JP2000214380A - 撮影レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近距離撮影を可能とする。 【解決手段】 物体側から正の屈折力の第１レンズ群Ｌ
１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３
レンズ群Ｌ３、絞りＳＰ、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ
４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５が配列され、ｉＰは
像面を示している。物体距離無限側から近距離側へのフ
ォーカシングに際しては、少なくとも第２レンズ群Ｌ２
を光軸上像面側に移動させると共に、第４レンズ群Ｌ４
を光軸上物体側に移動させることにより近距離撮影を可
能にし、同時に撮影像倍率を拡大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に一眼レフレッ
クスカメラ等のスチルカメラやビデオカメラに好適に使
用でき、撮影倍率が等倍程度の近距離撮影が可能な撮影
レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一眼レフレックスカメラ用のマク
ロレンズは、そのフォーカス方法としてレンズ系全体を
光軸上移動させる方法や、例えば特開平５−１４２４７
４公報や特開平８−２０１６９２公報のように、正レン
ズ群の光学系の像面側に近距離時の収差変動を補正する
負レンズ群の光学系を配置し、正レンズ群を光軸上で移
動させることにより行う方法等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それら
は例えば撮影倍率が等倍程度のマクロ撮影を行おうとす
ると、フォーカスレンズ群の移動量が大きくなり過ぎて
しまい、近年主流となっているオートフォーカスのため
の電気的なフォーカスレンズ駆動が困難になってくる。

【０００４】例えば、特開平３−２７８０１２公報、特
開平４−１１０８１１公報には、レンズ全長を一定にし
て複数のフォーカスレンズ群をインナフォーカスさせる
方法が提案されている。しかしながら、何れも焦点距離
が１８０ｍｍ程度の望遠系にも拘らず、最大撮影倍率が
０．５倍に留まっている。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
近距離撮影が可能な撮影レンズを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る撮影レンズは、物体側から順に正の屈折
力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈
折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の
屈折力の第５レンズ群を有し、物体距離無限側から近距
離側へのフォーカシングに際して、少なくとも前記第２
レンズ群を光軸上像面側に移動させると共に前記第４レ
ンズ群を光軸上物体側に移動させることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１〜図４はそれぞれ実施例１〜４の
構成図を示し、物体側から正の屈折力の第１レンズ群Ｌ
１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３
レンズ群Ｌ３、絞りＳＰ、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ
４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５が配列され、ｉＰは
像面を示している。

【０００８】物体距離無限側から近距離側へのフォーカ
シングに際しては、少なくとも第２レンズ群Ｌ２を光軸
上像面側に移動させると共に、第４レンズ群Ｌ４を光軸
上物体側に移動させることにより近距離撮影を可能に
し、同時に撮影像倍率を拡大している。

【０００９】また、第１、第５レンズ群Ｌ１、Ｌ５はそ
のレンズ群全体、又はその中の一部のレンズ群を光軸方
向に移動させることにより変倍作用を持たせてもよい。

【００１０】ここで、主なフォーカス作用は第２レンズ
群Ｌ２によって行い、第４レンズ群Ｌ４で副次的なフォ
ーカス作用及びフォーカスによる収差変動の補正を行っ
ている。

【００１１】また、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３によ
り正の球面収差を発生させ、第２レンズ群Ｌ２により発
生する負の球面収差の補正を行うと同時に、その収斂作
用により第４レンズ群Ｌ４のレンズ径を小型化すること
を行っている。このとき、第３レンズ群Ｌ３は光軸上で
固定とすることが機構の簡略化のため好ましい。

【００１２】無限物体距離撮影時における第１、第２、
第３レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の合成焦点距離をＦ１２
３としたとき、次の条件式を満足することが好ましい。 Ｆ１２３＞０ …(1)

【００１３】この条件式(1) により第４レンズ群Ｌ４の
レンズ系を小型化の実現を行い、同時に効果的な球面収
差補正を行うことができる。

【００１４】また、より良い光学性能を満足するには、
合成焦点距離Ｆ１２３は更にレンズ全系の焦点距離Ｆで
正規化した次の条件式(2) において、以下の条件を満足
することである。 Ｆ１２３／Ｆ＞０．３ …(2)

