JP3003368B2 - 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
- Publication number
- JP3003368B2 JP3003368B2 JP4059749A JP5974992A JP3003368B2 JP 3003368 B2 JP3003368 B2 JP 3003368B2 JP 4059749 A JP4059749 A JP 4059749A JP 5974992 A JP5974992 A JP 5974992A JP 3003368 B2 JP3003368 B2 JP 3003368B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- group
- refractive power
- image
- eccentric
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
レを補正する機能、所謂防振機能を有した変倍光学系に
関し、特に防振用の可動レンズ群を、例えば光軸と直交
する方向に移動させて防振効果を発揮させたときの光学
性能の低下の防止を図った防振機能を有した変倍光学系
に関するものである。
影をしようとすると撮影系に振動が伝わり撮影画像にブ
レが生じる。
有した防振光学系が、例えば特開昭50−80147号
公報や特公昭56−21133号公報、特開昭61−2
23819号公報等で提案されている。
アフォーカルの変倍系を有するズームレンズにおいて第
1の変倍系の角倍率をM1 、第2の変倍系の角倍率をM
2 としたときM1 =1−1/M2 なる関係を有するよう
に各変倍系で変倍を行うと共に、第2の変倍系を空間的
に固定して画像のブレを補正して画像の安定化を図って
いる。
置の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。
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。
特公昭57−7414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。
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。
レンズ群を振動させて撮影画像のブレをなくし、静止画
像を得る機構には画像のブレの補正量が大きいことやブ
レ補正の為に振動させるレンズ群(可動レンズ群)の移
動量が少ないこと等が要望されている。
マ、偏心非点収差、偏心色収差、そして偏心像面湾曲収
差等が多く発生すると画像のブレを補正したとき偏心収
差の為、画像がボケてくる。例えば偏心歪曲収差が多く
発生すると光軸上の画像の移動量と周辺部の画像の移動
量が異なってくる。この為、光軸上の画像を対象に画像
のブレを補正しようと可動レンズ群を偏心させると、周
辺部では画像のブレと同様な現象が発生してきて光学特
性を著しく低下させる原因となってくる。
おいては可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動さ
せ、偏心状態にしたとき偏心収差発生量が少なく光学性
能の低下の少ないこと、可動レンズ群の少ない移動量で
大きな画像のブレを補正することができる、所謂偏心敏
感度(単位移動量ΔHに対する画像のブレの補正量Δx
との比Δx/ΔH)が大きいことが要求されている。
せた変倍光学系を得るのは一般に大変困難で、特に変倍
光学系の一部の屈折力を有したレンズ群を偏心させると
光学性能が大きく低下し、良好なる画像が得られない欠
点があった。
軸と直交する方向に移動させて画像のブレを補正する
際、可動レンズ群として小型軽量のレンズ群を用い、か
つ少ない移動量で大きな画像のブレを補正することがで
き、更に可動レンズ群を移動させて平行偏心させたとき
の前述の各種の偏心収差の発生量が少なく良好なる光学
性能が得られる防振機能を有した変倍光学系の提供を目
的とする。
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群、負の屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、正
の屈折力の第4群そして負の屈折力の第5群の5つのレ
ンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行
う変倍光学系であって、該第5群は負の屈折力の第51
群と正の屈折力の第52群の2つのレンズ群を有し、該
第51群を光軸と直交する方向に移動させることにより
撮影画像のブレを補正しており、望遠端における該第1
群から該第4群までの合成の焦点距離をFF1,4、該
第5群の焦点距離をF5、望遠端における全系の焦点距
離をFT、該第51群の焦点距離をF51としたとき 0.3 <FF1,4/FT<0.45 ‥‥‥(1) 0.10<|F5/FT| <0.30 ‥‥‥(2) 0.25<|F51/F5|<0.45 ‥‥‥(3) なる条件を満足することを特徴としている。
て、広角端から望遠端への変倍を前記第1群、第3群そ
して第5群を物体側へ移動させて行っていることを特徴
としている。
例1,2の変倍光学系のレンズ断面図である。図1,図
5において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は正の屈
折力の第4群、L5は負の屈折力の第5群である。第5
群L5は画像のブレを補正する為に光軸と直交する方向
に偏心移動する負の屈折力の第51群と正の屈折力の第
52群の2つのレンズ群より成っている。
第3群L3、そして第5群L5の3つのレンズ群を光軸
上矢印の如く物体側へ移動させて行っている。本実施例
では第5群L5が負の屈折力である為、第1群L1から
第4群L4までの合成屈折力は全変倍範囲にわたり正と
なっている。
学系が傾いて、画像にブレが生じたときは不図示の公知
のブレ検出手段等により、このときのブレを検出してい
る。そして該ブレ検出手段からの出力信号に応じて不図
示の駆動手段により第51群L51を光軸と直交する方
向に移動させている。これにより撮影画像のブレを補正
している。
図5で示すように所定形状の複数のレンズより構成し、
該第51群L51を偏心させて画像のブレを補正したと
きの偏心収差の発生量が少なくなるようにしている。
の広角端、中間、望遠端での収差図である。図中(A)
