JPH10232420A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH10232420A JPH10232420A JP9036577A JP3657797A JPH10232420A JP H10232420 A JPH10232420 A JP H10232420A JP 9036577 A JP9036577 A JP 9036577A JP 3657797 A JP3657797 A JP 3657797A JP H10232420 A JPH10232420 A JP H10232420A
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- lens
- lens group
- refractive power
- optical axis
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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
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- 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
- G02B15/144—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
- 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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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Lenses (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビデオカメラ等に用いられるズームレンズに
おいて、手振れ時の画像の揺れを補正する、手振れ補正
用光学系を小型軽量化し、駆動系の負担を小さくする。 【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力を有し、像
面に対して固定された第１レンズ群１と、負の屈折力を
有し、光軸上を移動することにより変倍作用を有する第
２レンズ群２と、像面に対して固定された正の屈折力の
第３レンズ群３と、上記第２レンズ群の移動及び物体の
移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保
つように光軸上を移動する正の屈折力の第４レンズ群４
とを含み、第３レンズ群３を正レンズ３ａ及び負レンズ
３ｂの２枚で構成し、第３レンズ群３を構成する２枚の
レンズの内、いずれか一方のレンズ３ａ又は３ｂを光軸
に対して直交する方向に移動させることにより、手振れ
による像の揺れを補正する。
おいて、手振れ時の画像の揺れを補正する、手振れ補正
用光学系を小型軽量化し、駆動系の負担を小さくする。 【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力を有し、像
面に対して固定された第１レンズ群１と、負の屈折力を
有し、光軸上を移動することにより変倍作用を有する第
２レンズ群２と、像面に対して固定された正の屈折力の
第３レンズ群３と、上記第２レンズ群の移動及び物体の
移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保
つように光軸上を移動する正の屈折力の第４レンズ群４
とを含み、第３レンズ群３を正レンズ３ａ及び負レンズ
３ｂの２枚で構成し、第３レンズ群３を構成する２枚の
レンズの内、いずれか一方のレンズ３ａ又は３ｂを光軸
に対して直交する方向に移動させることにより、手振れ
による像の揺れを補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等に
用いられるズームレンズ、特に、手振れや振動等によっ
て生じる像の振れを光学的に補正する手振れ補正用光学
系を有するものに関する。
用いられるズームレンズ、特に、手振れや振動等によっ
て生じる像の振れを光学的に補正する手振れ補正用光学
系を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ビデオカメラ等の撮影系に
は、手振れ等の振動を防ぐための振れ防止機能が要求さ
れており、様々なタイプの防振光学系が提案されてい
る。例えば、特開平８−２９７３７号公報に記載された
従来のズームレンズ（第１の従来例）では、ズームレン
ズの前面に２枚構成の手振れ補正用の光学系を装着し、
そのうちのいずれか１枚を光軸に対して直交する方向に
移動させることにより、手振れによる像の移動を補正し
ている。
は、手振れ等の振動を防ぐための振れ防止機能が要求さ
れており、様々なタイプの防振光学系が提案されてい
る。例えば、特開平８−２９７３７号公報に記載された
従来のズームレンズ（第１の従来例）では、ズームレン
ズの前面に２枚構成の手振れ補正用の光学系を装着し、
そのうちのいずれか１枚を光軸に対して直交する方向に
移動させることにより、手振れによる像の移動を補正し
ている。
【０００３】また、特開平７−１２８６１９号公報に記
載された従来のズームレンズ（第２の従来例）では、ズ
ームレンズを４群構成とし、複数枚のレンズで構成され
ている第３レンズ群の一部を光軸に対して直交する方向
に移動させることにより手振れによる像の移動を補正し
ている。
載された従来のズームレンズ（第２の従来例）では、ズ
ームレンズを４群構成とし、複数枚のレンズで構成され
ている第３レンズ群の一部を光軸に対して直交する方向
に移動させることにより手振れによる像の移動を補正し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来例で
は、ズームレンズの前面に手振れ補正用の光学系を装着