【００１５】また、第１、第３、第５レンズ群Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ５はフォーカシングの際に、光軸上で固定にする
ことにより機構の簡略化を行える。更には、絞りＳＰを
第２、第４レンズ群Ｌ２、Ｌ４の間に、又は小絞り時に
軸外光線けられが生じなければ、第４、第５レンズ群Ｌ
４、Ｌ５間に光軸上固定とすることが望ましい。

【００１６】更に、高画質を望むならば、レンズ全系の
焦点距離をＦ、第ｉレンズ群Ｌｉの焦点距離をＦｉとし
たとき、以下の条件式の少なくとも１つを満足すること
が良い。 ０．３＜Ｆ１／Ｆ＜０．９５ …(3) ０．３＜｜Ｆ２／Ｆ｜＜０．７ …(4) ０．２５＜Ｆ４／Ｆ＜０．６５ …(5)

【００１７】条件式(3) は第１レンズ群Ｌ１の屈折力に
関し、レンズ系の小型化と光学性能のバランスを保つた
めの条件である。この上限値を超えると、第１レンズ群
Ｌ１の屈折力が弱くなってきて、レンズ系の全長が大き
くなるため好ましくない。また、逆に下限値を超えて屈
折力が強くなり過ぎると、バックフォーカスの確保が困
難になってくると同時に、正の球面収差が多く発生して
くるため、これを他のレンズ群で補正することが難しく
なる。

【００１８】条件式(4) は主たるフォーカス作用を行う
第２レンズ群Ｌ２の屈折力に関し、フォーカシング時の
第２レンズ群Ｌ２の移動量とそれに伴なう収差変動の補
正をバランス良く行うためのものである。上限値を超え
て第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力が弱くなり過ぎると、
一定の撮影倍率を確保するためのフォーカス移動量が大
きくなるためレンズ全長が大きくなってしまう。また、
下限値を超えるとフォーカスによる諸収差の変動が大き
くなってくるため、撮影倍率全域に渡って高画質を得る
ことが難しくなってくる。

【００１９】条件式(5) は第４レンズ群Ｌ４の屈折力に
関し、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長
短縮を図ると同時に、軸外収差を良好に補正するための
条件である。上限値を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力
が小さくなり過ぎると、レンズ全長が増大すると共に軸
外収差補正作用が弱くなり良くない。他方、条件式(5)
の下限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が大きくなり
過ぎると、テレフォート系の作用が大きくなり過ぎて、
所定のバックフォーカスを確保するのが困難になると同
時に、高次のコマ収差が発生してきて、これを補正する
ことが難しくなる。

【００２０】更には、無限物体距離撮影時における第
２、第３、第４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の合成焦点距
離をＦ２３４としたとき、焦点距離Ｆで正規化した次の
条件式を満足することが、更なる高画質を得るために望
ましい。 ０．２＜Ｆ２３４／Ｆ＜０．５５ …(6)

【００２１】条件式(6) は物体距離無限状態での第２、
第３、第４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の合成屈折力に関
し、条件式(6) の上限値を超えると第２レンズ群Ｌ２に
よるフォーカス作用が弱くなり、一定撮影倍率を得るた
めのフォーカス移動量が大きくなってくるため、レンズ
系が大型化してしまうと同時に、ペッツバール和が小さ
くなり過ぎるため像面湾曲が大きく発生してしまい好ま
しくない。他方、下限値を超えて屈折力が大きくなり過
ぎると、正の球面収差が大きく発生し、同時にフォーカ
ス時の収差変動を補正することが困難となってくる。

【００２２】本実施例のレンズ系の構成としては、第１
レンズ群Ｌ１は少なくとも１枚の負レンズと正レンズを
有することが良く、正レンズ複数枚有することが望まし
い。また、少なくとも１枚の正レンズと負レンズの接合
レンズを有することが好ましい。

【００２３】第２レンズ群Ｌ２は少なくとも１枚の負レ
ンズと正レンズを有することが良く、負レンズは複数枚
有することが望ましい。また、少なくとも１枚の正レン
ズと負レンズの接合レンズを有することがよい。

【００２４】第３レンズ群Ｌ３は少なくとも１枚の物体
側に凸面を向けた正レンズを有することが良く、単レン
ズ構成とするのが光学系の小型化のため望ましいが、更
なる高画質化のため複数のレンズ構成としても良い。第
４レンズ群Ｌ４は少なくとも物体側に凹面を向けた負レ
ンズと像面側に凸面を向けた正レンズを有することが良
く、更に正レンズは複数枚用いることが高画質化のため
望ましい。