は偏心のない通常状態、(B)は振動が1度あったとき
の振動補償状態を示している。収差図においてhは像高
を示している。図6,図7,図8は本発明の数値実施例
2の広角端、中間、望遠端での収差図である。図中
(A)は偏心のない通常状態、(B)は振動が1度あっ
たときの振動補償状態を示している。
の光学的作用を図9に示した撮影光学系の一部のレンズ
群を光軸と直交する方向に偏心駆動させて撮影画像の変
位を補正する防振光学系を想定したモデルについて説明
する。
い変位補正を実現する為には上記の1次の原点移動(Δ
E)を十分に大きくする必要がある。このことを踏まえ
た上で1次の偏心像面湾曲(PE)を補正する条件を考
える。図9は撮影光学系を物体側から順に第o群、第p
群、第q群の3つのレンズ群で構成し、このうち第p群
を光軸と直交する方向に平行移動させて画像のブレを補
正している。
それぞれφo ,φp ,φq とし、各レンズ群への近軸軸
上光線と軸外光線の入射角をα,αa、近軸軸上光線と
軸外光線の入射高をh,ha及び収差係数にも同様のs
uffixを付して表記する。又各レンズ群はそれぞれ
少ないレンズ枚数で構成されるものとし、各収差係数は
それぞれ補正不足の傾向を示すものとする。
ツバール和に着目すると各レンズ群のペッツバール和P
o ,Pp ,Pq は各レンズ群の屈折力φo ,φp ,φq
に比例し、略 Po =Cφo Pp =Cφp Pq =Cφq (但しCは定数) なる関係を満足する。従って第p群を平行偏心させたと
きに発生する1次の偏心像面湾曲(PE)は上式を代入
して次のように整理することができる。
0又はφq =αp /hp とすることが必要となる。とこ
ろがφp =0とすると1次の原点移動(ΔE)が0とな
って変位補正ができなくなるためφq =αp /hp を満
足する解を求めなければならない。即ちhp >0である
ため、少なくともαp とφq を同符号とすることが必要
となるわけである。
>0となる。更にこのときφp >0とすると0<αp <
α´p <1 1次の原点移動(ΔE)は次のようになる。
撮影画像のブレの変位量との比)が1より小さくなる。
又前述のようにφp =0では偏心敏感度は0となる。従
って、このような場合にはφp <0としなければならな
い。
φo <0、従って更に必然的にφp >0となる。
大きくしつつ、1次の偏心像面湾曲(PE)を補正する
ことの可能となる光学系の屈折力配置は次のようなもの
が適する。
ぞれ図10(A)及び図12(B)のようになる。
学系(ズームレンズ)にこれらの屈折力配置を適用す
る。望遠型のズームレンズを想定するのは画像のブレが
画質を低下させやすい焦点距離領域を対象とし、防振機
能がより効果的となる状況を想定した為である。
倍に係わるレンズ群の屈折力配置が物体側から順に正、
負、正、正という構成の4群ズームレンズや、正、負、
正という構成の3群ズームレンズがある。又3群ズーム
レンズを改良して諸収差を良好に補正しつつ、更にコン
パクトな構成を実現した変倍に係わるレンズ群の屈折力
配置が、物体側から順に正、負、正、負という構成の4
群ズームレンズや正、負、正、正、負という構成の5群
ズームレンズ等数多くのズームレンズがある。
ち、よりコンパクトな構成を実現することの可能な最も
像面側に負の屈折力のレンズ群を配置したものを改良し
て振動補償を可能としたことを特徴としている。
心駆動するレンズ群(偏心レンズ群)が小型軽量である
ことが必要となる。一般に望遠型のズームレンズの場
合、最も物体側に配置されるレンズ群はレンズ外径が大
きく、像面側に向かうに従って徐々に外径が小さくなる
という傾向を持っている。
たレンズ群を配置したときもこの傾向を持っている。こ
の場合には最も像面側に配置される負レンズ群は、特に
そのレンズ外径が小さくなるという特徴を持っている。
従ってこのようなレンズ群に防振機構を付加する際、構
造上は最も像面側のレンズ群、又はその一部に適用する
のが望ましいことになる。
に配置される負の屈折力のレンズ群、又はその一部を偏
心駆動した際の偏心収差について考察する。
動する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力、偏心
レンズ群は負の屈折力、偏心レンズ群より像面側のレン
ズ群は存在しないという構成となり、前述のタイプ
(イ)及びタイプ(ロ)のどちらにも該当しない為、偏
心像面湾曲への補正は困難となる。
折力の2つのレンズ群に分割して正レンズ群を偏心駆動
する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力であ
り、前述のタイプ(イ),(ロ)のいずれにも該当しな
い為、偏心像面湾曲の補正は困難となる。
折力の2つのレンズ群に分割して負レンズ群を偏心駆動
する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力、偏心
レンズ群は負の屈折力、偏心レンズ群より像面側のレン
ズ群は正の屈折力という構成となり前述のタイプ(イ)
に該当する為の屈折力配置を適切に設定することにより
偏心像面湾曲の補正は可能となる。
の屈折力の3つのレンズ群、あるいは負、正、負の屈折
力の3つのレンズ群等、3つのレンズ群以上に分割して
その一部のレンズ群を偏心駆動する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群、偏心レンズ群、偏
心レンズ群より像面側のレンズ群のそれぞれの屈折力を
適宜設定することにより、前述のタイプ(イ)あるいは
タイプ(ロ)の屈折力配置とすることが可能となり、偏
心像面湾曲の補正は可能である。しかしながらズームレ
ンズの1つのレンズ群をこのように分割できるようにす
る為には、そのレンズ群を多数枚のレンズで構成するこ
とが必要となって、全体としてコンパクトなレンズ構成
とすることが難しくなる。
側に負の屈折力のレンズ群を配置するズームレンズの最
も像面側のレンズ群を更に物体側から順に負の屈折力の
前群と正の屈折力の後群に分割し、この前群を平行偏心
駆動することにより、コンパクトなレンズ構成の望遠型
のズームレンズを達成しつつ、偏心駆動するレンズ群の
外径を小さく保ち、偏心による収差の発生を十分に小さ
く補正している。
際、上述のようなレンズ構成とし、偏心によって発生す
る収差、特に偏心像面湾曲を良好に補正し、更に偏心像
面湾曲及び偏心コマ収差等、その他の諸収差をも良好に
補正した変倍光学系を達成している。
行偏心させる第51群よりも物体側の各レンズ群の望遠