するため、最前部のレンズ径が大きくなる。また、それ
に伴い装置全体も大きくなり、駆動系への負担も大きく
なる。そのため、小型、軽量及び省電力化に不利であっ
た。また、第２の従来例では、像面に対して固定される
第３レンズ群の一部を光軸に対して直交する方向に移動
させることにより手振れによる像の揺れを補正している
が、複数枚のレンズを動かす必要があるために、駆動系
の負担が大きくなり、またレンズ全長の短縮化にも不利
である。
は、ズームレンズの前面に手振れ補正用の光学系を装着
するため、最前部のレンズ径が大きくなる。また、それ
に伴い装置全体も大きくなり、駆動系への負担も大きく
なる。そのため、小型、軽量及び省電力化に不利であっ
た。また、第２の従来例では、像面に対して固定される
第３レンズ群の一部を光軸に対して直交する方向に移動
させることにより手振れによる像の揺れを補正している
が、複数枚のレンズを動かす必要があるために、駆動系
の負担が大きくなり、またレンズ全長の短縮化にも不利
である。
【０００５】本発明は、上記従来の手振れ補正光学系を
有するズームレンズの問題点を解決するためになされた
ものであり、手振れ補正光学系の駆動系の負担を軽減
し、ズームレンズの小型、軽量及び省電力化をはかるこ
とを目的としている。
有するズームレンズの問題点を解決するためになされた
ものであり、手振れ補正光学系の駆動系の負担を軽減
し、ズームレンズの小型、軽量及び省電力化をはかるこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のズームレンズでは、ズームレンズを４群構
成とし、変倍及びフォーカス時に像面に対して固定され
る第３レンズ群のうち、１枚のレンズを光軸と垂直方向
に動かすことにより、手振れの補正を実現する。
め、本発明のズームレンズでは、ズームレンズを４群構
成とし、変倍及びフォーカス時に像面に対して固定され
る第３レンズ群のうち、１枚のレンズを光軸と垂直方向
に動かすことにより、手振れの補正を実現する。
【０００７】より具体的には、本発明のズームレンズの
第１の構成は、物体側より順に、正の屈折力を有し、像
面に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有
し、光軸上を移動することにより変倍作用を有する第２
レンズ群と、像面に対して固定された正の屈折力の第３
レンズ群と、上記第２レンズ群の移動及び物体の移動に
よって変動する像面を基準面から一定の位置に保つよう
に光軸上を移動する正の屈折力の第４レンズ群とを含
み、前記第３レンズ群は正レンズ及び負レンズの２枚の
レンズより構成され、いずれか一方のレンズを光軸に対
して直交する方向に移動させることにより、手振れ時の
像の移動を補正する。
第１の構成は、物体側より順に、正の屈折力を有し、像
面に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有
し、光軸上を移動することにより変倍作用を有する第２
レンズ群と、像面に対して固定された正の屈折力の第３
レンズ群と、上記第２レンズ群の移動及び物体の移動に
よって変動する像面を基準面から一定の位置に保つよう
に光軸上を移動する正の屈折力の第４レンズ群とを含
み、前記第３レンズ群は正レンズ及び負レンズの２枚の
レンズより構成され、いずれか一方のレンズを光軸に対
して直交する方向に移動させることにより、手振れ時の
像の移動を補正する。
【０００８】また、本発明のズームレンズの第２の構成
は、物体側より順に、正の屈折力を有し、像面に対して
固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上
を移動することにより変倍作用を有する第２レンズ群
と、像面に対して固定された正の屈折力の第３レンズ群
と、上記第２レンズ群の移動及び物体の移動によって変
動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上
を移動する正の屈折力の第４レンズ群とを含み、前記第
３レンズ群は２枚の正レンズ構成され、いずれか一方の
レンズを光軸に対して直交する方向に移動させることに
より、手振れ時の像の移動を補正する。
は、物体側より順に、正の屈折力を有し、像面に対して
固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上
を移動することにより変倍作用を有する第２レンズ群
と、像面に対して固定された正の屈折力の第３レンズ群
と、上記第２レンズ群の移動及び物体の移動によって変
動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上
を移動する正の屈折力の第４レンズ群とを含み、前記第
３レンズ群は２枚の正レンズ構成され、いずれか一方の
レンズを光軸に対して直交する方向に移動させることに
より、手振れ時の像の移動を補正する。
【０００９】上記各構成により、径の小さい第３レンズ
群の内の１枚のレンズを光軸に直交する方向に移動させ
ることにより像の補正を行うので、手振れ補正光学系の
駆動系への負担が小さくなり、省電力化をはかることが
できる。また、移動するレンズが小さいので、ズームレ
ンズ全体の小型化及び軽量化を同時にはかることができ
る。特に、第１の構成では、第３レンズ群を正レンズ及
び負レンズの組み合わせで構成しているので、例えば３
板式ＣＣＤビデオカメラ等のように、長いバックフォー
カスが要求される場合に適する。一方、第２の構成で
は、第３レンズ群を正レンズ及び正レンズの組み合わせ
で構成しているので、例えば単板式ＣＣＤビデオカメラ
等のように、短いバックフォーカスが要求される場合に
適する。
群の内の１枚のレンズを光軸に直交する方向に移動させ
ることにより像の補正を行うので、手振れ補正光学系の
駆動系への負担が小さくなり、省電力化をはかることが
できる。また、移動するレンズが小さいので、ズームレ
ンズ全体の小型化及び軽量化を同時にはかることができ
る。特に、第１の構成では、第３レンズ群を正レンズ及
び負レンズの組み合わせで構成しているので、例えば３
