JP5782894B2 - Anti-vibration optical system and imaging apparatus including the same - Google Patents
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Description
本発明は、防振光学系とそれを含む撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration-proof optical system and an image pickup apparatus including the same.
近年、防振機能を備えた様々な光学系や撮像装置が開示されている。例えば、特許文献
１に記載の防振機能を備えたフロントテレコンバーターでは、１．９倍以上のアフォーカ
ル倍率を確保しながら、良好に諸収差を抑えつつ、コンバーターレンズの凹レンズ群に３
枚貼り合わせ、もしくは２枚貼り合わせレンズと１枚の単レンズからなるレンズ群を採用
し、この貼り合わせの凹レンズ群を防振レンズ群として光軸に対して垂直に移動させるこ
とにより、防振機能を実現している。
In recent years, various optical systems and image pickup apparatuses having an image stabilization function have been disclosed. For example, in the front teleconverter provided with the image stabilization function described in
Adopting a single lens or a lens group consisting of two single lenses and a single lens, and moving this concave lens group as an anti-vibration lens group perpendicular to the optical axis The function is realized.
しかしながら、特許文献１の発明では、コンバーターレンズの挿脱によって変倍を行う
ため、コンバーターレンズが装着されていない短焦点距離の状態においては、防振機能を
持つことができない。また、防振レンズ群は、光軸に対して垂直方向にシフトさせるとき
に、製造誤差に伴うチルトが生じる可能性があり、防振時に画像が劣化するおそれがある
。さらに、防振レンズ群の最大移動量によって決まる、補正可能な像の移動量が０．１６
mm程度（光軸補正角度換算で０．１３°程度（実施例１を参照））と小さく、比較的振幅
の大きい振動に対応できない可能性がある。
However, in the invention of
It is as small as about mm (about 0.13 ° in terms of optical axis correction angle (see Example 1)), and may not be able to handle vibrations with relatively large amplitude.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、比較的大きな変倍比を保ちつ
つ、変倍時のどの焦点距離の状態においても防振機能を利用可能で、防振時に偏芯誤差の
影響が小さく、画像の劣化も小さく、補正可能な像の移動量が大きい防振光学系とそれを
含む撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and can maintain the relatively large zoom ratio and can use the anti-vibration function at any focal length during zooming. An object of the present invention is to provide an anti-vibration optical system in which the influence of the core error is small, the deterioration of the image is small, and the correctable image movement amount is large, and an imaging apparatus including the same.
このような目的を達成するため、本発明を例示する第一の態様に従えば、撮像光学系の物体側に配置され、光軸に沿って並んだ、正の屈折力を有する正レンズ群と、負の屈折力を有する負レンズ群とを有し、光軸と直交する回転中心軸を中心にレンズ系全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能なコンバーターレンズにおいて、前記回転中心軸を中心にレンズ系全体を揺動させて、画像ブレ補正を行うことが可能な構成であり、光軸に沿って並んで前記コンバーターレンズを２組有し、これら２組のコンバーターレンズは、光軸方向から見て互いの前記回転中心軸が９０度をなすように配置されている防振光学系が提供される。 In order to achieve such an object, according to a first aspect illustrating the present invention, a positive lens group having a positive refractive power, arranged on the object side of the imaging optical system and arranged along the optical axis; And a negative lens group having a negative refractive power, the entire lens system is rotated around a rotation center axis orthogonal to the optical axis and arranged in the opposite direction, and functions as a teleconverter and a wide converter in switchable converter lens, the entire lens system about a rotation center axis is swung, configured der capable of performing an image blur correction is, two sets of the converter lens aligned along the optical axis a, these two sets of converter lens, vibration reduction optical system wherein the central axis of rotation of each other when viewed from the optical axis direction that are arranged so as to form a 90 ° is provided.
また、本発明を例示する第二の態様に従えば、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記防振光学系と、前記撮像光学系と、前記防振光学系を介して前記撮像光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、前記回転中心軸を中心に前記コンバーターレンズのレンズ系全体を回転させる回転駆動部と、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替える際に操作される操作部と、前記操作部の操作内容に応じて、前記回転駆動部の駆動制御を行う変倍制御部と、前記撮像光学系の振動の方向および速度を検出する振動検出部と、前記振動検出部による検出結果に基づき、前記回転駆動部の駆動制御を行う防振制御部とを有する撮像装置が提供される。
According to a second aspect illustrating the present invention, the image stabilization optical system according to any one of
本発明によれば、比較的大きな変倍比を保ちつつ、変倍時のどの焦点距離の状態におい
ても防振機能を利用可能で、防振時に偏芯誤差の影響が小さく、画像の劣化も小さく、補
正可能な像の移動量が大きい防振光学系とそれを含む撮像装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to use the image stabilization function at any focal length state at the time of zooming while maintaining a relatively large zoom ratio. It is possible to provide a vibration-proof optical system that is small and has a large amount of image correction that can be corrected, and an image pickup apparatus including the same.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。本実施形態に係る防振光学
系は、図１および図２に示すように、撮像光学系Ｌの物体側に配置され、光軸に沿って並
んだ、正の屈折力を有する正レンズ群ＧＰと、負の屈折力を有する負レンズ群ＧＮとを有
し、光軸と直交する回転中心軸Ｏを中心にレンズ系全体を回転させて逆向きに配置させ、
テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能なコン
バーターレンズＣＬにおいて、回転中心軸Ｏを中心にレンズ系全体を揺動させ、画像ブレ
補正を行うことが可能な構成となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The anti-vibration optical system according to the present embodiment is arranged on the object side of the imaging optical system L and is arranged along the optical axis, as shown in FIGS. 1 and 2, and a positive lens group GP having a positive refractive power. And a negative lens group GN having negative refractive power, and the entire lens system is rotated around a rotation center axis O orthogonal to the optical axis, and arranged in the opposite direction.
In the converter lens CL capable of switching between the function as a teleconverter and the function as a wide converter, the entire lens system is swung around the rotation center axis O to perform image blur correction.
本実施形態では、コンバーターレンズＣＬを、テレコンバーターとして機能させる場合
には、物体側から正レンズ群ＧＰ、負レンズ群ＧＮの順で並ぶように、ワイドコンバータ
ーとして機能させる場合には、物体側から負レンズ群ＧＮ、正レンズ群ＧＰの順で並ぶよ
うに、レンズ系全体を回転させて、レンズ配置を切り替えることができるようになってい
る。
In the present embodiment, when the converter lens CL is to function as a teleconverter, the negative lens group GP from the object side is used to function as a wide converter so that the positive lens group GP and the negative lens group GN are arranged in this order from the object side. The lens arrangement can be switched by rotating the entire lens system so that the lens group GN and the positive lens group GP are arranged in this order.
ところで、図１の状態は防振補正を行っていない基準状態であり、図２の状態は防振補
正を行っている（すなわち、回転中心軸Ｏを中心に揺動させる回転角度Δθ＝3°）状態
である。このとき、コンバーターレンズＣＬが、テレコンバーターとしての機能している
場合（以下、「テレ状態」ともいう）と、ワイドコンバーターとしての機能している場合
（以下、「ワイド状態」ともいう）とでは、同じ回転角度Δθであっても、実際に補正さ
れる角度Δωはそれぞれ異なる。テレ状態での補正角度をΔωTとし、ワイド状態での補
正角度をΔωWとすると、それらはコンバーターレンズＣＬを構成する正レンズ群ＧＰの
焦点距離をｆPとし、負レンズ群ＧＮの焦点距離をｆNとし、揺動させる回転角度をΔθと
したとき、次式（Ａ），（Ｂ）で表わすことができる。
Incidentally, the state of FIG. 1 is a reference state in which no image stabilization correction is performed, and the state in FIG. 2 is performing image stabilization correction (that is, a rotation angle Δθ = 3 ° for swinging about the rotation center axis O). ) State. At this time, when the converter lens CL functions as a teleconverter (hereinafter also referred to as “tele state”) and when it functions as a wide converter (hereinafter also referred to as “wide state”), Even if the rotation angle Δθ is the same, the actually corrected angle Δω is different. The correction angle at the telephoto state and [Delta] [omega T, when the correction angle at the wide angle state [Delta] [omega W, they focal length of the positive lens group GP constituting the converter lens CL and f P, the focal length of the negative lens group GN Can be expressed by the following equations (A) and (B), where f N is the rotation angle to be swung and Δθ is the rotation angle.
さらに、像面上での補正量Δｙは、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式（Ｃ
）で表わすことができる。
Further, the correction amount Δy on the image plane is expressed by the following equation (C) where f is the focal length of the entire lens system.
).
このような本実施形態に係る防振光学系では、次の条件式（１）を満足することが好ま
しい。
In the image stabilizing optical system according to this embodiment, it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied.
ＰCL＜０ …（１）
但し、ＰCL：前記コンバーターレンズのペッツバール和。
P CL <0 (1)
Where P CL is the Petzval sum of the converter lens.
なお、上記ペッツバール和Ｐは、屈折面のパワーをφi（ｉは面番号、集光するパワー
を正とする）とし、屈折面前後の屈折率をni、n’iとするとき、面番号ｉ＝ｋ・・・Ｎを
含むレンズに関して、次の条件式（Ｄ）で定義されるものとする。
The Petzval sum P is a surface when the power of the refracting surface is φ i (where i is the surface number and the power to collect light is positive), and the refractive indices before and after the refracting surface are n i and n ′ i. The lens including the number i = k... N is defined by the following conditional expression (D).
一般的に、ペッツバール和は０に近いほど像面湾曲が小さくなるため、０に近い数値で
あることが望ましい。しかしながら、本実施形態に採用しているガリレオ変倍型のコンバ
ーターレンズＣＬでは、正レンズ群ＧＰと比較して負レンズ群ＧＮが大きな負のパワーを
持つため、ペッツバール和は大きな負の数値になり易い。そのため、（１）式の上限値を
上回ってペッツバール和が正の値となるときには、コンバーターレンズＣＬのアフォーカ
ル倍率が小さくなりすぎる、コンバーターレンズの収差補正が困難になる、といった問題
が発生する。
In general, the Petzval sum is closer to 0, so the curvature of field becomes smaller. However, in the Galileo variable power converter lens CL employed in this embodiment, the Petzval sum is a large negative value because the negative lens group GN has a larger negative power than the positive lens group GP. easy. Therefore, when the Petzval sum becomes a positive value that exceeds the upper limit value of the expression (1), there arise problems that the afocal magnification of the converter lens CL becomes too small and it becomes difficult to correct the aberration of the converter lens.
また、本実施形態に係る防振光学系では、次の条件式（２）を満足することが好ましい
。
In the image stabilization optical system according to this embodiment, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
ｆN：負レンズ群ＧＮの焦点距離。
f N : focal length of the negative lens group GN.
