JP2016099362A - インナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

インナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】小型で良好な結像性能を有しながらも、フォーカシング時の撮影倍率の変動が少ないインナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供すること。
【解決手段】インナーフォーカスマクロレンズは、第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、から構成され、第１レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズと正レンズとを有し、第２レンズ群は、最も物体側に配置された物体側負レンズと正レンズとを有し、第３レンズ群は負レンズを有し、第４レンズ群は正レンズを有し、第３レンズ群を像側に移動させることでフォーカスを行い、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
−５＜（１−β3 2）×β4 2＜−２ （１）
−４＜（Ｒ2f＋Ｒ2r）／（Ｒ2f−Ｒ2r）＜０．４ （２）
【選択図】図１

Description

本発明は撮影レンズに関し、特に、カメラの撮影レンズに好適なインナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。
写真カメラやスチルビデオカメラに用いられるレンズとして、広角レンズや標準レンズがある。従来、広角レンズや標準レンズとしては、ガウスタイプのレンズが提案されてきた。ガウスタイプのレンズでは、開口絞りを挟んで略対称に屈折力が配置されている。
また、広角レンズや標準レンズには、通常、フォーカス機能が備わっている。フォーカス方式としては、インナーフォーカス方式がある。ガウスタイプのレンズにおいても、インナーフォーカス方式を用いることができる。この場合、開口絞りより像側のレンズの一部が移動する。
インナーフォーカス方式では、移動させるレンズに、比較的軽量のレンズが用いられる。また、複数のレンズを移動させる場合は、比較的少ない枚数のレンズを移動させる。そのため、インナーフォーカス方式には、フォーカス速度の高速化や低コスト化ができるといった利点がある。インナーフォーカス方式を用いた光学系が、特許文献１〜５に提案されている。
特許文献１の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成されている。第１レンズ群は、負の屈折力を有する第１サブレンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２サブレンズ群と、で構成されている。フォーカシング時に、第２レンズ群が移動する。
特許文献２の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、で構成されている。第１レンズ群の最も物体側には正レンズが配置されている。フォーカシング時に、第２レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズが移動する。
特許文献３の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成されている。第１レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有するレンズ群と、で構成されている。第１レンズ群の最も物体側には正レンズが配置されている。フォーカシング時に、第２レンズ群が移動する。
特許文献４の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成されている。第１レンズ群は、第１ａレンズ群と、開口絞りと、第１ｂレンズ群と、で構成されている。フォーカシング時に、第２レンズ群が移動する。
特許文献５の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、で構成されている。第１レンズ群は、負の屈折力を有する前群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群と、で構成されている。フォーカシング時に、第２レンズ群が移動する。
特開２０１２−１５９６１３号公報 特開２０１２−２２０６５４号公報 特開２０１２−２４２４７２号公報 特開２０１３−０３７０８０号公報 特開２０１４−０２１３４１号公報
特許文献１や５の光学系は、近距離物体にフォーカシングした時の撮影倍率が１．０であるので、マクロ撮影に必要な撮影倍率が確保できている。しかしながら、特許文献１や５の光学系は、フォーカスレンズ群の屈折力を大きく強くすることで、撮影倍率を高くしている。この場合、フォーカシング時の撮影倍率の変動が大きくなる。そのため、像ゆれ（像の大きさの変動）が大きい。また、製造誤差感度も高くなる。
特許文献２、３及び４の光学系は、近距離物体にフォーカシングした時の撮影倍率が０．１から０．５であるので、マクロ撮影に必要な撮影倍率が十分に確保されているとはいえない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、小型で良好な結像性能を有しながらも、フォーカシング時の撮影倍率の変動が少ないインナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のインナーフォーカスマクロレンズは、
物体側から順に、
第１レンズ群と、
開口絞りと、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
負の屈折力を有する第３レンズ群と、
正の屈折力を有する第４レンズ群と、から構成され、
第１レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズと、１枚の正レンズと、を少なくとも有し、
第２レンズ群は、最も物体側に配置された物体側負レンズと、１枚の正レンズと、を少なくとも有し、
第３レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、
第４レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを有し、
第３レンズ群を像側に移動させることでフォーカスを行い、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
−５＜（１−β3 2）×β4 2＜−２ （１）
−４＜（Ｒ2f＋Ｒ2r）／（Ｒ2f−Ｒ2r）＜０．４ （２）
但し、
β3は、第３レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
β4は、第４レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
Ｒ2fは、物体側負レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ2rは、物体側負レンズの像側面の曲率半径、
である。
また、本発明の撮像装置は、
インナーフォーカスマクロレンズと、
撮像面を持ち且つインナーフォーカスマクロレンズにより撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有し、
インナーフォーカスマクロレンズが、上述のインナーフォーカスマクロレンズであることを特徴とする。
本発明によれば、小型で良好な結像性能を有しながらも、フォーカシング時の撮影倍率の変動が少ないインナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供できる。
実施例１のインナーフォーカスマクロレンズのレンズ断面図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。 実施例２のインナーフォーカスマクロレンズのレンズ断面図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。 実施例３のインナーフォーカスマクロレンズのレンズ断面図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。 実施例４のインナーフォーカスマクロレンズのレンズ断面図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。 実施例５のインナーフォーカスマクロレンズのレンズ断面図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。 実施例６のインナーフォーカスマクロレンズのレンズ断面図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。 実施例１の無限遠物体合焦時、第１の近距離物体合焦時、第２の近距離物体合焦時の収差図である。 実施例２の無限遠物体合焦時、第１の近距離物体合焦時、第２の近距離物体合焦時の収差図である。 実施例３の無限遠物体合焦時、第１の近距離物体合焦時、第２の近距離物体合焦時の収差図である。 実施例４の無限遠物体合焦時、第１の近距離物体合焦時、第２の近距離物体合焦時の収差図である。 実施例５の無限遠物体合焦時、第１の近距離物体合焦時、第２の近距離物体合焦時の収差図である。 実施例６の無限遠物体合焦時、第１の近距離物体合焦時、第２の近距離物体合焦時の収差図である。 撮像装置の断面図である。 撮像装置の前方斜視図である。 撮像装置の後方斜視図である。 撮像装置の主要部の内部回路の構成ブロック図である。
