JPH07333562A - 偏心光学系及びその製造方法 - Google Patents

偏心光学系及びその製造方法

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JPH07333562A
JPH07333562A JP6151709A JP15170994A JPH07333562A JP H07333562 A JPH07333562 A JP H07333562A JP 6151709 A JP6151709 A JP 6151709A JP 15170994 A JP15170994 A JP 15170994A JP H07333562 A JPH07333562 A JP H07333562A
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group
eccentric
optical system
decentering
coefficient
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JP6151709A
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Kenichi Kimura
研一 木村
Kenji Akiyama
健志 秋山
Hiroyuki Hamano
博之 浜野
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Canon Inc
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
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    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学系が振動したときの画像のブレを補正し
て良好なる光学性能の静止画像を得るようにした偏心光
学系及びその製造方法を得ること。 【構成】 少なくとも１つの群が偏心可能である偏心群
を有する偏心光学系において、該偏心群の収差係数と該
偏心群より物体側のすべての群の収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定していること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏心光学系及びその製
造方法に関し、特に光学系の一部のレンズ群を光軸と直
交方向に又はある点を中心に回動させることで光軸と垂
直に物点を移動させる作用をもたせたもので、例えば該
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や所謂シフトレン
ズ系等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光学系が振動したときの画像
のブレを光学系の一部を偏心させて光線を偏向して補正
する偏心光学系（偏心光学系）が種々提案されている。
特に、像点に対する物点を移動させる偏心光学系が種々
と提案されている。
【０００３】例えば特開平４−２５３０４１号公報で
は、撮影レンズ系を物体側から絞りを境に前群・後群に
分け、後群を光軸と垂直な方向に移動することによって
フィルム（像面）に対する被写体の上下左右にシフトす
る光学系（シフトレンズ）が提案されている。特開昭６
１−２２３８１９号公報では、撮影系の物体側に可変頂
角プリズムを配置し、手ぶれ等の撮影系全体の傾きで生
ずる像ぶれを、そのプリズム頂角を変化させることによ
って物点を移動させることで補正（防振）している。
【０００４】特開昭５０−８０８４５号公報では、手ぶ
れ検知出力に応じて撮影系の一部を偏心して光線を偏向
し、物点を移動することで防振をおこなっている。特開
昭６２−２０３１１９号公報では、光学系の一部を光軸
上の一点を中心にして傾けることで防振を行っている。
【０００５】以上述べた様な光学系は、偏心光学系であ
るから通常とは異なった収差が発生する。そこで、特開
昭６３−１１５１２６号公報では、偏心系の収差解析に
基づき、偏心群への物体近軸光線の入射角を略０にする
ことによってレンズ系の１部を移動して防振を行った際
に発生する偏心収差を低減している。また、特開平２−
２３９２２０号公報では、偏心群及びその物体側の群に
非球面を設けることで、偏心群の傾き偏心による偏心収
差の発生を低減させている。
【０００６】また、特開平６−９５０３９号公報では、
防振を行う際の手ぶれ量( 即ち物点移動量) と偏心群の
移動量との比を像面サイズに合わせて適切に設定するこ
とにより、防振の制御を行い易くしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の偏心光学系では
その基本的な光学性質として、物点を移動させた場合に
生ずる偏心収差の補正を、偏心群そのものの収差を小さ
くしたり、また、偏心群に光線が略平行に入射する様に
して偏心収差の発生を低減したりして、光軸方向に移動
するレンズ群（例えばズームやフォーカス）で発生する
収差の低減と同様な考えで行っていた。つまり、防振時
に発生する収差そのものを定量的に表し、それを低減さ
せてはいなかった。また、偏心光学系に対する理論的解
析をそのまま適用した例もあるが、それは物点が固定し
ている場合の像点の移動に伴って発生する収差を扱って
いた。
【０００８】さらに、従来の偏心光学系では、物点移動
を行う際の物点移動量と偏心群の偏心量との比（物点偏
角敏感度）を光学系の小型化を目的として設定したり、
制御のやり易さから最適値を決めていた。この為、偏心
収差が十分補正されずに光学系が振動したときの画像の
ブレを光学性能を良好に維持しつつ補正するのが必ずし
も十分でなかった。
【０００９】本発明は、像点を基準にしてそれに対応す
る物点を移動する際に発生する偏心収差を通常状態から
理論的・定量的に予測することで、物点移動時の収差を
効果的に低減した偏心光学系及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【００１０】特に像点を固定にして、物点を移動するよ
うな光学系を解析し、物点移動によって発生した偏心収
差を低減する方法を用いることにより偏心群を偏心させ
たときの偏心収差量を少なく抑え、良好なる光学性能が
維持できる偏心光学系及びその製造方法の提供を目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の主たる特徴は、
像点を基準にした偏心系の収差解析により、光学系の少
なくとも一部を偏心させる光学系において、該偏心群の
収差係数と偏心群より物体側のすべての群の収差係数の
和との一次結合で表される値の絶対値が極小になるよう
に各群を構成し、さらに、物点移動を行う際の物点移動
量と偏心群の偏心量との比を適切に設定することによ
り、固定した像点に対して物点を移動する際に発生する
収差を効果的に低減している。
【００１２】本発明の偏心光学系は、 （１−１）少なくとも１つの群が偏心可能である偏心群
を有する偏心光学系において、該偏心群の収差係数と該
偏心群より物体側のすべての群の収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定していることを特徴としている。
【００１３】特に、（１−１−１）前記偏心群は、光軸
上の一点を中心にして回動可能であり、前記一次結合の
係数には、該偏心群を回動する際の光軸上での回転中心
位置の情報が含まれ、該回転中心位置が前記収差係数の
１次結合の和の絶対値が極小となるように設定されてい
ること。
【００１４】（１−１−２）前記収差係数は球面収差・
コマ収差・非点収差・ペッツバール和・歪曲収差をそれ
ぞれ表すものであること。
【００１５】（１−１−３）前記一次結合の係数には、
前記偏心群に入射する近軸光線の換算入射角と該偏心群
から射出する近軸光線の換算射出角が含まれること。
【００１６】（１−１−４）前記偏心群の球面収差係
数、コマ収差係数、該偏心群より物体側のすべての群の
球面収差係数の和、コマ収差係数の和の一次結合で表さ
れる値の絶対値が極小となるように各群を設定している
こと。
【００１７】（１−１−５）前記偏心群のコマ収差係
数、非点収差係数、該偏心群より物体側のすべての群の
コマ収差係数の和、非点収差係数の和の一次結合で表さ
れる値の絶対値が極小となるように各群を設定している
こと。
【００１８】（１−１−６）前記偏心群の非点収差係
数、歪曲収差係数、該偏心群より物体側のすべての群の
非点収差係数の和、歪曲収差係数の和の一次結合で表さ
れる値の絶対値が極小となるように各群を設定している
こと。
【００１９】（１−１−７）前記偏心群のペッツバール
和と該偏心群より物体側のすべての群のペッツバール和
の和との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
うに各群を設定していること。
【００２０】（１−１−８）前記偏心光学系の半画角を
ω、前記偏心群が単位量光軸に対して垂直に移動した際
の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角度光軸上の一
点を中心にして回動した際の像の移動量をＳとした時 |tanω／Ｓ| ＜１ を満足すること。
【００２１】（１−１−９）前記偏心光学系の口径比を
Ｆ、前記偏心群が単位量光軸に対して垂直に移動した際
の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角度光軸上の一
点を中心にして回動した際の像の移動量をＳとした時 |Ｆ2 ・ Ｓ| ＞１ を満足すること。
【００２２】（１−１−１０）前記偏心群の各収差係数
の一次結合で表される値の絶対値が極小となるように
し、かつ、該偏心群より物体側のすべての群の各収差係
数の和の一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
うに各群を設定していること。
【００２３】（１−１−１１）前記偏心群の球面収差係
数とコマ収差係数との一次結合で表される値の絶対値が
極小となるようにし、かつ、該偏心群より物体側のすべ