上記条件式（２）の下限値を下回る場合、コンバーターレンズＣＬが、アフォーカルコ
ンバーターレンズとして機能しなくなる。一方、条件式（２）の上限値を上回る場合、コ
ンバーターレンズＣＬのアフォーカル倍率が大きくなりすぎ、コンバーターレンズＣＬの
光軸上の長さが長くなりすぎる、レンズ径が大きくなりすぎる、レンズの収差補正が困難
になる、といった問題が発生する。
If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the converter lens CL does not function as an afocal converter lens. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the afocal magnification of the converter lens CL becomes too large, the length on the optical axis of the converter lens CL becomes too long, the lens diameter becomes too large, There arises a problem that aberration correction becomes difficult.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を１．３と
することが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）
の上限値を３．０とすることが好ましい。
In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 1.3. In order to ensure the effect of the present embodiment, conditional expression (2)
It is preferable to set the upper limit of 3.0 to 3.0.
また、本実施形態に係る防振光学系では、正レンズ群ＧＰおよび負レンズ群ＧＮが、そ
れぞれ接合レンズを有することが好ましい。この構成により、色収差を含めた諸収差を良
好に補正したレンズ系とすることができる。
In the image stabilization optical system according to the present embodiment, it is preferable that the positive lens group GP and the negative lens group GN each have a cemented lens. With this configuration, a lens system in which various aberrations including chromatic aberration are favorably corrected can be obtained.
また、本実施形態に係る防振光学系は、図８に示すように、光軸に沿って並んでコンバ
ーターレンズを２組有し、これら２組のコンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２が、光軸
方向から見て互いの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２が９０度をなすように配置することも可能であ
る。
Further, as shown in FIG. 8, the image stabilization optical system according to the present embodiment has two sets of converter lenses arranged along the optical axis, and these two sets of converter lenses CL31 and CL32 are arranged from the optical axis direction. It is also possible to arrange the rotation center axes O1 and O2 so as to form 90 degrees.
図８では、コンバーターレンズＣＬ３１は、回転中心軸Ｏ１を中心に回転することによ
り、変倍と画像ブレ補正の両方を行うことが可能な構成となっている。コンバーターレン
ズＣＬ３２も同様に、回転中心軸Ｏ２を中心に回転することにより、変倍と画像ブレ補正
の両方を行うことが可能な構成となっている。ここで、図８に示すように、光軸とＺ軸が
平行であるとすると、コンバーターレンズＣＬ１の回転中心軸Ｏ１はＸ軸に平行であり、
コンバーターレンズＣＬ２の回転中心軸Ｏ２はＹ軸に平行である。したがって、コンバー
ターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２は、互いの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２が９０度をなすように配
置されていることになる。その結果、コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２における回
転中心軸Ｏ１，Ｏ２を中心とした微小角度での回転、すなわち揺動による画像ブレの補正
方向は、互いに９０度をなすことになる。つまり、図８に示すような構成の防振光学系に
よれば、コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の微小角度回転量（揺動角度）をそれぞ
れ独立して決めることで、任意の２次元の画像ブレ補正を行うことが可能となる。
In FIG. 8, the converter lens CL31 is configured to be able to perform both zooming and image blur correction by rotating about the rotation center axis O1. Similarly, the converter lens CL32 is configured to be able to perform both zooming and image blur correction by rotating about the rotation center axis O2. Here, as shown in FIG. 8, if the optical axis and the Z-axis are parallel, the rotation center axis O1 of the converter lens CL1 is parallel to the X-axis,
The rotation center axis O2 of the converter lens CL2 is parallel to the Y axis. Therefore, the converter lenses CL31 and CL32 are arranged such that the rotation center axes O1 and O2 form 90 degrees. As a result, the rotation directions of the converter lenses CL31 and CL32 around the rotation center axes O1 and O2, that is, the correction directions of the image blur due to the swing are 90 degrees. That is, according to the image stabilization optical system configured as shown in FIG. 8, an arbitrary two-dimensional image blur correction can be performed by independently determining the minute angle rotation amount (swing angle) of the converter lenses CL31 and CL32. Can be performed.
また、本実施形態に係る防振光学系は、図１３に示すように、コンバーターレンズＣＬ
が、光軸方向から見て互いに９０度をなす２つの回転中心軸Ｘ，Ｙを中心に、それぞれ独
立してレンズ系全体を回転させることができるように構成してもよい。なお、図１３では
、後述の第１実施例または第２実施例の防振光学系に係るコンバーターレンズＣＬ（ＣＬ
１，ＣＬ２）および撮像光学系Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）に対し、像面に配置された前記防振光学
系を介して撮像光学系Ｌにより結像された被写体像を撮像する（例えば、ＣＣＤやＣＭＯ
Ｓ等からなる）撮像素子Ｃを備え、コンバーターレンズＣＬを保持しながら該レンズをＸ
，Ｙの２軸で回転することが可能な、２軸ジンバル機構を備えた撮像装置１１を例示して
いる。
Further, the anti-vibration optical system according to the present embodiment has a converter lens CL as shown in FIG.
However, it may be configured such that the entire lens system can be rotated independently around two rotation center axes X and Y that form 90 degrees with each other when viewed from the optical axis direction. In FIG. 13, a converter lens CL (CL) according to an anti-vibration optical system of the first or second example described later is used.
1, CL2) and the imaging optical system L (L1, L2), the subject image formed by the imaging optical system L is imaged via the image stabilization optical system arranged on the image plane (for example, CCD or CMO
S) and the like, while holding the converter lens CL,
, Y illustrates an
このように２軸回転可能なコンバーターレンズＣＬにおいては、回転中心軸Ｘ，Ｙを中
心とした揺動による画像ブレの補正方向が、互いに９０度をなすことになる。従って、図
１３に示すような構成の防振光学系によれば、コンバーターレンズＣＬの回転中心軸Ｘ，
Ｙの微小角度回転量をそれぞれ独立して決めることで、任意の２次元の画像ブレ補正を行
うことが可能となる。なお、変倍するために、コンバーターレンズＣＬのレンズ系全体を
１８０°回転させる場合は、Ｘ軸を中心に回転させても、Ｙ軸を中心に回転させても、ど
ちらでも構わない。
In this way, in the converter lens CL that can rotate biaxially, the correction directions of the image blur due to the swinging around the rotation center axes X and Y are 90 degrees. Therefore, according to the anti-vibration optical system configured as shown in FIG. 13, the rotation center axis X,
Arbitrary two-dimensional image blur correction can be performed by independently determining the Y minute angle rotation amount. Note that when the entire lens system of the converter lens CL is rotated by 180 ° for zooming, it may be rotated about the X axis or the Y axis.
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面と表に基づいて説明する。以下に、表
１〜表６を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。
Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings and tables. Tables 1 to 6 are shown below, but these are tables of specifications in the first to third examples.
表中において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、ｆPは正レンズ群ＧＰの焦点距離を、ｆN
は負レンズ群ＧＮの焦点距離を、ｆLは撮像光学系Ｌの焦点距離を、２ｙはイメージサー
クル径を、φは入射瞳径を、ＬCLはコンバーターレンズＣＬの全長を、ＰCLはコンバータ
ーレンズＣＬのペッツバール和を、ＰLは撮像光学系Ｌのペッツバール和を、面番号は光
線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径（
mm）を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔（mm
）を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率ｎｄを、νｄはｄ線における分散を示
す。なお、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。
In the table, f is the focal length of the entire lens system, f P is the focal length of the positive lens group GP, and f N
Is the focal length of the negative lens group GN, f L is the focal length of the imaging optical system L, 2y is the image circle diameter, φ is the entrance pupil diameter, L CL is the total length of the converter lens CL, and P CL is the converter The lens CL represents the Petzval sum of the lens CL, P L represents the Petzval sum of the imaging optical system L, the surface number represents the order of the lens surfaces from the object side along the direction of travel of the light beam, and r represents the radius of curvature of each lens surface (
mm), d is the surface spacing (mm), which is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (or image surface)
), Nd represents the refractive index nd with respect to the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd represents the dispersion in the d-line. The curvature radius “∞” indicates a plane or an opening.
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、そ
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
Hereinafter, in all specifications, “mm” is generally used for the focal length f, curvature radius r, surface interval d, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this. Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。 The description of the table so far is common to all the embodiments, and the description below is omitted.
（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図４及び表１、表２を用いて説明する。第１実施例に係る
防振光学系は、図１に示すように、撮像光学系Ｌ１の物体側に配置された、コンバーター
レンズＣＬ１を有する。コンバーターレンズＣＬ１は、光軸に沿って並んだ、正の屈折力
を有する正レンズ群ＧＰと、負の屈折力を有する負レンズ群ＧＮとを有する。
(First embodiment)
1st Example is described using FIGS. 1-4, Table 1, and Table 2. FIG. As shown in FIG. 1, the image stabilizing optical system according to the first example includes a converter lens CL1 disposed on the object side of the imaging optical system L1. The converter lens CL1 includes a positive lens group GP having a positive refractive power and a negative lens group GN having a negative refractive power, which are arranged along the optical axis.
正レンズ群ＧＰは、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、両凸レン
ズ、両凹レンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬＰ１を有する。負レンズ群ＧＮは
、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、両凸レンズと両凹レンズとか
らなる接合レンズＬＮ１と、両凹レンズＬＮ２とを有する。
The positive lens group GP includes a cemented lens LP1 including a biconvex lens, a biconcave lens, and a biconvex lens, which are arranged in order from the object side along the optical axis in the tele state. The negative lens group GN includes a cemented lens LN1 including a biconvex lens and a biconcave lens, and a biconcave lens LN2, which are arranged in order from the object side along the optical axis in the tele state.
このように第１実施例の防振光学系のコンバーターレンズＣＬ１は、正レンズ群ＧＰと
負レンズ群ＧＮのそれぞれに接合レンズを有しており、色収差を含む諸収差を良好に補正
したレンズ系となっている。
Thus, the converter lens CL1 of the image stabilizing optical system of the first embodiment has the cemented lens in each of the positive lens group GP and the negative lens group GN, and a lens system that satisfactorily corrects various aberrations including chromatic aberration. It has become.
撮像光学系Ｌ１は、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬ１１、
両凸レンズと両凹レンズとからなる接合レンズＬ１２と、両凹レンズと両凸レンズとから
なる接合レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４とを有する。
The imaging optical system L1 includes a positive meniscus lens L11 arranged in order along the optical axis from the object side.
It has a cemented lens L12 composed of a biconvex lens and a biconcave lens, a cemented lens L13 composed of a biconcave lens and a biconvex lens, and a biconvex lens L14.
コンバーターレンズＣＬ１と撮像光学系ＧＬ１との間には、開口絞りＡＳが設けられて
いる。像面Ｉには、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる、撮像素子（不図示）が設けられ
ている。
An aperture stop AS is provided between the converter lens CL1 and the imaging optical system GL1. The image plane I is provided with an image sensor (not shown) made of, for example, a CCD or a CMOS.
