JP4945890B2 - 交換レンズ - Google Patents
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Description
本発明は、交換レンズに関する。
本発明は撮影倍率が等倍程度の近距離撮影可能な交換レンズに関し、手ぶれ等における像ブレを補正し得るような光学的な結像位置変位作用を有したマクロ撮影レンズに関する。
本発明は撮影倍率が等倍程度の近距離撮影可能な交換レンズに関し、手ぶれ等における像ブレを補正し得るような光学的な結像位置変位作用を有したマクロ撮影レンズに関する。
従来、写真用カメラやスチルビデオカメラ等において近距離物体の撮影を目的とした撮影レンズとしてマクロレンズ又はマイクロレンズ（以下、「マクロレンズ」という。）と呼ばれるものがある。このマクロレンズは、一般の撮影レンズに比べて特に近距離物体の撮影時に高い光学性能が得られるように設計されている。勿論多くのマクロレンズは、近距離物体のみでなく、無限遠から近距離にわたる広範囲な撮影距離においても使用される。
一般に撮影レンズは、撮影距離が短くなって撮影倍率が高くなるにしたがい収差変動が大きく発生し、これを良好に補正することが難しくなる。このため、フォーカシングの際に複数のレンズ群を独立に移動させることで収差の近距離変動を補正する、いわゆるフローティングレンズが提案されている。
しかしながら斯かるフローティングレンズは、フォーカシングの際に大型で重いレンズ群を大きく移動することによって収差変動を抑えるものであって、当該レンズ群の移動は撮影倍率の変化にはあまり寄与していない。このため、モーター等によってフォーカシングを行う、いわゆるオートフォーカスカメラでは迅速なピント合わせをすることができないという欠点がある。
そこで、オートフォーカスに配慮して第１レンズ群の移動量を小さくしたフローティングレンズも提案されている。しかしながら斯かるフローティングレンズは、依然として大型で重いレンズ群を移動させる構成であるために、その効果は十分でないという欠点がある。
また、これらのフローティングレンズはいずれも、マクロ撮影時には十分な被写界深度を得るために絞りを絞り込んだ状態での撮影が望まれ、多くの場合スローシャッターを強いらることになるために像ブレが発生し画質の低下を招いてしまうという欠点がある。
また、これらのフローティングレンズはいずれも、マクロ撮影時には十分な被写界深度を得るために絞りを絞り込んだ状態での撮影が望まれ、多くの場合スローシャッターを強いらることになるために像ブレが発生し画質の低下を招いてしまうという欠点がある。
斯かる背景の下、昨今では第１レンズ群が移動せず、さらに像ブレの補正機能も備えた構成のフローティングレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００１−２７２６０１号公報
しかしながら上記特許文献１に開示されているフローティングレンズは、当該レンズを実際に作製しようとした場合、レンズマウントから十分に離れた位置に防振レンズ群を配置することができず、防振レンズ群を該防振レンズ群を駆動する防振駆動系とをレンズ鏡筒内に納めることができない。そしてまた、大きな防振係数（防振レンズ群のシフト量と像点変位量の比で表される防振敏感度）が必要となってしまう。したがって上記特許文献１に開示されているフローティングレンズは、実現性のあるものではなかった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、無限遠物体から等倍付近の近距離物体に至るまで軽量な移動レンズ群によって素早い合焦が可能で、合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、さらに適切に無理なく配置された防振レンズ及びその駆動系によって防振作動時にも良好な結像性能を得ることが可能な交換レンズを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、
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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする交換レンズを提供する。
０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
１．６０＜ｆ／（−ｆ４ａ）≦２．１５
０．８４≦ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離
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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする交換レンズを提供する。
０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
１．６０＜ｆ／（−ｆ４ａ）≦２．１５
０．８４≦ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離
また本発明は、
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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする交換レンズを提供する。
０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
１．８７≦ｆ／（−ｆ４ａ）≦２．１５
０．７５＜ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離
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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする交換レンズを提供する。
０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
１．８７≦ｆ／（−ｆ４ａ）≦２．１５
０．７５＜ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離
本発明によれば、無限遠物体から等倍付近の近距離物体に至るまで軽量な移動レンズ群によって素早い合焦が可能で、合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、さらに適切に無理なく配置された防振レンズ及びその駆動系によって防振作動時にも良好な結像性能を得ることが可能な交換レンズを提供することができる。
はじめに、防振レンズ群を駆動するためのアクチュエータ等の防振駆動系とフォーカシングについて説明する。
像面からの防振駆動系の位置は、防振レンズ群と略同じ位置であることが望まれる。このため、防振レンズ群と防振駆動系からなる防振ユニットは、フォーカシングに際して移動しないことが重量低減の点から望ましい。また、バックフォーカスを必要とする一眼レフカメラ用交換レンズは、レンズマウントから十分に離れた位置に防振レンズ群を配置し、レンズ鏡筒内に防振ユニットを収納する必要がある。
像面からの防振駆動系の位置は、防振レンズ群と略同じ位置であることが望まれる。このため、防振レンズ群と防振駆動系からなる防振ユニットは、フォーカシングに際して移動しないことが重量低減の点から望ましい。また、バックフォーカスを必要とする一眼レフカメラ用交換レンズは、レンズマウントから十分に離れた位置に防振レンズ群を配置し、レンズ鏡筒内に防振ユニットを収納する必要がある。
次に、撮影倍率と防振の効果について説明する。
物体までの距離が短くなれば、撮影倍率が高いマクロ撮影時と同じ手ブレ角度であっても像の変位量が大きくなる。このため、小さな防振係数（防振レンズ群のシフト量と像点変位量の比で表される防振敏感度）で十分な防振効果を得るためには、防振レンズ群に対して大きなシフト量が必要となるため好ましくない。したがって防振機能を有するマクロレンズには、大きな防振係数が必要となる。
物体までの距離が短くなれば、撮影倍率が高いマクロ撮影時と同じ手ブレ角度であっても像の変位量が大きくなる。このため、小さな防振係数（防振レンズ群のシフト量と像点変位量の比で表される防振敏感度）で十分な防振効果を得るためには、防振レンズ群に対して大きなシフト量が必要となるため好ましくない。したがって防振機能を有するマクロレンズには、大きな防振係数が必要となる。
