JPH11183797A

JPH11183797A - 近距離補正レンズ

Info

Publication number: JPH11183797A
Application number: JP9364318A
Authority: JP
Inventors: Kenzaburo Suzuki; 憲三郎鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-09
Also published as: US6124990A

Abstract

(57)【要約】【課題】バックフォーカスが長く、大口径、かつ高性
能な電子画像機器に好適な近距離補正レンズを提供する
こと。【解決手段】物体側から順に、正屈折力の第１レンズ
群Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と正屈折力のリレ
ー光学系ＧＬとを有し、無限遠物体から近距離物体への
合焦を行う場合には前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レ
ンズ群Ｇ２が異なる軌道で物体側に移動し、前記第１レ
ンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ
１２は最短撮影距離合焦時において無限遠物体合焦時よ
りも狭まり、所定の条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は近距離補正レンズ
（いわゆるマクロレンズ、マイクロレンズ）、特にＣＣ
Ｄ等を撮像デバイスとする電子光学機器に用いるバック
フォーカスの長い大口径な近距離補正レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の近距離補正レンズは、特公平７−
１３３０号公報または特開平７−２９４８５３号公報に
開示されたレンズのように、主として３５ｍｍ銀塩写真
用に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の近距離補正レンズは、像高に対して充分長いバッ
クフォーカスを確保することはできていない。このた
め、レンズと像面の間隔が狭くなってしまい、該間隔に
フィルター、プリズム等を配置することが困難であると
いう問題がある。また、従来の近距離補正レンズは像側
に充分なテレセントリック性を確保することはできなか
ったため、いわゆるシェーディングが発生することなど
の不具合を生じ、ＣＣＤ等を撮像デバイスとする電子光
学機器には不向きであり問題である。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、バックフォーカスが長く、大口径、かつ高性能な
電子画像機器に好適な近距離補正レンズを提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、物体側から順に、正屈折力の第１レン
ズ群Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と正屈折力のリ
レー光学系ＧＬとを有し、無限遠物体から近距離物体へ
の合焦を行う場合には前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２
レンズ群Ｇ２が異なる軌道で物体側に移動し、前記第１
レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔
Ｄ１２は最短撮影距離合焦時において無限遠物体合焦時
よりも狭まり、最短撮影距離合焦時における撮影倍率を
βＭ０Ｄとし、無限遠物体合焦時におけるバックフォー
カスをＢＦとし、最大像高をＹとし、無限遠物体合焦時
における前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２
との軸上空気間隔から最短撮影距離合焦時における前記
第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との軸上空気
間隔を引いた差をΔＤ１２としたとき、０．２５＜｜βＭ０Ｄ｜（１）２．０＜ＢＦ／Ｙ＜１０．０（２）０．０２＜△Ｄ１２／ＢＦ＜３．０（３）の条件を満足することを特徴とする。

【０００６】また、本発明では、無限遠物体合焦時から
最短撮影距離合焦時までの前記第１レンズ群Ｇ１の移動
量を△１としたとき、１．０＜△１・｜βＭ０Ｄ｜／Ｙ＜１０．０（４）の条件を満足することが好ましい。ただし、Δｌの符号
は物体側へ移動するときを正とする。

【０００７】また、本発明では、前記リレー光学系ＧＬ
は該光学系ＧＬ中で最も大きい空気間隔をはさんで負屈
折力のレンズ群ＧＬＮと正屈折力のレンズ群ＧＬＰとを
有し、前記レンズ群ＧＬＮと前記レンズ群ＧＬＰとの軸
上空気間隔をｄとすると、０．１＜ｄ／Ｙ＜５．０（５）の条件を満足することが好ましい。

【０００８】また、本発明では、前記レンズ群ＧＬＰは
少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズ
を有することが好ましい。

【０００９】また、本発明では、開口絞りが前記第１レ
ンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間に設けられ、
前記レンズ群ＧＬＰは正の単レンズと負の単レンズから
成る接合レンズを少なくとも１枚有し、前記レンズ群Ｇ
ＬＰ中の負レンズのうち最小となるアッベ数をνとした
とき、 ν＜３０（６）の条件を満足することが好ましい。

【００１０】また、本発明では、前記第２レンズ群Ｇ２
は最も前記リレー光学系ＧＬ側に、像側に強い曲率半径
の面を向けた正メニスカスレンズを有することが好まし
い。

【００１１】また、本発明では、前記第１レンズ群Ｇｌ
は前後の面を空気に接した負メニスカスレンズを有し、
前記レンズ群ＧＬＮは少なくとも１枚の負レンズと少な
くとも１枚の正レンズを有し、前記レンズ群ＧＬＰは正
の単レンズと負の単レンズとで構成されかつ物体側に凸
面を向けた発散性の接合面を有する接合レンズと、物体
側に強い曲率の面を有する両凸レンズとからなることが
好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】かかる構成により、以下に述べる
理由で本発明の近距離補正レンズは電子画像機器用等に
適したものとなっている。まず、レンズの基本構成から
説明する。近距離補正を行なうために、第１レンズ群Ｇ
１と第２レンズ群Ｇ２が異なる軌道で物体側に移動しな
がら合焦している。そして、同時に第１レンズ群Ｇ１と
第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１２が最短撮影距
離（最近距離合焦状態）において無限遠合焦時よりも狭
まるように合焦している。かかる合焦方式は、フローテ
ィングフォーカスと言われる方式であり、良好な収差補
正が可能である。また、無限遠物体から近距離物体への
合焦時に、極めて優れた結像性能を得ることができる。

