JPH08136862A - 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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- JPH08136862A JPH08136862A JP6297866A JP29786694A JPH08136862A JP H08136862 A JPH08136862 A JP H08136862A JP 6297866 A JP6297866 A JP 6297866A JP 29786694 A JP29786694 A JP 29786694A JP H08136862 A JPH08136862 A JP H08136862A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- 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
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—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
- G02B15/142—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 two groups only
- G02B15/1421—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 two groups only the first group being positive
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動による撮影画像のブレを光学性能を良好
に維持しつつ補正することのできる防振機能を有した変
倍光学系を得ること。 【構成】 物体側から順に正の屈折力の第１群、負の屈
折力の第２群、そして少なくとも１つのレンズ群を有す
る全体として正の屈折力の像側レンズ群を有し、広角端
から望遠端への変倍を該第１群と該像側レンズ群のうち
の少なくとも１つのレンズ群を物体側へ移動させて行う
と共に広角端の焦点距離が撮影画面の対角線長より短い
変倍光学系であって、該第２群を光軸と直交する方向に
移動させて該変倍光学系が振動したときに生じる撮影画
面のブレを補正していること。
に維持しつつ補正することのできる防振機能を有した変
倍光学系を得ること。 【構成】 物体側から順に正の屈折力の第１群、負の屈
折力の第２群、そして少なくとも１つのレンズ群を有す
る全体として正の屈折力の像側レンズ群を有し、広角端
から望遠端への変倍を該第１群と該像側レンズ群のうち
の少なくとも１つのレンズ群を物体側へ移動させて行う
と共に広角端の焦点距離が撮影画面の対角線長より短い
変倍光学系であって、該第２群を光軸と直交する方向に
移動させて該変倍光学系が振動したときに生じる撮影画
面のブレを補正していること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学系の振動による撮影
画像のブレを補正する機能、所謂防振機能を有した変倍
光学系に関し、防振用の可動レンズ群を例えば光軸と直
交する方向に移動させて防振効果を得る際、可動レンズ
群の少ない駆動量を十分大きな画像のブレを補正すると
共に、防振効果を発揮させたときの光学性能の低下の防
止を図った防振機能を有した変倍光学系に関するもので
ある。
画像のブレを補正する機能、所謂防振機能を有した変倍
光学系に関し、防振用の可動レンズ群を例えば光軸と直
交する方向に移動させて防振効果を得る際、可動レンズ
群の少ない駆動量を十分大きな画像のブレを補正すると
共に、防振効果を発揮させたときの光学性能の低下の防
止を図った防振機能を有した変倍光学系に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】進行中の車や航空機等移動物体上から撮
影をしようとすると撮影系（撮影レンズ）に振動が伝わ
り撮影画像にブレが生じる。
影をしようとすると撮影系（撮影レンズ）に振動が伝わ
り撮影画像にブレが生じる。
【０００３】特に長い焦点距離の撮影系を使用する際に
は、撮影系の振動を抑制することが困難となる。撮影系
が振動によって傾くと、撮影画像はその傾き角と撮影系
の焦点距離に応じた変位を発生する。このため静止画撮
影装置においては、画質の劣化を防止するために撮影時
間を十分に短くしなければならないという問題があり、
また動画撮影装置においては、構図の設定を維持するこ
とが困難となるという問題がある。そのためこのような
撮影の際には、撮影系が振動によって傾いた際にも撮影
画像の変位、所謂撮影画像のブレが発生しないように補
正することが必要となる。
は、撮影系の振動を抑制することが困難となる。撮影系
が振動によって傾くと、撮影画像はその傾き角と撮影系
の焦点距離に応じた変位を発生する。このため静止画撮
影装置においては、画質の劣化を防止するために撮影時
間を十分に短くしなければならないという問題があり、
また動画撮影装置においては、構図の設定を維持するこ
とが困難となるという問題がある。そのためこのような
撮影の際には、撮影系が振動によって傾いた際にも撮影
画像の変位、所謂撮影画像のブレが発生しないように補
正することが必要となる。
【０００４】従来より撮影画像のブレを防止する機能を
有した防振光学系が、例えば特開昭５０−８０１４７号
公報や特公昭５６−２１１３３号公報、特開昭６１−２
２３８１９号公報等で提案されている。
有した防振光学系が、例えば特開昭５０−８０１４７号
公報や特公昭５６−２１１３３号公報、特開昭６１−２
２３８１９号公報等で提案されている。
【０００５】特開昭５０−８０１４７号公報では２つの
アフォーカルの変倍系を有するズームレンズにおいて第
１の変倍系の角倍率をＭ1 、第２の変倍系の角倍率をＭ
2としたときＭ1 ＝１−１／Ｍ2 なる関係を有するよう
に各変倍系で変倍を行うと共に、第２の変倍系を空間的
に固定して画像のブレを補正して画像の安定化を図って
いる。
アフォーカルの変倍系を有するズームレンズにおいて第
１の変倍系の角倍率をＭ1 、第２の変倍系の角倍率をＭ
2としたときＭ1 ＝１−１／Ｍ2 なる関係を有するよう
に各変倍系で変倍を行うと共に、第２の変倍系を空間的
に固定して画像のブレを補正して画像の安定化を図って
いる。
【０００６】特公昭５６−２１１３３号公報では光学装
置の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。
置の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。
【０００７】特開昭６１−２２３８１９号公報では最も
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。
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。
【０００８】この他、特公昭５６−３４８４７号公報、
特公昭５７−７４１４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。
特公昭５７−７４１４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。
【０００９】又、加速度センサー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。
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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般に撮影系の一部の
レンズ群を振動させて撮影画像のブレをなくし、静止画
像を得る機構には画像のブレの補正量が大きいことやブ
レ補正の為に振動させるレンズ群（可動レンズ群）の移
動量や回転量が少ないこと等が要望されている。
