JP5151529B2 - 近接撮影レンズ、撮影装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法 - Google Patents

近接撮影レンズ、撮影装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法 Download PDF

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本発明は、近接撮影レンズに関し、特に全体の長さが不変な内焦方式の近接撮影レンズ、撮像装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法に関する。
従来、近接撮影用の撮影レンズが提案されている(例えば、特許文献1)。近接撮影レンズは通常の撮影レンズとは異なり、無限遠の被写体から等倍または等倍付近の近距離被写体までを対象とするため、フォーカシングの際に移動するレンズ群の移動量が大きくなる。このためオートフォーカスには不向きであった。また、無限遠から等倍までのフォーカシングをレンズ系全体の一体とした移動で行うとすれば、焦点距離と同じだけの移動量が必要となる。その際、球面収差の変動や像面の変動が抑えられないため、一部のレンズ群の動きをレンズ系全体の動きと変えるフローティング方式を採用するレンズが多かった。
特開2005−4041号公報
しかしながら、フローティング方式の近接撮影レンズでもレンズ群の移動量は大きいままであるので、高速なオートフォーカスには不向きであった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、無限遠の被写体から等倍被写体まで内焦式でフォーカシングを行い、フォーカシングレンズ群の移動量が小さい高性能近接撮影レンズ、撮影装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法の提供を目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、実質的に4つのレンズ群からなり、第1レンズ群が3枚以下のレンズで構成され、第4レンズ群が少なくとも3枚以上のレンズで構成され、撮影倍率β=0から少なくともβ=−0.5まで撮影可能な近接撮影レンズであり、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする近接撮影レンズを提供する。
また、本発明は、実質的に4つのレンズ群からなり、撮影倍率β=0から少なくともβ=−1.0まで撮影可能な近接撮影レンズにおいて、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動し、下記の条件式を満足することを特徴とする近接撮影レンズを提供する。
1.5<β0<2.3
0.3<β1<0.9
ただし、β0は無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率、β1は等倍合焦状態での第2レンズ群の横倍率を示す。
また、本発明は、本発明に係る近接撮影レンズを備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。
また、本発明は、実質的に4つのレンズ群からなり、第1レンズ群が3枚以下のレンズで構成され、第4レンズ群が少なくとも3枚以上のレンズで構成され、撮影倍率β=0から少なくともβ=−0.5まで撮影可能な近接撮影レンズのフォーカシング方法において、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法を提供する。
また、本発明は、実質的に4つのレンズ群からなり、撮影倍率β=0から少なくともβ=−1.0まで撮影可能な下記の条件式を満足することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法において、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法を提供する。
1.5<β0<2.3
0.3<β1<0.9
ただし、β0は無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率、β1は等倍合焦状態での第2レンズ群の横倍率を示す。
本発明によれば、フィルムカメラ、電子スチルカメラ等光学機器に好適な、オートフォーカスでフォーカシングが可能な、無限遠から等倍まで高品質な画像を得られる画角37度から45度程度、Fナンバー2.8程度の内焦式の近接撮影レンズを提供することができる。
以下、本発明の実施形態に係る近接撮影レンズについて説明する。
本実施形態に係る近接撮影レンズは、4つのレンズ群を含み、撮影倍率β=0から少なくともβ=−0.5まで撮影可能な近接撮影レンズであり、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする。このような構成とすることでレンズ全長を変化させずに、大きな倍率で近接撮影することができる。ここで、撮影倍率β=0の状態は無限遠合焦状態を示す。
また、本実施形態に係る近接撮影レンズは、4つのレンズ群を含み、撮影倍率β=0から少なくともβ=−1.0まで撮影可能な近接撮影レンズにおいて、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動し、下記の条件式(1)、および(2)を満足することを特徴とする。
(1) 1.5<β0<2.3
(2) 0.3<β1<0.9
ただし、β0は無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率、β1は等倍合焦状態での第2レンズ群の横倍率を示す。
条件式(1)は、無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率を規定し、上限値を超えると第2レンズ群の焦点距離が短くなり、球面収差、像面湾曲ともに補正過剰となる。
一方、条件式(1)の下限値を超えると、第2レンズ群の焦点距離が長くなり、球面収差、像面湾曲ともに補正不足となるので好ましくない。
なお、本発明の効果を確実にするためには、条件式(1)の上限値を2.10にすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするためには、条件式(1)の下限値を1.70にすることが望ましい。
条件式(2)は、等倍合焦状態での第2レンズ群の移動量を規定し、その上限値を超えると、第1レンズ群と第2レンズ群の等倍状態での合成焦点距離が短くなり、無限遠から等倍までの球面収差等の諸収差の変動を抑えられない。
一方、条件式(2)の下限値を超えると、第1レンズ群と第2レンズ群の等倍状態での合成焦点距離が長くなり、球面収差、像面湾曲ともに補正不足となるので好ましくない。
なお、本発明の効果を確実にするためには、条件式(2)の上限値を0.8とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするためには、条件式(1)の下限値を0.5にすることが望ましい。
