JPH01191825A - 像安定化のための撮影光学系 - Google Patents

像安定化のための撮影光学系

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JPH01191825A
JPH01191825A JP1756588A JP1756588A JPH01191825A JP H01191825 A JPH01191825 A JP H01191825A JP 1756588 A JP1756588 A JP 1756588A JP 1756588 A JP1756588 A JP 1756588A JP H01191825 A JPH01191825 A JP H01191825A
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curvature
iii
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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) 本発明は写真撮影の際によく発生する像ブレを光学系の
1部を平行偏心させることにより補正する像安定化(あ
るいは防振)に適した撮影光学系に関する。
〔従来技術〕
通常撮影をする際、露光時間が長かったために手ブレに
より、または動いている車や船やヘリコプタ−上で撮影
などでは像ブレが生じ良好な画像を得ることが出来ない
。特に望遠レンズでは、その像ブレは顕著である。その
ためカメラにとって防振用の光学系は不可欠なものであ
る。
従来より像ブレを防ぐ光学系として頂角可変でリズムを
利用した提案がいくつかなされているが、この方式に於
いては、頂角を変化させる駆動系の大型化、及び、撮影
レンズに新たにこの頂角可変プリズムを付加しなければ
ならなかった。
=方、第11図に示す通り、収れんの作用をもつレンズ
群1aと発散の作用をもつレンズ群1bによりアフォー
カル光学系を形成し、その後に光軸と垂直な方向に移動
可能な移動レンズ群2を構成して防振を行う提案が特開
昭62−47012号公報に於いてなされている。
この出願によれば何んらかの影響でカメラに振動が生じ
て像がずれた場合、加速度センサー等4によって像点で
のずれ量を算出し、そのずれ量を打ち消す方向に移動レ
ンズ2を動かして像を静止状態に保つことができる。3
はボイスコイルやピエゾ素子の積層の様なアクチュエー
タである。
しかしながら、この出願に於いては偏心により発生する
収差、つまり偏心収差は考慮されてぃない。
また、その実施例はアフォーカル光学系を構成しており
移動レンズの移動量に対する像のX3動量の比、つまり
敏感度ρが“1”に限定されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕 。
本発明の目的は偏心により発生する偏心収差を軽減させ
る撮影光学系を提供することにある。
そして本発明では、物体側より順に、正の屈折力を有す
る第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、第
3レンズ群を有し、前記第2レンズ群を光軸に対して偏
心さることにより像を変位させる撮影光学系に於いて、
前記第2レンズ群は少なくとも1枚の正レンズと、少な
くとも1枚の負レンズとを有すると共に全系の焦点距離
をfII前記第2レンズ群の焦点距離をfIIとした時
、−1,65<fユ/f<−0,1 なる条件式を満足させている。
〔実施例〕
以下本発明の詳細な説明する。
まず、一般に、一部のレンズ群を光軸に対して偏心させ
た時の光学系全体の収差量をΔY、光軸に対する偏心量
Eとし、移動レンズ群を偏心させたことにより発生する
偏心収差をΔY (E)とすると、 ΔY=[基準状態での収差]+ΔY (E)なる式で表
わされる。
また、基準状態に於いても球面収差、コマ収差、非点収
差、像面湾曲、歪曲収差等がある様に、偏心収差、ΔY
 (E)にも下記のものが存在する。
11E、IIfE、PE、VEI、VE2は夫々1次の
偏心コマ収差、1次の信心非点収差、(j!心像面湾曲
収差、1次の偏心歪曲収差、2次の偏心歪曲収差の偏心
収差係数、■はR,Wのアジムスによる。Eは平行偏心
量である。
つまり、撮影光学系の一部のレンズ群を偏心させること
により像ブレを防止する光学系に於いては、良好な光学
性能を維持するために主に基準状態での球面収差、コマ
収差、非点収差、像面湾曲、デイスト−ジョンの5つの
収差と、さらに偏心により発生する収差、つまり偏心コ
マ収差。
偏心非点収差、偏心像面湾曲、偏心歪曲の収差をおさえ
なければならないのである。
そこで本発明は前述した基準状態での収差。
偏心収差等を小さくするため、第1レンズ群1に正の屈
折力、光軸に対し垂直方向へ偏心させ、像ブレを補正す
る第2レンズ群2に負の屈折力を、そして第3レンズ群
3に正の屈折力を持たせて、偏心収差をバランスよく軽
減させている。そして更に、前記第2レンズ群に少なく
