JPH0996762A

JPH0996762A - 像シフト可能な変倍光学系

Info

Publication number: JPH0996762A
Application number: JP7274736A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Otake; 基之大竹
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で、像シフトも可能な変倍光学系。【解決手段】広角端から望遠端への変倍に際して、第
１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大
し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔
は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空
気間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５
との空気間隔は減少するように、少なくとも第レンズ群
Ｇ１および第５レンズ群Ｇ５は物体側に移動し、第４レ
ンズ群Ｇ４を構成するレンズ成分のうち少なくとも１つ
のレンズ成分をシフトレンズ群として光軸にほぼ垂直な
方向に移動させることによって像をシフトし、所定の条
件式（１）および（２）を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は像シフト可能な変倍
光学系に関し、さらに詳細には、シフトレンズ群を光軸
に対してほぼ垂直な方向に移動させることにより像をシ
フトさせて防振光学系として機能させることが可能な変
倍光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レンズシャッター式カメラでは、
ズームレンズを備えたカメラが主流となりつつある。特
に変倍比が３倍を越える、いわゆる高変倍ズームレンズ
を備えたカメラが増えつつあり、望遠端での焦点距離が
ますます長焦点化している。このような高変倍ズームレ
ンズでは、変倍比が大きくなるにつれて広角端と望遠端
との間で口径比の変化が大きく、望遠端での口径比が大
きくなりがちである。

【０００３】このように、高変倍ズームレンズでは、望
遠端において口径比が大きいので、露出時間が長くしか
も焦点距離が長い。このため、望遠端では、手ブレ等に
起因して像位置の変動（像ブレ）が発生し、撮影の失敗
が起こり易かった。ところで、従来よりレンズ系を構成
する一部のレンズ群を偏心させることにより、像をシフ
トさせる技術が知られている。例えば、特公昭４１−８
５５８号公報には、一部のレンズ群を偏心させて像をシ
フトさせた状態でも良好な結像性能が得られるように構
成された像シフト可能な光学系が開示されている。

【０００４】上述の手ブレ等に起因する撮影の失敗の問
題を解決するために、像シフト可能な光学系に手ブレを
検出する検出系と一部のレンズ群を偏心させる駆動系と
を組み合わせた、いわゆる防振光学系に関する提案が種
々なされている。防振光学系では、検出系により手ブレ
を検出し、検出した手ブレに起因して発生する像位置の
変動を相殺するように、駆動系によりレンズ群を偏心さ
せて像シフトを行う。こうして、防振光学系では、像シ
フトにより、手ブレ等に起因した像位置の変動を補正す
ることができる。

【０００５】特開平１−１１６６１９号公報では、物体
側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２
レンズ群、負屈折力の第３レンズ群により構成されるズ
ームレンズが開示されている。そして、このズームレン
ズにおいて、第２レンズ群を光軸に垂直な方向に駆動す
ることにより、像をシフトさせて手ブレによる像位置の
変動を補正する技術が提案されている。

【０００６】また、特開平６−９５０３９号公報では、
物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群、正屈折力の
第２レンズ群、負屈折力の第３レンズ群により構成され
るズームレンズが開示されている。そして、このズーム
レンズにおいて、第２レンズ群を構成する一部のレンズ
部分群を光軸に垂直な方向に駆動することにより、像を
シフトさせて手ブレによる像ブレを補正する技術が提案
されている。

【０００７】レンズ系を構成する一部のレンズ群すなわ
ちシフトレンズ群を光軸にほぼ垂直な方向に移動させて
像をシフトさせる場合、シフトレンズ群の移動量δに対
する像シフト量Δは次の式（ａ）で表される。 Δ＝δ×（１−βａ）βｂ（ａ）ここで、 βａ：シフトレンズ群の使用倍率 βｂ：シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群
の使用倍率

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−１１６６１９号公報に開示のズームレンズでは、シ
フトレンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群が負屈
折力を有している。したがって、望遠端におけるレンズ
全長の短縮化が困難であった。

【０００９】また、上述の式（ａ）において｜（１−β
ａ）βｂ｜が大きくなると、シフトレンズ群が微小に移
動しても像が大きくシフトしてしまうので、制御が難し
くなる。逆に、｜（１−βａ）βｂ｜が小さくなると、
所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群
の移動量が大きくなりすぎて、駆動系の構成が複雑化且
つ大型化してしまう。従って、（１−βａ）βｂを適切
な値に設定することが必要となる。

【００１０】ところで、特開平６−９５０３９号公報に
開示のズームレンズでは、第２レンズ群を負屈折力の第
２ａレンズ部分群と正屈折力の第２ｂレンズ部分群とで
構成し、第２ｂレンズ部分群をシフトレンズ群としてい
る。したがって、シフトレンズ群である第２ｂレンズ部
分群の使用倍率βａは変倍中常に０＜βａ＜１であり、
（１−βａ）βｂの値が小さくなっている。その結果、
小さな手ブレに対して像位置が大きく変動する望遠端で
は特に、シフトレンズ群の所要移動量が大きくなってし
まうという不都合があった。

【００１１】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、小型で、像シフトも可能な変倍光学系を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側より順に、正の屈折力を
有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レ
ンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３
と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折
力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備えた変倍光学系にお
いて、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レ
ンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大
し、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との
空気間隔は減少し、前記第３レンズ群Ｇ３と前記第４レ
ンズ群Ｇ４との空気間隔は増大し、前記第４レンズ群Ｇ
４と前記第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は減少するよう
に、少なくとも前記第レンズ群Ｇ１および前記第５レン
ズ群Ｇ５は物体側に移動し、前記第４レンズ群Ｇ４を構
成するレンズ成分のうち少なくとも１つのレンズ成分を
シフトレンズ群として光軸にほぼ垂直な方向に移動させ
ることによって像をシフトし、前記シフトレンズ群の望
遠端における使用倍率をβatとし、前記シフトレンズ群
よりも像側に配置されたレンズ群の望遠端における使用
倍率をβbtとし、望遠端におけるレンズ系全体の焦点距
離をｆt とし、前記シフトレンズ群よりも物体側に配置
されたレンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆctと
したとき、２．５＜（１−βat）・βbt＜５ −０．１＜ｆt ／ｆct＜−０．００５の条件を満足することを特徴とする像シフト可能な変倍
光学系を提供する。

【００１３】本発明の好ましい態様によれば、広角端に
おけるレンズ系全体の焦点距離をｆw とし、前記シフト
レンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の広角端に
おける合成焦点距離をｆcwとしたとき、 −０．３＜ｆw ／ｆcw＜−０．０２の条件を満足する。

