JPH02103014A - 手ブレ補正光学系を有したズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、カメラの手持ち撮影時の振動により発生する
撮影画像のブレを補正する手ブレ補正光学系を有したズ
ームレンズに関しζさらに詳しくは、部のレンズ群を光
軸と垂直な方向へ移動させることにより撮影画像のブレ
を補正するズームレンズに関する。

（従来の技術） 従来の写真撮影の失敗の原因は、その殆どがピンボケと
手ブレであった。ところが、近年のカメラではその殆ど
にオートフォーカス機構が採用されるようになり、また
、オートフォーカス機構によるピント精度が向上するに
従って、ピンボケによる写真撮影の失敗はほぼ解消され
た。一方、カメラに標準装備されるレンズは、単焦点レ
ンズからズームレンズへと変ってきている。まだ、ズー
ムレンズにおいては一般に高倍率化、望遠化が図られて
お秒、その結果写真掬影時における手ブレの影響が一段
と顕著になり、現在の写真撮影の失敗の原因の殆どは手
ブレであると言ってもよい。

これに対し、結像光学系中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撮影画像のブレを補正す
るレンズが例えば特開昭６３−１１５１２６号公報、特
開昭６３−１３３１１９号公報等で提案されている（以
後、光軸に対して垂直方向に移動させられるレンズ群を
手ブレ補正光学系という）。

また、これらの手ブレ補正光学系を移動させる機構とし
ては、例えば特開昭６２−４７０１１号公報等に示され
ているような加速度センサー　アクチュエーター等が用
いられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例に記載されているレンズは全
て単焦点レンズであり、ズームレンズに手ブレ補正光学
系を適用したものについては全く述べられていなかった
。ズームレンズに手ブレ補正光学系を用いるには、ズー
ム全域で手ブレ補正光学系の偏心による収差の劣化を少
なくしなければならないが、従来例に記載されているレ
ンズをズームレンズに適用してもズーム全域にわたって
収差の劣化を最少限にすることが困難である。

従って、本発明の目的は、ズーム全域にわたって、手ブ
レ補正光学系の移動により発生する偏心収差が少ないズ
ームレンズを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明に係る手ブレ補正光学
系を有したズームレンズは、以下の条件式を満足するこ
とを特徴とする。

（１）　　０＜ｌψＦＬ／φＳｌ＜１．４３（２）　　
０＜ｌψＦＭ／Φ、１〈１．４３（３）　　０＜ｌψＦ
Ｓ／ΦＳｌ＜１．４３（４）　　Ｏ＜ｌψＲＬ／Φ、ｌ
＜２．０（５）　　Ｏｗｌへ、／ΦＳ１＜２．０（６）
　　０＜ｌψＲＭ／Φ、ｌ＜２．０（７）ｌへＬｌ〉１
ψＲ５１ 但し、Φ、は最短焦点距離状態（以下、Ｓ状態という）
における全系の合成屈折力、ψＦＬ、ψＦＭ、ψ、。

はそれぞれ最長焦点距離状態（以下、Ｌ状態という）、
中間焦点距離状態（以下、Ｍ状態という）、Ｓ状態にお
ける最も物体側のレンズから手ブレ補正光学系直前のレ
ンズまでの合成屈折力、ψＲＬ。

ψＲＭ、ψＲ８はそれぞれＬ状態、Ｍ状態、Ｓ状態にお
ける最も物体側のレンズから手ブレ補正光学系を含むレ
ンズ群までの合成屈折力であり、中間焦点距離は最長焦
点距離をＦＬ、最短焦点距離をＦ。

とするとｆＴ７鄭で定義される。

以下各条件について説明する。

条件式（１）〜（６）は、手ブレ補正光学系の移動に伴
う偏心収差の発生を抑えるだめの条件である。

このうち条件（１）〜（３）は、それぞｎＬ状態、Ｓ状
態、Ｍ状態における手ブレ補正光学系より物体側に位置
するレンズ群の合成屈折力をＳ状態における全系の合成
屈折力との関係において規定したものであり、同時に手
ブレ補正光学系に入射する軸上光線の入射角αに対応し
たものである。条件（１）の値がＯに近づくにつれ入射
角αは小さくなる。

