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JPH06337374A - 防振機能を備えたズームレンズ - Google Patents

防振機能を備えたズームレンズ

Info

Publication number
JPH06337374A
JPH06337374A JP5149725A JP14972593A JPH06337374A JP H06337374 A JPH06337374 A JP H06337374A JP 5149725 A JP5149725 A JP 5149725A JP 14972593 A JP14972593 A JP 14972593A JP H06337374 A JPH06337374 A JP H06337374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
zoom lens
zoom
focal length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5149725A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenzaburo Suzuki
憲三郎 鈴木
Haruo Sato
治夫 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP5149725A priority Critical patent/JPH06337374A/ja
Publication of JPH06337374A publication Critical patent/JPH06337374A/ja
Priority to US08/608,961 priority patent/US5652678A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/16Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses

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  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結像性能および防振性能に優れた、広角域か
ら標準域のズームレンズを提供することを目的とする。 【構成】 本発明の防振機能を備えたズームレンズは、
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群とを備え、広角端から
望遠端への変倍時には、前記第1レンズ群は非線形に移
動し、前記第2レンズ群は物体側に移動するズームレン
ズであって、前記第2レンズ群を光軸とほぼ直交する方
向に移動させて防振するための変位手段を備え、前記第
2レンズ群の防振のための移動量の大きさをΔSとし、
前記第2レンズ群の結像倍率をβ2とし、対応する像の
移動量の大きさをΔYとし、前記第2レンズ群の焦点距
離をf2とし、前記第2レンズ群の防振時の最大変位量
の大きさをΔSmax としたとき、 ΔY = (1−β2 )・ΔS ΔSmax /f2 < 0.1 の条件を満足することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズの防振方法
に関し、さらに詳細には写真用レンズ、特に標準域にお
けるズームレンズの防振方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、種々のズームレンズが新たに提案
されてきており、ズームレンズの振動に起因する像の揺
れを補正するための防振用光学系を備えたズームレンズ
も数多く提案されてきている。たとえば、特開平第1−
167724号公報には、負の屈折力を有する第1レン
ズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなる2
群構成のズームレンズを実施例とした像安定化のための
手法が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示の技術においては、焦点距離が約100mm以
上の中望遠領域におけるズームレンズを対象とした理論
的な像安定化手法を提示しているにすぎず、具体的なレ
ンズ構成に基づく収差特性の解明が全くなされていな
い。すなわち、所望の結像性能を備えたズームレンズを
提供するものではなかった。このように、従来の防振機
能を備えたズームレンズでは、充分な結像性能を有する
ものが少なく、特に35mm写真用の標準域の使用に充
分な結像性能をもって耐える防振機能を備えたズームレ
ンズは少ないという不都合があった。本発明は、前述の
課題に鑑みてなされたものであり、結像性能および防振
性能に優れた、広角域から標準域用のズームレンズを提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側より順に、負の屈折力を
有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ
群とを備え、広角端から望遠端への変倍時には、前記第
1レンズ群は非線形に移動し、前記第2レンズ群は物体
側に移動するズームレンズであって、前記第2レンズ群
を光軸とほぼ直交する方向に移動させて防振するための
変位手段を備え、前記第2レンズ群の防振のための移動
量の大きさをΔSとし、前記第2レンズ群の結像倍率を
β2 と対応する像の移動量の大きさをΔYとし、前記第
2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第2レンズ群の
防振時の最大変位量の大きさをΔSmax としたとき、 ΔY = (1−β2 )・ΔS ΔSmax /f2 < 0.1 の条件を満足することを特徴とする防振機能を備えたズ
ームレンズを提供する。
【0005】本発明の好ましい態様によれば、前記第2
レンズ群の焦点距離をf2とし、広角端におけるズーム
レンズ全系の焦点距離をfWとし、望遠端におけるズー
ムレンズ全系の焦点距離をfTとしたとき、 0.3<f2/(fW・fT)1/2 <1.2 の条件を満足する。
【0006】
【作用】本発明のズームレンズのように、物体側より順
に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折
力を有する第2レンズ群G2とからなる2群構成のズー
ムレンズは、レンズ群の数が少なく、各レンズ群の構成
が比較的単純であるにもかかわらず良好な結像性能が得
られるため、広く用いられている。しかしながら、ズー
ムレンズ全体の構成がいわゆるレトロフォーカス型とな
っているため、その焦点距離に比して全長が長くなる傾
向がある。特に焦点距離が100mmを越える望遠領域
になると、全長が長くなりすぎるばかりでなく、全体の
レンズ径が大きくなりすぎて、ズームレンズが著しく大
型化し実用に向かなくなってしまう。したがって、上述
の2群構成のズームレンズは、写真レンズ用としては広
角域から標準域において用いられている。
【0007】本発明は、上述の2群構成のズームレンズ
の改良に関するものであり、防振機能を備えたズームレ
ンズとして最適な条件を見いだしたものである。本発明
では、防振の手法として、複数のレンズからなるレンズ
群(または1つのレンズ)を光軸とほぼ直交する方向に
適宜移動させる方式である。すなわち、手振れ等による
ズームレンズ全体の光軸の移動に起因する像の揺れを補
正するのに所望の量だけレンズ群またはレンズを適宜移
動させる方式である。
【0008】一般に、第1レンズ群のレンズ径と第2レ
ンズ群のレンズ径とを比較すると、第2レンズ群のレン
ズ径の方が小さくすることができる。したがって、本発
明では第2レンズ群を光軸とほぼ直交する方向に移動さ
せて防振を行うことにより、すなわち第2レンズ群を防
振補正光学系にすることにより、保持機構および駆動機
構の大型化を回避している。また、防振のために光軸を
横切って第2レンズ群が変位する際に入射する不用な光
線を遮蔽するために、開口絞りとは別に光軸上に固定の
フレア絞りを設けるのが好ましい。
【0009】本発明の防振手法によれば、防振補正レン
ズ群である第2レンズ群G2の光軸と直交する方向の移
動量の大きさと、第2レンズ群G2の移動に対応する像
の移動量の大きさとの間には、次の数式(1)で表され
る関係が成立する。 ΔY = (1−β2 )・ΔS (1) ここで、 ΔS: 第2レンズ群の防振のための移動量の大きさ β2 : 第2レンズ群の結像倍率 ΔY: 対応する像の移動量の大きさ
【0010】数式(1)は、防振システム全体を構成す
るのに重要な関係式である。数式(1)において、結像
倍率β2 の値は各ズームポジションに応じて変化する
が、エンコーダ等の手段とメモリ等とを組み合わせて、
任意のズームポジションにおける結像倍率β2 の値を得
ることができる。こうして、任意のズームポジションに
対して得られた結像倍率β2 と計測した像の揺れとに基
づき、数式(1)を適用して像の揺れを補正するのに必
要なレンズ群の所望移動量や速度をリアルタイムに算出
する。変位手段である防振機構1が、算出された所望移
動量や速度の分だけ第2レンズ群G2を光軸と直交する
方向に移動させて像の揺れを補正する。
【0011】さらに、本発明において、次の条件式
(2)に示す関係を満足する。 ΔSmax /f2 < 0.1 (2) ここで、 f2 : 第2レンズ群G2の焦点距離 ΔSmax : 第2レンズ群の防振時の最大変位量の大き
さ 条件式(2)は、第2レンズ群G2の焦点距離に対する
第2レンズ群G2の防振時の最大移動量の大きさの適切
な範囲を規定したものである。条件式(2)の上限値を
上回ると、第2レンズ群G2の防振時の移動量が大きく
なり、その結果収差変動量が大きくなりすぎて不都合で
ある。特に、像面上の周辺領域におけるメリディオナル
方向の最良像面とサジタル方向の最良像面との光軸方向
の差(非点隔差)が拡がり不都合である。
【0012】さらに、本発明の上記構成において、以下
の条件式(3)を満足することが好ましい。 0.3<f2/(fW・fT)1/2 <1.2 (3) ここで、 f2 : 第2レンズ群G2の焦点距離 fW : 広角端におけるズームレンズ全系の焦点距