実施例の説明に先立ち、本発明のある態様にかかる実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、物体側から順に、第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、から構成され、第１レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズと、１枚の正レンズと、を少なくとも有し、第２レンズ群は、最も物体側に配置された物体側負レンズと、１枚の正レンズと、を少なくとも有し、第３レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、第４レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを有し、第３レンズ群を像側に移動させることでフォーカスを行い、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
−５＜（１−β3 2）×β4 2＜−２ （１）
−４＜（Ｒ2f＋Ｒ2r）／（Ｒ2f−Ｒ2r）＜０．４ （２）
但し、
β3は、第３レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
β4は、第４レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
Ｒ2fは、物体側負レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ2rは、物体側負レンズの像側面の曲率半径、
である。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、物体側から順に、第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、から構成されている。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、主な収差補正を、第１レンズ群と第２レンズ群とで行っている。そのために、第１レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズと、で構成され、第２レンズ群も、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズと、で構成されている。このようにすることで、第１レンズ群と第２レンズ群において、収差補正の負担割合を多くしている。
そして、第１レンズ群では、最も物体側に負レンズが配置されている。第２レンズ群では、最も物体側に負レンズ（以下、「物体側負レンズ」という）が配置されている。
第１レンズ群が負レンズと正レンズを含むことで、球面収差や非点収差を良好に補正することができる。更に、最も物体側に負レンズを配置することで、光学系の画角を広くすることができると共に、適切なバックフォーカスを確保することができる。
第２レンズ群が負レンズと正レンズを含むことで、球面収差や色収差を良好に補正することができる。更に、最も物体側に物体側負レンズを配置することで、第２レンズ群における光学系が、レトロフォーカスタイプの光学系になる。このようにすると、第２レンズ群の主点を像側に位置させることが可能になる。その結果、十分なバックフォーカスを確保することができる。また、軸外光束の高さを、第２レンズ群よりも像側において低くすることができる。
第３レンズ群は負の屈折力を有する。第３レンズ群が負の屈折力を有することで、十分なバックフォーカスを容易に確保することができる。
また、上述のように、主な収差補正を、第１レンズ群と第２レンズ群とで負担しているので、第３レンズ群における収差補正の負担割合を軽減できる。これにより、第３レンズ群の構成を簡素にすることができる。すなわち、第３レンズ群を、少なくとも１枚の負レンズから構成することができる。
また、フォーカシング時、第３レンズ群が移動する。このように、第３レンズ群はフォーカスレンズ群として機能する。上述のように、第３レンズ群の構成を簡素にすることができるので、フォーカス群の軽量化ができる。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群は像側に移動する。
また、第１レンズ群と第２レンズ群とで主な収差が良好に補正され、しかも、軸外光束の高さが、第２レンズ群よりも像側において低くなっている。よって、第３レンズ群を移動させても、フォーカス時の収差変動を少なくすることができる。
第４レンズ群は正の屈折力を有する。これにより、ペッツバール和や色収差を良好に補正することができる。
また、第４レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを有している。近距離物体を撮影するときの撮影倍率を大きくした場合、第３レンズ群のフォーカスによる収差変動が大きくなる。特に、近距離物体へのフォーカシング時に、球面収差や像面湾曲の変動が大きくなる。
球面収差や像面湾曲の変動を小さくするためには、球面収差や像面湾曲を良好に補正する必要がある。そのためには、第３レンズの屈折力をある程度小さくする必要がある。しかしながら、第３レンズの屈折力を小さくすると、無限遠物体から近距離物体へフォーカスした時の第３レンズ群の移動量が大きくなるばかりか、第３レンズ群が軸外光線の高い部分を通るようになるため、レンズ径が大型化する。更に、バックフォーカスも大きくなるため、光学系の小型化が困難になる。
上述のように、第３レンズ群が負の屈折力を有することで、適切なバックフォーカスを確保している。そこで、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第３レンズ群の像側に、正の屈折力を有する第４レンズ群を配置させている。これにより、近距離物体にフォーカシングした時の撮影倍率を第４レンズ群に分担させ、第３レンズ群の屈折力を小さくすることなく高い撮影倍率を得ることを可能としている。
その結果、第３レンズ群のフォーカシング時の移動量を小さくすると共に、光学系を小型にしながらも、近距離物体にフォーカシングした時の撮影倍率を大きくすることができる。
そして、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
−５＜（１−β3 2）×β4 2＜−２ （１）
−４＜（Ｒ2f＋Ｒ2r）／（Ｒ2f−Ｒ2r）＜０．４ （２）
但し、
β3は、第３レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
β4は、第４レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
Ｒ2fは、物体側負レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ2rは、物体側負レンズの像側面の曲率半径、
である。
条件式（１）を満足することで、フォーカシング時の第３レンズ群におけるレンズ移動感度を適度に設定しながら、第３レンズ群と第４レンズ群の屈折力を最適にすることができる。その結果、良好な結像性能を維持しながら、光学系の小型化と良好な生産性との両立を可能としている。
条件式（１）の下限値を上回ると、近距離物体へフォーカシングした時の第３レンズ群におけるレンズ移動感度が大きくなりすぎない。この場合、第３レンズ群の横倍率が大きくならないので、第３レンズ群の屈折力が大きくなりすぎない。その結果、近距離物体へフォーカスした時の球面収差やコマ収差の変動を、容易に抑えることができる。更に、第３レンズ群の製造誤差（例えば、シフトやチルト）に対する感度が大きくなりすぎない。そのため、生産性の低下を防止することができる。また、条件式（１）の下限値を上回ることで、撮影倍率の変動を少なくすることができる。このようなことから、条件式（１）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（１）の上限値を下回ると、近距離物体へフォーカシングした時の第３レンズ群におけるレンズ移動感度が小さくなりすぎない。この場合、近距離物体へフォーカシングした時の第３レンズ群の移動量が大きくならないため、光学系の小型化が容易に行える。また、第３レンズ群の横倍率が小さくならないので、第３レンズ群の屈折力が小さくなりすぎない。この場合、第３レンズ群におけるペッツバール和が減少しすぎないので、光学系全体での像面湾曲や色収差の補正が容易に行える。このようなことから、条件式（１）の上限値を上回ることは好ましくない。