板式ＣＣＤビデオカメラ等のように、長いバックフォー
カスが要求される場合に適する。一方、第２の構成で
は、第３レンズ群を正レンズ及び正レンズの組み合わせ
で構成しているので、例えば単板式ＣＣＤビデオカメラ
等のように、短いバックフォーカスが要求される場合に
適する。
【００１０】上記各構成において、Ｙを手振れ補正時の
全系の焦点距離ｆにおける補正レンズの移動量、Ｙtを
望遠端における補正レンズの移動量、ｆtを望遠端の焦
点距離として、下記の条件を満足することが好ましい。
全系の焦点距離ｆにおける補正レンズの移動量、Ｙtを
望遠端における補正レンズの移動量、ｆtを望遠端の焦
点距離として、下記の条件を満足することが好ましい。
【数４】
【００１１】上記条件式（１）及び（２）は、補正レン
ズの移動量に関する式である。ズームレンズの場合、補
正角が全ズーム域で一定の時には、ズーム比が大きいほ
ど補正レンズの移動量は大きく、逆にズーム比が小さい
ほど補正レンズの移動量は小さくなる。式（１）及び
（２）の上限を越えると補正過剰となり、光学性能の劣
化が大きくなる。
ズの移動量に関する式である。ズームレンズの場合、補
正角が全ズーム域で一定の時には、ズーム比が大きいほ
ど補正レンズの移動量は大きく、逆にズーム比が小さい
ほど補正レンズの移動量は小さくなる。式（１）及び
（２）の上限を越えると補正過剰となり、光学性能の劣
化が大きくなる。
【００１２】また、前記第３レンズ群の補正レンズのう
ち、少なくとも１面が非球面であることが好ましい。上
記手振れ補正用レンズの少なくとも１面に非球面を導入
することにより、ズームレンズの小型化と高性能化を同
時に達成することができる。
ち、少なくとも１面が非球面であることが好ましい。上
記手振れ補正用レンズの少なくとも１面に非球面を導入
することにより、ズームレンズの小型化と高性能化を同
時に達成することができる。
【００１３】また、前記手振れ補正用レンズの物体側の
面が非球面であり、レンズの有効径の１割の径における
局所的な曲率半径をｒ311、有効径の９割の径における
局所的な曲率半径をｒ319として、下記の条件を満足す
ることが好ましい。
面が非球面であり、レンズの有効径の１割の径における
局所的な曲率半径をｒ311、有効径の９割の径における
局所的な曲率半径をｒ319として、下記の条件を満足す
ることが好ましい。
【数５】
【００１４】上記条件式（３）は、非球面量を規定する
条件式であり、ズームレンズの高い解像度を実現するた
めに十分な収差補正能力を得る条件である。条件式
（３）において、各式の上限を上回ると、球面収差補正
量が少なくなりすぎる。また、レンズ移動時にコマフレ
アが発生しやすくなる。一方、下限を下回ると、球面収
差の補正量が大きくなりすぎ、十分な収差性能が得られ
ない。
条件式であり、ズームレンズの高い解像度を実現するた
めに十分な収差補正能力を得る条件である。条件式
（３）において、各式の上限を上回ると、球面収差補正
量が少なくなりすぎる。また、レンズ移動時にコマフレ
アが発生しやすくなる。一方、下限を下回ると、球面収
差の補正量が大きくなりすぎ、十分な収差性能が得られ
ない。
【００１５】なお、ここで言う局所的な曲率半径Ｃと
は、面形状のサグ量（基準面からのズレ量）から割り出
した非球面係数に基づき代数的に計算して得られた値で
あり、下記式（５）及び（６）によって求められる。
は、面形状のサグ量（基準面からのズレ量）から割り出
した非球面係数に基づき代数的に計算して得られた値で
あり、下記式（５）及び（６）によって求められる。
【数６】
【００１６】また、ｆ3Sを補正レンズの焦点距離、ｆ3
を第３レンズ群の焦点距離として、前記補正用レンズが
下記条件を満足することが好ましい。
を第３レンズ群の焦点距離として、前記補正用レンズが
下記条件を満足することが好ましい。
【数７】
【００１７】上記条件式（４）は、手振れ補正用のレン
ズの焦点距離を規定する条件式である。条件式（４）に
おいて、下限を越えると、補正用レンズのパワーが強く
なりすぎ、収差の劣化が大きくなり、また、製造時にお
ける組立公差も厳しくなる。一方、上限を越えると、手
振れ補正時のレンズの移動量が大きくなるため、レンズ
径も大きくなり、小型化に不利である。
ズの焦点距離を規定する条件式である。条件式（４）に
おいて、下限を越えると、補正用レンズのパワーが強く
なりすぎ、収差の劣化が大きくなり、また、製造時にお
ける組立公差も厳しくなる。一方、上限を越えると、手
振れ補正時のレンズの移動量が大きくなるため、レンズ
径も大きくなり、小型化に不利である。
【００１８】また、上記いずれかの構成を有するズーム
レンズを用いてビデオカメラを構成することにより、小
型で高性能な手振れ補正機能付ビデオカメラを得ること
ができる。
レンズを用いてビデオカメラを構成することにより、小
型で高性能な手振れ補正機能付ビデオカメラを得ること
ができる。
【００１９】
（第１の実施形態）本発明のズームレンズの第１の実施
形態について、図面及び表を参照しつつ詳細に説明す
る。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明のズー
ムレンズの基本構成は、物体側より順に、正の屈折力を
有し、像面に対して固定された第１レンズ群１と、負の
屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用を
有する第２レンズ群２と、像面に対して固定された正の
屈折力の第３レンズ群３と、上記第２レンズ群の移動及
び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の
位置に保つように光軸上を移動する正の屈折力の第４レ
ンズ群４とを含む。
形態について、図面及び表を参照しつつ詳細に説明す
る。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明のズー
ムレンズの基本構成は、物体側より順に、正の屈折力を
有し、像面に対して固定された第１レンズ群１と、負の
屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用を
有する第２レンズ群２と、像面に対して固定された正の
屈折力の第３レンズ群３と、上記第２レンズ群の移動及
び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の
位置に保つように光軸上を移動する正の屈折力の第４レ
ンズ群４とを含む。
【００２０】第１の構成は、第３レンズ群３を正レンズ
３ａ及び負レンズ３ｂの２枚で構成し、図１（ａ）は第
３レンズ群３を構成するレンズの内、正レンズ３ａを光
軸に対して直交する方向に移動させることにより、手振
れによる像の揺れを補正する場合を示し、図１（ｂ）は
第３レンズ群３を構成するレンズの内、負レンズ３ｂを
光軸に対して直交する方向に移動させることにより、手
振れによる像の揺れを補正する場合を示す。
３ａ及び負レンズ３ｂの２枚で構成し、図１（ａ）は第
３レンズ群３を構成するレンズの内、正レンズ３ａを光
軸に対して直交する方向に移動させることにより、手振
れによる像の揺れを補正する場合を示し、図１（ｂ）は
第３レンズ群３を構成するレンズの内、負レンズ３ｂを
光軸に対して直交する方向に移動させることにより、手
振れによる像の揺れを補正する場合を示す。
【００２１】
【実施例１】次に、第１の実施形態に係るズームレンズ
の具体的数値例を表１に示す。なお、表１において、ｒ
はレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間
の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは
各レンズのｄ線に対するアッベ数である。また、そのと
きの非球面係数を表２に示す。非球面形状は前記式
（５）で定義している。また、ズーミングにより可変な
空気間隔としてレンズ先端から測って２ｍ位置の物点の
時の値を表３に示す。表３において、標準位置は、第４
レンズ群の３４が第３レンズ群の３３に最接近するズー
ム位置である。ｆ、Ｆ／ＮＯ、ωは、それぞれ表１のズ
ームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点
距離、Ｆナンバー、入射半画角である。
の具体的数値例を表１に示す。なお、表１において、ｒ
はレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間
の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは
各レンズのｄ線に対するアッベ数である。また、そのと
きの非球面係数を表２に示す。非球面形状は前記式
（５）で定義している。また、ズーミングにより可変な
空気間隔としてレンズ先端から測って２ｍ位置の物点の
時の値を表３に示す。表３において、標準位置は、第４
レンズ群の３４が第３レンズ群の３３に最接近するズー
ム位置である。ｆ、Ｆ／ＮＯ、ωは、それぞれ表１のズ
ームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点
距離、Ｆナンバー、入射半画角である。
【表１】
【表２】
【表３】
【００２２】さらに、表１のデータに基づくズームレン
ズの構成を図２に、ズームレンズの広角端、標準及び望
遠端における各収差図を図３から図５に示す。なお、図
３から図５において、（ａ）は球面収差の図であり、実
線はｄ線に対する値、点線は正弦条件を示す。（ｂ）は
非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、点線は
メリディオナル像面湾曲を示す。（ｃ）は歪曲収差を示
す図である。（ｄ）は軸上色収差の図であり、実線はｄ
線、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を示す。（ｅ）
は倍率色収差の図であり、点線はＦ線、波線はＣ線に対
する値を示す。
ズの構成を図２に、ズームレンズの広角端、標準及び望
遠端における各収差図を図３から図５に示す。なお、図
３から図５において、（ａ）は球面収差の図であり、実
線はｄ線に対する値、点線は正弦条件を示す。（ｂ）は
非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、点線は
メリディオナル像面湾曲を示す。（ｃ）は歪曲収差を示
す図である。（ｄ）は軸上色収差の図であり、実線はｄ
線、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を示す。（ｅ）
は倍率色収差の図であり、点線はＦ線、波線はＣ線に対
する値を示す。
【００２３】図２に示すズームレンズは、物体位置から
像面に向かって第１レンズ群３１、第２レンズ群３２、
第３レンズ群３３、第４レンズ群３４を含む。第１レン
ズ群３１は正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時におい
て像面に対して固定されている。第２レンズ群３２は負
の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍作
用を行う。第３レンズ群は正の屈折力のレンズ３３ａと
負の屈折力のレンズ３３ｂより構成され、全体として正
の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対し
て固定されている。第４レンズ群３４は正の屈折力を有
し、光軸上を移動することにより、変倍による像の移動
とフォーカス調整を同時に行う。手振れ発生時には、レ
ンズ３３ａを光軸方向に対して直交する方向に移動させ
ることにより、像の振れを補正する。
像面に向かって第１レンズ群３１、第２レンズ群３２、
第３レンズ群３３、第４レンズ群３４を含む。第１レン
ズ群３１は正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時におい
て像面に対して固定されている。第２レンズ群３２は負
