JP2001356270A - 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器Info
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- G02B15/145—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 five groups only
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- G02B15/145121—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 five groups only the first group being positive 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ぶれを
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
有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器を得るこ
と。 【解決手段】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レ
ンズ群を有した変倍光学系であって、該第２レンズ群と
第４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変倍を行な
い、該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを補正し、
無限遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の最大移動
量Ｍ５、全系の広角端及び望遠端における焦点距離ｆ
ｗ，ｆｔを各々適切に設定したこと。
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
有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器を得るこ
と。 【解決手段】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レ
ンズ群を有した変倍光学系であって、該第２レンズ群と
第４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変倍を行な
い、該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを補正し、
無限遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の最大移動
量Ｍ５、全系の広角端及び望遠端における焦点距離ｆ
ｗ，ｆｔを各々適切に設定したこと。
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
倍光学系及びそれを用いた光学機器に関し、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）した時の撮影画
像のぶれ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ビデオカメラ、銀塩写真用カメ
ラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラなどに好適なも
のである。
倍光学系及びそれを用いた光学機器に関し、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）した時の撮影画
像のぶれ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ビデオカメラ、銀塩写真用カメ
ラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラなどに好適なも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に撮影系に振動が伝わり手振れとな
ると撮影画像にぶれが生じる。従来より撮影画像のぶれ
を防止する機能を有した防振光学系が種々提案されてい
る。
ると撮影画像にぶれが生じる。従来より撮影画像のぶれ
を防止する機能を有した防振光学系が種々提案されてい
る。
【０００３】例えば特開昭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。
【０００４】特開昭６１−２２３８１９号公報では最も
物体側に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可変頂角プリズムの頂角を
変化させて画像の安定化を図っている。
物体側に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可変頂角プリズムの頂角を
変化させて画像の安定化を図っている。
【０００５】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、この時得られる信号に応じ、撮
影系の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に振動されるこ
とにより静止画像を得ている。
−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、この時得られる信号に応じ、撮
影系の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に振動されるこ
とにより静止画像を得ている。
【０００６】また特開平７−１２８６１９号公報では
正，負，正，正の屈折力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レンズ群を正、負の屈折力の２
つのレンズ群で構成し正の屈折力のレンズ群を振動する
ことにより防振を行っている。
正，負，正，正の屈折力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レンズ群を正、負の屈折力の２
つのレンズ群で構成し正の屈折力のレンズ群を振動する
ことにより防振を行っている。
【０００７】特開平７−１９９１２４号公報では正，
負，正，正の屈折力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レンズ群全体を振動させて防振を行
っている。
負，正，正の屈折力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レンズ群全体を振動させて防振を行
っている。
【０００８】一方、特開平８−５９１３号公報では正，
負，正，正，負の屈折力のレンズ群より成る５群構成の
変倍光学系で第２，第４レンズ群で変倍を行ない前玉径
の縮小化を図っている。
負，正，正，負の屈折力のレンズ群より成る５群構成の
変倍光学系で第２，第４レンズ群で変倍を行ない前玉径
の縮小化を図っている。
【０００９】特開平１０−１９７７８６号公報では正，
負，正，負，正の屈折力のレンズ群より成る５群構成の
変倍光学系において、第４群を光軸と垂直方向に移動さ
せて防振を行っている。
負，正，負，正の屈折力のレンズ群より成る５群構成の
変倍光学系において、第４群を光軸と垂直方向に移動さ
せて防振を行っている。
【００１０】
【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稼動レンズ
群を振動させて撮影画像のぶれを無くし、静止画像を得
る方法は装置全体が大型化し、且つ該稼動レンズ群を移
動させるため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稼動レンズ
群を振動させて撮影画像のぶれを無くし、静止画像を得
る方法は装置全体が大型化し、且つ該稼動レンズ群を移
動させるための移動機構が複雑化してくるという問題点
があった。
【００１１】可変頂角プリズムを利用して防振を行う光
学系では特に長焦点距離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。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