次に、フォーカシングレンズ群と防振レンズ群との位置関係について説明する。
防振レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へシフトする補正動作を行うことによって、結像位置を所望の位置に補正することができる。しかしながら、防振レンズ群をシフトすることで該防振レンズ群において各種収差が発生してしまう。
このため、前側のレンズ群によって防振を行った後さらに当該レンズ群によってフォーカシングを行ういわゆる前側防振構成のレンズの場合、フォーカシングレンズ群の倍率だけ防振係数が増大するが、これと同時に収差も拡大してしまう。また前側防振の場合、防振駆動系がレンズの前側に配置されて、いわゆるフロントヘビーとなってしまうため好ましくない。
一方、フォーカシングを行った後で後側の防振レンズ群によって防振を行ういわゆる後側防振構成のレンズは、前述のフロントヘビーを避けることができ、フォーカシングによる収差の拡大もない。このため、近距離物体撮影時の大きな防振係数とレンズ駆動用アクチュエータ等のスペースとを確保すれば良い。
防振レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へシフトする補正動作を行うことによって、結像位置を所望の位置に補正することができる。しかしながら、防振レンズ群をシフトすることで該防振レンズ群において各種収差が発生してしまう。
このため、前側のレンズ群によって防振を行った後さらに当該レンズ群によってフォーカシングを行ういわゆる前側防振構成のレンズの場合、フォーカシングレンズ群の倍率だけ防振係数が増大するが、これと同時に収差も拡大してしまう。また前側防振の場合、防振駆動系がレンズの前側に配置されて、いわゆるフロントヘビーとなってしまうため好ましくない。
一方、フォーカシングを行った後で後側の防振レンズ群によって防振を行ういわゆる後側防振構成のレンズは、前述のフロントヘビーを避けることができ、フォーカシングによる収差の拡大もない。このため、近距離物体撮影時の大きな防振係数とレンズ駆動用アクチュエータ等のスペースとを確保すれば良い。
次に、像面湾曲収差の変動について説明する。
中望遠マクロレンズにおいて、無限遠から等倍付近の近距離までの広い撮影範囲にわたって良好な結像性能を保つためには、像面湾曲をはじめとした画角に依存する各種収差のフォーカシングによる変動を抑える必要がある。このため、軸外主光線が光軸から極力離れた位置を通過するように、できるだけ像面の近くに収差補正用のレンズ群が配置されていることが必要である。しかしながら中望遠マクロレンズでは、バックフォーカスを確保し、後側のレンズの大口径化を避けなければならない。つまり、防振レンズ群を前側に配置してはならないことと、収差補正用のレンズ群を必要以上に前側に配置してはならないことを意味している。
中望遠マクロレンズにおいて、無限遠から等倍付近の近距離までの広い撮影範囲にわたって良好な結像性能を保つためには、像面湾曲をはじめとした画角に依存する各種収差のフォーカシングによる変動を抑える必要がある。このため、軸外主光線が光軸から極力離れた位置を通過するように、できるだけ像面の近くに収差補正用のレンズ群が配置されていることが必要である。しかしながら中望遠マクロレンズでは、バックフォーカスを確保し、後側のレンズの大口径化を避けなければならない。つまり、防振レンズ群を前側に配置してはならないことと、収差補正用のレンズ群を必要以上に前側に配置してはならないことを意味している。
ここで、上記防振係数について説明する。
防振係数は、上述のように防振レンズ群のシフト量と像点変位量の比であって、詳しくは防振レンズ群を有するレンズ群と像面との間にある全てのレンズ（防振レンズ群を有するレンズ群も含まれる。）による倍率と、防振レンズ群と像面との間にある全てのレンズ（防振レンズ群は含まれない。）による倍率との差で表される。
防振係数は、上述のように防振レンズ群のシフト量と像点変位量の比であって、詳しくは防振レンズ群を有するレンズ群と像面との間にある全てのレンズ（防振レンズ群を有するレンズ群も含まれる。）による倍率と、防振レンズ群と像面との間にある全てのレンズ（防振レンズ群は含まれない。）による倍率との差で表される。
以上のことを考慮して本発明の交換レンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、前記第４レンズ群は、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、以下の条件式（１）を満足するように構成されている。
（１） ０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
（１） ０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
また、別の観点よる本発明の交換レンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、前記第４レンズ群は、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、前記前群は、貼り合わせレンズで構成されており、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行うように構成されている。
また、別の観点よるこの本発明の交換レンズは、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１） ０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
また、別の観点よるこの本発明の交換レンズは、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１） ０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
以上の構成によりこれら本発明の交換レンズはいずれも、防振レンズ群である第４レンズ群中の前群を、第３レンズ群よりも像面側であってかつなるべく物体側に配置し、この防振レンズ群と第４レンズ群中の後群との間隔を大きく確保し、かつ防振係数を大きく確保している。
また、別の観点よる本発明の交換レンズは、防振レンズ群である第４レンズ群中の前群を貼り合わせレンズで構成することにより、防振時にも諸収差、特に色収差を良好に補正することができる。
また、別の観点よる本発明の交換レンズは、防振レンズ群である第４レンズ群中の前群を貼り合わせレンズで構成することにより、防振時にも諸収差、特に色収差を良好に補正することができる。
上記条件式（１）は、第４レンズ群の屈折力を規定し、防振ユニットのためのスペースを確保するための条件式である。条件式（１）の下限値を下回ると、第４レンズ群の屈折力が弱くなりすぎる。このため、バックフォーカスを確保することが困難になってしまう。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎる。このため、第１レンズ群から第３レンズ群までの合成の屈折力を強くしなければならず、これは収差補正上好ましくない。
また本発明の交換レンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） １．９０＜ｆ／ｆ３＜４．０
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ３：無限遠物体に合焦したときの前記第３レンズ群の焦点距離
（２） １．９０＜ｆ／ｆ３＜４．０
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ３：無限遠物体に合焦したときの前記第３レンズ群の焦点距離
上記条件式（２）は、第３レンズ群の屈折力を規定し、防振ユニットのためのスペースを確保するための条件式である。条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が弱くなりすぎる。このため、フォーカシング時の第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎるため、十分なバックフォーカスと防振ユニットのためのスペースを確保することが困難になってしまう。またこれと同時に、収斂作用が低下して第４レンズ群中の前群の径が大きくなってしまうため防振動作上好ましくない。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎる。このため、第３レンズ群の移動量は少なくなるものの、第３レンズ群自身で発生する球面収差が大きくなりすぎるため収差補正上好ましくない。