また、本実施形態に係る近接撮影レンズは、少なくとも1面の非球面を含むことが望ましい。
このような構成にすることで、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態に係る近接撮影レンズは、第1レンズ群が3枚以下のレンズで構成されることが好ましい。
このような構成にすることで、球面収差、コマ収差を補正しながら、フォーカシングレンズである第2レンズ群の可動範囲を広くとれるので、フォーカシング時の球面収差等の諸収差の変動を少なくすることができる。
また、本実施形態に係る近接撮影レンズは、第4レンズ群が少なくとも3枚以上のレンズで構成されることが好ましい。
このような構成にすることで、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態に係る近接撮影レンズは、第1レンズ群に少なくとも1枚の非球面レンズ、および第2レンズ群に少なくとも1枚の非球面レンズを用いることが好ましい。
このような構成にすることで、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
また、本近接撮影レンズのフォーカシング方法は、4つのレンズ群を含み、撮影倍率β=0から少なくともβ=−0.5まで撮影可能な近接撮影レンズのフォーカシング方法において、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする。
このフォーカシング方法により、撮影倍率β=0より少なくともβ=−0.5まで高品質な画像を得ることができる。
また、本近接撮影レンズのフォーカシング方法は、4つのレンズ群を含み、撮影倍率β=0から少なくともβ=−1.0まで撮影可能な下記の条件式(1)、および(2)を満足することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法において、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする。
(1) 1.5<β0<2.3
(2) 0.3<β1<0.9
ただし、β0は無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率、β1は等倍合焦状態での第2レンズ群の横倍率を示す。
このフォーカシング方法により、無限遠状態より等倍まで高品質な画像を得ることができる。
以下、各数値実施例に係る近接撮影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、第1実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第1実施例に係る近接撮影レンズは、図1に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成し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、両凸形状の正レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成した負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、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接合レンズとからなる。
以下の表1に、第1実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
[全体諸元]において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、Bfはバックフォーカスを表す。[レンズデータ]において、第1列Nは物体側から数えたレンズ面の順番、第2列rはレンズ面の曲率半径、第3列dはレンズ面の間隔、第4列νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数、第5列ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を表す。また、r=0.000は平面を表し、空気の屈折率nd=1.0000は、その記載を省略する。
[非球面データ]には、面番号N、非球面の形状を次式で表した場合の非球面係数、円錐定数を表す。
x=(h2/r)/[1+{1−κ(h/r)21/2]+C4h4+C6h6+C8h8
+C10h10
なお、xは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位であり、κは円錐定数、C4、C6、C8、C10は非球面係数であり、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)である。なお、「E−n」は「×10−n」を示し、例えば、「1.234E−05」は「1.234×10−5」を示す。[可変間隔データ]には、撮影倍率βに対する各可変間隔の値を示す。[条件式対応値]は、各条件式の対応値を示す。
なお、以下の全ての実施例に係る諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されること無く、他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の各実施例の諸元値においても同様とし、重複する説明を省略する。
(表1)
[全体諸元]
f= 54.9
FNO= 2.88
Bf= 36.33
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 53.6481 1.2235 37.17 1.834000
2) 23.7149 3.0444
3) 55.1154 2.3000 55.43 1.677900
4) 154.6254 0.0943
5) 50.0781 2.7389 42.71 1.834807
6) -176.5486 D6
7) 106.1229 1.1868 64.03 1.516120
8) 19.4713 4.9300
9) -25.1250 1.7346 36.30 1.620040
10) 37.9551 5.8886 40.77 1.883000
11) -30.3977 D11
12> 0.0000 D12 開口絞りS
13) 316.1763 2.9215 82.56 1.497820
14) -42.6285 0.0456
15) 55.1820 4.3365 65.47 1.603000
16) -38.7234 1.0955 23.78 1.846660
17) -139.0482 D17
18) 155.9225 1.0955 25.43 1.805180
19) 28.9155 1.5520
20) 68.4642 1.1868 34.96 1.801000
