JPH07128619A - 防振機能を有した変倍光学系 - Google Patents
防振機能を有した変倍光学系Info
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- JPH07128619A JPH07128619A JP5298955A JP29895593A JPH07128619A JP H07128619 A JPH07128619 A JP H07128619A JP 5298955 A JP5298955 A JP 5298955A JP 29895593 A JP29895593 A JP 29895593A JP H07128619 A JPH07128619 A JP H07128619A
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Abstract
を光学的に補正して静止画像を得るようにした防振機能
を有した変倍光学系を得ること。 【構成】 物体側より順に変倍及び合焦の際に固定の正
の屈折力の第1群、変倍機能を有する負の屈折力の第2
群、開口絞り、正の屈折力の第3群、そして変倍により
変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機
能を有する正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有し
た変倍光学系であって、該第3群は負の屈折力の第31
群と正の屈折力の第32群の2つのレンズ群より成り、
該第32群を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系
が振動したときの撮影画像のブレを補正していること。
Description
学系に関し、特に変倍光学系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、該変倍光学系が振動
(傾動)したときの撮影画像のブレを光学的に補正して
静止画像を得るようにし撮影画像の安定化を図った写真
用カメラやビデオカメラ等に好適な防振機能を有した変
倍光学系に関するものである。
影をしようとすると撮影系に振動が伝わり手振れとなり
撮影画像にブレが生じる。
する機能を有した防振光学系が種々と提案されている。
光学装置に振動状態を検知する検知手段からの出力信号
に応じて、一部の光学部材を振動による画像の振動的変
位を相殺する方向に移動させることにより画像の安定化
を図っている。
被写体側に屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系に
おいて、撮影系の振動に対応させて該屈折型可変頂角プ
リズムの頂角を変化させて画像を偏向させて画像の安定
化を図っている。
7−7414号公報等では撮影系の一部に振動に対して
空間的に固定の光学部材を配置し、この光学部材の振動
に対して生ずるプリズム作用を利用することにより撮影
画像を偏向させ結像面上で静止画像を得ている。
−124521号公報では加速度センサー等を利用して
撮影系の振動を検出し、このとき得られる信号に応じ、
撮影系の一部のレンズ群を光軸と直交する方向に振動さ
せることにより静止画像を得る方法も行なわれている。
米国特許第2959088号では負と正の屈折力の第1
群と第2群の2つのレンズ群より成るレンズ系を撮影系
の前方に配置し、撮影系が振動したとき、該第2群を防
振用の稼動レンズ群とし、その焦点位置でジンバル支持
した慣性振り子方式を利用した防振光学系を提案してい
る。
影系の前方に配置し、該防振光学系の一部の可動レンズ
群を振動させて撮影画像のブレを無くし、静止画像を得
る方法は装置全体が大型化し、且つ該可動レンズ群を移
動させる為の移動機構が複雑化してくるという問題点が
あった。
収差の発生量が多くなり光学性能が大きく低下してくる
という問題点もあった。
光学系では特に長焦点距離側(望遠側)において防振時
に偏心倍率色収差の発生量が多くなるという問題点があ
った。
て垂直方向に平行偏心させて防振を行なう光学系におい
ては、防振の為に特別な光学系は要しないという利点は
あるが、移動させるレンズの為の空間を必要とし、又防
振時における偏心収差の発生量が多くなってくるという
問題点があった。
で確保する為に可動レンズ群より物体側のレンズ群のレ
ンズ径を大きくしなければならず、この為装置全体が大
型化しくるという問題点があった。
較的小型軽量のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させ
て、該変倍光学系が振動(傾動)したときの画像のブレ
を補正するように構成することにより、装置全体の小型
化,機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図り
つつ該レンズ群を偏心させたときの偏心発生量を少なく
抑え、偏心収差を良好に補正した防振機能を有した変倍
光学系の提供を目的とする。
た変倍光学系は、 (1−1)物体側より順に変倍及び合焦の際に固定の正
の屈折力の第1群、変倍機能を有する負の屈折力の第2
群、開口絞り、正の屈折力の第3群、そして変倍により
変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機
能を有する正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有し
た変倍光学系であって、該第3群は負の屈折力の第31
群と正の屈折力の第32群の2つのレンズ群より成り、
該第32群を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系
が振動したときの撮影画像のブレを補正していることを
特徴としている。
際に固定の正の屈折力の第1群、変倍機能を有する負の
屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、そして変倍によ
り変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の
機能を有する正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有
