JP2001066500A - 防振機能を有した変倍光学系 - Google Patents

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、そして正の屈折力の第４レンズ群を有した変倍光
学系であって、該第１、第２、第４レンズ群を光軸方向
に移動させることにより変倍を行い、該第４レンズ群を
光軸方向に移動させて合焦を行い、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、該第１レンズ群は最も物
体側に像面側に凹面を有するメニスカス状の負レンズを
有し、第２レンズ群は最も物体側に像面側に凹面を有す
るメニスカス状の負レンズを有し、広角端から望遠端ま
での変倍に要する第１レンズ群と第２レンズ群の移動量
ｍ１，ｍ２を各々適切に設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
影画像にぶれが生じる。

【０００３】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。

【０００４】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。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】また特開平７−１２８６１９号公報では
正，負，正，正の屈折力の４つのレンズ群より成る４群
構成の変倍光学系の第３レンズ群を正、負の屈折力の二
つのレンズ群で構成し正のレンズ群を振動することによ
り防振を行っている。

【０００８】特開平７−１９９１２４号公報では正，
負，正，正の屈折力の４つのレンズ群より成る４群構成
の変倍光学系の第３レンズ群全体を振動させて防振を行
っている。

【０００９】一方、特開平５−６０９７４号公報では
正，負，正，正の屈折力の４つのレンズ群より成る４群
構成の第３レンズ群を正レンズとメニスカス状の負レン
ズのテレフォトタイプとしてレンズ全長の短縮化を図っ
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可動レンズ
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、且つ該可動レンズ群を移
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】又、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。

【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。

【００１３】また正，負，正，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の第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、第３
レンズ群を全長短縮のため正レンズとメニスカス状の負
のレンズのテレフォトタイプで構成したとき偏心コマや
偏心像面湾曲といった偏心収差が発生して画質が劣化す
るという問題点があった。

【００１４】更に以上の従来例でズーム比が８倍以上の
ものはビデオカメラ等には対応出来るが、１００万画素
相当の電子スチルカメラに使用するには収差補正の点で
不十分であった。

【００１５】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とも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
良好に補正した防振機能を有し、特に１００万画素以上
の電子スチルカメラにも対応出来る防振機能を有した変
倍光学系の提供を目的とする。

【００１６】

【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、そして正の屈折力の第４レンズ群を有
した変倍光学系であって、該第１、第２、第４レンズ群
を光軸方向に移動させることにより変倍を行い、該第４
レンズ群を光軸方向に移動させて合焦を行い、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、該第１レンズ
群は最も物体側に像面側に凹面を有するメニスカス状の
負レンズを有し、第２レンズ群は最も物体側に像面側に
凹面を有するメニスカス状の負レンズを有し、広角端か
ら望遠端までの変倍に要する第１レンズ群と第２レンズ
群の移動量を各々ｍ１，ｍ２とするとき ０．５＜｜ｍ１／ｍ２｜＜２．５ ‥‥‥（１） なる条件式を満足することを特徴としている。

【００１７】請求項２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、
そして正の屈折力の第４レンズ群を有した変倍光学系で
あって、該第１、第２、第４レンズ群を光軸方向に移動
させることにより変倍を行い、該第４レンズ群を光軸方
向に移動させて合焦を行い、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、通過光量を調整するための開口
絞りを第２レンズ群と第３レンズ群の間に設け、該開口
絞りは変倍に伴い光軸上を移動し、かつその位置は広角
端では望遠端より物体側にあり、広角端から望遠端まで
の変倍に要する第１レンズ群と第２レンズ群の移動量を
各々ｍ１、ｍ２とするとき ０．５＜｜ｍ１／ｍ２｜＜２．５ ‥‥‥（１） なる条件式を満足することを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の後述する数値実施
例１〜３の近軸屈折力配置を示す概略図である。

