JP3412964B2

JP3412964B2 - 防振機能を有した光学系

Info

Publication number: JP3412964B2
Application number: JP13609995A
Authority: JP
Inventors: 慎吾早川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 2003-06-03
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: US6384975B1; JPH08304698A; US20020126383A1; US6728033B2

Description

【発明の詳細な説明】

【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、防振効果を発揮させたときの光学
性能の低下を防止したインナーフォーカス式を採用した
防振機能を有した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。

【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、
又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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、又小型の光学系
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。又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、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、又十分に少ない偏
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、特にイ
ンナーフォーカス式を利用した中望遠型の光学系に好適
な防振機能を有した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】請求項１の発明の防振機
能を有した光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第
１群、負の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群
の３つのレンズ群を有し、該第２群を光軸上移動させて
フォーカスを行う光学系であって、該第３群は、物体側
より順に、負の屈折力の第３ａ群と正の屈折力の第３ｂ
群とから成り、該第３ａ群と第３ｂ群は各々少なくとも
１つの正レンズと負レンズとを有しており、該第３ａ群
を光軸と直交する方向に移動させて撮影画像のブレを補
正し、該第ｉ群の焦点距離をｆｉ、全系の焦点距離を
ｆ、該第３ａ群の焦点距離をｆ３ａとしたとき、０．４＜ｆ１／ｆ＜０．８・・・・（１）０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．８・・・・（２）０．８＜ｆ３／ｆ＜５．０・・・・（３）０．１５＜｜ｆ３ａ／ｆ｜＜０．５・・・・（４）なる条件を満足することを特徴としている。

【００１６】

【実施例】図１〜図４は本発明の数値実施例１〜４のレ
ンズ断面図である。図中、Ｌ１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
であり、負の屈折力の第３ａ群Ｌ３ａと正の屈折力の第
３ｂ群Ｌ３ｂとを有している。無限遠物体から至近物体
へのフォーカスは第２群を矢印ＬＦの如く像面側へ移動
させて行っている。光学系が振動したときの撮影画像の
ブレの補正（振動補償）は第３ａ群Ｌ３ａを可動レンズ
群とし、矢印ＬＴの如く光軸と直交する方向に移動させ
て行っている。ＩＰは像面である。

【００１７】本実施例ではこのようにインナーフォーカ
ス及び撮影画像のブレの補正を行うと共に各レンズ群の
光学的諸定数を条件式（１），（２），（３）,（４）
の如く設定している。これにより光学系全体の小型化を
図りつつ、撮影画像のブレの補正を良好に行うと共に第
３ａ群の光軸と直交する方向の移動に伴う収差、即ち偏
心に伴う偏心コマ収差、偏心非点収差、偏心像面湾曲等
の偏心収差の発生を少なくし良好なる光学性能を得てい
る。

【００１８】次に前述の条件式（１），（２），
（３）,（４）の技術的意味について説明する。条件式
（１），（２），（３）,（４）は光学系全体に対する
第１群，第２群，,第３群そして第３ａ群の焦点距離の
比を規定するものである。これらの条件式（１）〜
（４）は主に中望遠型の撮影用の光学系としてレンズ系
全体の小型化を図りつつ、諸収差を良好に補正し、フォ
ーカス用の第２群の移動量があまり増大しないように設
定する為のものである。

【００１９】条件式（１）の下限値を越えて第１群の焦
点距離が短くなると光学系のレンズ全長は短くなる傾向
となるが、その代わりに諸収差の補正が困難となる。逆
に条件式（１）の上限値を越えて第１群の焦点距離が長
くなると諸収差の補正は容易となる傾向を持つが光学系
のレンズ全長は長くなる。

【００２０】条件式（２）の下限値を越えて第２群の焦
点距離が短くなると焦点調節（フォーカス）のためのレ
ンズ群の移動量を少なくできるという利点があるが、そ
の代わりに諸収差の補正は困難となる。逆に条件式
（２）の上限値を越えて第２群の焦点距離が長くなると
諸収差の補正は容易となるが焦点調節のためのレンズ群
の移動量が多くなってくる。