ての群の球面収差係数の和とコマ収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定していること。
【００２４】（１−１−１２）前記偏心群のコマ収差係
数と非点収差係数との一次結合で表される値の絶対値が
極小となるようにし、かつ、該偏心群より物体側のすべ
ての群のコマ収差係数の和と非点収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定していること。
【００２５】（１−１−１３）前記偏心群の非点収差係
数と歪曲収差係数との一次結合で表される値の絶対値が
極小となるようにし、かつ、該偏心群より物体側のすべ
ての群の非点収差係数の和と歪曲収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定していること。
【００２６】（１−１−１４）前記偏心群より物体側の
すべての群の球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係
数の和をそれぞれΣＩm 、ΣIIm 、ΣIIImとし、該偏心
群の球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数をＩc
・IIc ・ IIIc としたとき 0.7 ＜(ΣIIm)2 ／(ΣＩm・ΣIIIm) ＜1.3 0.7 ＜IIc 2 ／(Ｉc・ IIIc)＜1.3 を満足すること。
【００２７】（１−１−１５）前記偏心群より物体側の
すべての群のコマ収差係数、非点収差係数の和をそれぞ
れΣIIm 、ΣIIIm、ΣＶm とし、該偏心群のコマ収差係
数、非点収差係数をIIc ・ IIIc ・Ｖc としたとき、 0.7 ＜(ΣIIIm)2／(ΣIIm・ΣＶm)＜1.3 0.7 ＜ IIIc2／(IIc・ Ｖc)＜1.3 を満足すること。
【００２８】（１−１−１６）前記偏心群の物体近軸光
線の入射角をα、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をα
a 、射出角をαa'、とした時
【００２９】
【数５】 を満足すること。
【００３０】（１−１−１７）前記偏心群が単位量光軸
に対して垂直に移動した際の像の移動量あるいは、該偏
心群が単位角度光軸上の一点を中心にして回動した際の
像の移動量を、物体の移動量に応じて変化させること。
【００３１】（１−１−１８）前記偏心群の物体近軸光
線の入射角をα、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をα
a 、射出角をαa'、前記偏心群が回動する際の光軸上の
回転中心から測った偏心群の入射瞳面までの距離をp 、
偏心群の出射瞳面までの距離をp'、偏心群の物体面まで
の距離をq 、偏心群の像面までの距離をq'とした時
【００３２】
【数６】 を満足すること。である。
【００３３】本発明の偏心光学系の製造方法は、 （２−１）偏心可能である偏心群の収差係数と該偏心群
より物体側のすべての群の収差係数の和との一次結合で
表される値の絶対値が極小となるように各群を設定して
偏心光学系を製造したこと。
【００３４】特に、（２−１−１）前記偏心群は、光軸
上の一点を中心にして回動可能であり、前記一次結合の
係数には、該偏心群を回動する際の光軸上での回転中心
位置の情報が含まれ、該回転中心位置が前記収差係数の
１次結合の和の絶対値が極小となるように設定されてい
るようにして偏心光学系を製造したこと。
【００３５】（２−１−２）前記収差係数は球面収差・
コマ収差・非点収差・ペッツバール和・歪曲収差をそれ
ぞれ表すものであること。
【００３６】（２−１−３）前記一次結合の係数には、
前記偏心群に入射する近軸光線の換算入射角と該偏心群
から射出する近軸光線の換算射出角が含まれること。
【００３７】（２−１−４）前記偏心群の球面収差係
数、コマ収差係数、該偏心群より物体側のすべての群の
球面収差係数の和、コマ収差係数の和の一次結合で表さ
れる値の絶対値が極小となるように各群を設定して偏心
光学系を製造したこと。
【００３８】（２−１−５）前記偏心群のコマ収差係
数、非点収差係数、該偏心群より物体側のすべての群の
コマ収差係数の和、非点収差係数の和の一次結合で表さ
れる値の絶対値が極小となるように各群を設定して偏心
光学系を製造したこと。
【００３９】（２−１−６）前記偏心群の非点収差係
数、歪曲収差係数、該偏心群より物体側のすべての群の
非点収差係数の和、歪曲収差係数の和の一次結合で表さ
れる値の絶対値が極小となるように各群を設定して偏心
光学系を製造したこと。
【００４０】（２−１−７）前記偏心群のペッツバール
和と該偏心群より物体側のすべての群のペッツバール和
の和との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
うに各群を設定して偏心光学系を製造したこと。
【００４１】（２−１−８）前記偏心光学系の製造方法
の半画角をω、前記偏心群が単位量光軸に対して垂直に
移動した際の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角度
光軸上の一点を中心にして回動した際の像の移動量をＳ
とした時 |tanω／Ｓ| ＜１ を満足すること。
【００４２】（２−１−９）前記偏心光学系の製造方法
の口径比をＦ、前記偏心群が単位量光軸に対して垂直に
移動した際の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角度
光軸上の一点を中心にして回動した際の像の移動量をＳ
とした時 | Ｆ2 ・ Ｓ| ＞１ を満足すること。
【００４３】（２−１−１０）前記偏心群の各収差係数
の一次結合で表される値の絶対値が極小となるように
し、かつ、該偏心群より物体側のすべての群の各収差係
数の和の一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
うに各群を設定して偏心光学系を製造したこと。
【００４４】（２−１−１１）前記偏心群の球面収差係
数とコマ収差係数との一次結合で表される値の絶対値が
極小となるようにし、かつ、該偏心群より物体側のすべ
ての群の球面収差係数の和とコマ収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定して偏心光学系を製造したこと。
【００４５】（２−１−１２）前記偏心群のコマ収差係
数と非点収差係数との一次結合で表される値の絶対値が
極小となるようにし、かつ、該偏心群より物体側のすべ
ての群のコマ収差係数の和と非点収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定して偏心光学系を製造したこと。
【００４６】（２−１−１３）前記偏心群の非点収差係
数と歪曲収差係数との一次結合で表される値の絶対値が
極小となるようにし、かつ、該偏心群より物体側のすべ
ての群の非点収差係数の和と歪曲収差係数の和との一次
結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
定して偏心光学系を製造したこと。
【００４７】（２−１−１４）前記偏心群より物体側の
すべての群の球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係
数の和をそれぞれΣＩm 、ΣIIm 、ΣIIImとし、該偏心
群の球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数をＩc
・IIc ・ IIIc としたとき 0.7 ＜(ΣIIm)2 ／(ΣＩm・ΣIIIm) ＜1.3 0.7 ＜IIc 2 ／(Ｉc・ IIIc)＜1.3 を満足すること。
【００４８】（２−１−１５）前記偏心群より物体側の
すべての群のコマ収差係数、非点収差係数の和をそれぞ
れΣIIm 、ΣIIIm、ΣＶm とし、該偏心群のコマ収差係
数、非点収差係数をIIc ・ IIIc ・Ｖc としたとき、 0.7 ＜(ΣIIIm)2／(ΣIIm・ΣＶm)＜1.3 0.7 ＜ IIIc2／(IIc・ Ｖc)＜1.3 を満足すること。
【００４９】（２−１−１６）前記偏心群の物体近軸光
線の入射角をα、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をα
a 、射出角をαa'、とした時
【００５０】
【数７】 を満足すること。
【００５１】（２−１−１７）前記偏心群が単位量光軸
に対して垂直に移動した際の像の移動量あるいは、該偏
心群が単位角度光軸上の一点を中心にして回動した際の
像の移動量を、物体の移動量に応じて変化して偏心光学
系を製造したこと。
【００５２】（２−１−１８）前記偏心群の物体近軸光
線の入射角をα、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をα
a 、射出角をαa'、前記偏心群が回動する際の光軸上の
回転中心から測った偏心群の入射瞳面までの距離をp 、
偏心群の出射瞳面までの距離をp'、偏心群の物体面まで
の距離をq 、偏心群の像面までの距離をq'とした時
【００５３】
【数８】 を満足すること。である。
【００５４】
【実施例】図１は本発明の偏心光学系（以下「偏心光学
系」ともいう。）の中で、光学系の一部を偏心させて物
点を移動する光学系の一例を示すものである。
【００５５】図１に示す光学系は、物体側から順に固定
群Ｌｍ・ 偏心群Ｌｃ・ 固定群Ｌｎから成り、偏心群Ｌｃ
を光軸に対して偏心させるものとする。まず、図１(ａ)
に基準状態の結像関係を示す。軸上の物点をＯ、像点
をＩとする。ここで物点をＯからＯ’に画角にしてθだ
け動かすと、像点はＩからＩ’に当然移動してしまう。
そこで、図１(ｃ) に示す様に偏心群Ｌｃを偏心させて
像点をＩに戻す。こうして、図１(ａ) の基準状態と比
較してみると、固定した像点に対する物点Ｏを光学系の
一部を偏心することで角度θ移動できることがわかる。
この物点Ｏの移動を像面を含めた光学系全体の傾きと考
えれば、手ぶれを補正する偏心光学系となる。
【００５６】物点移動状態では像点を元の位置に戻して
いるので、偏心群Ｌｃより像側の結像関係は、基準状態