とも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の負レンズとを
具備させると共に全系の焦点距離をfII前記第2レン
ズ群の焦点距離をfnとした時、 −1,65<f菫/f<−0,1・・・(1)なる条件
式を満足させている。
条件式(1)は、補正レンズでもある第2レンズ群の焦
点距離と全系の焦点距離との比に関するもので、レンズ
移動量に対する像の移動量の比、所謂敏感度1と、良好
な光学的性能を適切に維持するためのものである。
下限値を越えると敏感度が小さくなり、第2レンズの移
動量を大きくする必要があり駆動機構が大型化してくる
。また移動レンズを比較的大きく移動させなければなら
ず、偏心収差が多く発生してくる。
上限値を上まわると、第2レンズ群の焦点距離f8が負
で小さくなり、基準状態および偏心時の収差補正が困難
となるので、わずかな偏心量で多くの偏心収差が発生し
てくる。
以上の条件式を満足させることにより、本発明の目的で
もある敏感度を適切に保ちつつ収差を良好に維持するこ
とができるが、更なる光学性能を維持するために以下の
条件式を満足させるとよい。
つまり、前記第3レンズ群の焦点距離をfヨとした時、 0.15<fI/f<3      ・・・(2)なる
条件式である。
条件式(2)は、第3レンズ群のパワー配置に関するも
のであり、下限を下回るとfliが小さくなり第3レン
ズ群の屈折力が強くなるため、基準状態での収差が困難
となってくる。上限値をこえると屈折力が弱すぎ、第2
レンズ群で発生する偏心収差を第3レンズ群で打ち消す
ことが困難となってくる。
次に以下の条件式(1)あるいは(2)を満足させつつ
、第2レンズ群を以下に示す様に構成すると尚よい。
つまり、前記第2レンズ群中の一番物体側のレンズ面の
曲率をRヨ1とするとき、 R塁+ /f<−0,2,0,1<R□r / f・・
・ (3) なる条件式を満足させることである。
条件式(3)式は、第2レンズ群の第1面に関するもの
であり、Rn r / f >−0、2だと、第1面が
強い凹面となり、基準状態そして偏心時でのコマ収差の
発生が大きくなり補正が困難となってくる。逆にRn1
/f<0.15だと第1面が強い凸面となり、基準状態
での球面収差がオーバーになってくる。
そして第2レンズ群中に、球面収差等の収差を軽減する
ために正と負の接合レンズを設ける場合には、この接合
レンズの曲率半径をRHcとした時、 IR冨、/fl>0.05     ・・・(4)なる
条件式を満足させるとよい。
条件式(4)式は接合レンズの曲率半径に関するもので
、下限を下回ねると曲率がきつくなり高次の偏心収差が
太く発生してしまうことになる。
一方、第2レンズ群中に接合レンズを含まず、空気レン
ズを有する場合には、空気レンズの厚さが最小となる空
気レンズの物体側と像面側の曲率半径を各々RHa +
 Rm bとするとき、l R11a /Rub  !
 <s、a    ・ (5)I f/ (f u−R
a−)  I<o、  16・・・(6) I f/ (f ’ R++−b)I<o、11・・・
(7) なる条件式を満足させるとよい。
条件式(5)は、第2レンズ群の肉厚の一番小さい空気
レンズの曲率半径の比であり、上限値を上回ると、像面
側、レンズ面のR11bのほうがかなり曲率がきつくな
り、偏心コマ収差、偏心非点収差の補正が困難となって
くる。
条件式(6)、(7)は、第2レンズ群での肉厚が最少
となる空気レンズの曲率半径と焦点距離の関係式である
。(6)式の上限値をこえると、RHaの曲率がきつく
なり、偏心コマ収差の補正が困難となってくる。また、
条件式(7)式の上限値をこえると、R411Hの曲率
がきつくなり偏心非点収差の補正がむずかしくなる。
次に、条件式(1)、(2)を満足させつつ更なる良好
な収差を得るために、第3レンズ群を少なくとも正レン
ズと、負レンズで構成すると共に以下の如く構成すると
よい。
つまり、前記第3レンズ群の最も物体側のレンズ面と最
も像側のレンズ面とを各R11* RWKとする時、 I R111/RIK  l <2. 0    ・・
・(8)なる条件式を満足させることである。
この条件式(8)式は、第3レンズ群の第1面と最終面
との比であり、基準状態での非点収差及びそれに伴う、
偏心非点収差を良好に保つための式である。上限をこえ
ると特に偏心非点収差がきわたって大きくなってくる。
次に第3レンズ群中に接合レンズを含む場合には、前記
正レンズのうち曲率半径が最も短い曲率半径をRMP、
前記負レンズのうち曲率半径が最も短い曲率半径をR1
N1前記接合レンズの貼り合せ面の曲率半径をR1IC
とするとき、0.03<IRmN/f |<0.6 ・・・(9) 0.05< I RWP / f I <0.7・・・
(10) lRmc/f l>o、05 ・・−、(tB なる条件式を満足させるとよい。
条件式(9)、(10)式は、第3レンズ群中の正レン
ズ、負レンズそれぞれについての一番きつい面に関する
ものである。式(1o)、(it)共に下限値を下回る
と、曲率がきつくなり、高次収差の補正ができなくなる