の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍作
用を行う。第３レンズ群は正の屈折力のレンズ３３ａと
負の屈折力のレンズ３３ｂより構成され、全体として正
の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対し
て固定されている。第４レンズ群３４は正の屈折力を有
し、光軸上を移動することにより、変倍による像の移動
とフォーカス調整を同時に行う。手振れ発生時には、レ
ンズ３３ａを光軸方向に対して直交する方向に移動させ
ることにより、像の振れを補正する。
【００２４】このように、第３レンズ群３３として、正
の屈折力のレンズ３３ａと負の屈折力のレンズ３３ｂを
組み合わせることにより、バックフォーカスを長くする
ことができる。そのため、例えば３板式ＣＣＤビデオカ
メラ等のように長いバックフォーカスを必要とする装置
の光学系として有利である。また、手振れの補正のため
に、比較的径の小さいレンズ３３ａを１枚のみ動かすの
で、手振れ補正光学系の駆動系への負担が小さくなり、
小電力化をはかることができる。さらに、ズームレンズ
全体を小型・軽量化することも可能である。
の屈折力のレンズ３３ａと負の屈折力のレンズ３３ｂを
組み合わせることにより、バックフォーカスを長くする
ことができる。そのため、例えば３板式ＣＣＤビデオカ
メラ等のように長いバックフォーカスを必要とする装置
の光学系として有利である。また、手振れの補正のため
に、比較的径の小さいレンズ３３ａを１枚のみ動かすの
で、手振れ補正光学系の駆動系への負担が小さくなり、
小電力化をはかることができる。さらに、ズームレンズ
全体を小型・軽量化することも可能である。
【００２５】なお、前記条件式（３）及び（４）に関す
る具体的数値は、ｒ311／ｒ319＝０．７０６、ｆ3S／ｆ
3＝０．６７６である。図３から図５に示す収差図から
明らかなように、ズームレンズの高解像度を実現する十
分な収差補正能力を有する。
る具体的数値は、ｒ311／ｒ319＝０．７０６、ｆ3S／ｆ
3＝０．６７６である。図３から図５に示す収差図から
明らかなように、ズームレンズの高解像度を実現する十
分な収差補正能力を有する。
【００２６】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態に係るズームレンズの構成（第２の構成）を図６
（ａ）及び（ｂ）に示す。第２の構成は、第３レンズ群
３を２枚の正レンズ３ｃ及び３ｄで構成し、図２（ａ）
は第３レンズ群３を構成するレンズの内、物体側の正レ
ンズ３ｃを光軸に対して直交する方向に移動させること
により、手振れによる像の揺れを補正する場合を示し、
図２（ｂ）は第３レンズ群３を構成するレンズの内、像
側の正レンズ３ｄを光軸に対して直交する方向に移動さ
せることにより、手振れによる像の揺れを補正する場合
を示す。その他は、第１の実施形態の場合と同様であ
る。
態に係るズームレンズの構成（第２の構成）を図６
（ａ）及び（ｂ）に示す。第２の構成は、第３レンズ群
３を２枚の正レンズ３ｃ及び３ｄで構成し、図２（ａ）
は第３レンズ群３を構成するレンズの内、物体側の正レ
ンズ３ｃを光軸に対して直交する方向に移動させること
により、手振れによる像の揺れを補正する場合を示し、
図２（ｂ）は第３レンズ群３を構成するレンズの内、像
側の正レンズ３ｄを光軸に対して直交する方向に移動さ
せることにより、手振れによる像の揺れを補正する場合
を示す。その他は、第１の実施形態の場合と同様であ
る。
【００２７】
【実施例２】次に、第２の実施形態に係るズームレンズ
の具体的数値例を表４に示す。なお、表４において、ｒ
はレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間
の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは
各レンズのｄ線に対するアッベ数である。また、そのと
きの非球面係数を表５に示す。非球面形状は前記式
（５）で定義している。また、ズーミングにより可変な
空気間隔としてレンズ先端から測って２ｍ位置の物点の
時の値を表６に示す。表６において、標準位置は、第４
レンズ群の７４が第３レンズ群の７３に最接近するズー
ム位置である。ｆ、Ｆ／ＮＯ、ωは、それぞれ表４のズ
ームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点
距離、Ｆナンバー、入射半画角である。
の具体的数値例を表４に示す。なお、表４において、ｒ
はレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間
の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは
各レンズのｄ線に対するアッベ数である。また、そのと
きの非球面係数を表５に示す。非球面形状は前記式
（５）で定義している。また、ズーミングにより可変な
空気間隔としてレンズ先端から測って２ｍ位置の物点の
時の値を表６に示す。表６において、標準位置は、第４
レンズ群の７４が第３レンズ群の７３に最接近するズー
ム位置である。ｆ、Ｆ／ＮＯ、ωは、それぞれ表４のズ
ームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点
距離、Ｆナンバー、入射半画角である。
【表４】
【表５】
【表６】
【００２８】さらに、表４のデータに基づくズームレン
ズの構成を図７に、ズームレンズの広角端、標準及び望
遠端における各収差図を図８から図１０に示す。なお、
図８から図１０において、（ａ）は球面収差の図であ
り、実線はｄ線に対する値、点線は正弦条件を示す。
（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾
曲、点線はメリディオナル像面湾曲を示す。（ｃ）は歪
曲収差を示す図である。（ｄ）は軸上色収差の図であ
り、実線はｄ線、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を