また本発明の交換レンズは、以下の条件式（３），（４）を満足することが望ましい。
（３） １．６０＜ｆ／（−ｆ４ａ）＜２．５
（４） ０．７５＜ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離
（３） １．６０＜ｆ／（−ｆ４ａ）＜２．５
（４） ０．７５＜ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離
条件式（３），（４）は、ともに防振時の光学性能と大きな防振係数とを確保するための条件式である。
条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズ群中の前群の屈折力が弱くなりすぎる。このことは収差補正上有利ではあるが、大きな防振係数を確保することと前群と後群の間隔を大きくすることとの両立化を図ることが困難になってしまう。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズ群中の前群の屈折力が強くなりすぎる。このため、前述した前群の屈折力が弱くなりすぎた場合とは逆に、特に防振時の光学性能が悪化してしまうため好ましくない。
条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズ群中の前群の屈折力が弱くなりすぎる。このことは収差補正上有利ではあるが、大きな防振係数を確保することと前群と後群の間隔を大きくすることとの両立化を図ることが困難になってしまう。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズ群中の前群の屈折力が強くなりすぎる。このため、前述した前群の屈折力が弱くなりすぎた場合とは逆に、特に防振時の光学性能が悪化してしまうため好ましくない。
条件式（４）の下限値を下回ると、第４レンズ群中の後群の屈折力が弱くなりすぎる。これにより、第４レンズ群全体の倍率を大きくすることができるものの、後群の倍率も大きくなりすぎてしまう。このため、防振係数としては低下しすぎることとなってしまうため、大きな防振係数を確保することと前群と後群の間隔を大きくすることとの両立化を図ることが困難になってしまう。一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群中の後群の屈折力が強くなりすぎる。このため、前述した後群の屈折力が弱くなりすぎた場合とは逆に、バックフォーカスを確保することが困難になってしまう。
また本発明の交換レンズは、以下の条件式（５）を満足することがさらに望ましい。
（５） ０．７５＜−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＜１．５
（５） ０．７５＜−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＜１．５
条件式（５）は、大きな防振係数を確保することと前群と後群の間隔を大きくすることとの両立化を図るための条件式である。条件式（５）の上限値又は下限値を越えると、前述の両立化を図ることが困難になってしまう。
また本発明の交換レンズは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に、合焦の際に固定である開口絞りを備えていることが望ましい。
開口絞りが移動する構成である場合、機構的に複雑になってしまうため好ましくない。また、開口絞りが第２レンズ群と第３レンズ群との間に備えられていない場合、前玉すなわち開口絞りよりも物体側、特に最も物体側のレンズ群の直径が肥大化し、また、後玉すなわち開口絞りよりも像側、特に最も像側のレンズ群の直径が肥大化してしまうため好ましくない。例えば、開口絞りが第２レンズ群よりも物体側に備えられていると、像側のレンズ群、例えば第４レンズ群の直径が肥大化してしまい好ましくない。また例えば、開口絞りが第３レンズ群よりも像側に備えられていると、物体側のレンズ群、例えば第１レンズ群の直径が肥大化してしまい好ましくない。
開口絞りが移動する構成である場合、機構的に複雑になってしまうため好ましくない。また、開口絞りが第２レンズ群と第３レンズ群との間に備えられていない場合、前玉すなわち開口絞りよりも物体側、特に最も物体側のレンズ群の直径が肥大化し、また、後玉すなわち開口絞りよりも像側、特に最も像側のレンズ群の直径が肥大化してしまうため好ましくない。例えば、開口絞りが第２レンズ群よりも物体側に備えられていると、像側のレンズ群、例えば第４レンズ群の直径が肥大化してしまい好ましくない。また例えば、開口絞りが第３レンズ群よりも像側に備えられていると、物体側のレンズ群、例えば第１レンズ群の直径が肥大化してしまい好ましくない。
また本発明の交換レンズは、前記開口絞りは、合焦の際に開口径が変化することが望ましい。
無限遠物体合焦時のランド光線（ＲＡＮＤ光線）によって第１レンズ群の径を決定した場合、開口絞りの径は無限遠物体合焦時に比べて近距離合焦時の方が小さくなる。このため、撮影距離に合わせて開口絞りの径を変化させる必要がある。すなわち、近距離で開口絞りの絞り径を小さくしないとランド光線を絞りで決定できない。ここで、ランド光線とは像高０に達する光束のうち最も光軸から離れた光線をいう。
無限遠物体合焦時のランド光線（ＲＡＮＤ光線）によって第１レンズ群の径を決定した場合、開口絞りの径は無限遠物体合焦時に比べて近距離合焦時の方が小さくなる。このため、撮影距離に合わせて開口絞りの径を変化させる必要がある。すなわち、近距離で開口絞りの絞り径を小さくしないとランド光線を絞りで決定できない。ここで、ランド光線とは像高０に達する光束のうち最も光軸から離れた光線をいう。
また本発明の交換レンズは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、さらに前記第２レンズ群も移動させることで合焦を行うことが望ましい。
第２レンズ群を移動させない構成である場合、合焦時の負担を分担することができず、近距離撮影倍率を大きくすることができないため好ましくない。また、合焦時の収差変動を小さくすることができないため好ましくない。
第２レンズ群を移動させない構成である場合、合焦時の負担を分担することができず、近距離撮影倍率を大きくすることができないため好ましくない。また、合焦時の収差変動を小さくすることができないため好ましくない。
また本発明の交換レンズは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第２レンズ群は像側へ単調に移動し、前記第３レンズ群は物体側へ単調に移動することが望ましい。
このような構成としない場合、機構的に単純化することができないため好ましくない。
このような構成としない場合、機構的に単純化することができないため好ましくない。
また本発明の交換レンズは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、さらに前記第４レンズ群における前記後群も移動させることで合焦を行うことが望ましい。
このような構成としない場合、さらに、像面変動を小さくすることができないため好ましくない。
このような構成としない場合、さらに、像面変動を小さくすることができないため好ましくない。
以下、本発明の各実施例に係る交換レンズを添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
本実施例に係る交換レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる中望遠マクロレンズである。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
本実施例において、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第２レンズ群Ｇ２を像側へ単調に移動させ、かつ第３レンズ群Ｇ３を物体側へ単調に移動させることによって合焦が行われる。ここで、上記開口絞りＳは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して固定であって、その開口径が変化するように設けられている。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