【００１９】図２，図３，図４，図５は本発明の数値実
施例１のレンズ断面図，広角端，中間，望遠端の収差図
である。

【００２０】図６，図７，図８，図９は本発明の数値実
施例２のレンズ断面図，広角端，中間，望遠端の収差図
である。

【００２１】図１０，図１１，図１２，図１３は本発明
の数値実施例３のレンズ断面図，広角端，中間，望遠端
の収差図である。

【００２２】図１４は本発明に係る防振系の光学的原理
の説明図である。

【００２３】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
る。

【００２４】本実施形態では、第３群Ｌ３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。

【００２５】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。ＦＰはフレアーカット絞りであり、第３群
の像面側に配置しており、第３群で防振を行ったときの
フレアー成分をカットしている。

【００２６】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１群を物体側へ第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。

【００２７】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３群は変倍及びフォーカス
の際固定であるが必要に応じて移動させても良い。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】そして開口絞りを第３群の直前で広角端に
比べて望遠端で物体側に位置するように、変倍に伴って
矢印の如く移動させ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。

【００３２】さらに第１レンズ群と第２レンズ群の移動
量に関して、広角端から望遠端までの変倍に要する第１
レンズ群と第２レンズ群の移動量を各々ｍ１、ｍ２とす
るとき ０．５＜｜ｍ１／ｍ２｜＜２．５ ‥‥‥（１） なる条件式を満足で広角端におけるレンズ全長の短縮化
を達成している。

【００３３】条件式（１）の下限値を越えて第１レンズ
群の移動量が小さくなると広角端における全長短縮効果
が不十分になり、逆に上限を越えると像面を補正するた
めの第４レンズ群の望遠端での移動軌跡が急になりすぎ
てモーター等が追従できなくなる。

【００３４】本発明の数値実施例１〜３においては第３
群Ｌ３を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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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）の移動量（シフト量）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。

【００４１】今、シフトレンズ群の偏心敏感度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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】一方、偏心敏感度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為のアクチュエータ
ー等の駆動手段も大きくなってしまう。

【００４５】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、アクチュエーター等の駆動手段の負荷も少ない光学
系を達成している。

【００４６】本発明では第１レンズ群を物体側から順に
物体側に比べて像面側に強い屈折力の凹面を向けたメニ
スカス状の第１１レンズ、両レンズ面が凸面の第１２レ
ンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第１３
レンズで構成している。

【００４７】本発明のような、ある程度の広画角を有す
る変倍光学系では第１レンズ群の物体側は負レンズにす
るのが第１、第２群の主点間隔を小さくし、前玉径を小
さくする面では有利である。

【００４８】また広角端での歪曲収差の補正の面からも
最も物体側の負レンズは像面側に強い凹面を向けた負の
メニスカスレンズ形状にするのが良い。

【００４９】また第２レンズ群は物体側から順に物体側
に比べて像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負の
第２１レンズ、両レンズ面が凹面の負の第２２レンズ、
物体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第２３レンズ
を有する構成としている。

【００５０】第２レンズ群の物体側に負レンズを有する
構成の方が、広角端で発生するコマ収差や像面湾曲の補
正に関して有利である。

【００５１】また第２レンズ群の像面側にさらに負レン
ズを設け負，負，正，負の４つのレンズ群より成るレン
ズ構成にすることで第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
正を効果的に行なっている。

【００５２】本実施形態では第３群を物体側から順に物
体側のレンズ面が凸面の正の第３１レンズＬ３１、物体
側に比べ像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負の
第３２レンズＬ３２、両レンズ面が凸面の正の第３３レ
ンズＬ３３より構成している。正の第３１レンズＬ３１
の物体側のレンズ面を非球面形状としている。

【００５３】第３群中に像面側に凹面を向けたメニスカ
ス状の負の第３２レンズを設けることにより第３群全体
をテレフォト構成として、第２群と第３群の主点間隔を
短縮し、レンズ全長の短縮化を達成している。

【００５４】このようなメニスカス状の負レンズを設け
た場合、そのレンズ面で正の歪曲収差が発生する。これ
が防振時における偏心歪曲が大きくなる原因となる。

【００５５】この減少を低減させるには第３レンズ群全
体で発生する歪曲収差を少なくしてやればよい。

【００５６】本実施形態ではメニスカス状の負の第３２
レンズＬ３２の像面側に正の第３３レンズＬ３３を配置
することによってある程度のテレフォト構成を維持しつ
つ、第３レンズ群内で歪曲収差を補正し、第３レンズ群
をシフトして防振を行う際に発生する偏心歪曲収差の発
生を低減している。