させて防振を行う光学系においては、防振のために特別
に余分な光学系を必要としないという利点はあるが、移
動させるレンズのための空間を必要とし、また防振時に
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。
学系では特に長焦点距離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。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
させて防振を行う光学系においては、防振のために特別
に余分な光学系を必要としないという利点はあるが、移
動させるレンズのための空間を必要とし、また防振時に
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。
【００１２】また正，負，正，正の屈折力のレンズ群よ
り成る４群構成の変倍光学系において第３レンズ群全体
を光軸に垂直方向に移動させて防振を行った場合、防振
時の周辺光量を確保するため前玉径が増大するという問
題点があった。
り成る４群構成の変倍光学系において第３レンズ群全体
を光軸に垂直方向に移動させて防振を行った場合、防振
時の周辺光量を確保するため前玉径が増大するという問
題点があった。
【００１３】一般に、防振機能を有した変倍光学系を、
１００万画素相当の高品位の電子スチルカメラに使用す
るには防振の際の収差変動をより良好に補正しておく必
要がある。
１００万画素相当の高品位の電子スチルカメラに使用す
るには防振の際の収差変動をより良好に補正しておく必
要がある。
【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）したときの画像のぶれを補
正するように構成すると共にぶれを補正するためのレン
ズ群の構成を適切なものとすることにより、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時の偏心収差を良好に
補正したビデオカメラ、デジタルカメラ、そして電子ス
チルカメラ等に好適な防振機能を有した変倍光学系及び
それを用いた光学機器の提供を目的とする。
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）したときの画像のぶれを補
正するように構成すると共にぶれを補正するためのレン
ズ群の構成を適切なものとすることにより、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時の偏心収差を良好に
補正したビデオカメラ、デジタルカメラ、そして電子ス
チルカメラ等に好適な防振機能を有した変倍光学系及び
それを用いた光学機器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
能を有した変倍光学系は、物体側より順に正の屈折力の
第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力
の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折
力の第５レンズ群を有した変倍光学系であって、該第２
レンズ群と第４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変
倍を行ない、該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを
補正し、無限遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の
最大移動量をＭ５、全系の広角端及び望遠端における焦
点距離を各々ｆｗ，ｆｔとしたとき ０．１＜Ｍ５／ｆｗ＜０．４‥‥‥（１） ４＜ｆｔ／ｆｗ＜２３ ‥‥‥（２） なる条件を満足することを特徴としている。
能を有した変倍光学系は、物体側より順に正の屈折力の
第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力
の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折
力の第５レンズ群を有した変倍光学系であって、該第２
レンズ群と第４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変
倍を行ない、該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを
補正し、無限遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の
最大移動量をＭ５、全系の広角端及び望遠端における焦
点距離を各々ｆｗ，ｆｔとしたとき ０．１＜Ｍ５／ｆｗ＜０．４‥‥‥（１） ４＜ｆｔ／ｆｗ＜２３ ‥‥‥（２） なる条件を満足することを特徴としている。
【００１６】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記第１レンズ群は変倍と合焦の際固定であること
を特徴としている。
て、前記第１レンズ群は変倍と合焦の際固定であること
を特徴としている。
【００１７】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第５レンズ群を移動させて合焦を行うこと
を特徴としている。
おいて、前記第５レンズ群を移動させて合焦を行うこと
を特徴としている。
【００１８】請求項４の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第４レンズ群を移動させて合焦を行うこと
を特徴としている。
おいて、前記第４レンズ群を移動させて合焦を行うこと
を特徴としている。
【００１９】請求項５の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、望遠端において、無限遠物体にフォーカスして
いる時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レンズ群
と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５としたとき ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３‥‥‥（３） なる条件式を満足することを特徴としている。
おいて、望遠端において、無限遠物体にフォーカスして
いる時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レンズ群
と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５としたとき ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３‥‥‥（３） なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２０】請求項６の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズ
を有することを特徴としている。
おいて、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズ
を有することを特徴としている。
【００２１】請求項７の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０‥‥‥（４） なる条件を満足することを特徴としている。
おいて、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０‥‥‥（４） なる条件を満足することを特徴としている。
【００２２】請求項８の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第３レンズ群は２枚の正レンズと１枚の負
レンズを有していることを特徴としている。
おいて、前記第３レンズ群は２枚の正レンズと１枚の負
レンズを有していることを特徴としている。
【００２３】請求項９の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、望遠端において、撮影画像のぶれを補正する為