（全体諸元）において、fは焦点距離、βは倍率、FNOはＦナンバー、NAは開口数をそれぞれ示す。また（レンズデータ）において、面は物体側からのレンズ面の順序、曲率半径はレンズ面の曲率半径、間隔はレンズ面の間隔をそれぞれ示す。また、屈折率及びアッベ数はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数の値をそれぞれ示す。そして（可変間隔データ）において、D0は最も物体側のレンズ面から物体までの距離を示す。
（全体諸元）において、fは焦点距離、βは倍率、FNOはＦナンバー、NAは開口数をそれぞれ示す。また（レンズデータ）において、面は物体側からのレンズ面の順序、曲率半径はレンズ面の曲率半径、間隔はレンズ面の間隔をそれぞれ示す。また、屈折率及びアッベ数はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数の値をそれぞれ示す。そして（可変間隔データ）において、D0は最も物体側のレンズ面から物体までの距離を示す。
ここで、以下の各実施例の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。
尚、以下の全実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
尚、以下の全実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
［表１］
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 104.00000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.13 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 177.1848 4.2000 1.785900 44.20
2 -147.6575 0.1500
3 44.9663 4.4599 1.618000 63.38
4 177.1769 1.7148
5 -377.1475 1.2000 1.728250 28.46
6 41.0582 0.3086
7 45.3583 4.2112 1.772500 49.61
8 4218.8659 可変(D8)
9 -265.1019 1.2000 1.575010 41.49
10 28.6668 3.4698
11 723.3400 1.2000 1.575010 41.49
12 25.1213 3.7696 1.846660 23.78
13 75.7177 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 -91.0979 3.2160 1.497000 81.61
16 -47.2584 1.1668
17 50.6551 1.0000 1.846660 23.78
18 27.7610 5.9381 1.696800 55.52
19 -146.2201 可変(D19)
20 991.4670 1.2000 1.806100 40.94
21 26.4500 2.8442 1.846660 23.78
22 39.4318 7.0703
23 -32.8576 2.0000 1.570990 50.80
24 -52.5227 0.1500
25 82.2313 6.0000 1.804000 46.58
26 -142.6686 可変(D26)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 233.8120 145.0000
D8 3.00000 12.31100 22.00000
D13 21.98500 12.67500 3.00000
D14 20.81000 11.48300 3.00000
D19 2.00000 11.30400 19.82400
D26 55.73729 55.76159 55.72268
（条件式対応値）
ｆ＝104.00
ｆ３＝47.42
ｆ４＝-136.12
ｆ４ａ＝-52.53
ｆ４ｂ＝106.02
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.76
（２）ｆ／ｆ３＝2.19
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝1.98
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝0.98
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.00
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 104.00000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.13 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 177.1848 4.2000 1.785900 44.20
2 -147.6575 0.1500
3 44.9663 4.4599 1.618000 63.38
4 177.1769 1.7148
5 -377.1475 1.2000 1.728250 28.46
6 41.0582 0.3086
7 45.3583 4.2112 1.772500 49.61
8 4218.8659 可変(D8)
9 -265.1019 1.2000 1.575010 41.49
10 28.6668 3.4698
11 723.3400 1.2000 1.575010 41.49
12 25.1213 3.7696 1.846660 23.78
13 75.7177 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 -91.0979 3.2160 1.497000 81.61
16 -47.2584 1.1668
17 50.6551 1.0000 1.846660 23.78
18 27.7610 5.9381 1.696800 55.52
19 -146.2201 可変(D19)
20 991.4670 1.2000 1.806100 40.94
21 26.4500 2.8442 1.846660 23.78
22 39.4318 7.0703
23 -32.8576 2.0000 1.570990 50.80
24 -52.5227 0.1500
25 82.2313 6.0000 1.804000 46.58
26 -142.6686 可変(D26)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 233.8120 145.0000
D8 3.00000 12.31100 22.00000
D13 21.98500 12.67500 3.00000
D14 20.81000 11.48300 3.00000
D19 2.00000 11.30400 19.82400
D26 55.73729 55.76159 55.72268
（条件式対応値）
ｆ＝104.00
ｆ３＝47.42
ｆ４＝-136.12
ｆ４ａ＝-52.53
ｆ４ｂ＝106.02
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.76
（２）ｆ／ｆ３＝2.19
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝1.98
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝0.98
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.00
図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係る交換レンズを無限遠物体に対して合焦させたときの諸収差図，無限遠物体に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。また、非点収差図及び歪曲収差図においては像高Ｙの最大値を示す。また、ｄ，ｇはそれぞれ、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ），ｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線を示している。
球面収差図において、ＦＮＯ，ＮＡは最大口径に対応するＦナンバー，開口数の値を示す。また非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
尚、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
球面収差図において、ＦＮＯ，ＮＡは最大口径に対応するＦナンバー，開口数の値を示す。また非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
尚、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
各諸収差図より本実施例に係る交換レンズは、無限遠から等倍付近の近距離までの合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、また防振作動時にも良好な結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
図５は、本発明の第２実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
図５は、本発明の第２実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
本実施例に係る交換レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる中望遠マクロレンズである。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
本実施例において、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第２レンズ群Ｇ２を像側へ単調に移動させ、かつ第３レンズ群Ｇ３を物体側へ単調に移動させることによって合焦が行われる。ここで、上記開口絞りＳは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して固定であって、その開口径が変化するように設けられている。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
［表２］
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 104.00000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.14 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 168.5648 4.4715 1.772500 49.61
2 -156.6897 0.1505
3 48.3087 5.1284 1.603110 60.68
4 304.7461 2.1235
5 -324.3150 1.4000 1.717360 29.52
6 37.1274 0.4974
7 40.1172 4.6009 1.772500 49.61
8 -2956.5147 可変(D8)
9 -160.9645 1.2000 1.548140 45.79
10 28.4447 3.6735
11 -502.5095 1.2000 1.548140 45.79
12 26.1132 3.3653 1.846660 23.78
13 71.4603 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 223.5265 2.5514 1.589130 61.18
16 -133.7526 1.5782
17 50.9389 1.0000 1.846660 23.78
18 26.6817 6.9945 1.618000 63.38
19 -74.6342 可変(D19)
20 1999.9482 1.2000 1.785900 44.20
21 22.3529 4.0000 1.805180 25.43
22 36.5592 9.0558
23 -26.3044 1.2000 1.531720 48.87
24 -49.6316 0.1500
25 96.2104 5.9113 1.772500 49.61
26 -71.5105 可変(D26)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 238.7690 147.2773
D8 3.00000 12.69500 21.99600
D13 21.99700 12.30300 3.00000
D14 17.55400 10.30800 3.00000
D19 2.35900 9.60500 16.91500
D26 52.48372 52.48194 52.48113
（条件式対応値）
ｆ＝104.00
ｆ３＝44.31
ｆ４＝-129.14
ｆ４ａ＝-48.31
ｆ４ｂ＝101.35
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.81
（２）ｆ／ｆ３＝2.35
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝2.15
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝1.03
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.13
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 104.00000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.14 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 168.5648 4.4715 1.772500 49.61
2 -156.6897 0.1505
3 48.3087 5.1284 1.603110 60.68
4 304.7461 2.1235
5 -324.3150 1.4000 1.717360 29.52
6 37.1274 0.4974
7 40.1172 4.6009 1.772500 49.61
8 -2956.5147 可変(D8)
9 -160.9645 1.2000 1.548140 45.79
10 28.4447 3.6735
11 -502.5095 1.2000 1.548140 45.79
12 26.1132 3.3653 1.846660 23.78
13 71.4603 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 223.5265 2.5514 1.589130 61.18
16 -133.7526 1.5782
17 50.9389 1.0000 1.846660 23.78
18 26.6817 6.9945 1.618000 63.38
19 -74.6342 可変(D19)
20 1999.9482 1.2000 1.785900 44.20
21 22.3529 4.0000 1.805180 25.43
22 36.5592 9.0558
23 -26.3044 1.2000 1.531720 48.87
24 -49.6316 0.1500
25 96.2104 5.9113 1.772500 49.61
26 -71.5105 可変(D26)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 238.7690 147.2773
D8 3.00000 12.69500 21.99600
D13 21.99700 12.30300 3.00000
D14 17.55400 10.30800 3.00000
D19 2.35900 9.60500 16.91500
D26 52.48372 52.48194 52.48113
（条件式対応値）
ｆ＝104.00
ｆ３＝44.31
ｆ４＝-129.14
ｆ４ａ＝-48.31
ｆ４ｂ＝101.35
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.81