上記構成の第１実施例の防振光学系では、コンバーターレンズＣＬ１を、光軸と直交す
る回転中心軸Ｏを中心に、レンズ系全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバータ
ーとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能な構成となっている。
例えば、テレコンバーターとして機能させる場合には、物体側から正レンズ群ＧＰ、負レ
ンズ群ＧＮの順で並ぶように（図１の上段の光路図参照）、ワイドコンバーターとして機
能させる場合には、物体側から負レンズ群ＧＮ、正レンズ群ＧＰの順で並ぶように（図１
の下段の光路図参照）、コンバーターレンズＣＬ１を回転中心軸Ｏを中心に、レンズ系全
体を回転させてレンズ配置を切り替える。
In the anti-vibration optical system of the first embodiment having the above-described configuration, the converter lens CL1 is rotated around the rotation center axis O orthogonal to the optical axis and disposed in the opposite direction, and functions as a teleconverter. The function as a wide converter can be switched.
For example, in the case of functioning as a teleconverter, the positive lens group GP and the negative lens group GN are arranged in this order from the object side (see the optical path diagram in the upper part of FIG. 1). To the negative lens group GN and the positive lens group GP in order (FIG. 1).
(See the lower optical path diagram), and the lens arrangement is switched by rotating the entire lens system around the rotation center axis O of the converter lens CL1.
また、第１実施例の防振光学系では、コンバーターレンズＣＬ１を、回転中心軸Ｏを中
心に、レンズ系全体を揺動させ、画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。具
体的には、第１実施例においては、図２に示すように、回転角度Δθ＝3°でコンバータ
ーレンズＣＬ１全系を揺動させ、防振補正を行う。
Further, in the image stabilizing optical system of the first embodiment, the converter lens CL1 is configured to be able to perform image blur correction by swinging the entire lens system around the rotation center axis O. Specifically, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the entire system of the converter lens CL1 is swung at the rotation angle Δθ = 3 °, and the image stabilization correction is performed.
以下、表１に第１実施例の防振光学系がテレ状態にある場合のレンズデータを、表２に
第１実施例の防振光学系がワイド状態にある場合のレンズデータを示す。但し、開口絞り
ＡＳ以降の構成については、テレ状態であっても、ワイド状態であっても変わらないため
、表２において開口絞りＡＳ以降のレンズデータの記載を省略している。表１および表２
における面番号１〜２１は、図１に示す面１〜２１に対応している。
Table 1 shows lens data when the image stabilization optical system of the first example is in the tele state, and Table 2 shows lens data when the image stabilization optical system of the first example is in the wide state. However, since the configuration after the aperture stop AS does not change in the tele state or the wide state, the description of lens data after the aperture stop AS is omitted in Table 2. Table 1 and Table 2
The
（表１）第１実施例の防振光学系のレンズデータ（テレ状態）
ｆ＝100mm，fP＝154.5mm，fN＝-77.25mm，ｆL=50mm
２ｙ＝11mm，φ＝25mm，ＬCL＝75mm
ＰCL＝-0.00196mm-1，ＰL(L1)＝0.00379mm-1
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
(正レンズ群GP) 1 44.1848 6.000 1.49782 82.57
2 -196.4335 2.000 1.69680 55.52
3 48.4173 5.000 1.49782 82.57
4 -9619.0286 24.500 1.00000 −
(回転中心軸O) 5 ∞ 29.000
(負レンズ群GN) 6 46.3528 4.000 1.59551 39.21
7 -28.2040 1.500 1.49782 82.57
8 152.1163 1.500 1.00000 −
9 -46.0302 1.500 1.88300 40.66
10 101.3497 5.000 1.00000 −
(開口絞りAS) 11 ∞ 5.000
(撮像光学系L1) 12 19.0085 3.000 1.84666 23.80
13 189.6002 1.000 1.00000 −
14 18.7461 3.000 1.49782 82.57
15 -84.5989 1.500 1.84666 23.80
16 11.8757 7.692 1.00000 −
17 -11.6505 1.500 1.84666 23.80
18 138.3477 4.000 1.49782 82.57
19 -13.8498 1.000 1.00000 −
20 231.5458 4.000 1.84666 23.80
21 -24.4596 39.240 1.00000 −
(Table 1) Lens data of anti-vibration optical system of first example (tele state)
f = 100mm, f P = 154.5mm , f N = -77.25mm, f L = 50mm
2y = 11mm, φ = 25mm, L CL = 75mm
P CL = -0.00196mm -1 , P L (L1) = 0.00379mm -1
Surface number r d nd νd
(Positive lens group GP) 1 44.1848 6.000 1.49782 82.57
2 -196.4335 2.000 1.69680 55.52
3 48.4173 5.000 1.49782 82.57
4 -9619.0286 24.500 1.00000 −
(Rotation center axis O) 5 ∞ 29.000
(Negative lens group GN) 6 46.3528 4.000 1.59551 39.21
7 -28.2040 1.500 1.49782 82.57
8 152.1163 1.500 1.00000 −
9 -46.0302 1.500 1.88300 40.66
10 101.3497 5.000 1.00000 −
(Aperture stop AS) 11 ∞ 5.000
(Imaging optical system L1) 12 19.0085 3.000 1.84666 23.80
13 189.6002 1.000 1.00000 −
14 18.7461 3.000 1.49782 82.57
15 -84.5989 1.500 1.84666 23.80
16 11.8757 7.692 1.00000 −
17 -11.6505 1.500 1.84666 23.80
18 138.3477 4.000 1.49782 82.57
19 -13.8498 1.000 1.00000 −
20 231.5458 4.000 1.84666 23.80
21 -24.4596 39.240 1.00000 −
（表２）第１実施例の防振光学系のレンズデータ（ワイド状態）
ｆ＝25mm，ｆP＝154.5mm，ｆN＝-77.25mm
２ｙ＝11mm，φ＝6.25mm，ＬCL＝75mm
ＰCL＝-0.00196mm-1
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
(負レンズ群GN) 1 -101.3497 1.500 1.88300 40.66
2 46.0302 1.500 1.00000 −
3 -152.1163 1.500 1.49782 82.57
4 28.2040 4.000 1.59551 39.21
5 -46.3528 29.000 1.00000 −
(回転中心軸O) 6 ∞ 24.500
(正レンズ群GP) 7 9619.0286 5.000 1.49782 82.57
8 -48.4173 2.000 1.69680 55.52
9 196.4335 6.000 1.49782 82.57
10 -44.1848 5.000 1.00000 −
(Table 2) Lens data of the image stabilizing optical system of the first example (wide state)
f = 25mm, f P = 154.5mm , f N = -77.25mm
2y = 11mm, φ = 6.25mm, L CL = 75mm
P CL = -0.00196mm -1
Surface number r d nd νd
(Negative lens group GN) 1 -101.3497 1.500 1.88300 40.66
2 46.0302 1.500 1.00000 −
3 -152.1163 1.500 1.49782 82.57
4 28.2040 4.000 1.59551 39.21
5 -46.3528 29.000 1.00000 −
(Rotation center axis O) 6 ∞ 24.500
(Positive lens group GP) 7 9619.0286 5.000 1.49782 82.57
8 -48.4173 2.000 1.69680 55.52
9 196.4335 6.000 1.49782 82.57
10 -44.1848 5.000 1.00000 −
表１および表２のデータから、第１実施例の防振光学系では、ＰCL＝-0.00196mm-1＜0
が成立し、上記条件式（１）を満たすことが分かる。従って、第１実施例に係る防振光学
系では、コンバーターレンズＣＬ１単独で適切な収差補正が行われていることが分かる。
From the data in Tables 1 and 2, in the image stabilizing optical system of the first example, P CL = −0.00196 mm −1 <0
Is satisfied and the above conditional expression (1) is satisfied. Therefore, it can be seen that in the image stabilizing optical system according to the first example, appropriate aberration correction is performed by the converter lens CL1 alone.
また、表１および表２のデータから、第１実施例の防振光学系では、ｆP／｜ｆN｜＝2
が成立し、上記条件式（２）を満たすことが分かる。従って、第１実施例に係る防振光学
系では、コンバーターレンズＣＬ１が、アフォーカルコンバーターレンズとして十分に機
能するとともに、アフォーカル倍率、光軸上の長さ、レンズ径の大きさ等が適切に設定さ
れていることが分かる。
Further, from the data in Tables 1 and 2, in the image stabilizing optical system of the first example, f P / | f N | = 2
Is satisfied and the above conditional expression (2) is satisfied. Therefore, in the image stabilization optical system according to the first example, the converter lens CL1 functions sufficiently as an afocal converter lens, and the afocal magnification, the length on the optical axis, the size of the lens diameter, and the like are appropriately set. You can see that it is set.
また、第１実施例の防振補正量に関して、表１および表２のデータと（Ａ）式、（Ｂ）
式から、テレ状態での補正角度はΔωT＝1.5°となり、ワイド状態での補正角度はΔωW
＝3°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT＝2.62mmとなり
、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW＝1.31mmとなる。
Further, regarding the image stabilization amount of the first embodiment, the data in Tables 1 and 2 and the formula (A), (B)
From the equation, the correction angle in the tele state is Δω T = 1.5 °, and the correction angle in the wide state is Δω W
= 3 °. From the equation (C), the correction amount on the image surface in the tele state is Δy T = 2.62 mm, and the correction amount on the image surface in the wide state is Δy W = 1.31 mm.
図３は、第１実施例に係る防振光学系の防振補正を行っていない基準状態（すなわち、
コンバーターレンズＣＬ１の回転角度Δθ＝0°）の横収差図であり、図中の左側にテレ
状態を、右側にワイド状態を示す。図４は、第１実施例に係る防振光学系の防振補正時（
すなわち、コンバーターレンズＣＬ１の回転角度Δθ＝3°）の横収差図であり、図中の
左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図３および図４に示すように、第１実施例
に係る防振光学系は、防振補正を行っていない状態（図３）と、防振補正を行った状態（
図４）とを比較しても、収差の変化が極めて少ない光学系となっている。このことにより
、回転角度Δθ＝3°というコンバーターレンズＣＬ１の比較的大きな角度偏芯に対して
も、劣化のほとんどない画像を提供することが可能であり、回転変倍と防振を同一の駆動
機構で実現することを可能としている。
FIG. 3 illustrates a reference state in which the image stabilization correction of the image stabilization optical system according to the first example is not performed (that is,
It is a lateral aberration diagram of the rotation angle Δθ = 0 ° of the converter lens CL1, in which the tele state is shown on the left side and the wide state is shown on the right side. FIG. 4 is a diagram illustrating the image stabilization correction of the image stabilization optical system according to the first example (
That is, it is a lateral aberration diagram of the rotation angle Δθ = 3 ° of the converter lens CL1, in which the tele state is shown on the left side and the wide state is shown on the right side. As shown in FIGS. 3 and 4, the image stabilization optical system according to the first example is in a state where the image stabilization correction is not performed (FIG. 3) and a state where the image stabilization correction is performed (
Even when compared with FIG. 4, the optical system has very little change in aberration. This makes it possible to provide an image with almost no deterioration even with a relatively large angular decentering of the converter lens CL1 with a rotation angle Δθ = 3 °, and the same drive for rotation zooming and image stabilization. It can be realized by the mechanism.