【００１３】さらに、本発明においては、無限遠物体合
焦状態と最短撮影距離状態の中間の撮影倍率において第
１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ
１２は、光学系全体の構成によって、無限遠物体合焦状
態での空気間隔Ｄ１２に対し、その量は僅かではあるが
大きくも小さくもなりうる性質のものである。そして、
最短撮影距離状態での撮影倍率の大きさの約半分程度の
撮影状態においては、無限遠物体合焦状態でのＤ１２と
同じ程度かやや大きいと好ましい結像性能が得られるこ
とが判った。そして、最短撮影距離状態において無限遠
物体合焦状態よりも狭まることが良好な結像性能を得る
上で必要であることも判った。

【００１４】また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ
２を同一の移動軌道とすると、無限遠物体合焦状態と最
短撮影距離状態の中間の結像倍率において結像性能の劣
化が生じ易くなる傾向がある。かかる傾向は最大撮影倍
率の大きさが大きくなるほど顕著である。さらに、無限
遠物体合焦状態から最短撮影距離への合焦時に、光学系
の射出瞳位置は変化するが、該位置が無限遠位置（いわ
ゆるテレセントリック）となる撮影状態を含むようにす
ると、ＣＣＤ等を撮像デバイスとする電子光学機器に好
適な配置となり、本構成の光学系での収差補正上も好ま
しい。テレセントリックな光学系は、第１レンズ群Ｇ１
と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りを配置し、後述す
る条件式を満足する適切なパワー配置等により可能とな
る。

【００１５】上述の構成により得られる本発明の作用に
ついて以下に説明する。まず、無限遠物体合焦状態から
−１／２倍または等倍（−１倍）を含む各撮影倍率に至
るまで良好な結像性能が得られる。特に、前記リレー光
学系ＧＬの合成の屈折力が正であるため、明るさに強い
（Ｆナンバーの小さい）構造が可能となり、ペッツバー
ルのポートレートレンズの様に光線束、特に軸上物体に
よる光線束を緩やかに曲げることができ、大口径化が可
能となる。以下に述べる本発明の実施例では、Ｆ／２．
０程度まで大口径化したレンズを達成している。また、
リレー光学系が負の構成のものは、一眼レフ用としてい
くつかの従来技術が知られている。しかし、バックフォ
ーカスが短くなりやすいばかりか、射出瞳が像面に近く
なりすぎて、テレセントリック性を満足することができ
ず電子画像用には不向きであるのみならず、その収差構
造も大きく異なっている。

【００１６】従来、近距離補正レンズを大口径化する際
には、光学系全体のペッツバール和が正側に過大となり
やすい問題があった。しかし、近年のガラス製造技術の
進歩により、近距離補正レンズを構成する正レンズに高
屈折ガラスを使用出来るようになったため、前記問題は
克服されてきている。

【００１７】さらに、前記リレー光学系ＧＬは合成の屈
折力が正であるから、光学系全体の射出瞳位置を像面か
ら遠くに配置しやすく、シェーディングを回避するのに
好都合であり、電子画像機器用に好適な構成を容易に達
成することができる。なお、光学系の射出瞳位置とは、
光学系中の開口絞りまたは該絞りと等価な作用を有する
レンズ枠等の、前記絞り等よりも像側の光学系による前
記絞り等の像の位置のことを言う。

【００１８】そして、前記リレー光学系ＧＬは合成の屈
折力が正であっても、最も大きい空気間隔をはさんで、
負屈折力のレンズ群ＧＬＮと正屈折力のレンズ群ＧＬＰ
を有する内部構造を採用することにより、全体の光学系
中の像側の部分にレトロフォーカスタイプの構造を作る
ことができる。このため、充分なバックフォーカスを確
保することができ、かつ、光学系の像側部分を通過する
光線の高さを大きく取れるため、収差補正上の自由度が
増すという作用効果も奏する。

【００１９】本発明では、上述の構成のように、前記リ
レー光学系ＧＬは正屈折力を有しており、その結像倍率
の大きさが１より小さい、いわゆる縮小光学系を構成し
ている。したがって、リレー光学系に着目すると、いわ
ゆるワイドコンバータとなっている。かかるワイドコン
バータは、一眼レフカメラ用としては近距離物体への合
焦の際に、フォーカシング移動量が大きくなり、機械的
構造が複雑となるため、不都合である。また、電子画像
用のカメラにおいても一眼レフカメラの場合と同様にに
レンズのフォーカシング移動量が大きくなる。しかし、
元々電子画像用（特に小型の撮像素子用）のカメラはレ
ンズの大きさが小さいのでレンズ駆動量が微小である。
このため、ある程度フォーカシング移動量が大きくなっ
たほうがレンズ駆動制御等が容易になるという利点があ
る。さらに、上述したように、かかるワイドコンバータ
は大口径化に好適であるという利点をも発揮出来るた
め、明るいレンズ系を得るという観点からも都合がよ
い。