と同じである。ところが、物体側の結像状態は基準状態
とは異なっており、それが偏心収差となって現れる。こ
れが、従来の物点基準の偏心光学系で発生する収差と異
り、像点を基準としたものである。この物点を移動した
際に発生する収差を、第２３回応用物理学講演会（1962
年）にて松居により示された収差論を用いた偏心光学系
の解析手法を参考にして取り扱う。
【００５７】まず、偏心による収差の影響を、横収差付
加項として導出する。光軸をＸ、光軸に垂直な平面内に
Ｙ・Ｚ座標をとる。いま、図２に示す様な光軸と垂直な
方向のレンズの移動（シフト）を考え、偏心方向をＹ軸
とする。評価方向はＹＺ平面の任意の方向にとりＹ軸と
のなすアジムス角をφωとする。横収差付加項ΔＹ、Δ
Ｚは(１) 式になる。
【００５８】
【数９】 Ｅ ：シフト量 ＮＡ：開口数 φＲ：物体側主平面上での光線のアジムス角 Ｙ’：理想像高 φω：評価方向とＹ軸とのなすアジ
ムス角 (１) 式中のIIE1・ IIIE1・ ＶE(1)1・ＶE(2)1 ・ＰE1・
IIIE2・ ＶE(1)2・ＶE(2)2 ・ＰE2・ΔE3は、像点基準偏
心収差係数と呼び、レンズ偏心による、像点を基準にし
た物点移動に伴って発生する収差を近似的に表す係数で
ある。それぞれ、以下の内容を表す。
【００５９】 IIE1 : １次の偏心コマ IIIE1 : １次の偏心非点収差 ＶE(1)1 : １次の偏心歪曲収差 ＶE(2)1 : １次の偏心歪曲付加収差 ＰE1 : １次の偏心像面湾曲 IIIE2 : ２次の偏心非点収差 ＶE(1)2 : ２次の偏心非点収差 ＶE(2)2 : ２次の偏心歪曲付加収差 ＰE2 : ２次の偏心像面湾曲 ΔE3 : ３次のプリズム作用 像点基準偏心収差係数は偏心群より物体側の収差係数の
和と、偏心群の収差係数との１次結合であり、(２) 式
で計算される。
【００６０】
【数１０】 ここで、１次結合の係数は偏心群の物体近軸光線追跡値
と瞳近軸光線追跡値から成っており以下に示す通りであ
る。
【００６１】Δα ＝α' −α Δαa ＝αa'−αa α ：物体近軸光線の入射角 α' ： 〃 射出角 αa ：瞳近軸光線入射角 αa'： 〃 射出角 ΣＩm , ΣIIm ,・・ ：偏心群より物体側の収差係数の和 Ｉc , IIc ,・・ ：偏心群の収差係数 又、各収差係数はレンズ設計法(共立出版：1972) に記
述された通りであり、以下に示す５種である。
【００６２】Ｉ: 球面収差 II: コマ収差 III:非点収差 Ｐ: ペッツバール和 Ｖ: 歪曲収差 尚、収差係数計算に用いる近軸追跡の初期値は以下の通
りである。
【００６３】 α1=β β: 光学系の結像倍率 ｈ1=s1・ β/N1 s1: 第１面から測った物体距離 αa1= −N1/(g1・ β) N1: 物体側媒質の屈折率 ｈa1= −t1/(g1・ β) t1: 第１面から入射瞳面までの距離 g1＝t1−s1 また、物点移動光学系では、大きな偏心量が要求され
る。従って、偏心量の１次の項だけでは不十分であり、
２次の項まで考慮している。この２次の像点基準偏心収
差係数を IIIE2、ＶE(1)2 、ＰE2、ＶE(2)2 で表す。
尚、ΔE3は２次までの展開で出てきた項であり、プリズ
ム作用を有する。
【００６４】ここで注目すべき点は、(１) 式で表され
る収差量は、基準状態での偏心群を含んで、より物体側
の近軸光線追跡値及び収差係数とシフト量を基に算出さ
れることである。これは、像点を基準にして考えている
ためであり、物点基準の場合に偏心群を含んで、より像
側の値を用いているのと全く逆になっている。
【００６５】次に、図３に示す様に、偏心群が光軸上の
ある一点を中心にして回動する場合（ティルト）を示
す。横収差展開式ではシフト量Ｅにティルト角ε[rad]
を代入すればそのまま成り立つ。像点基準偏心収差係数
は、（２）式の光線追跡値に回転中心のパラメータが入
るとともに、Ｐε1 、Ｖε(2)1、Ｐε2 、Ｖε(2)2、Δ
ε3 には付加項が付き、(２') の様になる。
【００６６】
【数１１】 ここで、１次結合の係数は、偏心群の物体近軸光線追跡
値と瞳近軸光線追跡値と回転中心に関係するパラメータ
からなっている。近軸光線追跡値はシフトの場合と同様
であるが、回転中心に関係するパラメータは図４を参照
すると以下のようである。
【００６７】Δ( αq)＝α'q' −αq Δ( αa・p)＝αa'・p' −αa・p p : 回転中心から測った偏心群の入射瞳面までの距離 p': 〃 出射瞳面までの距離 q : 〃 物体面までの距離 q': 〃 像面までの距離 また、付加項中の係数は以下に示す通りである。
【００６８】
【数１２】 Ｎ, Ｎ':偏心群前後の媒質の屈折率 ここで、像点基準偏心収差係数と実収差の対応を説明す
る。偏心と同じ方向に収差が最も顕著に現れると考えら
れることから、φω＝０とおきＹ軸での評価を行うこと
にする。
【００６９】(a) 偏心コマ(IIE1) 通常、コマ収差は軸上には発生せずに像高に比例して増
大するが、偏心コマは像高に依存せず一様に現れる。特
に、軸上でのY 方向の点像の広がりは、ＮＡの２乗に比
例し、(３) 式になる。
【００７０】 ΔＹE ＝-2/3・ ［(IIE1)・Ｅ］・(ＮＡ)2 〜（３） (b) 像面の倒れ及び軸上非点収差(IIIE1・ ＰE1・ IIIE2
・ ＰE2) (１) 式から計算すると縦収差は以下の様になる。(Ｎ’
は像側媒質の屈折率) ΔＭE ＝−N'・［(3 IIIE1+ ＰE1)Ｅ］・ Ｙ’−N'/2・(3 IIIE2+ ＰE2)・Ｅ2 ΔＳE ＝−N'・［( IIIE1+ ＰE1)Ｅ］・ Ｙ’−N'/2・ ( IIIE2+ ＰE2)・Ｅ2 〜（４） 収差図を図５に示す。 通常、像面湾曲は像高Ｙ’の２
乗に比例し光軸に対して回転対称であるのに対して、偏
心量の１次の成分は像高に比例する。その結果、光軸を
中心にして像面が傾くことになる。一方、偏心量の２次
の成分は像高には無関係なので、画面一様に発生し、軸
上でも非点収差を引き起こす。例えば、Ｍ像面の傾き及
び軸上非点収差の値は以下の様になる。
【００７１】 像面の傾き ：−N'・(3 IIIE1+ ＰE1) Ｅ 軸上非点収差 ：−N'/2・(3 IIIE2+ ＰE2)・Ｅ2 〜（５） (c) 偏心歪曲(VE(1)1 、VE(2)2、VE(1)2、VE(2)2) 同様に歪曲収差を横収差から計算すると、 DistE(Ｙ) ＝−1/2・[{(２＋cos(φω))・ ＶE(1)1 −ＶE(2)1}・ Ｅ]・Ｙ’ −1/2・{cos(φω)・(ＶE(1)2 −2 ＶE(2)2)}・Ｅ2 DistE(Ｚ) ＝−1/2・[(sin(φω)・ＶE(1)1)・ Ｅ]・Ｙ' −1/2・(sin(φω)・ＶE(1)2])・Ｅ2 〜（６） となる。φω＝０つまりＹ軸上の物体に対しては、偏心
量の１次の偏心歪曲によるＹ軸方向の像の伸びは像高に
比例し、図６に示す様に歪曲収差のカーブが傾く。一
方、偏心量の２次の成分は、軸上非点収差と同様像高に
無関係であるが、アジムスφω のみに応じて倍率が変
化することになり広義の歪曲といえる。Ｙ軸では、歪曲
収差カーブは( ７) 式になる。
【００７２】 DistE(Ｙ) ＝−1/2・[(3 ＶE(1)1 −ＶE(2)1)・ Ｅ]・Ｙ' 〜（７） 偏心歪曲収差の例を図７に示す。
【００７３】(d) ３次のプリズム作用（ΔE3） 像点基準偏心収差係数では、基本的には偏心量の２次ま
で展開しているが、偏心量の１次が含まれた座標変換が
あることから３次の項が生まれる。（１）式から分る様
に偏心と同じＹ方向のみに現れ、像高Ｙ’及びＮＡ共に
無関係な定数となっているためいわゆる収差ではなく像
面上で像物体の一律な移動、つまりプリズム効果の誤差
となる。その量は
【００７４】
【外１】 となる（図８参照）。これは、物点移動量に対する偏心
群の偏心量を近軸計算で求めた際の誤差となる。
【００７５】以上より、物点移動時に発生する偏心収差
は像点基準偏心収差係数に偏心量又は偏心量の２乗、３
乗をかけたものになっていることがわかる。
【００７６】次に、物点移動時の偏心収差を低減するた
めの方法を説明する。
【００７７】まず、（１）式から、偏心収差付加項ΔＹ
及びΔＺの値を小さくすることを考えると、通常( 非偏
心) での収差補正を行っておくと同時に像点基準偏心収
差係数の絶対値を小さくする必要がある。そこで、本発
明では基準状態での偏心群よりも物体側の固定群Ｌｍの
収差係数の和( ΣＩm、ΣIIm、Σ IIIm、ΣＰm、ΣＶm)と偏
心群Ｌｃの収差係数(Ｉc、IIc、 IIIc、Ｐc、Ｖc)との１次
結合で表される値の絶対値を極小になるように偏心群よ
りも物体側の収差係数の和と偏心群の収差係数を設定す
ることで、物点移動時に発生する偏心収差を効果的に低
減している。１次結合の係数は（２）式から、偏心群に
入射する近軸光線の換算入射角と偏心群から射出する近
軸光線の換算射出角であり、具体的には物体近軸光線の
偏心群前後での換算傾角(α、 α')と瞳近軸光線の偏心
群前後での換算傾角(αa、αa')で構成されている。
【００７８】さらに、図３に示すティルト偏心の場合に
は、さらに光軸上の回転中心から測った偏心群の入射
瞳、物体面、射出瞳、像面までの距離(q,q',p,p') が含
まれる。具体的には、(α、 α')の代わりに(α・q、 α'・
q') を、(αa、αa') の代わりに(αa・p、αa'・p')を用い
る。さらに、Ｐε1 、Ｖε(2)1、Ｐε2 、Ｖε(2)2には
付加項がつく。
【００７９】さらに、前記偏心群の球面収差係数、コマ
収差係数、偏心群より物体側のすべての群の球面収差係
数の和、コマ収差係数の和の一次結合で表される値の絶
対値が極小である方が望ましい。
【００８０】これは、物点移動時に発生する偏心コマ収
差の低減に関するものである。シフト偏心の場合の像点
基準収差係数計算式（２）において、偏心コマ収差の係
数は(８) 式になる。
【００８１】 IIE1 ＝ Δαa ΣＩm −ΔαΣIIm ＋αa'Ｉc −α' IIc 〜（８） 偏心コマ収差を低減させるためには(８) 式を極小にす
ればよいので、Ｌｍ群、Ｌｃ群での球面収差係数とコマ
収差係数の１次結合を極小にすれば良い。
【００８２】さらに、前記偏心群のコマ収差係数、非点
収差係数、偏心群より物体側のすべての群のコマ収差係