【００２１】条件式（３）の下限値を越えて第３群の焦
点距離が短くなると第１群と第２群の合成屈折力を正の
小さい値又は負の値とすることが必要となってきて、結
果的に光学系のレンズ全長が長くなる。逆に条件式
（３）の上限値を越えて第３群の焦点距離が長くなると
光学系のレンズ全長は短くなる傾向となるが光学系全体
の対称性が悪くなって非対称性の収差が多く発生するよ
うになり、その補正が難しくなってくる。

【００２２】本発明の防振機能を有した光学系は、上記
の３つの条件式（１）〜（３）を満足するように各レン
ズ群の焦点距離を設定して適切な屈折力配置を持った中
望遠型の撮影光学系を構成した上で更に、このうちの第
３群を負の屈折力を持った第３ａ群と正の屈折力の第３
ｂ群の２つのレンズ群より構成しておいて、第３ａ群を
光軸と略垂直な方向に移動させることによって振動を補
正するようにしている。条件式（４）は、第３群のう
ち、物体側に配置され振動補償の際に光軸と垂直な方向
に移動させる第３ａ群の焦点距離と光学系全体の焦点距
離の比を規定する式であり、主に振動補償の際の第３群
の移動量を少なくしつつ、所定の振動補償能力を得ると
共に、偏心収差の発生を少なくして良好なる撮影画像を
維持する為のものである。条件式（４）の下限値を越え
て第３ａ群の焦点距離が短くなると、第３ａ群の残存収
差を適切に設定しようとするとき、第３ａ群を少枚数の
レンズで構成することが困難となってレンズ系全体のコ
ンパクト化が難しくなってくる。又、逆に条件式（４）
の上限値を越えて第３ａ群の焦点距離が長くなると、諸
収差の補正のためには有利となるが、第３ａ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ために振動補償
のための第３ａ群の駆動量が大きくなってくるので良く
ない。又第３ａ群の焦点距離を条件式（４）の規定する
範囲を超えて設定した際には条件式（１）〜（３）を満
足する屈折力配置では第３ａ群を偏心させたときの偏心
収差の補正が困難になってくる。

【００２３】本発明によれば以上のようなレンズ構成を
とることにより、光学系が振動したときの撮影画像のブ
レを補正しつつ、偏心収差変動を少なくし、良好なる光
学性能を得ている。

【００２４】尚本発明において更に防振の際の偏心収差
変動を少なくし、良好なる光学性能を得るには次の諸条
件のうち少なくとも１つを満足させるのが良い。

【００２５】．前記第３ａ群と第３ｂ群を、それぞれ
少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズ
を有するレンズ群で構成することである。これによれ
ば、振動補償時に発生する偏心収差を良好に補正するこ
とができる。

【００２６】一般に、振動補償時に発生する偏心収差は
各レンズ群に入射し、各レンズ群から射出する光線と各
レンズ群の残存収差量に依存する。これらの収差を良好
に補正するためには、各レンズ群の屈折力配置と各レン
ズ群の残存収差量を適切に設定することが必要となる。
そこで本実施例では各レンズ群を、それぞれ少なくとも
１枚の正レンズと１枚の負レンズを有するレンズ群で構
成し、各レンズ群の残存収差を適切に補正している。

【００２７】例えば、あるレンズ群の屈折力が設定され
たとき、そのレンズ群を１枚のレンズで構成し、そのペ
ッツバ−ル和を自由に設定しようとすれば、レンズ材料
の屈折率を高くしたり低くしたりすることが効果的とな
る。しかしながら、通常のレンズ材料を使用するという
前提の下では、屈折率の制限があるためにペッツバ−ル
和を大きく変更することはできない。そこで各レンズ群
の残存収差をより自由に設定するため、本実施例では各
レンズ群を、それぞれ少なくとも１枚の正レンズと１枚
の負レンズを有するレンズ群で構成している。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】．前記第１群は２枚の正レンズと１枚の
負レンズを有し、前記第２群は正レンズと負レンズを有
していることである。これにより、より良好な中望遠型
の光学系を達成している。

【００３３】本発明に係る中望遠型の光学系において前
記第１群は主たる結像作用を持つレンズ群であり、前記
第２群はフォーカシング機能を持つと同時に光学系の全
長を短くする作用を持つレンズ群である。尚、前記第３
群は振動補償機能を持ったレンズ群を内蔵しつつ、全系
の屈折力配置を対称型として非対称性の収差を良好に補
正する作用を持つレンズ群となっている。