【００２０】次に、各条件式について説明する。本発明
では、上記構成で述べたように、最短撮影距離合焦時に
おける撮影倍率をβＭ０Ｄとし、無限遠物体合焦時にお
けるバックフォーカスをＢＦとし、最大像高をＹとし、
無限遠物体合焦時における前記第１レンズ群Ｇ１と前記
第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔から最短撮影距離合
焦時における前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群
Ｇ２との軸上空気間隔を引いた差をΔＤ１２としたと
き、以下の条件式、０．２５＜｜βＭ０Ｄ｜（１）２．０＜ＢＦ／Ｙ＜１０．０（２）０．０２＜△Ｄ１２／ＢＦ＜３．０（３）を満足することが望ましい。

【００２１】条件式（１）は、本発明にかかる光学系の
近距離物体合焦能力を規定すると同時に、実用的な最短
撮影距離での撮影倍率の大きさを規定する式である。３
５ｍｍ写真用フィルムはサイズが２４×３６ｍｍと大き
いため、微小な被写体を画面全体に写し込んで撮影する
には、マイクロレンズ、マクロレンズを用いても、まだ
不足する場合があった。しかし、ＣＣＤのようにさらに
小さな画面サイズの電子画像用撮デバイスを用いること
により、さらに微少な被写体を画面全体に写し込むこと
が出来る。このため、実用的な意味での拡大率として
は、電子カメラは３５ミリ銀塩カメラよりもさらに大き
くなっていると言える。なお、本発明の効果を充分に引
き出すには、条件式（１）の下限値を０．５５以上とす
ることが好ましい。

【００２２】条件式（２）は、電子画像機器用として実
用的に充分に長いバックフォーカスを確保するための条
件を規定する式である。条件式（２）の上限値を越える
と、全長が長くなりすぎレンズ全体が大型化しやすくな
り、不都合である。また、レンズ系ＧＬＰのレンズ径が
大きくなる傾向が強いので、この点からも全系が大型化
しやすくなり不都合である。逆に、条件式（２）の下限
値を下回ると、レンズ系の全長が短くなりすぎ、レンズ
の像側にフィルターやプリズム等を配置することが困難
となるため不都合である。加えて、射出瞳を充分に遠ざ
けることが困難となるため、シェーディングが起きやす
くなり不都合である。なお、本発明の効果を充分に引き
出すには、上限値を５．０とし、下限値を３．０とする
ことが好ましい。

【００２３】条件式（３）は近距離物体合焦時に良好な
結像性能を得るための条件を規定する式である。近距離
物体合焦時のレンズ間隔の狭まり量の適切な範囲を、無
限遠のバックフォーカスとの比で示している。条件式
（３）の上限値を越えると、間隔の量が大きくなりすぎ
て、第１レンズ群Ｇ１を通る光線束が太くなる。この結
果、第１レンズＧ１のレンズ径が大きくなりすぎてしま
い、不都合である。さらに、主光線より下側の光線に外
向性コマ収差が発生しやすくなり、補正が困難となる。
逆に条件式（３）の下限値を下回ると、近距離物体合焦
時に画面中心における最良像点位置と周辺における最良
像点位置と光軸方向の差が大きくなる傾向となり、画面
全体に同時に良好な画質を得ることが困難となる。さら
に、諸収差のバランスを失いやすくなり不都合である。
なお、本発明の効果を充分に引き出すには、上限値を
１．０とし、下限値を０．１５とすることが好ましい。

【００２４】また、本発明の好ましい態様によれば、無
限遠物体合焦時から最短撮影距離合焦時までの前記第１
レンズ群Ｇ１の移動量を△１としたとき、１．０＜△１・｜βＭ０Ｄ｜／Ｙ＜１０．０（４）の条件を満足することが好ましい。ただし、Δｌの符号
は物体側へ移動するときを正とする。

【００２５】条件式（４）は、無限遠物体合焦状態から
最短撮影距離（最大撮影倍率βＭ０Ｄ）状態までの合焦
時の第１レンズ群Ｇ１の適正な移動量を最大像高との比
で規定した式である。

【００２６】条件式（４）の上限値を越えると、移動量
が大きくなりすぎてしまい、光学系の全長と径の大型化
を招き不都合である。また、近距離合焦時の球面収差を
始めとする諸収差の変動が大きくなるため、不都合が生
じる。逆に、条件式（６）の下限値を下回ると、第１レ
ンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成焦点距離が小さ
くなりすぎてしまい作動距離（ワーキングディスタン
ス）の確保が困難となること、またはペッツバール和が
正側に変移しやすくなること等の不都合が生じる。な
お、本発明の効果を充分に引き出すには、上限値を７．
０とし、下限値を４．０とすることが好ましい。

【００２７】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記リレー光学系ＧＬは該光学系ＧＬ中で最も大きい空気
間隔をはさんで負屈折力のレンズ群ＧＬＮと正屈折力の
レンズ群ＧＬＰとを有し、前記レンズ群ＧＬＮと前記レ
ンズ群ＧＬＰとの軸上空気間隔をｄとすると、０．１＜ｄ／Ｙ＜５．０（５）の条件を満足することが好ましい。

【００２８】条件式（５）は負屈折力のレンズ群ＧＬＮ
と正屈折力のレンズ群ＧＬＰとの軸上空気間隔ｄの適正
な範囲を最大像高との比で規定する式である。条件式
（５）の上限値を越えると、軸上空気間隔ｄが大きくな
りすぎ、レンズ群ＧＬＰを通る光線束が太くなる。この
結果、レンズ群ＧＬＰのレンズ径が大きくなりすぎてし
まい、不都合である。また、歪曲が負側に過大となりや
すく不都合である。逆に条件式（５）の下限値を下回る
と、歪曲が正側に過大となりやすい問題が生じる。さら
に、射出瞳を充分に遠ざけることが困難となるため、シ
ェーディングが起きやすくなり、不都合である。なお、
本発明の効果を充分に引き出すには、上限値を１．０以
上とし、下限値を０．２とすることが好ましい。

【００２９】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記レンズ群ＧＬＰは少なくとも１枚の正レンズと少なく
とも１枚の負レンズを有することが好ましい。

【００３０】また、本発明の好ましい態様によれば、開
口絞りが前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２
との間に設けられ、前記レンズ群ＧＬＰは正の単レンズ
と負の単レンズから成る接合レンズを少なくとも１枚有
し、前記レンズ群ＧＬＰ中の負レンズのうち最小となる
アッベ数をνとしたとき、 ν＜３０（６）の条件を満足することが好ましい。

【００３１】条件式（６）はレンズ群ＧＬＰ中の負レン
ズの内、最小となるアッベ数を規定するものである。条
件式（６）の下限値を下回ると、短波長の軸上色収差と
倍率色収差が正側に変移しやすくなり、良好な結像性能
を得ることが困難となる。

【００３２】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第２レンズ群Ｇ２は最も前記リレー光学系ＧＬ側に、
像側に強い曲率半径の面を向けた正メニスカスレンズを
有することが好ましい。

【００３３】また、本発明において、更に優れた結像性
能を得る為には、光学系ＧＬの構造も重要であり、以下
の条件式（７）、０．２＜｜ｆＬＮ｜／ｆ＜５．０（７）を満足することが好ましい。ここで、ｆＬＮは負屈折力
のレンズ群ＧＬＮの焦点距離、ｆは近距離補正レンズ光
学系全体の焦点距離をそれぞれ表している。

【００３４】条件式（７）は負屈折力のレンズ群ＧＬＮ
の焦点距離ｆＬＮと光学系全体の焦点距離ｆとの比の適
正な範囲を示したものである。条件式（７）の上限値を
越えると、ｆＬＮの大きさが大きくなりすぎてしまい、
充分なバックフォーカスを確保することが困難となり不
都合である。逆に、条件式（７）の下限値を下回ると、
ｆＬＮの大きさが小さくなりすぎてしまい、負屈折力の
レンズ群ＧＬＮを通過した光線束が拡がりすぎてしま
う。この結果、正屈折力のレンズ群ＧＬＰのレンズ径が
過度に大きくなりすぎてしまい不都合である。加えて、
ペッツバール和が負側に変移しやすくなり、像面湾曲が
正側に大きく発生し、良好な結像性能を得ることが困難
となる。なお、本発明の効果を充分に引き出すには、上
限値を１．５とし、下限値を０．４とすることが好まし
い。

【００３５】また、本発明において、更に優れた結像性
能を得る為には、光学系ＧＬについて、以下の条件式
（８）、０．２＜｜ｆＬＮ／ｆＬＰ｜＜４．０（８）を満足することが好ましい。ここで、ｆＬＰは正屈折力
のレンズ群ＧＬＰの焦点距離を表している。

【００３６】条件式（８）は正屈折力のレンズ群ＧＬＰ
の焦点距離ｆＬＰを光学系全体の焦点距離ｆとの比の適
正な範囲を示したものである。条件式（８）の上限値を
越えると、ｆＬＰが大きくなりすぎてしまい、歪曲が正
側に過大となりやすい間題が生じる。さらには、主光線
より上側の光線に外向性コマ収差が発生しやすくなり、
補正が困難となる。逆に、条件式（８）の下限値を下回
ると、ｆＬＰが小さくなりすぎてしまい、充分なバック
フォーカスを確保することが困難となり、不都合であ
る。加えて、ペッツバール和が正側に変移しやすくな
り、像面湾曲が負側に大きく発生し、良好な結像性能を
得ることが困難となる。なお、本発明の効果を充分に引
き出すには、上限値を２．０とし、下限値を０．３とす
ることが好ましい。

【００３７】また、本発明において、更に優れた結像性
能を得る為には、光学系ＧＬについて、以下の条件式
（９）、０．２＜｜ｆＬ／ｆ｜＜４．５（９）を満足することが好ましい。ここで、ｆＬはリレー光学
系ＧＬ全体の焦点距離を表している。

【００３８】条件式（９）は第２レンズ群Ｇ２より像側
の光学系ＧＬの焦点距離ｆＬと光学系全体の焦点距離ｆ
との比の適正な範囲を示したものである。条件式（９）
の上限値を越えると、ｆＬが大きくなりすぎてしまい、
歪曲が正側に過大となりやすい問題が生じる。さらに
は、第２レンズ群Ｇ２より像側の光学系での倍率を大き
くとれなくなるため、無限遠物体から近距離物体への合
焦時の第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の移動量が
大きくなってしまい、機構的に複雑となってしまう不都
合が生じる。逆に、条件式（９）の下限値を下回ると、
ｆＬが小さくなりすぎてしまい、充分なバックフォーカ
スを確保することが困難となり不都合である。加えて、
ペッツバール和が正側に変移しやすくなり、像面湾曲が
負側に大きく発生し、良好な結像性能を得ることが困難
となる。なお、本発明の効果を充分に引き出すには、上
限値を２．０とし、下限値を１．０とすることが好まし
い。

【００３９】なお、光学系の開口絞りは第１レンズ群Ｇ
１と第２レンズ群Ｇ２に位置することが望ましく、その
直径をＤＳとし，リレー光学系ＧＬの最も像側の面の有
効径（直径）をＤＬとすると、１．５＜ＤＬ／ＤＳ＜３．０（１０）を満足することが好ましい。

【００４０】条件式（１０）は光学系を通る光線束の適
切な大きさを規定するものであって、良好な結像性能と
実用的なレンズの大きさを得るために重要な条件であ
る。条件式（１０）の上限値を超えると、後玉が大きく
なりすぎるばかりか、高次のコマ収差と像面湾曲が発生
し、良好な結像性能が得られない。逆に、条件式（１
０）の下限値を下回ると、バックフォーカスの確保が困
難となり、射出瞳が近づく傾向になり不都合である。な
お、本発明の効果を十分に発揮するためには、上限値を
２．０とすることが好ましい。

【００４１】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第１レンズ群Ｇｌは前後の面を空気に接した負メニス
カスレンズを有し、前記レンズ群ＧＬＮは少なくとも１
枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有し、前記
レンズ群ＧＬＰは正の単レンズと負の単レンズで構成さ
れかつ物体側に凸面を向けた発散性の接合面を有する接
合レンズと、物体側に強い曲率の面を有する両凸レンズ
とからなることが好ましい。このような構成は総合的に
良好な光学性能を得るために重要である。

【００４２】また、実際に光学系を構成するときには、
さらに以下の条件を満たすことが好ましい。第１レンズ
群Ｇ１には、最も物体側に、物体側に凸面を向けた正レ
ンズを有することが好ましく、さらには、アッベ数が４
０以上の両凸レンズであることがより好ましい。加え
て、球面収差を始めとする諸収差の補正のためには、最
も第２レンズ群Ｇ２側には前後の面を空気に接した負メ
ニスカスレンズを有していることが好ましい。第２レン
ズ群Ｇ２には、主光線より上側の光線のコマ収差を充分
に補正するために、最もリレー光学系ＧＬ側に、像側に
強い曲率半径の面を向けた正メニスカスレンズを有する
ことが好ましい。さらには、該正メニスカスレンズは、
像側に凸面を向けた接合メニスカスレンズの像側に配置
することが好ましい。

【００４３】次に、リレー光学系ＧＬの構成について説
明する。上述のように色収差を良好に補正するために
は、前記正屈折力のレンズ群ＧＬＰには少なくとも１枚
の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有することが
好ましい。具体的には、正の単レンズと負の単レンズか
ら成る接合レンズを少なくとも１枚有することが望まし
い。かかる構成は、倍率色収差の補正に重要であり、該
接合レンズを構成する正レンズと負レンズのガラスのア
ッベ数の差は２０以上とすることが望ましい。そして、
その位置はＧＬの最も像側であることが、前記倍率色収
差の補正上好ましい。

【００４４】また、色収差だけでなく、像面湾曲、非点
収差、コマ収差等も含めた総合的な収差補正のために
は、ＧＬＰの横成は、物体側に凸面を向けた発散性の接
合面を有する接合レンズと物体側に強い曲率の面を有す
る両凸レンズからなることが好ましい。このような発散
性の接合面は、バックフォーカスも確保しやすく好都合
である。また、正屈折力のレンズ群の中に発散性の面を
配置することは、その正屈折力のレンズ群全体の収差発
生量を小さくできるため大変に好ましいのである。同様
に、良好な結像性能を確保するために、前記負屈折カの
レンズ群ＧＬＮには少なくとも１枚の正レンズと少なく
とも１枚の負レンズを有することが好ましい。さらに好
ましくは、収斂性の接合面を有する張り合わせ負レンズ
を有することが好ましい。

【００４５】また、像面湾曲、非点収差、コマ収差等も
含めた総合的な収差補正のために、レンズ群ＧＬＮの構
成は第２レンズ群Ｇ２側に両凹レンズを配置し、その像
側に隣接して、収斂性の接合面を有する張り合わせ負レ
ンズを配置することが好ましい。さらには、この張り合
わせ負レンズ中の凹レンズは、ｄ線（λ＝５８７．５６
ｎｍ）に対する屈折率が１．８２以上であることが好ま
しい。また、上述したように、レンズ群ＧＬは縮小倍率
で用いることが好ましく、その倍率をβＬとしたとき、
次式、０．５＜βＬ＜１．０を満足することが好ましい。下限をはずれると、ＢＦが
確保しづらくなる傾向となり、上限をはずれると、レン
ズの明るさが確保しづらくなるからである。

【００４６】また、近距離物体合焦時に、収差補正を十
分に達成し、良好な結像性能を得るためには第１レンズ
群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを開口絞りを挟んで、屈折
面の配置を対称に近い構成とすることが望ましい。具体
的には、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面は、物体側に
凸面を向けた発散面とし、第２レンズ群Ｇ２の最も物体
側の面は像側に凸面を向けた発散面とすることが望まし
い。また、近距離合焦時に良好な色収差補正を達成する
には、近距離合焦時に移動する第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有するので、各々のレンズ
群で色消し条件を満足することが重要であり、少なくと
も１枚の負の屈折力を有する成分を各々の群で必要とす
る。この時、いずれの群においても負レンズ成分の内、
最小となるアッベ数をνｍとすると、νｍ＜３５の条件
を満足することが望ましい。