端の合成焦点距離と全系の望遠端の焦点距離との比を適
切に設定し、主に望遠側での偏心像面湾曲を良好に補正
する為のものである。
の為のレンズ構成が複雑化し、又所定の変倍比を確保す
るのが難しくなり、更に全変倍範囲にわたりコマ収差を
良好に補正するのが難しくなってくる。逆に上限値を越
えると所定の偏心敏感度を維持しつつ偏心像面湾曲を良
好に補正するのが難しくなってくる。
系の焦点距離の比を適切に設定し、主にレンズ系全体の
小型化を図りつつ変倍光学系の望遠型を効果的に達成す
る為のものである。
屈折力の分担が大きすぎて、変倍に伴うコマ収差の変動
が大きくなってくる。逆に上限値を越えると第2群の負
の屈折力の分担が大きくなりすぎ、第2群からの発散光
束の発散角が大きくなってきてレンズ系全体が大型化し
てくるので良くない。
第5群との焦点距離の比を適切に設定し、主に第51群
を偏心移動させて画像のブレを補正したときに発生する
偏心収差を少なくする為のものである。
の負の屈折力の第51群と正の屈折力の第52群の屈折
力が共に強くなり、偏心球面収差や偏心コマ収差等の変
動を良好に補正するのが難しくなってくる。特に第51
群の負の屈折力が強くなりすぎると偏心像面湾曲が大き
くなってくるので良くない。逆に上限値を越えると偏心
敏感度が小さくなり、所定量の画像のブレを補正する為
に第51群の偏心移動量を増加させねばならなく機構的
に複雑になってくるので良くない。
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。
数値との関係を表−1に示す。 (数値実施例1) R 1= 120.02 D 1= 2.6 N 1=1.80518 ν 1= 25.4 R 2= 75.10 D 2= 6.6 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 3=-800.96 D 3= 0.2 R 4= 89.05 D 4= 4.6 N 3=1.48749 ν 3= 70.2 R 5= 448.65 D 5= 可変 R 6=-140.82 D 6= 1.5 N 4=1.83481 ν 4= 42.7 R 7= 30.06 D 7= 3.75 R 8= 37.59 D 8= 3.6 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R 9= 137.83 D 9= 可変 R10=(絞り) D10= 2.8 R11=-144.15 D11= 1.5 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R12= 311.07 D12= 4.5 N 7=1.51742 ν 7= 52.4 R13= -37.19 D13= 可変 R14= 62.18 D14= 5.5 N 8=1.48749 ν 8= 70.2 R15= -32.84 D15= 1.5 N 9=1.83400 ν 9= 37.2 R16=-133.83 D16= 0.2 R17= 50.72 D17= 4.0 N10=1.51742 ν10= 52.4 R18=-108.62 D18= 可変 R19= 305.79 D19= 1.3 N11=1.77250 ν11= 49.6 R20= 29.14 D20= 4.0 R21= -48.79 D21= 1.3 N12=1.77250 ν12= 49.6 R22= 55.80 D22= 2.6 N13=1.59270 ν13= 35.3 R23= 138.69 D23= 2.0 R24= 82.28 D24= 7.8 N14=1.83400 ν14= 37.2 R25= -32.81 D25= 1.5 N15=1.61293 ν15= 37.0 R26=-126.51
の各レンズ群のうち、前述の条件を満たす第51群を偏
心させることにより画像のブレを補正すると共に、偏心
に伴う偏心収差の発生量を極力押さえた高い光学性能を
維持することのでき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。
為のレンズ構成の模式図
為のレンズ構成の模式図
Claims (2)
- 【請求項1】 物体側より順に正の屈折力の第1群、負
の屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、正の屈折力の
第4群そして負の屈折力の第5群の5つのレンズ群を有
し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍光学
系であって、該第5群は負の屈折力の第51群と正の屈
折力の第52群の2つのレンズ群を有し、該第51群を
光軸と直交する方向に移動させることにより撮影画像の
ブレを補正しており、望遠端における該第1群から該第
4群までの合成の焦点距離をFF1,4、該第5群の焦
点距離をF5、望遠端における全系の焦点距離をFT、
該第51群の焦点距離をF51としたとき 0.3 <FF1,4/FT<0.45 0.10<|F5/FT| <0.30 0.25<|F51/F5|<0.45 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】 広角端から望遠端への変倍を前記第1
群、第3群そして第5群を物体側へ移動させて行ってい
ることを特徴とする請求項2の防振機能を有した変倍光
学系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4059749A JP3003368B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4059749A JP3003368B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05224160A JPH05224160A (ja) | 1993-09-03 |
JP3003368B2 true JP3003368B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=13122205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4059749A Expired - Fee Related JP3003368B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3003368B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08278445A (ja) * | 1995-04-04 | 1996-10-22 | Nikon Corp | 防振機能を備えたズームレンズ |