数の和、非点収差係数の和の一次結合で表される値の絶
対値が極小である方がが望ましい。
【００８３】これは、物点移動時に発生する偏心非点収
差の低減に関するものである。同様に、偏心非点収差の
係数は( ９) 式になる。
【００８４】 IIIE1 ＝ Δαa ΣIIm −ΔαΣ IIIm ＋αa'IIc −α' IIIc 〜（９） 偏心非点収差を低減させるためには(９) 式を極小にす
ればよいので、Ｌｍ群、Ｌｃ群でのコマ収差係数と非点
収差係数の１次結合を極小にすれば良い。
【００８５】さらに、前記偏心群の非点収差係数、歪曲
収差係数、偏心群より物体側のすべての群の非点収差係
数の和、歪曲収差係数の和の一次結合で表される値の絶
対値が極小である方がが望ましい。
【００８６】これは、物点移動時に発生する偏心歪曲収
差の低減に関するものである。同様に、偏心歪曲収差の
係数は(１０) 式になる。 ＶE(1)1 ＝ Δαa Σ IIIm −ΔαΣＶm ＋αa' IIIc −α' Ｖc 〜（１０） 偏心歪曲を低減させるためには(１０) 式を極小にすれ
ばよいので、Ｌｍ群、Ｌｃ群での非点収差係数と歪曲収
差係数の１次結合を極小にすれば良い。
【００８７】さらに、前記偏心群のペッツバール和と偏
心群より物体側のすべての群のペッツバール和の和との
一次結合で表される値の絶対値が極小である方が望まし
い。
【００８８】これは、物点移動時に発生すると偏心像面
湾曲と偏心歪曲の低減に関するものである。同様に、偏
心像面湾曲と偏心歪曲付加収差の係数は（１１）式，
（１２) 式になる。
【００８９】 ＰE1 ＝−ΔαΣＰm −α' Ｐc 〜（１１） ＶE(2)1 ＝−Δαa ΣＰm −αa'Ｐc 〜（１２） 偏心像面湾曲、偏心歪曲を低減させるためには（１
１），（１２) 式を極小にすればよいので、Ｌｍ群、Ｌ
ｃ群のペッツバール和の１次結合を極小にすれば良い。
【００９０】尚ティルトの場合は、（α，α’）の代わ
りに（α・ｑ、α’・ｑ’）を（αａ・αａ’）の代わ
りに（αａ・ｐ、αａ’・ｐ’）を用い、物点基準偏心
収差係数をIIε1、 IIIε1、Ｖε(1)1、Ｐε1、Ｖε(2)
1、 IIIε2、Ｖε(1)2、Ｐε2、Ｖε(2)2、Δε3と置き
換えれば全く同様に成り立つ。更にティルトの場合は回
転中心位置という新しいパラメータ（ｐ，ｐ’ｑ，
ｑ’）が追加される。そこで回転中心位置を像点基準偏
心収差係数が極小となるように設定することが好まし
い。
【００９１】さらに、偏心部が単位量光軸に対してシフ
トした際の像面での移動量(シフト偏心敏感度) は以下
の条件を満足することが望ましい。
【００９２】｜tan ω／ＳE ｜＜１ 〜 ω ：光学系の半画角 ＳE ：偏心群が単位量光軸に対して垂直に移動した際の
像の移動量 これは、物点移動時の像面の倒れと歪曲カーブの倒れの
低減に関するものである。今、軸上物体の移動量を図１
(c) の角度θで表すと収差が最も顕著に現れる最大の像
高では、 Y'＝ｆ・tanω Ｅ・ ＳE ＝ｆ・tanθ となるから、像点基準収差係数を全系焦点距離＝１と規
格化して考えると(４)式のＭ像面の像面湾曲は、 ΔＭ＝-N'・( 像点基準偏心収差係数)・tan ω・tanθ／Ｓ
E 同様に、(７) 式のＹ軸での歪曲収差は DistE(Ｙ) ＝−1/2・( 像点基準偏心収差係数)・tan ω・t
anθ／ＳE である。よって、物点移動量(tanθ) 当たりの像面の倒
れ、歪曲カーブの倒れを小さくするには式の条件を満
たせばよい。条件式 の上限を越えて光学系の画角が大
き過ぎたり、偏心群が単位量光軸に対して垂直に移動し
た際の像の移動量つまり敏感度が小さすぎたりすると、
像点基準偏心収差係数をいくら小さくしても偏心群の偏
心量が大きくなるため、結局物点移動時にＹ軸で発生す
る像面の倒れや歪曲収差は大きくなってしまい好ましく
ない。
【００９３】さらに、シフト偏心敏感度は以下の条件を
満足することが望ましい。
【００９４】｜Ｆ2・ＳE ｜＞１ 〜 これは、偏心コマによる点像の広がりの低減に関するも
のである。今、(３) 式の偏心コマによる点像の広がり
については、同様に ΔＹ＝-3/2・(像点基準偏心収差係数)・(ＮＡ)2・tanθ／
ＳE となるから ＮＡ＝１/(2 Ｆ) Ｆ：口径比 の関係を用いて変形すると ΔＹ＝-3/2・(像点基準偏心収差係数)・( １／2 Ｆ)2／Ｓ
E・tan θ となるため、物点移動量(tanθ) 当たりのΔＹを小さく
するには、式を満足すれば良い。条件式の上限を越
えて光学系の口径比が小さ過ぎたり、偏心群が単位量光
軸に対して垂直に移動した際の像の移動量つまり敏感度
が小さすぎたりすると、像点基準偏心収差係数をいくら
小さくしても偏心群の偏心量が大きくなるため、結局物
点移動時に発生する偏心コマ収差が大きくなってしまう
ため好ましくない。
【００９５】尚、ティルトの場合はシフト偏心敏感度Ｓ
E を傾き敏感度Ｓε(傾き1[rad]当たりの像移動量）に
置き換えれば同様である。
【００９６】さらに、像点基準偏心収差係数を極小にす
るために、Ｌｍ群及びＬｃ群の分担値をそれぞれ極小に
する方が望ましい。
【００９７】これは、偏心収差とともに全系での基準状
態の収差を補正する必要がある場合に、Ｌｍ群及びＬｃ
群の各収差係数の値は有る程度自由度を残しておいた方
がよいからである。そこで本発明では、前記偏心群の各
収差係数の一次結合で表される値の絶対値が極小にな
り、かつ、偏心群より物体側のすべての群の各収差係数
の和の一次結合で表される値の絶対値が極小となる様に
構成している。これを式を用いて説明する。
【００９８】Ｌｍ群及びＬｃ群の群内で像点基準偏心収
差係数の絶対値を極小にすると例えば前記(８) 式では Δαa ΣＩm −ΔαΣIIm ≒０ αa'Ｉc −α' IIc ≒０ とすればよく、ΣＩm とΣIIm 、Ｉc とIIc の比を変え
ることでIIE1を小さくでき、しかもΣＩm 、ΣIIm 、Ｉ
c 、IIc 絶対値には自由度が残っているために、全系の
基準状態の収差のコントロールが行い易く成る。特に、
もともと収差補正がなされている群を分割してその一部
を偏心群とする場合など、物点移動の収差補正によって
Ｌｍ群とＬｃ群の収差係数の和を一定に保ちたいときに
は有効である。
【００９９】さらに、Ｌｍ群、Ｌｃ群の持つ球面収差係
数、コマ収差係数、非点収差係数は以下の条件式を満た
すのが望ましい。
【０１００】
【数１３】 条件式，は、物点移動時に発生する偏心コマ収差と
偏心非点収差の低減に関するものであり、像点基準偏心
収差係数のなかで偏心コマ収差の係数と偏心非点収差の
係数をＬｍ群、Ｌｃ群の群内で同時に極小にするための
条件である。
【０１０１】今、（８）式と（９）式のＬｍ群、Ｌｃ群
での値を同時に極小にすることを考える。
【０１０２】 Δαa ΣＩm −ΔαΣIIm ≒０ 〜（１３） Δαa ΣIIm −ΔαΣIIIm≒０ 〜（１４） (１３)・(１４) 式を変形すると
【０１０３】
【数１４】 ( １３')・(１４')から (ΣIIm)2 ≒ΣＩm・ΣIIIm 〜（１５） Ｌｃ群も同様に (IIc)2 ≒Ｉc・IIIc 〜（１６） (１５)・(１６) 式がIIE1とIIIE1 を同時に極小にできる
条件であり、条件式，を満足すれば(１５) 、(１
６) 式は成立する。条件式，の上限または下限値を
はずれると、偏心コマ収差の係数と偏心非点収差の係数
のＬｍ群，Ｌｃ群の分担値が同時に極小にならず、像点
基準偏心収差係数を同時に小さくしつつ、基準状態での
全系の収差補正を行うことが困難となり好ましくない。
【０１０４】さらに、Ｌｍ群、Ｌｃ群の持つコマ収差係
数、非点収差係数、歪曲収差係数は以下の条件式を満た
すのが望ましい。
【０１０５】
【数１４】 条件式，は、物点移動時に発生する偏心非点収差と
偏心歪曲収差に関するものであり、像点基準偏心収差係
数のなかで偏心非点収差の係数と偏心歪曲収差の係数を
Ｌｍ群、Ｌｃ群の群内で同時に極小にするための条件で
ある。
【０１０６】今、（１０）式のＬｍ群、Ｌｃ群での値を
同時に極小にすることを考える。
【０１０７】 Δαa ΣIII m −ΔαΣＶm ≒０ 〜（１７） (１７) 式を変形すると
【０１０８】
【数１５】 (１４')・(１７')式から ( ΣIII m)2 ΣIIm・ΣＶm 〜（１８） Ｌｃ群も同様に ( III c)2 ≒ IIc・Ｖc 〜（１９） (１８)・(１９) 式がIII E1とＶE1を同時に極小にできる
条件であり、条件式，を満足すれば(１５) 、(１
６) 式は成立する。条件式，の上限または下限値を
はずれると、偏心非点収差の係数と偏心歪曲収差の係数
のＬｍ群，Ｌｃ群の分担値が同時に極小にならず、像点
基準偏心収差係数を同時に小さくしつつ、基準状態での
全系の収差補正を行うことが困難となり好ましくない。
さらに、偏心群での近軸光線追跡値が以下の条件を満た
すことが望ましい。
【０１０９】
【数１６】 α ：物体近軸光線の入射角 α' ： 〃 射出角 αa ：瞳近軸光線入射角 αa'： 〃 射出角 条件式は、物点移動時に発生する偏心像面湾曲と偏心
歪曲収差に関するものであり、像点基準偏心収差係数の
なかで偏心像面湾曲の係数と偏心歪曲付加収差の係数を
同時に極小にするための条件である。
【０１１０】(１１)・(１２) 式を同時に極小にすること
を考えると
【０１１１】
【数１７】 (２０) 式がＰE1とＶE(2)1 を同時に０にできる条件で
あり、条件式を満足すれば(２０) 式は成立する。条
件式の上限・下限値をはずれると偏心像面湾曲の係数
と偏心歪曲付加収差の係数を同時に０にしつつ、基準状
態での全系の収差補正を行うことが困難となり好ましく
ない。
【０１１２】ティルト偏心においては以上述べた〜
式は（α、α’）の代わりに（α・ｑ、α’・ｑ’）を
（αａ、αａ’）の代わりに（αａ・ｐ、αａ’・
ｐ’）を用い物点基準偏心収差係数をIIε1、 IIIε1、
Ｖε(1)1、Ｐε1、Ｖε(2)1、IIIε2、Ｖε(1)2、Ｐε
2、Ｖε(2)2、△ε3と置き換えれば全く同様に成り立
つ。
【０１１３】さらに、前記〜の条件式を同時に満足
すると尚良い。
【０１１４】これは、物点移動時の１次・２次の偏心収
差と３次のプリズム作用の低減に関してである。
【０１１５】今、１次の像点基準偏心収差係数の内IIE
1、III E1、ＶE(1)1 をＬｍ群から計算される部分とＬ
