JPH03179311A - 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】 皮粟上生剋里光立 本発明はズームレンズに関するものであり、更に詳しく
は、カメラの手持ち撮影時の振動により発生する像ブレ
を補正する光学系を有するズームレンズに関するもので
ある。

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おり、ズームレンズが
搭載されたレンズシャッターカメラも増えてきている。

また、ズームレンズにおいては一般に高倍率化、望遠化
が図られており、その結果写真撮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。

この手ブレに関しては、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等により像ブレを補
正するレンズが提案されている。

（特開昭６３−１１５１２６号公報、同６３−１１８７
０８号公報。

同６３−１３３１１９号公報、同６３−２２９４２５号
公報、同６３−２０１６２４号公報、同６３−２０１６
２２号公報、同６３−１６９６１４号公報、同５０−１
３７５５５号公報、同６３−２０１６２４号公報。

特開平１−１１６６１９号公報等参照）。また、これら
の像ブレを補正する光学系を移動させる機構とじては、
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。

■が”しよ゛と　るジ しかしながら、上記従来例に記載されているレンズは主
に単焦点レンズである。ズームレンズに像ブレを補正す
る光学系を用いるには、ズーム全域でこの光学系の偏心
による収差劣化（像面湾曲の非対称性や軸上コマ）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
前記収差劣化を最少限にすることは困難である。特にレ
ンズシャッターカメラにおいて、画面中央付近での偏心
に伴う収差劣化を小さく抑えるのは難しい。

また、ズームレンズに像ブレを補正する光学系を用いた
場合、この光学系単独で収差補正を完結させることが望
ましい。従って、前記像ブレを補正する光学系を構成す
るレンズの枚数を多くしなければならなくなる。この光
学系に多数のレンズを用いた場合、ズームレンズ全長の
大型化や補正メカ機構の大型化を避けることはできない
。

そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決し、ズーム
全域にわたって収差劣化を小さく押えつつ、像ブレを補
正しうるコンパクトなズームレンズを提供することにあ
る。

課題を”°するための 上記目的を達成するために、本発明に係る第１のズーム
レンズは、物体側から順に、互いに異なる屈折力を有す
る前群及び後群から構成され、前記前群に非球面を少な
くとも１面有し、前記前群を光軸に対して垂直方向に移
動させることによって像ブレの補正を行うと共に下記の
条件式のを満足する構成となっている。

但し、ψ、：前群の屈折力 ９’Ｔ：　テレ端でのズームレンズ全系の屈折力 ＦＭＴ：テレ端でのＦナンバー値 である。

また、本発明に係る第２のズームレンズは、物体側から
順に、互いに異なる屈折力を有する前群及び後群から構
成され、前記後群に非球面を少なくとも１面有し、前記
後群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって
像ブレの補正を行うと共に下記の条件式■を満足する構
成となっている。

但し、ψ、：後群の屈折力 ψ丁＝テレ端でのズームレンズ全系の屈折力 ＦＭＴ：テレ端でのＦナンバー値 である。

本発明に係る第１のズームレンズは、前群を光軸に対し
て垂直方向に移動（平行偏心）させることにより、収差
劣化を小さく押えつつ像ブレ補正を行う。従って、前群
単独の収差補正がなされている必要がある。そのために
前群に少なくとも１面の非球面を用いている。更に、条
件式ので前群の屈折力を規制している。前群の屈折力（
ψ、）を規制することにより前群の収差を規制すること
ができる。また、焦点距離を一定とした場合、ψ１が決
まれば後群の倍率も決まってくる。偏心させた前群の像
を後群がリレーしているので結果的に後群の倍率が像移
動量を規制することになる。

条件式■の上限を超える場合は、（ｉ）　ψ３が大きく
なる場合と　（ｉｉ）　　ＦＮＴ／ψ□が小さくなる場
合に分けられる。（ｉ）の場合、前群（補正レンズ）の
レンズ偏心量に対して像移動量が大きくなり、　（ｉｉ
）の場合、像ブレ量が小さくなる傾向にある。従って、
像ブレ量が小さいにもかかわらず、前群のレンズ偏心量
に対する像移動量が大きくなることになり、レンズ偏心
量に対する精度が厳しくなる。

また逆に、条件式■の下限を超える場合は、（ｉｉｉ　
）ψ、が小さくなる場合と（ｉｖ）　　ＦＮＴ／ψ。

が大きくなる場合に分けられる。　（ｉｉｉ　）の場合
、前群のレンズ偏心量に対して像移動量が小さくなり、
　（ｉｖ）の場合、像ブレ量が大きくなる傾向にある。

従って、像ブレ量が大きいにもかかわらず、前群のレン
ズ偏心量に対する像移動量が小さくなることになり、像
ブレ補正に必要な前群のレンズ偏心量がどうしても大き
くなり、偏心機構の大型化を招く。