JPH0915502A (ja) * | 1995-07-03 | 1997-01-17 | Nikon Corp | 防振機能を備えたズームレンズ |
JPH0980309A (ja) * | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Nikon Corp | 変倍光学系 |
JPH09265042A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Minolta Co Ltd | 手ぶれ補正機能付き撮影光学系 |
JP3880125B2 (ja) * | 1997-04-01 | 2007-02-14 | キヤノン株式会社 | 振動補償機能を有するズームレンズ |
US6010537A (en) * | 1997-08-19 | 2000-01-04 | Minolta Co., Ltd. | Zoom lens system having an image blur compensation function |
JP4585776B2 (ja) | 2004-02-26 | 2010-11-24 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
JP2006071993A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
JP4961710B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2012-06-27 | ソニー株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
JP2007212846A (ja) | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
JP2007279351A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Fujinon Corp | 変倍光学系 |
JP5650037B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-01-07 | 株式会社タムロン | 望遠ズームレンズ |
JP5720377B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-05-20 | 株式会社ニコン | ズームレンズ、光学装置、ズームレンズの製造方法 |
JP5760964B2 (ja) * | 2011-11-04 | 2015-08-12 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4059749A patent/JP3003368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05224160A (ja) | 1993-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3359131B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
US6473231B2 (en) | Variable magnification optical system having image stabilizing function | |
US4927250A (en) | Optical system for compensating chromatic abherration of image | |
JP3003370B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JP3412964B2 (ja) | 防振機能を有した光学系 | |
JP4146977B2 (ja) | ズームレンズ | |
JP3141681B2 (ja) | 防振機能を有した光学系 | |
JP3003368B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JPH06148523A (ja) | リヤーフォーカス式のズームレンズ | |
JP2629904B2 (ja) | リヤーフォーカス式のズームレンズ | |
JP3706644B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JP2621280B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JPH11316342A (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JP2001066500A (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JP4533437B2 (ja) | ズームレンズ | |
JP2621387B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JP3352248B2 (ja) | ズームレンズ | |
JPH10260355A (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JP3376143B2 (ja) | ズームレンズ | |
JPH10260356A (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 | |
JPH0713079A (ja) | リヤーフォーカス式の望遠型ズームレンズ | |
JPH06230285A (ja) | ズームレンズ | |
JP2001116989A (ja) | 防振機能を有した対物レンズおよびそれを用いた双眼鏡 | |
JP2867813B2 (ja) | ズームレンズ | |
JP2998434B2 (ja) | 防振機能を有した変倍光学系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |