JP2004061680A - マクロレンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】無限遠から等倍までの撮影が可能で、無限遠物体から近距離物体までのフォーカシングを迅速に行い、しかもフォーカシングに伴う収差の変動を良好に補正したインナーフォーカスタイプの撮影レンズを提供する。
【解決手段】４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第１レンズ群は固定とし、第２レンズ群を像側に移動し、第３レンズ群を物体側に移動させてフローティングを行うようにした撮影レンズ。
【選択図】 図１
【解決手段】４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第１レンズ群は固定とし、第２レンズ群を像側に移動し、第３レンズ群を物体側に移動させてフローティングを行うようにした撮影レンズ。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は写真用カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等において、無限遠から等倍までの撮影が可能な、インナーフォーカス式マクロレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より写真用カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラにおいて、近距離物体の撮影を主たる目的とした撮影レンズにマクロレンズまたはマイクロレンズ（以下「マクロレンズ」と称する）と呼ばれるものがある。
【０００３】
マクロレンズは一般の標準レンズや望遠レンズなどの他の撮影レンズと比べて、特に近距離物体において高い光学性能が得られるように設計されている。
【０００４】
また、マクロレンズは多くの場合、近距離物体から無限遠物体に至る広範囲の物体に対しても利用される。
【０００５】
一般に無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際、撮影倍率が大きくなるにつれて諸収差の変動が激しくなり、光学性能が悪化する。この為、従来より諸収差の変動を補正するためにフローティングが行われてきた。
【０００６】
特開平２−１９８１４号公報や、特開平２−２８５３１３公報では、正の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群の３つのレンズから構成される近距離撮影可能なレンズ系において低倍率から高倍率への撮影を行うにあたり、負の第３レンズ群を像面に対して固定したまま正の第１レンズ群、第２レンズ群を物体側に移動させるとともに第１レンズ群、第２レンズ群の間隔を変化させフローティングを行うフォーカシング方式を提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらフローティングの際に第１レンズ群を移動させる方式では、一般にレンズ群の移動量が大きく、オートフォーカス（自動合焦）機能を備えたカメラには駆動トルクが大きく、高速のオートフォーカスが難しくなる傾向がある。
【０００８】
また、フォーカシングに伴って、レンズ群が直進繰り出しする方式は、高速のオートフォーカス（自動合焦）には適しておらず、フォーカシング時全長の変化がないインナーフォーカスタイプが好ましい。
【０００９】
本発明は無限遠から等倍までの撮影が可能で、無限遠物体から近距離物体までのフォーカシングを迅速に行い、しかもフォーカシングに伴う収差の変動を良好に補正したインナーフォーカスタイプの撮影レンズの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の撮影レンズは、４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超えることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明について、第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離に、
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０ ・・・（１）
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１ ・・・（２）
の条件を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１、２のいずれかの発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離について、
−０．８ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −２．０ ・・・（３）
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、第１レンズ群と第２レンズ群を前群、第３レンズ群と第４レンズ群を後群とすると、前群と後群の焦点距離について、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３ ・・・（４）
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０ ・・・（５）
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ ・・・（６）
の条件を満足することを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、第１群と第２群の主点間隔が負であることを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍以上であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離について以下の条件を満足する事を特徴としている。
【００１７】
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１
請求項８の発明は、請求項５、６又は７の発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離について、
−０．８ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −２．０
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１８】
請求項９の発明は、物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して第１群は固定、第２群は像側に、第３群が物体側に移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、至近状態での最大撮影倍率が−０．５を超え、第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離について、
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１