【００５７】また本実施形態では第３１レンズに非球面
を設けることにより、第３レンズ群で球面収差を抑制
し、防振時に発生する偏心コマ収差を低減している。

【００５８】また本発明では第４レンズ群を２枚の正レ
ンズと１枚の負レンズで構成することにより、変倍時や
フォーカス時に第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している。

【００５９】本発明は以上のような構成をとることによ
ってデジタルスチルカメラ用レンズのような高解像力が
必要な光学系で変倍に伴なう倍率色収差等の諸収差を通
常のビデオカメラ用レンズに比べて良く補正している。

【００６０】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。

【００６１】（ア−１）前記第２レンズ群は物体側から
順に像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負
レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズを有することで
ある。

【００６２】（ア−２）前記第１レンズ群は物体側から
順に像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、正
レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズを有することで
ある。

【００６３】（ア−３）広角端と望遠端における全系の
焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、第２レンズ群の焦点距離を
ｆ２とするとき

【００６４】

【数３】

【００６５】なる条件式を満足することである。

【００６６】条件式（２）は本発明において高い光学性
能を維持しつつ、レンズ全長の短縮を図る為のものであ
る。

【００６７】条件式（２）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。

【００６８】逆に（２）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。

【００６９】（ア−４）広角端と望遠端における全系の
焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群の焦点距離を
ｆ１とするとき

【００７０】

【数４】

【００７１】ことである。

【００７２】条件式（３）の下限値を越えて第１レンズ
群の屈折力が強くなり過ぎると全長の短縮には有利だが
製造誤差による像面倒れや変倍時の像ゆれなどが不利に
なって高い鏡筒精度が必要になってくる。

【００７３】逆に上限値を越えると第１レンズ群の移動
量が大きくなり過ぎるので良くない。

【００７４】（ア−５）倍率色収差の補正を効果的に行
うには第２レンズ群の最も像面側の負の第２４レンズＬ
２４の焦点距離をｆ２４、第２レンズ群の焦点距離をｆ
２とするとき １．４＜｜ｆ２４／ｆ２｜＜４．６ ‥‥‥（４） なる条件式を満足することが望ましい。

【００７５】条件式（４）の上限値を超えて負の第２４
レンズＬ２４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。

【００７６】（ア−６）本発明において第３レンズ群を
テレフォトタイプとして光学系全体の小型化を達成する
ためには第３レンズ群、第３レンズ群中の負の第３２レ
ンズＬ３２の焦点距離を各々ｆ３、ｆ３２とした時 １．１＜｜ｆ３２／ｆ３｜＜３．５ ‥‥‥（５） なる条件式を満足することが望ましい。

【００７７】条件式（５）の下限値を超えて第３レンズ
群中の負の第３２レンズの屈折力が強くなるとレンズ全
長の短縮化には有利だがペッツヴァール和が負の方向に
増大してしまい像面湾曲の補正が困難になるので良くな
い。

【００７８】逆に下限値をこえてしまうと全長短縮が不
十分になり、第３レンズ群内での色収差の補正が十分に
行なわれず、偏心倍率色収差が大きくなるので良くな
い。

【００７９】（ア−７）前記変倍光学系は開口絞りを有
し、変倍時に該開口絞りの最大開放径を焦点距離に応じ
て可変とすることである。

【００８０】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してやる
のが良い。

【００８１】（ア−８）防振のためのシフト群の敏感度
を適切に設定することが防振性能に大きく影響する。

【００８２】広角端における全系の焦点距離をｆｗとし
たとき ２．５＜ｆ３／ｆｗ＜４．０ ‥‥‥（６） なる条件を満足するのが良い。これによってレンズ全長
の短縮化を図りつつ、シフトレンズ群の敏感度を適切な
値に設定している。