21) 17.8157 5.6603 23.78 1.846660
22) 126.0536 Bf
[非球面データ]
第2面
κ= -5.0082
C4= 6.42810E-05
C6= -1.62540E-07
C8= 6.11660E-10
C10= -9.13480E-13
第8面
κ= 1.9410
C4= -3.17360E-05
C6= -1.34580E-07
C8= 1.79850E-10
C10= -4.47290E-12
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D6 2.50446 6.29642 13.4000
D11 10.38771 6.59575 0.10000
D12 21.88818 11.54539 1.64821
D17 3.51915 13.86323 23.75911
[条件式対応値]
(1): β0= 1.998
(2): β1= 0.63
図2は、第1実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各収差図においてFNOはFナンバー、Yは像高、Hは物体高、NAは開口数、Dはd線(波長λ=587.6nm)、およびGはg線(波長λ=435.8nm)、CはC線(波長λ=656.3nm)、FはF線(波長λ=486.1nm)をそれぞれ示す。なお、これらの符号は、以降の他の実施例においても同様であり、重複する説明を省略する。
各諸収差図より第1実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
図3は、第2実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第2実施例に係る近接撮影レンズは、図3に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成し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、両凸形状の正レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成した負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、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接合レンズとからなる。
以下の表2に、第2実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表2)
[全体諸元]
f= 58.0
FNO= 2.88
Bf= 37.45
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 68.8358 1.3514 39.57 1.804400
2) 25.1596 3.1598
3) 50.5680 3.0890 55.48 1.638540
4) 726.7885 0.0997
5) 61.6542 2.8959 42.71 1.834807
6) -213.3350 D6
7) 114.0007 1.2549 64.03 1.516120
8) 21.4584 5.2000
9) -25.9781 1.8341 36.30 1.620040
10) 45.0791 6.2262 40.77 1.883000
11) -31.6859 D11
12> 0.0000 D12 開口絞りS
13) 279.3330 3.0890 82.56 1.497820
14) -45.8650 0.0483
15) 55.7141 4.5852 65.47 1.603000
16) -42.3441 1.1584 23.78 1.846660
17) -171.5862 D17
18) 202.8956 1.1584 25.43 1.805180
19) 30.8234 1.6410
20) 90.5377 1.2549 34.96 1.801000
21) 18.9814 5.9849 23.78 1.846660
22) 242.9593 Bf
[非球面データ]
第2面
κ= -5.3148
C4= 5.58040E-05
C6= -1.43070E-07
C8= 5.02630E-10
C10= -7.75980E-13
第8面
κ= 2.1218
C4= -2.69280E-05
C6= -9.47080E-08
C8= 9.70030E-11
C10= -2.56360E-12
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D6 2.62569 6.63506 13.83349
D11 12.29619 8.28682 1.08839
D12 23.27238 12.33659 1.87196
D17 4.49094 15.42810 25.89136
[条件式対応値]
(1): β0= 2.00
(2): β1= 0.64
図4は、第2実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第2実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第3実施例)
図5は、第3実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第3実施例に係る近接撮影レンズは、図5に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成した負メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹形状の負レンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
以下の表3に、第3実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表3)
[全体諸元]
f= 60.0
FNO= 2.92
Bf= 37.96
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 60.3817 1.1000 37.17 1.834000
2) 22.6018 3.0297
3) 3399.2300 2.4000 52.32 1.755000
4) -75.0211 0.1000
5) 28.2032 3.4000 55.53 1.696797
6) 1042.1457 D6
7) -234.0513 1.5000 40.77 1.883000
8) 34.3647 4.2931
9) -29.2081 1.2000 49.82 1.617720
10) 36.5790 7.6000 40.77 1.883000
11) -31.1199 D11
12> 0.0000 D12 開口絞りS
13) 91.5369 4.0626 65.47 1.603000
14) -45.3779 0.1018