【００１４】別の局面によれば、本発明においては、シ
フトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直な方向に移動させ
ることにより像をシフトすることが可能な変倍光学系に
おいて、前記シフトレンズ群を含むレンズ群ＧＡと、前
記レンズ群ＧＡよりも像側に配置され、少なくとも１つ
のレンズ群からなるレンズ群ＧＢとを備え、前記レンズ
群ＧＡと前記レンズ群ＧＢとの空気間隔を変化させるこ
とにより、広角端から望遠端への変倍および近距離物体
へのフォーカシングのうち少なくとも一方を行い、前記
シフトレンズ群の望遠端における使用倍率をβatとし、
前記シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群Ｇ
Ｂの望遠端における使用倍率をβbtとしたとき、２．５＜（１−βat）・βbt＜５の条件を満足することを特徴とする像シフト可能な変倍
光学系を提供する。

【００１５】この場合、好ましい態様によれば、前記レ
ンズ群ＧＡの物体側には、少なくとも１つのレンズ群か
らなるレンズ群ＧＣが配置され、前記シフトレンズ群の
望遠端における使用倍率をβatとし、前記シフトレンズ
群よりも像側に配置されたレンズ群ＧＢの望遠端におけ
る使用倍率をβbtとし、前記シフトレンズ群の広角端に
おける使用倍率をβawとし、前記シフトレンズ群よりも
像側に配置されたレンズ群ＧＢの広角端における使用倍
率をβbwとし、望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
をｆt とし、広角端におけるレンズ系全体の焦点距離を
ｆw としたとき、 0.3＜｛ [(1−βat）βbt]/ [(1−βaw）βbw] ｝/(ｆt
/ｆw)＜0.75 の条件を満足する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明においては、以下の条件
およびに配慮することにより、レンズ系の小型化を図
るとともに、シフトレンズ群の制御を比較的容易にして
いる。望遠端におけるシフトレンズ群の使用倍率βａとシフ
トレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の使用倍率
βｂとを適切な値に設定すること。シフトレンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の
合成焦点距離を適切な値に設定すること。

【００１７】レンズ系の主点位置を中心にレンズ系が回
転すると考えると、レンズ系のブレ角εに対する像のブ
レ量Δ’は、次の式（ｂ）で表される。 Δ’＝ｆ・tan ε （ｂ）ここで、ｆ：レンズ系全体の焦点距離

【００１８】そして、ブレ角εが比較的小さい場合に
は、tan ε≒εと近似することができるので、像のブレ
量Δ’は次の式（ｃ）で表される。 Δ’≒ｆ・ε （ｃ）なお、像のブレ量Δ’が比較的小さい場合には、像のブ
レとして写真上識別することができない。しかしなが
ら、ブレ量Δ’がある程度大きくなると、像のブレと識
別することができ、ブレた写真が得られる。

【００１９】望遠端ではレンズ系全体の焦点距離ｆが大
きくなるので、小さなブレ角に対してもブレた写真とな
りやすかった。従って、手ブレ等で発生するレンズ系の
ブレ角εが一定であると考えると、望遠端で発生する像
のブレ量は広角端で発生する像のブレ量よりも大きい。
すなわち、望遠端では広角端よりも大きな像のブレ量を
補正することができるように構成することが肝要とな
る。

【００２０】前述の通り、レンズ系を構成する一部のレ
ンズ群すなわちシフトレンズ群の光軸直交方向の移動量
δに対する像シフト量Δは、次の式（ａ）で表される。 Δ＝δ×（１−βａ）βｂ（ａ）手ブレ等による像ブレ量Δ’をシフトレンズ群の移動に
よる像シフト量Δで相殺して手ブレ等による像位置の変
動を補正するには、次の式（ｄ）に示す関係が成立する
必要がある。 Δ＋Δ’＝０（ｄ）

【００２１】式（ａ）および（ｃ）を式（ｄ）に代入す
ることにより、次の式（ｅ）に示す関係が得られる。 δ＝−｛ｆ／（１−βａ）βｂ｝ε （ｅ）ところで、シフトレンズ群の移動量が大きくなると、シ
フトレンズ群の駆動に際する仕事量が大きくなるので、
駆動機構の大型化や複雑化を招いてしまう。

【００２２】従って、シフトレンズ群の移動量を小さく
することが肝要であり、望遠端では（１−βａ）βｂが
ある程度大きくないと、駆動機構の小型化や簡素化を図
ることができない。逆に、（１−βａ）βｂが大きくな
りすぎると、シフトレンズ群の制御誤差に起因する像の
ブレが大きくなってしまう。従って、本発明において
は、前述のに示すように、式（ｅ）式における（１−
βａ）βｂを適切な値に設定することが望ましい。

【００２３】逆に、この（１−βａ）βｂを適切な値に
設定しながらも、レンズ系の小型化を図る場合の条件に
ついて述べる。図３８は、シフトレンズ群の使用倍率β
ａとシフトレンズ群の像側に配置されたレンズ群の使用
倍率βｂとの関係について示している。図３８におい
て、（Ａ）は−１＜１／βａ＜１で−１＜βｂ＜１の場
合を、（Ｂ）は−１＜βａ＜１で−１＜１／βｂ＜１の
場合を、（Ｃ）は−１＜βａ＜１で−１＜βｂ＜１の場
合をそれぞれ示している。

【００２４】（Ｃ）の−１＜βａ＜１で−１＜βｂ＜１
の場合、（１−βａ）βｂの大きさをあまり大きくする
ことができない。（Ａ）の−１＜１／βａ＜１で−１＜
βｂ＜１の場合、シフトレンズ群よりも像側のレンズ群
の屈折力が負屈折力になると、シフトレンズ群による像
が縮小されるので、レンズ系の小型化を達成することが
できない。シフトレンズ群よりも像側のレンズ群の屈折
力が正屈折力の場合でも、望遠端でのレンズ全長の短縮
化が難しい。

【００２５】ところで、レンズ全長の短縮化を図る方法
として、レンズ系の最も像面寄りに負レンズ群を配置
し、負レンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の屈
折力を正屈折力とした望遠タイプが知られている。本発
明においても、最も像側に負レンズ群を配置することが
レンズ全長の短縮化に有効である。