【００２５】第５レンズ群Ｌ５は少なくとも物体側に凹
面を向けた負レンズと像面側に凸面を向けた正レンズを
有することが良く、更に負レンズは複数枚用いることが
高画質化のため望ましい。

【００２６】絞りＳＰはフォーカス時に移動レンズ群と
干渉しない位置に光軸上固定とすることが望ましい。そ
して、更なる光学性能向上のためにはレンズ系に非球面
や回折光学素子、屈折分布型光学材料を導入することが
良い。また、光学系の一部を偏心させることにより像変
位を行い、撮影時の像ぶれ補正に用いてもよい。

【００２７】次表は実施例１〜４の数値実施例を示す。
ここで、ｒｉは第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番
目の光軸上におけるレンズ面頂点間隔、Ｎｉ、νｉはそ
れぞれ第ｉ番目のレンズの屈折力とアッベ数である。

【００２８】 数値実施例１ f=70.00 Fno=2.8 2ω=34.4 ° r 1= 103.257 d 1= 5.00 N 1=1.677900 ν1=55.3 r 2=-294.231 d 2= 0.15 r 3= 41.601 d 3= 1.40 N 2=1.834807 ν2=42.7 r 4= 21.808 d 4= 10.00 N 3=1.638539 ν3=55.4 r 5= 298.953 d 5= 2.32 r 6=-254.776 d 6= 1.50 N 4=1.698947 ν4=30.1 r 7= 33.985 d 7= 1.11 r 8= 53.236 d 8= 1.50 N 5=1.511121 ν5=60.5 r 9= 18.884 d 9= 2.80 N 6=1.846659 ν6=23.8 r10= 28.001 d10= 12.81 r11= 26.249 d11= 2.50 N 7=1.846659 ν7=23.8 r12= 32.341 d12= 4.50 r13= 絞り d13= 15.76 r14= -29.051 d14= 1.20 N 8=1.761821 ν8=26.5 r15= 35.323 d15= 6.00 N 9=1.607292 ν9=59.4 r16= -35.799 d16= 0.20 r17=-506.312 d17= 3.50 N10=1.772499 ν10=49.6 r18= -48.484 d18= 0.20 r19= 74.638 d19= 4.00 N11=1.772499 ν11=49.6 r20= -92.234 d20= 2.37 r21= -55.852 d21= 1.20 N12=1.511121 ν12=60.5 r22= 56.980 d22= 7.74 r23= -26.627 d23= 1.40 N13=1.487490 ν13=70.2 r24= -57.805 d24= 0.15 r25=-620.579 d25= 6.00 N14=1.834000 ν14=37.2 r26= -38.506

【００２９】 レンズ群間隔 撮影倍率 d 5 d10 d13 d20 0.25倍 7.06 8.06 9.83 8.30 0.5 倍 13.19 1.93 4.34 13.79

【００３０】 数値実施例２ f=99.50 Fno=2.9 2ω=24.5 ° r 1= 121.481 d 1= 1.80 N 1=1.846659 ν 1=23.8 r 2= 35.224 d 2= 9.50 N 2=1.589130 ν 2=61.2 r 3= -103.354 d 3= 0.15 r 4= 42.836 d 4= 3.80 N 3=1.772499 ν 3=49.6 r 5= 181.410 d 5= 2.12 r 6= 1267.163 d 6= 1.50 N 4=1.800999 ν 4=35.0 r 7= 59.736 d 7= 2.47 r 8= -238.564 d 8= 1.50 N 5=1.568728 ν 5=63.2 r 9= 24.806 d 9= 3.50 N 6=1.846659 ν 6=23.8 r10= 38.947 d10=17.55 r11= 116.501 d11= 3.80 N 7=1.846659 ν 7=23.8 r12= -111.340 d12= 1.00 r13= 絞り d13=26.44 r14= -37.507 d14= 1.20 N 8=1.761821 ν 8=26.5 r15= 59.479 d15= 4.30 N 9=1.516330 ν 9=64.2 r16= -41.024 d16= 0.30 r17=-1664.108 d17= 2.50 N10=1.834807 ν10=42.7 r18= -63.601 d18= 0.20 r19= 48.620 d19= 3.00 N11=1.772499 ν11=49.6 r20= -224.720 d20= 1.81 r21= 323.985 d21= 1.20 N12=1.581439 ν12=40.8 r22= 22.235 d22= 4.92 r23= -45.736 d23= 1.40 N13=1.487490 ν13=70.2 r24= 83.821 d24= 3.75 r25= 42.177 d25= 6.30 N14=1.487490 ν14=70.2 r26= -92.652