レンズ群を振動させて撮影画像のブレをなくし、静止画
像を得る機構には画像のブレの補正量が大きいことやブ
レ補正の為に振動させるレンズ群（可動レンズ群）の移
動量や回転量が少ないこと等が要望されている。
【００１１】又、可動レンズ群を偏心させたとき偏心コ
マ、偏心非点収差、偏心色収差、そして偏心像面湾曲収
差等が多く発生すると画像のブレを補正したとき偏心収
差の為、画像がボケてくる。例えば偏心歪曲収差が多く
発生すると光軸上の画像の移動量と周辺部の画像の移動
量が異なってくる。この為、光軸上の画像を対象に画像
のブレを補正しようと可動レンズ群を偏心させると、周
辺部では画像のブレと同様な現象が発生してきて光学特
性を著しく低下させる原因となってくる。
マ、偏心非点収差、偏心色収差、そして偏心像面湾曲収
差等が多く発生すると画像のブレを補正したとき偏心収
差の為、画像がボケてくる。例えば偏心歪曲収差が多く
発生すると光軸上の画像の移動量と周辺部の画像の移動
量が異なってくる。この為、光軸上の画像を対象に画像
のブレを補正しようと可動レンズ群を偏心させると、周
辺部では画像のブレと同様な現象が発生してきて光学特
性を著しく低下させる原因となってくる。
【００１２】このように防振機能を有した光学系におい
ては可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動させ、又
はそれと共に光軸上の一点を回転中心として微少回転さ
せて偏心状態にしたとき画質の低下を少なくする為に偏
心収差発生量が少ないこと、装置全体を小型にする為に
可動レンズ群の少ない移動量又は少ない回転量で大きな
画像のブレを補正することができる、所謂偏心敏感度
（単位移動量ΔＨに対する画像のブレの補正量Δｘとの
比Δｘ／ΔＨ）が大きいこと等が要求されている。
ては可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動させ、又
はそれと共に光軸上の一点を回転中心として微少回転さ
せて偏心状態にしたとき画質の低下を少なくする為に偏
心収差発生量が少ないこと、装置全体を小型にする為に
可動レンズ群の少ない移動量又は少ない回転量で大きな
画像のブレを補正することができる、所謂偏心敏感度
（単位移動量ΔＨに対する画像のブレの補正量Δｘとの
比Δｘ／ΔＨ）が大きいこと等が要求されている。
【００１３】防振機能を有した光学系として振動に対し
て空間的に固定となる光学部材を配置する構成の光学系
は、この光学部材の支持方法が難しく、また小型の光学
系を実現することが困難であるため、小型軽量の装置の
構成には適していなかった。また撮影系の最も被写体側
に可変頂角プリズムを配置する光学系は、変位補正時に
偏心色収差以外の収差の発生がほとんどないという利点
はあるが、駆動部材が大型になるという欠点と、プリズ
ムによって発生する偏心色収差の簡易的な補正が困難で
あるという欠点があった。撮影系の一部のレンズ群を偏
心させる光学系では、偏心させるレンズ群を適切に選
択、配置することにより、装置を小型にすることができ
るが、偏心によって発生する諸収差、即ち、偏心コマ収
差、偏心非点収差、偏心像面湾曲等を良好に補正しつ
つ、十分に少ない駆動量で十分に大きい変位補正を実現
することが困難であるという問題点があった。
て空間的に固定となる光学部材を配置する構成の光学系
は、この光学部材の支持方法が難しく、また小型の光学
系を実現することが困難であるため、小型軽量の装置の
構成には適していなかった。また撮影系の最も被写体側
に可変頂角プリズムを配置する光学系は、変位補正時に
偏心色収差以外の収差の発生がほとんどないという利点
はあるが、駆動部材が大型になるという欠点と、プリズ
ムによって発生する偏心色収差の簡易的な補正が困難で
あるという欠点があった。撮影系の一部のレンズ群を偏
心させる光学系では、偏心させるレンズ群を適切に選
択、配置することにより、装置を小型にすることができ
るが、偏心によって発生する諸収差、即ち、偏心コマ収
差、偏心非点収差、偏心像面湾曲等を良好に補正しつ
つ、十分に少ない駆動量で十分に大きい変位補正を実現
することが困難であるという問題点があった。
【００１４】本発明は、変倍光学系の一部のレンズ群を
光軸と垂直な方向に偏心駆動させて撮影画像の変位（ブ
レ）を補正する際、各レンズ要素を適切に配置すること
によって各種の偏心収差を良好に補正し、また十分に少
ない偏心駆動量で十分に大きい変位補正（ブレ補正）を
実現することによって装置全体の小型化を可能とした防
振機能を有した変倍光学系の提供を目的とする。
光軸と垂直な方向に偏心駆動させて撮影画像の変位（ブ
レ）を補正する際、各レンズ要素を適切に配置すること
によって各種の偏心収差を良好に補正し、また十分に少
ない偏心駆動量で十分に大きい変位補正（ブレ補正）を
実現することによって装置全体の小型化を可能とした防
振機能を有した変倍光学系の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の防振機能を有し
た光学系は、 （１−１）物体側から順に正の屈折力の第１群、負の屈
折力の第２群、そして少なくとも１つのレンズ群を有す
る全体として正の屈折力の像側レンズ群を有し、広角端
から望遠端への変倍を該第１群と該像側レンズ群のうち
の少なくとも１つのレンズ群を物体側へ移動させて行う
と共に広角端の焦点距離が撮影画面の対角線長より短い
変倍光学系であって、該第２群を光軸と直交する方向に
移動させて該変倍光学系が振動したときに生じる撮影画
面のブレを補正していることを特徴としている。
た光学系は、 （１−１）物体側から順に正の屈折力の第１群、負の屈
折力の第２群、そして少なくとも１つのレンズ群を有す
る全体として正の屈折力の像側レンズ群を有し、広角端
から望遠端への変倍を該第１群と該像側レンズ群のうち
の少なくとも１つのレンズ群を物体側へ移動させて行う
と共に広角端の焦点距離が撮影画面の対角線長より短い
変倍光学系であって、該第２群を光軸と直交する方向に
移動させて該変倍光学系が振動したときに生じる撮影画
面のブレを補正していることを特徴としている。
【００１６】（１−２）物体側から順に正の屈折力の第
１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そし
て正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、各レン
ズ群の間隔を変えて変倍を行う変倍光学系であって、該
第２群を光軸と直交する方向に移動させて該変倍光学系
が振動したときに生じる撮影画面のブレを補正している
ことを特徴としている。
１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そし
て正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、各レン
ズ群の間隔を変えて変倍を行う変倍光学系であって、該
第２群を光軸と直交する方向に移動させて該変倍光学系
が振動したときに生じる撮影画面のブレを補正している
ことを特徴としている。
【００１７】
【実施例】図１〜図３は各々本発明の数値実施例１〜３
のレンズ断面図である。図中、（Ａ）は広角端、（Ｂ）
は中間、（Ｃ）は望遠端のズーム位置を示している。Ｌ
１は正の屈折力の第１群、Ｌ２は負の屈折力の第２群、
Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は正の屈折力の第４
群、ＳＰは絞りであり、第３群の物体側に位置してお
り、変倍に際して第３群と共に移動している。ＩＰは像
面である。第３群Ｌ３と第４群Ｌ４で像側レンズ群Ｌq
を構成している。広角端から望遠端への変倍は第１群Ｌ
１、第３群Ｌ３、そして第４群Ｌ４を共に物体側へ移動
させて行っている。変倍光学系が振動したときの撮影画
面のブレの補正（振動補償）は第２群Ｌ２を偏心レンズ
群として光軸と直交する方向に移動させて行っている。
のレンズ断面図である。図中、（Ａ）は広角端、（Ｂ）
は中間、（Ｃ）は望遠端のズーム位置を示している。Ｌ
１は正の屈折力の第１群、Ｌ２は負の屈折力の第２群、
Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は正の屈折力の第４
群、ＳＰは絞りであり、第３群の物体側に位置してお
り、変倍に際して第３群と共に移動している。ＩＰは像
面である。第３群Ｌ３と第４群Ｌ４で像側レンズ群Ｌq
を構成している。広角端から望遠端への変倍は第１群Ｌ
１、第３群Ｌ３、そして第４群Ｌ４を共に物体側へ移動
させて行っている。変倍光学系が振動したときの撮影画
面のブレの補正（振動補償）は第２群Ｌ２を偏心レンズ
群として光軸と直交する方向に移動させて行っている。
【００１８】本発明では広角端の焦点距離ｆＷが撮影画
面の対角線長よりも短い広角域を含むように各レンズ群
の屈折力や近軸配置等の各要素を設定している。
面の対角線長よりも短い広角域を含むように各レンズ群
の屈折力や近軸配置等の各要素を設定している。
【００１９】本発明において、広角端と望遠端における
全系の焦点距離を各々ｆＷ，ｆＴ、前記第２群の焦点距
離をｆp としたとき ０．１５＜｜ｆp ／（ｆＷ×ｆＴ）1/2 ｜＜０．５０ ‥‥‥（１） なる条件を満足するようにしている。
全系の焦点距離を各々ｆＷ，ｆＴ、前記第２群の焦点距
離をｆp としたとき ０．１５＜｜ｆp ／（ｆＷ×ｆＴ）1/2 ｜＜０．５０ ‥‥‥（１） なる条件を満足するようにしている。
【００２０】条件式（１）は変倍光学系の広角端及び望
遠端の焦点距離に対する偏心レンズ群としての第２群の
焦点距離の比を規定する式である。条件式（１）の下限
値を越えて偏心レンズ群の焦点距離が短くなると変倍の
際の諸収差の変動を良好に補正することが難しくなり、
変倍比を大きくすることができないという問題や、偏心
レンズ群を少ない枚数のレンズで構成できなくなる為に
コンパクト化に向かないという問題が生じてくる。
遠端の焦点距離に対する偏心レンズ群としての第２群の
焦点距離の比を規定する式である。条件式（１）の下限
値を越えて偏心レンズ群の焦点距離が短くなると変倍の
際の諸収差の変動を良好に補正することが難しくなり、
変倍比を大きくすることができないという問題や、偏心
レンズ群を少ない枚数のレンズで構成できなくなる為に
コンパクト化に向かないという問題が生じてくる。
【００２１】又逆に条件式（１）の上限値を越えて偏心
レンズ群の焦点距離が長くなると諸収差の補正の為には
有利となるが、偏心レンズ群の偏心敏感度（撮影画像の
変位量に対する偏心レンズ群の変位量の比）を大きくす
ることができなくなる。この為に振動補償の為の偏心レ
ンズ群の駆動量を大きくすることが必要となるという問
題や、変倍の際の各レンズ群の移動量が大きくなってコ
ンパクト化に向かないという問題が生じてくる。
レンズ群の焦点距離が長くなると諸収差の補正の為には
有利となるが、偏心レンズ群の偏心敏感度（撮影画像の
変位量に対する偏心レンズ群の変位量の比）を大きくす
ることができなくなる。この為に振動補償の為の偏心レ
ンズ群の駆動量を大きくすることが必要となるという問
題や、変倍の際の各レンズ群の移動量が大きくなってコ
ンパクト化に向かないという問題が生じてくる。
【００２２】この他本発明においては変倍光学系の第２
群を変倍の際に固定とすることにより装置全体の小型化
を助長し、又レンズ群の倒れの発生を最小限とする等の
レンズ構造上の精度の向上を図っている。
群を変倍の際に固定とすることにより装置全体の小型化
を助長し、又レンズ群の倒れの発生を最小限とする等の
レンズ構造上の精度の向上を図っている。
【００２３】（Ａ）次に本発明において第３群Ｌ３と第
４群Ｌ４とを少なくとも１つのレンズ群を有する像側レ
ンズ群として取り扱った場合の特徴について説明する。
４群Ｌ４とを少なくとも１つのレンズ群を有する像側レ
ンズ群として取り扱った場合の特徴について説明する。
【００２４】（Ａ−１）本発明では前記第１群の焦点距
離をｆo 、前記像側レンズ群の望遠端の焦点距離をｆ
q 、望遠端における該第１群と第２群の主点間隔をｅT
としたとき ０．５＜｜ｆq ／（ｆo −ｅT ）｜＜１．２ ‥‥‥（２） なる条件を満足するようにしている。
離をｆo 、前記像側レンズ群の望遠端の焦点距離をｆ
q 、望遠端における該第１群と第２群の主点間隔をｅT
としたとき ０．５＜｜ｆq ／（ｆo −ｅT ）｜＜１．２ ‥‥‥（２） なる条件を満足するようにしている。
【００２５】条件式（２）は偏心レンズ群である第２群
の前後に配置される第１群と像側レンズ群の焦点距離を
各々適切に規定する式である。特に各レンズ群のペッツ
バール和が屈折力に略比例すると仮定したときに偏心収
差を良好に補正することを可能とする為の条件式であっ
て、簡易なレンズ構成で前述の目的を達成する為のもの
である。条件式（２）の下限値又は上限値を越えて各レ
ンズ群の屈折力配置が不適切となるとコンパクトなレン
ズ構成の広角域を含んだ防振機能を有した変倍光学系を
実現することが困難となる。又条件式（２）では更にそ
の下限値を０．６、上限値を１．０としたとき、実質的
に更に良好な防振機能を有した変倍光学系を実現するこ
とが容易となる。
の前後に配置される第１群と像側レンズ群の焦点距離を
各々適切に規定する式である。特に各レンズ群のペッツ
バール和が屈折力に略比例すると仮定したときに偏心収
差を良好に補正することを可能とする為の条件式であっ
て、簡易なレンズ構成で前述の目的を達成する為のもの
である。条件式（２）の下限値又は上限値を越えて各レ
ンズ群の屈折力配置が不適切となるとコンパクトなレン
ズ構成の広角域を含んだ防振機能を有した変倍光学系を
実現することが困難となる。又条件式（２）では更にそ
の下限値を０．６、上限値を１．０としたとき、実質的
に更に良好な防振機能を有した変倍光学系を実現するこ
とが容易となる。
【００２６】（Ａ−２）前記第２群と前記像側レンズ群
のペッツバール和を各々Ｐp ，Ｐqとしたとき １．１＜｜Ｐp ／Ｐq ｜＜１．７ ‥‥‥（３） なる条件を満足するようにしている。
のペッツバール和を各々Ｐp ，Ｐqとしたとき １．１＜｜Ｐp ／Ｐq ｜＜１．７ ‥‥‥（３） なる条件を満足するようにしている。
【００２７】条件式（３）は変倍光学系の偏心レンズ群
Ｌ２とそれより像側に設けた像側レンズ群のペッツバー
ル和の比を規定する式である。条件式（３）の下限値を
越えて偏心レンズ群のペッツバール和の絶対値が相対的
に小さくなると、偏心像面弯曲の補正が困難となり、逆
に条件式（３）の上限値を越えて偏心レンズ群のペッツ
バール和の絶対値が相対的に大きくなると光学系全体の
ペッツバール和が負の値となり易くなり、非偏心状態の
像面弯曲を良好に補正することが困難となる。
Ｌ２とそれより像側に設けた像側レンズ群のペッツバー
ル和の比を規定する式である。条件式（３）の下限値を
越えて偏心レンズ群のペッツバール和の絶対値が相対的
に小さくなると、偏心像面弯曲の補正が困難となり、逆
に条件式（３）の上限値を越えて偏心レンズ群のペッツ
バール和の絶対値が相対的に大きくなると光学系全体の
ペッツバール和が負の値となり易くなり、非偏心状態の
像面弯曲を良好に補正することが困難となる。
【００２８】又条件式（３）では更にその下限値を１．
２、上限値を１．６としたとき、実質的に更に良好な変
倍光学系を実現することが容易となる。又条件式（３）
では更にその下限値を１．３を１．６とするべく適切な
レンズ材料を選択し、又屈折力配置を適切に設定したと
き偏心像面弯曲を更に良好に補正することが容易とな
る。
２、上限値を１．６としたとき、実質的に更に良好な変
倍光学系を実現することが容易となる。又条件式（３）
では更にその下限値を１．３を１．６とするべく適切な
レンズ材料を選択し、又屈折力配置を適切に設定したと
き偏心像面弯曲を更に良好に補正することが容易とな
る。
【００２９】（Ｂ）次に本発明において第３群Ｌ３と第
４群Ｌ４を各々独立に取り扱った場合の特徴について説
明する。
４群Ｌ４を各々独立に取り扱った場合の特徴について説
明する。
【００３０】（Ｂ−１）前記第１群の焦点距離をｆo 、
望遠端における前記第３群と第４群の合成焦点距離をｆ
q 、望遠端における該第１群と第２群の主点間隔をｅT