【００２６】従って、シフトレンズ群よりも像側に負レ
ンズ群を配置し、且つシフトレンズ群の屈折力を正屈折
力とし、シフトレンズ群よりも像側のレンズ群の屈折力
を負屈折力とする。こうして、シフトレンズ群による像
を拡大することにより、レンズ全長の短縮化を図ること
ができる。この場合、シフトレンズ群の使用倍率βａと
シフトレンズ群の像側に配置されたレンズ群の使用倍率
βｂとの関係は、前述の（Ｂ）の場合に該当し、特に０
＜１／βｂ＜１となる。

【００２７】本発明においては、シフトレンズ群を正屈
折力とし、且つその使用倍率βａが−１＜１／βａ＜１
となるように、シフトレンズ群よりも物体側に配置され
るレンズ群の屈折力を設定している。さらに、シフトレ
ンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の焦点距離を負
（負屈折力）とし、その使用倍率βｂが０＜１／βｂ＜
１となるように設定している。このように設定すること
により、シフトレンズ群を効率的に制御することができ
るようにしている。特に、本発明においては、シフトレ
ンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の屈折力を弱
い負屈折力にすることにより、つまりシフトレンズ群の
使用倍率を負にすることにより、（１−βａ）βｂの値
を大きくし、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシ
フトレンズ群の移動量を小さくしている。

【００２８】このとき、シフトレンズ群よりも物体側に
配置されたレンズ群の屈折力を負に強くすると、（１−
βａ）βｂの値が大きくなるので、所定量だけ像をシフ
トさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量をさらに減
らすことも可能である。しかしながら、レンズ全長が大
型化してしまうので、前述のに示すように、シフトレ
ンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の屈折力を適
切な値に設定することが望ましい。

【００２９】以下、本発明の各条件式について説明す
る。本発明において、以下の条件式（１）および（２）
を満足する。２．５＜（１−βat）・βbt＜５（１） −０．１＜ｆt ／ｆct＜−０．００５（２）

【００３０】ここで、 βat：シフトレンズ群の望遠端における使用倍率 βbt：シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群
の望遠端における使用倍率ｆt ：望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離ｆct：シフトレンズ群よりも物体側に配置されたレンズ
群の望遠端における合成焦点距離

【００３１】条件式（１）および（２）は、前述の条件
およびに適切な範囲を設けた条件式である。条件式
（１）の上限値を上回った場合、シフトレンズ群が微小
量だけ移動しただけで像が大きくシフトしてしまうの
で、シフトレンズ群の位置制御が難しくなってしまう。
逆に、条件式（１）の下限値を下回った場合、所定量だ
け像をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量
が極端に大きくなってしまう。その結果、シフトレンズ
群を移動させる駆動機構が大型化してしまうので、レン
ズ系の小型化を図ることができなくなってしまう。

【００３２】また、条件式（２）の上限値を上回った場
合、シフトレンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群
の屈折力が正に大きくなり、前述の係数（１−βａ）β
ｂの値が小さくなってしまう。その結果、所定量だけ像
をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量が大
きくなるので、好ましくない。逆に、条件式（２）の下
限値を下回った場合、シフトレンズ群よりも物体側に配
置されたレンズ群の屈折力が負に大きくなるので、レン
ズ全長の短縮化が困難になってしまう。

【００３３】前述の通り、望遠端でのレンズ全長の短縮
化は、レンズ系の小型化に必要な条件である。しかしな
がら、広角端では、逆にバックフォーカスが短くなりす
ぎると、最も像面寄りに配置された負レンズ群を通過す
る軸外光束が光軸から離れて、レンズ径が大きくなりす
ぎる。したがって、シフトレンズ群よりも物体側に配置
されたレンズ群の屈折力を、広角端では望遠端よりも負
に大きくすることが望ましい。

【００３４】従って、本発明においては、以下の条件式
（３）を満足することが望ましい。 −０．３＜ｆw ／ｆcw＜−０．０２（３）ここで、ｆw ：広角端におけるレンズ系全体の焦点距離ｆcw：シフトレンズ群よりも物体側に配置されたレンズ
群の広角端における合成焦点距離

【００３５】条件式（３）は、シフトレンズ群よりも物
体側に配置されたレンズ群の広角端における焦点距離を
規定する条件式である。条件式（３）の上限値を上回っ
た場合、広角端におけるバックフォーカスが短くなりす
ぎて、レンズ径が大型化してしまう。逆に、条件式
（３）の下限値を下回った場合、望遠端におけるバック
フォーカスが大きくなり、レンズ全長が大型化してしま
うので、好ましくない。

【００３６】また、本発明においては、第４レンズ群Ｇ
４は像シフトに際して光軸に対して固定のレンズ群をシ
フトレンズ群の像側に有し、以下の条件式（４）を満足
することが好ましい。０．３８＜ｆa ／（ｆw ・ｆt ）^1/2＜０．７（４）ここで、ｆa ：シフトレンズ群の焦点距離

【００３７】条件式（４）は、シフトレンズ群の焦点距
離を規定する条件式である。条件式（４）の上限値を上
回った場合、シフトレンズ群の使用倍率とシフトレンズ
群よりも像側に配置されたレンズ群の使用倍率とを像シ
フトに適した値に設定しながら、同時に高変倍化を達成
することが困難になってしまう。

【００３８】逆に、条件式（４）の下限値を下回った場
合、シフトレンズ群をより大口径化に適し且つ像シフト
時に発生する軸外収差の変動を抑えることのできるレン
ズ構成としなければ、単独で発生する球面収差を良好に
抑えることができない。また、像シフト時に良好な結像
性能を得ることができず、結果的にレンズ構成枚数が多
くなってしまう。

【００３９】シフトレンズ群が最も物体側に配置された
場合、シフトレンズ群の使用倍率βａは０となる。した
がって、式（ａ）の右辺の係数部分（１−βａ）βｂが
βｂとなり、広角端での係数と望遠端での係数との比は
ズーム比と一致してしまう。このため、高変倍化を図ろ
うとすると、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシ
フトレンズ群の移動量が広角端よりも望遠端において極
端に小さくなる。そして、光軸に垂直な方向に沿ったシ
フトレンズ群の位置精度が変倍により大きく変化して、
シフトレンズ群の位置制御が難しくなってしまう。

