【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズに関し、特にインナーフォーカス式を利用し、近距離物体のフォーカスを容易にし、しかも光学系が振動したときの撮影画像のブレを光学的に補正して静止画像を得るようにした、写真用カメラ等に好適なものである。
【０００２】
この他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の光学機器において、オートフォーカス機能を有し、かつ撮影系としてインナーフォーカスを利用し、無限遠物体から近距離物体（撮影倍率−１．０×）に至る広範囲の物体に対して焦点合わせをする際の収差補正を良好に行なった高性能な画角４３度程度、Ｆナンバー２．８程度、かつ偶発的な振動による撮影画像のブレを補償する機構を具備した振動補償機構を有したインナーフォーカス式の撮影レンズに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来より写真用カメラやビデオカメラ、電子スチルカメラ等の光学機器において、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。このうち３５ミリフィルム用の一眼レフカメラ用のマクロレンズとしては、無限遠物体（撮影倍率０）から撮影倍率１倍、または０．５倍程度の近距離物体までの広範囲の物体距離において撮影ができるように構成されているものが多い。
【０００４】
マクロレンズは一般の標準レンズや望遠レンズ等他の撮影レンズに比べて、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。またマクロレンズは多くの場合、近距離物体に限らず、無限遠に至る広範囲の物体に対しても使用されている。
【０００５】
一般にマクロレンズにおいて撮影倍率を上げようとすると、無限遠から近距離物体に至るフォーカスに伴う収差の変動が大きくなる。例えば、撮影倍率が高くなると球面収差が補正不足となり、また外向性のコマ収差が増大してくる。
【０００６】
これに対して、特許文献１では、物体側より順に正、負、正の屈折力の第１，２，３レンズ群より構成し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスに際して第１群を物体側へ、第２群を像側へ移動させる事で、フォーカスに伴う収差変動を良好に補正したマクロレンズが提案されている。
【０００７】
一方、光学系の偶発的な振動による撮影画像のブレを補償する機能を有した光学系として、例えば光学系を構成するレンズ群の一部を光軸と略垂直な方向に移動させて振動による画像ブレを補償する構成のものが、特許文献２で公開されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５５−１４０８１０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７２６０１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
マクロレンズは広範囲の物体距離において撮影可能としているために、合焦用レンズの繰り出し量が、一般の撮影レンズと比べて多い。一般に撮影倍率が等倍になるまでには、レンズの焦点距離と同程度の繰り出し量が必要になることから、レンズ系全体、あるいは前玉を繰り出して等倍を得るタイプのマクロレンズが多かった。また、合焦用レンズ群の繰り出し量が多くなると共に、レンズ群の重量も増加する傾向がある。
【００１０】
近年開発が盛んなオートフォーカス方式のカメラにおいて、このような合焦用レンズ群の移動量の増加と重量の増加は、高速なオートフォーカスを妨げるものとなってしまう。
【００１１】
またマクロレンズにおいて撮影倍率範囲を拡大すると、高倍率になるに伴って収差変動が多くなり、これを良好に補正するのが困難である。
【００１２】
先に紹介した特開２００１−２７２６０１号公報は、前玉を固定とし、第２、第３レンズ群を逆方向に移動させる方式で、倍率変動に伴う収差変動を良好に補正し、レンズ全長を変化させること無く撮影倍率等倍へのフォーカスを可能にしたものである。更に第４レンズ群の一部を光軸と略垂直に移動させることで、撮影系の偶発的な振動による撮影画像のブレを補償することを可能にしている。
【００１３】
しかし、４群の一部のレンズを使用する振動補償機構では、レンズの防振敏感度が低く、撮影画像のブレを補償するには防振レンズを光軸と略垂直方向に移動させる量が多くなってしまう。
【００１４】
本発明は基準状態と防振状態の双方において良好なる光学性能を有し、しかも無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングの際に生じる収差の変動を良好に補正し、広い物体距離範囲において高い光学性能を有したマクロレンズの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に発明の光学系は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて、該光学系が振動したときのブレの補償を行い、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１群は固定、第２群は像側へ、第３群が物体側へ移動し、最大撮影倍率βについて、以下の条件式を満足することを特徴としている。
【００１６】
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴としている。
【００１８】
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記第４群の光軸と交差する方向への移動量をΔｙとし、それに伴う像面上での像の移動量をΔｙ’、全系のパワーをφ０とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２０】
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３いずれかの発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２２】
【００２３】
請求項５の発明は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、前記第４群の光軸と交差する方向への移動量をΔｙとし、それに伴う像面上での像の移動量をΔｙ’、全系のパワーをφ０とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２４】
【００２５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２６】
【００２７】
請求項７の発明は、請求項５または６の発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２８】
【００２９】
請求項８の発明は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、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群は像側へ、第３群は物体側へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
【００３０】
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は数値実施例１のレンズ断面図、図２〜図４は数値実施例１の撮影倍率が０（無限遠）、０．５倍、１．０倍の時の収差図である。図５〜図７は、数値実施例１において、（Ａ）撮影倍率が０（無限遠）、０．５、１．０倍の時の横収差の図、（Ｂ）、（Ｃ）防振群である第４レンズ群を光軸方向に移動させたときの横収差図である。
【００３２】
図８は数値実施例２のレンズ断面図、図９〜図１１は数値実施例２の撮影倍率が０（無限遠）、０．５倍、１．０倍の時の収差図である。図１２〜図１４は、数値実施例２において、（Ａ）撮影倍率が０（無限遠）、０．５、１．０倍の時の横収差の図、（Ｂ）、（Ｃ）防振群である第４レンズ群を光軸方向に移動させたときの横収差図である。
【００３３】
レンズ断面図において、Ｇ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｇ２は負のレンズ群の第２レンズ群、Ｇ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｇ４は負の屈折力の第４レンズ群を示している。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際は、図の矢印が示すとおり、第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側へ、第３レンズ群は物体側へ移動している。