また、条件（４）〜（６）は、それぞれＬ状態、Ｓ状態
、Ｍ状態における手ブレ補正光学系を含めて手ブレ補正
光学系から最も物体側のレンズまでの合成屈折力を、Ｓ
状態における全系の合成屈折力との関係において規定し
たものであり、同時に、手ブレ補正光学系から射出する
軸上光線の射出角βに対応したものである。条件（２）
の値が０に近づくにつれ射出角βは小さくなる。

上記条件（１）〜（６）を満たすことにより、Ｌ状態、
Ｓ状態、Ｍ状態にわたって入射角αと射出角βが小さく
維持され、手ブレ補正光学系の移動に伴う収差変動、特
に軸上コマ収差、非点収差の変動を小さくすることがで
きる。上記条件（１）〜（６）の上限を越ると、入射角
αあるいは射出角βが非常に大きくなり偏心による収差
変動を小さく抑える仁とが困難になる。

条件（７）は、手ブレ補正光学系から射出する軸上光線
の射出角βの、Ｌ状態とＳ状態における関係を規定した
ものである。手ブレによる撮影画像のブレ量は、焦点距
離が長くなるに従って大きくなるので、ズームレンズに
おいては、Ｓ状態からし状態になるにつれて手ブレの影
響が無視できなくなる。従って、撮影画像のブレ量を補
正するために手ブレ補正光学系に必要な移動量はＬ状態
に近づく程大きくなり、偏心収差の発生も犬きくなって
しまう。そこで、手ブレ補正光学系の移動量が最大とな
るＬ状態での射出角をＳ状態での射出角より小さくする
ことにより、手ブレ補正光学系の移動による収差変動は
、手ブレ補正光学系の同じ移動量に対してはＳ状態より
もし状態の方が少なくなる。

つまり、補正すべき撮影画像のブレ量が大きい■、状態
において、手ブレ補正光学系の偏心に対する誤差感度（
収差変動量／撮影画像の像高移動量）をＳ状態における
値より小さくすることにより、ズーム全域にわたって偏
心による収差劣下の少ないズームレンズを構成すること
ができる。

上記ズームレンズを具体的に構成するに当っては、物体
側より順に正の屈折力を有する第１レンズ群（１）と、
正の屈折力を有する第２レンズ群（Ｉｔ）と、負の屈折
力を有する第３レンズ群価を備え、上記第２レンズ群（
ＩＩ）中に手ブレ補正光学系を有するとともに、以下の
条件を満足することが望ましい。

（８）　　０．１＜Ｆ　２／ＦＬ＜０．６（９）　　ｏ
、２＜ｌｆｃ／ＦＬｌ＜ｘ、。

（Ｉ））　　０．１　＜　ｌψ、。／ψＲｏ１〈３゜（
１１）　　ｏｌ＜　ｌψｐ／＜ｐＲｌ　＜　３．０但し
、Ｆ２は第２レンズ群（ＩＩ）の合成焦点距離、ｆｃは
手ブレ補正光学系の焦点距離、ψ、。は手ブレ補正光学
系の最も物体側の面の屈折力、釉。は手ブレ補正光学系
の最も像側の面の屈折力、ψＦは手ブレ補正光学系の物
体側に隣接するレンズの像側の面の屈折力、ψ２は手ブ
レ補正光学系の像側に隣接するレンズの物体側の面の屈
折力である。

手ブレ補正光学系の移動制御を容易にするためには、手
ブレ補正光学系をできるだけ小型軽量化することが望ま
しい。一般にレンズ系においては、前群（第１レンズ群
（１））及び後群（第３レンズ群（ＩＩＤ）の外径が大
きくなり、また重量も重くなる傾向にあるため、手ブレ
補正光学系を前群及び後群に構成するのは好しくない。