の条件を満足することを特徴としている。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項９又は１０の発明において、第２レンズ群と第３レンズ群の移動について以下の条件を満足することを特徴としている。
【００２１】
−０．３ ＜ Δｓ２／Δｓ３ ＜ −０．５ ・・・（７）
請求項１２の発明は、請求項９から１１のいずれか１項に記載の発明において、前群と後群の焦点距離について、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５
の条件を満足する事を特徴としている。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項９から１２のいずれか１項に記載の発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離について、
−０．８ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −２．０
の条件式を満足することを特徴としている。
【００２３】
請求項１４の発明は、物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超え、
−０．８＜ｆ１１／ｆ＜−２．０
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１
の条件を満足することを特徴としている。
【００２４】
請求項１５の発明は、請求項１４の発明において、前群、後群の焦点距離について、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５
の条件を満足することを特徴としている。
【００２５】
請求項１６の発明は、請求項１４又は１５の発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズであることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本実施形態の撮影レンズは、写真用カメラやビデオカメラ、ビデオスチルカメラ等の画角２４°、Ｆナンバー２．８程度の口径比を有した撮影レンズに好適に用いられるものである。図１〜図５は、それぞれ後述の数値実施例１〜５（本実施形態）の撮影レンズのレンズ断面図である。図１（Ａ）〜図５（Ａ）は無限遠物体に対する合焦時の状態、図１（Ｂ）〜図５（Ｂ）は近距離物体（等倍率）に対する合焦時の状態を示している。
【００２７】
数値実施例１〜５の撮影レンズにおいて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第１レンズ群は固定とし、第２レンズ群は像側に移動し、第３レンズ群は物体側に移動する。数値実施例１，２，５（図１，図２，図５）において、第４レンズ群は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時固定であり、数値実施例３，４（図３，図４）において、第４レンズ群は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時可動である。
【００２８】
図６〜図１０は、それぞれ数値実施例１〜５の場合の収差図の状態を示している。図６（Ａ）〜図１０（Ａ）は、無限遠状態での収差図を示し、図６（Ｂ）〜図１０（Ｂ）は至近状態（最大撮影倍率−１．０倍）での収差図を示している。本発明のインナーフォーカス式マクロレンズのレンズ構成の特徴について説明する。
【００２９】
第２レンズ群の焦点距離をｆ２とすると、無限遠の全系の焦点距離との間に次の条件式を満足する。
【００３０】
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ ＜ ３．０ ・・・（１）
この条件式はレンズの全長、ワーキングディスタンスに関係する式である。この式の上限を超えると、倍率が等倍状態での全系の焦点距離が短くなり、ワーキングディスタンスの減少につながる。この式の下限を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群とで構成される前群と、第３レンズ群と第４レンズ群で構成される後群との主点間隔が大きくなり、レンズの全長が長くなる。
【００３１】
第３群の焦点距離をｆ３とすると、無限遠状態の全系の焦点距離ｆとの間には
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ ＜ １．１ ・・・（２）
の関係式がある。この条件式（２）はレンズ全長と収差変動の補正に関わる式である。この条件式の下限を超えるとフォーカス群の屈折力が強くなることで諸収差の変動の補正が困難になり、上限を超えるとレンズの全長が長くなり、さらに最も物体側に位置するレンズの負の屈折力が強くなることで、球面収差が補正不足となる。
【００３２】
最も物体側に位置する負のメニスカスレンズの焦点距離をｆ１１、無限遠状態の全系の焦点距離をｆとすると、これらの間には
−２．０ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −０．８ ・・・（３）
の関係がある。
【００３３】
この条件式（３）は、全系の短焦点化に関係する式である。この式の下限を超えると、第１群の負の屈折力が弱くなり、バックフォーカスが短くなり、これを確保しようとすると緒収差の補正が困難になる。この式の上限を越えると、１群の負の屈折力が強くなり、収差の補正が困難になる。
【００３４】
本発明の目的とするインナーフォーカス式マクロレンズは以上の構成によって達成されるが、更に高い光学性能を達成するためには、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離をｆ１２、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離をｆ３４とすると、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３ ・・・（４）
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０ ・・・（５）
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ ・・・（６）
を満足する事が好ましい。
【００３５】
条件式（４）は第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離に関する式である。この式の下限を超えると、最も物体側に配置された負のレンズの屈折力が弱くなり、バックフォーカスの確保が困難になり、これを確保しようとすると諸収差の変動の補正が困難になる。この式の上限を超えるとレンズ全長が長くなる。
【００３６】
条件式（５）は第３レンズ群と第４レンズ群の合成の焦点距離に関する式である。この式の下限を超えると諸収差の変動の補正が困難になり、上限を超えるとレンズ全長が長くなる。
【００３７】
条件式（６）は第１レンズ群、第２レンズ群の合成焦点距離と第３レンズ群、第４レンズ群の焦点距離に関する式である。この式の下限を超えると諸収差の変動の補正が困難となり、上限を超えるとレンズ全長が長くなり、球面収差が補正不足となる。
【００３８】
更に、第２レンズ群の移動比をΔｓ２、第３レンズ群の移動比をΔｓ３とすると、