【００３１】 レンズ群間隔 撮影倍率 d 5 d10 d13 d20 0.5 倍 7.44 12.22 18.45 9.80 1.0 倍 16.98 2.68 10.98 17.27

【００３２】 数値実施例３ f=100.00 Fno= 3.5 2ω=24.4 ° r 1= 146.162 d 1= 1.80 N 1=1.846659 ν 1=23.8 r 2= 43.952 d 2= 7.50 N 2=1.487490 ν 2=70.2 r 3= -104.880 d 3= 0.15 r 4= 49.924 d 4= 4.20 N 3=1.772499 ν 3=49.6 r 5= 248.765 d 5= 2.26 r 6= -623.705 d 6= 1.40 N 4=1.723420 ν 4=38.0 r 7= 22.066 d 7= 4.50 N 5=1.846659 ν 5=23.8 r 8= 47.590 d 8= 2.54 r 9= -438.010 d 9= 1.20 N 6=1.605620 ν 6=43.7 r10= 73.943 d10=24.64 r11= 75.773 d11= 3.00 N 7=1.846659 ν 7=23.8 r12= -402.249 d12= 1.00 r13= 絞り d13=25.54 r14= -41.396 d14= 1.30 N 8=1.698947 ν 8=30.1 r15= 54.427 d15= 4.80 N 9=1.487490 ν 9=70.2 r16= -41.602 d16= 0.30 r17= 726.713 d17= 2.80 N10=1.804000 ν10=46.6 r18= -68.632 d18= 0.20 r19= 52.070 d19= 3.00 N11=1.772499 ν11=49.6 r20= -679.217 d20= 1.66 r21= -265.959 d21= 1.20 N12=1.620041 ν12=36.3 r22= 25.840 d22= 4.78 r23= -39.616 d23= 1.40 N13=1.487490 ν13=70.2 r24= 120.123 d24= 0.15 r25= 48.135 d25= 4.50 N14=1.712995 ν14=53.8 r26= -92.530

【００３３】 レンズ群間隔 撮影倍率 d 5 d10 d13 d20 0.5 倍 12.41 14.49 18.43 8.77 1.0 倍 25.38 1.51 10.97 16.23

【００３４】 数値実施例４ f=100.00 Fno=4.0 ２ω=12.3 ° r 1= 153.939 d 1= 1.80 N 1=1.846659 ν 1=23.8 r 2= 47.643 d 2=11.00 N 2=1.503779 ν 2=66.8 r 3= -154.320 d 3= 0.15 r 4= 50.493 d 4= 5.50 N 3=1.772499 ν 3=49.6 r 5= 140.979 d 5= 3.28 r 6= 932.438 d 6= 1.80 N 4=1.717362 ν 4=29.5 r 7= 36.800 d 7= 9.50 N 5=1.846659 ν 5=23.8 r 8= -598.416 d 8= 0.39 r 9= 240.943 d 9= 1.80 N 6=1.834000 ν 6=37.2 r10= 37.934 d10=18.61 r11= 52.295 d11= 4.00 N 7=1.846659 ν 7=23.8 r12= 140.273 d12= 2.50 r13= 絞り d13=23.91 r14= -182.400 d14= 1.20 N 8=1.749497 ν 8=35.3 r15= 41.267 d15= 4.00 N 9=1.487490 ν 9=70.2 r16= -123.253 d16= 0.15 r17= 67.458 d17= 4.00 N10=1.487490 ν10=70.2 r18= -143.336 d18= 0.20 r19= 40.890 d19= 3.50 N11=1.487490 ν11=70.2 r20= 215.388 d20= 1.50 r21= 55.721 d21= 1.20 N12=1.772499 ν12=49.6 r22= 23.112 d22= 2.55 r23= -707.354 d23= 1.40 N13=1.772499 ν13=49.6 r24= 38.080 d24=31.56 r25= 47.427 d25= 5.50 N14=1.487490 ν14=70.2 r26=24100.020

【００３５】 レンズ群間隔 撮影倍率 d 5 d10 d13 d20 0.5 倍 8.81 13.08 12.86 12.56 1.0 倍 17.86 4.03 4.23 21.18