【００４０】従って、本発明においては、シフトレンズ
群の物体側に少なくとも１つのレンズ群を配置して、広
角端と望遠端とでの式（ａ）の右辺の係数部分（１−β
ａ）βｂの値の変化を小さくし、所定量だけ像をシフト
させるのに必要なシフトレンズ群の移動量の変倍による
変化を抑えている。特に、以下の条件式（５）を満足す
ることにより、シフトレンズ群の少ない移動量で像シフ
トを行うことができ、且つシフトレンズ群の位置制御を
容易に行うことができる。 0.3＜｛ [(1−βat）βbt]/ [(1−βaw）βbw] ｝/(ｆt/ｆw)＜0.75 （５）

【００４１】条件式（５）の上限値を上回った場合、前
述の通り、シフトレンズ群の位置制御が難しくなってし
まう。逆に、条件式（５）の下限値を下回った場合、シ
フトレンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群による
変倍作用が極端に大きくなる。その結果、変倍光学系を
構成するレンズ群の変倍を担う割合を均等化することが
できず、少ない構成レンズ枚数で高性能化を図ることが
できなくなる。

【００４２】本発明においては、像シフト量を大きく
し、高変倍化を図りながら高性能化を同時に達成するに
は、シフトレンズ群を含むレンズ群を複数のレンズ部分
群で構成し、最も像側に配置されたレンズ部分群よりも
物体寄りに配置されたレンズ部分群を光軸に対してほぼ
垂直な方向に移動させることにより像をシフトさせるこ
とが望ましい。

【００４３】シフトレンズ群には、通常、像シフト時に
も良好な結像性能が得られるような収差補正状態が要求
される。具体的には、球面収差およびサインコンディ
ションが補正されていること、および適切なペッツバ
ール和であることが要求される。の球面収差およびサ
インコンディションが補正されていることは、シフトレ
ンズ群を移動させて像をシフトさせた際に画面中心部で
発生する偏心コマ収差を抑えるための条件である。ま
た、の適切なペッツバール和であることは、シフトレ
ンズ群を移動させて像をシフトさせた際に画面周辺部で
発生する像面湾曲を抑えるための条件である。

【００４４】ズームレンズを構成する１つのレンズ群全
体をシフトレンズ群とした場合、変倍時に要求される収
差補正状態と像シフト時の性能劣化を抑えるために要求
される収差補正状態とが一致するとは限らない。特に、
高い光学性能を維持しながら、より大きなブレを補正す
ることは困難である。本発明においては、１つのレンズ
群を複数のレンズ部分群で構成し、一部のレンズ部分群
をシフトレンズ群とすることにより、高い光学性能を維
持しながらより大きなブレを補正することを可能として
いる。

【００４５】特に、最も像側に配置されたレンズ部分群
よりも物体寄りに配置されたレンズ部分群をシフトレン
ズ群とすることにより、シフトレンズ群の使用倍率とシ
フトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の使用倍
率とを適切な値に設定することが可能となる。

【００４６】特に、本発明においては、以下の条件式
（６）を満足することにより、像シフト時にも良好な結
像性能を得ることができる。Ｄｂ／ｆw ＜０．２（６）ここで、Ｄｂ：開口絞りとシフトレンズ群の最も開口絞り側の面
との間の光軸に沿った距離

【００４７】条件式（６）の上限値を上回った場合、シ
フトレンズ群を通過する軸上光束と軸外光束との高さの
差が大きくなるので、シフトレンズ群を大口径化させな
ければシフトレンズ群を移動させた際に発生する諸収差
の変動を抑えることができなくなってしまう。より多く
のレンズ枚数でシフトレンズ群を構成することにより上
述の課題を解決することも可能である。しかしながら、
レンズ系が大型化するばかりでなく、シフトレンズ群を
駆動する駆動機構の複雑化も招いてしまうので好ましく
ない。

【００４８】ところで、別の観点によれば、本発明にお
いては、手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を
防ぐために、光学系のブレを検出するブレ検出系と駆動
手段とを本発明による像シフトも可能な変倍光学系に組
み合わせることができる。そして、光学系を構成するレ
ンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部を偏心レ
ンズ群として偏心させることにより像をシフトさせて、
ブレ検出系により検出された光学系のブレに起因する像
ブレ（像位置の変動）を補正することにより、本発明の
変倍光学系をいわゆる防振光学系とすることが可能であ
る。

【００４９】さらに、本発明においては、レンズ系を構
成する一部のレンズ群を光軸に沿って移動させてフォー
カシング（合焦）を行うことが可能である。特に、シフ
トレンズ群よりも物体側に配置され且つ第１レンズ群Ｇ
１よりも像側に配置されたレンズ群を光軸に沿って移動
させてフォーカシングを行うことが好ましい。以下、こ
の理由を説明する。第１レンズ群Ｇ１は、レンズ系の最
も物体側に配置されているのでレンズ径が大きくなりが
ちであり、フォーカシング時に駆動される駆動機構が複
雑化してしまう。また、シフトレンズ群よりも像側に配
置されたレンズ群によりフォーカシングを行う場合に
は、被写***置によりシフトレンズ群の使用倍率βａが
変化してしまうので、制御が難しくなる。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明の各実施例にかかる変倍
光学系の屈折力配分および広角端（Ｗ）から望遠端
（Ｔ）への変倍時における各レンズ群の移動の様子を示
す図である。図１に示すように、本発明の各実施例にか
かる変倍光学系は、物体側より順に、正の屈折力を有す
る第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ
群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正
の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有
する第５レンズ群Ｇ５とを備えている。そして、広角端
から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２
と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ
群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は増大し、第４
レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は減少す
るように、各レンズ群が物体側に移動している。なお、
変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４と
は一体的に移動している。

【００５１】各実施例において、非球面は、光軸に垂直
な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量を
Ｓ（ｙ）、基準の曲率半径をＲ、円錐係数をκ、ｎ次の
非球面係数をＣn としたとき、以下の数式（ｆ）で表さ
れる。

【数１】Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／〔１＋（１−κ・ｙ²／Ｒ²）^1/2〕＋Ｃ₄・ｙ⁴＋Ｃ₆・ｙ⁶＋Ｃ₈・ｙ⁸ ＋Ｃ₁₀・ｙ¹⁰＋・・・（ｆ）各実施例において、非球面には面番号の右側に＊印を付
している。

【００５２】〔実施例１〕図２は、本発明の第１実施例
にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図２
の変倍光学系は、物体側から順に、両凸レンズと物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ
１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ21、両凸
レンズＬ22、および物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズＬ23からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ
３からなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凹面を向けた
負メニスカスレンズＬ41、両凸レンズと物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ42、およ
び物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ43からな
る第４レンズ群Ｇ４と、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズＬ51、物体側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ52、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ53からなる第５レンズ群Ｇ５とから構成されてい
る。