【００８３】条件式（６）の下限値を超えて第３レンズ
群の屈折力を強くすると、シフトレンズ群の敏感度が大
きくなり過ぎ、メカ精度を厳しくしないと防振時の補正
残りが大きくなってしまうので良くない。

【００８４】逆に上限値を超えて第３レンズ群の屈折力
を弱くしてしまうと防振のために必要な第３レンズ群の
シフト量が大きくなったり、レンズ全長が大きくなった
りするので良くない。

【００８５】（ア−９）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。

【００８６】（ア−１０）本発明において第３レンズ群
は防振のために移動する分、レンズ径をそれだけ大きく
してやる必要がある。従って余計な軸上光束が入り過ぎ
ないようにするには第３レンズ群の物体側あるいは像面
側に固定の絞りを配置するのが望ましい。

【００８７】本実施例では第３レンズ群と第４レンズ群
の間に固定絞りを配置することでスペースを有効に利用
しつつ、不要な光束が入らないようにしている。

【００８８】（ア−１１）前記第１レンズ群は物体側に
凸面を向けたメニスカス状の負の第１１レンズ、両レン
ズ面が凸面の正の第１２レンズ、そして物体側に凸面を
向けたメニスカス状の正の第１３レンズより成ることで
ある。

【００８９】（ア−１２）前記第２レンズ群は物体側か
ら順に像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負の第
２１レンズ、両レンズ面が凹面の負の第２２レンズ、両
レンズ面が凸面の正の第２３レンズ、そして両レンズ面
が凹面の負の第２４レンズより成ることである。

【００９０】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は物体側より順に第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。

【００９１】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。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