示す。（ｅ）は倍率色収差の図であり、点線はＦ線、波
線はＣ線に対する値を示す。
ズの構成を図７に、ズームレンズの広角端、標準及び望
遠端における各収差図を図８から図１０に示す。なお、
図８から図１０において、（ａ）は球面収差の図であ
り、実線はｄ線に対する値、点線は正弦条件を示す。
（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾
曲、点線はメリディオナル像面湾曲を示す。（ｃ）は歪
曲収差を示す図である。（ｄ）は軸上色収差の図であ
り、実線はｄ線、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を
示す。（ｅ）は倍率色収差の図であり、点線はＦ線、波
線はＣ線に対する値を示す。
【００２９】図７に示すズームレンズは、物体位置から
像面に向かって第１レンズ群７１、第２レンズ群７２、
第３レンズ群７３、第４レンズ群７４を含む。第１レン
ズ群７１は正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時におい
て像面に対して固定されている。第２レンズ群７２は負
の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍作
用を行う。第３レンズ群は正の屈折力のレンズ７３ａと
正の屈折力のレンズ７３ｂにより構成され、全体として
正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対
して固定されている。第４レンズ群７４は正の屈折力を
有し、光軸上を移動することにより、変倍による像の移
動とフォーカス調整を同時に行う。
像面に向かって第１レンズ群７１、第２レンズ群７２、
第３レンズ群７３、第４レンズ群７４を含む。第１レン
ズ群７１は正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時におい
て像面に対して固定されている。第２レンズ群７２は負
の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍作
用を行う。第３レンズ群は正の屈折力のレンズ７３ａと
正の屈折力のレンズ７３ｂにより構成され、全体として
正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対
して固定されている。第４レンズ群７４は正の屈折力を
有し、光軸上を移動することにより、変倍による像の移
動とフォーカス調整を同時に行う。
【００３０】このように、第３レンズ群７３として、正
の屈折力のレンズ７３ａと正の屈折力のレンズ７３ｂを
組み合わせることにより、バックフォーカスを短くする
ことができる。そのため、例えば単板式ＣＣＤビデオカ
メラ等のようにバックフォーカスが短い装置の光学系と
して有利である。また、手振れの補正のために、比較的
径の小さいレンズ７３ａを１枚のみ動かすので、手振れ
補正光学系の駆動系への負担が小さくなり、小電力化を
はかることができる。さらに、ズームレンズ全体を小型
・軽量化することも可能である。
の屈折力のレンズ７３ａと正の屈折力のレンズ７３ｂを
組み合わせることにより、バックフォーカスを短くする
ことができる。そのため、例えば単板式ＣＣＤビデオカ
メラ等のようにバックフォーカスが短い装置の光学系と
して有利である。また、手振れの補正のために、比較的
径の小さいレンズ７３ａを１枚のみ動かすので、手振れ
補正光学系の駆動系への負担が小さくなり、小電力化を
はかることができる。さらに、ズームレンズ全体を小型
・軽量化することも可能である。
【００３１】なお、前記条件式（３）及び（４）に関す
る具体的数値は、ｒ311／ｒ319＝０．３５５、ｆ3S／ｆ
3＝１．１３６である。図８から図１０に示す収差図か
ら明らかなように、ズームレンズの高解像度を実現する
十分な収差補正能力を有する。
る具体的数値は、ｒ311／ｒ319＝０．３５５、ｆ3S／ｆ
3＝１．１３６である。図８から図１０に示す収差図か
ら明らかなように、ズームレンズの高解像度を実現する
十分な収差補正能力を有する。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のズームレ
ンズによれば、２枚のレンズで構成された第３レンズ群
のいずれか一方のレンズを光軸に対して直交する方向に
移動させることにより手振れを補正するので、比較的径
の小さいレンズを１枚のみ動かすことにより手振れの補
正が可能であり、手振れ補正光学系の駆動系への負担を
小さくし、小電力化をはかることができる。さらに、ズ
ームレンズ全体を小型・軽量化することも可能である。
また、第３レンズ群を構成するレンズの少なくとも１面
を非球面とすることにより、高性能なズームレンズを得
ることができる。
ンズによれば、２枚のレンズで構成された第３レンズ群
のいずれか一方のレンズを光軸に対して直交する方向に
移動させることにより手振れを補正するので、比較的径
の小さいレンズを１枚のみ動かすことにより手振れの補
正が可能であり、手振れ補正光学系の駆動系への負担を
小さくし、小電力化をはかることができる。さらに、ズ
ームレンズ全体を小型・軽量化することも可能である。
また、第３レンズ群を構成するレンズの少なくとも１面
を非球面とすることにより、高性能なズームレンズを得
ることができる。
【図１】本発明のズームレンズの第１の実施形態の基本
構成を示す図であり、（ａ）は第３レンズ群３を構成す
るレンズの内、正レンズ３ａを光軸に対して直交する方
向に移動させることにより、手振れによる像の揺れを補
正する場合を示し、（ｂ）は第３レンズ群３を構成する
レンズの内、負レンズ３ｂを光軸に対して直交する方向
に移動させることにより、手振れによる像の揺れを補正
する場合を示す。
構成を示す図であり、（ａ）は第３レンズ群３を構成す
るレンズの内、正レンズ３ａを光軸に対して直交する方
向に移動させることにより、手振れによる像の揺れを補
正する場合を示し、（ｂ）は第３レンズ群３を構成する