離 fT : 望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距
【0013】条件式(3)は、防振補正を行う第2レン
ズ群G2の焦点距離に関し適切な範囲を定めたものであ
る。条件式(3)の上限値を上回ると、第2レンズ群G
2の焦点距離が大きくなり、ズームレンズの全長が長く
なりすぎて不都合である。また、通常第2レンズ群中に
設けられる開口絞りSおよび第2レンズ群を構成するレ
ンズが大きくなりすぎて不都合である。逆に、条件式
(3)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の焦点距
離が小さくなりすぎ第1レンズ群G1との間隔が狭ま
る。このため、変倍に必要なレンズ群の移動のためのス
ペースの確保が困難になり、その結果充分なズーム比の
確保が困難になり不都合である。また、一眼レフ用に充
分なバックフォーカスを確保することができなくなる。
さらに、ペッツバール和が正側に変移し易くなり、像が
湾曲して良好な結像性能を得ることができない。なお、
条件式(3)において、上限値が0.9であり、下限値
が0.5であるのがさらに好ましい。
【0014】さらに優れた結像性能および防振性能を達
成するためには、条件式(3)に加えて、以下の条件式
(4)を満たすことが好ましい。 fT < 100 mm (4) ここで、 fT: 望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離
【0015】本発明のズームレンズでは、全体の構成が
レトロフォーカス型となっており、その焦点距離に比し
て全長が長くなる傾向がある。したがって、すでに上述
したように、条件式(4)の上限値を上回って焦点距離
が100mmを越える望遠領域になると、全長が長くな
りすぎるばかりでなく、全体のレンズ径が大きくなりす
ぎて、ズームレンズが著しく大型化し実用に向かなくな
ってしまう。
【0016】実際に第2レンズ群G2を構成する際に
は、前述の諸条件に加え、以下の条件式(5)乃至
(7)を満たすのが好ましい。 0.7 < f2+ /f2 < 2 (5) 0 < q < 1 (6) 1.45 < n+ (7) ここで、 n+ : 第2レンズ群G2中最も物体側の凸レンズの
屈折率 f2+ : 物体側の凸レンズの焦点距離 q : 物体側の凸レンズのシェイプファクタ
【0017】条件式(5)の上限値を上回ると、第2レ
ンズ群G2中の最も物体側の凸レンズの焦点距離が長く
なりすぎて、球面収差が正側に過大になり易く、ペッツ
バール和も正側に過大となり易くなり不都合である。逆
に、条件式(5)の下限値を下回ると、第2レンズ群G
2中の最も物体側の凸レンズの焦点距離が短くなりすぎ
て、球面収差が負側に過大になり易く、ペッツバール和
は正側に過大となり易くなり不都合である。
【0018】条件式(6)の上限値と下限値とで規定さ
れる範囲を逸脱すると球面収差が負側に過大となって、
良好な結像性能を得ることができない。また、第2レン
ズ群G2が光軸と直交する方向に移動した状態でのピン
ト位置(像面位置)と第2レンズ群G2が移動しない状
態でのピント位置とのずれが大きくなりすぎて不都合で
ある。条件式(7)の下限値を下回ると、ズームレンズ
全体のペッツバール和が負側に変移し易くなって、像面
の湾曲収差および非点収差の量が過大となり不都合であ
る。
【0019】さらに具体的には、前述の諸条件に加え、
以下の条件式(8)および(9)を満たすのが良好な結
像性能および防振性能を確保するために好ましい。 0.3 < |f2- |/f2 < 1.5 (8) 0.2 < r- /f2 < 1 (9) ここで、 f2- : 第2レンズ群中最も像側の凹レンズの焦点距
離 r- : 像側の凹レンズの像側の面の曲率半径
【0020】条件式(8)の上限値を上回ると、第2レ
ンズ群G2中最も像側の凹レンズの焦点距離が長くなり
すぎ、球面収差が負側に過大となり易く、ペッツバール
和は正側に過大となり易く、像面の歪曲収差および非点
収差の量が甚大となるとともに歪曲収差も負側に遷移し
易くなり不都合である。逆に、条件式(8)の下限値を
下回ると、第2レンズ群G2中最も像側の凹レンズの焦
点距離が短くなりすぎ、球面収差が正側に過大となり易
く、ペッツバール和は正側に過大となり易く、像面の歪
曲収差および非点収差の量が甚大となるとともに歪曲収
差も正側に遷移し易くなり不都合である。
【0021】条件式(9)の上限値を上回ると、広角端
における歪曲収差が負側に過大となって不都合である。
また、コマ収差の変動が甚大となり、特に主光線より上
側の光線束に内向性コマ収差が発生して不都合である。
さらに、防振時に画面の周辺領域における結像性能の劣
化が著しくなり不都合である。逆に、条件式(9)の下
限値を下回ると、望遠端における歪曲収差が正側に過大
となって不都合である。また、コマ収差の変動が甚大と
なり、特に主光線より下側の光線束に外向性コマ収差が
発生して不都合である。さらに、防振時に画面の周辺領
域における結像性能の劣化が著しくなり不都合である。
