JPH0383006A

JPH0383006A - ズームレンズ

Info

Publication number: JPH0383006A
Application number: JP1221299A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Umeda; 宏梅田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-04-09
Also published as: US5249079A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】皮粟上皇租里公互本発明はズームレンズに関するものであり、更に詳しく
は、カメラの手持ち撮影時の振動により発生する撮影画
像のブレを補正する光学系を有するズームレンズに関す
るものである。

藍来坐艮歪従来の写真撮影の失敗の原因は、その殆どがピンボケと
手プレであった．ところが、近年のカメラではその殆ど
にオートフォーカス機構が採用されるようになり、また
、オートフォーカス機構によるピント精度が向上するに
従って、ピンボケによる写真撮影の失敗はほぼ解消され
た。

一方、カメラに標準装備されるレンズは、単焦点レンズ
からズームレンズへと変ってきている。

また、ズームレンズにおいては一般に高倍率化望遠化が
図られており、その結果写真撮影時における手ブレの影
響が一段と顕著になり、現在の写真撮影の失敗の原因の
殆どは手ブレであると言ってもよい。

この手ブレに関しては、結像光学系中の一部のレンズ群
を光軸と垂直方向に移動させることにより撮影画像のブ
レを補正するレンズが例えば特開昭６３−１１５１２６
号公報、同６３−１１８７０８号公報、同６３−１３３
１１９号公報、同６３−２２９４２５号公報、同６３−
２０１６２３号公報、同６３−２０１６２２号公報、同
６３−１６９６１４号公報。

同５０−１３７５５５号公報、同６３−２０１６２４号
公報、特開平１−１１６６１９号公報等で提案されてい
る。また、これらのブレを補正する光学系を移動させる
機構としては、例えば特開昭６２−４７０１１号公報等
に示されているような加速度センサー、アクチュエータ
ー等が用いられる。

Ｊが”しよ゛と　るｉ遣しかしながら、上記従来例に記載されているレンズは全
て単焦点レンズであり、ズームレンズに撮影画像のブレ
を補正する光学系を通用したものについては全く述べら
れていない。

ズームレンズに撮影画像のブレを補正する光学系を用い
るには、ズーム全域でこの光学系の偏心による収差劣化
（像面湾曲の非対称性や軸上コマ）を少なくしなければ
ならないが、従来例に記載されているレンズをズームレ
ンズに通用してもズーム全域にわたって前記収差劣化を
最少限にすることは困難である。

また、ズームレンズに撮影画像のブレを補正する光学系
を用いた場合、この光学系単独で収差補正を完結させる
ことが望ましい、従って、前記ブレを補正する光学系を
構成するレンズの枚数を多くしなければならなくなる。

この光学系に多数のレンズを用いた場合、ズームレンズ
全長の大型化や補正メカ機構の大型化を避けることはで
きない。

そこで、本発明の目的は、ズーム全域にわたって、撮影
画像のブレを補正する光学系の偏心による収差劣化が少
なく、比較的少ない枚数のレンズで構成された像プレ補
正可能なズームレンズを提供することにある。

ｉ　を”るための　− 上記目的を達成するために、本発明に係るズームレンズ
は、物体側から順に少なくとも第１正レンズ群、第２負
レンズ群及び絞りを有する第３正レンズ群から構成され
、前記絞りより像面側にあり前記第３正レンズ群を構成
している少なくとも１枚のレンズを補正レンズ群として
光軸上の一点を中心に微小角度回転させることによって
像ブレの補正を行うと共に下記の条件を満足する構成と
なっている。

０．２＜　ｘ　／　ｆ　ｔ　＜３．５　　　　　　・・
−・・・・・・・・−・■６　＜　ｆ　ａ／　Ｆ　Ｎ＜
３２　　　　　−・−・−・・・・−・■但し、Ｘ　：前記補正レンズ群の物体側面頂点位置から回転中
心までの距離ｆＴ：テレ端でのズームレンズ全体の焦点路ｆＡ：前記
補正しンズ群の焦点距離Ｆ８：テレ端での開放Ｆナンバー値である。

本発明のズームレンズは、手ブレによる撮影画像のブレ
（像ブレ）を補正すると同時に、補正による収差劣化を
きわめて小さく抑えるものである。

従来のように像ブレを補正する光学系を光軸と垂直方向
に移動させる（平行偏心）ことにより手プレ補正を行う
と、収差劣化が生じる。この収差劣化は、像ブレを補正
する光学系に傾き偏心を加えることによって、ある程度
補正することができる。

