JPH10260355A - 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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- JPH10260355A JPH10260355A JP9084428A JP8442897A JPH10260355A JP H10260355 A JPH10260355 A JP H10260355A JP 9084428 A JP9084428 A JP 9084428A JP 8442897 A JP8442897 A JP 8442897A JP H10260355 A JPH10260355 A JP H10260355A
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- G02B15/173—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変倍光学系が振動したときの撮影画像のブレ
を光学的に補正して静止画像を得るようにした防振機能
を有した変倍光学系を得ること。 【解決手段】 物体側より順に変倍及び合焦の際に固定
の正の屈折力の第１群、変倍機能を有する負の屈折力の
第２群、正の屈折力の第３群、そして変倍により変動す
る像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有
する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有した変倍
光学系であって、該第３群は正の屈折力の２つのレンズ
群を有し、このうち一方のレンズ群ＦＬを固定とし、他
方のレンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動させて該変倍
光学系が振動したときの撮影画像のブレを補正している
こと。
を光学的に補正して静止画像を得るようにした防振機能
を有した変倍光学系を得ること。 【解決手段】 物体側より順に変倍及び合焦の際に固定
の正の屈折力の第１群、変倍機能を有する負の屈折力の
第２群、正の屈折力の第３群、そして変倍により変動す
る像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有
する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有した変倍
光学系であって、該第３群は正の屈折力の２つのレンズ
群を有し、このうち一方のレンズ群ＦＬを固定とし、他
方のレンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動させて該変倍
光学系が振動したときの撮影画像のブレを補正している
こと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は防振機能を有した変
倍光学系に関し、特に変倍光学系の一部のレンズ群を光
軸と垂直方向に移動させることにより、該変倍光学系が
振動（傾動）したときの撮影画像のブレを光学的に補正
して静止画像を得るようにし撮影画像の安定化を図った
写真用カメラやビデオカメラ等に好適な防振機能を有し
た変倍光学系に関するものである。
倍光学系に関し、特に変倍光学系の一部のレンズ群を光
軸と垂直方向に移動させることにより、該変倍光学系が
振動（傾動）したときの撮影画像のブレを光学的に補正
して静止画像を得るようにし撮影画像の安定化を図った
写真用カメラやビデオカメラ等に好適な防振機能を有し
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に振動が伝わり手振れとなり
撮影画像にブレが生じる。
影をしようとすると撮影系に振動が伝わり手振れとなり
撮影画像にブレが生じる。
【０００３】従来よりこのときの撮影画像のブレを防止
する機能を有した防振光学系が種々と提案されている。
する機能を有した防振光学系が種々と提案されている。
【０００４】例えば特公昭５６−２１１３３号公報では
光学装置に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。
光学装置に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。
【０００５】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。
【０００６】特公昭５６−３４８４７号公報、特公昭５
７−７４１４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。
７−７４１４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。
【０００７】特開平１−１１６６１９号公報や特開平２
−１２４５２１号公報では加速度センサー等を利用して
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。
−１２４５２１号公報では加速度センサー等を利用して
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。
【０００８】特開平７−１２８６１９号公報では、物体
側より順に変倍及び合焦の際に固定の正の屈折力の第１
群、変倍機能を有する負の屈折力の第２群、開口絞り、
正の屈折力の第３群、そして変倍により変動する像面を
補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有する正の
屈折力の第４群の４つのレンズ群を有した変倍光学系で
あって、該第３群は負の屈折力の第３１群と正の屈折力
の第３２群の２つのレンズ群より成り、該第３２群を光
軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したとき
の撮影画像のブレを補正している。
側より順に変倍及び合焦の際に固定の正の屈折力の第１
群、変倍機能を有する負の屈折力の第２群、開口絞り、
正の屈折力の第３群、そして変倍により変動する像面を
補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有する正の
屈折力の第４群の４つのレンズ群を有した変倍光学系で
あって、該第３群は負の屈折力の第３１群と正の屈折力
の第３２群の２つのレンズ群より成り、該第３２群を光
軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したとき
の撮影画像のブレを補正している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に防振光学系を撮
影系の前方に配置し、該防振光学系の一部の可動レンズ
群を振動させて撮影画像のブレを無くし、静止画像を得
る方法は装置全体が大型化し、且つ該可動レンズ群を移
動させる為の移動機構が複雑化してくるという問題点が
あった。
影系の前方に配置し、該防振光学系の一部の可動レンズ
群を振動させて撮影画像のブレを無くし、静止画像を得
る方法は装置全体が大型化し、且つ該可動レンズ群を移
動させる為の移動機構が複雑化してくるという問題点が
あった。
【００１０】又、可動レンズ群を振動させたときの偏心
収差の発生量が多くなり光学性能が大きく低下してくる
という問題点もあった。
収差の発生量が多くなり光学性能が大きく低下してくる
という問題点もあった。
【００１１】可変頂角プリズムを利用して防振を行なう
光学系では特に長焦点距離側（望遠側）において防振時
に偏心倍率色収差の発生量が多くなるという問題点があ
った。
光学系では特に長焦点距離側（望遠側）において防振時
に偏心倍率色収差の発生量が多くなるという問題点があ
った。
【００１２】一方、撮影系の一部のレンズを光軸に対し
て垂直方向に平行偏心させて防振を行なう光学系におい
ては、防振の為に特別な光学系は要しないという利点は
あるが、移動させるレンズの為の空間を必要とし、又防
振時における偏心収差の発生量が多くなってくるという
問題点があった。
て垂直方向に平行偏心させて防振を行なう光学系におい
ては、防振の為に特別な光学系は要しないという利点は
あるが、移動させるレンズの為の空間を必要とし、又防
振時における偏心収差の発生量が多くなってくるという
問題点があった。
【００１３】又、正、負、正そして正の屈折力の４つの
レンズ群より成る４群構成の変倍光学系において第３群
全体を光軸に垂直方向に移動させて防振を行う方式にお
いては、光学系全体の小型化を図るためにＣＣＤ等の撮
像素子を小型化しようとすると、防振のための第３群の
偏心位置に対する精度が厳しくなりすぎてしまうという
問題点があった。
レンズ群より成る４群構成の変倍光学系において第３群
全体を光軸に垂直方向に移動させて防振を行う方式にお
いては、光学系全体の小型化を図るためにＣＣＤ等の撮
像素子を小型化しようとすると、防振のための第３群の
偏心位置に対する精度が厳しくなりすぎてしまうという
問題点があった。
【００１４】本発明は、変倍光学系の一部を構成する比
較的小型軽量のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させ
て、該変倍光学系が振動（傾動）したときの画像のブレ
を補正するように構成することにより、装置全体の小型
化，機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図り
つつ該レンズ群を偏心させたときの偏心発生量を少なく
抑え、偏心収差を良好に補正し、また偏心レンズ群の防
振のための敏感度を小さくして防振の補正誤差を少なく
した防振機能を有した変倍光学系の提供を目的とする。
較的小型軽量のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させ
て、該変倍光学系が振動（傾動）したときの画像のブレ
を補正するように構成することにより、装置全体の小型
化，機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図り
つつ該レンズ群を偏心させたときの偏心発生量を少なく
抑え、偏心収差を良好に補正し、また偏心レンズ群の防
振のための敏感度を小さくして防振の補正誤差を少なく
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
た変倍光学系は、（１−１）物体側より順に変倍及び合
焦の際に固定の正の屈折力の第１群、変倍機能を有する
負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして変倍
により変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双
方の機能を有する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群
を有した変倍光学系であって、該第３群は正の屈折力の
２つのレンズ群を有し、このうち一方のレンズ群ＦＬを
固定とし、他方のレンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動
させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のブレを
補正していることを特徴としている。
た変倍光学系は、（１−１）物体側より順に変倍及び合
焦の際に固定の正の屈折力の第１群、変倍機能を有する
負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして変倍
により変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双
方の機能を有する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群
を有した変倍光学系であって、該第３群は正の屈折力の
２つのレンズ群を有し、このうち一方のレンズ群ＦＬを
固定とし、他方のレンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動
させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のブレを
補正していることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の近軸屈折力配置を
示す概略図、図２〜図４は本発明の数値実施例１〜３の
広角端のレンズ断面図である。
示す概略図、図２〜図４は本発明の数値実施例１〜３の
広角端のレンズ断面図である。
【００１７】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、正の屈折力の２つのレンズ群ＳＬ，ＦＬを有してい
る。
負の屈折力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群であ
り、正の屈折力の２つのレンズ群ＳＬ，ＦＬを有してい
る。
【００１８】数値実施例１〜３ではレンズ群ＦＬを固定
とし、レンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動させて変倍
光学系が振動（傾動）したときの撮影画像のブレを補正
している。
とし、レンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動させて変倍
光学系が振動（傾動）したときの撮影画像のブレを補正
している。
【００１９】Ｌ４は正の屈折力の第４群である。ＳＰは
開口絞りであり、第３群Ｌ３の前方、又はレンズ群ＦＬ
とレンズ群ＳＬとの間に配置している。Ｇはフェースプ
レート等のガラスブロックである。ＩＰは像面である。
開口絞りであり、第３群Ｌ３の前方、又はレンズ群ＦＬ
とレンズ群ＳＬとの間に配置している。Ｇはフェースプ
レート等のガラスブロックである。ＩＰは像面である。
【００２０】本実施形態では広角端から望遠端への変倍
に際して矢印のように第２群を像面側へ移動させると共
に、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正して
いる。
に際して矢印のように第２群を像面側へ移動させると共
に、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正して
いる。
【００２１】又、第４群を光軸上移動させてフォーカス
を行うリヤーフォーカス式を採用している。同図に示す
第４群の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。尚、第１群と第３群は変倍及びフ
ォーカスの際固定である。
を行うリヤーフォーカス式を採用している。同図に示す
第４群の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。尚、第１群と第３群は変倍及びフ
ォーカスの際固定である。
【００２２】本実施形態においては第４群を移動させて
変倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第４群を移動さ
せてフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線
４ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端への変倍に際
して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させてい
る。これにより第３群と第４群との空間の有効利用を図
りレンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
変倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第４群を移動さ
せてフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線
４ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端への変倍に際
して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させてい
る。これにより第３群と第４群との空間の有効利用を図
りレンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
【００２３】本実施形態において、例えば望遠端におい
て無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は
同図の直線４ｃに示すように第４群を前方へ繰り出すこ
とにより行っている。
て無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は
同図の直線４ｃに示すように第４群を前方へ繰り出すこ
とにより行っている。
【００２４】本実施形態におけるズームレンズは第１群
と第２群の合成系で形成した虚像を第３群と第４群で感
光面上に結像するズーム方式をとっている。
と第２群の合成系で形成した虚像を第３群と第４群で感
光面上に結像するズーム方式をとっている。
【００２５】本実施形態では従来の所謂４群ズームレン
ズにおいて第１群を繰り出してフォーカスを行う場合に
比べて前述のようなリヤーフォーカス方式を採ることに
より第１群の偏心誤差による性能劣化を防止しつつ第１
群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している。
ズにおいて第１群を繰り出してフォーカスを行う場合に
比べて前述のようなリヤーフォーカス方式を採ることに
より第１群の偏心誤差による性能劣化を防止しつつ第１
群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している。
【００２６】そして開口絞りを第３群の直前、又はレン
ズ群ＦＬとレンズ群ＳＬとの間に配置することにより可
動レンズ群による収差変動を少なくし、開口絞りより前
方のレンズ群の間隔を短くすることにより前玉レンズ径
の縮少化を容易に達成している。
ズ群ＦＬとレンズ群ＳＬとの間に配置することにより可
動レンズ群による収差変動を少なくし、開口絞りより前
方のレンズ群の間隔を短くすることにより前玉レンズ径
の縮少化を容易に達成している。
【００２７】本発明の数値実施例１〜３においては第３
群Ｌ３を正の屈折力の２つのレンズ群ＳＬ，ＦＬより構
成し、このうちレンズ群ＳＬを防振用として光軸と垂直
方向に移動させて変倍光学系が振動したときの像ブレを
補正している。これにより従来の防振光学系に比べて防
振の為のレンズ群や可変頂角プリズム等の光学部材を新
たに付加することなく防振を行なっている。
群Ｌ３を正の屈折力の２つのレンズ群ＳＬ，ＦＬより構
成し、このうちレンズ群ＳＬを防振用として光軸と垂直
方向に移動させて変倍光学系が振動したときの像ブレを
補正している。これにより従来の防振光学系に比べて防
振の為のレンズ群や可変頂角プリズム等の光学部材を新
たに付加することなく防振を行なっている。
【００２８】次に本発明に係る変倍光学系においてレン
ズ群を光軸と垂直方向に移動させて撮影画像のブレを補
正する防振系の光学的原理を図１４を用いて説明する。
ズ群を光軸と垂直方向に移動させて撮影画像のブレを補
正する防振系の光学的原理を図１４を用いて説明する。
【００２９】図１４（Ａ）に示すように光学系が固定群
Ｙ１・偏心群Ｙ２そして固定群Ｙ３の３つの部分から成
り立っており、レンズから充分に離れた光軸上の物点Ｐ
が撮像面ＩＰの中心に像点ｐとして結像しているものと
する。
Ｙ１・偏心群Ｙ２そして固定群Ｙ３の３つの部分から成
り立っており、レンズから充分に離れた光軸上の物点Ｐ
が撮像面ＩＰの中心に像点ｐとして結像しているものと
する。
【００３０】今、撮像面ＩＰを含めた光学系全体が図１
４（Ｂ）のように手振れにより瞬間的に傾いたとする
と、物点Ｐは像点ｐ′にやはり瞬間的に移動し、ブレた
画像となる。
４（Ｂ）のように手振れにより瞬間的に傾いたとする
と、物点Ｐは像点ｐ′にやはり瞬間的に移動し、ブレた
画像となる。
【００３１】一方、偏心群Ｙ２を光軸と垂直方向に移動
させると図１４（Ｃ）のように、像点ｐはｐ″に移動
し、その移動量・方向はパワー配置に依存し、そのレン
ズ群の偏心敏感度として表される。
させると図１４（Ｃ）のように、像点ｐはｐ″に移動
し、その移動量・方向はパワー配置に依存し、そのレン
ズ群の偏心敏感度として表される。
【００３２】そこで図１４（Ｂ）で手振れによってズレ
た像点ｐ′を偏心群Ｙ２を適切な量だけ光軸と垂直方向
に移動させることによってもとの結像位置ｐに戻すこと
で図１４（Ｄ）に示すとおり、手振れ補正つまり防振を
行っている。
た像点ｐ′を偏心群Ｙ２を適切な量だけ光軸と垂直方向
に移動させることによってもとの結像位置ｐに戻すこと
で図１４（Ｄ）に示すとおり、手振れ補正つまり防振を
行っている。
【００３３】今、光軸をθ°補正するために必要なシフ
トレンズ群（偏心群）Ｙ２の移動量をΔ、光学系全体の
焦点距離をｆ、シフトレンズ群Ｙ２の偏心敏感度をＴＳ
とすると、移動量Δは Δ＝ｆ・ｔａｎ（θ）／ＴＳ の式で与えられる。
トレンズ群（偏心群）Ｙ２の移動量をΔ、光学系全体の
焦点距離をｆ、シフトレンズ群Ｙ２の偏心敏感度をＴＳ
とすると、移動量Δは Δ＝ｆ・ｔａｎ（θ）／ＴＳ の式で与えられる。
【００３４】今、シフトレンズ群Ｙ２の偏心敏感度ＴＳ
が大きすぎると、移動量Δは小さな値となり防振に必要
なシフトレンズ群の移動量は小さくできるが、適切に防
振を行う為の制御が困難になり、補正残りが生じてしま
う。
が大きすぎると、移動量Δは小さな値となり防振に必要
なシフトレンズ群の移動量は小さくできるが、適切に防
振を行う為の制御が困難になり、補正残りが生じてしま
う。
【００３５】特に、ビデオカメラやデジタルスチルカメ
ラではＣＣＤ等の撮像素子のイメージサイズが銀塩フィ
ルムと比べて小さく、同一画角に対する焦点距離が短い
ため、同一角度を補正する為のシフトレンズ群のシフト
量Δが小さくなる。
ラではＣＣＤ等の撮像素子のイメージサイズが銀塩フィ
ルムと比べて小さく、同一画角に対する焦点距離が短い
ため、同一角度を補正する為のシフトレンズ群のシフト
量Δが小さくなる。
【００３６】従って、メカ（機構）の精度が同程度だと
画面上での補正残りが相対的に大きくなることになって
しまう。
画面上での補正残りが相対的に大きくなることになって
しまう。
【００３７】ビデオカメラ用のレンズに用いられている
正、負、正そして正の屈折力の４群構成ズームでは、第
３群の偏心敏感度を小さくしようとすると、第３群の屈
折力を小さくする必要が生じて、光学系全体の小型化に
適さなくなってしまう。
正、負、正そして正の屈折力の４群構成ズームでは、第
３群の偏心敏感度を小さくしようとすると、第３群の屈
折力を小さくする必要が生じて、光学系全体の小型化に
適さなくなってしまう。
【００３８】そこで本発明では、第３群を正の屈折力の
２つのレンズ群ＳＬ，ＦＬに分割することによりシフト
レンズ群ＳＬの屈折力を小さくし、その偏心敏感度ＴＳ
も小さくすることで、メカの制御誤差による防振の補正
の残りの少ない光学系を達成している。
２つのレンズ群ＳＬ，ＦＬに分割することによりシフト
レンズ群ＳＬの屈折力を小さくし、その偏心敏感度ＴＳ
も小さくすることで、メカの制御誤差による防振の補正
の残りの少ない光学系を達成している。
【００３９】図２の本発明の数値実施例１では、第３群
Ｌ３を物体側から順に防振のために光軸に垂直方向にシ
フトするレンズ群ＳＬ、固定のレンズ群ＦＬで構成し、
レンズ群ＳＬを物体側に凸面を向けた正レンズ、像面側
に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、レンズ群
ＦＬを両レンズ面が凸面の正レンズで構成している。
Ｌ３を物体側から順に防振のために光軸に垂直方向にシ
フトするレンズ群ＳＬ、固定のレンズ群ＦＬで構成し、
レンズ群ＳＬを物体側に凸面を向けた正レンズ、像面側
に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、レンズ群
ＦＬを両レンズ面が凸面の正レンズで構成している。
【００４０】そしてレンズ群ＳＬとレンズ群ＦＬの少な
くとも１面に非球面レンズを設けることにより、各レン