条件式（２）を満足することで、第２レンズ群における物体側負レンズの形状を適切に規定することができる。その結果、コマ収差や像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（２）の下限値を上回ると、物体側負レンズの屈折力が小さくなりすぎない。この場合、第２レンズ群におけるペッツバール和が減少しすぎないので、光学系全体での像面湾曲が増大しない。また、コマ収差の補正も容易に行える。このようなことから、条件式（２）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（２）の上限値を下回ると、物体側負レンズの物体側の曲率半径が大きくなりすぎない。そのため、像面湾曲やコマ収差の補正が容易に行える。このようなことから、条件式（２）の上限値を上回ることは好ましくない。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
１．２＜ｆ1／ｆ＜３０ （３）
但し、
ｆ1は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆは、インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
である。
条件式（３）を満足することで、光学系の小型化と、近距離物体へのフォーカシング時の収差変動を適切に抑えることができる。
条件式（３）の下限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなりすぎない。この場合、第２レンズ群以降の光学系での横倍率が相対的に大きくならないため、第１レンズ群で発生した収差が第２レンズ群以降の光学系で拡大されにくくなる。その結果、近距離物体へのフォーカシング時の収差変動、特に像面湾曲とコマ収差の変動が大きくならない。このようなことから、条件式（３）の下限値を下回ることは好ましくない。
条件式（３）の上限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が小さくなりすぎない。この場合、第２レンズ群へ入射する軸上光線が高くならないため、第２レンズ群におけるレンズ径が大型化しない。その結果、光学系の小型化が容易になる。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．２＜ｆ4／ｆ＜２ （４）
但し、
ｆ4は、第４レンズ群の焦点距離、
ｆは、インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
である。
条件式（４）を満足することで、光学系の全長を短くしても、光学系全体での収差を適切に補正することが可能となる。
条件式（４）の下限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が小さくなりすぎない。そのため、光学系の全長を短くすることができる。
条件式（４）の上限値を下回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなりすぎない。この場合、光学系全体での球面収差や色収差が大きく発生しないので、これらの収差の補正が容易になる。このようなことから、条件式（４）の上限値を上回ることは好ましくない。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．２＜ｆ2／ｆ＜１．０ （５）
但し、
ｆ2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆは、インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
である。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
−３．０＜ｆ3／ｆ＜−０．１ （６）
但し、
ｆ3は、第３レンズ群の焦点距離、
ｆは、インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
である。
条件式（６）を満足することで、第３レンズ群の屈折力を適切に設定することができ、特に、第３レンズ群の製造誤差に対する感度を小さくすることができる。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．４０＜ｆ12／ｆ＜０．８０ （７）
但し、
ｆ12は、無限遠物体合焦時の第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離、
ｆは、インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
である。
条件式（７）を満足することで、第１レンズ群と第２レンズ群の合成の屈折力を適切に設定することができる。
条件式（７）の下限値を上回ると、第３レンズ群と第４レンズ群による合成光学系の横倍率の増加を抑制することができるので、第３レンズ群と第４レンズ群の各々で、レンズ枚数を少なくすることができる。
条件式（７）の上限値を下回ると、バックフォーカスを適切に設定することができるので、光学系を小型化することができる。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．１０＜Ｄ23／ＴＬ＜０．３０ （８）
但し、
Ｄ23は、第３レンズ群の移動量、
ＴＬは、インナーフォーカスマクロレンズの全長、
である。
ここで、第３レンズ群の移動量とは、無限遠物体に合焦した時の第３レンズ群の位置と、撮影倍率が−１．０倍になるときの物体に合焦した時の第３レンズ群の位置との差をいう。また、インナーフォーカスマクロレンズの全長とは、無限遠物体合焦時における第１レンズ群の最も物体側に位置するレンズの物体側面から、撮像面までの近軸上の距離をいう。
本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０３＜Ｄ3／Ｄ23＜０．２０ （９）
但し、
Ｄ3は、第３レンズ群の厚み、
Ｄ23は、第３レンズ群の最大移動量、
である。
ここで、第３レンズ群の厚みとは、第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズの物体側の面から、第３レンズ群の最も像側に位置するレンズの像側の面までの近軸上の距離をいう。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第１レンズ群の屈折力は正屈折力であることが好ましい。
このようにすることで、第１レンズ群と第２レンズ群で構成される光学系のタイプを、ガウスタイプにすることができる。その結果、第１レンズ群と第２レンズ群とで、主な収差をより良好に補正することができる。そのため、第３レンズ群の構成を簡素にすることができると共に、フォーカス時の収差変動をより少なくすることができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、で構成されていることが好ましい。あるいは、第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、負レンズと、で構成されていることが好ましい。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、両凸正レンズと、からなることが好ましい。
これにより、第１レンズ群は、適切な屈折力を備えることができる。また、第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が、像側に凹面を向けているため、軸外光線について収差の発生を抑制することができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第１レンズ群は、両凹負レンズと、両凸正レンズと、を備えることが好ましい。
これにより、第１レンズ群は、適切な屈折力を備えることができる。また、両凹負レンズを、両凸正レンズよりも物体側に位置させることが好ましい。このようにすると、第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が、像側に凹面を向けているため、軸外光線について収差の発生を抑制することができる。また、第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が、像側に凹面を向けているため、主点が物体側に位置する。そのため、至近の物体へフォーカスする際の、光学系と物体との距離を長くすることができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、正レンズと、で構成されていることが好ましい。