従って、手ブレ補正光学系は、比較的外径が小さく重量
も軽く構成されている第２レンズ群（Ｕ）に設けるのが
望ましい。

また、条件（８）は、Ｌ状態における全系の焦点距離に
対して第２レンズ群（ＩＩ）の合成焦点距離を規定する
式である。条件（８）の下限を越えて第２レンズ群（Ｉ
Ｉ）の屈折力（焦点距離の逆数）が強くなり過ぎると、
手ブレ補正光学系の偏心による収差変動を小さく抑える
ことが困難となる。逆に、条件（８）の上限を越えて第
２レンズ群（Ｉｔ）の屈折力が弱くなり過ぎると、レン
ズの全長が長くなり好しくない。

条件（９）ｉｄ、Ｌ状態における全系の焦点距離に対し
て手ブレ補正光学系の焦点距離を規定したものである。

条件（８）と同様に、条件（９）の下限を越えて手ブレ
補正光学系の屈折力が強くなり過ぎると、この手ブレ補
正光学系の偏心による収差変動が極めて太きくなり、レ
ンズ全体の光学的性能が低下する。逆に、条件（９）の
上限を越えて手ブレ補正光学系の屈折力が弱くなると、
偏心による収差変動は小さくなるものの、撮影画像のブ
レを補正するためには、手ブレ補正光学系をかなりの量
移動させなければならず実用的ではない。

さらに条件（ｔｏ）　、　（１１）は、ともに条件（９
）が満足されるもとで、それぞれ手ブレ補正光学系及び
手ブレ補正光学系に隣接するレンズ面の屈折力を規定す
るものである。

条件（１０）の下限を越えて、手ブレ補正光学系の最も
像側の面の屈折力が最も物体側の面の屈折力に対して強
くなり過ぎると、手ブレ補正光学系の偏心による軸上コ
マ収差の発生が大きくなり好しくない。逆に、条件（１
０）の上限を越えて、最も物体側の面の屈折力が強くな
り過ぎると、偏心による非点収差の変動が大きくなりこ
れも好しくない。

まだ、条件（１１）の上限を越えて、手ブレ補正光学系
の物体側に隣接するレンズの像側の面の屈折力が強くな
り過ぎると、軸上コマ収差の変動を小さく抑えることが
困難となる。逆に、条件（１１）の下限を越えて、手ブ
レ補正光学系の像側に隣接するレンズの物体側の屈折力
が強くなり過ぎると、軸上コマ収差の変動を小さくする
ことはできるものの、非点収差、特にＬ状態での非点収
差の変動が補正しきれない程大きくなる。

（実施例） 以下、本発明を適用したズームレンズの無限遠物体合焦
時における構成を第１表に示す。本実施例において、ｒ
ｉは物体側から第１番目のレンズ面を示し、（黄）印は
そのレンズ面が非球面であることを示す。尚、非球面形
状は以下の式により規定される、 但し、Ｘは光軸からの高さＹにおけるレンズ面の球面か
らの変位量、ＣＯは非球面の基準となる球面の曲率、Ａ
ｉは非球面係数である。

第１表 ｆ　＝　３６．２〜６０．０〜１００．０Ｆ　ｐｔ、　
＝　３．７〜４．９〜５８曲率半径　軸上面間隔 屈折率（Ｎｄ）　　アツベ数（νｄ） Σｄ＝５５．５１８〜５４．５７６〜５５．８９０非球
面係数 ｒｈｏ”　　Ａ４−０．１９１７０ＸＩＯ−３Ａ６＝−
０，１０６２６Ｘ１０−５ Ａｓ＝　０．１９７８４ｘｌＯ−７ Ａ１０＝−０，２９５６４Ｘ１０−９ Ａｔ２＝−０，７０９４４ｘｌＯ−” ｒｌａ”　　Ａ４＝　０．６５１７５Ｘ１０−’Ａ６＝
−〇、６４０３９Ｘ１０−’ Ａ８＝　０．２１３４７刈０−７ Ａ１０＝−０，２１７７１Ｘ１０−９ Ａ１２＝　０．８６８８７ｘｌＯ−１２上記構成のスー
ムレンズのＳ状態及びＬ状態における断面図を第１図、
第２図に示す。また、この実施例の収差図を第３図乃至
第８図に示す。このうち第３図、第５図、第７図は、そ
れぞれ焦点距離ｆ　＝　３６．２目、６０目、１００叫
時における手ブレ補正光学系の偏心前のがウス面（Ｙ′
）上の横収差であり、第４図、第６図、第８図は、同様
にｆ＝３６２鰭、　６０ｍｍ、　　１００調時において
、手ブレ補正光学系を１．０叫平行偏心させた場合のが
ウス面上の横収差を示している。