【００４７】また、光学系全体のペッツバール和を適正
な範囲とするためには、第１レンズ群Ｇ１および第２レ
ンズ群Ｇ２のいずれの群においても正レンズ成分のうち
最小となる屈折率を１．６５以上とすることが望まし
い。また、球面収差やコマ収差の良好な収差バランスを
確保するためには、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の負レ
ンズの物側レンズ面とその物体側に隣接したレンズ面と
の間の空気レンズは、物側に凸面を向けたメニスカス形
状であることが望ましい。

【００４８】また、光学系の結像性能をさらに高めるた
めには、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の屈
折力配分が重要である。このためには、第１レンズ群Ｇ
１、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２
としたとき、次式、１．５＜ｆｌ／ｆ２＜３．０を満足することが望ましい。また、リレー光学系ＧＬ中
の、レンズ群ＧＬＮ、ＧＬＰは、その位置を固定のまま
でも近距離合焦時に良好な結像性能が得られるが、さら
に第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２の移動と共に移
動する形態としても良い。これにより、より良い光学性
能が得られる。

【００４９】また、撮影倍率の大きさが大きくなるに従
い、被写界側の深度が浅くなるため、ピントがはずれ易
くなるという不都合が生ずるおそれがる。しかし、該不
都合はオートフォーカスシステムと組み合わせることに
より、防ぐことができる。また、第２レンズ群Ｇ２より
も像側のレンズ群ＧＬの一部のレンズまたはレンズ群を
光軸に対してシフトまたはチルトさせることにより、い
わゆる防振を行なう事ができる。この時、特にレンズ群
ＧＬＮを防振レンズ群とすることが望ましい。同様にし
て、レンズのシフトまたはチルトによって、あおり撮影
も可能である。また、本発明を構成するレンズに、非球
面レンズ、屈折率分布型レンズ、回折光学素子等を用い
れば、さらに良好な光学性能が得られることは言うまで
もない。

【００５０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の数値実施
例について説明する。

【００５１】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
のレンズ構成を示す図である。第１実施例にかかるレン
ズは電子画像機器用に設計したものである。

【００５２】物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群
Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と正屈折力のリレー
光学系ＧＬとを有し、無限遠物体から近距離物体への合
焦を行う場合には前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レン
ズ群Ｇ２が異なる軌道で物体側に移動し、前記第１レン
ズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２の軸上空気間隔Ｄ１２
は最短撮影距離合焦時において無限遠物体合焦時よりも
狭まる。

【００５３】前記第１レンズ群Ｇｌは前後の面を空気に
接した負メニスカスレンズを有し、前記第２レンズ群Ｇ
２は最も前記リレー光学系ＧＬ側に、像側に強い曲率半
径の面を向けた正メニスカスレンズを有し、開口絞りが
前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間に
設けられている。また、前記リレー光学系ＧＬは該光学
系ＧＬ中で最も大きい空気間隔をはさんで負屈折力のレ
ンズ群ＧＬＮと正屈折力のレンズ群ＧＬＰとを有してい
る。前記レンズ群ＧＬＮは少なくとも１枚の負レンズと
少なくとも１枚の正レンズを有し、前記レンズ群ＧＬＰ
は正の単レンズと負の単レンズとで構成されかつ物体側
に凸面を向けた発散性の接合面を有する接合レンズと、
物体側に強い曲率の面を有する両凸レンズとからなって
いる。本実施例では、無限物体合焦状態から−１／２倍
の撮影倍率状態の間で、完全に像側テレセントリックな
状態をはさんでいる。

【００５４】第１実施例の諸元値を以下の表１に掲げ
る。表において、面番号は物体側からのレンズ面の番
号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、νはアッベ数、Ｎ
（ｄ）はｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折
率、Ｎ（ｇ）はｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）に対する
屈折率をそれぞれ表している。