−０．５ ＜ Δｓ２／Δｓ３ ＜ −０．３ ・・・（７）
の条件式を満足する事が好ましい。この条件式の下限を超えると、レンズ全長が大きくなる。上限を超えると、等倍へのフォーカシングに伴う諸収差の変動の補正が困難になる。
【００３９】
実施例２，３，５は条件式（４）を満足し、実施例１，２，３，４，５は条件式（５）を満足し、実施例１，３，４，５は条件式（６）を満足し、実施例２，３，４，５は条件式（７）を満足している。
【００４０】
（数値実施例）
次に、本発明の実施形態１〜５に各々対応する数値実施例１〜５を示す。各実施例とも開口絞りは第２レンズ群と第３レンズ群の間に位置している。実施例の諸元表中の左端の数字は物体側からの面番号を示し、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数である。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【００４１】
【外１】
【００４２】
【外２】
【００４３】
【外３】
【００４４】
【外４】
【００４５】
【外５】
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば以上のように、レンズの小型化、ＡＦに有利なインナーフォーカス方式を採用し、無限遠から等倍までの緒収差の変動を効果的に補正したマクロレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマクロレンズの数値実施例１の無限遠状態のレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例１の等倍状態のレンズ断面図
【図２】本発明のマクロレンズの数値実施例２の無限遠状態でのレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例２の等倍状態のレンズ断面図
【図３】本発明のマクロレンズの数値実施例３の無限遠状態のレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例３の等倍状態のレンズ断面図
【図４】本発明のマクロレンズの数値実施例４の無限遠状態でのレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例４の等倍状態のレンズ断面図
【図５】本発明のマクロレンズの数値実施例５の無限遠状態でのレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例５の等倍状態のレンズ断面図
【図６】本発明のマクロレンズの数値実施例１の無限遠状態の収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例１の等倍状態の収差図
【図７】本発明のマクロレンズの数値実施例２の無限遠状態での収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例２の等倍状態の収差図
【図８】本発明のマクロレンズの数値実施例３の無限遠状態の収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例３の等倍状態の収差図
【図９】本発明のマクロレンズの数値実施例４の無限遠状態での収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例４の等倍状態の収差図
【図１０】本発明のマクロレンズの数値実施例５の無限遠状態での収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例５の等倍状態の収差図
【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
ＳＰ 絞り
ｓｐｈ 球面収差
ａｓ 非点収差
ｄｉｓｔ 歪曲収差
ｃｈｒｏ 倍率色収差
【発明の属する技術分野】
本発明は写真用カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等において、無限遠から等倍までの撮影が可能な、インナーフォーカス式マクロレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より写真用カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラにおいて、近距離物体の撮影を主たる目的とした撮影レンズにマクロレンズまたはマイクロレンズ（以下「マクロレンズ」と称する）と呼ばれるものがある。
【０００３】
マクロレンズは一般の標準レンズや望遠レンズなどの他の撮影レンズと比べて、特に近距離物体において高い光学性能が得られるように設計されている。
【０００４】
また、マクロレンズは多くの場合、近距離物体から無限遠物体に至る広範囲の物体に対しても利用される。
【０００５】
一般に無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際、撮影倍率が大きくなるにつれて諸収差の変動が激しくなり、光学性能が悪化する。この為、従来より諸収差の変動を補正するためにフローティングが行われてきた。
【０００６】
特開平２−１９８１４号公報や、特開平２−２８５３１３公報では、正の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群の３つのレンズから構成される近距離撮影可能なレンズ系において低倍率から高倍率への撮影を行うにあたり、負の第３レンズ群を像面に対して固定したまま正の第１レンズ群、第２レンズ群を物体側に移動させるとともに第１レンズ群、第２レンズ群の間隔を変化させフローティングを行うフォーカシング方式を提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらフローティングの際に第１レンズ群を移動させる方式では、一般にレンズ群の移動量が大きく、オートフォーカス（自動合焦）機能を備えたカメラには駆動トルクが大きく、高速のオートフォーカスが難しくなる傾向がある。
【０００８】
また、フォーカシングに伴って、レンズ群が直進繰り出しする方式は、高速のオートフォーカス（自動合焦）には適しておらず、フォーカシング時全長の変化がないインナーフォーカスタイプが好ましい。
【０００９】
本発明は無限遠から等倍までの撮影が可能で、無限遠物体から近距離物体までのフォーカシングを迅速に行い、しかもフォーカシングに伴う収差の変動を良好に補正したインナーフォーカスタイプの撮影レンズの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の撮影レンズは、４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超えることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明について、第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離に、
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０ ・・・（１）
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１ ・・・（２）