。(9)式の上限を上回ると基準状態でのコマ収差が残
ってしまう。
(10)式の上限を上回ると、偏心コマ収差をおさえら
れなくなる。(11)式は接合レンズの曲率半径に関す
るもので下限を下回ると曲率がきつくなり偏心倍率色収
差が悪化する。
一方、第3レンズ群が空気レンズのみを含む場合、つま
り接合面を持たない場合には、空気レンズの厚さが最小
となる空気レンズの焦点距離をf AIRとすると、 0.05<l fA+*/f |<1.8・・−(12
) なる条件式を満足させるとよい。
条件式(12)は、空気レンズの焦点距III(屈折力
)に関するもので、下限値を下回ると空気レンズの焦点
距離が小さくなり、それに従って曲率がきつくなり、基
準状態での高次収差が残ってしまう。逆に上限値を上回
ると曲率がゆるくなり、穆動レンズ群で発生する偏心コ
マ収差を打ち消すことが困難となってくる。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Ni
とνiは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。
尚表−1に前述の各条件式に係る数値を示す。
以上説明した通り、本発明に依れば偏心収差を数値実施
例 I F=  300         FNO子1:5.6
、6 2W=  8.25” N  1=  1.72916       ν 1=
54.7N 2冨 1.65844       υ 
2=50.9N  3=  1.72047     
  ν 3=34.7N  4=  1.75500 
      ν 4=52.3N 5= 1゜5325
6       ν 5子 45.9N  6=  1
.75500       ν 6=52.3N 7≠
 1.75700       ν 7= 47.2N
  8=  1.58267       ν 8=4
6.4N  9=  1.75700       ν
 9=47.82W=  8.25゜ N  1=  1.72916       ν 1=
54.7N  2=  1.65844       
ν 2=50.9N  3=  1.72047   
    ν 3=34.7N  4=  1.フ550
0     ν 4=52.3N  5=  1.53
256       υ 5=45.9N  6=  
1.75500       ν 6=52.3N  
7=  1.75700       ν 7=47.
8N  8=  1. 58267        ν
 8=46.4N  9=  1.75700    
    ν 9=47.8数値実施例 3 F= 300     FNO=1 :5.6数値実施
例 4 F= 300     FNO−1:5.62W=  
8.25’ N  1=  1.72916        ν  
1=54.7N  2=  1. 65844    
    ν  2=50.9N  3=  1.720
47       ν 3=34.7N  4=  1
. 53256        ν 4=45.9N 
 5=  1. 75500        ν  5
=52.3N  6=  1. 58267     
   ν 6=46.4N  7=  1. 7570
0        υ 7=47.82W=  8.2
5゜ N  1=  1.72916        ν  
1=54.7N  2=  1.65844     
   ν  2=50.9N  3=  1.7204
7        ν 3=34.7N  4=   
1. 53256        ν  4=45.9
N   5=   1.75500        ν
  5=52.3N   6=   1. 58267
        ν  6=46.4N  7=  1
. 75700        ν  7=47.82
W=  8.25゜ N   1=  1. 72916        ν
  1=54.7N  2=  1. 65844  
      ν 2=50.98 3=  1.720
47       ν 3=34.7N  6=  1
. 75500        υ 6=52.3N 
 7=  1.58267’      ν 7=46
.4N  8=  1.75700       ν 
8=47.82W=  8.25” N  1子  1. 72916        ν 
 1=54.7N  2=  1.65844    
    υ 2=50.9N  3=  1.7204
7     ν 3=34.7N  4=  1. 7
5500        ν 4=52.38 5= 
 1.53256        ν  5=45.9
N  6=  1. 75500        ν 
6=52.38 9=   1. 58267    
    ν  9=46.4N10=   1. 75
700        v10=  47. 8以上説
明した通り、本発明に依れば偏心収差を良好に補正した
光学系を提供することができ、また、偏心敏感度を適切