従って、平行偏心に加えて傾き偏心を行えば、収差劣化
の少ないズームレンズを実現することができる。平行偏
心に加えて傾き偏心を行うことは、光軸上の一点を中心
に像ブレを補正する光学系を微小角度回転させることに
近似できるので、本発明では像ブレを補正する光学系で
ある補正レンズ群を光軸上の一点を中心に微小角度回転
させることによって、像ブレの補正を行うと共に、上記
条件式■、■を満足するように構成されている。

条件式のは、平行偏心量と傾き偏心量とのバランスを規
定する条件である。補正レンズ群の物体側面頂点位置か
ら回転中心までの距離（ｘ）が大きすぎても小さすぎて
も平行偏心量に対する適正な傾き偏心量が得られず、平
行偏心による収差劣化を十分に補正することができない
。条件式■は、この距離（Ｘ）をテレ端でのズームレン
ズ全体の焦点距離（ｆＴ）にて規格化したものである。

従って、条件式■の上限を越えると平行偏心により生じ
る収差が補正不足となり、逆に下限を越えると補正過剰
となる。

ところで、テレ端での開放Ｆナンバー値（ＦＮ）が大き
くなれば、像劣化の許容範囲も大きくなってくる。また
補正レンズ群の焦点距離（ｆＡ）に応じて像劣化量も異
なってくる。従って、補正レンズ群の焦点距１（ｆＡ）
に対して適正なテレ端での開放Ｆナンバー値（Ｆ９）を
設定する必要がある。

条件式■はテレ端でのＦナンバー値（ＰＭ　）と補正レ
ンズ群の焦点距離（ｒａ　）との関係を規定する条件で
ある。上式■の下限を越える場合は、像移動量が補正レ
ンズ群の偏心量に対して大きくなり、補正レンズ群の偏
心量に厳しい精度が要求されると共に、Ｆナンバー値が
大きいことは製品上好ましくない、逆に上限を越える場
合は、像移動量が補正レンズ群の偏心量に対して小さく
なり、ある一定の像移動量を得るために相当量のレンズ
偏心が必要となってくる。また、テレ端での開放Ｆナン
バー値（ＦＭ　）が小さくなり補正レンズに対して像劣
化の許容範囲が小さくなる。

尚、本発明においては、物体側から順に正・負・正で始
まり、絞りは第３群に含まれているズームレンズを想定
している。像ブレの補正に伴う収差劣化は小さい方が良
いので、前記補正レンズ群の位置はズーミングによる入
射高、入射角の変化の少ない所が好ましい、また、偏心
による軸外光の収差劣化を小さくするために、軸外光の
主光線が光軸と交わる位置にあるレンズを前記補正レン
ズ群とするのが良い。よって本発明においては、第３正
レンズ群の絞りより像面側にあり、第３正レンズ群を構
成している少なくとも１枚のレンズを、像ブレの補正を
行う前記補正レンズ群として用いており、なかでも絞り
の近傍のレンズを前記補正レンズ群として用いるのが好
ましい。

更に本発明では、下記の条件式■を満足する構成である
のが好ましい。

０．２＜　Ｉ　ｆＡ／ｆＴｌ　＜　ｌ　　　　　　　　
■但し、ｆＡ及びｆｔは前記と同じである。

手プレによる像移動量は、補正レンズ群の焦点距離（ｆ
Ａ）に影響を受ける。補正レンズ群の焦点距離（４ｍ　
）が上式を満たす場合、偏心量に対する像移動量は適正
なものとなる。

条件式■と同様に、上式■の下限を越える場合は、像移
動量が補正レンズ群の偏心量に対して大きくなる。従っ
て、補正レンズ群の偏心量に厳しい精度が要求されてく
る。また、逆に上限を越える場合は、像移動量が補正レ
ンズ群の偏心量に対して小さくなる。従って、ある一定
の像移動量を得るために相当量のレンズ偏心が必要とな
ってくる。またワイド側において、収差が劣化する等の
不都合が生じてくる。

実」Ｌ明以下、本発明に係る正、負、正、正の構成を有するズー
ムレンズの実施例を示す。

但し、本実施例において、ｒ１〜ｒ２’ｌは曲率半径、
ｄ　Ｉ　”’　ｄ　Ｚ　＆は軸上面間隔を示し、Ｎ、〜
ＮＩ４　＋　　シ１〜シ１４はｄ線に対する屈折率、ア
ツベ数を示す。また、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバ
ーを示す。

ｆ　＝３５．９〜１３１．５　　　Ｆ　Ｎ。３．６０８
〜４６５６ｒロー３０．０４９００第１図は本実施例の無限遠物体合焦時におけるレンズ構
成を示している。本実施例は、物体側から順に第１正レ
ンズ群（Ｌｌ）、第２負レンズ群（Ｌ、）、第３正レン
ズ群（ｔ、ｉ）及び第４正レンズ群（Ｌ、）から構成さ
れており、各レンズ群（Ｌｌ　）　（Ｌｍ　）　（Ｌｍ
　）　（Ｌｉ）はそれぞれテレ端（Ｔ）からワイド端（
匈）にかけて矢印で示すように移動する。