【００３４】
次に前述の条件式の技術的意味を説明する。
【００３５】
条件式（１）は、防振群である第４レンズ群のパワーについての式である。この条件式の下限を超えると焦点調節における諸収差の影響を補正することが困難になり、撮影倍率を高めることができなくなるという問題が生じる。
【００３６】
また、本発明の性能を更に良好なものにするために、条件式（３）を満足すると良い。条件式（３）の上限を超えることは、第４レンズ群の負のパワーが大きくなることを意味する。この場合防振敏感度は上がるが防振時の収差が悪くなる。
【００３７】
条件式（２）は、第４レンズ群の防振敏感度についての式である。
【００３８】
防振敏感度とは、防振群が１ミリ光軸と垂直に移動した際の、光線が光軸から傾く角度θを示しており、防振群の移動量をΔｙ、それに伴う像面での光線の移動量をΔｙ’、全系の焦点距離をｆとすると、次の式で表すことができる。
【００３９】
【００４０】
条件式（２）の下限を超えると、上記の条件式で与えられる防振敏感度が低くなり、振動補償のために防振群の駆動量を大きくしなければならないという問題が生じる。
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、基準状態と防振状態の双方で良好な光学性能を有し、無限遠物体から近距離物体までの広い物体距離の範囲において良好な光学性能を有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】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の収差図である。
【図３】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の収差図である。
【図４ 】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の収差図である。
【図５】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．４ミリ移動させた際の横収差図である。
【図６】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．５ミリ移動させた際の横収差図である。
【図７】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．６ミリ移動させた際の横収差図である。
【図８】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の収差図である。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の収差図である。
【図１１】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の収差図である。
【図１２】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．４ミリ移動させた際の横収差図である。
【図１３】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．５ミリ移動させた際の横収差図である。
【図１４】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．５ミリ移動させた際の横収差図である。
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photographic lens, and in particular, uses an inner focus type to facilitate focusing of a short-distance object, and to obtain a still image by optically correcting a blur of a photographed image when the optical system vibrates. It is suitable for a photographic camera or the like.
[0002]
In addition, the present invention is an optical apparatus such as a photographic camera, a video camera, an electronic still camera, etc., which has an autofocus function and uses an inner focus as a photographing system, so that an object from an infinite distance to a short distance object (photographing magnification minus 1). High-performance field of view of about 43 degrees, F-number of about 2.8, and good results of aberration correction when focusing on a wide range of objects (. The present invention relates to an inner focus type photographing lens having a vibration compensation mechanism including a mechanism for compensating for blurring.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical apparatus such as a photographic camera, a video camera, an electronic still camera, or the like, there is a so-called macro lens or micro lens (hereinafter referred to as a macro lens) as a photographing lens mainly intended for photographing a short distance object. Among these, as a macro lens for a single-lens reflex camera for 35 mm film, shooting is possible at a wide range of object distances from an object at infinity (shooting magnification 0) to a short-distance object having a shooting magnification of 1 or 0.5 times. Many are configured to do so.
[0004]
The macro lens is designed so as to obtain high optical performance particularly for a short-distance object as compared with other photographing lenses such as a general standard lens and a telephoto lens. Macro lenses are often used not only for short-distance objects but also for a wide range of objects reaching infinity.
[0005]
In general, when an attempt is made to increase the shooting magnification in a macro lens, the fluctuation of aberration accompanying focusing from an infinite distance to a near object increases. For example, when the photographing magnification increases, spherical aberration is insufficiently corrected, and outward coma increases.