【００３６】次表は数値実施例１〜４による各条件式
(1) 〜(6) での数値を示したものである。

【００３７】 数値実施例１ 数値実施例２ 数値実施例３ 数値実施例４ (1) Ｆ１２３ ２４４．６ ９５．８ １２２．１ ９９．８ (2) Ｆ１２３／ＦＬ ３．４９ ０．９６ １．２２ ０．５０ (3) Ｆ２３４／Ｆ ０．４３ ０．２７ ０．２７ ０．２９ (4) Ｆ１／Ｆ ０．７９ ０．５２ ０．６７ ０．４２ (5) ｜Ｆ２／Ｆ ０．５４ ０．３８ ０．４３ ０．４１ (6) Ｆ４／Ｆ ０．５４ ０．４２ ０．４３ ０．３４

【００３８】図５は数値実施例１の収差図であり、それ
ぞれ(A) は撮影距離無限大、(B) は撮影倍率が０．２５
倍、(C) は撮影倍率が０．５倍であることを示してい
る。

【００３９】図６〜図８は数値実施例２〜４の収差図で
あり、それぞれ(A) は撮影距離無限大、(B) は撮影倍率
０．５倍、(C) は撮影倍率が１．０倍であることを示し
ている。

【００４０】図９は前述の実施例１〜４に示した撮影レ
ンズを用いたカメラについての実施例を示し、レンズ鏡
筒１０には実施例１〜４に示した撮影レンズ１１が内蔵
されている。カメラ本体２０内には、撮影レンズ１１に
よって取り込まれた光束を上方に反射するミラー２１、
撮影レンズ１１によって被写体像が形成される焦点板２
２、焦点板２２からの光束を正立像に変換するペンタダ
ハプリズム２３、焦点板２２上に形成された被写体像を
観察するための接眼レンズ２４、銀塩フィルム２５等が
設けられている。

【００４１】この図９は観察状態つまり撮影待機状態を
表しているが、レリーズボタンを撮影者が操作すること
により、ミラー２１が図示の光路中から退避し、銀塩フ
ィルム２５上に被写体像が取り込まれる。このように、
実施例１〜４に示した撮影レンズをカメラに用いること
により、近距離撮影が可能なカメラが実現できる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る撮影レ
ンズは、撮影倍率が等倍程度の撮影が可能な光学性能が
良好な光学系が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の構成図である。

【図２】実施例２の構成図である。

【図３】実施例３の構成図である。

【図４】実施例４の構成図である。

【図５】数値実施例１の収差図である。

【図６】数値実施例２の収差図である。

【図７】数値実施例３の収差図である。

【図８】数値実施例４の収差図である。

【図９】実施例１〜４の撮影レンズを用いたカメラの概
略構成図である。

【符号の説明】

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 ＳＰ 絞り ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 Ｓ．Ｃ 正弦条件を満たす曲線 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面

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Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から順に正の屈折力の第１レンズ
   群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
   ズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レ
   ンズ群を有し、物体距離無限側から近距離側へのフォー
   カシングに際して、少なくとも前記第２レンズ群を光軸
   上像面側に移動させると共に前記第４レンズ群を光軸上
   物体側に移動させることを特徴とする撮影レンズ。
2. 【請求項２】 前記第１、第３、第５レンズ群はフォー
   カシングの際に光軸上で固定とした請求項１に記載の撮
   影レンズ。
3. 【請求項３】 無限物体距離撮影時における前記第１、
   第２、第３レンズ群の合成焦点距離をＦ１２３としたと
   き、次の条件式を満足する請求項１又は２に記載の撮影
   レンズ。 Ｆ１２３＞０
4. 【請求項４】 レンズ全系の焦点距離をＦ、第ｉレンズ
   群の焦点距離をＦｉとしたとき、次の条件式を満足する
   請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の撮影レン
   ズ。 ０．３＜Ｆ１／Ｆ＜０．９５ ０．３＜｜Ｆ２／Ｆ｜＜０．７ ０．２５＜Ｆ４／Ｆ＜０．６５
5. 【請求項５】 無限物体距離撮影時における前記第２、
   第３、第４レンズ群の合成焦点距離をＦ２３４としたと
   き以下の条件式を満足する請求項１〜９の何れか１つの
   請求項に記載の撮影レンズ。 ０．２＜Ｆ２３４／Ｆ＜０．５５