（２）ｆ／ｆ３＝2.35
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝2.15
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝1.03
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.13
図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係る交換レンズを無限遠物体に対して合焦させたときの諸収差図，無限遠物体に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係る交換レンズは、無限遠から等倍付近の近距離までの合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、また防振作動時にも良好な結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
図９は、本発明の第３実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
図９は、本発明の第３実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
本実施例に係る交換レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる中望遠マクロレンズである。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
本実施例において、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第２レンズ群Ｇ２を像側へ単調に移動させ、かつ第３レンズ群Ｇ３を物体側へ単調に移動させることによって合焦が行われる。ここで、上記開口絞りＳは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して固定であって、その開口径が変化するように設けられている。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
［表３］
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 104.00000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.14 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 135.4810 4.8268 1.772500 49.61
2 -190.5454 0.2000
3 49.7250 5.0443 1.612720 58.75
4 328.1282 3.2512
5 -301.4048 1.3000 1.717360 29.52
6 36.6648 0.2601
7 39.1876 5.0203 1.772500 49.61
8 平面 可変(D8)
9 -184.4593 1.1000 1.582670 46.43
10 27.3895 4.0524
11 -173.3863 1.2519 1.531720 48.87
12 26.3938 4.0212 1.805180 25.43
13 89.6909 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 0.0000 2.4681
16 114.4253 3.0007 1.497000 81.61
17 -114.4253 0.1500
18 52.1409 1.1283 1.846660 23.78
19 26.5640 6.9913 1.620410 60.29
20 -77.9021 可変(D20)
21 754.4676 1.1000 1.806100 40.94
22 21.4197 4.8050 1.805180 25.43
23 37.4268 8.8210
24 -27.1640 1.1000 1.518230 58.96
25 -51.2200 0.1500
26 88.6706 4.9019 1.785900 44.20
27 -88.6706 可変(D27)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 240.7350 151.4870
D8 3.00000 12.24700 21.28900
D13 21.44900 12.20300 3.16000
D14 14.48400 6.96500 0.00000
D20 2.00000 9.51900 16.48400
D27 53.12017 52.48194 52.48113
（条件式対応値）
ｆ＝104.00
ｆ３＝42.34
ｆ４＝-115.34
ｆ４ａ＝-48.82
ｆ４ｂ＝109.05
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.90
（２）ｆ／ｆ３＝2.46
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝2.13
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝0.95
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.18
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 104.00000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.14 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 135.4810 4.8268 1.772500 49.61
2 -190.5454 0.2000
3 49.7250 5.0443 1.612720 58.75
4 328.1282 3.2512
5 -301.4048 1.3000 1.717360 29.52
6 36.6648 0.2601
7 39.1876 5.0203 1.772500 49.61
8 平面 可変(D8)
9 -184.4593 1.1000 1.582670 46.43
10 27.3895 4.0524
11 -173.3863 1.2519 1.531720 48.87
12 26.3938 4.0212 1.805180 25.43
13 89.6909 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 0.0000 2.4681
16 114.4253 3.0007 1.497000 81.61
17 -114.4253 0.1500
18 52.1409 1.1283 1.846660 23.78
19 26.5640 6.9913 1.620410 60.29
20 -77.9021 可変(D20)
21 754.4676 1.1000 1.806100 40.94
22 21.4197 4.8050 1.805180 25.43
23 37.4268 8.8210
24 -27.1640 1.1000 1.518230 58.96
25 -51.2200 0.1500
26 88.6706 4.9019 1.785900 44.20
27 -88.6706 可変(D27)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 240.7350 151.4870
D8 3.00000 12.24700 21.28900
D13 21.44900 12.20300 3.16000
D14 14.48400 6.96500 0.00000
D20 2.00000 9.51900 16.48400
D27 53.12017 52.48194 52.48113
（条件式対応値）
ｆ＝104.00
ｆ３＝42.34
ｆ４＝-115.34
ｆ４ａ＝-48.82
ｆ４ｂ＝109.05
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.90
（２）ｆ／ｆ３＝2.46
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝2.13