した変倍光学系であって、該第3群は複数のレンズ群を
有し、該第3群中の少なくとも一部のレンズ群を光軸と
垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮
影画像のブレを補正していることを特徴としている。
近軸屈折力配置を示す概略図、図18,図19は本発明
の後述する数値実施例5,6の近軸屈折力配置を示す概
略図である。
広角端のレンズ断面図、図20は本発明の数値実施例5
の広角端のレンズ断面図である。
L2は負の屈折力の第2群、L3は正の屈折力の第3群
であり、負の屈折力の第31群L31と正の屈折力の第
32群L32とを有している。
軸と垂直方向に移動させて変倍光学系が振動(傾動)し
たときの撮影画像のブレを補正している。
開口絞りであり、第3群L3の前方に配置している。G
はフェースプレート等のガラスブロックである。IPは
像面である。
際して矢印のように第2群を像面側へ移動させると共
に、変倍に伴う像面変動を第4群を移動させて補正して
いる。
を行うリヤーフォーカス式を採用している。同図に示す
第4群の実線の曲線4aと点線の曲線4bは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。尚、第1群と第3群は変倍及びフ
ォーカスの際固定である。
倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第4群を移動させ
てフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線4
a,4bに示すように広角端から望遠端への変倍に際し
て物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させている。
これにより第3群と第4群との空間の有効利用を図りレ
ンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は同
図の直線4cに示すように第4群を前方へ繰り出すこと
により行っている。
第2群の合成系で形成した虚像を第3群と第4群で感光
面上に結像するズーム方式をとっている。
において第1群を繰り出してフォーカスを行う場合に比
べて前述のようなリヤーフォーカス方式を採ることによ
り第1群の偏心誤差による性能劣化を防止しつつ第1群
のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している。
ことにより可動レンズ群による収差変動を少なくし、開
口絞りより前方のレンズ群の間隔を短くすることにより
前玉レンズ径の縮少化を容易に達成している。
群L3を2つのレンズ群L3−1,L3−2より構成
し、このうち第32群L32を防振用として光軸と垂直
方向に移動させて変倍光学系が振動したときの像ブレを
補正している。これにより従来の防振光学系に比べて防
振の為のレンズ群や可変頂角プリズム等の光学部材を新
たに付加することなく防振を行なっている。
ズ群を光軸と垂直方向に移動させて撮影画像のブレを補
正する防振系の光学的原理を図27を用いて説明する。
Y1・偏心群Y2そして固定群Y3の3つの部分から成
り立っており、レンズから充分に離れた光軸上の物点P
が撮像面IPの中心に像点pとして結像しているものと
する。
7(B)のように手振れにより瞬間的に傾いたとする
と、物点Pは像点p′にやはり瞬間的に移動し、ブレた
画像となる。
させると図27(C)のように、像点pはp″に移動
し、その移動量・方向はパワー配置に依存し、そのレン
ズ群の偏心敏感度として表される。
た像点p′を偏心群Y2を適切な量だけ光軸と垂直方向
に移動させることによってもとの結像位置pに戻すこと
で図27(D)に示すとおり、手振れ補正つまり防振を
行っている。
能力を防振敏感度ISと呼ぶことにし、〔シフト量mm
/補正角 deg〕という単位で表す。マスターレンズ
の焦点距離をf、シフト群Y2の偏心敏感度をTSとす
ると防振敏感度ISは IS=f・tan1°/TS ・・・・・・ (a) で表され、そのシフト群のもつ偏心敏感度が重要なfa
ctorとなってくる。
L3を出射した光は略平行光になっている。この為偏心
敏感度TSは非常に小さな値となっている。
は第3群を負の屈折力の第31群L31と正の屈折力の
第32群L32の2つのレンズ群で構成し、偏心敏感度
TSを大きくし、効果的に防振が行えるようにしてい
る。
と第32群の焦点距離を夫々f31,f32としたとき 1.5<|f31/f32|<2.5 ・・・・・・(1−1) を満足するようにしている。
群の屈折力配置に関するものである。条件式(1−1)
の上限値を越えて第31群の負の屈折力が弱くなると、
第3群を分割した効果が小さく、偏心敏感度が大きくと
れないと共に、第32群と第4群との間に第32群を駆
動手段を入れるスペースを確保するのが困難となり、好
ましくない。
31群の負の屈折力が強くなり過ぎると、第3群を全体
として正の屈折力に保つ為に第32群の屈折力もそれに
応じて強くなり過ぎ、防振時の光学性能劣化につながる
と共に第32群の偏心敏感度が高くなり過ぎて防振制御
の上からも各速度センサーからのブレ補正量を用いて閉
ループ制御を行う場合に制御系の発振や補正残り等が出
てきて好ましくない。
18,図19を用いて説明する。
べて図18に示すように正の屈折力の第3群を複数のレ
ンズ群より構成し、このうち少なくとも1つのレンズ群
L3aを光軸と垂直方向に移動させて変倍光学系が振動
(傾動)したときの撮影画像のブレを補正している点が
異なっており、その他の構成は同じである。
体側より順に正の屈折力の第31群L31と負の屈折力
の第32群L32より構成し、該第31群を光軸と垂直
方向に移動させている点、第31群と第32群の焦点距
離の比を制限する後述する条件式(1−2)が異なって
おり、その他の構成は同じである。
は同符番を付している。
例5,6の変倍光学系において撮影画像のブレを補正す
る防振系の光学的原理は基本的に前述した図27と同じ
である。
実施例1〜4と同様に第3群L3を出射した光束が略平
行光になるように設定されている。この為第3群L3の
偏心敏感度は非常に小さな値となっている。
に示すように第3群L3を正の屈折力の第31群と負の
屈折力の第32群とに分割し、これにより第31群の偏