光学系を、更に小型化するためには、第２レンズ群の屈折力をより大きくすれば良い。ただし、第２レンズ群が１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成されている場合、１枚の負レンズの屈折力に対する１枚の正レンズの屈折力は相対的に大きくなる。その結果、球面収差やコマ収差を適切に補正することが困難となるばかりか、負レンズと正レンズの偏心感度が大きくなってしまう。
そこで、第２レンズ群に２枚の正レンズを配置することで、正の屈折力を２つの正レンズに分担させることができる。この場合、各正レンズの屈折力は、正レンズが１枚の場合に比べて小さくなる。そのため、１枚の負レンズの屈折力に対する１枚の正レンズの屈折力は相対的に小さくなる。その結果、球面収差やコマ収差を適切に補正することができると共に、負レンズと正レンズの偏心感度を小さくすることができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第２レンズ群は、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと、からなることが好ましい。これにより、第２レンズ群は、適切な屈折力を備えることができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第３レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズからなることが好ましい。これにより、第３レンズ群は、適切な屈折力を備えることができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、第４レンズ群は、正の単レンズであって、１枚のレンズのみからなることが好ましい。また、当該正の単レンズは、像側に凸面を向けていることが好ましい。これにより、第４レンズ群は、適切な屈折力を備えることができる。
また、本実施形態のインナーフォーカスマクロレンズでは、フォーカス時、第４レンズ群は固定している（静止している）ことが好ましい。
このようにすることで、第３レンズ群の屈折力を小さくしなくても、より高い撮影倍率を得ることができる。
また、本実施形態の撮像装置は、インナーフォーカスマクロレンズと、撮像面を持ち且つインナーフォーカスマクロレンズにより撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有し、インナーフォーカスマクロレンズが上述のインナーフォーカスマクロレンズであることを特徴とする。
このようにすることで、小型で良好な結像性能を有しながらも、フォーカシング時の撮影倍率の変動が少ない撮像装置を提供できる。
また、上述の構成は相互に複数を同時に満足することがより好ましい。また、一部の構成を同時に満足するようにしてもよい。例えば、上述のインナーフォーカスマクロレンズや撮像装置の何れかにて上述のインナーフォーカスマクロレンズの何れかを用いるようにしてもよい。
また、各条件式について、下限値、上限値の何れかまたは双方を限定することで、その機能をより確実にできるので好ましい。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。また、条件式の数値範囲を限定するにあたっては、上記の各条件式の上限値又は下限値を、上記の他の条件式の上限値又は下限値としても良い。
条件式（１）について
下限値を−４．３７、更には−３．７３とすることがより好ましい。
上限値を−２．１８、更には−２．３６とすることがより好ましい。
条件式（２）について
下限値を−３．１２、更には−２．２４とすることがより好ましい。
上限値を−０．０７、更には−０．５４とすることがより好ましい。
条件式（３）について
下限値を１．９０、更には２．５９とすることがより好ましい。
上限値を２２．７４、更には１５．４８、１３．０６、１０．６４、とすることがより好ましい。
条件式（４）について
下限値を１．３０、更には１．３９とすることがより好ましい。
上限値を１．９１、更には１．８３とすることがより好ましい。
条件式（５）について
下限値を０．３４、更には０．４９とすることがより好ましい。
上限値を０．９２、更には０．８４とすることがより好ましい。
条件式（６）について
下限値を−２．３５、更には−１．６９とすることがより好ましい。
上限値を−０．３３、更には−０．５７とすることがより好ましい。
条件式（７）について
下限値を０．４５、更には０．５０とすることがより好ましい。
上限値を０．７３、更には０．６６とすることがより好ましい。
条件式（８）について
下限値を０．１２、更には０．１３とすることがより好ましい。
上限値を０．２６、更には０．２３とすることがより好ましい。
条件式（９）について
下限値を０．０４、更には０．０６とすることがより好ましい。
上限値を０．１６、更には０．１３とすることがより好ましい。
以下に、インナーフォーカスマクロレンズの実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
以下、インナーフォーカスマクロレンズの実施例１〜６について説明する。実施例１〜６のレンズ断面図を、それぞれ図１〜図６に示す。各図において、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は第１の近距離物体合焦時、（ｃ）は第２の近距離物体合焦時でのレンズ断面図である。第１の近距離物体合焦時は、撮影倍率が−０．５倍になるときの物体に合焦した時、第２の近距離物体合焦時は、撮影倍率が−１．０倍になるときの物体に合焦した時のことを表している。
また、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、開口絞り（明るさ絞り）はＳ、像面（撮像面）はＩで示してある。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、電子撮像素子のカバーガラスＣが配置されている。なお、ローパスフィルタを構成する平行平板が配置されていても良い。また、平行平板の表面に、赤外光を制限する波長域制限コートを施しても良い。また、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
実施例１のインナーフォーカスマクロレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、で構成されている。開口絞り（絞り）Ｓは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４とが接合されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ６で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７で構成されている。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群Ｇ３は像側に移動し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は固定である（静止している）。
非球面は、負メニスカスレンズＬ１の両面と、両凸正レンズＬ５の両面と、両凹負レンズＬ６の両面と、の合計６面に設けられている。
実施例２のインナーフォーカスマクロレンズは、図２に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、で構成されている。開口絞り（絞り）Ｓは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置されている。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、両凹負レンズＬ３と、で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と、両凸正レンズＬ６と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ４と正メニスカスレンズＬ５とが接合されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８で構成されている。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群Ｇ３は像側に移動し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は固定である（静止している）。