（第２実施例）
第２実施例について、図５〜図７及び表３、表４を用いて説明する。第２実施例に係る
防振光学系は、図５に示すように、撮像光学系Ｌ２の物体側に配置された、コンバーター
レンズＣＬ２を有する。コンバーターレンズＣＬ２は、光軸に沿って並んだ、正の屈折力
を有する正レンズ群ＧＰと、負の屈折力を有する負レンズ群ＧＮとを有する。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7 and Tables 3 and 4. As shown in FIG. 5, the image stabilizing optical system according to the second example includes a converter lens CL2 disposed on the object side of the imaging optical system L2. The converter lens CL2 includes a positive lens group GP having a positive refractive power and a negative lens group GN having a negative refractive power, which are arranged along the optical axis.
正レンズ群ＧＰは、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、両凸レン
ズ、両凹レンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬＰ１と有する。負レンズ群ＧＮは
、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、両凸レンズと両凹レンズとか
らなる接合レンズＬＮ１と、両凹レンズＬＮ２とを有する。
The positive lens group GP includes a cemented lens LP1 including a biconvex lens, a biconcave lens, and a biconvex lens, which are arranged in order from the object side along the optical axis in the tele state. The negative lens group GN includes a cemented lens LN1 including a biconvex lens and a biconcave lens, and a biconcave lens LN2, which are arranged in order from the object side along the optical axis in the tele state.
このように第２実施例の防振光学系のコンバーターレンズＣＬ２は、正レンズ群ＧＰと
負レンズ群ＧＮのそれぞれに接合レンズを有しており、色収差を含む諸収差を良好に補正
したレンズ系となっている。
Thus, the converter lens CL2 of the image stabilizing optical system of the second embodiment has a cemented lens in each of the positive lens group GP and the negative lens group GN, and a lens system that satisfactorily corrects various aberrations including chromatic aberration. It has become.
撮像光学系Ｌ２は、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬ２１と
、両凸レンズと両凹レンズとからなる接合レンズＬ２２と、両凹レンズと両凸レンズとか
らなる接合レンズＬ２３と、両凸レンズＬ２４とを有する。
The imaging optical system L2 includes a positive meniscus lens L21, a cemented lens L22 composed of a biconvex lens and a biconcave lens, a cemented lens L23 composed of a biconcave lens and a biconvex lens, arranged in order along the optical axis from the object side. And a biconvex lens L24.
コンバーターレンズＣＬ２と撮像光学系Ｌ２との間には、開口絞りＡＳが設けられてい
る。像面Ｉには、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる、撮像素子（不図示）が設けられて
いる。
An aperture stop AS is provided between the converter lens CL2 and the imaging optical system L2. The image plane I is provided with an image sensor (not shown) made of, for example, a CCD or a CMOS.
上記構成の第２実施例の防振光学系では、コンバーターレンズＣＬ２を、光軸と直交す
る回転中心軸Ｏを中心に、レンズ系全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバータ
ーとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能な構成となっている。
例えば、テレコンバーターとして機能させる場合には、物体側から正レンズ群ＧＰ、負レ
ンズ群ＧＮの順で並ぶように（図５の上段の光路図参照）、ワイドコンバーターとして機
能させる場合には、物体側から負レンズ群ＧＮ、正レンズ群ＧＰの順で並ぶように（図５
の下段の光路図参照）、コンバーターレンズＣＬ２を回転中心軸Ｏを中心に、レンズ系全
体を回転させてレンズ配置を切り替える。
In the anti-vibration optical system of the second embodiment having the above-described configuration, the converter lens CL2 is rotated around the rotation center axis O orthogonal to the optical axis and arranged in the opposite direction so as to function as a teleconverter. The function as a wide converter can be switched.
For example, in the case of functioning as a teleconverter, the positive lens group GP and the negative lens group GN are arranged in order from the object side (see the optical path diagram in the upper part of FIG. 5). To the negative lens group GN and the positive lens group GP in this order (FIG. 5).
In the lower optical path diagram), the entire lens system is rotated around the rotation center axis O of the converter lens CL2 to switch the lens arrangement.
また、第２実施例の防振光学系では、コンバーターレンズＣＬ２を、回転中心軸Ｏを中
心に、レンズ系全体を揺動させ、画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。具
体的には、第２実施例においては、回転角度Δθ＝1°でコンバーターレンズＣＬ２全系
を揺動させ、防振補正を行う。
Further, in the image stabilizing optical system of the second embodiment, the converter lens CL2 is configured to be able to perform image blur correction by swinging the entire lens system around the rotation center axis O. Specifically, in the second embodiment, the entire system of the converter lens CL2 is swung at the rotation angle Δθ = 1 °, and the image stabilization correction is performed.
ここまで説明した通り、第２実施例の全体的な構成は、第１実施例とほぼ同じである。
しかしながら、第２実施例では、第１実施例と比較して、コンバーターレンズＣＬ２の正
レンズ群ＧＰと負レンズ群ＧＮの焦点距離が短くなっており、それに伴ってコンバーター
レンズＣＬ２の全長も短くなっている。また、第２実施例では、防振補正可能な角度がΔ
θ＝1°と、第１実施例と比較して小さくなっている。
As described so far, the overall configuration of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
However, in the second embodiment, compared to the first embodiment, the focal lengths of the positive lens group GP and the negative lens group GN of the converter lens CL2 are shortened, and accordingly, the total length of the converter lens CL2 is also shortened. ing. In the second embodiment, the angle at which image stabilization can be performed is Δ
θ = 1 °, which is smaller than that of the first embodiment.
以下、表３に第２実施例の防振光学系がテレ状態にある場合のレンズデータを、表４に
第２実施例の防振光学系がワイド状態にある場合のレンズデータを示す。但し、開口絞り
ＡＳ以降の構成については、テレ状態であっても、ワイド状態であっても変わらないため
、表４において開口絞りＡＳ以降のレンズデータの記載を省略している。表３および表４
における面番号１〜２０は、図５に示す面１〜２０に対応している。
Table 3 shows lens data when the image stabilizing optical system of the second example is in the tele state, and Table 4 shows lens data when the image stabilizing optical system of the second example is in the wide state. However, since the configuration after the aperture stop AS is the same in the tele state or the wide state, the lens data after the aperture stop AS is not shown in Table 4. Table 3 and Table 4
The
（表３）第２実施例の防振光学系のレンズデータ（テレ状態）
ｆ＝100mm，ｆP=108.8mm，ｆN=-54.4mm，ｆL=50mm
２ｙ＝11mm，φ＝25mm，ＬCL＝45mm
ＰCL＝-0.01196mm-1，ＰL(L2)＝0.01122mm-1
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
(正レンズ群GP) 1 26.2827 6.000 1.49782 82.57
2 -128.6281 2.000 1.69680 55.52
3 19.3407 7.000 1.49782 82.57
4 -443.1445 7.500 1.00000 −
(回転中心軸O) 5 ∞ 8.5000
(負レンズ群GN) 6 37.0993 4.500 1.69680 55.52
7 -24.7427 1.500 1.49782 82.57
8 34.9688 6.500 1.00000 −
9 -20.0375 1.500 1.49782 82.57
10 38.7792 5.000 1.00000 −
(開口絞りAS) 11 ∞ 5.000
(撮像光学系L2) 12 19.6731 3.000 1.49782 82.57
13 99.7616 1.000 1.00000 −
14 20.5538 3.000 1.63980 34.55
15 13.9545 4.919 1.00000 −
16 -16.4087 1.500 1.51680 63.88
17 17.4554 4.000 1.49782 82.57
18 -22.4249 1.000 1.00000 −
19 77.9223 4.000 1.49782 82.57
20 -37.7883 40.333 1.00000 −
(Table 3) Lens data of the image stabilizing optical system of the second example (tele state)
f = 100mm, f P = 108.8mm , f N = -54.4mm, f L = 50mm
2y = 11mm, φ = 25mm, L CL = 45mm
P CL = -0.01196mm -1 , P L (L2) = 0.01122mm -1
Surface number r d nd νd
(Positive lens group GP) 1 26.2827 6.000 1.49782 82.57
2 -128.6281 2.000 1.69680 55.52
3 19.3407 7.000 1.49782 82.57
4 -443.1445 7.500 1.00000 −
(Rotation center axis O) 5 ∞ 8.5000
(Negative lens group GN) 6 37.0993 4.500 1.69680 55.52
7 -24.7427 1.500 1.49782 82.57
8 34.9688 6.500 1.00000 −
9 -20.0375 1.500 1.49782 82.57
10 38.7792 5.000 1.00000 −
(Aperture stop AS) 11 ∞ 5.000
(Imaging optical system L2) 12 19.6731 3.000 1.49782 82.57
13 99.7616 1.000 1.00000 −
14 20.5538 3.000 1.63980 34.55
15 13.9545 4.919 1.00000 −
16 -16.4087 1.500 1.51680 63.88
17 17.4554 4.000 1.49782 82.57
18 -22.4249 1.000 1.00000 −
19 77.9223 4.000 1.49782 82.57
20 -37.7883 40.333 1.00000 −
（表４）第２実施例の防振光学系のレンズデータ（ワイド状態）
ｆ＝25mm，ｆN＝-54.4mm，ｆP＝108.8mm
２ｙ＝11mm，φ＝6.25mm，ＬCL＝45mm，
ＰCL＝-0.01169mm-1
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
(負レンズ群GN) 1 -38.7792 1.500 1.49782 82.57
2 20.0375 6.500 1.00000 −
3 -34.9688 1.500 1.49782 82.57
4 24.7427 4.500 1.69680 55.52
5 -37.0993 8.500 1.00000 −
(回転中心軸O) 6 ∞ 7.500
(正レンズ群GP) 7 443.1445 7.000 1.49782 82.57
8 -19.3407 2.000 1.69680 55.52
9 128.6281 6.000 1.49782 82.57
10 -26.2827 5.000 1.00000 −
(Table 4) Lens data of the image stabilizing optical system of the second example (wide state)
f = 25mm, f N = -54.4mm , f P = 108.8mm
2y = 11mm, φ = 6.25mm, L CL = 45mm,
P CL = -0.01169mm -1
Surface number r d nd νd
(Negative lens group GN) 1 -38.7792 1.500 1.49782 82.57
2 20.0375 6.500 1.00000 −
3 -34.9688 1.500 1.49782 82.57
4 24.7427 4.500 1.69680 55.52
5 -37.0993 8.500 1.00000 −
(Rotation center axis O) 6 ∞ 7.500
(Positive lens group GP) 7 443.1445 7.000 1.49782 82.57
8 -19.3407 2.000 1.69680 55.52
9 128.6281 6.000 1.49782 82.57
10 -26.2827 5.000 1.00000 −
表３および表４のデータから、第２実施例の防振光学系では、ＰCL＝-0.01169mm-1＜0
が成立し、上記条件式（１）を満たすことが分かる。上述の通り、ペッツバール和は０に
近いほど像面湾曲が小さくなるため、０に近い数値であることが望ましい。しかしながら
、第２実施例のペッツバール和の値は、第１実施例のものと比較して大きな負の数値とな
っている。これは、コンバーターレンズＣＬ２の全長を短くすることを優先させたためで
ある。一般に、ガリレオ変倍型コンバーターレンズにおいて、アフォーカル倍率を一定に
保ちながら全長を短くするためには、正レンズ群ＧＰと負レンズ群ＧＮのそれぞれのパワ
ーを強くする必要があるため、結果としてペッツバール和が大きな負の数値となり易い。
そのため、条件式（１）の上限値を上回ってペッツバール和が正の値となるときには、コ
ンバーターレンズの全長が長くなりすぎる、といった問題が発生する。従って、第２実施
例に係る防振光学系では、像面湾曲の補正は第１実施例と比べて不十分なものの、それ以
外の諸収差はコンバーターレンズＣＬ２単独で適切に補正されており、その上全長が短く
、回転の制御を行い易いレンズ系となっていることが分かる。
From the data in Tables 3 and 4, in the image stabilizing optical system of the second example, P CL = −0.01169 mm −1 <0
Is satisfied and the above conditional expression (1) is satisfied. As described above, since the Petzval sum is closer to 0, the curvature of field becomes smaller, and thus it is desirable that the Petzval sum be close to 0. However, the Petzval sum of the second embodiment is a large negative value compared to that of the first embodiment. This is because priority was given to shortening the overall length of the converter lens CL2. In general, in order to shorten the overall length of a Galileo variable power converter lens while keeping the afocal magnification constant, it is necessary to increase the power of each of the positive lens group GP and the negative lens group GN. The sum tends to be a large negative number.