心敏感度を高め、効果的に防振が行えるようにしてい
る。
第32群の焦点距離を夫々f31,f32としたとき 0.8<|f31/f32|<1.0 ・・・・・・ (1−2) を満足するようにしている。
ズ群の屈折力配分に関するものであり、条件式(1−
2)の下限値を越えて第32群の負の屈折力が弱くなる
と第3群を分割した効果が小さく、偏心敏感度を大きく
取れない。
32群の負の屈折力が強くなりすぎると第3群を全体と
して正の屈折力に保つ為に第31群の正の屈折力もそれ
に応じて強くなりすぎ、防振時の性能劣化につながると
共に第31群の偏心敏感度が高くなり過ぎて防振制御の
点からも、例えば手振れ量検出手段から得られる信号を
用いて閉ループ制御を行った場合に制御系の発振を招い
たり、ブレの補正残り等が生じて好ましくない。
ンズ面が凹面の負の単一レンズ又は物体側に凸面を向け
たメニスカス上の正レンズと負レンズの2つのレンズよ
り構成し、第32群を正レンズ、正レンズと負レンズを
接合した貼り合わせレンズより構成している。
ズと負レンズを接合した貼合わせレンズ、正レンズより
構成し、第32群を2つの負レンズより構成している。
方向に移動させたときの偏心収差の発生を少なくし、画
面全体の光学性能を良好に維持している。
例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の
曲率半径、Diは物体側より第i番目のレンズ厚及び空
気間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。又前述の各条
件式と数値実施例における諸数値との関係を表−1に示
す。
方向にH軸、光の進行方向を正としRを近軸曲率半径、
A,B,C,D,Eを各々非球面係数としたとき
系の一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群を光軸と
垂直方向に移動させて、該変倍光学系が振動(傾動)し
たときの画像のブレを補正するように構成することによ
り、装置全体の小型化,機構上の簡素化及び駆動手段の
負荷の軽減化を図りつつ該レンズ群を偏心させたときの
偏心発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正した防
振機能を有した変倍光学系を達成することができる。
の概略図
面図
面図
面図
面図
の概略図
の概略図
面図
Claims (6)
- 【請求項1】 物体側より順に変倍及び合焦の際に固定
の正の屈折力の第1群、変倍機能を有する負の屈折力の
第2群、開口絞り、正の屈折力の第3群、そして変倍に
より変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双方
の機能を有する正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を
有した変倍光学系であって、該第3群は負の屈折力の第
31群と正の屈折力の第32群の2つのレンズ群より成
り、該第32群を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光
学系が振動したときの撮影画像のブレを補正しているこ
とを特徴とする防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項2】 前記第31群と第32群の焦点距離を各
々f31,f32としたとき 1.5<|f31/f32|<2.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項1の防振機
能を有した変倍光学系。 - 【請求項3】 物体側より順に変倍及び合焦の際に固定
の正の屈折力の第1群、変倍機能を有する負の屈折力の
第2群、正の屈折力の第3群、そして変倍により変動す
る像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有
する正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有した変倍
光学系であって、該第3群は複数のレンズ群を有し、該
第3群中の少なくとも一部のレンズ群を光軸と垂直方向
に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像の
ブレを補正していることを特徴とする防振機能を有した
変倍光学系。 - 【請求項4】 前記第3群は正の屈折力の第31群と負
の屈折力の第32群の2つのレンズ群を有し、該第32
群を光軸と垂直方向に移動させていることを特徴とする
請求項3の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項5】 前記第31群と第32群の焦点距離を各
々f31,f32としたとき 0.8<|f31/f32|<1.0 なる条件を満足することを特徴とする請求項3の防振機
能を有した変倍光学系。 - 【請求項6】 前記第3群の近傍に開口絞りを設けたこ
とを特徴とする請求項3,4又は5の防振機能を有した
変倍光学系。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29895593A JP3359131B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29895593A JP3359131B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07128619A true JPH07128619A (ja) | 1995-05-19 |
JP3359131B2 JP3359131B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=17866349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29895593A Expired - Fee Related JP3359131B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3359131B2 (ja) |
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