[0006]
On the other hand, in Patent Document 1, the first, second, and third lens groups having positive, negative, and positive refractive powers are arranged in order from the object side, and the first group is used for focusing from an infinite object to a close object. There has been proposed a macro lens in which the second lens unit is moved to the object side and the image side is corrected, thereby favorably correcting aberration fluctuations caused by focusing.
[0007]
On the other hand, as an optical system having a function of compensating for blurring of a photographed image due to accidental vibration of the optical system, for example, a part of a lens group constituting the optical system is moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis. A configuration that compensates for image blur is disclosed in Patent Document 2.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 55-140810 [Patent Document 2]
JP 2001-272601A [0009]
[Problems to be solved by the invention]
Since the macro lens is capable of photographing at a wide range of object distances, the amount of focusing lens to be extended is larger than that of a general photographing lens. In general, until the shooting magnification is the same, it is necessary to extend the lens as much as the focal length of the lens. Therefore, there are many types of macro lenses that obtain the same magnification by extending the entire lens system or the front lens. . In addition, the amount of the focusing lens group is increased, and the weight of the lens group tends to increase.
[0010]
In an autofocus system camera that has been actively developed in recent years, such an increase in the amount of movement and weight of the focusing lens group impedes high-speed autofocus.
[0011]
Further, when the photographing magnification range is enlarged in the macro lens, the aberration fluctuation increases as the magnification becomes higher, and it is difficult to correct this well.
[0012]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-272601 introduced earlier is a method in which the front lens is fixed and the second and third lens groups are moved in the opposite directions, and the aberration variation due to magnification variation is corrected well, and the total lens length is increased. This enables focusing to the same magnification without changing. Furthermore, by moving a part of the fourth lens group substantially perpendicular to the optical axis, it is possible to compensate for blurring of the captured image due to accidental vibration of the imaging system.
[0013]
However, in the vibration compensation mechanism that uses a part of the lenses of the four groups, the anti-vibration sensitivity of the lens is low, and the amount of movement of the anti-vibration lens in a direction substantially perpendicular to the optical axis is sufficient to compensate for blurring of the captured image. It will increase.
[0014]
The present invention has excellent optical performance in both the reference state and the vibration-proof state, and also corrects aberration fluctuations that occur during focusing from an object at infinity to a close object, and is high in a wide object distance range. An object is to provide a macro lens having optical performance.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The optical system according to claim 1 includes, in order from the object side, a positive first lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, and a negative fourth lens group, and the fourth lens. The entire group is moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis to compensate for blurring when the optical system vibrates. When focusing from infinity to a short distance object, the first group is fixed and the second group is fixed. Is characterized in that the third group moves toward the image side and the object side, and the following conditional expression is satisfied with respect to the maximum photographing magnification β.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the fourth lens group has at least one negative lens and one positive lens, and is a complete system when focusing on an object at infinity. When the power is φ 0 and the power of the fourth group is φ 4 , the following conditional expression is satisfied.
[0018]
[0019]
The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or 2, wherein the amount of movement in the direction intersecting the optical axis of the fourth group is Δy, and the amount of movement of the image on the image plane associated therewith is Δy ′, When the entire system power and phi 0, and satisfies the following conditional expression.
[0020]
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the fourth lens group includes at least one negative lens and one positive lens, and is focused on an object at infinity. When the power of the entire system is φ 0 and the power of the fourth group is φ 4 , the following conditional expression is satisfied.
[0022]
[0023]
The invention according to claim 5 comprises, in order from the object side, a positive first lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, and a negative fourth lens group. When the optical system is vibrated by moving the optical system in a direction substantially perpendicular to the optical axis, the amount of movement in the direction intersecting with the optical axis of the fourth group is Δy, and on the image plane associated therewith the amount of movement of the image [Delta] y ', if the entire system power and phi 0, and satisfies the following conditional expression.
[0024]
[0025]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the fourth lens group includes at least one negative lens and one positive lens, and is an entire system when focusing on an object at infinity. When the power is φ 0 and the power of the fourth group is φ 4 , the following conditional expression is satisfied.
[0026]
[0027]
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5 or 6, wherein the fourth lens group has at least one negative lens and one positive lens, and is all in focus when an object at infinity is in focus. When the power of the system is φ 0 and the power of the fourth group is φ 4 , the following conditional expression is satisfied.
[0028]
[0029]
The invention according to claim 8 has, in order from the object side, a positive first lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, and a negative fourth lens group. When the optical system is vibrated by moving the optical system in a direction substantially perpendicular to the optical axis, the first group is fixed and the second group is moved to the image side when focusing from an infinite object to a close object. The third group moves to the object side and satisfies the following conditional expression.