Therefore, when the Petzval sum becomes a positive value exceeding the upper limit value of the conditional expression (1), there arises a problem that the total length of the converter lens becomes too long. Therefore, in the image stabilization optical system according to the second example, correction of the curvature of field is insufficient as compared with the first example, but other aberrations are appropriately corrected by the converter lens CL2 alone. In addition, it can be seen that the lens system has a short overall length and is easy to control rotation.
また、第２実施例は、上記以外にも第１実施例と比べて利点がある。第２実施例のコン
バーターレンズＣＬ２は、ペッツバール和が比較的大きな負の数値であるため、撮像光学
系Ｌ２のペッツバール和を比較的大きな正の数値とすることを可能とし、撮像光学系Ｌ２
の収差補正の負担を緩和させることができる。具体的には、表１および表３のデータから
、第１実施例のペッツバール和ＰL1と第２実施例のペッツバール和ＰL2の関係は、ＰL1＝
0.00379mm−1 < ＰL2＝0.01122mm−1となっている。このため、第１実施例と第２実施例
の撮像光学系Ｌ1とＬ２を比較すると、Ｌ１に比べてＬ２のレンズの構成枚数は少なく、
また使用されている高屈折率ガラスも少ない。従って、第２実施例の方が、第１実施例よ
りも撮像光学系の設計に関して有利であることが分かる。
In addition to the above, the second embodiment has advantages over the first embodiment. Since the converter lens CL2 of the second embodiment has a relatively large Petzval sum, the Petzval sum of the imaging optical system L2 can be set to a relatively large positive value, and the imaging optical system L2
The burden of aberration correction can be reduced. Specifically, from the data in Tables 1 and 3, the relationship between the Petzval sum P L1 of the first example and the Petzval sum P L2 of the second example is P L1 =
0.00379mm -1 <it has a P L2 = 0.01122mm -1. For this reason, when the imaging optical systems L1 and L2 of the first and second embodiments are compared, the number of L2 lenses is smaller than that of L1,
Also, few high refractive index glasses are used. Therefore, it can be seen that the second embodiment is more advantageous in designing the imaging optical system than the first embodiment.
また、表３および表４のデータから、第２実施例の防振光学系では、ｆP／｜ｆN｜＝2
が成立し、上記条件式（２）を満たすことが分かる。従って、第２実施例に係る防振光学
系では、コンバーターレンズＣＬ２が、アフォーカルコンバーターレンズとして十分に機
能するとともに、アフォーカル倍率、光軸上の長さ、レンズ径の大きさ等が適切に設定さ
れていることが分かる。
Further, from the data in Tables 3 and 4, in the image stabilizing optical system of the second example, f P / | f N | = 2
Is satisfied and the above conditional expression (2) is satisfied. Therefore, in the image stabilization optical system according to the second example, the converter lens CL2 functions sufficiently as an afocal converter lens, and the afocal magnification, the length on the optical axis, the size of the lens diameter, and the like are appropriately set. You can see that it is set.
また、第２実施例の防振補正量に関して、表３および表４のデータと（Ａ）式、（Ｂ）
式から、テレ状態での補正角度はΔωT＝0.5°となり、ワイド状態での補正角度はΔωW
＝1°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT＝0.873mmとな
り、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW＝0.436mmとなる。
Further, regarding the image stabilization correction amount of the second embodiment, the data in Tables 3 and 4 and the expressions (A) and (B)
From the equation, the correction angle in the tele state is Δω T = 0.5 °, and the correction angle in the wide state is Δω W
= 1 °. From the equation (C), the correction amount on the image plane in the tele state is Δy T = 0.873 mm, and the correction amount on the image surface in the wide state is Δy W = 0.436 mm.
図６は、第２実施例に係る防振光学系の防振補正を行っていない基準状態（すなわち、
コンバーターレンズＣＬ２の回転角度Δθ＝0°）の横収差図であり、図中の左側にテレ
状態を、右側にワイド状態を示す。図４は、第２実施例に係る防振光学系の防振補正時（
すなわち、コンバーターレンズＣＬ２の回転角度Δθ＝1°）の横収差図であり、図中の
左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図６および図７に示すように、第２実施例
に係る防振光学系は、防振補正を行っていない状態（図６）と、防振補正を行った状態（
図７）とを比較しても、像面湾曲以外の収差の変化が少なく、回転制御が比較的容易な光
学系となっている。このことにより、回転角度Δθ＝1°というコンバーターレンズＣＬ
２の比較的大きな角度偏芯に対しても、劣化のほとんどない画像を提供することが可能で
あり、回転変倍と防振を同一の駆動機構で実現することを可能としている。
FIG. 6 illustrates a reference state in which the image stabilization correction of the image stabilization optical system according to the second example is not performed (that is,
It is a lateral aberration diagram of the rotation angle Δθ = 0 ° of the converter lens CL2, in which the tele state is shown on the left side and the wide state is shown on the right side. FIG. 4 is a diagram illustrating the image stabilization optical system according to the second example during image stabilization correction (
That is, it is a lateral aberration diagram of the rotation angle Δθ = 1 ° of the converter lens CL2, in which the tele state is shown on the left side and the wide state is shown on the right side. As shown in FIGS. 6 and 7, the image stabilization optical system according to the second example is in a state where the image stabilization correction is not performed (FIG. 6) and a state where the image stabilization correction is performed (
Compared with FIG. 7), an optical system in which the change in aberrations other than the curvature of field is small and rotation control is relatively easy is obtained. As a result, the converter lens CL has a rotation angle Δθ = 1 °.
It is possible to provide an image having almost no deterioration even with respect to a relatively large angular eccentricity of 2, and it is possible to realize rotational scaling and vibration isolation with the same drive mechanism.
（第３実施例）
第３実施例について、図８〜図１１及び表５、表６を用いて説明する。なお、第３実施
例の防振光学系では、コンバーターレンズとして、第１のコンバーターレンズＣＬ３１と
、第２のコンバーターレンズＣＬ３２の２組を備えている点が、第１実施例および第２実
施例と比べて大きく異なる。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 11 and Tables 5 and 6. FIG. The anti-vibration optical system of the third example is provided with two sets of converter lenses, a first converter lens CL31 and a second converter lens CL32, in the first and second examples. Compared with.
第３実施例に係る防振光学系は、図８に示すように、撮像光学系Ｌ３の物体側に配置さ
れ、物体側から順に光軸に沿って並んだ、第１のコンバーターレンズＣＬ３１と、第２の
コンバーターレンズＣＬ３２とを有する。
As shown in FIG. 8, the image stabilization optical system according to the third example is disposed on the object side of the imaging optical system L3, and is arranged along the optical axis in order from the object side, and a first converter lens CL31. And a second converter lens CL32.
第１のコンバーターレンズＣＬ３１は、光軸と直交する回転中心軸Ｏ１を中心に回転す
ることにより、変倍と画像ブレ補正の両方を行うことが可能な構成となっている。同様に
、第２のコンバーターレンズＣＬ３２は、光軸と直交する回転中心軸Ｏ２を中心に回転す
ることにより、変倍と画像ブレ補正の両方を行うことが可能な構成となっている。但し、
光軸とＺ軸が平行であるとすると、回転中心軸Ｏ１はＸ軸に平行であり、回転中心軸Ｏ２
はＹ軸に平行である。したがって、第１，第２のコンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２
では、互いの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２が９０度をなすように配置されていることになる。そ
の結果、第１，第２のコンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２では、画像ブレの補正方向
も互いに直交することになり、それぞれの微小角度回転量をそれぞれ独立させて決めるこ
とで、任意の２次元的な画像ブレ補正を行うことが可能となる。
The first converter lens CL31 is configured to be able to perform both zooming and image blur correction by rotating around a rotation center axis O1 orthogonal to the optical axis. Similarly, the second converter lens CL32 is configured to be able to perform both zooming and image blur correction by rotating around a rotation center axis O2 orthogonal to the optical axis. However,
If the optical axis and the Z axis are parallel, the rotation center axis O1 is parallel to the X axis, and the rotation center axis O2
Is parallel to the Y axis. Therefore, the first and second converter lenses CL31 and CL32
Then, the rotation center axes O1 and O2 are arranged so as to form 90 degrees. As a result, in the first and second converter lenses CL31 and CL32, the image blur correction directions are also orthogonal to each other, and each minute angle rotation amount is determined independently, thereby allowing an arbitrary two-dimensional conversion. Image blur correction can be performed.