【００９２】

【数５】

【００９３】なる式で表している。又「ｅ−０Ｘ」は
「×１０^-X」を意味している。 （数値実施例１） f= 1〜7.80 Fno= 2.85 〜 3.29 2= 58.2°〜 8.2° R 1= 7.007 D 1= 0.23 N 1=1.846660 1= 23.8 R 2= 4.237 D 2= 1.05 N 2=1.487490 2= 70.2 R 3=-43.624 D 3= 0.03 R 4= 3.696 D 4= 0.60 N 3=1.696797 3= 55.5 R 5= 9.703 D 5=可変 R 6= 6.815 D 6= 0.13 N 4=1.804000 4= 46.6 R 7= 0.842 D 7= 0.33 R 8= -4.304 D 8= 0.11 N 5=1.805181 5= 25.4 R 9= 2.509 D 9= 0.09 R10= 1.703 D10= 0.36 N 6=1.846660 6= 23.8 R11= -3.222 D11= 0.10 N 7=1.772499 7= 49.6 R12= 10.961 D12=可変 R13=開口絞り D13= 0.75 R14= 3.079 D14= 0.33 N 8=1.583126 8= 59.4 R15= 8.333 D15= 0.17 R16= 26.006 D16= 0.12 N 9=1.761821 9= 26.5 R17= 3.385 D17= 0.04 R18= 2.852 D18= 0.42 N10=1.487490 10= 70.2 R19= -1.754 D19= 0.28 R20=固定マスク D20=可変 R21= 5.541 D21= 0.33 N11=1.603112 11= 60.6 R22= -5.206 D22= 0.03 R23= 2.309 D23= 0.45 N12=1.487490 12= 70.2 R24= -4.278 D24= 0.10 N13=1.846660 13= 23.8 R25= 6.596 D25= 0.42 R26= ∞ D26= 0.57 N14=1.516330 14= 64.1 R27= ∞ ＼焦点距離 1.00 3.85 7.80 可変間隔＼ D 5 0.13 2.88 3.66 D12 1.62 0.56 0.27 D20 1.18 0.92 1.60 非球面係数 R14 K=-1.95782e+01 B= 3.07372e-02 C=-4.20050e-02 D=-1.41126e-01 E= 3.38109e-01 （数値実施例２） f= 1〜7.82 Fno= 2.85 〜 3.28 2= 59.9°〜 8.4° R 1= 7.078 D 1= 0.24 N 1=1.846660 1= 23.8 R 2= 4.219 D 2= 1.09 N 2=1.487490 2= 70.2 R 3=-35.676 D 3= 0.03 R 4= 3.697 D 4= 0.62 N 3=1.696797 3= 55.5 R 5= 10.401 D 5=可変 R 6= 8.090 D 6= 0.13 N 4=1.804000 4= 46.6 R 7= 0.861 D 7= 0.36 R 8= -5.145 D 8= 0.11 N 5=1.761821 5= 26.5 R 9= 2.344 D 9= 0.09 R10= 1.634 D10= 0.37 N 6=1.846660 6= 23.8 R11= -3.154 D11= 0.10 N 7=1.804000 7= 46.6 R12= 5.740 D12=可変 R13=開口絞り D13= 0.78 R14= 3.306 D14= 0.34 N 8=1.583126 8= 59.4 R15= 8.621 D15= 0.17 R16= 58.936 D16= 0.12 N 9=1.761821 9= 26.5 R17= 3.490 D17= 0.04 R18= 2.889 D18= 0.45 N10=1.487490 10= 70.2 R19= -1.748 D19= 0.29 R20=固定マスク D20=可変 R21= 4.968 D21= 0.34 N11=1.603112 11= 60.6 R22= -5.985 D22= 0.03 R23= 2.729 D23= 0.47 N12=1.487490 12= 70.2 R24= -4.253 D24= 0.10 N13=1.846660 13= 23.8 R25= 10.475 D25= 0.52 R26= ∞ D26= 0.59 N14=1.516330 14= 64.1 R27= ∞ ＼焦点距離 1.00 3.88 7.82 可変間隔＼ D 5 0.14 2.75 3.48 D12 1.66 0.58 0.28 D19 0.29 0.29 0.29 D20 1.33 0.99 1.59 非球面係数 R14 K=-2.15623e+01 B= 2.74346e-02 C=-8.17342e-02 D= 7.65222e-02 E=-7.44109e-03 （数値実施例３） f= 1〜7.81 Fno= 2.85 〜 2.91 2= 59.0°〜 8.3° R 1= 6.527 D 1= 0.24 N 1=1.846660 1= 23.8 R 2= 4.166 D 2= 1.07 N 2=1.496999 2= 81.5 R 3=-64.853 D 3= 0.03 R 4= 3.788 D 4= 0.63 N 3=1.696797 3= 55.5 R 5= 10.499 D 5=可変 R 6= 8.951 D 6= 0.12 N 4=1.804000 4= 46.6 R 7= 0.883 D 7= 0.37 R 8= -3.564 D 8= 0.11 N 5=1.761821 5= 26.5 R 9= 2.669 D 9= 0.09 R10= 1.834 D10= 0.36 N 6=1.846660 6= 23.8 R11= -2.415 D11= 0.10 N 7=1.772499 7= 49.6 R12= 8.048 D12=可変 R13=開口絞り D13= 0.25 R14= 2.836 D14= 0.31 N 8=1.583126 8= 59.4 R15= 8.475 D15= 0.17 R16= 59.197 D16= 0.12 N 9=1.761821 9= 26.5 R17= 3.125 D17= 0.04 R18= 2.844 D18= 0.39 N10=1.487490 10= 70.2 R19= -1.930 D19= 0.29 R20=固定マスク D20=可変 R21= 7.100 D21= 0.37 N11=1.603112 11= 60.6 R22= -4.356 D22= 0.03 R23= 2.292 D23= 0.49 N12=1.487490 12= 70.2 R24= -4.041 D24= 0.10 N13=1.846660 13= 23.8 R25= 12.432 D25= 0.51 R26= ∞ D26= 0.58 N14=1.516330 14= 64.1 R27= ∞ ＼焦点距離 1.00 3.82 7.81 可変間隔＼ D 5 0.14 2.71 3.43 D12 2.14 0.68 0.27 D20 1.56 1.26 1.82 非球面係数 R14 K=-4.97271e+00 B=-9.62198e-03 C=-2.42223e-02 D= 6.94986e-02 E=-8.29702e-02

【００９４】

【表１】

【００９５】

【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とともに
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防振機能を有し、特
に１００万画素以上の電子スチルカメラにも対応出来る
防振機能を有した変倍光学系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【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