レンズの内、負レンズ３ｂを光軸に対して直交する方向
に移動させることにより、手振れによる像の揺れを補正
する場合を示す。
【図２】第１の実施形態に係るズームレンズの具体的数
値例に基づくズームレンズの構成を示す図。
値例に基づくズームレンズの構成を示す図。
【図３】図２に示すズームレンズの広角端における収差
図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差図、
（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、（ｅ）は
倍率色収差図である。
図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差図、
（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、（ｅ）は
倍率色収差図である。
【図４】図２に示すズームレンズの標準位置における収
差図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差
図、（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、
（ｅ）は倍率色収差図である。
差図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差
図、（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、
（ｅ）は倍率色収差図である。
【図５】図２に示すズームレンズの望遠端における収差
図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差図、
（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、（ｅ）は
倍率色収差図である。
図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差図、
（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、（ｅ）は
倍率色収差図である。
【図６】本発明のズームレンズの第２の実施形態の基本
構成を示す図であり、（ａ）は第３レンズ群３を構成す
る２枚の正レンズの内、物体側のレンズ３ｃを光軸に対
して直交する方向に移動させることにより、手振れによ
る像の揺れを補正する場合を示し、（ｂ）は第３レンズ
群３を構成する２枚の正レンズの内、像側のレンズ３ｄ
を光軸に対して直交する方向に移動させることにより、
手振れによる像の揺れを補正する場合を示す。
構成を示す図であり、（ａ）は第３レンズ群３を構成す
る２枚の正レンズの内、物体側のレンズ３ｃを光軸に対
して直交する方向に移動させることにより、手振れによ
る像の揺れを補正する場合を示し、（ｂ）は第３レンズ
群３を構成する２枚の正レンズの内、像側のレンズ３ｄ
を光軸に対して直交する方向に移動させることにより、
手振れによる像の揺れを補正する場合を示す。
【図７】第２の実施形態に係るズームレンズの具体的数
値例に基づくズームレンズの構成を示す図。
値例に基づくズームレンズの構成を示す図。
【図８】図７に示すズームレンズの広角端における収差
図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差図、
（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、（ｅ）は
倍率色収差図である。
図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差図、
（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、（ｅ）は
倍率色収差図である。
【図９】図７に示すズームレンズの標準位置における収
差図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差
図、（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、
（ｅ）は倍率色収差図である。
差図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差
図、（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、
（ｅ）は倍率色収差図である。
【図１０】図７に示すズームレンズの望遠端における収
差図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差
図、（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、
（ｅ）は倍率色収差図である。
差図であり、（ａ）は球面収差図、（ｂ）は非点収差
図、（ｃ）は歪曲収差図、（ｄ）は軸上色収差図、
（ｅ）は倍率色収差図である。
１ ：第１レンズ群 ２ ：第２レンズ群 ３ ：第３レンズ群 ３ａ：正レンズ ３ｂ：負レンズ ３ｃ：物体側正レンズ ３ｄ：像側正レンズ ４ ：第４レンズ群
Claims (7)
- 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力を有し、像
面に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有
し、光軸上を移動することにより変倍作用を有する第２
レンズ群と、像面に対して固定された正の屈折力の第３
レンズ群と、上記第２レンズ群の移動及び物体の移動に
よって変動する像面を基準面から一定の位置に保つよう
に光軸上を移動する正の屈折力の第４レンズ群とを含む
ズームレンズであって、 前記第３レンズ群は正レンズ及び負レンズの２枚のレン
ズより構成され、いずれか一方のレンズを光軸に対して
直交する方向に移動させることにより、手振れ時の像の
移動を補正するズームレンズ。 - 【請求項２】 物体側より順に、正の屈折力を有し、像