第１のコンバーターレンズＣＬ３１は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順
に並んだ、正の屈折力を有する正レンズ群ＧＰ１と、負の屈折力を有する負レンズ群ＧＮ
１とを有する。正レンズ群ＧＰ１は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並
んだ、両凸レンズ、両凹レンズおよび正メニスカスレンズからなる接合レンズＬＰ１１を
有する。負レンズ群ＧＮ１は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、
両凸レンズと両凹レンズとからなる接合レンズＬＮ１１と、両凹レンズＬＮ１２とを有す
る。
In the tele state, the first converter lens CL31 includes a positive lens group GP1 having a positive refractive power and a negative lens group GN having a negative refractive power, which are arranged in order along the optical axis from the object side.
1. The positive lens group GP1 includes a cemented lens LP11 including a biconvex lens, a biconcave lens, and a positive meniscus lens, which are arranged in order from the object side along the optical axis in the tele state. The negative lens group GN1 is arranged in order from the object side along the optical axis in the tele state.
It has a cemented lens LN11 composed of a biconvex lens and a biconcave lens, and a biconcave lens LN12.
第２のコンバーターレンズＣＬ３２は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順
に並んだ、正の屈折力を有する正レンズ群ＧＰ２と、負の屈折力を有する負レンズ群ＧＮ
２とを有する。正レンズ群ＧＰ２は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並
んだ、正メニスカスレンズ、負メニスカスレンズおよび両凸レンズとからなる接合レンズ
ＬＰ２１を有する。負レンズ群ＧＮ２は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順
に並んだ、正メニスカスレンズと両凹レンズとからなる接合レンズＬＮ２１とを有する。
In the tele state, the second converter lens CL32 includes a positive lens group GP2 having a positive refractive power and a negative lens group GN having a negative refractive power arranged in order from the object side along the optical axis.
2. The positive lens group GP2 includes a cemented lens LP21 including a positive meniscus lens, a negative meniscus lens, and a biconvex lens, which are sequentially arranged along the optical axis from the object side in the tele state. The negative lens group GN2 includes a cemented lens LN21 including a positive meniscus lens and a biconcave lens arranged in order along the optical axis from the object side in the tele state.
このように第３実施例の防振光学系の各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２は、正
レンズ群ＧＰ（ＧＰ１，ＧＰ２）と負レンズ群ＧＮ（ＧＮ１，ＧＮ２）のそれぞれに接合
レンズを有しており、色収差を含む諸収差を良好に補正したレンズ系となっている。
As described above, each of the converter lenses CL31 and CL32 of the image stabilizing optical system of the third embodiment has a cemented lens in each of the positive lens group GP (GP1, GP2) and the negative lens group GN (GN1, GN2). In this lens system, various aberrations including chromatic aberration are corrected satisfactorily.
撮像光学系Ｌ３は、物体側から光軸に沿って順に並んだ、両凸レンズと負メニスカスレ
ンズとからなる接合レンズＬ３１と、負メニスカスレンズと両凸レンズとからなる接合レ
ンズＬ３２とを有する。
The imaging optical system L3 includes a cemented lens L31 composed of a biconvex lens and a negative meniscus lens, and a cemented lens L32 composed of a negative meniscus lens and a biconvex lens, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第１のコンバーターレンズＣＬ３１と第２のコンバーターレンズＣＬ３２との間には、
開口絞りＡＳが設けられている。像面Ｉには、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる、撮像
素子（不図示）が設けられている。
Between the first converter lens CL31 and the second converter lens CL32,
An aperture stop AS is provided. The image plane I is provided with an image sensor (not shown) made of, for example, a CCD or a CMOS.
このような構成の第３実施例の防振光学系では、各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ
３２を、それぞれの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２を中心に、レンズ系全体を回転させ逆向きに配
置することで、変倍させる（本実施例では、焦点距離を25mm、50mm、100mm、200mmの４段
階で切り替える）ことが可能な構成となっている。
In the anti-vibration optical system of the third embodiment having such a configuration, each of the converter lenses CL31, CL
32 is zoomed by rotating the entire lens system around the respective rotation center axes O1 and O2 and arranging them in the opposite direction (in this embodiment, the focal lengths are 25 mm, 50 mm, 100 mm, and 200 mm). It is possible to switch between stages).
例えば、図８（ａ）に示すように、テレコンバーター（焦点距離200mm）として機能さ
せる場合には、第１のコンバーターレンズＣＬ３１において物体側から正レンズ群ＧＰ１
、負レンズ群ＧＮ１の順で並ぶように、第２のコンバーターレンズＣＬ３２において物体
側から正レンズ群ＧＰ２、負レンズ群ＧＮ２の順で並ぶように、図８（ｂ）に示すように
、焦点距離が100mmのコンバーターレンズ（図中ではミドル１と表記）として機能させる
場合には、第１のコンバーターレンズＣＬ３１において物体側から正レンズ群ＧＰ１、負
レンズ群ＧＮ１の順で並ぶように、第２のコンバーターレンズＣＬ３２において物体側か
ら負レンズ群ＧＮ２、正レンズ群ＧＰ２の順で並ぶように、図８（ｃ）に示すように、焦
点距離が50mmのコンバーターレンズ（図中ではミドル２と表記）として機能させる場合に
は、第１のコンバーターレンズＣＬ３１において物体側から負レンズ群ＧＮ１、正レンズ
群ＧＰ１の順で並ぶように、第２のコンバーターレンズＣＬ３２において物体側から正レ
ンズ群ＧＰ２、負レンズ群ＧＮ２の順で並ぶように、図８（ｄ）に示すように、ワイドコ
ンバーター（焦点距離50mm）として機能させる場合には、第１のコンバーターレンズＣＬ
３１において物体側から負レンズ群ＧＮ１、正レンズ群ＧＰ１の順で並ぶように、第２の
コンバーターレンズＣＬ３２において物体側から負レンズ群ＧＮ２、正レンズ群ＧＰ２の
順で並ぶように、それぞれの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２を中心にレンズ系全体を回転させ、レ
ンズ配置を切り替える。
For example, as shown in FIG. 8A, when functioning as a teleconverter (focal length 200 mm), in the first converter lens CL31, the positive lens group GP1 from the object side.
As shown in FIG. 8B, the second converter lens CL32 is arranged in the order of the negative lens group GN1 so that the positive lens group GP2 and the negative lens group GN2 are arranged in this order from the object side. Is made to function as a 100 mm converter lens (denoted as middle 1 in the drawing), the second lens lens GP31 is arranged in the order of the positive lens group GP1 and the negative lens group GN1 from the object side in the first converter lens CL31. As shown in FIG. 8C, the converter lens CL32 has a focal length of 50 mm so that the negative lens group GN2 and the positive lens group GP2 are arranged in this order from the object side. In the case of functioning, the second converter lens CL31 is arranged so that the negative lens group GN1 and the positive lens group GP1 are arranged in this order from the object side. When functioning as a wide converter (
In the second converter lens CL32, the negative lens group GN1 and the positive lens group GP2 are arranged in this order from the object side, and in the second converter lens CL32, the negative lens group GN2 and the positive lens group GP2 are arranged in this order. The entire lens system is rotated around the central axes O1 and O2, and the lens arrangement is switched.
また、第３実施例の防振光学系では、各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２を、そ
れぞれの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２を中心に、レンズ系全体を揺動させ、画像ブレ補正を行う
ことが可能な構成となっている。具体的には、第３実施例では、回転角度ΔθCL31＝1°
で第１のコンバーターレンズＣＬ３１全系を揺動させ、回転角度ΔθCL32＝3°で第２の
コンバーターレンズＣＬ３２全系を揺動させ、防振補正を行う。
Further, in the image stabilizing optical system of the third embodiment, it is possible to perform image blur correction by swinging the entire lens system around the respective rotation center axes O1 and O2 of the converter lenses CL31 and CL32. It has a configuration. Specifically, in the third embodiment, the rotation angle Δθ CL31 = 1 °.
Then, the entire system of the first converter lens CL31 is oscillated, and the entire system of the second converter lens CL32 is oscillated at the rotation angle Δθ CL32 = 3 ° to correct the image stabilization.
以下、表５に第３実施例の防振光学系がテレ状態にある場合のレンズデータを、表６に
第３実施例の防振光学系がワイド状態にある場合のレンズデータを示す。但し、撮像光学
系Ｌ３の構成については、テレ状態であっても、ワイド状態であっても変わらないため、
表６において撮像光学系Ｌ３のレンズデータの記載を省略している。表５および表６にお
ける面番号１〜２５は、図８に示す面１〜２５に対応している。
Table 5 shows lens data when the image stabilizing optical system of the third example is in the tele state, and Table 6 shows lens data when the image stabilizing optical system of the third example is in the wide state. However, the configuration of the imaging optical system L3 does not change even in the tele state or in the wide state.
In Table 6, the description of the lens data of the imaging optical system L3 is omitted.