ズ群内で発生する諸収差を小さくし、防振時の光学性能
の劣化を抑制している。
くとも１面に非球面レンズを設けることにより、各レン
ズ群内で発生する諸収差を小さくし、防振時の光学性能
の劣化を抑制している。
【００４１】本実施形態では、レンズ群ＳＬ、レンズ群
ＦＬの最も物体側に非球面を導入し、各レンズ群内で発
生する球面収差、コマ収差を小さくすることにより、防
振時に発生する偏心収差、特に偏心コマ収差を良好に補
正している。非球面の位置は各レンズ群の異なるレンズ
面でもよい。
ＦＬの最も物体側に非球面を導入し、各レンズ群内で発
生する球面収差、コマ収差を小さくすることにより、防
振時に発生する偏心収差、特に偏心コマ収差を良好に補
正している。非球面の位置は各レンズ群の異なるレンズ
面でもよい。
【００４２】また偏心の倍率色収差や偏心による像面湾
曲を補正するためには、シフト群単独でできるだけ色収
差が補正されて、ペッツヴァール和が小さくなっている
ことが望ましい。従ってシフトレンズ群（レンズ群Ｓ
Ｌ）には少なくとも１枚の負レンズ群を含むように構成
するのが、色収差の補正やペッツヴァール和を小さくす
るのに効果的である。
曲を補正するためには、シフト群単独でできるだけ色収
差が補正されて、ペッツヴァール和が小さくなっている
ことが望ましい。従ってシフトレンズ群（レンズ群Ｓ
Ｌ）には少なくとも１枚の負レンズ群を含むように構成
するのが、色収差の補正やペッツヴァール和を小さくす
るのに効果的である。
【００４３】図３の本発明の数値実施例２では、第３群
を物体側から固定のレンズ群ＦＬ、防振のために光軸に
垂直方向にシフトするレンズ群ＳＬで構成し、レンズ群
ＦＬをメニスカス状の正レンズより構成し、レンズ群Ｓ
Ｌを両レンズ面が凸面の正レンズと物体側に強い凹面を
向けたメニスカス状の負レンズで構成している。レンズ
群ＳＬの最も物体側に非球面を導入して、レンズ群ＳＬ
内の球面収差やコマ収差を小さくして、防振時に発生す
る偏心コマ収差の発生を抑制している。
を物体側から固定のレンズ群ＦＬ、防振のために光軸に
垂直方向にシフトするレンズ群ＳＬで構成し、レンズ群
ＦＬをメニスカス状の正レンズより構成し、レンズ群Ｓ
Ｌを両レンズ面が凸面の正レンズと物体側に強い凹面を
向けたメニスカス状の負レンズで構成している。レンズ
群ＳＬの最も物体側に非球面を導入して、レンズ群ＳＬ
内の球面収差やコマ収差を小さくして、防振時に発生す
る偏心コマ収差の発生を抑制している。
【００４４】又本実施形態では、第３群の最も像面側に
負レンズを配置することで、第３群全体をテレフォトタ
イプに近づけ、光学系全体のレンズ全長の短縮を達成し
ている。
負レンズを配置することで、第３群全体をテレフォトタ
イプに近づけ、光学系全体のレンズ全長の短縮を達成し
ている。
【００４５】図４の本発明の数値実施例３では、第３群
を物体側から固定のレンズ群ＦＬ、防振のためにシフト
するレンズ群ＳＬで構成し、レンズＦＬとレンズ群ＳＬ
との間に開口絞りＳＰを配置することにより、レンズ群
ＳＬを通過する軸外光線の通過位置を低くし、防振によ
る像面湾曲や歪曲の変動を小さくしている。又レンズ群
ＳＬとレンズ群ＦＬの最も物体側に非球面を施して諸収
差を良好に補正している。
を物体側から固定のレンズ群ＦＬ、防振のためにシフト
するレンズ群ＳＬで構成し、レンズＦＬとレンズ群ＳＬ
との間に開口絞りＳＰを配置することにより、レンズ群
ＳＬを通過する軸外光線の通過位置を低くし、防振によ
る像面湾曲や歪曲の変動を小さくしている。又レンズ群
ＳＬとレンズ群ＦＬの最も物体側に非球面を施して諸収
差を良好に補正している。
【００４６】本発明の防振機能を有した変倍光学系は以
上のような条件を満足することにより実現されるが、更
に光学性能を良好に維持しつつ、レンズ全長の短縮を達
成する為には、以下の条件のうち少なくとも１つを満足
することが望ましい。
上のような条件を満足することにより実現されるが、更
に光学性能を良好に維持しつつ、レンズ全長の短縮を達
成する為には、以下の条件のうち少なくとも１つを満足
することが望ましい。
【００４７】（イ−１）前記第３群と前記レンズ群ＳＬ
の焦点距離を各々ｆ３，ｆＳＬとしたとき、 １．３＜ｆＳＬ／ｆ３＜２．０ ・・・・・・(1) なる条件を満足することである。
の焦点距離を各々ｆ３，ｆＳＬとしたとき、 １．３＜ｆＳＬ／ｆ３＜２．０ ・・・・・・(1) なる条件を満足することである。
【００４８】条件式(1) は第３群を構成する２つのレン
ズ群の屈折力配置に関するものである。条件式(1) の下
限値を越えてレンズ群ＳＬの屈折力が大きくなれば、偏
心敏感度も大きくなって先に述べたようにメカ誤差の影
響による防振の補正残りが大きくなってしまう。逆に上
限値を越えてレンズ群ＳＬの屈折力が小さくなると防振
時に必要なレンズ群ＳＬの移動量が大きくなりすぎ、こ
れを駆動するためのアクチュエーター等の部材も大きく
なってしまうので良くない。
ズ群の屈折力配置に関するものである。条件式(1) の下
限値を越えてレンズ群ＳＬの屈折力が大きくなれば、偏
心敏感度も大きくなって先に述べたようにメカ誤差の影
響による防振の補正残りが大きくなってしまう。逆に上
限値を越えてレンズ群ＳＬの屈折力が小さくなると防振
時に必要なレンズ群ＳＬの移動量が大きくなりすぎ、こ
れを駆動するためのアクチュエーター等の部材も大きく
なってしまうので良くない。
【００４９】（イ−２）前記第２群の焦点距離をｆ２、
全系の広角端と望遠端の焦点距離を各々ｆＷ，ｆＴとす
るとき、
全系の広角端と望遠端の焦点距離を各々ｆＷ，ｆＴとす
るとき、
【００５０】
【数２】 なる条件を満足することである。
【００５１】条件式(2) の下限値を越えて第２群の屈折
力が強くなりすぎるとレンズ全長の短縮化には有利だ
が、像面湾曲や歪曲の変倍全域にわたる変動を補正する
のが困難になるので良くない。また条件式(2) の上限値
を越えて第２群の屈折力が弱くなりすぎると変倍に必要
な第２群の移動量が大きくなりすぎるので良くない。
力が強くなりすぎるとレンズ全長の短縮化には有利だ
が、像面湾曲や歪曲の変倍全域にわたる変動を補正する
のが困難になるので良くない。また条件式(2) の上限値