【００３４】本発明に係る光学系を構成する各レンズ群
はこのような作用を持つべきレンズ群である為、各レン
ズ群はそれぞれ複数のレンズによって構成されることが
望ましくなる。前記第１群は結像作用を持つ為に正の屈
折力のレンズ群である必要があるが、コンパクトな構成
の中望遠型の撮影用の光学系の画角にわたって比較的良
好な結像作用を持たせる為には、少なくとも２枚の正レ
ンズを用いている。

【００３５】又このとき色収差を良好に補正する為に少
なくとも１枚の負レンズを用いている。又前記第２群は
フォーカシング機能を持つと同時に光学系の全長を短く
する作用を持つ為に負の屈折力のレンズ群であり、フォ
ーカシングの際の諸収差の変動、特に色収差の変動を少
なくする為に正のレンズと負のレンズを少なくとも１枚
ずつ用いて色収差を良好に補正している。

【００３６】このように前記第１群及び前記第２群のレ
ンズ構成を適切に設定することにより、良好なる光学性
能を有した光学系を達成している。

【００３７】．前記第１群の最も像面側のレンズ面の
頂点から前記第３群の最も物体側のレンズ面の頂点まで
の距離をＤａとしたとき０．１５＜Ｄａ／ｆ＜０．５ ‥‥‥（５）なる条件を満足することである。

【００３８】条件式（５）は光学系の焦点調節の際に固
定の第１群と第３群の間隔と光学系全体の焦点距離の比
を規定する式であって、主に第２群でフォーカシングす
る際に第２群の移動する為の空間を十分に確保しつつ、
光学系の全長があまり長くならないように規定する式で
ある。従って、当然のことながら条件式（５）の下限値
を越えて第１群と第３群の間隔が狭くなるとフォーカシ
ングの為の第２群の移動領域が少なくなって光学系の至
近距離を十分に近距離に設定することができなくなる。
又逆に条件式（５）の上限値を越えて第１群と第３群の
間隔が広くなると光学系の全長が長くなってしまう。

【００３９】条件式（５）を満足する構成とすることに
より、本発明に係る光学系は至近距離を十分に近距離に
設定することができて、しかも十分にコンパクトな構成
のものとしている。

【００４０】．本発明において収差補正上、好ましく
は各レンズ群を次の如く構成するものが良い。第１群を
物体側に凸面を向けた２枚の正レンズ、そして正レンズ
と負レンズの貼合わせレンズの全体として４枚のレンズ
より又は物体側に凸面を向けた２枚の正レンズと両レン
ズ面が凹面の負レンズの全体として３枚のレンズより、
又は物体側に凸面を向けた２枚の正レンズと両レンズ面
が凹面の負レンズ、そして物体側に凸面を向けたメニス
カス状の正レンズの４つのレンズより構成するのが良
い。

【００４１】第２群を正レンズと負レンズとを接合し、
全体として物体側に凸面を向けたメニスカス状の貼り合
わせレンズより構成するのが良い。第３ａ群を両レンズ
面が凸面の正レンズと両レンズ面が凹面の負レンズとを
接合した貼り合わせレンズと両レンズ面が凹面の負レン
ズより、又は像面側に凸面を向けたメニスカス状の正レ
ンズと両レンズ面が凹面の負レンズより構成するのが良
い。第３ｂ群を両レンズ面が凸面の正レンズ、そして両
レンズ面が凸面の正レンズと負レンズとを接合した貼り
合わせレンズより構成するのが良い。

【００４２】次に本発明の防振機能を有した光学系の光
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２３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。

【００４３】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。

【００４４】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α_P ，αａ_P と
したときにレンズ群Ｐの収差係数Ｉ_P ，II_P ，III_P，Ｐ
_P ，Ｖ_P 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Ｉ_q ，II_q ，III_q，Ｐ_q ，Ｖ_q を用いて表
される。

【００４５】

【数１】 (VE1) = α'_P V_q - α_P(V_P+V_q)- αa_P'III_q +αa_P( III_P+III_q ) = h_P φ_P V_q - α_P V_P -(ha_Pφ_P III_q -αa_PIII_P ) ‥‥‥(h) (VE2) = αa_PP_q - αa_P( P_P+ P_q ) = ha_Pφ_P P_q - αa_PP_P ‥‥‥(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Ｉ_P，II_P , III_P，Ｐ_P ，Ｖ_P 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。