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝0.95
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.18
図１０（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係る交換レンズを無限遠物体に対して合焦させたときの諸収差図，無限遠物体に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係る交換レンズは、無限遠から等倍付近の近距離までの合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、また防振作動時にも良好な結像性能を有していることがわかる。
（第４実施例）
図１３は、本発明の第４実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
図１３は、本発明の第４実施例に係る交換レンズのレンズ構成を示す図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ無限遠物体，近距離物体（０．５倍），近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。
本実施例に係る交換レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる中望遠マクロレンズである。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群４ａと、正の屈折力を有する後群４ｂとからなる。さらに前群４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなる。
本実施例において、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４における前群４ａは固定であり、第２レンズ群Ｇ２を像側へ単調に移動させ、かつ第３レンズ群Ｇ３を物体側へ単調に移動させ、かつ第４レンズ群Ｇ４における後群４ｂを像側へ移動させることによって合焦が行われる。ここで、上記開口絞りＳは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して固定であって、その開口径が変化するように設けられている。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
また、手ブレ等によって本実施例の交換レンズ全体が振動した際の像ブレの補正は、第４レンズ群Ｇ４における前群４ａを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって行われる。
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る交換レンズの諸元の値を掲げる。
［表４］
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 102.38000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.14 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 151.1851 4.8825 1.772500 49.61
2 -161.3045 0.2724
3 52.8352 4.8657 1.618000 63.38
4 412.8855 2.2852
5 -300.4394 2.0000 1.717362 29.51
6 37.9461 0.1799
7 39.7936 4.9121 1.772500 49.61
8 2569.2189 可変(D8)
9 -149.5993 1.1000 1.561285 49.01
10 30.1724 3.6188
11 -199.0068 1.1000 1.520000 55.25
12 28.2478 3.4512 1.805180 25.43
13 74.5659 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 144.2612 2.9630 1.497000 81.61
16 -98.8652 0.1500
17 51.3287 1.1000 1.846660 23.78
18 28.4505 6.3296 1.620410 60.29
19 -98.1398 可変(D19)
20 516.4665 1.1000 1.806100 40.94
21 23.2053 4.9732 1.805180 25.43
22 40.3278 可変(D22)
23 -32.4513 1.4000 1.519035 49.27
24 -60.0882 0.1500
25 98.1035 4.7376 1.806916 46.41
26 -115.5916 可変(D26)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 245.2520 155.1070
D8 3.00000 12.94200 20.92800
D13 22.15900 12.21700 4.23100
D14 19.15840 10.83440 2.04340
D19 2.00000 10.32500 19.11500
D22 7.95400 13.71600 16.61100
D26 55.13700 49.48383 46.75996
（条件式対応値）
ｆ＝102.38
ｆ３＝43.89
ｆ４＝-121.70
ｆ４ａ＝-54.52
ｆ４ｂ＝122.00
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.84
（２）ｆ／ｆ３＝2.33
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝1.87
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝0.84
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.03
（全体諸元）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
ｆ又はβ 102.38000 -0.50000 -1.00000
FNO又はNA 2.88 0.14 0.11
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 151.1851 4.8825 1.772500 49.61
2 -161.3045 0.2724
3 52.8352 4.8657 1.618000 63.38
4 412.8855 2.2852
5 -300.4394 2.0000 1.717362 29.51
6 37.9461 0.1799
7 39.7936 4.9121 1.772500 49.61
8 2569.2189 可変(D8)
9 -149.5993 1.1000 1.561285 49.01
10 30.1724 3.6188
11 -199.0068 1.1000 1.520000 55.25
12 28.2478 3.4512 1.805180 25.43
13 74.5659 可変(D13)
14 開口絞りＳ 可変(D14)
15 144.2612 2.9630 1.497000 81.61
16 -98.8652 0.1500
17 51.3287 1.1000 1.846660 23.78
18 28.4505 6.3296 1.620410 60.29
19 -98.1398 可変(D19)
20 516.4665 1.1000 1.806100 40.94
21 23.2053 4.9732 1.805180 25.43
22 40.3278 可変(D22)
23 -32.4513 1.4000 1.519035 49.27
24 -60.0882 0.1500
25 98.1035 4.7376 1.806916 46.41
26 -115.5916 可変(D26)
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時 近距離物体合焦時
D0 ∞ 245.2520 155.1070