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、両凸正レンズＬ６の両面と、負メニスカスレンズＬ７の両面と、の合計６面に設けられている。
実施例３のインナーフォーカスマクロレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、で構成されている。開口絞り（絞り）Ｓは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置されている。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、両凹負レンズＬ３と、で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と、両凸正レンズＬ６と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ４と正メニスカスレンズＬ５とが接合されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８で構成されている。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群Ｇ３は像側に移動し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は固定である（静止している）。
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、両凸正レンズＬ６の両面と、負メニスカスレンズＬ７の両面と、の合計６面に設けられている。
実施例４のインナーフォーカスマクロレンズは、図４に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、で構成されている。開口絞り（絞り）Ｓは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置されている。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４とが接合されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ６で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７で構成されている。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群Ｇ３は像側に移動し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は固定である（静止している）。
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、両凸正レンズＬ５の両面と、両凹負レンズＬ６の両面と、の合計６面に設けられている。
実施例５のインナーフォーカスマクロレンズは、図５に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、で構成されている。開口絞り（絞り）Ｓは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置されている。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４とが接合されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ６で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群Ｇ３は像側に移動し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は固定である（静止している）。
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、両凸正レンズＬ５の両面と、両凹負レンズＬ６の両面と、の合計６面に設けられている。
実施例６のインナーフォーカスマクロレンズは、図６に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、で構成されている。開口絞り（絞り）Ｓは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置されている。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、で構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ３と正メニスカスレンズＬ４とが接合されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ６で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズＬ７で構成されている。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時、第３レンズ群Ｇ３は像側に移動し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は固定である（静止している）。
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、両凸正レンズＬ５の両面と、両凹負レンズＬ６の両面と、の合計６面に設けられている。
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数、＊印は非球面である。また、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯ．はＦナンバー、ωは半画角、ＩＨは像高、ＦＢはバックフォーカス、全長は、インナーフォーカスマクロレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離にＦＢ（バックフォーカス）を加えたもの、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離である。なお、ＦＢは、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
また、各種データにおいて、無限遠は、無限遠物体に合焦した時、−０．５倍は、撮影倍率が−０．５倍になるときの物体に合焦した時、−１．０倍は、撮影倍率が−１．０倍になるときの物体に合焦した時のことを表している。
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10
また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
数値実施例１
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* 120.643 1.20 1.58313 59.38
2* 13.015 4.03
3 20.388 2.23 1.68893 31.07
4 -82.712 2.45
5(絞り) ∞ 9.00
6 -8.842 0.80 1.76182 26.52
7 -64.178 3.77 1.71700 47.92
8 -12.546 0.24
9* 23.315 4.96 1.49700 81.61
10* -13.786 可変
11* -89.300 1.00 1.53071 55.69
12* 14.544 可変
13 36.796 3.60 1.90043 37.37
14 304.583 16.33
15 ∞ 6.08 1.51633 64.14
16 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第１面
k=0.000
A4=6.01018e-05,A6=-1.96853e-06,A8=2.65259e-08,A10=-1.53800e-10
第２面
k=-1.512
A4=1.11183e-04,A6=-2.30063e-06,A8=2.43499e-08,A10=-9.72110e-11
第９面
k=0.000
A4=-4.27673e-05,A6=-1.38786e-07,A8=3.67187e-09,A10=-1.97732e-11
第１０面
k=0.000
A4=7.10611e-05,A6=7.09134e-08,A8=-1.19545e-10,A10=1.25924e-11
第１１面
k=0.000
A4=-3.89330e-05,A6=1.59672e-06,A8=-2.82232e-08,A10=1.74647e-10
第１２面
k=0.000
A4=-6.45827e-05,A6=1.39310e-06,A8=-2.72708e-08,A10=1.69554e-10

