JPH09236742A

JPH09236742A - 光学系

Info

Publication number: JPH09236742A
Application number: JP4327396A
Authority: JP
Inventors: Kenji Konno; 賢治金野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】無限遠合焦状態から近接合焦状態まで十分な
光学性能を有し、手ぶれ補正感度の高い手ぶれ補正機能
を有する光学系を提供する。【解決手段】物体側より正の屈折力を有する第１群Ｇ
ｒ１、負の屈折力を有する第２群Ｇｒ２、正の屈折力を
有する第３群Ｇｒ３から構成されている。近接物体への
フォーカシングは第２群Ｇｒ２を像側へ移動させること
により行う。手ぶれ補正は、前記第２群Ｇｒ２の少なく
とも一部を構成する手ぶれ補正群を光軸に垂直な方向に
移動させることによって手ぶれ補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は光学系に関するもの
であり、更に詳しくは、手ぶれ、即ちカメラぶれによる
像ぶれを補正する手ぶれ補正機能を有するレンズ系に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、手ぶれ補正機能を有する、正
負正３群構成の単焦点レンズが知られている。例えば、
特開平７−２７０７２４号公報には、正負正３群構成の
第２群を像側に移動させてフォーカスを行い、第３群を
光軸と垂直方向に移動させることで手ぶれ補正を行う光
学系が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正負正
の３群構成において、第３群は比較的大きな径を有す
る。このため、第３群を光軸と垂直に移動させることで
手ぶれを補正する従来の光学系では、第３群を光軸方向
と垂直に移動させるための手ぶれ補正駆動系への負担を
大きくしてしまう。

【０００４】本発明はこの様な状況に鑑みてなされたも
のであって、無限遠合焦状態から近接合焦状態まで十分
な光学性能を有し、手ぶれ補正駆動系への負担を最小限
にした光学系を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、物体側より順に、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群を備え、前記第２群を像側に移動させる
ことにより無限遠物体から近接物体へのフォーカシング
を行い、前記第２群の少なくとも一部を構成する手ぶれ
補正群を光軸に垂直な方向に移動させることによって手
ぶれ補正を行うことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した光学系を
図面を参照しつつ説明する。図１〜図３は、第１〜３の
実施形態の光学系のレンズ構成図に対応し、無限遠合焦
状態でのレンズ配置を示している。

【０００７】第１の実施形態の光学系は、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、絞
りＡと、負の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇｒ２）
と、光束規制板Ｓと、正の屈折力を有する第３レンズ群
（Ｇｒ３）とから構成されている。図１中の矢印ｍは、
近接物体に対する合焦の際の、第２レンズ群（Ｇｒ２）
の移動を模式的に示している。

【０００８】第１実施形態の第１レンズ群（Ｇｒ１）は
物体側から順に、両凸正レンズＬ１、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズＬ２、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズＬ３、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズＬ４から構成されている。

【０００９】第１実施形態の第２レンズ群（Ｇｒ２）は
物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレ
ンズと両凹負レンズとの接合レンズＬ５、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズＬ６から構成されている。

【００１０】第１実施形態の第３レンズ群（Ｇｒ３）は
物体側から順に、両凸正レンズＬ７、像側に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ８、両凸正レンズＬ９から構成
されている。

【００１１】この第１実施形態において、無限遠物体か
ら近接物体へのでフォーカシングは、第２レンズ群（Ｇ
ｒ２）が像側へ移動することに行われる。そのフォーカ
シングの際、光束規制板Ｓも第２レンズ群（Ｇｒ２）と
一体的に移動する。また、第２レンズ群（Ｇｒ２）全体
を光軸に垂直な方向に移動させることにより手ぶれ補正
を行う。つまり、第２レンズ群（Ｇｒ２）全体が手ぶれ
補正群に相当する。

【００１２】第２の実施形態の光学系は、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、負
の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、絞りＡ
と、正の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇｒ３）と、保
護ガラスＰとから構成されている。図２中の矢印ｍは、
近接物体に対する合焦の際の、第２レンズ群（Ｇｒ２）
の移動を模式的に示している。

【００１３】第２実施形態の第１レンズ群（Ｇｒ１）は
物体側から順に、両凸正レンズＬ１、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズＬ２、両凹負レンズＬ３、像側
に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４、物体側に凸面
を向けた正メニスカスＬ５から構成されている。