を越えて第２群の屈折力が弱くなりすぎると変倍に必要
な第２群の移動量が大きくなりすぎるので良くない。
【００５２】条件式(3) の下限値を越えて第３群の屈折
力が強くなるとレンズ全長の短縮には有利だが、バック
フォーカスの確保が困難になってしまうので良くない。
また条件式(3) の上限値を越えて第３群の屈折力が弱く
なってしまうとレンズ全長の短縮が困難になる。
力が強くなるとレンズ全長の短縮には有利だが、バック
フォーカスの確保が困難になってしまうので良くない。
また条件式(3) の上限値を越えて第３群の屈折力が弱く
なってしまうとレンズ全長の短縮が困難になる。
【００５３】（イ−３）前記ＳＬレンズ群の最も物体側
の凸面はレンズ中心からレンズ周辺にいくに従って正の
屈折力が弱くなる形状の非球面であることである。
の凸面はレンズ中心からレンズ周辺にいくに従って正の
屈折力が弱くなる形状の非球面であることである。
【００５４】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。
【００５５】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−１に示す。
数値との関係を表−１に示す。
【００５６】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき、
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき、
【００５７】
【数３】 なる式で表わしている。又「e-0X」は10-Xを意味してい
る。 （数値実施例１） F= 1〜9.75 FNO= 1.85 〜 2.43 2ω= 60.5°〜 6.8° R 1= 13.432 D 1= 0.18 N 1=1.84666 ν 1= 23.8 R 2= 4.279 D 2= 1.21 N 2=1.71299 ν 2= 53.8 R 3= -16.292 D 3= 0.04 R 4= 3.174 D 4= 0.60 N 3=1.77249 ν 3= 49.6 R 5= 6.374 D 5=可変 R 6= 4.590 D 6= 0.14 N 4=1.88299 ν 4= 40.8 R 7= 1.088 D 7= 0.56 R 8= -1.302 D 8= 0.12 N 5=1.71700 ν 5= 47.9 R 9= 1.618 D 9= 0.44 N 6=1.84666 ν 6= 23.8 R10= -7.312 D10=可変 R11= 絞り D11= 0.31 R12= 1.614非球面 D12= 0.45 N 7=1.58312 ν 7= 59.4 R13= 23.575 D13= 0.02 R14= 2.006 D14= 0.14 N 8=1.84666 ν 8= 23.8 R15= 1.372 D15= 0.43 R16= 5.106非球面 D16= 0.26 N 9=1.58312 ν 9= 59.4 R17= -21.356 D17=可変 R18= 2.762非球面 D18= 0.64 N10=1.58312 ν10= 59.4 R19= -1.484 D19= 0.12 N11=1.84666 ν11= 23.8 R20= -2.909 D20= 0.71 R21= ∞ D21= 0.88 N12=1.51633 ν12= 64.1 R22= ∞ 非球面係数 R12 K=-1.847e-02 B=-2.316e-02 C= 1.045e-03 D=-4.875e-03 E= 0 R16 K= 9.862e+00 B=-1.198e-02 C=-1.155e-03 D=-2.915e-03 E= 5.173e-03 R18 K=-1.754e+00 B= 6.556e-03 C=-5.764e-03 D= 1.252e-02 E=-3.690e-03
る。 （数値実施例１） F= 1〜9.75 FNO= 1.85 〜 2.43 2ω= 60.5°〜 6.8° R 1= 13.432 D 1= 0.18 N 1=1.84666 ν 1= 23.8 R 2= 4.279 D 2= 1.21 N 2=1.71299 ν 2= 53.8 R 3= -16.292 D 3= 0.04 R 4= 3.174 D 4= 0.60 N 3=1.77249 ν 3= 49.6 R 5= 6.374 D 5=可変 R 6= 4.590 D 6= 0.14 N 4=1.88299 ν 4= 40.8 R 7= 1.088 D 7= 0.56 R 8= -1.302 D 8= 0.12 N 5=1.71700 ν 5= 47.9 R 9= 1.618 D 9= 0.44 N 6=1.84666 ν 6= 23.8 R10= -7.312 D10=可変 R11= 絞り D11= 0.31 R12= 1.614非球面 D12= 0.45 N 7=1.58312 ν 7= 59.4 R13= 23.575 D13= 0.02 R14= 2.006 D14= 0.14 N 8=1.84666 ν 8= 23.8 R15= 1.372 D15= 0.43 R16= 5.106非球面 D16= 0.26 N 9=1.58312 ν 9= 59.4 R17= -21.356 D17=可変 R18= 2.762非球面 D18= 0.64 N10=1.58312 ν10= 59.4 R19= -1.484 D19= 0.12 N11=1.84666 ν11= 23.8 R20= -2.909 D20= 0.71 R21= ∞ D21= 0.88 N12=1.51633 ν12= 64.1 R22= ∞ 非球面係数 R12 K=-1.847e-02 B=-2.316e-02 C= 1.045e-03 D=-4.875e-03 E= 0 R16 K= 9.862e+00 B=-1.198e-02 C=-1.155e-03 D=-2.915e-03 E= 5.173e-03 R18 K=-1.754e+00 B= 6.556e-03 C=-5.764e-03 D= 1.252e-02 E=-3.690e-03
【００５８】