さらに良好な性能を確保するために、以上の諸条件に加
えて、前記第2レンズ群G2の結像倍率β2 は、 −1.8 < β2 < −0.4 (10) の条件を満足するのが好ましい。
【0022】さらに、前述の諸条件に加え、以下の条件
式(11)および(12)を満たすのが良好な結像性能
および防振性能を確保するために好ましい。 0.35 < f2/fT < 0.6 (11) −0.8 < f1/fT < −0.5 (12) ズームレンズの望遠端では、ズームレンズ全体の物体側
の部分で発生した収差が後方の光学系により拡大され、
結像性能の劣化を招きやすい。このため、ズームレンズ
全体の焦点距離配分を定める際、条件式(11)および
(12)を満たすのが好ましい。
【0023】条件式(11)の上限値を上回ると、第2
レンズ群G2の共役長が長くなって不都合である。ま
た、球面収差も負側に過大となり易く不都合である。条
件式(11)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1と
第2レンズ群G2との間隔が狭まり、変倍のための充分
な間隔が取り難くなって不都合である。また、広角端で
のバックフォーカスが取り難くなって不都合である。条
件式(12)の上限値を上回ると、像面の湾曲および非
点収差が過大となり不都合である。また、歪曲収差も負
側に過大となり易く不都合である。条件式(12)の下
限値を下回ると、像面の湾曲および非点収差が過大にな
るのに加えて、球面収差が負側に遷移しやすくなって不
都合である。
【0024】実際にレンズ系を構成する場合、上述の諸
条件に加えて、以下の構成的な条件を満たすのが好まし
い。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズとを備え、良好な結像性能および防振性能のためには
非球面を有することが望ましい。特に、前記負メニスカ
スレンズの像側の面に非球面を使用することが、収差補
正上好ましい。一方、第2レンズ群G2は、物体側に凸
レンズを有し、像側に向かって凸レンズ、凹レンズおよ
び凸レンズが続く構成が望ましい。さらに、第2レンズ
群G2中の前記凹レンズの屈折率は1.7以上であるの
が好ましい。また、いわゆる開口絞りSは、第2レンズ
群G2中もしくは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2
との間に配置するのが好ましい。
【0025】
【実施例】本発明による防振機能を備えたズームレンズ
は各実施例において、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レン
ズ群G2とを備え、広角端から望遠端への変倍時には、
前記第1レンズ群G1は非線形に移動し、前記第2レン
ズ群G2は物体側に移動するズームレンズであって、前
記第2レンズ群G2を光軸とほぼ直交する方向に移動さ
せて防振するための変位手段1を備えている。
【0026】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基
づいて説明する。 〔実施例1〕図1は、本発明の第1実施例にかかるズー
ムレンズの構成を示す図である。図示のズームレンズ
は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズからなる第1レンズ群G1と、両凸レンズ、両凸レン
ズと両凹レンズとの貼合わせレンズ、両凹レンズおよび
両凸レンズからなる第2レンズ群G2とから構成されて
いる。なお、第2レンズ群G2中には開口絞りSが設け
られている。さらに、第2レンズ群G2と像面との間で
あって第2レンズ群G2の直ぐ後側には固定のフレア絞
りFSが設けられ、第2レンズ群G2が防振のために光
軸とほぼ直交する方向に移動する際に不用な光線を遮蔽
するようになっている。
【0027】図1は、広角端における各レンズ群の位置
関係を示しており、望遠端への変倍時には図中矢印で示
すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。第2レンズ群
G2は、変位手段である防振機構1によって光軸とほぼ
直交する方向に適宜移動され、ズームレンズの振動に起
因する像の揺れが補正されるようになっている。次の表
(1)に、本発明の実施例1の諸元の値を掲げる。表
(1)において、fは焦点距離を、FNOはFナンバー
を、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスを表す。さ
らに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序を、
rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔を、
nは屈折率を示している。
【0028】非球面は、光軸に垂直な方向の高さをy、
高さyにおける光軸方向の変位量をS(y)、基準の曲
率半径をR、円錐係数をk、n次の非球面係数をCn と
したとき、以下の数式(a)で表される。