ｃ群から計算される部分にわけて行列を用いて表すと
(２１),(２２) 式になる。
【０１１６】
【数１８】 さらに偏心量の２次の像点基準偏心収差係数のうちIII
E2とＶE(1)2 を１次の像点基準偏心収差係数を使って書
くと、(２３),(２４) 式になる。
【０１１７】
【数１９】 (２３)・(２４) 式を見ると分る様に、条件式〜を同
時に満たしてＬｍ群及びＬｃ群でそれぞれ像点基準偏心
収差係数を小さくし、(２１)・(２２) 式を極小にしてお
くと、１次の像点基準偏心収差係数とともに、(２３)・
(２４) 式で表される２次の像点基準偏心収差係数III E
2とＶE(1)2 も同じく極小になる。また、(２５) 式で表
される３次のプリズム作用の第１項、第２項も同じく極
小になる。
【０１１８】つまり、偏心群より物体側のすべての群を
まとめたＬｍ群と、偏心群Ｌｃ群それぞれで分担する像
点基準偏心収差係数が極小になるようにＬｍ群及びＬｃ
群の基準状態での収差係数を〜の条件に設定するこ
とが、１次及び２次の像点基準偏心収差係数と３次のプ
リズム作用を表す係数を低減するのに非常に有効である
と言うことができる。
【０１１９】なお、ティルトの場合には、(２')式での
Ｐε1 、Ｖε(2)1、Ｐε2 、Ｖε(2)2、Δε3 についた
付加項をのぞけば同様である。
【０１２０】さらに、前記偏心群が単位量光軸に対して
垂直に移動した際の像の移動量あるいは、偏心群が単位
角度光軸上の一点を中心にして回動した際の像の移動量
を、物体の移動量に応じて変化させることが望ましい。
【０１２１】これは、光学系の一部を偏心させて物点光
軸と垂直に移動する光学系において、ある決まった量の
物点移動を達成する偏心群の偏心量算出誤差の低減に関
する物である。
【０１２２】３次のプリズム作用ΔE3(Δε3)は、条件
式で示した、偏心群が単位量光軸に対してシフトした
際の像面での移動量(シフト偏心敏感度ＳE)を用いて目
的とする物点移動量θに対する偏心量を、 Ｅ＝ｆ・tanθ／ＳE 〜（２６） という式で求めた際の誤差として現れる。つまり、θだ
け移動した物点の結像位置が
【０１２３】
【外２】 だけ基準状態からずれることになるので、像点を基準に
すると物点移動量は arctan(tanθ＋ΔＹE3/f) となってしまう。これを防止するには、敏感度ＳE を物
点移動量θに応じて変化させれば良く、敏感度ＳE を、
【０１２４】
【数２０】 と補正すればよい。みかけの敏感度を( ２７) 式とすれ
ば、たとえば偏心光学系で手ぶれを打ち消す様に物点を
移動する場合の制御時に偏心量を正確に求めることがで
きるため、手ぶれの大きいときの補正誤差を低減するこ
とができる。
【０１２５】尚、ティルトの場合はシフト偏心敏感度Ｓ
E を傾き敏感度Ｓε（傾き１［rad]当たりの像移動量）
に、ΔE3をΔε3に、Eをεに置き換えれば同様である。
【０１２６】次に本発明をズームレンズに適応した場合
の数値実施例を示す。各実施例ともに望遠端で防振を行
った場合を考えている。また、像点基準偏心収差係数は
表２にまとめて示してある。また、表３では、物点移動
角１゜当たりに換算した像点基準偏心収差係数を示す。
【０１２７】以下に示す数値実施例１、２に置いては、
前記条件式及び、〜を満足しているため、偏心コ
マ、偏心非点収差、偏心歪曲の各収差が同時に小さくな
っているとともに、偏心による像面の倒れや偏心による
歪曲カーブの倒れが効果的に小さくなるようなシフト偏
心敏感度または傾き偏心敏感度が設定されている。 ［数値実施例１］図９に数値実施例１の近軸屈折力配置
を示す。図中、矢印は変倍の際の各群の移動軌跡を示し
ている。
【０１２８】本数値実施例１においては、光学系は物体
側から順に固定で正の屈折力の第１群Ｌ１、変倍のため
移動する負の屈折力の第２群Ｌ２、開口絞りＳＰ、固定
の正の屈折力の第３群Ｌ３、正の屈折力の第４群Ｌ４か
らなり、変倍による像点移動の補正と近距離物体への合
焦のために前記第４群が移動する。
【０１２９】そして、負の屈折力の第２群を光軸と垂直
な方向に移動して物点を移動する偏心光学系を構成して
いる。 （屈折力配置） ｆ１＝ 4.835 ｆ２＝-0.934 ｆ３＝ 3.491 ｆ４＝ 4.037 ｆ ｅ1 ｅ2 ｅ3 1.0 0.972 4.028 2.131 10.0 3.614 1.386 2.179 ｆ：全系焦点距離 ｅi ：ｉ群とｉ＋１群間隔 画角 ω＝26.05 ゜〜2.80゜ シフト偏心敏感度 ＳE ＝-2.70 （望遠端） （各群収差係数／物体距離：第１群から652mm ） ｆ 群 Ｉ II III Ｐ Ｖ １ 0.002 -0.009 0.252 0.131 -2.100 1.0 ２ -0.169 0.061 -0.232 -0.635 2.489 ３ -0.148 0.880 0.315 0.185 0.035 ４ 3.604 -0.305 -0.218 0.187 0.028 合計 3.289 0.626 0.118 -0.132 0.451 １ 14.601 -4.550 1.619 0.131 -0.647 10.0 ２ -16.598 4.464 -1.578 -0.635 0.550 ←（偏心群） ３ 0.200 0.970 0.320 0.185 0.034 ４ 3.741 -0.399 -0.212 0.187 0.032 合計 1.944 0.485 0.150 -0.132 -0.030 （望遠端での収差係数部分系値） ΣＩm ＝ 14.601 Ｉc ＝-16.598 ΣIIm ＝-4.550 IIc ＝ 4.464 ΣIIIm＝ 1.619 IIIc ＝ -1.578 ΣＰm ＝ 0.131 Ｐc ＝ -0.635 ΣＶ ＝-0.647 Ｖc ＝ 0.550 （望遠端での偏心群光線追跡値） α ＝ 1.975 α' ＝-0.683 αa ＝-0.659 αa'＝-0.314 ［数値実施例２］図１０に数値実施例２の近軸屈折力配
置を示す。本数値実施例２においては、光学系は物体側
から順に固定で負の屈折力の第１群Ｌ１、固定で正の屈
折力の第２群Ｌ２、変倍のため移動する負の屈折力の第
３群Ｌ３、開口絞りＳＰ、固定の正の屈折力の第４群Ｌ
４、正の屈折力の第５群Ｌ５からなり、変倍による像点
移動の補正と近距離物体への合焦のために前記第５群が
移動する。
【０１３０】そして、正の屈折力の第２群を光軸と垂直
な方向に移動して物点を移動する偏心光学系を構成して
いる。 （屈折力配置） ｆ１＝-34.409 ｆ２＝ 4.419 ｆ３＝ -0.976 ｆ４＝ 3.452 ｆ５＝ 4.274 ｆ：全系焦点距離 ｅi ：ｉ群とｉ＋１群間隔 画角 ω＝25.82 ゜〜2.75゜ シフト偏心敏感度 ＳE ＝2.32（望遠端） （各群収差係数／物体距離：第１群から645） ｆ 群 Ｉ II III Ｐ Ｖ １ -0.0005 -0.002 -0.008 -0.018 0.227 ２ 0.002 -0.008 0.253 0.142 -2.223 1.0 ３ -0.172 0.064 -0.215 -0.600 2.419 ４ -2.316 0.935 0.320 0.187 0.033 ５ 3.766 -0.274 -0.200 0.179 0.030 合計 1.279 0.716 0.150 -0.110 0.486 １ -4.329 0.869 -0.170 -0.018 0.039 ２ 20.320 -5.884 1.931 0.142 -0.725 ←（偏心群） 10.1 ３ -16.080 4.313 -1.546 -0.600 0.541 ４ -1.963 1.029 0.325 0.187 0.033 ５ 3.940 -0.370 -0.194 0.179 0.034 合計 1.887 -0.042 0.345 -0.110 -0.078 （望遠端での収差係数部分系値） ΣＩm ＝-4.329 Ｉc ＝20.320 ΣIIm ＝ 0.869 IIc ＝-5.884 ΣIIIm＝-0.170 IIIc＝ 1.931 ΣＰm ＝-0.018 Ｐc ＝ 0.142 ΣＶm ＝ 0.039 Ｖc ＝-0.725 （望遠端での偏心群光線追跡値） α ＝-0.297 α' ＝ 1.931 αa ＝-0.018 αa'＝-0.647 以下の数値実施例３〜５においてはｒi は物体側より順
に第ｉ番目の曲率半径、ｄi は物体側より順に第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。ｒ２１、ｒ２２はフェースプレート等のガラス材
（平行平面板）である。
【０１３１】又、非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と
垂直にｈ軸をとって光の進行方向を正とし、R0 を近軸
曲率半径、ｋ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅをおのおの非球面係数と
したとき
【０１３２】
【数２１】 なる式で表している。
【０１３３】尚、数値実施例３〜５においては条件式
〜をすべて満足しているので、物点移動時の偏心コ
マ、偏心非点収差、偏心歪曲、偏心像面湾曲の各収差が
同時に小さくなっているとともに、偏心コマ収差、偏心
による像面の倒れ、偏心による歪曲カーブの倒れが効果
的に小さくなるようなシフト偏心敏感度または傾き偏心
敏感度が設定されている。 ［数値実施例３］図１１，図１２に数値実施例３の近軸
屈折力配置とレンズ断面図を示す。