[0030]
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a lens cross-sectional view of Numerical Example 1. FIGS. 2 to 4 are aberration diagrams of Numerical Example 1 when the photographing magnification is 0 (infinity), 0.5 times, and 1.0 times. 5 to 7 are diagrams showing lateral aberrations in numerical example 1 when the imaging magnification is 0 (infinity), 0.5, and 1.0 times, and (B) and (C) image stabilization. It is a lateral aberration figure when the 4th lens group which is a group is moved to the optical axis direction.
[0032]
8 is a lens cross-sectional view of Numerical Example 2, and FIGS. 9 to 11 are aberration diagrams of Numerical Example 2 when the imaging magnification is 0 (infinity), 0.5 times, and 1.0 times. 12 to 14 are diagrams showing lateral aberrations in numerical example 2 when (A) the photographing magnification is 0 (infinity), 0.5, and 1.0 times, and (B) and (C) image stabilization. It is a lateral aberration figure when the 4th lens group which is a group is moved to the optical axis direction.
[0033]
In the lens cross-sectional view, G1 is a first lens group having a positive refractive power, G2 is a second lens group having a negative refractive power, G3 is a third lens group having a positive refractive power, and G4 is a fourth lens having a negative refractive power. The lens group is shown. During focusing from an object at infinity to a near object, the first lens group is fixed, the second lens group is moved to the image side, and the third lens group is moved to the object side, as indicated by the arrows in the figure.
[0034]
Next, the technical meaning of the above conditional expression will be described.
[0035]
Conditional expression (1) is an expression regarding the power of the fourth lens group which is the image stabilizing group. When the lower limit of this conditional expression is exceeded, it becomes difficult to correct the influence of various aberrations in focus adjustment, and there arises a problem that the photographing magnification cannot be increased.
[0036]
In order to further improve the performance of the present invention, it is preferable to satisfy conditional expression (3). Exceeding the upper limit of conditional expression (3) means that the negative power of the fourth lens group is increased. In this case, the sensitivity of image stabilization increases, but the aberration during image stabilization deteriorates.
[0037]
Conditional expression (2) is an expression regarding the anti-vibration sensitivity of the fourth lens group.
[0038]
The anti-vibration sensitivity indicates the angle θ at which the light beam tilts from the optical axis when the anti-vibration group moves perpendicularly to the 1 mm optical axis. The amount of movement of the anti-vibration group is Δy, and the image plane associated therewith Where Δy ′ is the amount of movement of the light beam and f is the focal length of the entire system.
[0039]
[0040]
When the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the vibration-proof sensitivity given by the above-mentioned conditional expression is lowered, and there arises a problem that the drive amount of the vibration-proof group must be increased for vibration compensation.
[0041]
[0042]
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, a macro lens having good optical performance in both the reference state and the vibration-proof state and having good optical performance in a wide object distance range from an infinite object to a close object is achieved. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a macro lens in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an aberration diagram of the macro lens at infinity in the first example of the present invention.
FIG. 3 is an aberration diagram for the macro lens according to the first example of the present invention when the magnification is 0.5 times.
FIG. 4 is an aberration diagram for the macro lens according to the first example of the present invention when the magnification is 1.0.
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the macro lens in the first embodiment of the present invention at infinity, and FIGS. 5B and 5C are moved by 0.4 mm in the direction perpendicular to the optical axis. FIG.
6A is a lateral aberration diagram at a magnification of 0.5 times of the macro lens in the first embodiment of the present invention. FIG. 6B is a lateral aberration diagram. FIG. It is a lateral aberration figure at the time of moving.
FIGS. 7A and 7B are graphs showing (A) lateral aberration diagrams (B) and (C) when the magnification of the macro lens of the first embodiment of the present invention is 1.0 times, and 0.6 mm in the direction perpendicular to the optical axis. It is a lateral aberration figure at the time of moving.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a macro lens in a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an aberration diagram of the macro lens at infinity in the second example of the present invention.
FIG. 10 is an aberration diagram for the macro lens according to the second example of the present invention when the magnification is 0.5 times.
FIG. 11 is an aberration diagram for the macro lens according to the second example of the present invention when the magnification is 1.0.
12A is a lateral aberration diagram of the macro lens at infinity according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12B is a lateral aberration diagram. FIG. FIG.
13A is a lateral aberration diagram at a magnification of 0.5 times of the macro lens in the second embodiment of the present invention. FIG. 13B is a lateral aberration diagram. FIG. It is a lateral aberration figure at the time of moving.
FIGS. 14A and 14B are graphs showing (A) lateral aberration diagrams (B) and (C) when the magnification of the macro lens in the second embodiment of the present invention is 1.0 times, and 0.5 mm in the direction perpendicular to the optical axis. It is a lateral aberration figure at the time of moving.
[Explanation of symbols]
G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group