【００５５】

【表１】焦点距離ｆ＝１８．５ｍｍｆナンバー２．０６（最大像高Ｙ＝４ｍｍ）倍率 ∞〜−１／２倍〜−１倍面番号ｒｄ ν Ｎ（ｄ）Ｎ（ｇ） d0 1.000000 1.000000 1 25.8971 1.0200 43.93 1.785900 1.808460 2 -367.6468 0.9800 1.000000 1.000000 3 10.1979 1.1000 43.93 1.785900 1.808460 4 10.2311 0.7900 1.000000 1.000000 5 9.3087 1.0600 23.83 1.846660 1.893900 6 6.8374 d6 1.000000 1.000000 7 絞り 1.2000 1.000000 1.000000 8 -7.0009 1.2000 30.05 1.698950 1.729410 9 29.0449 1.7400 40.73 1.806100 1.831270 10 -11.9486 0.1000 1.000000 1.000000 11 -1929.2922 1.1500 43.93 1.785900 1.808460 12 -14.5691 d12 1.000000 1.000000 13 -38.3183 1.0000 58.44 1.651600 1.665380 14 129.8027 0.5500 1.000000 1.000000 15 -17.8477 1.0000 49.61 1.772500 1.791920 16 28.0000 1.1000 23.83 1.846660 1.893900 17 31.7811 1.0000 1.000000 1.000000 18 -63.1429 1.0000 23.83 1.846660 1.893900 19 29.1006 2.4000 43.93 1.785900 1.808460 20 -13.9472 0.1000 1.000000 1.000000 21 18.7845 2.1600 55.48 1.696800 1.712350 22 -48.3390 1.000000 1.000000 1-POS 2-POS(-1/2倍) 3-POS(-1倍) d0 ∞ 47.5203 29.7697 d6 4.58720 2.53692 2.39567 d12 0.12323 13.43017 26.38398 （条件対応値） βＭＯＤ −１．０ＢＦ１３．９４７Ｙ４．０ ΔＤ１２２．１９２ｄ１．０ ν ２３．８３ Δｌ２４．０６９ｆ１８．５ｆＬＮ −１０．７８０ｆＬＰ１０．６７４ｆＬ２５．４０６ｆ１５６．３０６ｆ２２１．９６ βＬ０．８２８ＤＳ６．４ＤＬ１０．７１（１）｜βＭＯＤ｜１．０（２）ＢＦ／Ｙ３．４８７（３）ΔＤ１２／ＢＦ０．１５７（４）ｄ／Ｙ０．２５（５）ν ２３．８３（６）Δｌ・｜βＭＯＤ｜／Ｙ６．０１７（７）｜ｆＬＮ｜／ｆ０．５８２７（８）｜ｆＬＮ／ＦＬＰ｜１．０１０（９）｜ＦＬ／ｆ｜１．３７３（１０）ＤＬ／ＤＳ１．６７３

【００５６】図２乃至図４は、第１実施例の無限遠物体
合焦時、−ｌ／２倍時、−１倍時の諸収差図をそれぞれ
示している。各収差図においてＦＮ０はＦナンバー、Ａ
は画角、Ｙは像高、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、
ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ表してい
る。また、非点収差を示す収差図中の実線はサジタル像
面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。か
かる符号は第２実施例においても同様のもを用いる。各
収差図から明らかなように、本実施例は、諸収差が良好
に補正されていることが判る。

【００５７】（第２実施例）図５は本発明の第２実施例
のレンズ構成を示す図である。第２実施例にかかるレン
ズは第１実施例と同様に電子画像用に設計したものであ
る。物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正
屈折力の第２レンズ群Ｇ２と正屈折力のリレー光学系Ｇ
Ｌとを有し、

【００５８】無限遠物体から近距離物体への合焦を行う
場合には前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２
が異なる軌道で物体側に移動し、前記第１レンズ群Ｇ１
と前記第２レンズ群Ｇ２の軸上空気間隔Ｄ１２は最短撮
影距離合焦時において無限遠物体合焦時よりも狭まる。

【００５９】前記第１レンズ群Ｇｌは前後の面を空気に
接した負メニスカスレンズを有し、前記第２レンズ群Ｇ
２は最も前記リレー光学系ＧＬ側に、像側に強い曲率半
径の面を向けた正メニスカスレンズを有し、開口絞りが
前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間に
設けられている。また、前記リレー光学系ＧＬは該光学
系ＧＬ中で最も大きい空気間隔をはさんで負屈折力のレ
ンズ群ＧＬＮと正屈折力のレンズ群ＧＬＰとを有してい
る。前記レンズ群ＧＬＮは少なくとも１枚の負レンズと
少なくとも１枚の正レンズを有し、前記レンズ群ＧＬＰ
は正の単レンズと負の単レンズとで構成されかつ物体側
に凸面を向けた発散性の接合面を有する接合レンズと、
物体側に強い曲率の面を有する両凸レンズとからなって
いる。

【００６０】本実施例では、無限物体合焦状態と−１／
２倍の撮影倍率状態の間で完全に像側テレセントリック
な状態をはさんでいる。

【００６１】第２実施例の諸元値を以下の表２に掲げ
る。

【００６２】

【表２】焦点距離ｆ＝１３．８７５ｍｍｆナンバー２．０６（最大像高Ｙ＝３ｍｍ）倍率 ∞〜−１／２倍〜−１倍面番号ｒｄ ν Ｎ（ｄ）Ｎ（ｇ） d0 1.000000 1.000000 1 17.9194 0.7650 49.61 1.772500 1.791920 2 -609.8928 0.7350 1.000000 1.000000 3 7.1776 0.8250 49.61 1.772500 1.791920 4 7.0257 0.5925 1.000000 1.000000 5 6.3855 0.7950 23.83 1.846660 1.893900 6 4.8104 d6 1.000000 1.000000 7 絞り 1.2000 1.000000 1.000000 8 -5.3512 0.9000 30.05 1.698950 1.729410 9 17.4473 1.4000 40.73 1.806100 1.831270 10 -8.9946 0.0750 1.000000 1.000000 11 226.0368 0.9000 49.61 1.772500 1.791920 12 -11.4182 d12 1.000000 1.000000 13 -32.1500 0.5000 58.44 1.651600 1.665380 14 23.9761 0.5000 1.000000 1.000000 15 -13.3858 0.5000 50.35 1.720000 1.737850 16 21.0000 0.7000 23.83 1.846660 1.893900 17 23.8358 0.7500 1.000000 1.000000 18 -152.5408 0.7500 23.83 1.846660 1.893900 19 18.0503 1.8000 43.93 1.785900 1.808460 20 -10.4551 0.0750 1.000000 1.000000 21 12.7879 1.6200 53.93 1.713000 1.729390 22 -65.1968 1.000000 1.000000 1-POS 2-POS(-1/2倍) 3-POS(-1倍) d0 ∞ 34.6955 21.5388 d6 3.35064 1.78035 1.51596 d12 0.25316 9.67493 18.76677 （条件対応値） βＭＯＤ −１．０ＢＦ９．８８３Ｙ３．０ ΔＤ１２１．８３５ｄ０．７５ ν ２３．８３ Δｌ１６．６７９ｆ１３．８７５ｆＬＮ −７．３７６ｆＬＰ７．５２３ｆＬ１９．０５４ｆ１４０．０００ｆ２１５．６６０ βＬ０．８５２ＤＳ４．８ＤＬ７．７８（１）｜βＭＯＤ｜１．０（２）ＢＦ／Ｙ３．２９４（３）ΔＤ１２／ＢＦ０．１８６（４）ｄ／Ｙ０．２５（５）ν ２３．８３（６）Δｌ・｜βＭＯＤ｜／Ｙ５．５６０（７）｜ｆＬＮ｜／ｆ０．５３１６（８）｜ｆＬＮ／ＦＬＰ｜０．９８０（９）｜ＦＬ／ｆ｜１．３７３（１０）ＤＬ／ＤＳ１．６２１