15) 47.5342 4.9554 65.47 1.603000
16) -31.3415 1.4000 23.78 1.846660
17) -223.9687 D17
18)-4996.8991 2.7000 23.78 1.846660
19) -37.4608 1.4000 43.69 1.720000
20) 28.1629 2.7000
21) -103.6322 3.5000 39.23 1.595510
22) -24.1631 1.3000 40.77 1.883000
23) -60.5172 Bf
[非球面データ]
第2面
κ= -2.0292
C4= 3.42730E-05
C6= -3.44480E-08
C8= 1.29790E-10
C10= -1.21790E-13
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D6 2.50000 6.38544 13.10605
D11 13.17882 9.29338 2.57277
D12 16.48970 10.27593 3.94864
D17 2.10000 8.31377 14.64137
[条件式対応値]
(1): β0= 3.03
(2): β1= -0.22
図6は、第3実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第3実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第4実施例)
図7は、第4実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第4実施例に係る近接撮影レンズは、図7に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹形状で像側面に非球面を形成した負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
以下の表4に、第4実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表4)
[全体諸元]
f= 64.9
FNO= 2.88
Bf= 37.83
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 73.1911 1.1897 35.28 1.749497
2) 23.7843 4.6333
3) 89.9396 3.2000 50.74 1.677900
4) -69.3425 0.1081
5) 32.2463 3.4000 60.09 1.640000
6) 119.8334 D6
7) -452.8613 1.2979 44.79 1.744000
8) 42.2438 5.3891
9) -23.9371 2.2712 50.88 1.658440
10) -451.4167 6.3000 40.77 1.883000
11) -27.2977 D11
12> 0.0000 D12 開口絞りS
13) 113.4847 3.8657 60.29 1.620410
14) -50.6983 0.1081
15) 53.8201 5.1041 65.47 1.603000
16) -35.6935 1.2978 26.52 1.761820
17) 345.1147 D17
18)-1814.3448 3.2109 27.51 1.755200
19) -42.2202 1.7000 49.32 1.743200
20) 25.3684 0.8470
21) 25.6333 3.4346 56.32 1.568830
22) 55.0236 Bf
[非球面データ]
第8面
κ= -0.0421
C4= -1.60920E-06
C6= -5.10530E-09
C8= 1.78050E-11
C10= -9.31080E-14
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D6 2.34559 5.84062 11.23623
D11 14.06385 10.56882 5.17320
D12 21.92885 12.96078 4.11221
D17 1.88582 10.85389 19.70246
[条件式対応値]
(1): β0= 3.20
(2): β1= -0.17
図8は、第4実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第4実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
図9は、第5実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第5実施例に係る近接撮影レンズは、図9に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、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、両凸形状の正レンズとからなり、最も物体側の負メニスカスレンズは像面I側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成した負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、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接合レンズとからなる。
以下の表5に、第5実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表5)
[全体諸元]
f= 50.75
FNO= 2.80
Bf= 35.00
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 72.3338 1.2394 42.72 1.834810
2) 20.5000 0.2000 38.09 1.553890
3) 21.7574 3.6262
4) 49.4081 2.8000 54.68 1.729157
5) 322.3365 0.0443
6) 43.9944 3.2000 46.63 1.816000
7) -215.5926 D7
8) 89.5564 1.2394 64.03 1.516120
9) 21.0795 5.6430
10) -24.8795 1.6821 36.30 1.620040
11) 53.7747 5.7101 40.77 1.883000
12) -29.6576 D12
13> 0.0000 D13 開口絞りS
14) -164.6300 2.5000 82.56 1.497820
15) -43.8195 0.0443
16) 48.5362 5.0000 63.38 1.618000
17) -31.5106 1.0624 23.78 1.846660
18) -87.1486 D18