次に、第１図において第３正レンズ群（ｔ、ｍ）中のレ
ンズ（Ｇ８）を補正レンズ群として偏心させた場合の像
面湾曲の非対称性及び軸上コマについて説明する。

偏心が生じていなければ、通常像面湾曲は像高（＋）と
（−）で対称となり、像面湾曲の非対称性はＯとなる。

第２図中、実線で表わされている曲線が設計値（非対称
性＝０）である。テレ端（Ｔｅｌｅ）及びワイド端（Ｗ
ｉｄｅ）において、それぞれタンジェンシャル像（Ｔ）
及びサジタル像（Ｓ）の各像高における像面湾曲の設計
値を第１表に示す。符号については、図示のように像高
＋側の像面が設計値に対して一側にあるときを負とし、
その逆を正と設定する。

通常、偏心がなければ軸上コマは０であるが、偏心が生
じることによって軸上においてもコマが発生する。第３
図は偏心によって軸上コマが発生する状態を示している
。

テレ端（Ｔｅｌｅ）において像移動量０．２７１Ｉｍを
得るために、以下に示す４通りの偏心方法を用いたとき
の像面湾曲の非対称性を第２表に、軸上コマを第３表に
示す。

偏心方法１：平行のみの偏心をさせたときの収差（平行
偏心量＝０．２）偏心方法２：平行偏心に適正な傾き偏心を加えて収差劣
化を補正したときの収差（ｘ＝１４０）偏心方法３：平行偏心に傾き偏心を加えたものの傾き偏
心量が小さく補正不足なときの収差（ｘ＝４８０）偏心方法４：平行偏心に傾き偏心を加えたものの傾き偏
心量が大きく補正過剰なときの収差（ｘ＝２４）尚、像面湾曲の非対称性は、第２図に示すように、偏心
が生じたときの像面を表わす曲線（点線）の像高Ｙ’　
＝±１５における値の差（Ａ）で表わす。

また、第３図に示すように、入射高ｈ（＝±１５）とな
る位置を上下方向にそれぞれＵ及びＬとし、ｈ／／！と
なる位置（Ｕ、）（Ｌｌ）を透過する光のフィルム面（
Ｂ）上における光軸に対する距離をＨｂ及びＨａとした
とき、軸上コマは（Ｈａ＋Ｈｂ）　／　２で表わすこと
ができる。

第１表第表第表第２表に示すように、平行偏心だけの場合（偏心方法１
）に対して、適正な傾き偏心を加えた場合には、Ｓ像の
像面湾曲の非対称性以外は大幅に良くなっていることが
わかる。但し、Ｓ像も許容範囲内におさまっている。ま
た、偏心方法３では傾き偏心を加えたもののその量が小
さく、あまり改善はされていない。逆に偏心方法４は傾
き偏心の量が大きすぎ、逆に収差劣化を招いている。

又盟坐簸果以上説明したように本発明によれば、ズーム全域にわた
って、像ブレを補正する光学系、即ち補正レンズ群の偏
心による収差劣化が少なく、比較的少ない枚数のレンズ
で構成された像プレ補正可能なズームレンズを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すレンズ構成国であり、
第２図は本実施例における像面湾曲の非対称性を説明す
るための図、第３図は本実施例における軸上コマを説明
するための図である。出代願人ミノルタカメラ株式会社埋入

Claims

【特許請求の範囲】（１）物体側から順に少なくとも第１正レンズ群、第２
負レンズ群及び絞りを有する第３正レンズ群から構成さ
れ、前記絞りより像面側にあり前記第３正レンズ群を構
成している少なくとも１枚のレンズを補正レンズ群とし
て光軸上の一点を中心に微小角度回転させることによっ
て像ブレの補正を行うと共に下記の条件を満足すること
を特徴とするズームレンズ；０．２＜ｘ／ｆ＿Ｔ＜３．５６＜ｆ＿Ａ／Ｆ＿Ｎ＜３２但し、ｘ：前記補正レンズ群の物体側面頂点位置から回転中心までの距離ｆ＿Ｔ：テレ端でのズームレンズ全体の焦点距離ｆ＿Ａ：前記補正レンズ群の焦点距離Ｆ＿Ｎ：テレ端での開放Ｆナンバー値である。（２）更に、下記の条件を満足することを特徴とする第
１請求項に記載のズームレンズ；０．２＜｜ｆ＿Ａ／ｆ＿Ｔ｜＜１（３）上記第３正レンズ群より像面側にさらに第４正レ
ンズ群を有することを特徴とする第１請求項に記載のズ
ームレンズ。