の条件を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１、２のいずれかの発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離について、
−０．８ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −２．０ ・・・（３）
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、第１レンズ群と第２レンズ群を前群、第３レンズ群と第４レンズ群を後群とすると、前群と後群の焦点距離について、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３ ・・・（４）
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０ ・・・（５）
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ ・・・（６）
の条件を満足することを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、第１群と第２群の主点間隔が負であることを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍以上であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離について以下の条件を満足する事を特徴としている。
【００１７】
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１
請求項８の発明は、請求項５、６又は７の発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離について、
−０．８ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −２．０
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１８】
請求項９の発明は、物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して第１群は固定、第２群は像側に、第３群が物体側に移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、至近状態での最大撮影倍率が−０．５を超え、第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離について、
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１
の条件を満足することを特徴としている。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項９又は１０の発明において、第２レンズ群と第３レンズ群の移動について以下の条件を満足することを特徴としている。
【００２１】
−０．３ ＜ Δｓ２／Δｓ３ ＜ −０．５ ・・・（７）
請求項１２の発明は、請求項９から１１のいずれか１項に記載の発明において、前群と後群の焦点距離について、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５
の条件を満足する事を特徴としている。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項９から１２のいずれか１項に記載の発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離について、
−０．８ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −２．０
の条件式を満足することを特徴としている。
【００２３】
請求項１４の発明は、物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超え、
−０．８＜ｆ１１／ｆ＜−２．０
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１
の条件を満足することを特徴としている。
【００２４】
請求項１５の発明は、請求項１４の発明において、前群、後群の焦点距離について、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５
の条件を満足することを特徴としている。
【００２５】
請求項１６の発明は、請求項１４又は１５の発明において、最も物体側に位置するレンズは、物体側に凸面を向け、負の屈折力を持ったメニスカスレンズであることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本実施形態の撮影レンズは、写真用カメラやビデオカメラ、ビデオスチルカメラ等の画角２４°、Ｆナンバー２．８程度の口径比を有した撮影レンズに好適に用いられるものである。図１〜図５は、それぞれ後述の数値実施例１〜５（本実施形態）の撮影レンズのレンズ断面図である。図１（Ａ）〜図５（Ａ）は無限遠物体に対する合焦時の状態、図１（Ｂ）〜図５（Ｂ）は近距離物体（等倍率）に対する合焦時の状態を示している。
【００２７】
数値実施例１〜５の撮影レンズにおいて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第１レンズ群は固定とし、第２レンズ群は像側に移動し、第３レンズ群は物体側に移動する。数値実施例１，２，５（図１，図２，図５）において、第４レンズ群は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時固定であり、数値実施例３，４（図３，図４）において、第４レンズ群は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時可動である。
【００２８】
図６〜図１０は、それぞれ数値実施例１〜５の場合の収差図の状態を示している。図６（Ａ）〜図１０（Ａ）は、無限遠状態での収差図を示し、図６（Ｂ）〜図１０（Ｂ）は至近状態（最大撮影倍率−１．０倍）での収差図を示している。本発明のインナーフォーカス式マクロレンズのレンズ構成の特徴について説明する。
【００２９】
第２レンズ群の焦点距離をｆ２とすると、無限遠の全系の焦点距離との間に次の条件式を満足する。
【００３０】
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ ＜ ３．０ ・・・（１）
この条件式はレンズの全長、ワーキングディスタンスに関係する式である。この式の上限を超えると、倍率が等倍状態での全系の焦点距離が短くなり、ワーキングディスタンスの減少につながる。この式の下限を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群とで構成される前群と、第３レンズ群と第４レンズ群で構成される後群との主点間隔が大きくなり、レンズの全長が長くなる。
【００３１】
第３群の焦点距離をｆ３とすると、無限遠状態の全系の焦点距離ｆとの間には
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ ＜ １．１ ・・・（２）