【００１４】第２実施形態の第２レンズ群（Ｇｒ２）は
物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレ
ンズと両凹負レンズとの接合レンズＬ６、両凹負レンズ
Ｌ７、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８、像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９から構成され
ている。

【００１５】第２実施形態の第３レンズ群（Ｇｒ３）
は、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズとの接合レンズＬ１０から構成されている。

【００１６】この第２実施形態において、無限遠物体か
ら近接物体へのでフォーカシングは、第２レンズ群（Ｇ
ｒ２）が像側へ移動することに行われる。また、第２レ
ンズ群（Ｇｒ２）の一部を構成する接合レンズＬ６、両
凹レンズＬ７、及び正メニスカスレンズＬ８を光軸に垂
直な方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う。つ
まり、接合レンズＬ６、両凹レンズＬ７、及び正メニス
カスレンズＬ８が手ぶれ補正群に相当する。

【００１７】第３の実施形態の光学系は、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、絞
りＡと、負の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇｒ２）
と、光束規制板Ｓと、正の屈折力を有する第３レンズ群
（Ｇｒ３）から構成されている。図３中の矢印ｍは、近
接物体に対する合焦の際の、第２レンズ群（Ｇｒ２）の
移動を模式的に示している。

【００１８】第３実施形態の第１レンズ群（Ｇｒ１）は
物体側から順に、両凸正レンズＬ１、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズＬ２、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズＬ３、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズＬ４、両凸正レンズＬ５から構成されてい
る。

【００１９】第３実施形態の第２レンズ群（Ｇｒ２）は
物体側から順に、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合
レンズＬ６、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ
７から構成されている。

【００２０】第３実施形態の第３レンズ群（Ｇｒ３）は
物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズＬ８、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９、
両凸正レンズＬ１０から構成されている。

【００２１】この第３実施形態において、無限遠物体か
ら近接物体へのでフォーカシングは、第２レンズ群（Ｇ
ｒ２）が像側へ移動することに行われる。そのフォーカ
シングの際、光束規制板Ｓも第２レンズ群（Ｇｒ２）と
一体的に移動する。また、第２レンズ群（Ｇｒ２）全体
を光軸に垂直な方向に移動させることにより手ぶれ補正
を行う。つまり、第２レンズ群（Ｇｒ２）全体が手ぶれ
補正群に相当する。

【００２２】本発明は、物体側より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群を有し、無限遠物体から近接物体への合焦
に際し、第２群を像側に移動させることでフォーカスを
行っている。このタイプの望遠レンズは、全体としてテ
レフォト型をしているので、長い焦点距離でありながら
十分なバックフォーカスを有し、かつ全長を小さくする
ことができる。また、フォーカスを第２群で行うこと
で、比較的軽量のレンズ群でフォーカスを行うことがで
き、かつフォーカス移動量が小さく、近接時の光学性能
を十分高く保つことができる。その時に、以下の条件式
（１）を満足することが好ましい。

【００２３】0.2 < D/ｆ1 < 1.0 ・・・（１）ただし、ｆ1は第１群の焦点距離、Dは第１群の最物体面
から第２群の最物体面の軸上距離、である。

【００２４】上記条件式（１）は、コンパクトな大口径
望遠レンズに望ましい条件を示している。条件式（１）
の下限を超えると、第２群以降のレンズ径がより増大
し、レンズ系が大型化する。また、条件式（１）の上限
を超えると軸上光と軸外光のバランスが第２群以降で悪
くなり、第２群以降での補正が困難になり、良好な結像
性能の光学系が得られない。上限を0.8にすると更に良
好な結像性能を得ることができる。また、下限を0.4に
すると、よりコンパクトな光学系を得ることができる。

【００２５】また、さらに以下の条件式（２）を満足す
ることが好ましい。 -7.0 < ｆT/ｆ2 < -1.5 ・・・（２）ただし、ｆTは全系の焦点距離、ｆ2は第２群の焦点距
離、である。

【００２６】上記条件式（２）は、全系と第２群の焦点
距離の比を表している。条件式（２）の下限を超える
と、第２群の屈折力が小さくなり過ぎるため、フォーカ
シング時の第２群の移動量が大きくなり、光学系を大型
化してしまう。また、十分なバックフォーカスを確保す
ることが困難になる。下限を-5.0にすると、更にコンパ
クトな光学系を得ることができる。条件式（２）の上限
を超えると、第２群の屈折力が大きくなり過ぎるため
に、第２群で発生する収差が大きくなる。このため、第
２群で発生する収差を他の群で抑えるのが困難になる。
上限を-2.5にすると、更に良好な結像性能を有する光学
系を得ることができる。