【０１３４】 f= 1.00〜10.09 fno=1:1.8〜2.6 2ω= 55.6°〜6.0 ° r 1= 10.256 d 1= 0.645 n 1=1.60311 ν 1= 60.7 r 2=-222.775 d 2= 0.172 r 3= 9.646 d 3= 0.215 n 2=1.84666 ν 2= 23.8 r 4= 4.220 d 4= 0.795 n 3=1.60311 ν 3= 60.7 r 5= 25.894 d 5= 0.032 r 6= 3.178 d 6= 0.559 n 4=1.72000 ν 4= 50.3 r 7= 6.451 d 7= 可変 r 8= 4.342 d 8= 0.107 n 5=1.77250 ν 5= 49.6 r 9= 1.040 d 9= 0.451 r10= -1.796 d10= 0.107 n 6=1.69680 ν 6= 55.5 r11= 1.796 d11= 0.215 r12= 2.362 d12= 0.279 n 7=1.84666 ν 7= 23.8 r13= 22.529 d13= 可変 r14=（絞り） d14= 0.236 r15= 非球面 d15= 0.591 n 8=1.58313 ν 8= 59.4 r16= -5.931 d16= 可変 r17= 2.890 d17= 0.107 n 9=1.84666 ν 9= 23.8 r18= 1.327 d18= 0.017 r19= 1.370 d19= 0.731 n10=1.58313 ν10= 59.4 r20= 非球面 d20= 0.645 r21= ∞ d21= 0.860 n11=1.51633 ν11= 64.2 r22= ∞ 第１５面非球面 ｒ０＝ 3.08 ｋ＝ 3.590 Ｂ＝-3.306×10-2 Ｃ＝-2.424×10-3 Ｄ＝-5.328×10-3 Ｅ＝ 1.271×10-3 第２０面非球面 ｒ０＝-3.01 ｋ＝-5.28 Ｂ＝-2.831×10-2 Ｃ＝ 4.890×10-2 Ｄ＝-1.139×10-1 Ｅ＝ 8.309×10-2
【０１３５】
【表１】 本数値実施例３においては、光学系は物体側から順に固
定で正の屈折力の第１群Ｌ１、固定で正の屈折力の第２
群Ｌ２、変倍のため移動する負の屈折力の第３群Ｌ３、
開口絞りＳＰ、固定の正の屈折力の第４群Ｌ４、正の屈
折力の第５群Ｌ５からなり、変倍による像点移動の補正
と近距離物体への合焦のために前記第５群が移動する。
尚ＩＰは像面である。
【０１３６】そして、正の屈折力の第２群を光軸と垂直
な方向に移動して物点を移動する偏心光学系を構成して
いる。
【０１３７】本実施例は、図１０の数値実施例２におい
て第１群を正にすることによって偏心敏感度を低下させ
て最適な値とし、機械的制御において摩擦による制御残
り等を少なくしたものである。 （諸データ） 画角 ω＝27.78 ゜〜2.99゜ 口径比 ｆｎｏ＝1.8 〜2.6 シフト偏心敏感度 ＳE ＝1.24（望遠端） （望遠端での収差係数部分系値／物体距離：R1〜645） ΣＩm ＝ 3.282 Ｉc ＝ 6.020 ΣIIm ＝ -0.817 IIc ＝ -1.729 ΣIIIm ＝ 0.264 III c ＝ 0.627 ΣＰm ＝ 0.038 Ｐc ＝ 0.080 ΣＶm ＝ -0.105 Ｖc ＝ -0.254 （望遠端での偏心群光線追跡値） α ＝ 0.575 α' ＝ 1.753 αa ＝-0.247 αa'＝-0.531 図１３(a)・(b) に基準状態でのそれぞれ広角端・望遠端
での収差図を、図１４に、物点移動角１゜の時の望遠端
収差図を示す。 ［数値実施例４］図１５に数値実施例４のレンズ断面図
を示す。
【０１３８】 f= 1.00〜10.00 fno=1:1.8〜2.3 2ω= 55.6°〜6.0 ° r 1= 非球面 d 1= 0.645 n 1=1.60311 ν 1= 60.7 r 2= 8.001 d 2= 0.262 r 3= 6.457 d 3= 0.215 n 2=1.84666 ν 2= 23.8 r 4= 3.519 d 4= 0.795 n 3=1.60311 ν 3= 60.7 r 5= 非球面 d 5= 0.032 r 6= 5.145 d 6= 0.559 n 4=1.72000 ν 4= 50.3 r 7= 11.248 d 7= 可変 r 8= 8.569 d 8= 0.107 n 5=1.77250 ν 5= 49.6 r 9= 1.072 d 9= 0.451 r10= -2.485 d10= 0.107 n 6=1.69680 ν 6= 55.5 r11= 1.796 d11= 0.215 r12= 2.111 d12= 0.279 n 7=1.84666 ν 7= 23.8 r13= 8.101 d13= 可変 r14=（絞り） d14= 0.236 r15= 非球面 d15= 0.591 n 8=1.58313 ν 8= 59.4 r16= -9.308 d16= 可変 r17= 2.624 d17= 0.107 n 9=1.84666 ν 9= 23.8 r18= 1.334 d18= 0.018 r19= 1.385 d19= 0.731 n10=1.58313 ν10= 59.4 r20= -2.874 d20= 0.645 r21= ∞ d21= 0.860 n11=1.51633 ν11= 64.2 r22= ∞ 第１面非球面 ｒ０＝ 4.60 ｋ＝ 0 Ｂ＝-6.613×10-2 Ｃ＝-6.140×10-5 Ｄ＝ 3.756×10-6 Ｅ＝-3.122×10-7 第５面非球面 ｒ０＝52.94 ｋ＝ 0 Ｂ＝-4.273×10-4 Ｃ＝-5.308×10-5 Ｄ＝ 5.722×10-6 Ｅ＝ 1.311×10-7 第１５面非球面 ｒ０＝ 3.15 ｋ＝ 3.175 Ｂ＝-3.245×10-2 Ｃ＝ 1.444×10-2 Ｄ＝-3.052×10-2 Ｅ＝ 1.450×10-2
【０１３９】
【表２】 第２群 回転中心Ｒ３より像側に４．５２ 本数値実施例４においては、光学系は物体側から順に固
定で正の屈折力の第１群Ｌ１、固定で正の屈折力の第２
群Ｌ２、変倍のため移動する負の屈折力の第３群Ｌ３、
開口絞りＳＰ、固定の正の屈折力の第４群Ｌ４、正の屈
折力の第５群Ｌ５からなり、変倍による像点移動の補正
と近距離物体への合焦のために前記第５群が移動する。
【０１４０】そして、正の屈折力の第２群を光軸と垂直
な方向に移動して物点を移動する偏心光学系を構成して
いる。
【０１４１】本実施例は、数値実施例３のシフト偏心敏
感度を低下させたものにつき、第１群・第２群に非球面
を導入して像点基準偏心収差係数を小さくし、物点移動
時の収差を低減したものである。 （諸データ） 画角 ω＝27.78 ゜〜3.02゜ 口径比 ｆｎｏ＝1.8 〜2.3 シフト偏心敏感度 ＳE ＝1.19（望遠端） （望遠端での収差係数部分系値／物体距離：R1〜645） ΣＩm ＝ -5.632 Ｉc ＝ 14.113 ΣIIm ＝ 3.185 IIc ＝ -6.873 ΣIIIm ＝-1.538 III c ＝ 3.260 ΣＰm ＝ 0.035 Ｐc ＝ 0.085 ΣＶm ＝ 0.670 Ｖc ＝ -1.539 （望遠端での偏心群光線追跡値） α ＝ 0.551 α' ＝ 1.681 αa ＝-0.315 αa'＝-0.729 図１６(a)・(b) に基準状態でのそれぞれ広角端・望遠端
での収差図、図１７に、物点移動角１゜の時の望遠端収
差図を示す。 ［数値実施例５］図１９，図２０に数値実施例５の近軸
屈折力配置とレンズ断面図を示す。
【０１４２】 f= 1.00〜10.09 fno=1:1.8〜2.4 2ω= 55.6°〜6.0 ° r 1= 14.954 d 1= 0.430 n 1=1.60311 ν 1= 60.7 r 2= 非球面 d 2= 0.200 r 3= 6.053 d 3= 0.215 n 2=1.84666 ν 2= 23.8 r 4= 3.327 d 4= 0.774 n 3=1.60311 ν 3= 60.7 r 5= 23.653 d 5= 0.032 r 6= 3.209 d 6= 0.473 n 4=1.72000 ν 4= 50.3 r 7= 6.749 d 7= 可変 r 8= 5.115 d 8= 0.107 n 5=1.77250 ν 5= 49.6 r 9= 1.052 d 9= 0.451 r10= -1.837 d10= 0.107 n 6=1.69680 ν 6= 55.5 r11= 1.837 d11= 0.215 r12= 2.397 d12= 0.279 n 7=1.84666 ν 7= 23.8 r13= 26.730 d13= 可変 r14=（絞り） d14= 0.236 r15= 非球面 d15= 0.591 n 8=1.58313 ν 8= 59.4 r16= -6.237 d16= 可変 r17= 2.857 d17= 0.107 n 9=1.84666 ν 9= 23.8 r18= 1.327 d18= 0.004 r19= 1.344 d19= 0.731 n10=1.58313 ν10= 59.4 r20= 非球面 d20= 0.645 r21= ∞ d21= 0.860 n11=1.51633 ν11= 64.2 r22= ∞ 第２面非球面 ｒ０＝52.94 ｋ＝ 0 Ｂ＝-2.610×10-4 Ｃ＝-2.524×10-6 Ｄ＝-1.619×10-7 第１５面非球面 ｒ０＝3.070 ｋ＝ 3.576 Ｂ＝-3.227×10-2 Ｃ＝-5.007×10-4 Ｄ＝-8.931×10-3 Ｅ＝ 3.084×10-3 第２０面非球面 ｒ０＝-3.300 ｋ＝-3.300 Ｂ＝-1.542×10-2 Ｃ＝ 5.099×10-2 Ｄ＝-1.217×10-1 Ｅ＝ 8.777×10-2
【０１４３】
【表３】 本数値実施例５においては、光学系は物体側から順に固
定で正の屈折力の第１群Ｌ１、固定で正の屈折力の第２
群Ｌ２、変倍のため移動する負の屈折力の第３群Ｌ３、
開口絞りＳＰ、固定の正の屈折力の第４群Ｌ４、正の屈
折力の第５群Ｌ５からなり、変倍による像点移動の補正
と近距離物体への合焦のために前記第５群が移動する。
【０１４４】そして、正の屈折力の第２群を光軸上の一
点を中心にして回動することにより物点を移動する偏心
光学系を構成している。
【０１４５】光軸上の回転中心を変化させた時の像点基
準偏心収差係数( IIE1、３IIIE1＋ＰE1、 ＩＩＩE１＋Ｐ
E１）の変化を図１８に示す。偏心コマ、Ｍ像面、Ｓ像
面の倒れを表す３つの収差係数のバランスから第２群の
頂点から4.52像側の位置を回転中心とした。 （諸データ） 画角 ω＝27.78 ゜〜2.99゜ 口径比 ｆｎｏ＝1.8 〜2.4 ティルト偏心敏感度 Ｓε ＝5.63（望遠端） （望遠端での収差係数部分系値／物体距離：R1〜645） ΣＩm ＝ 11.115 Ｉc ＝ 1.07 ΣIIm ＝ -3.537 IIc ＝ -0.606 ΣIIIm＝ 1.154 III c ＝ 0.456 ΣＰm ＝ 0.018 Ｐc ＝ 0.104 ΣＶm ＝ -0.392 Ｖc ＝ -0.320 （望遠端での偏心群光線追跡値と回転中心位置） α ＝ 0.265 α' ＝ 1.804 αa ＝-0.191 αa'＝-0.688 ｐ ＝ 11.561 ｐ' ＝ 0.666 ｑ ＝ 31.258 ｑ' ＝ 1.472 図２１(a)・(b) に基準状態でのそれぞれ広角端・望遠端