としたとき ０．５＜｜ｆq ／（ｆo −ｅT ）｜＜１．２ ‥‥‥（２ａ） なる条件を満足するようにしている。
望遠端における前記第３群と第４群の合成焦点距離をｆ
q 、望遠端における該第１群と第２群の主点間隔をｅT
としたとき ０．５＜｜ｆq ／（ｆo −ｅT ）｜＜１．２ ‥‥‥（２ａ） なる条件を満足するようにしている。
【００３１】この条件式（２ａ）は前述の条件式（２）
と同様の理由により満足するようにしている。
と同様の理由により満足するようにしている。
【００３２】（Ｂ−２）前記第２群のペッツバール和を
Ｐp 、前記第３群と第４群のペッツバール和の総和をＰ
q としたとき １．１＜｜Ｐp ／Ｐq ｜＜１．７ ‥‥‥（４） なる条件を満足するようにしている。
Ｐp 、前記第３群と第４群のペッツバール和の総和をＰ
q としたとき １．１＜｜Ｐp ／Ｐq ｜＜１．７ ‥‥‥（４） なる条件を満足するようにしている。
【００３３】条件式（４）は変倍光学系の偏心レンズ群
Ｌ２とそれより像側に設けた第３群と第４群のペッツバ
ール和の比を規定する式である。条件式（４）の下限値
を越えて偏心レンズ群のペッツバール和の絶対値が相対
的に小さくなると、偏心像面弯曲の補正が困難となり、
逆に条件式（４）の上限値を越えて偏心レンズ群のペッ
ツバール和の絶対値が相対的に大きくなると光学系全体
のペッツバール和が負の値となり易くなり、非偏心状態
の像面弯曲を良好に補正することが困難となる。
Ｌ２とそれより像側に設けた第３群と第４群のペッツバ
ール和の比を規定する式である。条件式（４）の下限値
を越えて偏心レンズ群のペッツバール和の絶対値が相対
的に小さくなると、偏心像面弯曲の補正が困難となり、
逆に条件式（４）の上限値を越えて偏心レンズ群のペッ
ツバール和の絶対値が相対的に大きくなると光学系全体
のペッツバール和が負の値となり易くなり、非偏心状態
の像面弯曲を良好に補正することが困難となる。
【００３４】又条件式（４）では更にその下限値を１．
２、上限値を１．６としたとき、実質的に更に良好な変
倍光学系を実現することが容易となる。又条件式（４）
では更にその下限値を１．３を１．６とするべく適切な
レンズ材料を選択し、又屈折力配置を適切に設定したと
き偏心像面弯曲を更に良好に補正することが容易とな
る。
２、上限値を１．６としたとき、実質的に更に良好な変
倍光学系を実現することが容易となる。又条件式（４）
では更にその下限値を１．３を１．６とするべく適切な
レンズ材料を選択し、又屈折力配置を適切に設定したと
き偏心像面弯曲を更に良好に補正することが容易とな
る。
【００３５】次に、本発明の防振機能を有した変倍光学
系の光学的特徴について説明する。一般に光学系の一部
のレンズ群を平行偏心させて画像のブレを補正しようと
すると偏心収差の発生により結像性能が低下してくる。
そこで次に任意の屈折力配置において可動レンズ群を光
軸と直交する方向に移動させて画像のブレを補正すると
きの偏心収差の発生について収差論的な立場より、第２
３回応用物理学講演会（１９６２年）に松居より示され
た方法に基づいて説明する。
系の光学的特徴について説明する。一般に光学系の一部
のレンズ群を平行偏心させて画像のブレを補正しようと
すると偏心収差の発生により結像性能が低下してくる。
そこで次に任意の屈折力配置において可動レンズ群を光
軸と直交する方向に移動させて画像のブレを補正すると
きの偏心収差の発生について収差論的な立場より、第２
３回応用物理学講演会（１９６２年）に松居より示され
た方法に基づいて説明する。
【００３６】光学系の一部のレンズ群ＰをＥだけ平行偏
心させたときの全系の収差量ΔＹ１は（ａ）式の如く偏
心前の収差量ΔＹと偏心によって発生した偏心収差量Δ
Ｙ（Ｅ）との和になる。ここで収差量ΔＹは球面収差
（Ｉ）、コマ収差（II）、非点収差 (III)、ペッツバー
ル和（Ｐ）、歪曲収差（Ｙ）で表される。又偏心収差Δ
Ｙ（Ｅ）は（Ｃ）式に示すように１次の偏心コマ収差(I
I Ｅ) 、１次の偏心非点収差(III Ｅ) 、１次の偏心像
面弯曲（ＰＥ）、１次の偏心歪曲収差（ＶＥ１）、１次
の偏心歪曲附加収差（ＶＥ２）、そして１次の原点移動
（ΔＥ）で表される。
心させたときの全系の収差量ΔＹ１は（ａ）式の如く偏
心前の収差量ΔＹと偏心によって発生した偏心収差量Δ
Ｙ（Ｅ）との和になる。ここで収差量ΔＹは球面収差
（Ｉ）、コマ収差（II）、非点収差 (III)、ペッツバー
ル和（Ｐ）、歪曲収差（Ｙ）で表される。又偏心収差Δ
Ｙ（Ｅ）は（Ｃ）式に示すように１次の偏心コマ収差(I
I Ｅ) 、１次の偏心非点収差(III Ｅ) 、１次の偏心像
面弯曲（ＰＥ）、１次の偏心歪曲収差（ＶＥ１）、１次
の偏心歪曲附加収差（ＶＥ２）、そして１次の原点移動
（ΔＥ）で表される。
【００３７】又（ｄ）式から（ｉ）式の（ΔＥ）〜（Ｖ
Ｅ２）までの収差はレンズ群Ｐを平行偏心させる光学系
においてレンズ群Ｐへの光線の入射角をαP ，αａP と
したときにレンズ群Ｐの収差係数ＩP ，IIP ，IIIP，Ｐ
P ，ＶP と、又同様にレンズ群Ｐより像面側に配置した
レンズ群を全体として１つの第ｑレンズ群としたときの
収差係数をＩq ，IIq ，IIIq ，Ｐq ，Ｖq を用いて表
される。
Ｅ２）までの収差はレンズ群Ｐを平行偏心させる光学系
においてレンズ群Ｐへの光線の入射角をαP ，αａP と
したときにレンズ群Ｐの収差係数ＩP ，IIP ，IIIP，Ｐ
P ，ＶP と、又同様にレンズ群Ｐより像面側に配置した
レンズ群を全体として１つの第ｑレンズ群としたときの
収差係数をＩq ，IIq ，IIIq ，Ｐq ，Ｖq を用いて表
される。
【００３８】
【数１】 (VE1) = α'P Vq - αP(VP+Vq)- αaP'IIIq +αaP( IIIP+IIIq ) = hP φP Vq - αP VP -(haPφP IIIq -αaPIIIP ) ‥‥‥(h) (VE2) = αaPPq - αaP( PP + Pq ) = haPφP Pq - αaPPP ‥‥‥(i) 以上の式から偏心収差の発生を小さくする為にはレンズ
群Ｐの諸収差係数ＩP，IIP , IIIP，ＰP ，ＶP を小さ
な値とするか、若しくは（ａ）式〜（ｉ）式に示すよう
に諸収差係数を互いに打ち消し合うようにバランス良く
設定することが必要となってくる。
群Ｐの諸収差係数ＩP，IIP , IIIP，ＰP ，ＶP を小さ
な値とするか、若しくは（ａ）式〜（ｉ）式に示すよう
に諸収差係数を互いに打ち消し合うようにバランス良く
設定することが必要となってくる。
【００３９】次に本発明の防振機能を有した変倍光学系
の光学的作用を図２２に示した撮影光学系の一部のレン
ズ群を光軸と直交する方向に偏心駆動させて撮影画像の
変位を補正する防振光学系を想定したモデルについて説
明する。
の光学的作用を図２２に示した撮影光学系の一部のレン
ズ群を光軸と直交する方向に偏心駆動させて撮影画像の
変位を補正する防振光学系を想定したモデルについて説
明する。
【００４０】まず十分に少ない偏心駆動量で十分に大き
い変位補正を実現する為には上記の１次の原点移動（Δ
Ｅ）を十分に大きくする必要がある。このことを踏まえ
た上で１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する条件を考
える。図２２は撮影光学系を物体側から順に第ｏ群、第
ｐ群、第ｑ群の３つのレンズ群で構成し、このうち第ｐ
群を光軸と直交する方向に平行移動させて画像のブレを
補正している。
い変位補正を実現する為には上記の１次の原点移動（Δ
Ｅ）を十分に大きくする必要がある。このことを踏まえ
た上で１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する条件を考
える。図２２は撮影光学系を物体側から順に第ｏ群、第
ｐ群、第ｑ群の３つのレンズ群で構成し、このうち第ｐ
群を光軸と直交する方向に平行移動させて画像のブレを
補正している。
【００４１】ここで第ｏ群、第ｐ群、第ｑ群の屈折力を
それぞれφo ，φp ，φq とし、各レンズ群への近軸軸
上光線と軸外光線の入射角をα，αａ、近軸軸上光線と
