JP2001183585A - 防振ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
を有する光学系において、撮影画像の変位を補正する機
能をもたせ、且つ装置全体をコンパクトにする。 【解決手段】 第3レンズ群を単レンズとし、更に第3
レンズ群の焦点距離をf3,広角端におけるレンズ全系
の焦点距離をfwとしたとき、1.5<|f3/fw|
<5.0を満足させる。この式の上限を外れると、望遠
端で第3レンズ群と第4レンズ群の合成屈折力を十分な
負の屈折力にすることが困難となり、テレフォトタイプ
の屈折力配置をとりずらくなることから、望遠端で明る
いFナンバーを確保することが困難となる。一方、下限
を外れると、焦点距離全域にわたって特にコマ収差と歪
曲収差の補正が困難となる。
Description
し、特に、振動による撮影画像のぶれを補正する機能を
有するズームレンズに関する。
として、物体側から順に負・正・負・正の屈折力配置を
有する光学系が知られている。このタイプのズームレン
ズは、負群先行、所謂ネガティブリードであることから
広角端を広画角にするのに適している一方で、望遠端で
は第1レンズ群と第2レンズ群が全体として正のグルー
プ、第3レンズ群と第4レンズ群が全体として負のグル
ープを構成し、光学系全体として所謂テレフォトタイプ
とできることから望遠端も長焦点化し易いというメリッ
トを有している。このネガティブリードタイプのズーム
レンズは、たとえば、特開平4−163415号公報、
特開平5−241073号公報、特開昭58−9531
5号公報、特開昭58−95315号公報、特開平5−
19170号公報、特開平6−82698号公報、特開
平7−287168号公報に開示されている。又、ネガ
ティブリードタイプのズームレンズにおいて、撮影画像
の変位を補正する機能を有する光学系が、たとえば、特
開平7−152002号公報、特開平10−39210
号公報に開示されている。
0−39210号号公報に開示されたズームレンズにお
いては、第3レンズ群G3は、前群G3Fと後群G3R
とから成る。特に、前群G3Fは、その一つの面r17
を非球面とする張り合わせレンズである。そして、前群
G3Fを光軸を横切る方向に移動可能に配置して防振補
正を行わせている。
位を補正する機能を有する光学系を構成する際、まず変
位補正時の画質の劣化を十分に少なくするように構成す
ることが必要とされる。
にするためには、駆動装置の簡素化のために駆動量を十
分に少なくすることや、画像変位補正光学系の小型化、
軽量化が必要である。
雑且つ大型であるため、装置全体のコンパクト化やロー
コスト化には不適当であった。
・負・正の屈折力配置を有する光学系において、撮影画
像の変位を補正する機能をもたせ、且つ装置全体をコン
パクトにすることを課題としている。
めの本発明のズームレンズは、物体側より負の屈折力の
第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力
の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、広
角から望遠への変倍の際、前記第1レンズ群は像側へ凸
の軌跡で移動し、前記第2レンズ群は前記第1レンズ群
との間隔を小とするように物体側へ移動し、前記第3レ
ンズ群と前記第2レンズの間隔は大となり、前記第4レ
ンズ群は前記第3レンズ群との間隔を小とするように物
体側へ移動し、前記第3レンズ群を光軸方向と略垂直
に、すなわち垂直な成分を持つように移動させることに
よって結像位置を変位させる光学系において、前記第3
レンズ群を単レンズとしている。
に負・正・負・正の屈折力配置としているので、第2レ
ンズ群により収斂された光束が第3レンズ群に入射す
る。第3レンズ群は小型化が比較的容易であり、画像変
位補正群として好適である。本発明では前記第3レンズ
群を単レンズとすることで、画像変位補正群を軽量化し
ている。
で、基準状態すなわち画像変位補正していない状態の望
遠端における球面収差の補正を行っている。従って、変
位補正時の収差特性の劣化も少なくなる。第3レンズ群
は、レンズ周辺にむかって負の屈折力が弱くなるような
非球面形状にするとよい。
とすることで、画像変位補正群の軽量化がさらに容易と
なる。望ましくは、前記プラスティックの材料をアクリ
ルやポリオレフィン系等の樹脂にすれば、ポリカーボネ
ート等の樹脂に比べて低分散であることから、軸上色収
差の補正が容易となる。
端におけるレンズ全系の焦点距離をfwとしたとき、以
下の式(1)を満足させるとよい。
場合、画像変位補正群は変位補正時の画質の劣化を十分
に少なくすると同時に、ズームレンズの変倍群としての
機能を有する必要がある。特に本発明においては、画像
変位補正群である第3レンズ群が単レンズであるるの
で、屈折力配置には特別の注意をはらう必要がある。
レンズ群と第4レンズ群の合成屈折力を十分な負の屈折
力にすることが困難となり、テレフォトタイプの屈折力
配置をとりずらくなることから、望遠端で明るいFナン
バーを確保することが困難となる。一方、式(1)の下
限を越えると、焦点距離全域にわたって特にコマ収差と
歪曲収差の補正が困難となる。
せるとよい。
点距離を以下の式(3)及び式(4)によって定めると
よい。
を設定したものであり、上限をこえると広角側で第2レ
ンズ群と第3レンズ群の合成屈折力が、レトロフォーカ
スタイプの後群として適切な正の屈折力とすることが困
難となり、その結果広角端における像面湾曲及びコマ収
差の補正が困難となる。下限をこえると必要な変倍比を
確保するのが困難となったり、望遠端でテレフォトタイ