19) 87.4674 1.1509 25.43 1.805180
20) 27.5622 1.5139
21) 56.1194 1.2837 34.96 1.801000
22) 17.5250 6.0000 23.78 1.846660
23) 76.8622 Bf
[非球面データ]
第3面
κ= 1.5218
C4= -4.94910E-07
C6= -1.58790E-08
C8= -6.47580E-11
C10= -3.02540E-13
第9面
κ= -2.3833
C4= 3.22620E-05
C6= -1.31840E-07
C8= 5.38320E-10
C10= -1.90480E-12
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D7 2.73230 6.40936 13.01116
D12 11.62011 7.94305 1.34125
D13 20.51008 10.48069 0.88340
D18 2.96672 12.99737 22.59339
[条件式対応値]
(1): β0= 1.79
(2): β1= 0.74
図10は、第5実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第5実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
図11は、第6実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第6実施例に係る近接撮影レンズは、図11に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹形状の負レンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとからなる。
以下の表6に、第6実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表6)
[全体諸元]
f= 59.99
FNO= 2.88
Bf= 35.07
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 49.6392 2.0000 40.77 1.883000
2) 24.1735 4.5000
3) 107.0994 3.2000 42.72 1.834810
4) -118.9379 0.1000
5) 23.9586 2.2000 70.24 1.487490
6) 22.1799 1.7000
7) 43.4010 3.5000 60.69 1.563840
8) -804.1163 D8
9) -81.7637 1.6000 40.77 1.883000
10) 49.2732 3.4322
11) -35.4331 2.1000 43.69 1.720000
12) 32.3118 8.0000 40.77 1.883000
13) -30.3900 D13
14> 0.0000 D14 開口絞りS
15) 69.6837 4.5000 81.61 1.497000
16) -45.6572 0.1000
17) 63.7316 5.3000 70.24 1.487490
18) -33.6688 1.6000 23.78 1.846660
19) -91.3448 D19
20) 661.9601 4.5000 23.78 1.846660
21) -27.3275 1.8000 27.51 1.755200
22) 36.2356 2.6000
23) -215.2877 2.8000 23.78 1.846660
24) -38.5091 0.9000
25) -28.6608 1.5000 52.32 1.755000
26) -121.5032 Bf
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D8 3.53723 7.45531 13.98947
D13 12.82448 8.90640 2.37224
D14 21.64645 12.66373 3.44637
D19 3.17811 12.16083 21.37819
[条件式対応値]
(1): β0= 3.93
(2): β1= -0.34
図12は、第6実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第6実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第7実施例)
図13は、第7実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第7実施例に係る近接撮影レンズは、図13に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向け像側面に非球面を形成した負メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズと、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接合レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹形状の負レンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとからなる。
以下の表7に、第7実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表7)
[全体諸元]
f= 57.6
FNO= 2.88
Bf= 36.95
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 99.7242 1.3446 37.17 1.834000
2) 25.2586 2.9500
3) 162.4990 3.2654 52.32 1.755000
4) -63.3696 0.0960
5) 37.5818 1.5366 23.78 1.846660
6) 27.4223 3.4574 40.77 1.883000
7) 269.9034 D7
8)-204.9659 1.1525 46.58 1.804000
9) 31.9916 4.4699
10) -26.4063 1.2965 44.89 1.639300
11) 38.5096 7.4431 40.77 1.883000
12) -28.3376 D12
13> 0.0000 D13 開口絞りS
14) 88.2222 3.4574 94.97 1.438750
15) -40.8526 0.0978
16) 54.7952 4.5139 81.61 1.497000
17) -29.6922 1.2485 23.78 1.846660
18) -63.2238 D18
19) -59.1213 1.9208 23.78 1.846660
20) -32.4933 0.5282