【００４６】次に本発明の防振機能を有した光学系の光
学的作用を図１７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。

【００４７】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１７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。

【００４８】ここで第ｏ群，第ｐ群，第ｑ群の屈折力を
それぞれφ_o ，φ_p ，φ_q 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。

【００４９】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 ，Ｐ_p ，Ｐ_q は各レンズ群の屈折力φ_o ，φ_p ，φ_q
に比例し、略Ｐ_o ＝Ｃφ_o Ｐ_p ＝Ｃφ_p Ｐ_q ＝Ｃφ_q （但しＣは定数）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。

【００５０】（ＰＥ）＝Ｃφ_p （ｈ_p φ_q −α_p ）従って偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正するためにはφ_p ＝
０又はφ_q ＝α_p ／ｈ_pとすることが必要となる。とこ
ろがφ_p ＝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φ_q ＝α_p ／ｈ_p を満
足する解を求めなければならない。即ちｈ_p ＞０である
ため、少なくともα_p とφ_q を同符号とすることが必要
となるわけである。

【００５１】（イ） α_p ＞０のとき偏心像面湾曲の補正のためφ_q ＞０、又必然的にφ_o ＞
０となる。更にこのときφ_p ＞０とすると０＜α_p ＜α
´_p ＜１、１次の原点移動（ΔＥ）は次のようになる。

【００５２】（ΔＥ）＝−２（α_p ´−α_p ）＞−２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φ_p ＝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φ_p ＜０としなければならな
い。

【００５３】（ロ） α_p ＜０のとき偏心像面湾曲（ＰＥ）の補正の為φ_q ＜０、又必然的に
φ_o ＜０、従って更に必然的にφ_p ＞０となる。

【００５４】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。

【００５５】

【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１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のようになる。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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１８（Ａ）に示す屈折力配置を採用して
いる。

【００５９】即ち、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，正の屈折力の第
３群の３群構成であって、第１群と第３群を固定とし
て、第２群を光軸上移動させることによって焦点調節を
行なうと共に第３群を物体側から順に、負の屈折力を有
する第３ａ群と、正の屈折力を有する第３ｂ群より構成
し、第３ａ群を光軸と垂直な方向に移動させることによ
って振動による撮影画像のブレを補正するようにしてい
る。

【００６０】本実施例では、焦点調節の際に第２群を用
いることにより、第３ａ群へ入射する近軸光線、及び第
３ａ群から射出する近軸光線の換算傾角がほぼ一定とな
るようにして、これにより焦点調節による偏心収差の変
動を少なくしている。

【００６１】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。又前述の各条
件式と数値実施例における諸数値との関係を表−２に示
す。

【００６２】尚、数値実施例をｍｍ単位で表したとき第
３ａ群は数値実施例１，２では第３群よりも像面側に光
軸上、約４００ｍｍ離れた点を中心とする球面上をそれ
に沿って略垂直方向に移動可能に構成している。

【００６３】数値実施例３は無限遠の点（即ち平行偏
心）を中心に、又数値実施例４は第３群よりも像面側に
光軸上約２００ｍｍ離れた点を中心とする球面上をそれ
に沿って移動可能に構成している。