な値に設定したことにより効果的に像を安定化させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す光学系の断面図、第2図〜第7図
は各々本発明に関する数値実施例1〜6に示す光学系の
断面図、 第8図(A)、第9図(A)、第10図(A)。 第11図(A)、第12図(A)、第13図(A)は夫
々数値実施例1〜6の第2レンズ群!1を偏心させない
時(基準状態)の縦収差図と横収差図である。 第8図(B)、第9図(B)、第10図(B)。 第11図(B)、第12図(B)、第13図(B)は各
々数値実施例1〜6の第2レンズ群を光軸に対し1mm
偏心させた時の横収差図である。 ■・・・第1レンズ群 I!・・・第2レンズ群(補正レンズ群)■・・・第3
レンズ群 カ8図(I3) 4シ初レンス゛1.、L、に季多責〃的酎燵届乙も9図
(A) 11に毬/)双互図 オタ磯υレンス°1st+;杉Iワル1の隼ζ1ぶり第
1o口(A) 基準J尺庖、の双兼図 乃IO図(B) 滑動レソズ゛1ssd多動的の収A図 躬11図(A) @譚杖毬の4更し口 躬11図(8) 4シ歳υレンス゛Lポ4を孝ン動崎Φ刃定j(ドク躬1
2図(A) 暮茸状怒の収差図 男12図(B)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側より順に正の屈折力を有する第1レンズ群
    、負の屈折力を有する第2レンズ群、第3レンズ群を有
    し、前記第2レンズ群を光軸に対して偏心させることに
    より像を変位させる撮影光学系に於いて、前記第2レン
    ズ群は少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の
    負レンズとを有すると共に全系の焦点距離をf、前記第
    2レンズ群の焦点距離をf_IIとした時、 −1.65<f_II/f<−0.1 なる条件式を満足することを特徴とする像安定化のため
    の撮影光学系。 (2)前記第3レンズ群の焦点距離をf_IIIとした時
    、 0.15<f_III/f<3 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の像安定化のための撮影光学系。 (3)前記第2レンズ群中の最も物体側のレンズ面の曲
    率半径をR_II_Iとするとき、 R_II_I/f<−0.2、0.1<R_II_I/fな
    る条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項あるいは第2項記載の像安定化のための撮影光学系
    。 (4)前記第2レンズ群中の前記正レンズと負レンズは
    接合され、この接合レンズの曲率半径をR_II_cとし
    た時、 |R_II_c/f|>0.05 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第3項記載の像安定化のための撮影光学系。 (5)前記第2レンズ群が接合面を含まず、空気レンズ
    のみを有する時、空気レンズの厚さが最小となる空気レ
    ンズの物体側と像面側の曲率半径を各々R_II_a、R
    _II_bとするとき、 |R_II_a/R_II_b|<1.8 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項あるいは第2項記載の像安定化のための撮影光学
    系。 (6)前記第3レンズ群の最も物体側のレンズ面と最も
    像側のレンズ面とを各R_III_I、R_III_Kとする
    時、 |R_III_I/R_III_K|<2.0 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の像安定化のための撮影光学系。 (7)前記第3レンズ群が接合レンズを含まず空気レン
    ズのみを含む時、空気レンズの厚さが最小となる空気レ
    ンズの焦点距離をf_A_I_Rとすると、0.05<
    |f_A_I_R/f|<1.8なる条件式を満足する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の像安定化
    のための撮影光学系。 (8)前記第3レンズ群は接合レンズを含むと共に、少
    なくとも正レンズと負レンズを有し、前記正レンズのう
    ち曲率半径が最も短かい曲率半径をR_III_P、前記
    負レンズのうち曲率半径が最も短かい曲率半径をR_I
    II_N、前記接合レンズの貼り合わせ面の曲率半径をR
    _III_Cとするとき、 0.03<|R_III_N/f|<0.6 0.03<|R_III_P/f|<0.7 |R_III_C/f|>0.05 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第6項記載の像安定化のための撮影光学系。
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