【数1】 S(y)=(y2 /R)/〔1+(1−k・y2 /R2 1/2 〕 +C2 ・y2 +C4 ・y4 +C6 ・y6 +C8 ・y8 +C10・y10+・・・ (a) また、非球面の近軸曲率半径rは、次の数式(b)で定
義される。 r=1/(2・C2 +1/R) (b) 各実施例の諸元表中の非球面には、面番号の右に*印を
付している
【0029】
【表1】 f=36.0〜68.0 FNO=3.32〜4.65 2ω=63.48°〜35.04° (非球面データ) k C2 4 2 0.3481 0.0000 6.2810×10-66 8 10 2 2.6310×10-8 -1.0750×10-10 3.0790×10-13 (変倍における可変間隔) f 36.000 68.000 D0 ∞ ∞ d4 23.611 0.291 Bf 45.511 97.102 (条件対応値) f2=35 fW=36 fT=68 ΔSmax =0.096 r- =18.799 f2- =−19.3565 f2+ =55.845 (2) ΔSmax /f2 =0.0027 (3) f2/(fW・fT)1/2 =0.707 (5) f2+ /f2 =1.595571 (6) q =0.3024 (7) n+ =1.62041 (8) |f2- |/f2 =0.553 (9) r- /f2 =0.537 (防振データ) 広角端 望遠端 第2レンズ群の光軸 直交方向の移動量(mm) 0.070 0.096 像の移動量(mm) 0.120 0.227
【0030】図2および図3は、それぞれ広角端におけ
る諸収差図および望遠端における諸収差図である。各収
差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、Dは
d線(λ=587.6nm)をそれぞれ示している。ま
た、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面
を示し、破線はメリディオナル像面を示している。各収
差図から明らかなように、本実施例では、諸収差が良好
に補正されていることがわかる。
【0031】〔実施例2〕図4は、本発明の第2実施例
にかかるズームレンズの構成を示す図である。図示のズ
ームレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズからなる第1レンズ群G1と、両凸レンズ、物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸レンズと両凹レ
ンズとの貼合わせレンズおよび両凸レンズからなる第2
レンズ群G2とから構成されている。なお、第1レンズ
群G1と第2レンズ群G2との間であって第2レンズ群
G2の直ぐ前側には開口絞りSが設けられている。さら
に、第2レンズ群G2と像面との間であって第2レンズ
群G2の直ぐ後側には固定のフレア絞りFSが設けら
れ、第2レンズ群G2が防振のために光軸とほぼ直交す
る方向に移動する際に不用な光線を遮蔽するようになっ
ている。
【0032】図4は、広角端における各レンズ群の位置
関係を示しており、望遠端への変倍時には図中矢印で示
すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。第2レンズ群
G2は、変位手段である防振機構1によって光軸とほぼ
直交する方向に適宜移動され、ズームレンズの振動に起
因する像の揺れが補正されるようになっている。実施例
2のズームレンズは、上述した実施例1のズームレンズ
と同様な基本的構成を有するが、広角側にやや拡げた例
であって各レンズ群の屈折力および形状等が異なってい
る。次の表(2)に、本発明の実施例2の諸元の値を掲
げる。表(2)において、fは焦点距離を、FNOはFナ
ンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスを表
す。さらに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順
序を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間
隔を、nは屈折率を示している。
【0033】
【表2】 f=28.8〜68.0 FNO=3.60〜4.67 2ω=76.54°〜35.02° (非球面データ) k C2 4 3 1.0000 0.0000 7.8690×10-6 4 1.0000 0.0000 7.8690×10-66 8 10 3 4.9740×10-9 1.8843×10-11 4.6657×10-14 4 4.9740×10-9 1.8843×10-11 4.6657×10-14 (変倍における可変間隔) f 28.800 68.000 D0 ∞ ∞ d7 42.961 3.235 Bf 41.107 57.546 (条件対応値) f2=39.314 fW=28.8 fT=68 ΔSmax =0.097 r- =16.370 f2- =−44.420 f2+ =57.678 (2) ΔSmax /f2 =0.00247 (3) f2/(fW・fT)1/2 =0.888 (5) f2+ /f2 =1.46711 (6) q =0.4413 (7) n+ =1.48749 (8) |f2- |/f2 =1.1299 (9) r- /f2 =0.416 (防振データ) 広角端 望遠端 第2レンズ群の光軸 直交方向の移動量(mm) 0.061 0.096 像の移動量(mm) 0.096 0.227