21) -45.9203 1.3446 41.24 1.701540
22) 41.5215 2.4970
23) -56.7820 2.8812 34.47 1.639800
24) -28.5627 1.2485
25) -18.5941 1.3446 60.09 1.640000
26) -26.8640 Bf
[非球面データ]
第2面
κ= 0.5089
C4= 4.78110E-06
C6= 1.77850E-09
C8= 3.09600E-11
C10= -7.17800E-15
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D7 2.26762 5.23755 10.56946
D12 11.02008 8.05013 3.19843
D13 19.08376 11.23975 3.59710
D18 1.91404 9.75805 17.40070
[条件式対応値]
(1): β0= 2.59
(2): β1= -0.20
図14は、第7実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第7実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第8実施例)
図15は、第8実施例に係る近接撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。
第8実施例に係る近接撮影レンズは、図15に示すように、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、開口絞りS、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、無限遠から等倍状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4、および開口絞りSは像面Iに対して固定され、第2レンズ群G2は光軸に沿って像面I側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するように構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹形状で像側面に非球面を形成した負レンズと、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
以下の表8に、第8実施例に係る近接撮影レンズの諸元値を示す。
(表8)
[全体諸元]
f= 60.0
FNO= 2.89
Bf= 43.16
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 61.8055 1.1000 35.28 1.749497
2) 21.7357 4.5000
3) 178.0125 2.8000 50.74 1.677900
4) -81.1807 0.1000
5) 31.8030 3.4000 60.09 1.640000
6) -430.0858 D6
7) -93.9735 1.2001 44.79 1.744000
8) 43.2422 4.7000
9) -26.6717 2.1000 50.88 1.658440
10) 225.7682 5.4000 40.77 1.883000
11) -26.6715 D11
12> 0.0000 D12 開口絞りS
13) 76.1926 3.5744 60.29 1.620410
14) -51.5727 0.1000
15) 57.2625 4.7195 65.47 1.603000
16) -31.6111 1.2000 26.52 1.761820
17) 518.3373 D17
18) 1121.7328 2.9689 27.51 1.755200
19) -43.1177 1.8000 49.32 1.743200
20) 23.2742 0.7437
21) 23.6785 3.1758 56.32 1.568830
22) 47.1230 Bf
[非球面データ]
第8面
κ= 0.1631
C4= -2.60650E-06
C6= -2.93000E-09
C8= -1.25040E-11
C10= -3.46030E-14
[可変間隔データ]
β= 0 β= -0.5 β= -1.0
D6 3.86985 7.10150 12.09051
D11 13.24131 10.00966 5.02065
D12 20.36812 12.07586 3.89411
D17 1.18069 9.47295 17.65470
[条件式対応値]
(1): β0= 3.20
(2): β1= -0.23
図16は、第8実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。
各諸収差図より第8実施例に係る近接撮影レンズは、無限遠合焦状態から撮影倍率β=−1.0状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
以上の各実施例によれば、無限遠被写体から等倍被写体まで内焦式でフォーカシングを行い、フォーカシングレンズ群の移動量が小さい高性能近接撮影レンズ、撮影装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法を実現できる。
なお、本近接撮影レンズの数値実施例として4群構成のものを示したが、本変倍光学系の群構成はこれに限られず、5群構成等の他の群構成にも適用可能である。
レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に移動させて、手ブレ等によって生じる像面上の像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に第4レンズ群全体、またはその部分群を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、本近接撮影レンズを構成するレンズのいかなるレンズ面をも非球面とすることが可能である。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。
また、本近接撮影レンズを構成するレンズのいかなるレンズ面にも、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことが可能である。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
図17は、本近接撮影レンズを備えた撮像装置(カメラ)の構成を示す図である。