本発明に係る第２のズームレンズは、後群を光軸に対し
て垂直方向に移動（平行偏心）させることにより、収差
劣化を小さく押えつつ像ブレ補正を行う。従って、後群
単独の収差補正がなされている必要がある。そのために
後群に少なくとも１面の非球面を用いている。また、条
件式■はレンズ移動量に対しての像移動量を規制する式
である。

像の移動量は偏心レンズの倍率に影響されるものであり
、条件式■により後群の屈折力（ψ、）を規制する。後
群の倍率（β２）は、 ψＴ−ψｂ β２＝（１ｅ９’ｂ）（ｐｙ　　　（但し、ｅ：主点間
隔）であるので、ψ、を規制することにより倍率β２も
規制されてくる。以上のようにして、後群単独の収差補
正を行うと共に、レンズ偏心量に対しであるレヘルの像
移動量を得ることができる。

条件式■の上限を超える場合は、　（ｉ）　ψ、が大き
くなる場合と　（ｉｉ）Ｆ、ア／ψアが小さくなる場合
に分けられる。（ｉ）の場合、後群（補正レンズ）のレ
ンズ偏心量に対して像移動量が大きくなり、　（ｉｉ）
の場合、像ブレ量が小さくなる傾向にある。従って、像
ブレ量が小さいにもかかわらず、後群のレンズ偏心量に
対する像移動量が大きくなることになり、レンズ偏心量
に対する精度が厳しくなる。

また逆に、条件式■の下限を超える場合は、（ｉｉｉ　
）　　ψ、が小さくなる場合と（ｉｖ）　　ＦＭ？／ψ
丁が大きくなる場合に分けられる。　（ｕｉ）の場合、
後群のレンズ偏心量に対して像移動量が小さくなり、　
（１■）の場合、像ブレ量が大きくなる傾向にある。従
って、像ブレ量が大きいにもかかわらず、後群のレンズ
偏心量に対する像移動量が小さくなることになり、像ブ
レ補正に必要な後群のレンズ偏心量がどうしても大きく
なり、偏心機構の大型化を招く。

尚、上記第１．第２のズームレンズにおいて、次の（Ｉ
）〜（ＩＩＩ）の関係が戒り立っている。

（１）前群の屈折力（ψ、）と後群の屈折力（ψ、）と
補正レンズ（前群又は後群）のレンズ偏心量と像移動量
との関係 ψ、が大きくなると（焦点距離を一定とした場合）ψ、
も大きくなり、従って、後群の倍率も大きくなる。後群
の倍率が大きくなる場合には、補正レンズの偏心量に対
して像移動量が大きくなる。

（ＩＩ）、ＦＮＴと像ブレ量との関係 ＦＮアが大きくなると開放絞りにおいてもシャッタース
ピードが遅くなる傾向になり、像ブレ量が増加する傾向
になる。

（Ｉ［［）　ψ７と像ブレ量との関係 ψ、が小さく　（従って、ｆアが大きく）なると、それ
だけ像ブレ量が増加する傾向になる。

上記（１）〜（Ｉ［［）において大小関係を逆にすると
、その傾向もまた逆になる。

夫」Ｌ班 以下、本発明に係るズームレンズの実施例を示す。

但し、本実施例において、ｒ、ｙｒ、。は曲率半径、ｄ
１〜ｄ９は軸上面間隔を示し、Ｎ１〜ＮＳ＋　　シ、〜
ν。

はｄ線に対する屈折率、アツベ数を示す。また、ｆは焦
点距離、ＦＮＯはＦナンバーを示す。

なお、実施例中、曲率半径に＊印を付した面は非球面で
構成された面であることを示し、以下に示す非球面の面
形状（ｘ（ｙ））を表わす式で定義するものとする。

＋ΣＡｉｙ’ １１ 但し、ｙ：任意の光軸垂直方向高さ ｒ：非球面の基準曲率半径 ε：２次曲面パラメータ Ａｉ：非球面係数 である。

ｆ　＝３９．３〜５８．５〜８６．６ 地１辷り邊　蝕二１劇匪阻 ｒ　”　　２４．０７８ Ｆ、、＝３．６　〜５．４　〜８．０ 圧盃圭　　１ｊにΣ飲 Σｄ　＝３５．０９０〜２８．１９５〜２４．９２９共
１ＬむＥ玖 ｒ、：ｔ−０，２５０００×１０ ｒ６：　ε＝Ｏ Ａ４＝０．４１７０８Ｘ１０−’ Ａｉ＝０．７２２４８ｘｌＯ−’ Ａｓ＝−０，８０１２５ｘｌＯ−９ Ａｌｅ　　＝−０，１２３５１Ｘ１０−”Ａｔｔ　　−
０，２３０９６Ｘ１０−’”ｒ、：　　ｔ　＝０．１０
０００Ｘ１０Ａ４＝０．４１２８２Ｘ１０−’ ＾、＝０．１７３０８ｘ１０−’ Ａｓ　＝　−０，２９０９９ｘ　１０−９Ａ、。−−０
，４２０９０Ｘ１０−” Ａｔｔ　　＝０．３９２２０ＸＩＯ−”ｒｑ　：　　ｅ
　＝ｏ、１ｏｏｏｏｘ１゜Ａ、＝０．３１９５７Ｘ１０
−Ｓ Ａ、＝０．１００３８Ｘ１０−’ Ａ、−−０，４５５８７Ｘ１０−口 Ａ１６　　＝０．７８３４３Ｘ１０−１０Ａｄｚ　　＝
０．１２８４８Ｘ１０−”第１図は本実施例の無限遠物
体合焦時におけるレンズ構成を示している。本実施例は
、物体側から順に正の屈折力を有する前群及び負の屈折
力を有する後群から構成されている。前群及び後群は、
それぞれワイド端（阿）からテレ端（Ｔ）にかけて第１
図中矢印で示すように移動する。