での収差図、図２２に、物点移動角１゜の時の望遠端収
差図を示す。
【０１４６】表１に、各実施例と条件式との対応を、ま
た、表２には各実施例の像点基準偏心収差係数の一覧
を、表３には各実施例の物点移動角θ＝１゜当たりの像
点基準偏心収差係数の一覧を示す。
【０１４７】
【表４】
【０１４８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
学系の一部を偏心することにより光線を偏向し、固定し
た像点に対する物点を移動する物点移動光学系におい
て、偏心群の収差係数と偏心群より物体側のすべての群
の収差係数の和との一次結合で表される値の絶対値が極
小になるように、該偏心群と偏心群より物体側のすべて
の群の収差係数を設定しすることで、物点移動時に発生
する諸収差や物点移動量に対する必要偏心量の誤差を効
果的に低下させ、良好なる光学性能を維持することがで
きる偏心光学系及びその製造方法を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の偏心光学系における画像ブレの補正
の原理説明図
【図２】 シフト偏心の座標系を表す図
【図３】 ティルト偏心の座標系を表す図
【図４】 回転中心パラメータと近軸追跡値の関係を表
す図
【図５】 偏心による像面の倒れ等を表す図
【図６】 偏心による歪曲収差の変化を表す図
【図７】 偏心歪曲の例を表す図
【図８】 ３次のプリズム項を表す図
【図９】 本発明の数値実施例１の近軸屈折力配置の説
明図
【図１０】本発明の数値実施例２の近軸屈折力配置の説
明図
【図１１】本発明の数値実施例３の近軸屈折力配置の説
明図
【図１２】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図１３】本発明の数値実施例３の基準状態の諸収差図
【図１４】本発明の数値実施例３の防振状態の像面湾曲
の説明図
【図１５】本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図１６】本発明の数値実施例４の基準状態の諸収差図
【図１７】本発明の数値実施例４の防振状態の像面湾曲
の説明図
【図１８】回転中心により物点移動時収差の変化を表す
説明図
【図１９】本発明の数値実施例５の近軸屈折力配置の説
明図
【図２０】本発明の数値実施例５のレンズ断面図
【図２１】本発明の数値実施例５の基準状態の諸収差図
【図２２】本発明の数値実施例５の防振状態の像面湾曲
の説明図
【符号の説明】
Ｌｍ 偏心群より物体側の群をまとめた群 Ｌｃ 偏心群 Ｌｎ 偏心群より像面側の群をまとめた群 Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 Ｌ５ 第５群 ＳＰ 開口絞り ＩＰ 像面 Ｏ 物体 Ｉ 像点

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの群が偏心可能である偏
    心群を有する偏心光学系において、該偏心群の収差係数
    と該偏心群より物体側のすべての群の収差係数の和との
    一次結合で表される値の絶対値が極小となるように各群
    を設定していることを特徴とする偏心光学系。
  2. 【請求項２】 前記偏心群は、光軸上の一点を中心にし
    て回動可能であり、前記一次結合の係数には、該偏心群
    を回動する際の光軸上での回転中心位置の情報が含ま
    れ、該回転中心位置が前記収差係数の１次結合の和の絶
    対値が極小となるように設定されていることを特徴とす
    る請求項１の偏心光学系。
  3. 【請求項３】 前記収差係数は球面収差・コマ収差・非
    点収差・ペッツバール和・歪曲収差をそれぞれ表すもの
    であることを特徴とする請求項１又は２の偏心光学系。
  4. 【請求項４】 前記一次結合の係数には、前記偏心群に
    入射する近軸光線の換算入射角と該偏心群から射出する
    近軸光線の換算射出角が含まれることを特徴とする請求
    項１，２又は３の偏心光学系。
  5. 【請求項５】 前記偏心群の球面収差係数、コマ収差係
    数、該偏心群より物体側のすべての群の球面収差係数の
    和、コマ収差係数の和の一次結合で表される値の絶対値
    が極小となるように各群を設定していることを特徴とす
    る請求項３の偏心光学系。
  6. 【請求項６】 前記偏心群のコマ収差係数、非点収差係
    数、該偏心群より物体側のすべての群のコマ収差係数の
    和、非点収差係数の和の一次結合で表される値の絶対値
    が極小となるように各群を設定していることを特徴とす
    る請求項３の偏心光学系。
  7. 【請求項７】 前記偏心群の非点収差係数、歪曲収差係
    数、該偏心群より物体側のすべての群の非点収差係数の
    和、歪曲収差係数の和の一次結合で表される値の絶対値
    が極小となるように各群を設定していることを特徴とす
    る請求項３の偏心光学系。
  8. 【請求項８】 前記偏心群のペッツバール和と該偏心群
    より物体側のすべての群のペッツバール和の和との一次
    結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
    定していることを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  9. 【請求項９】 前記偏心光学系の半画角をω、前記偏心
    群が単位量光軸に対して垂直に移動した際の像の移動量
    あるいは、該偏心群が単位角度光軸上の一点を中心にし
    て回動した際の像の移動量をＳとした時 |tanω／Ｓ| ＜１ を満足することを特徴とする請求項１又は２の偏心光学
    系。
  10. 【請求項１０】 前記偏心光学系の口径比をＦ、前記偏
    心群が単位量光軸に対して垂直に移動した際の像の移動
    量あるいは、該偏心群が単位角度光軸上の一点を中心に
    して回動した際の像の移動量をＳとした時 |Ｆ2 ・ Ｓ| ＞１ を満足することを特徴とする請求項１又は２の偏心光学
    系。
  11. 【請求項１１】 前記偏心群の各収差係数の一次結合で
    表される値の絶対値が極小となるようにし、かつ、該偏
    心群より物体側のすべての群の各収差係数の和の一次結
    合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設定
    していることを特徴とする請求項１又は２の偏心光学
    系。
  12. 【請求項１２】 前記偏心群の球面収差係数とコマ収差
    係数との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
    うにし、かつ、該偏心群より物体側のすべての群の球面
    収差係数の和とコマ収差係数の和との一次結合で表され
    る値の絶対値が極小となるように各群を設定しているこ
    とを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  13. 【請求項１３】 前記偏心群のコマ収差係数と非点収差
    係数との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
    うにし、かつ、該偏心群より物体側のすべての群のコマ
    収差係数の和と非点収差係数の和との一次結合で表され
    る値の絶対値が極小となるように各群を設定しているこ
    とを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  14. 【請求項１４】 前記偏心群の非点収差係数と歪曲収差
    係数との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
    うにし、かつ、該偏心群より物体側のすべての群の非点
    収差係数の和と歪曲収差係数の和との一次結合で表され
    る値の絶対値が極小となるように各群を設定しているこ
    とを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  15. 【請求項１５】 前記偏心群より物体側のすべての群の
    球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数の和をそれ
    ぞれΣＩm 、ΣIIm 、ΣIIImとし、該偏心群の球面収差
    係数、コマ収差係数、非点収差係数をＩc ・IIc ・ III
    c としたとき 0.7 ＜(ΣIIm)2 ／(ΣＩm・ΣIIIm) ＜1.3 0.7 ＜IIc 2 ／(Ｉc・ IIIc)＜1.3 を満足することを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  16. 【請求項１６】 前記偏心群より物体側のすべての群の
    コマ収差係数、非点収差係数の和をそれぞれΣIIm 、Σ
    IIIm、ΣＶm とし、該偏心群のコマ収差係数、非点収差
    係数をIIc ・ IIIc ・Ｖc としたとき、 0.7 ＜(ΣIIIm)2／(ΣIIm・ΣＶm)＜1.3 0.7 ＜ IIIc2／(IIc・ Ｖc)＜1.3 を満足することを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  17. 【請求項１７】 前記偏心群の物体近軸光線の入射角を
    α、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をαa 、射出角を
    αa'、とした時 【数１】 を満足することを特徴とするを請求項３の偏心光学系。
  18. 【請求項１８】 前記偏心群が単位量光軸に対して垂直
    に移動した際の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角