【００６３】

【発明の効果】本発明によればバックフォーカスが長
く、高性能であり、かつ大口径で充分なテレセントリッ
ク性を有する電子画像機器用等に好適な近距離補正レン
ズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のレンズの構成を示す図で
ある。

【図２】第１実施例の無限遠物体合焦状態での諸収差を
示す図である。

【図３】第１実施例の−１／２倍撮影状態での諸収差を
示す図である。

【図４】第１実施例の−１倍撮影状態での諸収差を示す
図である。

【図５】本発明の第２実施例のレンズの構成を示す図で
ある。

【図６】第２実施例の無限遠物体合焦状態での諸収差を
示す図である。

【図７】第２実施例の−１／２倍撮影状態での諸収差を
示す図である。

【図８】第２実施例の−１倍撮影状態での諸収差を示す
図である。

【符号の説明】

Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群ＧＬリレー光学系ＧＬＮ負屈折力のレンズ群ＧＬＰ正屈折力のレンズ群Ｓ開口絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群
Ｇ２と正屈折力のリレー光学系ＧＬとを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う場合には前記
第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２が異なる軌道
で物体側に移動し、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レ
ンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１２は最短撮影距離合焦
時において無限遠物体合焦時よりも狭まり、最短撮影距離合焦時における撮影倍率をβＭ０Ｄとし、無限遠物体合焦時におけるバックフォーカスをＢＦと
し、最大像高をＹとし、無限遠物体合焦時における前記第１レンズ群Ｇ１と前記
第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔から最短撮影距離合
焦時における前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群
Ｇ２との軸上空気間隔を引いた差を△Ｄ１２としたと
き、０．２５＜｜βＭ０Ｄ｜（１）２．０＜ＢＦ／Ｙ＜１０．０（２）０．０２＜△Ｄ１２／ＢＦ＜３．０（３）の条件を満足することを特徴とする近距離補正レンズ。
【請求項２】無限遠物体合焦時から最短撮影距離合焦
時までの前記第１レンズ群Ｇ１の移動量を△１としたと
き、１．０＜△１・｜βＭ０Ｄ｜／Ｙ＜１０．０（４）の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の近距
離補正レンズ。ただし、△１の符号は物体側へ移動する
ときを正とする。
【請求項３】前記リレー光学系ＧＬは該光学系ＧＬ中
で最も大きい空気間隔をはさんで負屈折力のレンズ群Ｇ
ＬＮと正屈折力のレンズ群ＧＬＰとを有し、前記レンズ群ＧＬＮと前記レンズ群ＧＬＰとの軸上空気
間隔をｄとすると、０．１＜ｄ／Ｙ＜５．０（５）の条件を満足することを特徴とする請求項１または２記
載の近距離補正レンズ。
【請求項４】前記レンズ群ＧＬＰは少なくとも１枚の
正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有することを特
徴とする請求項３記載の近距離補正レンズ。
【請求項５】開口絞りが前記第１レンズ群Ｇ１と前記
第２レンズ群Ｇ２との間に設けられ、前記レンズ群ＧＬＰは正の単レンズと負の単レンズから
成る接合レンズを少なくとも１枚有し、前記レンズ群ＧＬＰ中の負レンズのうち最小となるアッ
ベ数をνとしたとき、 ν＜３０（６）の条件を満足することを特徴とする請求項３または４記
載の近距離補正レンズ。
【請求項６】前記第２レンズ群Ｇ２は最も前記リレー
光学系ＧＬ側に、像側に強い曲率半径の面を向けた正メ
ニスカスレンズを有することを特徴とする請求項５記載
の近距離補正レンズ。
【請求項７】前記第１レンズ群Ｇｌは前後の面を空気
に接した負メニスカスレンズを有し、前記レンズ群ＧＬＮは少なくとも１枚の負レンズと少な
くとも１枚の正レンズを有し、前記レンズ群ＧＬＰは正の単レンズと負の単レンズとで
構成されかつ物体側に凸面を向けた発散性の接合面を有
する接合レンズと、物体側に強い曲率の面を有する両凸
レンズとからなることを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれか１項記載の近距離補正レンズ。