各種データ
撮影倍率 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 29.40 25.50 20.39
ＦＮＯ． 3.56 4.17 5.05
画角２ω 41.56 42.85 44.59
ＦＢ(in air) 21.09 21.09 21.09
全長(in air) 72.58 72.58 72.58
ＩＨ 11.15 11.15 11.15

d10 1.81 6.87 12.79
d12 16.41 11.35 5.42

各群焦点距離
f1=112.02 f2=18.53 f3=-23.49 f4=46.19
数値実施例２
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -132.122 1.20 1.58313 59.38
2* 13.974 5.18
3 27.759 3.62 1.80100 34.97
4 -30.669 0.25
5 -95.570 1.20 1.83481 42.73
6 275.667 4.45
7(絞り) ∞ 7.47
8 -10.861 1.00 1.78470 26.29
9 -71.887 3.59 1.71700 47.92
10 -14.552 0.43
11* 27.788 5.38 1.49700 81.61
12* -15.545 可変
13* 173.501 1.00 1.53071 55.69
14* 14.965 可変
15 -749.082 2.88 1.91082 35.25
16 -45.630 14.90
17 ∞ 6.08 1.51633 64.14
18 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第１面
k=0.000
A4=5.43298e-05,A6=-1.60043e-06,A8=1.82193e-08,A10=-8.42615e-11
第２面
k=-7.607
A4=3.82673e-04,A6=-5.84659e-06,A8=6.36029e-08,A10=-3.11239e-10
第１１面
k=0.000
A4=-3.52687e-05,A6=-9.37214e-08,A8=3.67259e-09,A10=-7.37681e-11
第１２面
k=0.000
A4=4.34420e-05,A6=2.66574e-08,A8=1.64380e-09,A10=-5.34814e-11
第１３面
k=0.000
A4=-8.70244e-05,A6=2.11602e-06,A8=-3.29988e-08,A10=1.99760e-10
第１４面
k=0.000
A4=-9.64721e-05,A6=1.81187e-06,A8=-2.98767e-08,A10=1.83932e-10

各種データ
撮影倍率 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 30.60 27.94 23.12
ＦＮＯ． 2.88 3.37 4.05
画角２ω 39.68 39.58 40.10
ＦＢ(in air) 19.66 19.66 19.66
全長(in air) 82.60 82.60 82.60
ＩＨ 11.15 11.15 11.15

d12 1.80 7.86 15.39
d14 23.30 17.24 9.71

各群焦点距離
f1=127.76 f2=21.79 f3=-30.93 f4=53.24
数値実施例３
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -173.886 1.20 1.58313 59.38
2* 12.854 3.74
3 23.400 4.01 1.80100 34.97
4 -32.207 0.10
5 -132.018 1.20 1.83481 42.73
6 99.253 5.71
7(絞り) ∞ 6.59
8 -10.677 1.00 1.75520 27.51
9 -5097.480 3.84 1.71700 47.92
10 -14.881 0.10
11* 27.044 5.44 1.49700 81.61
12* -15.287 可変
13* 63760.671 1.00 1.51633 64.06
14* 16.139 可変
15 -1085.584 3.12 1.88100 40.14
16 -41.841 16.10
17 ∞ 6.08 1.51633 64.14
18 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第１面
k=0.000
A4=3.09049e-05,A6=-1.12291e-06,A8=1.26085e-08,A10=-5.71221e-11
第２面
k=-5.848
A4=3.46807e-04,A6=-4.72057e-06,A8=4.81395e-08,A10=-2.27218e-10
第１１面
k=0.000
A4=-3.11921e-05,A6=-1.51884e-07,A8=4.65354e-09,A10=-8.02115e-11
第１２面
k=0.000
A4=4.76339e-05,A6=2.40882e-08,A8=1.98303e-09,A10=-5.66114e-11
第１３面
k=0.000
A4=-5.31299e-05,A6=1.80243e-06,A8=-3.24793e-08,A10=2.09880e-10
第１４面
k=0.000
A4=-5.57847e-05,A6=1.53899e-06,A8=-2.97334e-08,A10=1.99682e-10

各種データ
撮影倍率 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 30.15 28.00 23.19
ＦＮＯ． 2.88 3.33 4.06
画角２ω 40.36 39.68 39.60
ＦＢ(in air) 20.85 20.85 20.85
全長(in air) 82.59 82.59 82.59
ＩＨ 11.15 11.15 11.15

d12 2.05 8.51 16.53
d14 22.65 16.19 8.17

各群焦点距離
f1=247.88 f2=21.28 f3=-31.27 f4=49.33
数値実施例４
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -44.446 1.20 1.58913 61.15
2* 14.422 4.19
3 29.896 4.00 1.76200 40.10
4 -29.896 7.73
5(絞り) ∞ 7.50
6 -11.586 1.00 1.78472 25.68
7 -136.109 3.50 1.79952 42.22
8 -16.571 0.10
9* 31.265 5.17 1.49700 81.61
10* -15.837 可変
11* -116.043 1.00 1.53071 55.69
12* 18.443 可変
13 -672.762 3.05 1.91082 35.25
14 -42.321 17.03
15 ∞ 6.08 1.51633 64.14
16 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第１面
k=0.000
A4=1.46808e-06,A6=-3.89840e-07,A8=5.33152e-09,A10=-2.84776e-11
第２面
k=-5.763
A4=2.08526e-04,A6=-2.44925e-06,A8=2.31805e-08,A10=-1.07958e-10
第９面
k=0.000
A4=-2.51040e-05,A6=-3.08365e-08,A8=1.04837e-09,A10=-3.24450e-11
第１０面
k=0.000
A4=4.35240e-05,A6=1.26550e-07,A8=-1.40153e-09,A10=-1.40823e-11
第１１面
k=0.000
A4=6.88820e-05,A6=-1.18294e-06,A8=7.63911e-09,A10=-8.60382e-12
第１２面
k=0.000
A4=7.52909e-05,A6=-1.42844e-06,A8=1.06381e-08,A10=-2.32046e-11