【図２】 本発明の数値実施例１の広角端のレンズ断面
図

【図３】 本発明の数値実施例１の広角端の諸収差図

【図４】 本発明の数値実施例１の中間の諸収差図

【図５】 本発明の数値実施例１の望遠端の諸収差図

【図６】 本発明の数値実施例２の広角端のレンズ断面
図

【図７】 本発明の数値実施例２の広角端の諸収差図

【図８】 本発明の数値実施例２の中間の諸収差図

【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３の広角端のレンズ断面
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の中間の諸収差図

【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

【符号の説明】

Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ＦＰ フレアー絞り（固定絞り） ｄ ｄ線 ｇ ｇ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 Ｆターム(参考） 2H087 KA02 KA03 MA15 NA07 PA10 PA20 PB13 QA02 QA06 QA17 QA21 QA25 QA39 QA41 QA45 RA05 RA12 RA31 RA36 RA42 SA23 SA27 SA29 SA32 SA62 SA63 SA65 SA74 SB04 SB15 SB24 SB34

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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、そして正の屈折力の第４レンズ群を有した変倍光
   学系であって、該第１、第２、第４レンズ群を光軸方向
   に移動させることにより変倍を行い、該第４レンズ群を
   光軸方向に移動させて合焦を行い、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、該第１レンズ群は最も物
   体側に像面側に凹面を有するメニスカス状の負レンズを
   有し、第２レンズ群は最も物体側に像面側に凹面を有す
   るメニスカス状の負レンズを有し、広角端から望遠端ま
   での変倍に要する第１レンズ群と第２レンズ群の移動量
   を各々ｍ１，ｍ２とするとき ０．５＜｜ｍ１／ｍ２｜＜２．５ 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。
2. 【請求項２】 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、そして正の屈折力の第４レンズ群を有した変倍光
   学系であって、該第１、第２、第４レンズ群を光軸方向
   に移動させることにより変倍を行い、該第４レンズ群を
   光軸方向に移動させて合焦を行い、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、通過光量を調整するため
   の開口絞りを第２レンズ群と第３レンズ群の間に設け、
   該開口絞りは変倍に伴い光軸上を移動し、かつその位置
   は広角端では望遠端より物体側にあり、広角端から望遠
   端までの変倍に要する第１レンズ群と第２レンズ群の移
   動量を各々ｍ１、ｍ２とするとき ０．５＜｜ｍ１／ｍ２｜＜２．５ 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。
3. 【請求項３】 前記第２レンズ群は物体側から順に像面
   側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、
   物体側に凸面を向けた正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。
4. 【請求項４】 前記第１レンズ群は物体側から順に像面
   側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、正レンズ、
   物体側に凸面を向けた正レンズを有することを特徴とす
   る請求項１，２又は３の防振機能を有した変倍光学系。
5. 【請求項５】 広角端と望遠端における全系の焦点距離
   を各々ｆｗ、ｆｔ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２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から４
   のいずれか１項記載の防振機能を有した変倍光学系。
6. 【請求項６】 広角端と望遠端における全系の焦点距離
   を各々ｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とす
   るとき 【数２】 なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から５
   のいずれか１項の防振機能を有した変倍光学系。
7. 【請求項７】 前記変倍光学系は開口絞りを有し、変倍
   時に該開口絞りの最大開放径を焦点距離に応じて可変と
   することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項の
   防振機能を有した変倍光学系。
8. 【請求項８】 前記第１レンズ群は物体側に凸面を向け
   たメニスカス状の負の第１１レンズ、両レンズ面が凸面
   の正の第１２レンズ、そして物体側に凸面を向けたメニ
   スカス状の正の第１３レンズより成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。
9. 【請求項９】 前記第２レンズ群は物体側から順に像面
   側に強い凹面を向けたメニスカス状の負の第２１レン
   ズ、両レンズ面が凹面の負の第２２レンズ、両レンズ面
   が凸面の正の第２３レンズ、そして両レンズ面が凹面の
   負の第２４レンズより成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。