（表５）第３実施例の防振光学系のレンズデータ（テレ状態）
ｆ＝200mm，ｆP1=70.2mm，ｆN1=-35.1mm，ｆP2=54.0mm，ｆN2=-38.2mm，ｆL3=70.7mm
２ｙ＝11mm，φ＝18mm
ＬCL31＝35mm，ＰCL31＝-0.01641mm-1，ＬCL32＝20mm、ＰCL32＝-0.00226mm-1
ＰL3＝0.01332mm-1
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
(正レンズ群GP1) 1 22.7943 4.500 1.49782 82.57
2 -70.6447 1.500 1.56883 56.36
3 15.3736 4.500 1.49782 82.57
4 176.9751 7.000 1.00000 −
(回転中心軸O1) 5 ∞ 9.548
(負レンズ群GN1) 6 48.0804 3.000 1.69680 55.52
7 -14.8054 1.500 1.49782 82.57
8 44.1806 1.952 1.00000 −
9 -14.1992 1.500 1.49782 82.57
10 34.5652 5.000 1.00000 −
(開口絞りAS) 11 ∞ 5.000
(正レンズ群GP2) 12 21.5750 2.000 1.49782 82.57
13 68.9703 1.000 1.69680 55.52
14 14.2254 3.000 1.49782 82.57
15 -77.3354 4.000 1.00000 −
(回転中心軸O2) 16 ∞ 7.000
(負レンズ群GN2) 17 -37.9816 2.000 1.51742 52.43
18 -9.6205 1.000 1.49782 82.57
19 34.9405 10.000 1.00000 −
(撮像光学系L3) 20 37.0699 3.000 1.49782 82.57
21 -26.1264 1.500 1.64000 60.08
22 -843.8928 10.685 1.00000 −
23 393.7251 1.500 1.69680 55.52
24 27.7623 3.000 1.48749 70.23
25 -40.6952 60.385 1.00000 −
(Table 5) Lens data of the vibration proof optical system of the third example (tele state)
f = 200mm, f P1 = 70.2mm , f N1 = -35.1mm, f P2 = 54.0mm, f N2 = -38.2mm, f L3 = 70.7mm
2y = 11mm, φ = 18mm
L CL31 = 35mm, P CL31 = -0.01641mm -1 , L CL32 = 20mm, P CL32 = -0.00226mm -1
P L3 = 0.01332mm -1
Surface number r d nd νd
(Positive lens group GP1) 1 22.7943 4.500 1.49782 82.57
2 -70.6447 1.500 1.56883 56.36
3 15.3736 4.500 1.49782 82.57
4 176.9751 7.000 1.00000 −
(Rotation center axis O1) 5 ∞ 9.548
(Negative lens group GN1) 6 48.0804 3.000 1.69680 55.52
7 -14.8054 1.500 1.49782 82.57
8 44.1806 1.952 1.00000 −
9 -14.1992 1.500 1.49782 82.57
10 34.5652 5.000 1.00000 −
(Aperture stop AS) 11 ∞ 5.000
(Positive lens group GP2) 12 21.5750 2.000 1.49782 82.57
13 68.9703 1.000 1.69680 55.52
14 14.2254 3.000 1.49782 82.57
15 -77.3354 4.000 1.00000 −
(Rotation center axis O2) 16 ∞ 7.000
(Negative lens group GN2) 17 -37.9816 2.000 1.51742 52.43
18 -9.6205 1.000 1.49782 82.57
19 34.9405 10.000 1.00000 −
(Imaging optical system L3) 20 37.0699 3.000 1.49782 82.57
21 -26.1264 1.500 1.64000 60.08
22 -843.8928 10.685 1.00000 −
23 393.7251 1.500 1.69680 55.52
24 27.7623 3.000 1.48749 70.23
25 -40.6952 60.385 1.00000 −
（表６）第３実施例の防振光学系のレンズデータ（ワイド状態）
ｆ＝25mm，ｆN1=-35.1mm，ｆP1=70.2mm，ｆN2=-38.2mm，ｆP2=54.0mm
２ｙ＝11mm，φ＝4.5mm
ＬCL31＝35mm，ＰCL31＝-0.01641mm-1，ＬCL32＝20mm，ＰCL32＝-0.00226mm-1
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
(負レンズ群GN1) 1 -34.5652 1.500 1.49782 82.57
2 14.1992 1.952 1.00000 −
3 -44.1806 1.500 1.49782 82.57
4 14.8054 3.000 1.69680 55.52
5 -48.0804 9.548 1.00000 −
(回転中心軸O1) 6 ∞ 7.000
(正レンズ群GP1) 7 -176.9751 4.500 1.49782 82.57
8 -15.3736 1.500 1.56883 56.36
9 70.6447 4.500 1.49782 82.57
10 -22.7943 5.000 1.00000 −
(開口絞りAS) 11 ∞ 5.000
(負レンズ群GN2) 12 -34.9405 1.000 1.49782 82.57
13 9.6205 2.000 1.51742 52.43
14 37.9816 7.000 1.00000 −
(回転中心軸O2) 15 ∞ 4.000
(正レンズ群GP2) 16 77.3354 3.000 1.49782 82.57
17 -14.2254 1.000 1.69680 55.52
18 -68.9703 2.000 1.49782 82.57
19 -21.5750 10.000 1.00000 −
(Table 6) Lens data of the image stabilizing optical system of the third example (wide state)
f = 25mm, f N1 = -35.1mm , f P1 = 70.2mm, f N2 = -38.2mm, f P2 = 54.0mm
2y = 11mm, φ = 4.5mm
L CL31 = 35mm, P CL31 = -0.01641mm -1 , L CL32 = 20mm, P CL32 = -0.00226mm -1
Surface number r d nd νd
(Negative lens group GN1) 1 -34.5652 1.500 1.49782 82.57
2 14.1992 1.952 1.00000 −
3 -44.1806 1.500 1.49782 82.57
4 14.8054 3.000 1.69680 55.52
5 -48.0804 9.548 1.00000 −
(Rotation center axis O1) 6 ∞ 7.000
(Positive lens group GP1) 7 -176.9751 4.500 1.49782 82.57
8 -15.3736 1.500 1.56883 56.36
9 70.6447 4.500 1.49782 82.57
10 -22.7943 5.000 1.00000 −
(Aperture stop AS) 11 ∞ 5.000
(Negative lens group GN2) 12 -34.9405 1.000 1.49782 82.57
13 9.6205 2.000 1.51742 52.43
14 37.9816 7.000 1.00000 −
(Rotation center axis O2) 15 ∞ 4.000
(Positive lens group GP2) 16 77.3354 3.000 1.49782 82.57
17 -14.2254 1.000 1.69680 55.52
18 -68.9703 2.000 1.49782 82.57
19 -21.5750 10.000 1.00000 −
表５および表６のデータから、第３実施例の防振光学系では、第１のコンバーターレン
ズＣＬ３１においてＰCL31＝-0.01641mm-1＜0が成立し、第２のコンバーターレンズＣＬ
３２においてＰCL32＝-0.00226mm-1＜0が成立し、それぞれ上記条件式（１）を満たすこ
とが分かる。従って、第３実施例に係る防振光学系では、第1のコンバーターレンズＣＬ
３１および第２のコンバータＣＬ３２のそれぞれにおいて、単独で適切な収差補正が行わ
れていることが分かる。
From the data in Tables 5 and 6, in the image stabilizing optical system of the third example, P CL31 = −0.01641 mm −1 <0 holds in the first converter lens CL31, and the second converter lens CL
It can be seen that P CL32 = −0.00226 mm −1 <0 at 32, satisfying the above conditional expression (1). Therefore, in the image stabilization optical system according to the third example, the first converter lens CL
It can be seen that each of 31 and the second converter CL32 performs appropriate aberration correction independently.
また、表５および表６のデータから、第３実施例の防振光学系では、第１のコンバータ
ーレンズＣＬ３１においてｆP1／｜ｆN1｜＝2が成立し、第２のコンバーターレンズＣＬ
３２においてｆP2／｜fN2｜＝1.4が成立し、それぞれ上記条件式（２）を満たすことが分
かる。従って、第３実施例に係る防振光学系では、第1のコンバーターレンズＣＬ３１お
よび第２のコンバータＣＬ３２のそれぞれが、アフォーカルコンバーターレンズとして十
分に機能するとともに、アフォーカル倍率、光軸上の長さ、レンズ径の大きさ等が適切に
設定されていることが分かる。
Further, from the data in Tables 5 and 6, in the image stabilizing optical system of the third example, f P1 / | f N1 | = 2 holds in the first converter lens CL31, and the second converter lens CL
32, f P2 / | f N2 | = 1.4 is established, and it can be seen that the above-described conditional expression (2) is satisfied. Therefore, in the anti-vibration optical system according to the third example, each of the first converter lens CL31 and the second converter CL32 functions sufficiently as an afocal converter lens, and also provides an afocal magnification and a length on the optical axis. It can be seen that the lens diameter and the like are appropriately set.
第３実施例の防振補正量に関して、第１のコンバーターレンズＣＬ３１では、像ブレ補
正時に揺動させる角度がΔθCL31＝1°であることから、表５および表６のデータと（Ａ
）式、（Ｂ）式から、テレ状態での補正角度はΔωT1＝0.5°となり、ワイド状態での補
正角度はΔωW1＝1°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT
1＝1.745mmとなり、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW1＝0.436mmとなる。
With respect to the image stabilization amount of the third example, the first converter lens CL31 has a swing angle of Δθ CL31 = 1 ° in the image blur correction, so the data in Tables 5 and 6 and (A
) And (B), the correction angle in the tele state is Δω T1 = 0.5 °, and the correction angle in the wide state is Δω W1 = 1 °. Further, from the equation (C), the correction amount on the image surface in the tele state is Δy T
1 = 1.745 mm, and the correction amount on the image surface in the wide state is Δy W1 = 0.436 mm.
続いて、第２のコンバーターレンズＣＬ３２による防振補正量について説明する。第３
実施例では、第２のコンバーターレンズＣＬ３２よりも物体側に第１のコンバーターレン
ズＣＬ３１が配置されているため、第２のコンバーターレンズＣＬ３２では、第１のコン
バーターレンズＣＬ３１のアフォーカル倍率を考慮して防振補正量を算出する必要がある
。具体的には、第２のコンバーターレンズＣＬ３２において実際に補正されるテレ状態で
の角度をΔωT2とし、ワイド状態での補正角度をΔωW2としたとき、それらは第１のコン
バーターレンズＣＬ３１を構成する正，負レンズ群の焦点距離ｆP1，ｆN1と、第２のコン
バーターレンズＣＬ３２を構成する正，負レンズ群の焦点距離ｆP2，ｆN2と、第２のコン
バーターレンズＣＬ３２を像ブレ補正時に揺動させる角度ΔθCL32とを用いて、次式（Ａ
’），（Ｂ’)で表わすことができる。
Next, the image stabilization correction amount by the second converter lens CL32 will be described. Third
In the embodiment, since the first converter lens CL31 is disposed on the object side of the second converter lens CL32, the second converter lens CL32 considers the afocal magnification of the first converter lens CL31. It is necessary to calculate an image stabilization amount. Specifically, when the angle in the tele state actually corrected in the second converter lens CL32 is Δω T2 and the correction angle in the wide state is Δω W2 , they constitute the first converter lens CL31. The focal lengths f P1 and f N1 of the positive and negative lens groups to be corrected, the focal lengths f P2 and f N2 of the positive and negative lens groups constituting the second converter lens CL32, and the image blur correction of the second converter lens CL32 Using the angle Δθ CL32 that is sometimes swung, the following equation (A
') And (B').
従って、第２のコンバーターレンズＣＬ３２では、像ブレ補正時に揺動させる角度がΔ
θCL32＝3°であることから、表５および表６のデータと（Ａ’）式、（Ｂ’）式から、
テレ状態での補正角度はΔωT2＝0.439°となり、ワイド状態での補正角度はΔωW2＝2.4
82°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT2＝1.532mmとな
り、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW2＝1.084mmとなる。
Therefore, in the second converter lens CL32, the angle to be swung at the time of image blur correction is Δ
Since θ CL32 = 3 °, from the data in Tables 5 and 6, the equations (A ′) and (B ′),
The correction angle in the tele state is Δω T2 = 0.439 °, and the correction angle in the wide state is Δω W2 = 2.4.
82 °. From the equation (C), the correction amount on the image surface in the tele state is Δy T2 = 1.532 mm, and the correction amount on the image surface in the wide state is Δy W2 = 1.084 mm.