の前記第３レンズ群の光軸に垂直方向の最大移動量をＥ
Ｍ、望遠端において、無限遠物体にフォーカスしている
時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レンズ群と第
５レンズ群の合成群の倍率をβ４５としたとき １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆｔ＜０．０５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することを特徴としている。
おいて、望遠端において、撮影画像のぶれを補正する為
の前記第３レンズ群の光軸に垂直方向の最大移動量をＥ
Ｍ、望遠端において、無限遠物体にフォーカスしている
時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レンズ群と第
５レンズ群の合成群の倍率をβ４５としたとき １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆｔ＜０．０５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２４】請求項１０の発明の防振機能を有した変倍
光学系は、物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、
負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ
群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レン
ズ群を有した変倍光学系であって、該第２レンズ群と第
４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変倍を行ない、
該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを補正し、無限
遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の最大移動量を
Ｍ５、全系の広角端及び望遠端における焦点距離を各々
ｆｗ，ｆｔ、望遠端において、無限遠物体にフォーカス
している時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レン
ズ群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５、前記第３
レンズ群の焦点距離をｆ３、望遠端において、撮影画像
のぶれを補正する為の前記第３レンズ群の光軸に垂直方
向の最大移動量をＥＭとしたとき ０．１＜Ｍ５／ｆｗ＜０．４ ‥‥‥（１） ４＜ｆｔ／ｆｗ＜２３ ‥‥‥（２） ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３ ‥‥‥（３） １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ ‥‥‥（４） １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆｔ＜０．０５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することを特徴としている。
光学系は、物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、
負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ
群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レン
ズ群を有した変倍光学系であって、該第２レンズ群と第
４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変倍を行ない、
該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを補正し、無限
遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の最大移動量を
Ｍ５、全系の広角端及び望遠端における焦点距離を各々
ｆｗ，ｆｔ、望遠端において、無限遠物体にフォーカス
している時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レン
ズ群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５、前記第３
レンズ群の焦点距離をｆ３、望遠端において、撮影画像
のぶれを補正する為の前記第３レンズ群の光軸に垂直方
向の最大移動量をＥＭとしたとき ０．１＜Ｍ５／ｆｗ＜０．４ ‥‥‥（１） ４＜ｆｔ／ｆｗ＜２３ ‥‥‥（２） ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３ ‥‥‥（３） １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ ‥‥‥（４） １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆｔ＜０．０５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２５】請求項１１の発明は請求項１０の発明にお
いて、前記第２レンズ群は物体側より順に物体側に凸面
を向けたメニスカス状の負レンズ２１、物体側に凹面を
向けた負レンズ２２、物体側に凸面を向けた正レンズ２
３、像面側に凹面を向けた負レンズ２４を有しているこ
とを特徴としている。
いて、前記第２レンズ群は物体側より順に物体側に凸面
を向けたメニスカス状の負レンズ２１、物体側に凹面を
向けた負レンズ２２、物体側に凸面を向けた正レンズ２
３、像面側に凹面を向けた負レンズ２４を有しているこ
とを特徴としている。
【００２６】請求項１２の発明は請求項１１の発明にお
いて、前記負レンズ２４の焦点距離をｆ２４、前記第２
レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき １．４＜｜ｆ２４／ｆ２｜＜４．６ ‥‥‥（６） なる条件式を満足することを特徴としている。
いて、前記負レンズ２４の焦点距離をｆ２４、前記第２
レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき １．４＜｜ｆ２４／ｆ２｜＜４．６ ‥‥‥（６） なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２７】請求項１３の発明は請求項１又は１０の発
明において、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角
端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔと
するとき
明において、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角
端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔと
するとき
【００２８】
【数２】
【００２９】なる条件式を満足することを特徴としてい
る。
る。
【００３０】請求項１４の発明の光学機器は請求項１か
ら１３のいずれか１項の防振機能を有した変倍光学系を
有していることを特徴としている。
ら１３のいずれか１項の防振機能を有した変倍光学系を
有していることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の防振機能を有した
変倍光学系（ズームレンズ）の近軸屈折力配置を示す概
略図である。
変倍光学系（ズームレンズ）の近軸屈折力配置を示す概
略図である。
【００３２】図１においてＬ１は正の屈折力の第１レン
ズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈
折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ
群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
ズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈
折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ
群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００３３】本実施形態では第３レンズ群Ｌ３を光軸に
垂直方向に移動させることにより、光学系（ズームレン
ズ）全体が振動（傾動）したときの撮影画像のぶれを補
正している。
垂直方向に移動させることにより、光学系（ズームレン
ズ）全体が振動（傾動）したときの撮影画像のぶれを補
正している。
【００３４】ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３
の前方に位置している。ＩＰは像面であり、感光体，Ｃ
ＣＤ，フィルム等が配置されている。
の前方に位置している。ＩＰは像面であり、感光体，Ｃ
ＣＤ，フィルム等が配置されている。
【００３５】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レンズ群を像面側へ移動させ
ると共に第４レンズ群を像面側に凸状の軌跡で、第５レ
ンズ群を物体側に凸状の軌跡で移動させて変倍とそれに
伴う像面の変動を補正している。
に際して矢印のように第２レンズ群を像面側へ移動させ
ると共に第４レンズ群を像面側に凸状の軌跡で、第５レ
ンズ群を物体側に凸状の軌跡で移動させて変倍とそれに
伴う像面の変動を補正している。
【００３６】また、第５レンズ群を光軸上移動させてフ
ォーカシング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５レンズ群の実線の曲線５ａと点線の
曲線５ｂ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
変動を補正するための移動軌跡を示している。
ォーカシング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５レンズ群の実線の曲線５ａと点線の
曲線５ｂ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
変動を補正するための移動軌跡を示している。
【００３７】尚、第１レンズ群と第３レンズ群は変倍及
びフォーカスの際固定である。
びフォーカスの際固定である。
【００３８】本実施形態においては第５レンズ群を移動
させて変倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第５レン
ズ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５ａ，５ｂ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。
させて変倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第５レン
ズ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５ａ，５ｂ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。
【００３９】これにより第４レンズ群と第５レンズ群と
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。
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。
【００４０】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ヘフォーカスを行う場合には
同図直線５ｃに示すように第５レンズ群を前方に移動す
ることにより、行っている。
無限遠物体から近距離物体ヘフォーカスを行う場合には
同図直線５ｃに示すように第５レンズ群を前方に移動す
ることにより、行っている。
【００４１】本実施形態では、変倍に際して３つのレン
ズ群を移動させることで２つのレンズ群のみを移動させ
る場合に比べて変倍に伴う像面変動の補正をより効果的
に行っている。
ズ群を移動させることで２つのレンズ群のみを移動させ
る場合に比べて変倍に伴う像面変動の補正をより効果的
に行っている。
【００４２】特に第１発明としては変倍に際して第５レ
ンズ群の最大移動量Ｍ５と全系における広角端と望遠端
の焦点距離ｆｗ，ｆｔを条件式（１），（２）の如く設
定し、これによって変倍に伴う像面変動の補正を光学系
全体の小型化を図りつつ、効果的に行い、かつ、第３レ
ンズ群で防振を行うときの、収差変動が少なくなるよう
にしている。
ンズ群の最大移動量Ｍ５と全系における広角端と望遠端
の焦点距離ｆｗ，ｆｔを条件式（１），（２）の如く設
定し、これによって変倍に伴う像面変動の補正を光学系
全体の小型化を図りつつ、効果的に行い、かつ、第３レ
ンズ群で防振を行うときの、収差変動が少なくなるよう
にしている。
【００４３】条件式（１）の下限値を超えて変倍におけ
る第５レンズ群の移動量が小さくなると第５レンズ群が
移動することによる像面変動の補正効果が少なくなって
しまい、逆に上限値を越えて第５レンズ群の移動量が大
きくなりすぎるとズーム中間の周辺像高で決定される前
玉径が大きくなるので良くない。
る第５レンズ群の移動量が小さくなると第５レンズ群が
移動することによる像面変動の補正効果が少なくなって
しまい、逆に上限値を越えて第５レンズ群の移動量が大
きくなりすぎるとズーム中間の周辺像高で決定される前
玉径が大きくなるので良くない。
【００４４】また条件式（２）の下限値を越えると所定
のズーム比が容易に得られなくなり上限値を越えると変
倍に伴う収差補正が困難になる。
のズーム比が容易に得られなくなり上限値を越えると変
倍に伴う収差補正が困難になる。
【００４５】また第２発明としては第１発明の構成に更
に後述する条件式（３），（４），（５）を満足するよ
うにしている。
に後述する条件式（３），（４），（５）を満足するよ
うにしている。
【００４６】尚、第１発明と第２発明とを総称して以下
「本発明」という。
「本発明」という。
【００４７】以上のように本発明においては前述した構
成の５つのレンズ群より成る変倍光学系において所定の
条件式の基で第３レンズ群Ｌ３を防振のために光軸と垂
直方向に移動させることにより光学系全体が振動したと
きの像ぶれを偏心収差の発生を少なくしつつ、良好に補
正している。
成の５つのレンズ群より成る変倍光学系において所定の
条件式の基で第３レンズ群Ｌ３を防振のために光軸と垂
直方向に移動させることにより光学系全体が振動したと
きの像ぶれを偏心収差の発生を少なくしつつ、良好に補
正している。
【００４８】これにより可変頂角プリズム等の光学部材
や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく構成
の簡素化を図りつつ画像ブレの補正を良好に行ってい
る。
や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく構成
の簡素化を図りつつ画像ブレの補正を良好に行ってい
る。
【００４９】次に本発明に係わる変倍光学系においてレ
ンズ群Ｌ３を光軸と垂直方向に移動させて撮影画像のぶ
れを補正する防振系の光学的原理を、図２を用いて説明
する。
ンズ群Ｌ３を光軸と垂直方向に移動させて撮影画像のぶ
れを補正する防振系の光学的原理を、図２を用いて説明
する。
【００５０】図２（Ａ）に示すように光学系が固定群Ｙ
１、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、レンズから十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。
１、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、レンズから十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。
【００５１】今、撮像面ＩＰを含めた光学系全体が図２
（Ｂ）のように手ぶ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、ぶれた画像
となる。