各種データ
撮影倍率 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 30.60 27.87 22.67
ＦＮＯ． 2.88 3.27 4.05
画角２ω 39.81 38.99 38.76
ＦＢ(in air) 21.78 21.78 21.78
全長(in air) 82.65 82.65 82.65
ＩＨ 11.15 11.15 11.15

d10 1.78 8.16 16.05
d12 20.65 14.27 6.38

各群焦点距離
f1=100.59 f2=23.15 f3=-29.91 f4=49.47
数値実施例５
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -93.408 1.20 1.58913 61.15
2* 9.578 1.31
3 14.081 2.89 1.72342 37.95
4 -41.422 3.77
5(絞り) ∞ 7.00
6 -8.131 0.80 1.76182 26.52
7 -58.304 3.21 1.78590 44.20
8 -12.090 0.10
9* 30.612 4.36 1.49700 81.61
10* -13.083 可変
11* -151.046 1.00 1.53071 55.69
12* 16.484 可変
13 588.028 3.22 1.90043 37.37
14 -43.923 15.44
15 ∞ 6.08 1.51633 64.14
16 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第１面
k=0.000
A4=-3.76681e-05,A6=5.98000e-07,A8=-1.52780e-08,A10=1.43938e-10
第２面
k=-1.928
A4=1.34322e-04,A6=-4.22036e-08,A8=-1.92115e-08,A10=2.61862e-10
第９面
k=0.000
A4=-2.91531e-05,A6=-1.57669e-07,A8=4.01153e-09,A10=-6.93487e-11
第１０面
k=0.000
A4=6.90386e-05,A6=1.92499e-07,A8=-2.21848e-09,A10=-4.27557e-12
第１１面
k=0.000
A4=-1.30994e-05,A6=1.29625e-06,A8=-3.73529e-08,A10=3.33059e-10
第１２面
k=0.000
A4=-1.62184e-05,A6=1.04955e-06,A8=-3.25661e-08,A10=2.89548e-10

各種データ
撮影倍率 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 30.58 28.12 22.78
ＦＮＯ． 3.56 4.09 5.05
画角２ω 39.65 39.08 39.12
ＦＢ(in air) 20.20 20.20 20.20
全長(in air) 71.61 71.61 71.61
ＩＨ 1.15 1.15 1.15

d10 1.80 8.03 15.76
d12 20.76 14.53 6.79

各群焦点距離
f1=132.49 f2=20.02 f3=-27.95 f4=45.50
数値実施例６
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -110.619 1.20 1.58913 61.15
2* 9.864 1.57
3 14.784 2.81 1.72342 37.95
4 -43.126 3.61
5(絞り) ∞ 7.00
6 -8.479 0.80 1.76182 26.52
7 -211.110 3.32 1.79952 42.22
8 -12.930 0.10
9* 30.372 4.35 1.49700 81.61
10* -13.132 可変
11* -115.656 1.00 1.51633 64.06
12* 16.396 可変
13 634.004 3.34 1.83481 42.73
14 -40.668 16.04
15 ∞ 6.08 1.51633 64.14
16 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第１面
k=0.000
A4=-3.32176e-05,A6=5.48670e-07,A8=-1.44850e-08,A10=1.39256e-10
第２面
k=-1.967
A4=1.28821e-04,A6=-6.24774e-08,A8=-1.87604e-08,A10=2.57096e-10
第９面
k=0.000
A4=-2.85655e-05,A6=-1.62203e-07,A8=3.86801e-09,A10=-7.91556e-11
第１０面
k=0.000
A4=7.16927e-05,A6=1.84655e-07,A8=-1.83473e-09,A10=-2.03651e-11
第１１面
k=0.000
A4=-9.84785e-06,A6=1.29117e-06,A8=-3.74635e-08,A10=3.33054e-10
第１２面
k=0.000
A4=-1.28247e-05,A6=1.02065e-06,A8=-3.21827e-08,A10=2.85706e-10

各種データ
撮影倍率 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 30.43 27.80 22.49
ＦＮＯ． 3.56 4.07 5.04
画角２ω 39.89 39.23 39.15
ＦＢ(in air) 20.79 20.79 20.79
全長(in air) 71.61 71.61 71.61
ＩＨ 11.15 11.15 11.15