の関係式がある。この条件式（２）はレンズ全長と収差変動の補正に関わる式である。この条件式の下限を超えるとフォーカス群の屈折力が強くなることで諸収差の変動の補正が困難になり、上限を超えるとレンズの全長が長くなり、さらに最も物体側に位置するレンズの負の屈折力が強くなることで、球面収差が補正不足となる。
【００３２】
最も物体側に位置する負のメニスカスレンズの焦点距離をｆ１１、無限遠状態の全系の焦点距離をｆとすると、これらの間には
−２．０ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −０．８ ・・・（３）
の関係がある。
【００３３】
この条件式（３）は、全系の短焦点化に関係する式である。この式の下限を超えると、第１群の負の屈折力が弱くなり、バックフォーカスが短くなり、これを確保しようとすると緒収差の補正が困難になる。この式の上限を越えると、１群の負の屈折力が強くなり、収差の補正が困難になる。
【００３４】
本発明の目的とするインナーフォーカス式マクロレンズは以上の構成によって達成されるが、更に高い光学性能を達成するためには、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離をｆ１２、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離をｆ３４とすると、
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３ ・・・（４）
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０ ・・・（５）
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ ・・・（６）
を満足する事が好ましい。
【００３５】
条件式（４）は第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離に関する式である。この式の下限を超えると、最も物体側に配置された負のレンズの屈折力が弱くなり、バックフォーカスの確保が困難になり、これを確保しようとすると諸収差の変動の補正が困難になる。この式の上限を超えるとレンズ全長が長くなる。
【００３６】
条件式（５）は第３レンズ群と第４レンズ群の合成の焦点距離に関する式である。この式の下限を超えると諸収差の変動の補正が困難になり、上限を超えるとレンズ全長が長くなる。
【００３７】
条件式（６）は第１レンズ群、第２レンズ群の合成焦点距離と第３レンズ群、第４レンズ群の焦点距離に関する式である。この式の下限を超えると諸収差の変動の補正が困難となり、上限を超えるとレンズ全長が長くなり、球面収差が補正不足となる。
【００３８】
更に、第２レンズ群の移動比をΔｓ２、第３レンズ群の移動比をΔｓ３とすると、
−０．５ ＜ Δｓ２／Δｓ３ ＜ −０．３ ・・・（７）
の条件式を満足する事が好ましい。この条件式の下限を超えると、レンズ全長が大きくなる。上限を超えると、等倍へのフォーカシングに伴う諸収差の変動の補正が困難になる。
【００３９】
実施例２，３，５は条件式（４）を満足し、実施例１，２，３，４，５は条件式（５）を満足し、実施例１，３，４，５は条件式（６）を満足し、実施例２，３，４，５は条件式（７）を満足している。
【００４０】
（数値実施例）
次に、本発明の実施形態１〜５に各々対応する数値実施例１〜５を示す。各実施例とも開口絞りは第２レンズ群と第３レンズ群の間に位置している。実施例の諸元表中の左端の数字は物体側からの面番号を示し、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数である。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【００４１】
【外１】
【外２】
【外３】
【外４】
【外５】
【発明の効果】
本発明によれば以上のように、レンズの小型化、ＡＦに有利なインナーフォーカス方式を採用し、無限遠から等倍までの緒収差の変動を効果的に補正したマクロレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマクロレンズの数値実施例１の無限遠状態のレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例１の等倍状態のレンズ断面図
【図２】本発明のマクロレンズの数値実施例２の無限遠状態でのレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例２の等倍状態のレンズ断面図
【図３】本発明のマクロレンズの数値実施例３の無限遠状態のレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例３の等倍状態のレンズ断面図
【図４】本発明のマクロレンズの数値実施例４の無限遠状態でのレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例４の等倍状態のレンズ断面図
【図５】本発明のマクロレンズの数値実施例５の無限遠状態でのレンズ断面図と本発明のマクロレンズの数値実施例５の等倍状態のレンズ断面図
【図６】本発明のマクロレンズの数値実施例１の無限遠状態の収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例１の等倍状態の収差図
【図７】本発明のマクロレンズの数値実施例２の無限遠状態での収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例２の等倍状態の収差図
【図８】本発明のマクロレンズの数値実施例３の無限遠状態の収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例３の等倍状態の収差図
【図９】本発明のマクロレンズの数値実施例４の無限遠状態での収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例４の等倍状態の収差図
【図１０】本発明のマクロレンズの数値実施例５の無限遠状態での収差図と本発明のマクロレンズの数値実施例５の等倍状態の収差図
【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
ＳＰ 絞り
ｓｐｈ 球面収差
ａｓ 非点収差
ｄｉｓｔ 歪曲収差
ｃｈｒｏ 倍率色収差
Claims (16)
- ４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、至近状態の最大撮影倍率が−０．５倍を超えることを特徴とする撮影レンズ。
- ４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して第１群は固定、第２群は像側に、第３群が物体側に移動し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、無限遠での全系の焦点距離をｆとすると、第２群と第３群の焦点距離について以下の条件を満足する請求項１に記載の撮影レンズ。