プの屈折力配置をとりずらくなることから、望遠端で明
るいFナンバーを確保することが困難となる。
に設定したものであり、上限を外れると広角側でバック
フォーカスの確保が困難となり、下限を外れると、特に
望遠端で画像変位補正のための第3レンズ群の駆動量を
小さくすることが困難となる。
ンズ群、第4レンズ群の焦点距離を以下の式(5)及び
式(6)によって定めるとよい。
の4つの実施例を示す表である。いずれの実施例も式
(1)から式(6)までの6つの式をすべて満足させて
いる。
での4つの実施例のズームレンズの変倍動作を説明する
ための図である。LIは負の第1レンズ群、LIIは正
の第2レンズ群、LIIIは負の第3レンズ群、LIV
は正の第4レンズ群、SPは絞り、FCはフレアーカッ
ター、IPは像面である。物体側から順に、LIは物体
側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸
の正メニスカスレンズ、LIIは両凸レンズ、物体側に
凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレ
ンズの接合レンズ、SPはLIIIの物体側に配置さ
れ、LIIIは両凹レンズ、LIVは像側に凸の負メニ
スカスレンズ、像側に凸の正メニスカスレンズで構成さ
れており、LIVの負メニスカスレンズはポリカーボネ
ートの非球面レンズである。
凸の軌跡で移動、LII、LIII、LIVは物体側へ
移動しており、SPはLIIIと一体で移動している。
LIを物体側へ移動させて行う。
と略垂直方向に、言い換えると、垂直な成分を持つよう
に移動させる。
ンズ構成を示す図である。
メニスカスレンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズ、
物体側に凸の正メニスカスレンズである。
ズ群の移動および相対位置関係は各数値実施例1、2、
3、4と同様である。
から数値実施例5における各面の曲率半径R、面間距離
d、屈折率n、アッベ数νを示す。各表において、Ri
は物体側より順に第i番目のレンズ厚及び空気間隔、N
i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、ωは光軸に対する入
射角、2ωは全画角(度)、ωは半画角である。fはズ
ームレンズの焦点距離、FnoはズームレンズのFナン
バーである。
3.71639e−08」とあるのは、「C=3.71
639×10-8」の意味である。
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、
以下の式で表される。
差図である。これらの各図においては、第3レンズLI
IIが基準位置すなわち光軸上にある時の縦収差(球面
収差sph、非点収差as 歪曲収差dist、倍率色
収差chro)が示されている。
2点鎖線はg線に、点線は正弦条件に、それぞれ対応す
る。
面Sに、点線はメリジオナル像面に、それぞれ対応す
る。
基準位置にある場合の横収差(倍率色収差chro)、
及び、結像位置を補正するために第3レンズLIIIを
移動した後の横収差も示されている。具体的には、第3
レンズ群を光軸と略垂直に、言換えると垂直な成分を持
つように移動させ、無限距離物体を0.5°の画角に相
当する画像変位を行ったときの横収差図であり、像高が
0.00,±10.00、±15.00、±18.0
0、±21.64の場合についての横収差図である。
でのd線に、2点鎖線はメリジオナル像面でのg線に、
点線はサジタル像面でのd線に、それぞれ対応する。
一部のレンズ群を光軸と略垂直に、言換えると、垂直な
成分を持つように移動させることにより、撮影画像の変
位を補正する機能をもたせ、且つ装置全体のコンパクト
化、ローコスト化を可能としたズームレンズを提供でき
る。
表
めのレンズ群の配置図
のレンズ構成図
3,4レンズ群 SP 絞り FC フレアーカッター IP 像面
Claims (5)
- 【請求項1】 物体側より像側に向かって、負の屈折力
の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の
屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群と
をこの順に配置し、広角から望遠への変倍の際、前記第
1レンズ群は像側へ凸の軌跡で移動し、前記第2レンズ
群は前記第1レンズ群との間隔を小とするように物体側
へ移動し、前記第3レンズ群と前記第2レンズとの間隔
を大とし、前記第4レンズ群と前記第3レンズ群との間
隔を小とするように物体側へ移動し、前記第3レンズ群
を光軸方向と垂直な成分を持つようにに移動させること
によって結像位置を変位させるズームレンズであって、 前記第3レンズ群は単レンズであることを特徴とするズ
ームレンズ。 - 【請求項2】 前記第3レンズ群は非球面を有すること
を特徴とする請求項1記載のズームレンズ。 - 【請求項3】 前記第3レンズ群はプラスティックレン
ズであることを特徴とする請求項1記載のズームレン
ズ。 - 【請求項4】 第3レンズ群の焦点距離をf3,広角端
におけるレンズ全系の焦点距離をfwとしたとき、 1.5<|f3/fw|<5.0であることを特徴とす
る請求項1記載のズームレンズ。 - 【請求項5】 第iレンズ群の焦点距離をfi,広角端
におけるレンズ全系の焦点距離をfwとしたとき、1.
5<|f3/f2|<5.0であり、2.5<|f4/
fw|<15.0であることを特徴とする請求項4記載
のズームレンズ。
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