d10 1.80 7.96 15.56
d12 19.92 13.76 6.16

各群焦点距離
f1=129.33 f2=20.16 f3=-27.74 f4=45.88
以上の実施例１〜６の収差図を、それぞれ図７〜図１２に示す。各図中、”ＦＩＹ”は最大像高を示す。
これらの収差図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、無限遠物体合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
また、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、それぞれ、第１の近距離物体合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
また、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は、それぞれ、第２の近距離物体合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。
次に、各実施例における条件式（１）〜（９）の値を掲げる。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
(1)(1-β3 2)β4 2 -3.10 -2.74 -2.54 -2.60 -2.67 -2.68
(2)(R2f+R2r)/(R2f-R2r) -1.32 -1.36 -1.00 -1.19 -1.32 -1.08
(3)f1/f 3.81 4.18 8.22 3.29 4.33 4.25
(4)f4/f 1.57 1.74 1.64 1.62 1.49 1.51
(5)f2/f 0.63 0.71 0.71 0.76 0.65 0.66
(6)f3/f -0.80 -1.01 -1.04 -0.98 -0.91 -0.91
(7)f12/f 0.55 0.56 0.59 0.59 0.58 0.58
(8)D23/TL 0.15 0.16 0.18 0.17 0.19 0.19
(9)D3/D23 0.091 0.074 0.069 0.070 0.072 0.073
図１３は、撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図１３において、一眼ミラーレスカメラ１の鏡筒内には撮影光学系２が配置される。マウント部３は、撮影光学系２を一眼ミラーレスカメラ１のボディに着脱可能とする。マウント部３としては、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、一眼ミラーレスカメラ１のボディには、撮像素子面４、バックモニタ５が配置されている。なお、撮像素子としては、小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳ等が用いられている。
そして、一眼ミラーレスカメラ１の撮影光学系２として、例えば上記実施例１〜６に示したインナーフォーカスマクロレンズが用いられる。
図１４、図１５は、撮像装置の構成の概念図を示す。図１４は撮像装置としての一眼ミラーレスカメラ４０の前方斜視図、図１５は同後方斜視図である。この一眼ミラーレスカメラ４０の撮影光学系４１に、上記実施例１〜６に示したインナーフォーカスマクロレンズが用いられている。
この実施形態の一眼ミラーレスカメラ４０は、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、シャッターボタン４５、液晶表示モニター４７等を含み、一眼ミラーレスカメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のインナーフォーカスマクロレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、結像面近傍に設けられた撮像素子（光電変換面）上に形成される。この撮像素子で受光された物体像は、処理手段によって電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、撮影された電子画像は記憶手段に記録することができる。
図１６は、一眼ミラーレスカメラ４０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部１９等で構成される。
図１６に示すように、一眼ミラーレスカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。
上記の一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１は、バス２２を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。
操作部１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部１３に通知する。制御部１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、一眼ミラーレスカメラ４０全体を制御する。
ＣＣＤ４９は、撮像駆動回路１６により駆動制御され、撮影光学系４１を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。
ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力する電気信号を増幅し、かつ、アナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１７に出力する回路である。
一時記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力されるＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一時記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
記憶媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する。
表示部２０は、液晶表示モニター４７などにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、操作部１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。
このように構成された一眼ミラーレスカメラ４０では、撮影光学系４１として本発明のインナーフォーカスマクロレンズを採用することで、広い撮影範囲を、低ノイズ、高解像度で撮像することができる。なお、本発明の結像光学系は、クイックリターンミラーを持つタイプの撮像装置にも用いることができる。
このように構成された一眼ミラーレスカメラ４０は、撮影光学系４１として本実施例のインナーフォーカスマクロレンズを採用することで、小型で良好な結像性能を有しながらも、フォーカシング時の撮影倍率の変動が少ないインナーフォーカスマクロレンズを備えた撮像装置とすることが可能となる。
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。また、上記各実施例により示された形状枚数には必ずしも限定されない。また、上記各実施例において、カバーガラスＣは必ずしも配置しなくても良い。また、各レンズ群内又は各レンズ群外に、上記各実施例に図示されていないレンズであって実質的に屈折力を有さないレンズを配置してもよい。
以上のように、本発明は、小型で良好な結像性能を有しながらも、フォーカシング時の撮影倍率の変動が少ないインナーフォーカスマクロレンズ及びそれを用いた撮像装置に適している。
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
Ｓ 明るさ（開口）絞り
Ｃ カバーガラス
Ｉ 像面
１ 一眼ミラーレスカメラ
２ 撮影光学系
３ 鏡筒のマウント部
４ 撮像素子面
５ バックモニタ
１２ 操作部
１３ 制御部
１４、１５ バス
１６ 撮像駆動回路
１７ 一時記憶メモリ
１８ 画像処理部
１９ 記憶媒体部
２０ 表示部
２１ 設定情報記憶メモリ部
２２ バス
２４ ＣＤＳ／ＡＤＣ部
４０ 一眼ミラーレスカメラ
４１ 撮影光学系
４２ 撮影用光路
４５ シャッターボタン
４７ 液晶表示モニター
４９ ＣＣＤ

Claims (4)

  1. 物体側から順に、
    第１レンズ群と、
    開口絞りと、
    正の屈折力を有する第２レンズ群と、
    負の屈折力を有する第３レンズ群と、
    正の屈折力を有する第４レンズ群と、から構成され、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズと、１枚の正レンズと、を少なくとも有し、
    前記第２レンズ群は、最も物体側に配置された物体側負レンズと、１枚の正レンズと、を少なくとも有し、
    前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、
    前記第４レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを有し、
    前記第３レンズ群を像側に移動させることでフォーカスを行い、
    以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするインナーフォーカスマクロレンズ。
    −５＜（１−β3 2）×β4 2＜−２ （１）
    −４＜（Ｒ2f＋Ｒ2r）／（Ｒ2f−Ｒ2r）＜０．４ （２）
    但し、
    β3は、前記第３レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
    β4は、前記第４レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
    Ｒ2fは、前記物体側負レンズの物体側面の曲率半径、
    Ｒ2rは、前記物体側負レンズの像側面の曲率半径、
    である。
  2. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１に記載のインナーフォーカスマクロレンズ。
    １．２＜ｆ1／ｆ＜３０ （３）
    但し、
    ｆ1は、前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆは、前記インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
    である。
  3. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のインナーフォーカスマクロレンズ。
    １．２＜ｆ4／ｆ＜２ （４）
    但し、
    ｆ4は、前記第４レンズ群の焦点距離、
    ｆは、前記インナーフォーカスマクロレンズ全系の無限遠物体合焦時の焦点距離、
    である。
  4. インナーフォーカスマクロレンズと、
    撮像面を持ち且つ前記インナーフォーカスマクロレンズにより前記撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有し、
    前記インナーフォーカスマクロレンズが請求項１から３のいずれか一項に記載のインナーフォーカスマクロレンズであることを特徴とする撮像装置。
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