軸外光線の入射高をｈ，ｈａ及び収差係数にも同様のｓ
ｕｆｆｉｘを付して表記する。又各レンズ群はそれぞれ
少ないレンズ枚数で構成されるものとし、各収差係数は
それぞれ補正不足の傾向を示すものとする。
それぞれφo ，φp ，φq とし、各レンズ群への近軸軸
上光線と軸外光線の入射角をα，αａ、近軸軸上光線と
軸外光線の入射高をｈ，ｈａ及び収差係数にも同様のｓ
ｕｆｆｉｘを付して表記する。又各レンズ群はそれぞれ
少ないレンズ枚数で構成されるものとし、各収差係数は
それぞれ補正不足の傾向を示すものとする。
【００４２】このような前提のもとに各レンズ群のペッ
ツバール和に着目すると各レンズ群のペッツバール和Ｐ
o ，Ｐp ，Ｐq は各レンズ群の屈折力φo ，φp ，φq
に比例し、略 Ｐo ＝Ｃφo ‥‥‥（ｊ） Ｐp ＝Ｃφp ‥‥‥（ｋ） Ｐq ＝Ｃφq （但しＣは定数） ‥‥‥（ｌ） なる関係を満足する。従って第ｐ群を平行偏心させたと
きに発生する１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）は上式と代入
して次のように整理することができる。
ツバール和に着目すると各レンズ群のペッツバール和Ｐ
o ，Ｐp ，Ｐq は各レンズ群の屈折力φo ，φp ，φq
に比例し、略 Ｐo ＝Ｃφo ‥‥‥（ｊ） Ｐp ＝Ｃφp ‥‥‥（ｋ） Ｐq ＝Ｃφq （但しＣは定数） ‥‥‥（ｌ） なる関係を満足する。従って第ｐ群を平行偏心させたと
きに発生する１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）は上式と代入
して次のように整理することができる。
【００４３】 （ＰＥ）＝Ｃφp （ｈp φq −αp ） ‥‥‥（ｍ） 従って偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正するためにはφp ＝
０またはφq ＝αp ／ｈp とすることが必要となる。と
ころがφp ＝０とすると１次の原点移動（ΔＥ）が０と
なって変位補正ができなくなるためφq ＝αp ／ｈp を
満足する解を求めなければならない。即ちｈp ＞０であ
るため、少なくともαp とφq を同符号とすることが必
要となるわけである。
０またはφq ＝αp ／ｈp とすることが必要となる。と
ころがφp ＝０とすると１次の原点移動（ΔＥ）が０と
なって変位補正ができなくなるためφq ＝αp ／ｈp を
満足する解を求めなければならない。即ちｈp ＞０であ
るため、少なくともαp とφq を同符号とすることが必
要となるわけである。
【００４４】（イ） αp ＞０のとき 偏心像面湾曲の補正のためφq ＞０、又必然的にφo ＞
０となる。更にこのときφp ＞０とすると０＜αp ＜α
´p ＜１、１次の原点移動（ΔＥ）は次のようになる。
０となる。更にこのときφp ＞０とすると０＜αp ＜α
´p ＜１、１次の原点移動（ΔＥ）は次のようになる。
【００４５】 （ΔＥ）＝−２（αp ′−αp ）＞−２ ‥‥‥（ｎ） 即ち偏心敏感度（偏心レンズ群の単位変位量に対する撮
影画像のブレの変位量との比）が１より小さくなる。又
前述のようにφp ＝０では偏心敏感度は０となる。従っ
て、このような場合にはφp ＜０としなければならな
い。
影画像のブレの変位量との比）が１より小さくなる。又
前述のようにφp ＝０では偏心敏感度は０となる。従っ
て、このような場合にはφp ＜０としなければならな
い。
【００４６】（ロ） αp ＜０のとき 偏心像面湾曲（ＰＥ）の補正の為φq ＜０、又必然的に
φo ＜０、従って更に必然的にφp ＞０となる。
φo ＜０、従って更に必然的にφp ＞０となる。
【００４７】以上より１次の原点移動（ΔＥ）を十分に
大きくしつつ、１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する
ことの可能となる光学系の屈折力配置は次のようなもの
が適する。
大きくしつつ、１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する
ことの可能となる光学系の屈折力配置は次のようなもの
が適する。
【００４８】
【表１】 このような屈折力配置のレンズ構成を図示すると、それ
ぞれ図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）のようになる。
ぞれ図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）のようになる。
【００４９】本発明ではこのような屈折力配置を利用し
ている。次に本発明のレンズ構成の特徴について説明す
る。一般に光学系においては、各レンズ群の屈折力を適
切に設定することにより、コンパクトなレンズ構成で諸
収差を良好に補正している。一般に光学系の一部のレン
ズ群を光軸と直交する方向に平行偏心させて撮影画像の
変位を補正するようにした光学系を構成する際、偏心敏
感度を十分に大きくすることができるという点と、偏心
収差の補正が比較的容易になるという点から、平行偏心
させるレンズ群を選択するのが良い。
ている。次に本発明のレンズ構成の特徴について説明す
る。一般に光学系においては、各レンズ群の屈折力を適
切に設定することにより、コンパクトなレンズ構成で諸
収差を良好に補正している。一般に光学系の一部のレン
ズ群を光軸と直交する方向に平行偏心させて撮影画像の
変位を補正するようにした光学系を構成する際、偏心敏
感度を十分に大きくすることができるという点と、偏心
収差の補正が比較的容易になるという点から、平行偏心
させるレンズ群を選択するのが良い。
【００５０】一方、装置自体のコンパクト化を計るため
には、平行偏心させるレンズ群として、レンズ外形の比
較的小さなレンズ群を選択するのが望ましい。
には、平行偏心させるレンズ群として、レンズ外形の比
較的小さなレンズ群を選択するのが望ましい。
【００５１】以上の観点から、本発明の目的を達成する
光学系として図２３（Ａ）に示す屈折力配置を採用して
いる。
光学系として図２３（Ａ）に示す屈折力配置を採用して
いる。
【００５２】もちろん前述の第ｑ群は１つ又は複数のレ
ンズ群に分割することも可能であり、その方が諸収差を
良好に補正した振動補償変倍光学系を実現する為には、
より一般的である。
ンズ群に分割することも可能であり、その方が諸収差を
良好に補正した振動補償変倍光学系を実現する為には、
より一般的である。
【００５３】そこで本発明では物体側から順に正の屈折
力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、及び１
つ又は複数のレンズ群で構成され、全体として正の屈折
力を有する像側レンズ群の少なくとも３群以上のレンズ
群で構成した変倍光学系であって、前記第２群を光軸と
垂直な方向に移動させることによって振動を補償する防
振機能を有した変倍光学系を実現させている。
力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、及び１
つ又は複数のレンズ群で構成され、全体として正の屈折
力を有する像側レンズ群の少なくとも３群以上のレンズ
群で構成した変倍光学系であって、前記第２群を光軸と
垂直な方向に移動させることによって振動を補償する防
振機能を有した変倍光学系を実現させている。
【００５４】ここで上述の（ｍ）式について再度説明す
る。通常の撮影レンズにおいて物体距離が無限遠方にあ
るとすれば近軸光線の初期値は、 αo ＝０ ‥‥‥（ｏ） ｈo ＝１ ‥‥‥（ｐ） と設定できる。ここで近軸追跡の公式を用いれば第１群
と第２群の主点間隔をｅo とするとき αp ＝αo ＋ｈo φo ＝φo ‥‥‥（ｑ） ｈp ＝ｈo ＋ｅo αp ＝１−ｅo φo ‥‥‥（ｒ） と変形することができる。（ｑ）式及び（ｒ）式を
（ｍ）式に代入すれば （ＰＥ）＝ｃφp ｛（１−ｅo φo ）φq −φo ｝‥‥‥（ｓ） となる。従って１次の偏心像面弯曲（ＰＥ）を良好に補
正する為には （１／φq ）／｛（１／φo ）−ｅo ｝≒１ ‥‥‥（ｔ） 即ち、第１群の焦点距離をｆo 、像側レンズ群の焦点距