【表１】 （数値実施例２） F= 1〜9.75 FNO= 1.85 〜 2.43 2ω= 60.5°〜 6.8° R 1= 13.123 D 1= 0.18 N 1=1.84666 ν 1= 23.8 R 2= 4.332 D 2= 1.21 N 2=1.71299 ν 2= 53.8 R 3= -15.563 D 3= 0.04 R 4= 3.205 D 4= 0.60 N 3=1.77249 ν 3= 49.6 R 5= 6.250 D 5=可変 R 6= 4.973 D 6= 0.14 N 4=1.88299 ν 4= 40.8 R 7= 1.098 D 7= 0.53 R 8= -1.293 D 8= 0.12 N 5=1.71700 ν 5= 47.9 R 9= 1.554 D 9= 0.44 N 6=1.84666 ν 6= 23.8 R10= -7.532 D10=可変 R11= 絞り D11= 0.31 R12= 2.768非球面 D12= 0.33 N 7=1.66910 ν 7= 55.4 R13= 4.909 D13= 0.24 R14= 1.673非球面 D14= 0.45 N 8=1.58312 ν 8= 59.4 R15= -17.228 D15= 0.02 R16= 2.003 D16= 0.14 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R17= 1.290 D17=可変 R18= 2.427非球面 D18= 0.64 N10=1.58312 ν10= 59.4 R19= -1.533 D19= 0.12 N11=1.84666 ν11= 23.8 R20= -3.220 D20= 0.71 R21= ∞ D21= 0.88 N12=1.51633 ν12= 64.1 R22= ∞ 非球面係数 R12 K=-6.606e+00 B= 2.935e-02 C=-9.942e-03 D= 3.892e-03 E=-2.100e-03 R14 K=-3.167e-01 B=-1.124e-02 C=-4.208e-03 D= 2.283e-03 E= 0 R18 K=-2.585e+00 B= 1.786e-02 C=-1.134e-02 D= 1.482e-02 E=-2.606e-03
【００５９】
【表２】 （数値実施例３） F= 1〜9.75 FNO= 1.85 〜 2.25 2ω= 60.5°〜 6.8° R 1= 13.453 D 1= 0.18 N 1=1.84666 ν 1= 23.8 R 2= 4.446 D 2= 1.29 N 2=1.69679 ν 2= 55.5 R 3= -13.988 D 3= 0.04 R 4= 3.223 D 4= 0.60 N 3=1.77249 ν 3= 49.6 R 5= 6.152 D 5=可変 R 6= 5.790 D 6= 0.14 N 4=1.88299 ν 4= 40.8 R 7= 1.116 D 7= 0.53 R 8= -1.274 D 8= 0.12 N 5=1.69350 ν 5= 53.2 R 9= 1.679 D 9= 0.44 N 6=1.84666 ν 6= 23.8 R10= -8.414 D10=可変 R11= 3.966非球面 D11= 0.29 N 7=1.66910 ν 7= 55.4 R12= 23.810 D12= 0.24 R13= 絞り D13= 0.33 R14= 1.637非球面 D14= 0.45 N 8=1.58312 ν 8= 59.4 R15= -14.062 D15= 0.02 R16= 2.342 D16= 0.14 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R17= 1.365 D17=可変 R18= 2.331非球面 D18= 0.60 N10=1.58312 ν10= 59.4 R19= -1.690 D19= 0.12 N11=1.84666 ν11= 23.8 R20= -3.598 D20= 0.71 R21= ∞ D21= 0.88 N12=1.51633 ν12= 64.1 R22= ∞ 非球面係数 R11 K=-1.316e+01 B= 2.207e-02 C=-9.331e-03 D=-1.570e-03 E= 2.801e-03 R14 K=-4.979e-01 B=-1.037e-02 C= 1.652e-04 D= 5.116e-04 E= 0 R18 K=-1.937e+00 B= 1.339e-02 C=-1.140e-02 D= 1.230e-02 E=-2.217e-04
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、変倍光学
系の一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群を光軸と
垂直方向に移動させて、該変倍光学系が振動（傾動）し
たときの画像のブレを補正するように構成することによ
り、装置全体の小型化，機構上の簡素化及び駆動手段の
負荷の軽減化を図りつつ該レンズ群を偏心させたときの
偏心発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正し、ま
た偏心レンズ群の防振のための敏感度を小さくして防振
の補正誤差を少なくした防振機能を有した変倍光学系を
達成することができる。
系の一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群を光軸と
垂直方向に移動させて、該変倍光学系が振動（傾動）し
たときの画像のブレを補正するように構成することによ
り、装置全体の小型化，機構上の簡素化及び駆動手段の
負荷の軽減化を図りつつ該レンズ群を偏心させたときの
偏心発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正し、ま
た偏心レンズ群の防振のための敏感度を小さくして防振
の補正誤差を少なくした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】 本発明に係る変倍光学系の近軸屈折力配置の
概略図
概略図
【図２】 本発明の数値実施例１の広角端のレンズ断面
図
図
【図３】 本発明の数値実施例２の広角端のレンズ断面
図
図
【図４】 本発明の数値実施例３の広角端のレンズ断面
図
図
【図５】 本発明の数値実施例１の広角端の諸収差図
【図６】 本発明の数値実施例１の望遠端の諸収差図
【図７】 本発明の数値実施例１の望遠端の諸収差図
【図８】 本発明の数値実施例２の広角端の諸収差図
【図９】 本発明の数値実施例２の望遠端の諸収差図
【図１０】 本発明の数値実施例２の望遠端の諸収差図
【図１１】 本発明の数値実施例３の広角端の諸収差図
【図１２】 本発明の数値実施例３の望遠端の諸収差図
【図１３】 本発明の数値実施例３の望遠端の諸収差図
【図１４】 本発明に係る防振系の光学的原理の説明図
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 ＳＬ レンズ群 ＦＬ レンズ群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に変倍及び合焦の際に固定
の正の屈折力の第１群、変倍機能を有する負の屈折力の
第２群、正の屈折力の第３群、そして変倍により変動す
る像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有
する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有した変倍
光学系であって、該第３群は正の屈折力の２つのレンズ
群を有し、このうち一方のレンズ群ＦＬを固定とし、他
方のレンズ群ＳＬを光軸と垂直方向に移動させて該変倍
光学系が振動したときの撮影画像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３群と前記レンズ群ＳＬの焦点距
離を各々ｆ３，ｆＳＬとしたとき、 １．３＜ｆＳＬ／ｆ３＜２．０ 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ＳＬレンズ群は物体側に凸面を向け
た正レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レ
ンズより成り、前記ＦＬレンズ群は両レンズ面が凸面の
正レンズより成ってい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】 前記ＳＬレンズ群の最も物体側の凸面は
レンズ中心からレンズ周辺にいくに従って正の屈折力が
弱くなる形状の非球面であることを特徴とする請求項２
又は３の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項５】 前記第２群の焦点距離をｆ２、全系の広
角端と望遠端の焦点距離を各々ｆＷ，ｆＴとするとき、 【数１】 なる条件を満足することを特徴とする請求項２，３又は
４の防振機能を有した変倍光学系。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9084428A JPH10260355A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 防振機能を有した変倍光学系 |
| DE69828215T DE69828215T2 (de) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | Optisches System veränderlicher Vergrösserung mit Bildstabilisierung |
| EP98104787A EP0872751B1 (en) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | Variable magnification optical system having image stabilizing function |
| KR1019980009242A KR100320280B1 (ko) | 1997-03-18 | 1998-03-18 | 화상안정화기능을가지는가변배율광학시스템 |
| US09/251,415 US6473231B2 (en) | 1997-03-18 | 1999-02-17 | Variable magnification optical system having image stabilizing function |
| US09/997,088 US6606194B2 (en) | 1997-03-18 | 2001-11-30 | Variable magnification optical system having image stabilizing function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9084428A JPH10260355A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260355A true JPH10260355A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13830320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9084428A Pending JPH10260355A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260355A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036821A1 (fr) * | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Objectif zoom, et camera video et appareil photographique electronique comportant ledit objectif |
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