【0034】図5および図6は、それぞれ広角端におけ
る諸収差図および望遠端における諸収差図である。各収
差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、Dは
d線(λ=587.6nm)をそれぞれ示している。ま
た、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面
を示し、破線はメリディオナル像面を示している。各収
差図から明らかなように、本実施例では、諸収差が良好
に補正されていることがわかる。
【0035】〔実施例3〕図7は、本発明の第3実施例
にかかるズームレンズの構成を示す図である。図示のズ
ームレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズおよび物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズからなる第1レンズ群G1と、両凸レン
ズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹レ
ンズおよび物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズか
らなる第2レンズ群G2とから構成されている。なお、
第2レンズ群G2中には開口絞りSが設けられている。
さらに、第2レンズ群G2と像面との間であって第2レ
ンズ群G2の直ぐ後側には固定のフレア絞りFSが設け
られ、第2レンズ群G2が防振のために光軸とほぼ直交
する方向に移動する際に不用な光線を遮蔽するようにな
っている。
【0036】図7は、広角端における各レンズ群の位置
関係を示しており、望遠端への変倍時には図中矢印で示
すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。第2レンズ群
G2は、変位手段である防振機構1によって光軸とほぼ
直交する方向に適宜移動され、ズームレンズの振動に起
因する像の揺れが補正されるようになっている。実施例
3のズームレンズは、上述した実施例1のズームレンズ
と同様な基本的構成を有するが、望遠側にやや拡げた例
であって各レンズ群の屈折力および形状等が異なってい
る。次の表(3)に、本発明の実施例3の諸元の値を掲
げる。表(3)において、fは焦点距離を、FNOはFナ
ンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスを表
す。さらに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順
序を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間
隔を、nは屈折率をを示している。
【0037】
【表3】 f=36.1〜77.6 FNO=3.76〜5.74 2ω=64.02°〜30.88° (非球面データ) k C2 4 3 1.0000 0.0000 -5.2960×10-66 8 10 3 1.4230×10-8 -1.7320×10-10 7.1890×10-14 (変倍における可変間隔) f 36.083 77.608 D0 ∞ ∞ d5 26.284 0.992 Bf 46.829 77.572 (条件対応値) f2=35.535 fW=36.083 fT=77.608 ΔSmax =0.099 r- =17.93 f2- =−17.420 f2+ =35.413 (2) ΔSmax /f2 =0.0028 (3) f2/(fW・fT)1/2 =0.672 (5) f2+ /f2 =0.9966 (6) q =0.5449 (7) n+ =1.58913 (8) |f2- |/f2 =0.4903 (9) r- /f2 =0.505 (防振データ) 広角端 望遠端 第2レンズ群の光軸 直交方向の移動量(mm) 0.069 0.099 像の移動量(mm) 0.120 0.259
【0038】図8および図9は、それぞれ広角端におけ
る諸収差図および望遠端における諸収差図である。各収
差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、Dは
d線(λ=587.6nm)をそれぞれ示している。ま
た、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面
を示し、破線はメリディオナル像面を示している。各収
差図から明らかなように、本実施例では、諸収差が良好
に補正されていることがわかる。
【0039】〔実施例4〕図10は、本発明の第4実施
例にかかるズームレンズの構成を示す図である。図示の
ズームレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズおよび物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズからなる第1レンズ群G1と、両凸レン