（Ｂ）のように手ぶ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、ぶれた画像
となる。
【００５２】一方、偏心群Ｙ２を光軸と垂直方向に移動
させると図２（Ｃ）のように、像点ｐはｐ”に移動し、
その移動量・方向は屈折力配置に依存し、そのレンズ群
の偏心敏感度として表される。そこで図２（Ｂ）で手振
れによってずれた像点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２（Ｄ）に示すとおり、手振れ補
正つまり防振を行っている。
させると図２（Ｃ）のように、像点ｐはｐ”に移動し、
その移動量・方向は屈折力配置に依存し、そのレンズ群
の偏心敏感度として表される。そこで図２（Ｂ）で手振
れによってずれた像点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２（Ｄ）に示すとおり、手振れ補
正つまり防振を行っている。
【００５３】今、光軸をθ°補正するために必要なシフ
トレンズ群の移動量をΔ、光学系全体の焦点距離をｆ，
シフト群Ｙ２の偏心敏感度をＴＳとするとΔは以下の式
で与えられる。
トレンズ群の移動量をΔ、光学系全体の焦点距離をｆ，
シフト群Ｙ２の偏心敏感度をＴＳとするとΔは以下の式
で与えられる。
【００５４】Δ＝ｆ・ｔａｎ（θ）／ＴＳ 今、シフト群の偏心敏感度ＴＳが大きすぎるとΔは小さ
な値となり防振に必要なシフト群の移動量は小さく出来
るが、適切に防振を行うための制御が困難になり、補正
残りが生じてしまう。
な値となり防振に必要なシフト群の移動量は小さく出来
るが、適切に防振を行うための制御が困難になり、補正
残りが生じてしまう。
【００５５】特にビデオカメラやデジタルスチルカメラ
ではＣＣＤなど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ためのシフトレンズ群のシフ
ト量Δが小さくなる。
ではＣＣＤなど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ためのシフトレンズ群のシフ
ト量Δが小さくなる。
【００５６】従って、メカ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。
の補正残りが相対的に大きくなることになってしまう。
【００５７】一方ＴＳが小さすぎると制御のために必要
なシフトレンズ群の移動量が大きくなってしまい、シフ
トレンズ群を駆動するためのアクチュエーターなどの駆
動手段も大きくなってしまう。
なシフトレンズ群の移動量が大きくなってしまい、シフ
トレンズ群を駆動するためのアクチュエーターなどの駆
動手段も大きくなってしまう。
【００５８】本発明では各レンズ群の屈折力配置を適切
な値に設定することで第３レンズ群の偏心敏感度ＴＳを
適正な値とし、メカの制御誤差による防振の補正残りが
少なく、アクチュエーターなどの駆動手段の負荷も少な
い光学系を達成している。
な値に設定することで第３レンズ群の偏心敏感度ＴＳを
適正な値とし、メカの制御誤差による防振の補正残りが
少なく、アクチュエーターなどの駆動手段の負荷も少な
い光学系を達成している。
【００５９】図３は本発明の防振機能を有した変倍光学
系の数値実施例１の広角端のレンズ断面図である。図
４，図５，図６は本発明の防振機能を有した変倍光学系
の数値実施例１の広角端と中間、そして望遠端の収差図
である。
系の数値実施例１の広角端のレンズ断面図である。図
４，図５，図６は本発明の防振機能を有した変倍光学系
の数値実施例１の広角端と中間、そして望遠端の収差図
である。
【００６０】図７は本発明の防振機能を有した変倍光学
系の数値実施例２の広角端のレンズ断面図である。図
８，図９，図１０は本発明の防振機能を有した変倍光学
系の数値実施例２の広角端と中間、そして望遠端の収差
図である。
系の数値実施例２の広角端のレンズ断面図である。図
８，図９，図１０は本発明の防振機能を有した変倍光学
系の数値実施例２の広角端と中間、そして望遠端の収差
図である。
【００６１】図１１は本発明の防振機能を有した変倍光
学系の数値実施例３の広角端のレンズ断面図である。図
１２，図１３，図１４は本発明の防振機能を有した変倍
光学系の数値実施例３の広角端と中間、そして望遠端の
収差図である。
学系の数値実施例３の広角端のレンズ断面図である。図
１２，図１３，図１４は本発明の防振機能を有した変倍
光学系の数値実施例３の広角端と中間、そして望遠端の
収差図である。
【００６２】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、Ｌ４
は負の屈折力の第４群、Ｌ５は正の屈折力の第５群、Ｓ
Ｐは絞りであり第３群の前方に設けている。ＩＰは像面
である。Ｇはフェースプレートやフィルター等のガラス
ブロックである。
負の屈折力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４
は負の屈折力の第４群、Ｌ５は正の屈折力の第５群、Ｓ
Ｐは絞りであり第３群の前方に設けている。ＩＰは像面
である。Ｇはフェースプレートやフィルター等のガラス
ブロックである。
【００６３】変倍、防振そしてフォーカスに関する構成
は図１で説明したのと同じである。尚、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、更にレンズ全長の短縮を図りつ
つ、良好な光学性能を達成するためには、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。
は図１で説明したのと同じである。尚、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、更にレンズ全長の短縮を図りつ
つ、良好な光学性能を達成するためには、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。
【００６４】（ア−１）前記第１レンズ群は変倍と合焦
の際固定であることである。
の際固定であることである。
【００６５】（ア−２）前記第５レンズ群を移動させて
合焦を行うことである。
合焦を行うことである。
【００６６】（ア−３）前記第４レンズ群を移動させて
合焦を行うことである。
合焦を行うことである。
【００６７】第５レンズ群で合焦を行う代わりに、第４
レンズ群で合焦を行うようにしても良い。これによれば
合焦レンズを小型化して合焦速度などの点で有利とな
る。
レンズ群で合焦を行うようにしても良い。これによれば
合焦レンズを小型化して合焦速度などの点で有利とな
る。
【００６８】（ア−４）望遠端における第３レンズ群の
偏心敏感度ＴＳ３は該第３レンズ群の望遠端における倍
率をβ３とし、第４レンズ群と第５レンズ群の合成の倍
率をβ４５としたとき ＴＳ３＝（１−β３）・β４５ で与えられる。
偏心敏感度ＴＳ３は該第３レンズ群の望遠端における倍
率をβ３とし、第４レンズ群と第５レンズ群の合成の倍
率をβ４５としたとき ＴＳ３＝（１−β３）・β４５ で与えられる。
【００６９】本発明ではこの敏感度を ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３ ‥‥‥（３） なる条件式を満足するのが良い。
【００７０】条件式（３）の下限値を超えると第３レン
ズ群の敏感度が小さくなり過ぎて防振に必要な第３レン
ズ群の移動量が大きくなり過ぎる。逆に条件式（３）の
上限を超えると敏感度に大きくなり過ぎて防振の制御が
困難になるので良くない。
ズ群の敏感度が小さくなり過ぎて防振に必要な第３レン
ズ群の移動量が大きくなり過ぎる。逆に条件式（３）の
上限を超えると敏感度に大きくなり過ぎて防振の制御が
困難になるので良くない。
【００７１】（ア−５）前記第３レンズ群は少なくとも
１枚の負レンズを有することである。防振時に発生する
偏心収差、特に偏心倍率収差を低減するには正の屈折力
の第３レンズ群に少なくとも１枚の負レンズを有して、
第３レンズ群での色収差を低減することが良い。
１枚の負レンズを有することである。防振時に発生する
偏心収差、特に偏心倍率収差を低減するには正の屈折力
の第３レンズ群に少なくとも１枚の負レンズを有して、
第３レンズ群での色収差を低減することが良い。
【００７２】（ア−６）前記第３レンズ群の焦点距離を
ｆ３としたとき １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ ‥‥‥（４） なる条件を満足することである。
ｆ３としたとき １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ ‥‥‥（４） なる条件を満足することである。
【００７３】条件式（４）の下限値を越えて第３レンズ
群の焦点距離が短くなると第３レンズ群の偏心敏感度が
大きくなり過ぎたり、防振時の収差変動が補正出来なく
なる。又、上限値を越えるとレンズ全長が増大すると共
に、第３レンズ群の偏心敏感度が小さくなり過ぎて防振
に必要な第３レンズ群のシフト量が大きくなるので良く
ない。
群の焦点距離が短くなると第３レンズ群の偏心敏感度が
大きくなり過ぎたり、防振時の収差変動が補正出来なく
なる。又、上限値を越えるとレンズ全長が増大すると共
に、第３レンズ群の偏心敏感度が小さくなり過ぎて防振
に必要な第３レンズ群のシフト量が大きくなるので良く
ない。
【００７４】（ア−７）前記第３レンズ群は２枚の正レ
ンズと１枚の負レンズを有していることである。
ンズと１枚の負レンズを有していることである。
【００７５】防振時に発生する偏心コマ収差を低減する
には、第３レンズ群で発生する球面収差をある範囲内に
低減する必要があり、第３レンズ群を少なくとも２枚の
正レンズと１枚の負レンズで構成するのが良い。
には、第３レンズ群で発生する球面収差をある範囲内に
低減する必要があり、第３レンズ群を少なくとも２枚の
正レンズと１枚の負レンズで構成するのが良い。
【００７６】本実施形態では第３レンズ群は物体側から
順に正レンズ３１、正レンズ３２と、物体側に強い凹面
をむけたメニスカス状の負レンズ３３との貼合わせレン
ズで構成し、第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔を
短縮して、レンズ全長の短縮化を達成している。
順に正レンズ３１、正レンズ３２と、物体側に強い凹面
をむけたメニスカス状の負レンズ３３との貼合わせレン
ズで構成し、第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔を
短縮して、レンズ全長の短縮化を達成している。
【００７７】（ア−８）望遠端において、撮影画像のぶ
れを補正する為の前記第３レンズ群の光軸に垂直方向の
最大移動量をＥＭ、望遠端において、無限遠物体にフォ
ーカスしている時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第
４レンズ群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５とし
たとき １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆｔ＜０．０５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することである。
れを補正する為の前記第３レンズ群の光軸に垂直方向の
最大移動量をＥＭ、望遠端において、無限遠物体にフォ
ーカスしている時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第
４レンズ群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５とし
たとき １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆｔ＜０．０５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することである。
【００７８】条件式（５）の下限値を越えると第３レン
ズ群による防振の際の補正量が小さすぎて十分な防振効
果が得られず、又上限値を越えると第３レンズ群の有効
径をそれだけ大きくする必要があり、アクチュエーター
等の負担が大きくなるので良くない。
ズ群による防振の際の補正量が小さすぎて十分な防振効
果が得られず、又上限値を越えると第３レンズ群の有効
径をそれだけ大きくする必要があり、アクチュエーター
等の負担が大きくなるので良くない。
【００７９】（ア−９）前記第２レンズ群は物体側より
順に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ２
１、物体側に凹面を向けた負レンズ２２、物体側に凸面
を向けた負レンズ２２、物体側に凸面を向けた正レンズ
２３、像面側に凹面を向けた負レンズ２４を有している
ことである。
順に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ２
１、物体側に凹面を向けた負レンズ２２、物体側に凸面
を向けた負レンズ２２、物体側に凸面を向けた正レンズ
２３、像面側に凹面を向けた負レンズ２４を有している
ことである。
【００８０】本発明では第２レンズ群をこのように構成
することで第２レンズ群の前後の対称性を小さくするこ
とで主点の色消し効果を高め、倍率色収差の補正を効果
的に行っている。
することで第２レンズ群の前後の対称性を小さくするこ
とで主点の色消し効果を高め、倍率色収差の補正を効果
的に行っている。
【００８１】（ア−１０）前記負レンズ２４の焦点距離
をｆ２４、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたと
き １．４＜｜ｆ２４／ｆ２｜＜４．６ ‥‥‥（６） なる条件式を満足することである。
をｆ２４、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたと
き １．４＜｜ｆ２４／ｆ２｜＜４．６ ‥‥‥（６） なる条件式を満足することである。
【００８２】条件式（６）は主に倍率色収差の補正を効
果的に行う為のものである。条件式（６）の上限値を超
えて負レンズ２４の焦点距離が小さくなり過ぎると色収
差の補正効果が不十分になる。逆に下限値を超えると広
角端での歪曲収差の補正が困難になる。
果的に行う為のものである。条件式（６）の上限値を超
えて負レンズ２４の焦点距離が小さくなり過ぎると色収
差の補正効果が不十分になる。逆に下限値を超えると広
角端での歪曲収差の補正が困難になる。
【００８３】（ア−１１）前記第２レンズ群の焦点距離
をｆ２、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々
ｆｗ，ｆｔとするとき
をｆ２、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々
ｆｗ，ｆｔとするとき
【００８４】
【数３】
【００８５】なる条件式を満足することである。
【００８６】条件式（７）の下限値を超えて第２レンズ
群の屈折力が強くなると変倍時の第２レンズ群の移動量
は小さくなるがペッツヴァール和が全体に負の方向に大
きくなり像面湾曲の補正が困難になるので良くない。
群の屈折力が強くなると変倍時の第２レンズ群の移動量
は小さくなるがペッツヴァール和が全体に負の方向に大
きくなり像面湾曲の補正が困難になるので良くない。
【００８７】逆に条件式（７）の上限値を超えると第２
レンズ群の変倍時の移動量が大きくなり、レンズ系全体
が小型にならないと共に防振時の周辺光量変化に関して
も不利になるので良くない。
レンズ群の変倍時の移動量が大きくなり、レンズ系全体
が小型にならないと共に防振時の周辺光量変化に関して
も不利になるので良くない。
【００８８】（ア−１２）第４レンズ群を１枚の正レン
ズと１枚の負レンズで構成するのが良い。これによれ
ば、変倍時に第４レンズ群が移動することによる球面収
差や像面湾曲の変動を低減することが容易となる。
ズと１枚の負レンズで構成するのが良い。これによれ
ば、変倍時に第４レンズ群が移動することによる球面収
差や像面湾曲の変動を低減することが容易となる。
【００８９】（ア−１３）変倍時の非点収差や歪曲の変
動の補正のため、第４レンズ群に非球面を導入するのが
良い。
動の補正のため、第４レンズ群に非球面を導入するのが
良い。
【００９０】（ア−１４）デジタルスチルカメラ用レン
ズのような高解像力が必要な光学系では変倍に伴なう倍
率色収差を通常のビデオカメラ用レンズに比べて良く補
正することが必要である。
ズのような高解像力が必要な光学系では変倍に伴なう倍
率色収差を通常のビデオカメラ用レンズに比べて良く補