【００６４】〈数値実施例１〉 f= 133.82 Fno=1:2.9 2ω=18.37° R 1= 78.98 D 1= 6.0 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2=7666.28 D 2= 0.2 R 3= 68.62 D 3= 5.5 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 4= 606.30 D 4= 0.2 R 5= 61.94 D 5= 8.0 N 3=1.51633 ν 3= 64.2 R 6=-420.18 D 6= 2.0 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 7= 81.18 D 7=20.0 R 8= 307.55 D 8= 3.0 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 9=-114.08 D 9= 1.5 N 6=1.77250 ν 6= 49.6 R10= 49.90 D10=13.0 R11= 272.59 D11= 3.0 N 7=1.76182 ν 7= 26.5 R12= -40.50 D12 1.3 N 8=1.51742 ν 8= 52.4 R13= 64.23 D13= 1.5 R14=-119.76 D14= 1.3 N 9=1.77250 ν 9= 49.6 R15= 46.25 D15= 4.0 R16= 99.04 D16= 3.0 N10=1.77250 ν10= 49.6 R17=-126.36 D17= 0.2 R18= 59.37 D18= 5.0 N11=1.77250 ν11= 49.6 R19= -42.57 D19= 1.3 N12=1.80518 ν12= 25.4 R20= 736.42 バックフォーカス 50.680 〈数値実施例２〉 f= 134.33 Fno=1:2.9 2ω=18.30° R 1= 72.34 D 1= 7.0 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -2378.61 D 2= 0.2 R 3= 61.33 D 3= 6.0 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 4= 345.87 D 4= 0.2 R 5= 62.48 D 5= 7.0 N 3=1.51633 ν 3= 64.2 R 6= -381.13 D 6= 2.0 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 7= 78.31 D 7=20.0 R 8= 358.77 D 8= 3.0 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 9= -55.17 D 9= 1.3 N 6=1.77250 ν 6= 49.6 R10= 43.22 D10=13.0 R11= -72.44 D11= 2.5 N 7=1.76182 ν 7= 26.5 R12= -41.42 D12 2.0 R13= -55.26 D13= 1.2 N 8=1.77250 ν 8= 49.6 R14= 47.27 D14= 5.0 R15= 104.24 D15= 3.0 N 9=1.77250 ν 9= 49.6 R16= -115.90 D16= 0.2 R17= 59.56 D17= 5.0 N10=1.77250 ν10= 49.6 R18= -61.25 D18= 1.4 N11=1.80518 ν11= 25.4 R19= 817.71 バックフォーカス 50.153 〈数値実施例３〉 f= 134.40 Fno=1:2.9 2ω=18.29° R 1= 73.37 D 1= 7.5 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2=-222.89 D 2= 0.2 R 3= 61.87 D 3= 6.0 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 4= 909.30 D 4= 1.5 R 5=-315.45 D 5= 2.0 N 3=1.80518 ν 3= 25.4 R 6= 91.94 D 6= 0.2 R 7= 61.86 D 7= 4.5 N 4=1.51633 ν 4= 64.2 R 8= 354.65 D 8=20.0 R 9= 236.29 D 9= 3.0 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -72.50 D10= 1.5 N 6=1.77250 ν 6= 49.6 R11= 43.00 D11=13.0 R12= 235.58 D12 3.5 N 7=1.76182 ν 7= 26.5 R13= -36.42 D13= 1.3 N 8=1.51742 ν 8= 52.4 R14= 68.66 D14= 1.5 R15= -91.17 D15= 1.3 N 9=1.77250 ν 9= 49.6 R16= 46.32 D16= 3.0 R17= 124.54 D17= 3.0 N10=1.77250 ν10= 49.6 R18=-105.77 D18= 0.2 R19= 53.64 D19= 5.5 N11=1.77250 ν11= 49.6 R20= -33.65 D20= 1.3 N12=1.80518 ν12= 25.4 R21= 500.80 バックフォーカス 50.299 〈数値実施例４〉 f= 134.45 Fno=1:2.9 2ω=18.28° R 1= 62.44 D 1= 7.0 N 1=1.60311 ν 1= 60.7 R 2=-481.91 D 2= 0.2 R 3= 53.62 D 3= 6.5 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4=-630.77 D 4= 1.5 R 5=-274.49 D 5= 2.0 N 3=1.80518 ν 3= 25.4 R 6= 85.53 D 6=20.0 R 7= 80.43 D 7= 3.0 N 4=1.60342 ν 4= 38.0 R 8= 289.23 D 8= 1.5 N 5=1.77250 ν 5= 49.6 R 9= 36.78 D 9=13.0 R10= 68.99 D10= 3.5 N 6=1.76182 ν 6= 26.5 R11= -42.67 D11= 1.3 N 7=1.60311 ν 7= 60.7 R12= 29.10 D12 3.0 R13= -53.18 D13= 1.3 N 8=1.77250 ν 8= 49.6 R14= 220.20 D14= 3.0 R15= 91.48 D15= 3.5 N 9=1.77250 ν 9= 49.6 R16= -89.23 D16= 0.2 R17= 57.57 D17= 6.0 N10=1.60311 ν10= 60.7 R18= -34.49 D18= 1.5 N11=1.80518 ν11= 25.4 R19=-182.92 バックフォーカス 50.345