【００２７】上記第１乃至第３実施形態では、第２群の
像側あるいは物体側に絞りがあるために、第２群では軸
上光束と軸外光束が密に集まっている。このため、第２
群のレンズ径は非常に小さく、レンズ重量も軽量であ
る。従って、第２群の全部あるいは一部を手ぶれ補正群
に用いることは、手ぶれ補正駆動系にかかる負担を小さ
くすることが出来るので好ましい。また、第２群全体で
はなくその一部を手ぶれ補正に用いると更に手ぶれ補正
群の重量を軽量化できる。その時に、以下の条件式
（３）を満足することが好ましい。

【００２８】-6.0 < ｆT/ｆD < -1.5 ・・・（３）ただし、ｆTは全系の焦点距離、ｆDは手ぶれ補正群の焦
点距離、である。

【００２９】上記条件式（３）は、全系と手ぶれ補正群
の焦点距離の比を表している。条件式（３）の上限を超
えると、手ぶれ補正群の屈折力が小さくなり過ぎるため
に、手ぶれ補正群を光軸に垂直な方向に一定量移動させ
たときの像点の移動量（手ぶれ補正感度）が小さくなり
過ぎる。このため、手ぶれ補正のために手ぶれ補正群を
移動させなければならない量が大きくなり過ぎてしま
い、手ぶれ補正群のレンズ径を大きく広げる必要が生じ
る。その結果、全体を大型化させてしまうので好ましく
ない。上限を-2.3にすると、更にコンパクトな光学系を
得ることができる。条件式（３）の下限を超えると、手
ぶれ補正群の屈折力が大きくなり過ぎるために、手ぶれ
補正群で発生する収差、特に手ぶれ補正時の収差が大き
くなり抑えるのが困難になる。下限を-4.0にすると、よ
り一層優れた手ぶれ補正時の結像性能を得ることができ
る。

【００３０】本発明では、第２群の全体あるいは一部を
手ぶれ補正時に光軸に垂直な方向に移動させている。こ
れは、最も軽量であるレンズ群であるので、補正駆動系
にかかる負担を最小にすることが出来る。この時に、以
下の条件式（４）を満足することが好ましい。

【００３１】0.7 < |βb(1-βa)| < 2.0 ・・・（４）ただし、βaは手ぶれ補正群の倍率、βbは手ぶれ補正群
より像側のレンズ群の倍率、（手ぶれ補正群より像側に
レンズ群がない場合はβb＝１とする）である。

【００３２】上記条件式（４）は、手ぶれ補正群の手ぶ
れ補正感度を示している。条件式（４）の上限を超える
と、手ぶれ補正感度が弱くなり過ぎるために、手ぶれ補
正群の移動量が大きくなり過ぎ、手ぶれ補正群のレンズ
径を大きく広げる必要があり、全体を大型化させてしま
うので、好ましくない。条件式（４）の下限を超える
と、手ぶれ補正感度が強くなり過ぎるために、補正駆動
系の移動精度及び手ぶれ補正群の位置検出精度を非常に
高くする必要が生じ、製造コストを高くするので好まし
くない。上限を1.5にすると、更にコストを軽減でき
る。また、下限を1.1にすると手ぶれ補正群のレンズ径
をより小さくすることができる。

【００３３】ところで、手ぶれ補正群が光軸に垂直な方
向に移動していない通常状態では光線が通らない箇所
を、手ぶれ補正群を光軸に垂直な方向に移動させた手ぶ
れ補正状態では光線が通ることになる。このため、手ぶ
れ補正状態では、通常状態では光線が通らない箇所を通
った光線が有害光線となり、結像性能を低下させてしま
うおそれがある。このため、手ぶれ補正群の物体側又は
像側、あるいは手ぶれ補正群の中に、通常状態と手ぶれ
補正状態とで位置が変わらない絞り（以下、固定絞りと
称す）を設けるのが望ましい。この固定絞りで前記有害
光線を遮断することにより、手ぶれ補正状態においても
良好な結像性能を得ることができる。