【００５３】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図２は、広角端における各レンズ群の位置関係を示
しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズー
ム軌道に沿って光軸上を移動する。また、第３レンズ群
Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、フォーカシ
ング（合焦）を行っている。さらに、第４レンズ群Ｇ４
中の接合正レンズＬ42を光軸とほぼ直交する方向に移動
させて像シフトさせ、手ブレ等に起因する像位置の変動
を補正している。

【００５４】次の表（１）に、本発明の実施例１の諸元
の値を掲げる。表（１）において、ｆは焦点距離を、Ｆ
NOはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｂｆはバックフォー
カスを、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った
距離をそれぞれ表している。さらに、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、屈
折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）に対する値を示している。

【００５５】

【表１】ｆ＝39.02 〜75.70 〜184.29 ＦNO＝ 4.05 〜 6.38 〜 11.00 ω＝29.43 〜15.43 〜 6.54 ° 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 73.7417 4.039 1.48749 70.45 2 -41.5811 1.388 1.86074 23.01 3 -63.8257 (D3= 可変) 4 -41.0313 1.136 1.79968 45.37 5 21.9975 0.884 6 18.8960 3.155 1.78472 25.80 7 -125.8654 1.010 8 -21.0597 1.136 1.79668 45.37 9 -222.7733 (D9= 可変) 10 440.0524 2.146 1.51680 64.10 11 -20.2051 (D11=可変) 12 ∞ 2.272 (開口絞りＳ) 13* -44.7010 1.262 1.58518 30.24 14 -65.6383 0.379 15 27.9565 3.408 1.48749 70.45 16 -15.0304 1.262 1.86074 23.01 17 -24.8801 2.019 18 -26.1571 1.641 1.49108 57.57 19 -21.9891 (D19=可変) 20 -63.2306 3.155 1.80458 25.50 21 -22.5326 0.252 22 -53.6801 1.262 1.79668 45.37 23 -215.3584 4.291 24 -15.1445 1.515 1.77279 49.45 25 -832.1512 (Bf) （非球面データ）（13面）Ｒ =-44.7010 κ = 1.0000 Ｃ₄ =-2.11756 × 10 ^-5 Ｃ₆ =-5.38090 ×10^-8 Ｃ₈ =-1.35276 ×10^-9 Ｃ₁₀= 9.45620 × 10 ^-12 （変倍における可変間隔）ｆ 38.9904 75.3947 154.0058 D3 2.1456 12.6142 25.1214 D9 4.4282 2.4447 1.2621 D11 3.1446 5.1281 6.3107 D19 16.8858 8.9850 1.8869 Ｂｆ 9.1062 30.8789 70.4949 （撮影倍率−１／３０倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 38.9904 75.3947 154.0058 Ｄ0 1121.5052 2184.8579 4481.6968 移動量 1.0470 0.7862 0.6890 ただし、移動量の符号は物体側から像側への移動を正とする（0.01[rad] だけ像シフトする際の接合正レンズＬ42の移動量）焦点距離ｆ 38.9904 75.3947 154.0058 レンズの移動量 0.3135 0.3806 0.4861 像のシフト量 0.3899 0.7539 1.5401 （条件対応値） βat＝−０．０１０３ βbt＝＋３．１３５４ｆct＝−４７５５．５７３ｆcw＝−５２６．６４８ｆa ＝３７．０９２ βaw＝−０．０６３３ βbw＝＋１．１６９９（１）（１−βat）・βbt＝３．１６８（２）ｆt ／ｆct＝−０．０３２４（３）ｆw ／ｆcw＝−０．０７４０（４）ｆa ／（ｆw ・ｆt ）^1/2＝０．４７９（５）｛ [(1−βat）βbt]/ [(1−βaw）βbw] ｝/(ｆt/ｆw)＝０．６４５（６）Ｄｂ／ｆw ＝０．１００

【００５６】図３乃至図８は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）に対する実施例１の諸収差図である。図３は広角端
（最短焦点距離状態）における無限遠合焦状態での諸収
差図であり、図４は中間焦点距離状態における無限遠合
焦状態での諸収差図であり、図５は望遠端（最長焦点距
離状態）における無限遠合焦状態での諸収差図である。
また、図６は広角端における撮影倍率−１／３０倍での
諸収差図であり、図７は中間焦点距離状態における撮影
倍率−１／３０倍での諸収差図であり、図８は望遠端に
おける撮影倍率−１／３０倍での諸収差図である。

【００５７】さらに、図９乃至図１１は、実施例１にお
いて光軸に対して０．０１rad （ラジアン）だけ像シフ
トさせたときのコマ収差図である。図９は、広角端にお
ける無限遠合焦状態でのコマ収差図であり、図１０は中
間焦点距離状態における無限遠合焦状態でのコマ収差図
であり、図１１は望遠端における無限遠合焦状態でのコ
マ収差図である。図９乃至図１１の各収差図は、像高Ｙ
の正方向に接合正レンズＬ42を移動させたときのＹ＝１
５．０，０，−１５．０でのコマ収差を示している。

【００５８】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高をそれぞれ示してい
る。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジ
タル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示してい
る。さらに、球面収差を示す収差図において、破線はサ
インコンディション（正弦条件）を示している。各収差
図から明らかなように、本実施例では、各撮影距離状態
および各焦点距離状態において像シフト時にも諸収差が
良好に補正されていることがわかる。

【００５９】〔実施例２〕図１２は、本発明の第２実施
例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図
１２の変倍光学系は、物体側から順に、両凸レンズと物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合正レン
ズＬ１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ21、
両凸レンズＬ22、および両凹レンズＬ23からなる第２レ
ンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ３からなる第３レンズ群Ｇ
３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ41、
両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
との接合正レンズＬ42、および物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズＬ43からなる第４レンズ群Ｇ４と、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ51、両凹レン
ズＬ52、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズＬ53からなる第５レンズ群Ｇ５とから構成されてい
る。

【００６０】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図１２は、広角端における各レンズ群の位置関係を
示しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズ
ーム軌道に沿って光軸上を移動する。また、第３レンズ
群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、フォーカ
シング（合焦）を行っている。さらに、第４レンズ群Ｇ
４中の接合正レンズＬ42を光軸とほぼ直交する方向に移
動させて像シフトさせ、手ブレ等に起因する像位置の変
動を補正している。