【００６５】

【表２】

【００６６】

【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、又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、インナーフォーカス式の中望遠型の撮影
レンズに好適な防振機能を有した光学系を達成すること
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４のレンズ断面図

【図５】本発明の数値実施例１の物体距離が焦点距離の
５０倍のときの縦収差図

【図６】本発明の数値実施例１の物体距離が焦点距離の
５０倍のときの基準状態の横収差図

【図７】本発明の数値実施例１の物体距離が焦点距離の
５０倍のときの１°の像面上の変倍を補正したときの横
収差図

【図８】本発明の数値実施例２の物体距離が焦点距離の
５０倍のときの縦収差図

【図９】本発明の数値実施例２の物体距離が焦点距離の
５０倍のときの基準状態の横収差図

【図１０】本発明の数値実施例２の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの１°の像面上の変倍を補正したときの
横収差図

【図１１】本発明の数値実施例３の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの縦収差図

【図１２】本発明の数値実施例３の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの基準状態の横収差図

【図１３】本発明の数値実施例３の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの１°の像面上の変倍を補正したときの
横収差図

【図１４】本発明の数値実施例４の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの縦収差図

【図１５】本発明の数値実施例４の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの基準状態の横収差図

【図１６】本発明の数値実施例４の物体距離が焦点距離
の５０倍のときの１°の像面上の変倍を補正したときの
横収差図

【図１７】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

【図１８】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

【符号の説明】

Ｌ１第１群Ｌ２第２群Ｌ３第３群Ｌ３ａ第３ａ群Ｌ３ｂ第３ｂ群ｈ像高ｄｄ線ｇｇ線 ΔＭメリディオナル像面 ΔＳサジタル像面

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−118112（ＪＰ，Ａ) 特開平５−303035（ＪＰ，Ａ) 特開平２−84614（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−115126（ＪＰ，Ａ) 特開平１−154112（ＪＰ，Ａ) 特開平１−185507（ＪＰ，Ａ) 特開平１−211711（ＪＰ，Ａ) 特開平２−230114（ＪＰ，Ａ) 特開平２−234115（ＪＰ，Ａ) 特開平４−238311（ＪＰ，Ａ) 特開平４−255813（ＪＰ，Ａ) 特開平４−294310（ＪＰ，Ａ) 特開平５−27163（ＪＰ，Ａ) 特開平５−157964（ＪＰ，Ａ) 特開平６−138385（ＪＰ，Ａ) 特開平６−201988（ＪＰ，Ａ) 特開平６−201989（ＪＰ，Ａ) 特開平７−27978（ＪＰ，Ａ) 特開平５−224160（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−147606（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−159613（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−165110（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−41608（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−17519（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−65820（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−170811（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−216113（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−28612（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−51117（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−235914（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−133119（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−201623（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−208816（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−88421（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 13/02 G02B 27/64

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正の屈折力の第１群、
負の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群の３つ
のレンズ群を有し、該第２群を光軸上移動させてフォー
カスを行う光学系であって、該第３群は、物体側より順
に、負の屈折力の第３ａ群と正の屈折力の第３ｂ群とか
ら成り、該第３ａ群と第３ｂ群は各々少なくとも１つの
正レンズと負レンズとを有しており、該第３ａ群を光軸
と直交する方向に移動させて撮影画像のブレを補正し、
該第ｉ群の焦点距離をｆｉ、全系の焦点距離をｆ、該第
３ａ群の焦点距離をｆ３ａとしたとき、０．４＜ｆ１／ｆ＜０．８０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．８０．８＜ｆ３／ｆ＜５．００．１５＜｜ｆ３ａ／ｆ｜＜０．５なる条件を満足することを特徴とする防振機能を有した
光学系。
【請求項２】前記第１群は２枚の正レンズと１枚の負
レンズを有し、前記第２群は正レンズと負レンズを有し
ていることを特徴とする請求項１の防振機能を有した光
学系。
【請求項３】前記第１群の最も像面側のレンズ面の頂
点から前記第３群の最も物体側のレンズ面の頂点までの
距離をＤａとしたとき０．１５＜Ｄａ／ｆ＜０．５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
防振機能を有した光学系。