ズ、両凸レンズ、両凹レンズおよび物体側に凹面を向け
た正メニスカスレンズからなる第2レンズ群G2とから
構成されている。なお、第2レンズ群G2中には開口絞
りSが設けられている。さらに、第2レンズ群G2と像
面との間であって第2レンズ群G2の直ぐ後側には固定
のフレア絞りFSが設けられ、第2レンズ群G2が防振
のために光軸とほぼ直交する方向に移動する際に不用な
光線を遮蔽するようになっている。
【0040】図10は、広角端における各レンズ群の位
置関係を示しており、望遠端への変倍時には図中矢印で
示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。第2レンズ
群G2は、変位手段である防振機構1によって光軸とほ
ぼ直交する方向に適宜移動され、ズームレンズの振動に
起因する像の揺れが補正されるようになっている。実施
例4のズームレンズは、上述した実施例1のズームレン
ズと同様な基本的構成を有するが、広角側および望遠側
にやや拡げた例であって各レンズ群の屈折力および形状
等が異なっている。次の表(4)に、本発明の実施例4
の諸元の値を掲げる。表(4)において、fは焦点距離
を、FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバック
フォーカスを表す。さらに、左端の数字は物体側からの
各レンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲率半径を、d
は各レンズ面間隔を、nは屈折率を示している。
【0041】
【表4】 f=28.8〜77.6 FNO=3.40〜5.81 2ω=76.52°〜30.88° (非球面データ) k C2 4 2 0.6882 0.0000 -8.9347×10-76 8 10 2 -4.0061×10-9 8.9063×10-12 -1.0979×10-13 (変倍における可変間隔) f 28.800 77.608 D0 ∞ ∞ d4 39.279 0.99261 Bf 42.575 79.742 (条件対応値) f2=36.544 fW=28.800 fT=77.608 ΔSmax =0.099 r- =18.65 f2- =−17.615 f2+ =35.959 (2) ΔSmax /f2 =0.002709 (3) f2/(fW・fT)1/2 =0.773 (5) f2+ /f2 =0.98399 (6) q =0.7309 (7) n+ =1.64000 (8) |f2- |/f2 =0.4820 (9) r- /f2 =0.510 (防振データ) 広角端 望遠端 第2レンズ群の光軸 直交方向の移動量(mm) 0.060 0.099 像の移動量(mm) 0.096 0.259
【0042】図11および図12は、それぞれ広角端に
おける諸収差図および望遠端における諸収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、
Dはd線(λ=587.6nm)をそれぞれ示してい
る。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタ
ル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示してい
る。各収差図から明らかなように、本実施例では、諸収
差が良好に補正されていることがわかる。
【0043】なお、本実施例では、第2レンズ群G2全
体を変位手段である防振機構1によって光軸と直交する
方向に移動させて防振を行う方式を採用しているが、第
2レンズ群G2中の一部のレンズ群またはレンズだけを
移動させても本発明の作用効果を奏することは明らかで
ある。
【0044】
【効果】以上説明したように、本発明の防振機能を備え
たズームレンズでは、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群
とを備えたズームレンズにおいて、第2レンズ群を光軸
とほぼ直交する方向に移動させて防振するため、結像性
能および防振性能に優れた、広角域から標準域のズーム
レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例にかかるズームレンズの構
成を示す図である。
【図2】図1の第1実施例の広角端における諸収差図で
ある。
【図3】図1の第1実施例の望遠端における諸収差図で
ある。
【図4】本発明の第2実施例にかかるズームレンズの構
成を示す図である。
【図5】図4の第2実施例の広角端における諸収差図で
ある。
【図6】図4の第2実施例の望遠端における諸収差図で
ある。
【図7】本発明の第3実施例にかかるズームレンズの構
成を示す図である。
【図8】図7の第3実施例の広角端における諸収差図で
ある。
【図9】図7の第3実施例の望遠端における諸収差図で
ある。
【図10】本発明の第4実施例にかかるズームレンズの
構成を示す図である。
【図11】図10の第4実施例の広角端における諸収差
図である。