離をｆq とするとき ｆq ／（ｆo −ｅo ）≒１ ‥‥‥（ｕ） なる関係を満足するように各レンズ群の焦点距離ｆo ，
ｆq 及び主点間隔ｅo を設定することが望ましい。
る。通常の撮影レンズにおいて物体距離が無限遠方にあ
るとすれば近軸光線の初期値は、 αo ＝０ ‥‥‥（ｏ） ｈo ＝１ ‥‥‥（ｐ） と設定できる。ここで近軸追跡の公式を用いれば第１群
と第２群の主点間隔をｅo とするとき αp ＝αo ＋ｈo φo ＝φo ‥‥‥（ｑ） ｈp ＝ｈo ＋ｅo αp ＝１−ｅo φo ‥‥‥（ｒ） と変形することができる。（ｑ）式及び（ｒ）式を
（ｍ）式に代入すれば （ＰＥ）＝ｃφp ｛（１−ｅo φo ）φq −φo ｝‥‥‥（ｓ） となる。従って１次の偏心像面弯曲（ＰＥ）を良好に補
正する為には （１／φq ）／｛（１／φo ）−ｅo ｝≒１ ‥‥‥（ｔ） 即ち、第１群の焦点距離をｆo 、像側レンズ群の焦点距
離をｆq とするとき ｆq ／（ｆo −ｅo ）≒１ ‥‥‥（ｕ） なる関係を満足するように各レンズ群の焦点距離ｆo ，
ｆq 及び主点間隔ｅo を設定することが望ましい。
【００５５】以上の説明において各レンズ群のペッツバ
ール和は略各レンズ群の屈折力に比例するものとした
が、実際のレンズにおいてはレンズの材質や構成枚数に
より必ずしもこの比例関係は成立しないが近似的にこの
比例関係が成立すると見なせば（ｕ）式が１次の偏心像
面弯曲（ＰＥ）の補正条件となる。
ール和は略各レンズ群の屈折力に比例するものとした
が、実際のレンズにおいてはレンズの材質や構成枚数に
より必ずしもこの比例関係は成立しないが近似的にこの
比例関係が成立すると見なせば（ｕ）式が１次の偏心像
面弯曲（ＰＥ）の補正条件となる。
【００５６】本発明は、以上の考察に基づいて広角端の
焦点距離が撮影画面の対角長より短い広角域を含む変倍
光学系において、物体側から順に正の屈折力を有する第
１群、負の屈折力を有する第２群、そして１つまたは複
数のレンズ群で構成され全体として正の屈折力を有する
像側レンズ群の少なくとも３群以上のレンズ群で構成さ
れた変倍光学系であって、前記第２群を光軸と垂直な方
向に移動させることによって振動を補償すると共に、前
記変倍光学系の前記第１群の焦点距離をｆo 、前記像側
レンズ群の焦点距離をｆq 、望遠端における前記第１群
と前記第２群の主点間隔をｅT としたとき、前述の条件
式（２）を満足することにより、上記課題を解決した防
振機能を有した変倍光学系を実現したものである。
焦点距離が撮影画面の対角長より短い広角域を含む変倍
光学系において、物体側から順に正の屈折力を有する第
１群、負の屈折力を有する第２群、そして１つまたは複
数のレンズ群で構成され全体として正の屈折力を有する
像側レンズ群の少なくとも３群以上のレンズ群で構成さ
れた変倍光学系であって、前記第２群を光軸と垂直な方
向に移動させることによって振動を補償すると共に、前
記変倍光学系の前記第１群の焦点距離をｆo 、前記像側
レンズ群の焦点距離をｆq 、望遠端における前記第１群
と前記第２群の主点間隔をｅT としたとき、前述の条件
式（２）を満足することにより、上記課題を解決した防
振機能を有した変倍光学系を実現したものである。
【００５７】条件式（２）は前述の（ｕ）式と同等の意
味を持つ式であり、その下限値及び上限値は経験的に決
定されるものである。なお条件式（２）で前述の（ｕ）
式のｅo を望遠端における主点間隔としたのは望遠端に
おける偏心敏感度が広角端における偏心敏感度に比べて
大きく、その為レンズ群を所定量移動させたときに発生
する偏心収差が望遠端において大きくなり易いからであ
る。もちろん広角端においても同様に前述の（ｕ）式を
略満足する構成とした方がより望ましいものとなる。
味を持つ式であり、その下限値及び上限値は経験的に決
定されるものである。なお条件式（２）で前述の（ｕ）
式のｅo を望遠端における主点間隔としたのは望遠端に
おける偏心敏感度が広角端における偏心敏感度に比べて
大きく、その為レンズ群を所定量移動させたときに発生
する偏心収差が望遠端において大きくなり易いからであ
る。もちろん広角端においても同様に前述の（ｕ）式を
略満足する構成とした方がより望ましいものとなる。
【００５８】そして本発明は更に、より具体的な変倍光
学系に以上の考察を適用している。本発明では防振機能
を有した変倍光学系として主として広角域から望遠域ま
でを含んだ標準ズームレンズを対象とし、物体側から順
に正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２
群、正の屈折力を有する第３群、そして正の屈折力を有
する第４群の４群構成の変倍光学系をその具現化のモデ
ルとしている。
学系に以上の考察を適用している。本発明では防振機能
を有した変倍光学系として主として広角域から望遠域ま
でを含んだ標準ズームレンズを対象とし、物体側から順
に正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２
群、正の屈折力を有する第３群、そして正の屈折力を有
する第４群の４群構成の変倍光学系をその具現化のモデ
ルとしている。
【００５９】まず、振動補償の際に光軸と垂直な方向に
移動させるレンズ群としては前述の図２３（Ａ）の屈折
力配置となるように、負の屈折力を有する第２群を選択
する。そして上記の条件式（２）を満足するように各レ
ンズ群の屈折力を設定する。また前述のように偏心レン
ズ群の偏心敏感度を十分に大きく設定する為に条件式
（１）を満足するように偏心レンズ群の屈折力を設定す
る。これにより防振機能を有した変倍光学系の基本的な
構成を実現している。
移動させるレンズ群としては前述の図２３（Ａ）の屈折
力配置となるように、負の屈折力を有する第２群を選択
する。そして上記の条件式（２）を満足するように各レ
ンズ群の屈折力を設定する。また前述のように偏心レン
ズ群の偏心敏感度を十分に大きく設定する為に条件式
（１）を満足するように偏心レンズ群の屈折力を設定す
る。これにより防振機能を有した変倍光学系の基本的な
構成を実現している。
【００６０】偏心レンズ群を偏心させた際に発生する偏
心収差、特に偏心像面弯曲を更に良好に補正する為には
前述の（ｇ）式で表される１次の偏心像面弯曲（ＰＥ）
をより厳密に小さくすることが必要となる。（ｇ）式に
おいてαp ，αp ′は近軸光線の換算傾角であって、各
レンズ群の屈折力配置によって略決定される。各レンズ
群の屈折力配置は変倍光学系を十分にコンパクトな構成
で実現しようとした際には、ある程度の制約を受け、あ
まり自由に変更することはできない。またＰp，Ｐq は
それぞれ偏心レンズ群及びその像側に配置されるレンズ
群のペッツバール和であって各レンズ群の屈折力に略依
存するが、各レンズ群を構成するレンズの構成枚数や材
質等を適宜変更することによって、ある程度変更するこ
とが可能である。
心収差、特に偏心像面弯曲を更に良好に補正する為には
前述の（ｇ）式で表される１次の偏心像面弯曲（ＰＥ）
をより厳密に小さくすることが必要となる。（ｇ）式に
おいてαp ，αp ′は近軸光線の換算傾角であって、各
レンズ群の屈折力配置によって略決定される。各レンズ
群の屈折力配置は変倍光学系を十分にコンパクトな構成
で実現しようとした際には、ある程度の制約を受け、あ
まり自由に変更することはできない。またＰp，Ｐq は
それぞれ偏心レンズ群及びその像側に配置されるレンズ
群のペッツバール和であって各レンズ群の屈折力に略依
存するが、各レンズ群を構成するレンズの構成枚数や材
質等を適宜変更することによって、ある程度変更するこ
とが可能である。
【００６１】そこで偏心レンズ群を偏心させた際に発生
する偏心収差、特に偏心像面弯曲を更に良好に補正する
為にはこのような屈折力配置、即ち近軸光線の換算傾角
αp，αp ′を有する変倍光学系において、各レンズ群
のペッツバール和Ｐp ，Ｐqを適切に設定することが必
要となる。
する偏心収差、特に偏心像面弯曲を更に良好に補正する
為にはこのような屈折力配置、即ち近軸光線の換算傾角
αp，αp ′を有する変倍光学系において、各レンズ群