【００６１】次の表（２）に、本発明の実施例２の諸元
の値を掲げる。表（２）において、ｆは焦点距離を、Ｆ
NOはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｂｆはバックフォー
カスを、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った
距離をそれぞれ表している。さらに、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、屈
折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）に対する値を示している。

【００６２】

【表２】ｆ＝39.00 〜75.72 〜126.21〜184.70 ＦNO＝ 4.00 〜 6.30 〜 8.71〜 11.00 ω＝29.37 〜15.42 〜 9.45〜 6.53 ° 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 65.2395 4.039 1.48749 70.41 2 -43.6661 1.389 1.84666 23.83 3 -71.1881 (D3= 可変) 4 -39.3377 1.010 1.83500 42.97 5 21.9280 0.884 6 18.9681 3.029 1.78472 25.70 7 -59.8735 0.757 8 -21.9898 1.010 1.83500 42.97 9 2328.2941 (D9= 可変) 10 351.9850 2.146 1.51680 64.20 11 -20.2634 (D11=可変) 12 ∞ 2.272 (開口絞りＳ) 13* -40.8344 1.262 1.58518 30.24 14 -63.1068 0.884 15 29.7540 3.155 1.48749 70.41 16 -15.2696 1.010 1.84666 23.83 17 -25.6097 1.767 18 -34.1715 1.641 1.49108 57.57 19 -25.8162 (D19=可変) 20 -91.9033 3.282 1.84666 23.83 21 -25.0732 0.757 22 -47.1652 1.262 1.83500 42.97 23 1154.6027 4.922 24 -15.2572 1.515 1.83500 42.97 25 -104.7092 (Bf) （非球面データ）（13面）Ｒ =-40.8344 κ = 0.0032 Ｃ₄ =-2.09374 × 10 ^-5 Ｃ₆ =-5.62266 ×10^-8 Ｃ₈ =-3.18563 ×10^-10 Ｃ₁₀=-7.24641 × 10 ^-12 （変倍における可変間隔）ｆ 38.9990 57.2487 126.2058 184.7072 D3 2.1456 13.9265 23.6373 30.4002 D9 5.1283 3.3381 2.4329 1.8932 D11 2.4445 4.2347 5.1399 5.6796 D19 18.2183 10.5213 5.4203 1.8932 Ｂｆ 7.9381 27.8415 50.9669 74.9010 （撮影倍率−１／３０倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 38.9990 57.2487 126.2058 184.7072 Ｄ0 1123.3552 2192.0352 3660.9259 5363.3944 移動量 0.9881 0.7777 0.7279 0.7349 ただし、移動量の符号は物体側から像側への移動を正とする（0.01[rad] だけ像シフトする際の接合正レンズＬ42の移動量）焦点距離ｆ 38.9990 57.2487 126.2058 184.7072 レンズの移動量 0.3203 0.3958 0.4781 0.5555 像のシフト量 0.3900 0.7572 1.2620 1.8470 （条件対応値） βat＝−０．００５５ βbt＝＋３．３０６３ｆct＝−１０２２２．４２ｆcw＝−３３７．２２１ｆa ＝３８．９０３ βaw＝−０．１０５０ βbw＝＋１．１０１８（１）（１−βat）・βbt＝３．３２４（２）ｆt ／ｆct＝−０．０１８１（３）ｆw ／ｆcw＝−０．１１５６（４）ｆa ／（ｆw ・ｆt ）^1/2＝０．４５８（５）｛ [(1−βat）βbt]/ [(1−βaw）βbw] ｝/(ｆt/ｆw)＝０．５７７（６）Ｄｂ／ｆw ＝０．１１３

【００６３】図１３乃至図２０は、ｄ線（λ＝５８７．
６ｎｍ）に対する実施例２の諸収差図である。図１３は
広角端における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図
１４は第１中間焦点距離状態における無限遠合焦状態で
の諸収差図であり、図１５は第２中間焦点距離状態にお
ける無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１６は望遠
端における無限遠合焦状態での諸収差図である。また、
図１７は広角端における撮影倍率−１／３０倍での諸収
差図であり、図１８は第１中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図であり、図１９は第２
中間焦点距離状態における撮影倍率−１／３０倍での諸
収差図であり、図２０は望遠端における撮影倍率−１／
３０倍での諸収差図である。

【００６４】さらに、図２１乃至図２４は、実施例２に
おいて光軸に対して０．０１rad （ラジアン）だけ像シ
フトさせたときのコマ収差図である。図２１は、広角端
における無限遠合焦状態でのコマ収差図であり、図２２
は第１中間焦点距離状態における無限遠合焦状態でのコ
マ収差図であり、図２３は第２中間焦点距離状態におけ
る無限遠合焦状態でのコマ収差図であり、図２４は望遠
端における無限遠合焦状態でのコマ収差図である。図２
１乃至図２４の各収差図は、像高Ｙの正方向に接合正レ
ンズＬ42を移動させたときのＹ＝１５．０，０，−１
５．０でのコマ収差を示している。

【００６５】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高をそれぞれ示してい
る。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジ
タル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示してい
る。さらに、球面収差を示す収差図において、破線はサ
インコンディション（正弦条件）を示している。各収差
図から明らかなように、本実施例では、各撮影距離状態
および各焦点距離状態において像シフト時にも諸収差が
良好に補正されていることがわかる。

【００６６】〔実施例３〕図２５は、本発明の第３実施
例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図
２５の変倍光学系は、物体側から順に、両凸レンズと物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合正レン
ズＬ１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ21、
両凸レンズＬ22、および両凹レンズＬ23からなる第２レ
ンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ３からなる第３レンズ群Ｇ
３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ41、
両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
との接合正レンズＬ42、および物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズＬ43からなる第４レンズ群Ｇ４と、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ51、両凹レン
ズＬ52、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズＬ53からなる第５レンズ群Ｇ５とから構成されてい
る。

【００６７】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図２５は、広角端における各レンズ群の位置関係を
示しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズ
ーム軌道に沿って光軸上を移動する。また、第３レンズ
群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、フォーカ
シング（合焦）を行っている。さらに、第４レンズ群Ｇ
４中の接合正レンズＬ42を光軸とほぼ直交する方向に移
動させて像シフトさせ、手ブレ等に起因する像位置の変
動を補正している。

【００６８】次の表（３）に、本発明の実施例３の諸元
の値を掲げる。表（３）において、ｆは焦点距離を、Ｆ
NOはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｂｆはバックフォー
カスを、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った
距離をそれぞれ表している。さらに、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、屈
折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）に対する値を示している。