正することが必要である。
【００９１】そのためには第２レンズ群は少なくとも３
枚の負レンズと１枚の正レンズを有することが望まし
い。
枚の負レンズと１枚の正レンズを有することが望まし
い。
【００９２】負レンズが２枚だけでは全長短縮のために
第２レンズ群の屈折力を大きくして移動量を小さくしよ
うとすると、倍率色収差の補正が困難になる。
第２レンズ群の屈折力を大きくして移動量を小さくしよ
うとすると、倍率色収差の補正が困難になる。
【００９３】（ア−１５）本発明の変倍光学系におい
て、更に防振時の光量変化低減を達成するためには変倍
時に絞り開口径を望遠側で小さくして中心光束を制限す
ることで相対的に周辺光量を増加するようにしてやるの
が良い。
て、更に防振時の光量変化低減を達成するためには変倍
時に絞り開口径を望遠側で小さくして中心光束を制限す
ることで相対的に周辺光量を増加するようにしてやるの
が良い。
【００９４】次に本発明の防振機能を有した変倍光学系
を撮影光学系として用いたビデオカメラ（光学機器）の
実施形態を図１５を用いて説明する。
を撮影光学系として用いたビデオカメラ（光学機器）の
実施形態を図１５を用いて説明する。
【００９５】図１５において、１０はビデオカメラ本
体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮
影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受
光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光
した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示
素子に表示された被写体像を観察するためのファインダ
ーである。
体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮
影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受
光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光
した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示
素子に表示された被写体像を観察するためのファインダ
ーである。
【００９６】上記表示素子は液晶パネル等によって構成
され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示され
る。１５は前記ファインダーと同等の機能を有する液晶
表示素子パネルである。
され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示され
る。１５は前記ファインダーと同等の機能を有する液晶
表示素子パネルである。
【００９７】このように本発明の変倍光学系をビデオカ
メラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い光
学性能を有する光学機器を実現している。
メラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い光
学性能を有する光学機器を実現している。
【００９８】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番目の面の曲率半
径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目の光学部材厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の光
学部材の材質の屈折率とアッベ数である。又前述の各条
件式と数値実施例の関係を表−１に示す。
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半
径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目の光学部材厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の光
学部材の材質の屈折率とアッベ数である。又前述の各条
件式と数値実施例の関係を表−１に示す。
【００９９】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
【０１００】
【数４】
【０１０１】なる式で表わしている。
【０１０２】
【外１】
【０１０３】
【外２】
【０１０４】
【外３】
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
【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
たときの画像のぶれ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
負荷の軽減を図りつつ該レンズ群の偏心させたときの偏
心収差発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正した
防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた変倍光学
系を達成することが出来る。
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
たときの画像のぶれ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
負荷の軽減を図りつつ該レンズ群の偏心させたときの偏
心収差発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正した
防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた変倍光学
系を達成することが出来る。
【０１０７】この他本発明では変倍比１０程度の大きな
変倍比を持ちながら、従来ビデオカメラ用レンズと比較
して更に高い光学性能を有し、１００万画素以上の画素
を有する電子スチルカメラにも対応できる防振機能を有
した変倍光学系を実現することが出来る。
変倍比を持ちながら、従来ビデオカメラ用レンズと比較
して更に高い光学性能を有し、１００万画素以上の画素
を有する電子スチルカメラにも対応できる防振機能を有
した変倍光学系を実現することが出来る。
【図１】 第１発明における変倍光学系の近軸屈折力配
置の概略図
置の概略図
【図２】 本発明における防振系の光学的原理の説明図
【図３】 第１発明の数値実施例１の広角端のレンズ断
面図
面図
【図４】 本発明の数値実施例１の広角端の収差図
【図５】 本発明の数値実施例１の中間の収差図
【図６】 本発明の数値実施例１の望遠端の収差図
【図７】 第１発明の数値実施例２の広角端のレンズ断
面図
面図
【図８】 本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図９】 本発明の数値実施例２の中間の収差図
【図１０】本発明の数値実施例２の望遠端の収差図
【図１１】第１発明の数値実施例３の広角端のレンズ断
面図
面図
【図１２】本発明の数値実施例３の広角端の収差図
【図１３】本発明の数値実施例３の中間の収差図
【図１４】本発明の数値実施例３の望遠端の収差図
【図１５】本発明の防振機能を有した変倍光学系を用い
た光学機器の要部概略図
た光学機器の要部概略図
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 Ｇ ガラスブロック
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA02 KA03 LA21 MA16 PA10 PA11 PA16 PB15 PB16 QA02 QA06 QA07 QA17 QA21 QA25 QA32 QA39 QA41 QA42 QA45 RA05 RA12 RA13 SA43 SA47 SA49 SA53 SA55 SA63 SA65 SA66 SA72 SA74 SB04 SB14 SB24 SB33 SB44 SB45
Claims (14)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レ