のペッツバール和Ｐp ，Ｐqを適切に設定することが必
要となる。
【００６２】条件式（３）はこのような屈折力配置を有
する変倍光学系において上述の考察に基づいて各レンズ
群のペッツバール和Ｐp ，Ｐq を適切に設定するもので
ある。実際には条件式（３）を満足するペッツバール和
Ｐp ，Ｐq を設定した際にも前述の（ｇ）式の値を０と
することはできない場合もあるが、全体としてコンパク
トな構成の防振機能を有した変倍光学系を実現する為に
は条件式（３）を満足することが望ましい。
する変倍光学系において上述の考察に基づいて各レンズ
群のペッツバール和Ｐp ，Ｐq を適切に設定するもので
ある。実際には条件式（３）を満足するペッツバール和
Ｐp ，Ｐq を設定した際にも前述の（ｇ）式の値を０と
することはできない場合もあるが、全体としてコンパク
トな構成の防振機能を有した変倍光学系を実現する為に
は条件式（３）を満足することが望ましい。
【００６３】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
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。
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。
【００６４】
【外１】
【００６５】
【外２】
【００６６】
【外３】
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、光学系の
一部のレンズ群を光軸と垂直な方向に偏心駆動させて撮
影画像の変位（ブレ）を補正する際、各レンズ要素を適
切に配置することによって各種の偏心収差を良好に補正
し、また十分に少ない偏心駆動量で十分に大きい変位補
正（ブレ補正）を実現することによって装置全体の小型
化を可能とした広角域から標準域までを含む標準変倍光
学系として好適な防振機能を有した変倍光学系を達成す
ることができる。
一部のレンズ群を光軸と垂直な方向に偏心駆動させて撮
影画像の変位（ブレ）を補正する際、各レンズ要素を適
切に配置することによって各種の偏心収差を良好に補正
し、また十分に少ない偏心駆動量で十分に大きい変位補
正（ブレ補正）を実現することによって装置全体の小型
化を可能とした広角域から標準域までを含む標準変倍光
学系として好適な防振機能を有した変倍光学系を達成す
ることができる。
【図１】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図３】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図４】本発明の数値実施例１の広角端の基準状態の収
差図
差図
【図５】本発明の数値実施例１の広角端の光学系が１度
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図６】本発明の数値実施例１の中間の基準状態の収差
図
図
【図７】本発明の数値実施例１の中間の光学系が１度振
れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図８】本発明の数値実施例１の望遠端の基準状態の収
差図
差図
【図９】本発明の数値実施例１の望遠端の光学系が１度
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図１０】本発明の数値実施例２の広角端の基準状態の
収差図
収差図
【図１１】本発明の数値実施例２の広角端の光学系が１
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図１２】本発明の数値実施例２の中間の基準状態の収
差図
差図
【図１３】本発明の数値実施例２の中間の光学系が１度
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図１４】本発明の数値実施例２の望遠端の基準状態の
収差図
収差図
【図１５】本発明の数値実施例２の望遠端の光学系が１
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図１６】本発明の数値実施例３の広角端の基準状態の
収差図
収差図
【図１７】本発明の数値実施例３の広角端の光学系が１
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図１８】本発明の数値実施例３の中間の基準状態の収
差図
差図
【図１９】本発明の数値実施例３の中間の光学系が１度
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図２０】本発明の数値実施例３の望遠端の基準状態の
収差図
収差図
【図２１】本発明の数値実施例３の望遠端の光学系が１
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
度振れたときの撮影画像のブレを補正したときの収差図
【図２２】本発明において偏心収差補正を説明する為の
レンズ構成の摸式図
レンズ構成の摸式図
【図２３】本発明において偏心収差補正を説明する為の
レンズ構成の摸式図
レンズ構成の摸式図
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 Ｌ５ 第５群 ｈ 像高 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面
Claims (8)
- 【請求項１】 物体側から順に正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、そして少なくとも１つのレンズ群を
有する全体として正の屈折力の像側レンズ群を有し、広
角端から望遠端への変倍を該第１群と該像側レンズ群の
うちの少なくとも１つのレンズ群を物体側へ移動させて
行うと共に広角端の焦点距離が撮影画面の対角線長より
短い変倍光学系であって、該第２群を光軸と直交する方
向に移動させて該変倍光学系が振動したときに生じる撮
影画面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１群の焦点距離をｆo 、前記像側
レンズ群の望遠端の焦点距離をｆq 、望遠端における該
第１群と第２群の主点間隔をｅT としたとき ０．５＜｜ｆq ／（ｆo −ｅT ）｜＜１．２ 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】 前記第２群と前記像側レンズ群のペッツ
バール和を各々Ｐp，Ｐq としたとき １．１＜｜Ｐp ／Ｐq ｜＜１．７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２の
防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項４】 物体側から順に正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして正の屈
折力の第４群の４つのレンズ群を有し、各レンズ群の間
隔を変えて変倍を行う変倍光学系であって、該第２群を
光軸と直交する方向に移動させて該変倍光学系が振動し
たときに生じる撮影画面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５】 前記第１群の焦点距離をｆo 、望遠端に
おける前記第３群と第４群の合成焦点距離をｆq 、望遠
端における該第１群と第２群の主点間隔をｅT としたと
き ０．５＜｜ｆq ／（ｆo −ｅT ）｜＜１．２ なる条件を満足することを特徴とする請求項４の防振機
能を有した変倍光学系。 - 【請求項６】 前記第２群のペッツバール和をＰp 、前
記第３群と第４群のペッツバール和の総和をＰq とした
とき １．１＜｜Ｐp ／Ｐq ｜＜１．７ なる条件を満足することを特徴とする請求項４の防振機
能を有した変倍光学系。 - 【請求項７】 広角端と望遠端における全系の焦点距離
を各々ｆＷ，ｆＴ、前記第２群の焦点距離をｆp とした