【００６９】

【表３】ｆ＝39.00 〜75.72 〜126.21〜184.70 ＦNO＝ 3.99 〜 6.29 〜 8.76〜 11.00 ω＝29.42 〜15.43 〜 9.45〜 6.55 ° 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 65.7370 4.039 1.48749 70.41 2 -42.8784 1.389 1.84666 23.83 3 -70.2484 (D3= 可変) 4 -41.5732 1.010 1.83500 42.97 5 21.6117 0.884 6 18.8002 3.029 1.78472 25.70 7 -59.6951 0.757 8 -21.9524 1.010 1.83500 42.97 9 706.2746 (D9= 可変) 10 362.5145 2.146 1.51680 64.20 11 -19.9175 (D11=可変) 12 ∞ 2.272 (開口絞りＳ) 13* -38.2648 1.262 1.69666 35.07 14 -63.1068 0.884 15 30.7040 3.155 1.48749 70.41 16 -15.4556 1.010 1.84666 23.83 17 -26.2986 1.767 18 -35.6782 1.641 1.50960 68.00 19 -23.4281 (D19=可変) 20 -134.0509 3.282 1.84666 23.83 21 -27.2217 1.080 22 -49.4004 1.262 1.83500 42.97 23 240.5891 4.951 24 -15.5276 1.515 1.83500 42.97 25 -105.0734 (Bf) （非球面データ）（13面）Ｒ =-38.2648 κ = 0.2132 Ｃ₄ =-2.12247 × 10 ^-5 Ｃ₆ =-1.34104 ×10^-7 Ｃ₈ =+1.82166 ×10^-9 Ｃ₁₀=-2.87798 × 10 ^-11 （変倍における可変間隔）ｆ 38.9990 57.7249 126.2058 184.2574 D3 2.1456 13.9070 22.9667 30.2305 D9 5.1188 3.4217 2.2193 1.8932 D11 2.4540 4.1512 5.3535 5.7696 D19 17.9511 10.2425 5.6195 1.8932 Ｂｆ 7.9381 27.8415 50.9669 74.9010 （撮影倍率−１／３０倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 38.9990 57.7249 126.2058 184.2574 Ｄ0 1122.5995 2190.9721 3664.0949 5349.6204 移動量 0.9965 0.7828 0.7054 0.7324 ただし、移動量の符号は物体側から像側への移動を正とする（0.01[rad] だけ像シフトする際の接合正レンズＬ42の移動量）焦点距離ｆ 38.9990 57.7249 126.2058 184.2574 レンズの移動量 0.3338 0.4114 0.4937 0.5758 像のシフト量 0.3900 0.7573 1.2620 1.8426 （条件対応値） βat＝−０．００８１ βbt＝＋２．９６０９ｆct＝−７７１．９５６ｆcw＝−２０１．９７１ｆa ＝４０．５７４ βaw＝−０．１９８０ βbw＝＋０．９７５２（１）（１−βat）・βbt＝２．９８５（２）ｆt ／ｆct＝−０．２３９（３）ｆw ／ｆcw＝−０．１５３（４）ｆa ／（ｆw ・ｆt ）^1/2＝０．５３８（５）｛ [(1−βat）βbt]/ [(1−βaw）βbw] ｝/(ｆt/ｆw)＝０．４２８（６）Ｄｂ／ｆw ＝０．１１３

【００７０】図２６乃至図３３は、ｄ線（λ＝５８７．
６ｎｍ）に対する実施例３の諸収差図である。図２６は
広角端における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図
２７は第１中間焦点距離状態における無限遠合焦状態で
の諸収差図であり、図２８は第２中間焦点距離状態にお
ける無限遠合焦状態での諸収差図であり、図２９は望遠
端における無限遠合焦状態での諸収差図である。また、
図３０は広角端における撮影倍率−１／３０倍での諸収
差図であり、図３１は第１中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図であり、図３２は第２
中間焦点距離状態における撮影倍率−１／３０倍での諸
収差図であり、図３３は望遠端における撮影倍率−１／
３０倍での諸収差図である。

【００７１】さらに、図３４乃至図３７は、実施例３に
おいて光軸に対して０．０１rad （ラジアン）だけ像シ
フトさせたときのコマ収差図である。図３４は、広角端
における無限遠合焦状態でのコマ収差図であり、図３５
は第１中間焦点距離状態における無限遠合焦状態でのコ
マ収差図であり、図３６は第２中間焦点距離状態におけ
る無限遠合焦状態でのコマ収差図であり、図３７は望遠
端における無限遠合焦状態でのコマ収差図である。図３
４乃至図３７の各収差図は、像高Ｙの正方向に接合正レ
ンズＬ42を移動させたときのＹ＝１５．０，０，−１
５．０でのコマ収差を示している。

【００７２】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高をそれぞれ示してい
る。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジ
タル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示してい
る。さらに、球面収差を示す収差図において、破線はサ
インコンディション（正弦条件）を示している。各収差
図から明らかなように、本実施例では、各撮影距離状態
および各焦点距離状態において像シフト時にも諸収差が
良好に補正されていることがわかる。

【００７３】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、高変倍
化が可能で、効率的に像シフトを行うことのできる小型
の変倍光学系を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例にかかる変倍光学系の屈折力
配分および広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍時に
おける各レンズ群の移動の様子を示す図である。

【図２】本発明の第１実施例にかかる変倍光学系のレン
ズ構成を示す図である。

【図３】実施例１の広角端における無限遠合焦状態での
諸収差図である。

【図４】実施例１の中間焦点距離状態における無限遠合
焦状態での諸収差図である。

【図５】実施例１の望遠端における無限遠合焦状態での
諸収差図である。

【図６】実施例１の広角端における撮影倍率−１／３０
倍での諸収差図である。

【図７】実施例１の中間焦点距離状態における撮影倍率
−１／３０倍での諸収差図である。

【図８】実施例１の望遠端における撮影倍率−１／３０
倍での諸収差図である。

【図９】実施例１の広角端における無限遠合焦状態での
像シフト時のコマ収差図である。

【図１０】実施例１の中間焦点距離状態における無限遠
合焦状態での像シフト時のコマ収差図である。

【図１１】実施例１の望遠端における無限遠合焦状態で
の像シフト時のコマ収差図である。

【図１２】本発明の第２実施例にかかる変倍光学系のレ
ンズ構成を示す図である。

【図１３】実施例２の広角端における無限遠合焦状態で
の諸収差図である。

【図１４】実施例２の第１中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での諸収差図である。

【図１５】実施例２の第２中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での諸収差図である。

【図１６】実施例２の望遠端における無限遠合焦状態で
の諸収差図である。

【図１７】実施例２の広角端における撮影倍率−１／３
０倍での諸収差図である。

【図１８】実施例２の第１中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図である。

【図１８】実施例２の第２中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図である。

【図２０】実施例２の望遠端における撮影倍率−１／３
０倍での諸収差図である。

【図２１】実施例２の広角端における無限遠合焦状態で
の像シフト時のコマ収差図である。

【図２２】実施例２の第１中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での像シフト時のコマ収差図である。