    度光軸上の一点を中心にして回動した際の像の移動量
    を、物体の移動量に応じて変化させることを特徴とする
    請求項１又は２の偏心光学系。
  19. 【請求項１９】 前記偏心群の物体近軸光線の入射角を
    α、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をαa 、射出角を
    αa'、前記偏心群が回動する際の光軸上の回転中心から
    測った偏心群の入射瞳面までの距離をp 、偏心群の出射
    瞳面までの距離をp'、偏心群の物体面までの距離をq 、
    偏心群の像面までの距離をq'とした時 【数２】 を満足することを特徴とする請求項３の偏心光学系。
  20. 【請求項２０】 偏心可能である偏心群の収差係数と該
    偏心群より物体側のすべての群の収差係数の和との一次
    結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設
    定して偏心光学系を製造したことを特徴とする偏心光学
    系の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記偏心群は、光軸上の一点を中心に
    して回動可能であり、前記一次結合の係数には、該偏心
    群を回動する際の光軸上での回転中心位置の情報が含ま
    れ、該回転中心位置が前記収差係数の１次結合の和の絶
    対値が極小となるように設定されているようにして偏心
    光学系を製造したことを特徴とする請求項２０の偏心光
    学系の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記収差係数は球面収差・コマ収差・
    非点収差・ペッツバール和・歪曲収差をそれぞれ表すも
    のであることを特徴とする請求項２０又は２１の偏心光
    学系の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記一次結合の係数には、前記偏心群
    に入射する近軸光線の換算入射角と該偏心群から射出す
    る近軸光線の換算射出角が含まれることを特徴とする請
    求項２０，２１又は２２の偏心光学系の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記偏心群の球面収差係数、コマ収差
    係数、該偏心群より物体側のすべての群の球面収差係数
    の和、コマ収差係数の和の一次結合で表される値の絶対
    値が極小となるように各群を設定して偏心光学系を製造
    したことを特徴とする請求項２２の偏心光学系の製造方
    法。
  25. 【請求項２５】 前記偏心群のコマ収差係数、非点収差
    係数、該偏心群より物体側のすべての群のコマ収差係数
    の和、非点収差係数の和の一次結合で表される値の絶対
    値が極小となるように各群を設定して偏心光学系を製造
    したことを特徴とする請求項２２の偏心光学系の製造方
    法。
  26. 【請求項２６】 前記偏心群の非点収差係数、歪曲収差
    係数、該偏心群より物体側のすべての群の非点収差係数
    の和、歪曲収差係数の和の一次結合で表される値の絶対
    値が極小となるように各群を設定して偏心光学系を製造
    したことを特徴とする請求項２２の偏心光学系の製造方
    法。
  27. 【請求項２７】 前記偏心群のペッツバール和と該偏心
    群より物体側のすべての群のペッツバール和の和との一
    次結合で表される値の絶対値が極小となるように各群を
    設定して偏心光学系を製造したことを特徴とする請求項
    ２２の偏心光学系の製造方法。
  28. 【請求項２８】 前記偏心光学系の製造方法の半画角を
    ω、前記偏心群が単位量光軸に対して垂直に移動した際
    の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角度光軸上の一
    点を中心にして回動した際の像の移動量をＳとした時 |tanω／Ｓ| ＜１ を満足することを特徴とする請求項２０又は２１の偏心
    光学系の製造方法。
  29. 【請求項２９】 前記偏心光学系の製造方法の口径比を
    Ｆ、前記偏心群が単位量光軸に対して垂直に移動した際
    の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角度光軸上の一
    点を中心にして回動した際の像の移動量をＳとした時 | Ｆ2 ・ Ｓ| ＞１ を満足することを特徴とする請求項２０又は２１の偏心
    光学系の製造方法。
  30. 【請求項３０】 前記偏心群の各収差係数の一次結合で
    表される値の絶対値が極小となるようにし、かつ、該偏
    心群より物体側のすべての群の各収差係数の和の一次結
    合で表される値の絶対値が極小となるように各群を設定
    して偏心光学系を製造したことを特徴とする請求項２０
    又は２１の偏心光学系の製造方法。
  31. 【請求項３１】 前記偏心群の球面収差係数とコマ収差
    係数との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
    うにし、かつ、該偏心群より物体側のすべての群の球面
    収差係数の和とコマ収差係数の和との一次結合で表され
    る値の絶対値が極小となるように各群を設定して偏心光
    学系を製造したことを特徴とする請求項２２の偏心光学
    系の製造方法。
  32. 【請求項３２】 前記偏心群のコマ収差係数と非点収差
    係数との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
    うにし、かつ、該偏心群より物体側のすべての群のコマ
    収差係数の和と非点収差係数の和との一次結合で表され
    る値の絶対値が極小となるように各群を設定して偏心光
    学系を製造したことを特徴とする請求項２２の偏心光学
    系の製造方法。
  33. 【請求項３３】 前記偏心群の非点収差係数と歪曲収差
    係数との一次結合で表される値の絶対値が極小となるよ
    うにし、かつ、該偏心群より物体側のすべての群の非点
    収差係数の和と歪曲収差係数の和との一次結合で表され
    る値の絶対値が極小となるように各群を設定して偏心光
    学系を製造したことを特徴とする請求項２２の偏心光学
    系の製造方法。
  34. 【請求項３４】 前記偏心群より物体側のすべての群の
    球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数の和をそれ
    ぞれΣＩm 、ΣIIm 、ΣIIImとし、該偏心群の球面収差
    係数、コマ収差係数、非点収差係数をＩc ・IIc ・ III
    c としたとき 0.7 ＜(ΣIIm)2 ／(ΣＩm・ΣIIIm) ＜1.3 0.7 ＜IIc 2 ／(Ｉc・ IIIc)＜1.3 を満足することを特徴とする請求項２２の偏心光学系の
    製造方法。
  35. 【請求項３５】 前記偏心群より物体側のすべての群の
    コマ収差係数、非点収差係数の和をそれぞれΣIIm 、Σ
    IIIm、ΣＶm とし、該偏心群のコマ収差係数、非点収差
    係数をIIc ・ IIIc ・Ｖc としたとき、 0.7 ＜(ΣIIIm)2／(ΣIIm・ΣＶm)＜1.3 0.7 ＜ IIIc2／(IIc・ Ｖc)＜1.3 を満足することを特徴とする請求項２２の偏心光学系の
    製造方法。
  36. 【請求項３６】 前記偏心群の物体近軸光線の入射角を
    α、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をαa 、射出角を
    αa'、とした時 【数３】 を満足することを特徴とするを請求項２２の偏心光学系
    の製造方法。
  37. 【請求項３７】 前記偏心群が単位量光軸に対して垂直
    に移動した際の像の移動量あるいは、該偏心群が単位角
    度光軸上の一点を中心にして回動した際の像の移動量
    を、物体の移動量に応じて変化して偏心光学系を製造し
    たことを特徴とする請求項２０又は２１の偏心光学系の
    製造方法。
  38. 【請求項３８】 前記偏心群の物体近軸光線の入射角を
    α、射出角をα' 、瞳近軸光線入射角をαa 、射出角を
    αa'、前記偏心群が回動する際の光軸上の回転中心から
    測った偏心群の入射瞳面までの距離をp 、偏心群の出射
    瞳面までの距離をp'、偏心群の物体面までの距離をq 、
    偏心群の像面までの距離をq'とした時 【数４】 を満足することを特徴とする請求項２２の偏心光学系の
    製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001174704A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2001201714A (ja) * 2000-01-17 2001-07-27 Canon Inc 光学処理方法およびそれを用いた光学処理装置
JP2006235403A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Tohoku Univ 光波長無依存の光方向可変変換ユニットおよび薄型リアプロジェクションディスプレイ光学系
JP2009069298A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Ricoh Co Ltd ズームレンズおよびカメラ装置および携帯情報端末装置
CN104238100A (zh) * 2014-09-23 2014-12-24 西安空间无线电技术研究所 一种应用空间激光通信离轴反射式光学天线设计方法
JP2015121737A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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