【図12】図10の第4実施例の望遠端における諸収差
図である。
【符号の説明】
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 1 変位手段(防振機構) S 開口絞り FS フレア絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 17/00 Z

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、負の屈折力を有する第
    1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを備
    え、広角端から望遠端への変倍時には、前記第1レンズ
    群は非線形に移動し、前記第2レンズ群は物体側に移動
    するズームレンズであって、 前記第2レンズ群を光軸とほぼ直交する方向に移動させ
    て防振するための変位手段を備え、 前記第2レンズ群の防振のための移動量の大きさをΔS
    とし、前記第2レンズ群の結像倍率をβ2 とし、対応す
    る像の移動量の大きさをΔYとし、前記第2レンズ群の
    焦点距離をf2とし、前記第2レンズ群の防振時の最大
    変位量の大きさをΔSmax としたとき、 ΔY = (1−β2 )・ΔS ΔSmax /f2 < 0.1 の条件を満足することを特徴とする防振機能を備えたズ
    ームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第2レンズ群の焦点距離をf2と
    し、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離をfW
    とし、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離をf
    Tとしたとき、 0.3<f2/(fW・fT)1/2 <1.2 の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のズ
    ームレンズ。
  3. 【請求項3】 前記第2レンズ群の焦点距離をf2と
    し、前記第2レンズ群中最も物体側の凸レンズの屈折率
    をn+ とし、該凸レンズの焦点距離をf2+ し、前記凸
    レンズのシェイプファクタをqとしたとき、 0.7 < f2+ /f2 < 2 0 < q < 1 1.45 < n+ の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に
    記載のズームレンズ。
  4. 【請求項4】 前記第2レンズ群の焦点距離をf2と
    し、前記第2レンズ群中最も像側の凹レンズの焦点距離
    をf2- し、該凹レンズの像側の面の曲率半径をr-
    したとき、 0.3 < |f2- |/f2 < 1.5 0.2 < r- /f2 < 1 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 【請求項5】 前記第2レンズ群の結像倍率β2 は、 −1.8 < β2 < −0.4 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のい
    ずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 【請求項6】 前記望遠端におけるズームレンズ全系の
    焦点距離fTは、 fT < 100 mm の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のい
    ずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 【請求項7】 前記第1レンズ群は、物体側に凸面を向
    けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニ
    スカスレンズとからなり、前記負メニスカスレンズの像
    側の面は非球面であることを特徴とする請求項1乃至6
    のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 【請求項8】 前記第2レンズ群は、物体側より順に、
    凸レンズ、凸レンズ、凹レンズおよび凸レンズからなる
    4群構成であって、前記凹レンズの屈折率は1.7以上
    であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項
    に記載のズームレンズ。
  9. 【請求項9】 前記第2レンズ群が防振のために光軸と
    ほぼ直交する方向に移動する際に不用な光線を遮蔽する
    ための固定のフレア絞りを光軸上に備えていることを特
    徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズーム
    レンズ。
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