とき ０．１５＜｜ｆp ／（ｆＷ×ｆＴ）1/2 ｜＜０．５０ なる条件を満足することを特徴とする請求項１，２，
３，４，５又は６の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項８】 前記第２群は変倍の際、固定であること
を特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７の防
振機能を有した変倍光学系。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297866A JPH08136862A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 防振機能を有した変倍光学系 |
| US08/404,870 US6124972A (en) | 1994-03-18 | 1995-03-15 | Zoom lens having an image stabilizing function |
| US09/176,264 US6373639B2 (en) | 1994-03-18 | 1998-10-20 | Zoom lens having an image stabilizing function |
| US09/506,595 US6646803B2 (en) | 1994-03-18 | 2000-02-18 | Zoom lens having an image stabilizing function |
| US09/984,164 US6563643B2 (en) | 1994-03-18 | 2001-10-29 | Zoom lens having an image stabilizing function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297866A JPH08136862A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136862A true JPH08136862A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17852154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6297866A Pending JPH08136862A (ja) | 1994-03-18 | 1994-11-07 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08136862A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5991091A (en) * | 1997-08-04 | 1999-11-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens having vibration compensating function |
| US6061180A (en) * | 1996-10-29 | 2000-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| US6667839B2 (en) | 2001-01-05 | 2003-12-23 | Carl Zeiss Smt Ag | Holding device for an optical element made of a crystalline material |
| US7068428B2 (en) | 2004-02-26 | 2006-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and imaging apparatus having the same |
| US7126758B2 (en) | 2004-06-09 | 2006-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| US7268954B2 (en) | 2004-07-30 | 2007-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus using the same |
| JP2008181147A (ja) * | 2008-02-26 | 2008-08-07 | Canon Inc | ズームレンズ |
| US7583441B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Photographic lens system and image pickup apparatus |
| JP2010217838A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Sigma Corp | 防振機能を有するズームレンズ |
| JP2015203827A (ja) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | 株式会社シグマ | 防振機能を備えた変倍結像光学系 |
| JPWO2016104747A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2017-10-05 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、及び、変倍光学系の製造方法 |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP6297866A patent/JPH08136862A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5991091A (en) * | 1997-08-04 | 1999-11-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens having vibration compensating function |
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| US7583441B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Photographic lens system and image pickup apparatus |
| US7268954B2 (en) | 2004-07-30 | 2007-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus using the same |
| JP2008181147A (ja) * | 2008-02-26 | 2008-08-07 | Canon Inc | ズームレンズ |
| JP4533437B2 (ja) * | 2008-02-26 | 2010-09-01 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP2010217838A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Sigma Corp | 防振機能を有するズームレンズ |
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| US10317654B2 (en) | 2014-12-26 | 2019-06-11 | Nikon Corporation | Variable magnification optical system, optical apparatus, and variable magnification optical system manufacturing method |
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