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ ＜ １．１ - ４つのレンズ群を有し、最も物体側に位置するレンズは、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズのパワーをｆ１１、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると以下の条件式を満足する請求項１又は２に記載の撮影レンズ。
−２．０ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −０．８ - ４つのレンズ群を有し、無限遠状態での第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離をｆ１２、無限遠状態での第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離をｆ３４、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると、以下の条件を満足する事を特徴とする請求項１、２又は３に記載の撮影レンズ。
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ - ４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、第１群と第２群の主点間隔が負であることを特徴とする撮影レンズ。
- ４つのレンズ群を有し、第１群と第２群の主点間隔が負であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超えることを特徴とする請求項５に記載の撮影レンズ。
- ４つのレンズ群を有し、第１群と第２群の主点間隔が負であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に第１群は固定、第２群は像側に、第３群は物体側に移動し、第２レンズ群の無限遠状態の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の無限遠状態の焦点距離をｆ３、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると、以下の条件を満足することを特徴とする請求項５又は６に記載の撮影レンズ。
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ ＜ １．１ - ４つのレンズ群を有し、最も物体側に位置するレンズは、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離をｆ１１、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると以下の条件式を満足する請求項５，６又は７に記載の撮影レンズ。
−２．０ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −０．８ - 物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して第１群は固定、第２群は像側に、第３群が物体側に移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であることを特徴とする撮影レンズ。
- 物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して第１群は固定、第２群は像側に、第３群が物体側に移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超え、無限遠状態での第２レンズ群の焦点距離をｆ２、無限遠状態での第３レンズ群の焦点距離をｆ３とすると、以下の条件を満足する請求項９に記載の撮影レンズ。
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ ＜ １．１ - 物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側にそれぞれ移動し、第２レンズ群の移動量をΔｓ２、第３レンズ群の移動量をΔｓ３とすると、以下の条件を満足することを特徴とする請求項９又は１０に記載の撮影レンズ。
−０．５ ＜ Δｓ２／Δｓ３ ＜ −０．３ - 物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離をｆ１２、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離をｆ３４、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると、以下の条件を満足する事を特徴とする請求項９、１０、１１又は１２に記載の撮影レンズ。
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ - ４つのレンズ群を有し、最も物体側に位置するレンズは、負の屈折力を持ったメニスカスレンズで、前記メニスカスレンズの焦点距離をｆ１１、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると以下の条件式を満足する請求項９，１０，１１又は１２に記載の撮影レンズ。
−２．０ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ −０．８ - 物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が負であり、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超え、最も物体側に位置するレンズの焦点距離をｆ１１、無限遠状態での第２レンズ群の焦点距離をｆ２、無限遠状態での第３レンズ群の焦点距離をｆ３、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると、次の条件を満足する撮影レンズ。
−２．０＜ｆ１１／ｆ＜−０．８
０．８ ＜｜ｆ２｜／ｆ∞ ＜ ３．０
０．８ ＜｜ｆ３｜／ｆ∞ ＜ １．１ - 物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、負の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、至近状態での最大撮影倍率が−０．５倍を超え、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離をｆ１２、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離をｆ３４、無限遠状態での全系の焦点距離をｆとすると次の条件を満足する請求項１３に記載の撮影レンズ。
２．３ ＜ ｆ１２／ｆ ＜ ４．３
１．５ ＜ ｆ３４／ｆ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ１２／ｆ３４ ＜ ２．５ - 物体側から、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、最も物体側に位置するレンズは、負の屈折力を持ったメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の撮影レンズ。
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