D8 3.00000 12.94200 20.92800
D13 22.15900 12.21700 4.23100
D14 19.15840 10.83440 2.04340
D19 2.00000 10.32500 19.11500
D22 7.95400 13.71600 16.61100
D26 55.13700 49.48383 46.75996
（条件式対応値）
ｆ＝102.38
ｆ３＝43.89
ｆ４＝-121.70
ｆ４ａ＝-54.52
ｆ４ｂ＝122.00
（１）ｆ／（−ｆ４）＝0.84
（２）ｆ／ｆ３＝2.33
（３）ｆ／（−ｆ４ａ）＝1.87
（４）ｆ／ｆ４ｂ＝0.84
（５）−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＝1.03
図１４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係る交換レンズを無限遠物体に対して合焦させたときの諸収差図，無限遠物体に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係る交換レンズを近距離物体（０．５倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（０．５倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
図１６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係る交換レンズを近距離物体（１．０倍）に対して合焦させたときの諸収差図，近距離物体（１．０倍）に対して合焦させてさらに防振を行ったときのコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係る交換レンズは、無限遠から等倍付近の近距離までの合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、また防振作動時にも良好な結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、無限遠物体から等倍付近の近距離物体に至るまで軽量な移動レンズ群によって素早い合焦が可能で、合焦領域全域にわたって良好な結像性能を有し、さらに適切に無理なく配置された防振レンズ及びその駆動系によって防振作動時にも良好な結像性能を得ることが可能な交換レンズを実現することができる。
なお、本発明の実施例として４群構成の交換レンズを示したが、当該レンズに付加レンズ又は付加レンズ群を加えただけのレンズ系も本発明の効果を内在する同等のレンズ系であることは言うまでもない。
なお、本発明の実施例として４群構成の交換レンズを示したが、当該レンズに付加レンズ又は付加レンズ群を加えただけのレンズ系も本発明の効果を内在する同等のレンズ系であることは言うまでもない。
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
４ａ 第４レンズ群における前群
４ｂ 第４レンズ群における後群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
４ａ 第４レンズ群における前群
４ｂ 第４レンズ群における後群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Claims (10)
- 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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする交換レンズ。
０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
１．６０＜ｆ／（−ｆ４ａ）≦２．１５
０．８４≦ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離 - 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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、光学系が振動した際に前記前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像のブレ補正を行い、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群及び前記前群は固定であり、少なくとも前記第３レンズ群を物体側へ移動させることで合焦を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする交換レンズ。
０．７５＜ｆ／（−ｆ４）＜１．５
１．８７≦ｆ／（−ｆ４ａ）≦２．１５
０．７５＜ｆ／ｆ４ｂ＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４：無限遠物体に合焦したときの前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離 - 前記前群は、貼り合わせレンズで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の交換レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の交換レンズ。
１．９０＜ｆ／ｆ３＜４．０
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ３：無限遠物体に合焦したときの前記第３レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の交換レンズ。
０．７５＜−（（ｆ／ｆ４ａ）＋（ｆ／ｆ４ｂ））＜１．５
ただし、
ｆ ：無限遠物体に合焦したときの前記交換レンズ全系の焦点距離
ｆ４ａ：無限遠物体に合焦したときの前記前群の焦点距離
ｆ４ｂ：無限遠物体に合焦したときの前記後群の焦点距離 - 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に、合焦の際に固定である開口絞りを備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の交換レンズ。
- 前記開口絞りは、合焦の際に開口径が変化することを特徴とする請求項６に記載の交換レンズ。
- 無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、さらに前記第２レンズ群も移動させることで合焦を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の交換レンズ。
- 無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第２レンズ群は像側へ単調に移動し、前記第３レンズ群は物体側へ単調に移動することを特徴とする請求項８に記載の交換レンズ。
- 無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、さらに前記第４レンズ群における前記後群も移動させることで合焦を行うことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の交換レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004289051A JP4945890B2 (ja) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | 交換レンズ |
| US11/237,744 US7218457B2 (en) | 2004-09-30 | 2005-09-29 | Interchangeable lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004289051A JP4945890B2 (ja) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | 交換レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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