【００３４】一般に、像点は波長によってずれるが、光
学系が非対称のときには、軸上光でも像点が波長の違い
によって光軸に垂直な方向にずれる。この軸上光の像点
が波長によってずれる現象を、軸上横色収差と称する。
この軸上横色収差は、手ぶれ補正群を光軸に垂直な方向
に移動させたときも発生する。これを抑えるためには手
ぶれ補正群が色補正されていることが望ましい。そのと
き、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。

【００３５】νp ＞ νn ・・・（５）ただし、νpは手ぶれ補正群中の正レンズのアッベ数、
νnは手ぶれ補正群中の負レンズのアッベ数、である。

【００３６】

【実施例】以下、本発明に係る光学系を、コンストラク
ションデータ，収差図等を挙げて、更に具体的に示す。
なお、以下に挙げる実施例１〜３は、前述した第１〜第
３の実施形態にそれぞれ対応しており、第１〜第３の実
施形態を表すレンズ配置図は、対応する実施例１〜３の
レンズ構成をぞれぞれ示している。

【００３７】各実施例において、ri(i=1,2,3,...)は物
体側から数えてｉ番目の面の曲率半径、di(i=1,2,
3,...)は物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔を示し、
Ni(i=1,2,3,...)，νi(i=1,2,3,...)は物体側から数え
てｉ番目のレンズのｄ線に対する屈折率，アッベ数を示
す。また、第２群と第３群との間隔は、左から順に、無
限遠合焦状態、最近接合焦状態での値に対応している。

【００３８】なお、実施例１の最短撮影距離は２．０ｍ
で、その時の物体距離は１８５７．５６ｍｍである。な
お、実施例２の最短撮影距離は２．０ｍで、その時の物
体距離は１７７４．１２ｍｍである。なお、実施例３の
最短撮影距離は２．０ｍで、その時の物体距離は１７８
１．１９ｍｍである。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】図４〜図６は、それぞれ前記実施例１〜３
に対応する縦収差図である。各図中、上段は無限遠合焦
状態、下段は最近接合焦状態での収差を示し、各収差図
は、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲に対応す
る。破線(DM)と実線(DS)はメリディオナル面とサジタル
面での非点収差をそれぞれ表している。

【００４３】図７，９，１１は、前記実施例１，２，３
の無限遠合焦状態に対応するメリディオナル面での横収
差図である。各図中、上から順に手ぶれが０．７度あっ
たときの手ぶれ補正状態での像高Ｙ’＝＋１２、０、−
１２での横収差図、通常状態での像高１２、０での横収
差図である。

【００４４】図８，１０，１２は、前記実施例１，２，
３の最近接合焦状態に対応するメリディオナル面での横
収差図である。各図中、上から順に手ぶれが０．７度あ
ったときの手ぶれ補正状態での像高Ｙ’＝＋１２、０、
−１２での横収差図、通常状態での像高１２、０での横
収差図である。

【００４５】実施例１〜実施例３は、前記条件式（１）
〜（４）を満足する。以下の表４に、実施例１〜実施例
３における前記条件式（１）〜（４）に対応する値を示
す。

【００４６】

【表４】

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
限遠合焦状態から近接合焦状態まで十分な光学性能を得
ることが出来る。また、軽量な第２群内の手ぶれ補正群
を移動させることにより手ぶれ補正を行うので、、手ぶ
れ補正駆動系への負担を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のレンズ構成図。

【図２】本発明の実施例２のレンズ構成図。

【図３】本発明の実施例３のレンズ構成図。

【図４】本発明の実施例１の縦収差図。

【図５】本発明の実施例２の縦収差図。

【図６】本発明の実施例３の縦収差図。

【図７】本発明の実施例１の無限遠合焦状態の横収差
図。

【図８】本発明の実施例１の最近接合焦状態の横収差
図。

【図９】本発明の実施例２の無限遠合焦状態の横収差
図。

【図１０】本発明の実施例２の最近接合焦状態の横収差
図。

【図１１】本発明の実施例３の無限遠合焦状態の横収差
図。

【図１２】本発明の実施例３の最近接合焦状態の横収差
図。

【符号の説明】

Ｇｒ１・・・第１群Ｇｒ２・・・第２群Ｇｒ３・・・第３群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、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群を備え、前記第２群を像側に移動させることにより無限遠物体か
ら近接物体へのフォーカシングを行い、前記第２群の少なくとも一部を構成する手ぶれ補正群を
光軸に垂直な方向に移動させることによって手ぶれを補
正することを特徴とする光学系。