【図２３】実施例２の第２中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での像シフト時のコマ収差図である。

【図２４】実施例２の望遠端における無限遠合焦状態で
の像シフト時のコマ収差図である。

【図２５】本発明の第３実施例にかかる変倍光学系のレ
ンズ構成を示す図である。

【図２６】実施例３の広角端における無限遠合焦状態で
の諸収差図である。

【図２７】実施例３の第１中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での諸収差図である。

【図２８】実施例３の第２中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での諸収差図である。

【図２９】実施例３の望遠端における無限遠合焦状態で
の諸収差図である。

【図３０】実施例３の広角端における撮影倍率−１／３
０倍での諸収差図である。

【図３１】実施例３の第１中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図である。

【図３２】実施例３の第２中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図である。

【図３３】実施例３の望遠端における撮影倍率−１／３
０倍での諸収差図である。

【図３４】実施例３の広角端における無限遠合焦状態で
の像シフト時のコマ収差図である。

【図３５】実施例３の第１中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での像シフト時のコマ収差図である。

【図３６】実施例３の第２中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での像シフト時のコマ収差図である。

【図３７】実施例３の望遠端における無限遠合焦状態で
の像シフト時のコマ収差図である。

【図３８】シフトレンズ群の使用倍率βａとシフトレン
ズ群の像側に配置されたレンズ群の使用倍率βｂとの関
係について示す図である。

【符号の説明】

Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群Ｇ３第３レンズ群Ｇ４第４レンズ群Ｇ５第５レンズ群Ｌｉ各レンズ成分Ｓ開口絞り

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１９】実施例２の第２中間焦点距離状態における撮
影倍率−１／３０倍での諸収差図である。

【符号の説明】Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群Ｇ３第３レンズ群Ｇ４第４レンズ群Ｇ５第５レンズ群Ｌｉ各レンズ成分Ｓ開口絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈
折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する
第５レンズ群Ｇ５とを備えた変倍光学系において、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群
Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、前
記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との空気間
隔は減少し、前記第３レンズ群Ｇ３と前記第４レンズ群
Ｇ４との空気間隔は増大し、前記第４レンズ群Ｇ４と前
記第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は減少するように、少
なくとも前記第レンズ群Ｇ１および前記第５レンズ群Ｇ
５は物体側に移動し、前記第４レンズ群Ｇ４を構成するレンズ成分のうち少な
くとも１つのレンズ成分をシフトレンズ群として光軸に
ほぼ垂直な方向に移動させることによって像をシフト
し、前記シフトレンズ群の望遠端における使用倍率をβatと
し、前記シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ
群の望遠端における使用倍率をβbtとし、望遠端におけ
るレンズ系全体の焦点距離をｆt とし、前記シフトレン
ズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の望遠端におけ
る合成焦点距離をｆctとしたとき、２．５＜（１−βat）・βbt＜５ −０．１＜ｆt ／ｆct＜−０．００５の条件を満足することを特徴とする像シフト可能な変倍
光学系。
【請求項２】広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
をｆw とし、前記シフトレンズ群よりも物体側に配置さ
れたレンズ群の広角端における合成焦点距離をｆcwとし
たとき、 −０．３＜ｆw ／ｆcw＜−０．０２の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の像
シフト可能な変倍光学系。
【請求項３】前記第４レンズ群Ｇ４は、像シフトに際
して光軸に対して固定のレンズ群を前記シフトレンズ群
の像側に有し、前記シフトレンズ群の焦点距離をｆa とし、望遠端にお
けるレンズ系全体の焦点距離をｆt とし、広角端におけ
るレンズ系全体の焦点距離をｆw としたとき、０．３８＜ｆa ／（ｆw ・ｆt ）^1/2＜０．７の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に
記載の像シフト可能な変倍光学系。
【請求項４】シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直
な方向に移動させることにより像をシフトすることが可
能な変倍光学系において、前記シフトレンズ群を含むレンズ群ＧＡと、前記レンズ
群ＧＡよりも像側に配置され、少なくとも１つのレンズ
群からなるレンズ群ＧＢとを備え、前記レンズ群ＧＡと前記レンズ群ＧＢとの空気間隔を変
化させることにより、広角端から望遠端への変倍および
近距離物体へのフォーカシングのうち少なくとも一方を
行い、前記シフトレンズ群の望遠端における使用倍率をβatと
し、前記シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ
群ＧＢの望遠端における使用倍率をβbtとしたとき、２．５＜（１−βat）・βbt＜５の条件を満足することを特徴とする像シフト可能な変倍
光学系。
【請求項５】前記レンズ群ＧＡの物体側には、少なく
とも１つのレンズ群からなるレンズ群ＧＣが配置され、前記シフトレンズ群の望遠端における使用倍率をβatと
し、前記シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ
群ＧＢの望遠端における使用倍率をβbtとし、前記シフ
トレンズ群の広角端における使用倍率をβawとし、前記
シフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群ＧＢの
広角端における使用倍率をβbwとし、望遠端におけるレ
ンズ系全体の焦点距離をｆt とし、広角端におけるレン
ズ系全体の焦点距離をｆw としたとき、 0.3＜｛ [(1−βat）βbt]/ [(1−βaw）βbw] ｝/(ｆt
/ｆw)＜0.75 の条件を満足することを特徴とする請求項４に記載の像
シフト可能な変倍光学系。
【請求項６】前記レンズ群ＧＡは、複数のレンズ部分
群を有し、像シフトに際して、前記複数のレンズ部分群のうち最も
像側に配置されたレンズ部分群は光軸に対して固定であ
ることを特徴とする請求項４または５に記載の像シフト
可能な変倍光学系。
【請求項７】前記レンズ群ＧＡの物体側または像側に
隣接して開口絞りが設けられていることを特徴とする請
求項４乃至６のいずれか１項に記載の像シフト可能な変
倍光学系。