尚、本実施例の各条件式に関する値を第２表に示す。

第２表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のＳ状態におけるレンズ断面図
、第２図は本発明の実施例のＬ状態におけるレンズ断面
図、第３図乃至第８図は本発明の実施例の収差図である
。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 千 ン一 ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）結像光学系中の一部のレンズ群を光軸の垂直方向
   へ移動させることにより手ブレ等による画像のブレを補
   正する手ブレ補正光学系を有し、かつ、以下の条件を満
   足することを特徴とする手ブレ補正光学系を有したズー
   ムレンズ： ０＜｜ψ＿Ｆ＿Ｌ／Φ＿Ｓ｜＜１．４３ ０＜｜ψ＿Ｆ＿Ｍ／Φ＿Ｓ｜＜１．４３ ０＜｜ψ＿Ｆ＿Ｓ／Φ＿Ｓ｜＜１．４３ ０＜｜ψ＿Ｒ＿Ｌ／Φ＿Ｓ｜＜２．０ ０＜｜ψ＿Ｒ＿Ｓ／Φ＿Ｓ｜＜２．０ ０＜｜ψ＿Ｒ＿Ｍ／Φ＿Ｓ｜＜２．０ ｜ψ＿Ｒ＿Ｌ｜＞｜ψ＿Ｒ＿Ｓ｜ 但し、Φ＿Ｓは最短焦点距離状態における全系の合成屈
   折力、ψ＿Ｆ＿Ｌ，ψ＿Ｆ＿Ｍ，ψ＿Ｆ＿Ｓはそれぞれ
   最長焦点距離状態、中間焦点距離状態、最短焦点距離状
   態における最も物体側のレンズから手ブレ補正光学系直
   前のレンズまでの合成屈折力、ψ＿Ｒ＿Ｌ，ψ＿Ｒ＿Ｍ
   ，ψ＿Ｒ＿Ｓはそれぞれ最長焦点距離状態、中間焦点距
   離状態、最短焦点距離状態における最も物体側のレンズ
   から手ブレ補正光学系を含むレンズ群までの合成屈折力
   であり、中間焦点距離は最長焦点距離をＦ＿Ｌ、最短焦
   点距離をＦ＿Ｓとすると√（ｆ＿Ｌ・ｆ＿Ｓ）で定義さ
   れる。 （２）前記ズームレンズは、物体側より順に正の屈折力
   を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ
   群、負の屈折力を有する第３レンズ群を備え、上記第２
   レンズ群中に手ブレ補正光学系を有するとともに、ズー
   ミングに際しては少なくとも第１レンズ群と第２レンズ
   群の軸上間隔が変化し、以下の条件を満足することを特
   徴とする請求項（１）記載の手ブレ補正光学系を有した
   ズームレンズ： ０．１＜Ｆ＿２／Ｆ＿Ｌ＜０．６ 但し、Ｆ＿２は第２レンズ群の合成焦点距離である。 （３）前記条件に加えてさらに以下の条件を満足するこ
   とを特徴とする請求項（２）記載の手ブレ補正光学系を
   有したズームレンズ： ０．２＜｜ｆ＿Ｃ／Ｆ＿Ｌ｜＜１．０ ０．１＜｜ψ＿Ｆ＿Ｃ／ψ＿Ｒ＿Ｃ｜＜３００．１＜｜
   ψ＿Ｆ／ψ＿Ｒ｜＜３．０ 但し、ｆ＿Ｃは手ブレ補正光学系の焦点距離、ψ＿Ｆ＿
   Ｃは手ブレ補正光学系の最も物体側の面の屈折力、ψ＿
   Ｆ＿Ｒは手ブレ補正光学系の最も像側の面の屈折力、ψ
   ＿Ｆは手ブレ補正光学系の物体側に隣接するレンズの像
   側の面の屈折力、ψ＿Ｒは手ブレ補正光学系の像側に隣
   接するレンズの物体側の面の屈折力である。