前群は物体側から順に、正メニスカスレンズより成る第
ルンズ、負メニスカスレンズより成る第２レンズ及び両
凸の正の第３レンズから構成されている。後群は物体側
から順に、正メニスカスレンズより成る第４レンズ及び
負メニスカスレンズより成る第５レンズから構成されて
いる。尚、第ルンズの物体側の面、第３レンズの像側の
面。

第４レンズの物体側の面及び第５レンズの物体側の面は
非球面である。

次に、第１図において前群又は後群を平行偏心させた場
合の像面湾曲の非対称性及び軸上コマについて説明する
。

偏心が生じていなければ、通常像面湾曲は像高（＋）と
（−）で対称となり、像面湾曲の非対称性はＯとなる。

第２図中、実線で表わされている曲線が設計値（非対称
性＝０）である。ここでは、像面湾曲の非対称性は、偏
心が生じたときの像面を表わす曲線（点線）の像高Ｙ″
＝±１５における値の差（Ａ）で表わす。符号について
は、図示のように像高＋側の像面が設計値に対して一例
にあるときを負とし、その逆を正と設定する。

通常、偏心がなければ軸上コマはＯであるが、偏心が生
じることによって軸上においてもコマが発生する。第３
図は偏心によって軸上コマが発生する状態を示している
。同図に示すように、入射高ｈ（＝±１５）となる位置
を上下方向にそれぞれＵ及びＬとし、ｈ／Ｊ２となる位
置（ＤＩ）（Ｌｌ）を透過する光のフィルム面（Ｂ）上
における光軸に対する距離をＩｌｂ及びＨａとしたとき
、軸上コマは（Ｈａ　十Ｈｂ）／２で表わすことができ
る。

本実施例において、前群を平行偏心させたときのワイド
端仙）、中間焦点距離（Ｍ）及びテレ端（Ｔ）での像高
１５ｍｍにおける各像移動量並びにその像移動量を得る
ためのレンズ偏心量を第１表に示す。

また、上記平行偏心に対する像面湾曲の非対称性及び軸
上コマを第２表に示す。尚、上記像面湾曲の非対称性は
サジタル（Ｓ）像及びメリディオナル（Ｍ）像について
各々示している。

また、本実施例において後群を平行偏心させたときにつ
いても、上記前群を平行偏心させたときと同様に、像移
動量及びレンズ偏心量を第３表に示し、像面湾曲の非対
称性及び軸上コマを第４表に示す。

尚、本実施例のズームレンズはレンズシャック−カメラ
に適用されることを前提としている。そこで、第２表及
び第４表の像面湾曲の非対称性及び軸上コマは、像高６
１１Ｉｆｆｌにおける像劣化を示す。

第 表 第 表 第 表 第 表 澄１目じ九果 以上説明したように本発明によれば、ズーム全域にわた
って収差劣化を小さく押えつつ、像ブレを補正しろるコ
ンパクトなズームレンズを実現することができる。特に
、本発明に係るズームレンズをレンズシャッターカメラ
に適用すれば、画面中央付近での偏心に伴う収差劣化も
小さく押えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すレンズ構成図であり、
第２図は本実施例における像面湾曲の非対称性を説明す
るための図、第３図は本実施例における軸上コマを説明
するための図である。 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側から順に、互いに異なる屈折力を有する前
   群及び後群から構成され、前記前群に非球面を少なくと
   も１面有し、前記前群を光軸に対して垂直方向に移動さ
   せることによって像ブレの補正を行うと共に下記の条件
   式を満足することを特徴とするズームレンズ； ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、ψ＿ａ：前群の屈折力 ψ＿Ｔ：テレ端でのズームレンズ全系の屈 折力 Ｆ＿Ｎ＿Ｔ：テレ端でのＦナンバー値 である。
2. （２）物体側から順に、互いに異なる屈折力を有する前
   群及び後群から構成され、前記後群に非球面を少なくと
   も１面有し、前記後群を光軸に対して垂直方向に移動さ
   せることによって像ブレの補正を行うと共に下記の条件
   式を満足することを特徴とするズームレンズ； ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、ψ＿ｂ：後群の屈折力 ψ＿Ｔ：テレ端でのズームレンズ全系の屈 折力 Ｆ＿Ｎ＿Ｔ：テレ端でのＦナンバー値 である。