本カメラ1は、図17に示すように撮影レンズ2として上記第1実施例に係る近接撮影レンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、撮影レンズ2で集光された不図示の被写体からの光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子7により撮像され、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る近接撮影レンズは、上記第1実施例において説明したようにその特徴的なレンズ構成によって、無限遠被写体から等倍被写体まで内焦式でフォーカシングを行い、フォーカシングレンズ群の移動量が小さい高性能近接撮影レンズを実現している。これにより本カメラ1は、無限遠被写体から等倍被写体まで内焦式でフォーカシングを行う高性能近接撮影可能な撮像装置を実現することができる。
なお、上記実施例では第1実施例に係る近接撮影レンズを撮影レンズ2として搭載してカメラ1を構成した例を示したが、上記第1実施例以外の実施例に係る近接撮影レンズを搭載しても上記カメラ1と同様の効果を奏することは言うまでもない。
なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
第1実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第1実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態における諸収差図、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態における諸収差図をそれぞれ示す。 第2実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第2実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第3実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第3実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第4実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第4実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第5実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第5実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第6実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第6実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第7実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第7実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第8実施例に係る近接撮影レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第8実施例に係る近接撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態、(b)は撮影倍率β=−0.5状態、および(c)は撮影倍率β=−1.0状態をそれぞれ示す。 第1実施例に係る近接撮影レンズを備えた撮像装置(カメラ)の構成を示す図である。
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
S: 開口絞り
I: 像面
AS: 非球面
1: カメラ
2: 撮影レンズ
3: クイックリターンミラー
4: 焦点板
5: ペンタプリズム
6: 接眼レンズ
7: 撮像装置

Claims (9)

  1. 実質的に4つのレンズ群からなり、第1レンズ群が3枚以下のレンズで構成され、第4レンズ群が少なくとも3枚以上のレンズで構成され、撮影倍率β=0から少なくともβ=−0.5まで撮影可能な近接撮影レンズであり、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする近接撮影レンズ。
  2. 実質的に4つのレンズ群からなり、撮影倍率β=0から少なくともβ=−1.0まで撮影可能な近接撮影レンズにおいて、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動し、下記の条件式を満足することを特徴とする近接撮影レンズ。
    1.5<β0<2.3
    0.3<β1<0.9
    ただし、β0は無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率、β1は等倍合焦状態での第2レンズ群の横倍率を示す。
  3. 第1レンズ群が3枚以下のレンズで構成される事を特徴とする請求項に記載の近接撮影レンズ。
  4. 第4レンズ群が少なくとも3枚以上のレンズで構成されることを特徴とする請求項2又は3に記載の近接撮影レンズ。
  5. 少なくとも1面の非球面を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の近接撮影レンズ。
  6. 第1レンズ群に少なくとも1枚の非球面レンズ、第2レンズ群に少なくとも1枚の非球面レンズを用いることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の近接撮影レンズ。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の近接撮影レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
  8. 実質的に4つのレンズ群からなり、第1レンズ群が3枚以下のレンズで構成され、第4レンズ群が少なくとも3枚以上のレンズで構成され、撮影倍率β=0から少なくともβ=−0.5まで撮影可能な近接撮影レンズのフォーカシング方法において、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法。
  9. 実質的に4つのレンズ群からなり、撮影倍率β=0から少なくともβ=−1.0まで撮影可能な下記の条件式を満足することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法において、フォーカシングに際し第1レンズ群および第4レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群および第3レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする近接撮影レンズのフォーカシング方法。
    1.5<β0<2.3
    0.3<β1<0.9
    ただし、β0は無限遠合焦状態での第2レンズ群の横倍率、β1は等倍合焦状態での第2レンズ群の横倍率を示す。
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