面に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有
し、光軸上を移動することにより変倍作用を有する第２
レンズ群と、像面に対して固定された正の屈折力の第３
レンズ群と、上記第２レンズ群の移動及び物体の移動に
よって変動する像面を基準面から一定の位置に保つよう
に光軸上を移動する正の屈折力の第４レンズ群とを含む
ズームレンズであって、 前記第３レンズ群は２枚の正レンズ構成され、いずれか
一方のレンズを光軸に対して直交する方向に移動させる
ことにより、手振れ時の像の移動を補正するズームレン
ズ。 - 【請求項３】 下記の条件を満足する請求項１又は２記
載のズームレンズ。 【数１】 - 【請求項４】 前記第３レンズ群の補正レンズのうち、
少なくとも１面が非球面である請求項１から３のいずれ
かに記載のズームレンズ。 - 【請求項５】 前記手振れ補正用レンズの物体側の面が
非球面であり、レンズの有効径の１割の径における局所
的な曲率半径をｒ311、有効径の９割の径における局所
的な曲率半径をｒ319として、下記の条件を満足する請
求項１から４のいずれかに記載のズームレンズ。 【数２】 - 【請求項６】 前記補正用レンズが下記条件を満足する
請求項１から５のいずれかに記載のズームレンズ。 【数３】 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載のズー
ムレンズを用いたビデオカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036577A JPH10232420A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036577A JPH10232420A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232420A true JPH10232420A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12473635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9036577A Pending JPH10232420A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10232420A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006217A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-09 | Canon Inc | 防振機能を有したズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| US6462885B2 (en) | 1999-12-10 | 2002-10-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
| JP2002296502A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 撮影用レンズ |
| WO2004025348A1 (ja) * | 2002-09-10 | 2004-03-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 手振れ補正機能搭載ズームレンズ |
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| US7023624B2 (en) | 2003-08-11 | 2006-04-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and imaging apparatus having the same |
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| JP2007148056A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Canon Inc | ズーム光学系 |
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-
1997
- 1997-02-20 JP JP9036577A patent/JPH10232420A/ja active Pending
Cited By (20)
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| CN1332232C (zh) * | 2002-09-10 | 2007-08-15 | 松下电器产业株式会社 | 图像稳定变焦透镜 |
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| WO2005103789A1 (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-03 | Sony Corporation | ズームレンズ及び撮像装置 |
| US7362510B2 (en) | 2004-04-20 | 2008-04-22 | Sony Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus |
| US7196853B2 (en) | 2004-08-19 | 2007-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| US7253965B2 (en) | 2004-10-01 | 2007-08-07 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
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