図９は、第３実施例に係る防振光学系の防振補正を行っていない基準状態（すなわち、
各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の回転角度ΔθCL31＝0°，ΔθCL32＝0°）の
横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図１０は、第３実
施例に係る防振光学系の第１のコンバーターレンズＣＬ３１による防振補正時（すなわち
、各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の回転角度ΔθCL31＝1°，ΔθCL32＝0°）
の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図１１は、第３
実施例に係る防振光学系の第２のコンバーターレンズＣＬ３２による防振補正時（すなわ
ち、各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の回転角度ΔθCL31＝0°，ΔθCL32＝3°
）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図９〜図１１
に示すように、第３実施例に係る防振光学系は、防振補正を行っていない状態（図９）と
、防振補正を行った状態（図１０，図１１）とを比較しても、像面湾曲以外の収差の変化
が少なく、回転制御が比較的容易な光学系となっている。このことにより、回転角度Δθ
CL31＝１°またはΔθCL32＝３°という、各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の比
較的大きな角度偏芯に対しても、劣化のほとんどない画像を提供することが可能であり、
回転変倍と防振を同一の駆動機構で実現することを可能としている。それに加え、第３実
施例では、任意の２次元的な画像ブレ補正を行うことが可能であり、焦点距離を25mm、50
mm、100mm、200mmの４段階、最大８倍の変倍比で変倍可能である。
FIG. 9 illustrates a reference state in which the image stabilization correction of the image stabilization optical system according to the third example is not performed (that is,
FIG. 4 is a lateral aberration diagram of rotation angles Δθ CL31 = 0 ° and Δθ CL32 = 0 ° of the converter lenses CL31 and CL32, in which a tele state is shown on the left side and a wide state is shown on the right side. FIG. 10 shows the image stabilization correction by the first converter lens CL31 of the image stabilization optical system according to the third example (that is, the rotation angles Δθ CL31 = 1 ° and Δθ CL32 = 0 ° of the converter lenses CL31 and CL32).
FIG. 6 is a lateral aberration diagram, in which the tele state is shown on the left side and the wide state is shown on the right side. FIG. 11 shows the third
At the time of image stabilization correction by the second converter lens CL32 of the image stabilization optical system according to the embodiment (that is, the rotation angles Δθ CL31 = 0 °, Δθ CL32 = 3 ° of the converter lenses CL31 and CL32)
) In which the telephoto state is shown on the left side and the wide state is shown on the right side. 9 to 11
As shown in FIG. 9, the image stabilization optical system according to the third example compares the state where the image stabilization correction is not performed (FIG. 9) with the state where the image stabilization correction is performed (FIGS. 10 and 11). However, there is little change in aberrations other than curvature of field, and the optical system is relatively easy to control rotation. As a result, the rotation angle Δθ
It is possible to provide an image with almost no deterioration even with a relatively large angular eccentricity of each of the converter lenses CL31 and CL32 such that CL31 = 1 ° or Δθ CL32 = 3 °.
It is possible to realize rotational scaling and vibration isolation with the same drive mechanism. In addition, in the third embodiment, arbitrary two-dimensional image blur correction can be performed, and the focal length is 25 mm, 50 mm.
The zoom ratio can be changed in 4 steps of mm, 100mm, and 200mm with a maximum zoom ratio of 8 times.
次に、第３実施例の防振光学系を含む撮像装置について、図１２を用いて説明する。撮
像装置１０は、図１２に示すように、第３実施例に係る防振光学系（第１，第２コンバー
ターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２）および撮像光学系Ｌ３（図８参照）と、前記防振光学系
を介して撮像光学系Ｌ３により結像された被写体像を撮像する（例えば、ＣＣＤやＣＭＯ
Ｓ等からなる）撮像素子Ｃと、回転中心軸Ｏ１を中心に第１コンバーターレンズＣＬ３１
のレンズ系全体を回転させる第１の回転駆動部２０と、回転中心軸Ｏ２を中心に第２コン
バーターレンズＣＬ３２のレンズ系全体を回転させる第２の回転駆動部３０と、各コンバ
ーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２における目標とする焦点距離を（例えば図８に示すよう
に、200mm（テレ状態）、100mm（ミドル１）、50mm（ミドル２）、25mm（ワイド状態）の
いずれかに）設定するために操作される操作部４０と、操作部４０の操作内容に応じて第
１，第２の回転駆動部２０，３０の駆動制御を行う変倍制御部５０と、ジャイロスコープ
等からなり、撮像光学系Ｌ３の振動の方向および速度を検出する振動検出部６０と、振動
検出部６０による検出結果に基づき第１，第２の回転駆動部２０，３０の駆動制御を行う
防振制御部７０とを有し、それらがレンズ鏡筒８０内に保持された構成となっている。
Next, an image pickup apparatus including the image stabilizing optical system according to the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the
S) and the first converter lens CL31 centering on the rotation center axis O1.
A first rotation drive unit 20 that rotates the entire lens system, a second rotation drive unit 30 that rotates the entire lens system of the second converter lens CL32 around the rotation center axis O2, and each of the converter lenses CL31 and CL32. Is operated to set the target focal length in (for example, one of 200 mm (tele state), 100 mm (middle 1), 50 mm (middle 2), 25 mm (wide state)) as shown in FIG. 8) Comprising an
変倍時には、撮影装置１では、撮影者により操作され操作部４０から目標とする焦点距
離の変倍信号が送信されると、この変倍信号から変倍制御部５０は前記焦点距離を得るた
めに必要な各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の回転角度を算出し、この算出結果
に基づいて第１，第２の回転駆動部２０，３０を駆動制御する。第１，第２のコンバータ
ーレンズＣＬ３１，ＣＬ３２は、必要に応じて第１，第２の回転駆動部２０，３０により
駆動され、前記回転角度でそれぞれの回転中心軸Ｏ１，Ｏ２を中心に回転されてレンズ配
置が切り換えられ、所望の変倍が行われる。
At the time of zooming, in the photographing
また、防振時には、撮像装置１０では、振動検出部６０で撮像光学系Ｌ３の振動量（例
えば、回転角度および速度）を検出し、この振動量から防振制御部７０は撮像素子Ｃ上の
被写体像を移動させないために必要な各コンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２の回転角
度および速度を算出し、この算出結果に基づいて第１，第２の回転駆動部２０，３０を駆
動制御する。第１，第２のコンバーターレンズＣＬ３１，ＣＬ３２は、必要に応じて第１
，第２の回転駆動部２０，３０により駆動され、前記回転角度および速度でそれぞれの回
転中心軸Ｏ１，Ｏ２を中心に揺動され、像ブレ補正が行われる。
Further, at the time of image stabilization, in the
, Are driven by the second rotation driving units 20 and 30, and are swung around the respective rotation center axes O1 and O2 at the rotation angles and speeds to perform image blur correction.
ここまで本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、上記実施形態に
おいては、撮像光学系Ｌとして単焦点レンズを用いたが、ズームレンズを用いても構わな
い。
In order to make the present invention easy to understand so far, the configuration requirements of the embodiment have been described.
It goes without saying that the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, a single focus lens is used as the imaging optical system L, but a zoom lens may be used.
ＣＬ（ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３１，ＣＬ３２） コンバーターレンズ
ＧＰ（ＧＰ１，ＧＰ２） 正レンズ群
ＧＮ（ＧＮ１，ＧＮ２） 負レンズ群
Ｌ （Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３） 撮像光学系
Ｏ （Ｏ１，Ｏ２） 回転中心軸
ＡＳ 開口絞り
Ｃ 撮像素子
１０，１１ 撮像装置
２０ 第１の回転駆動部
３０ 第２の回転駆動部
４０ 操作部
５０ 変倍制御部
６０ 振動検出部
７０ 防振制御部
８０ レンズ鏡筒
CL (CL1, CL2, CL31, CL32) Converter lens GP (GP1, GP2) Positive lens group GN (GN1, GN2) Negative lens group L (L1, L2, L3) Imaging optical system O (O1, O2) Center axis of rotation AS aperture stop
Claims (6)
光軸に沿って並んだ、正の屈折力を有する正レンズ群と、負の屈折力を有する負レンズ群とを有し、
光軸と直交する回転中心軸を中心にレンズ系全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能なコンバーターレンズにおいて、
前記回転中心軸を中心にレンズ系全体を揺動させて、画像ブレ補正を行うことが可能な構成であり、
光軸に沿って並んで前記コンバーターレンズを２組有し、
これら２組のコンバーターレンズは、光軸方向から見て互いの前記回転中心軸が９０度をなすように配置されていることを特徴とする防振光学系。 Placed on the object side of the imaging optics,
A positive lens group having a positive refractive power and a negative lens group having a negative refractive power, arranged along the optical axis,
In the converter lens that can rotate the entire lens system around the rotation center axis orthogonal to the optical axis and arrange it in the reverse direction, and switch the function as a teleconverter and the function as a wide converter,
Said center to oscillate the entire lens system in the central axis of rotation, Ri configuration der capable of performing an image blur correction,
Two sets of the converter lenses are arranged along the optical axis,
These two sets of converter lens, image stabilization optical system in which the axis of rotation of each other when viewed from the optical axis direction, characterized that you have been arranged to form a 90-degree.
Ｐ CL ＜０
但し、Ｐ CL ：前記コンバーターレンズのペッツバール和。
なお、前記ペッツバール和Ｐは、屈折面のパワーをφ i （ｉは面番号、集光するパワー
を正とする）とし、屈折面前後の屈折率をn i 、n’ i とするとき、面番号ｉ＝ｋ・・・Ｎを含むレンズに関して、以下の条件式で定義されるものとする。
P CL <0
Where P CL is the Petzval sum of the converter lens.
The Petzval sum P represents the power of the refracting surface as φ i (where i is the surface number and the power to collect light).
And the refractive indexes before and after the refracting surface are n i and n ′ i , the lens including the surface number i = k... N is defined by the following conditional expression.
ｆ N ：前記負レンズ群の焦点距離。 The vibration-proof optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression is satisfied.
f N : focal length of the negative lens group.
前記撮像光学系と、The imaging optical system;
前記防振光学系を介して前記撮像光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、An image sensor that captures a subject image formed by the imaging optical system via the image stabilization optical system;
前記回転中心軸を中心に前記コンバーターレンズのレンズ系全体を回転させる回転駆動部と、A rotation drive unit that rotates the entire lens system of the converter lens around the rotation center axis;
テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替える際に操作される操作部と、An operation unit operated when switching a function as a teleconverter and a function as a wide converter,
前記操作部の操作内容に応じて、前記回転駆動部の駆動制御を行う変倍制御部と、In accordance with the operation content of the operation unit, a zooming control unit that performs drive control of the rotation drive unit,
前記撮像光学系の振動の方向および速度を検出する振動検出部と、A vibration detector that detects the direction and speed of vibration of the imaging optical system;
前記振動検出部による検出結果に基づき、前記回転駆動部の駆動制御を行う防振制御部とを有することを特徴とする撮像装置。An image pickup apparatus comprising: an image stabilization control unit that performs drive control of the rotation drive unit based on a detection result by the vibration detection unit.
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