ンズ群を有した変倍光学系であって、該第２レンズ群と
第４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変倍を行な
い、該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを補正し、
無限遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の最大移動
量をＭ５、全系の広角端及び望遠端における焦点距離を
各々ｆｗ，ｆｔとしたとき ０．１＜Ｍ５／ｆｗ＜０．４ ４＜ｆｔ／ｆｗ＜２３ 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
変倍光学系。 - 【請求項２】 前記第１レンズ群は変倍と合焦の際固定
であ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】 前記第５レンズ群を移動させて合焦を行
うことを特徴とする請求項１または２の防振機能を有し
た変倍光学系。 - 【請求項４】 前記第４レンズ群を移動させて合焦を行
うことを特徴とする請求項１または２の防振機能を有し
た変倍光学系。 - 【請求項５】 望遠端において、無限遠物体にフォーカ
スしている時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レ
ンズ群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５としたと
き ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３ なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または
２の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項６】 前記第３レンズ群は少なくとも１枚の負
レンズを有することを特徴とする請求項１または２の防
振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項７】 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし
たとき １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２
の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項８】 前記第３レンズ群は２枚の正レンズと１
枚の負レンズを有していることを特徴とする請求項１ま
たは２の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項９】 望遠端において、撮影画像のぶれを補正
する為の前記第３レンズ群の光軸に垂直方向の最大移動
量をＥＭ、望遠端において、無限遠物体にフォーカスし
ている時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４レンズ
群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５としたとき １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆ
ｔ＜０．０５ なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または
２の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項１０】 物体側より順に正の屈折力の第１レン
ズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レ
ンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５
レンズ群を有した変倍光学系であって、該第２レンズ群
と第４レンズ群、第５レンズ群を移動させて変倍を行な
い、該第３レンズ群全体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時の撮影画像のぶれを補正し、
無限遠物体に対する該第５レンズ群の変倍時の最大移動
量をＭ５、全系の広角端及び望遠端における焦点距離を
各々ｆｗ，ｆｔ、望遠端において、無限遠物体にフォー
カスしている時の前記第３レンズ群の倍率をβ３、第４
レンズ群と第５レンズ群の合成群の倍率をβ４５、前記
第３レンズ群の焦点距離をｆ３、望遠端において、撮影
画像のぶれを補正する為の前記第３レンズ群の光軸に垂
直方向の最大移動量をＥＭとしたとき ０．１＜Ｍ５／ｆｗ＜０．４ ４＜ｆｔ／ｆｗ＜２３ ０．３＜｜（１−β３）・β４５｜＜３ １．６＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ １．７×１０-3＜｜（１−β３）・β４５｜・ＥＭ／ｆ
ｔ＜０．０５ なる条件式を満足す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１１】 前記第２レンズ群は物体側より順に物
体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ２１、 物体側に凹面を向けた負レンズ２２、 物体側に凸面を向けた正レンズ２３、 像面側に凹面を向けた負レンズ２４を有していることを
特徴とする請求項１又は１０の防振機能を有した変倍光
学系。 - 【請求項１２】 前記負レンズ２４の焦点距離をｆ２
４、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき １．４＜｜ｆ２４／ｆ２｜＜４．６ なる条件式を満足することを特徴とする請求項１１の防
振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項１３】 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆ
ｔとするとき 【数１】 なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は１
０の防振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項１４】 請求項１から１２のいずれか１項の防
振機能を有した変倍光学系を有していることを特徴とす
る光学機器。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000180008A JP2001356270A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器 |
| US09/694,251 US6392816B1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-24 | Variable magnification optical system and optical apparatus having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180008A JP2001356270A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356270A true JP2001356270A (ja) | 2001-12-26 |
| JP2001356270A5 JP2001356270A5 (ja) | 2007-07-26 |
Family
ID=18681180
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000180008A Pending JP2001356270A (ja) | 1999-10-29 | 2000-06-15 | 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器 |
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| Country | Link |
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