(57)【要約】【課題】本発明は基準状態と防振状態の双方において良好なる光学性能を有し、しかも無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングの際に生じる収差の変動を良好に補正し、広い物体距離範囲において高い光学性能を有したマクロレンズの提供を目的とする。【解決手段】物体側より順に、正、負、正、負の４つのレンズ群を有し、該第４群を光軸と略垂直な方向に移動させて、該光学系が振動したときのブレの補償を行い、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１群は固定、第２群は像側へ、第３群が物体側へ移動する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して、第１群は固定、第２群は像側へ、第３群は物体側へ移動し、最大撮影倍率をβとすると、
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を満足することを特徴とする撮影レンズ。
【請求項２】
前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
2005004041.tif 000015
【請求項３】
前記第４群の光軸と交差する方向への移動量をΔｙとし、それに伴う像面上での像の移動量をΔｙ’、全系のパワーをφ０とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮影レンズ。
2005004041.tif 000016
【請求項４】
前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の撮影レンズ。
2005004041.tif 000017
【請求項５】
物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、前記第４群の光軸と交差する方向への移動量をΔｙとし、それに伴う像面上での像の移動量をΔｙ’、全系のパワーをφ０とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする撮影レンズ。
2005004041.tif 000018
【請求項６】
前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする請求項５に記載の撮影レンズ。
2005004041.tif 000019
【請求項７】
前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする請求項５または６に記載の撮影レンズ。
2005004041.tif 000020
【請求項８】
物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して、第１群は固定、第２群は像側へ、第３群は物体側へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする撮影レンズ。
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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズに関し、特にインナーフォーカス式を利用し、近距離物体のフォーカスを容易にし、しかも光学系が振動したときの撮影画像のブレを光学的に補正して静止画像を得るようにした、写真用カメラ等に好適なものである。
【０００２】
この他本発明は写真用カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の光学機器において、オートフォーカス機能を有し、かつ撮影系としてインナーフォーカスを利用し、無限遠物体から近距離物体（撮影倍率−１．０×）に至る広範囲の物体に対して焦点合わせをする際の収差補正を良好に行なった高性能な画角４３度程度、Ｆナンバー２．８程度、かつ偶発的な振動による撮影画像のブレを補償する機構を具備した振動補償機構を有したインナーフォーカス式の撮影レンズに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来より写真用カメラやビデオカメラ、電子スチルカメラ等の光学機器において、近距離物体の撮影を主たる目的とした撮影レンズにマクロレンズまたはマイクロレンズ（以下マクロレンズと称する）と呼ばれるものがある。このうち３５ミリフィルム用の一眼レフカメラ用のマクロレンズとしては、無限遠物体（撮影倍率０）から撮影倍率１倍、または０．５倍程度の近距離物体までの広範囲の物体距離において撮影ができるように構成されているものが多い。
【０００４】
マクロレンズは一般の標準レンズや望遠レンズ等他の撮影レンズに比べて、特に近距離物体において高い光学性能が得られるように設計されている。またマクロレンズは多くの場合、近距離物体に限らず、無限遠に至る広範囲の物体に対しても使用されている。
【０００５】
一般にマクロレンズにおいて撮影倍率を上げようとすると、無限遠から近距離物体に至るフォーカスに伴う収差の変動が大きくなる。例えば、撮影倍率が高くなると球面収差が補正不足となり、また外向性のコマ収差が増大してくる。
【０００６】
これに対して、特許文献１では、物体側より順に正、負、正の屈折力の第１，２，３レンズ群より構成し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスに際して第１群を物体側へ、第２群を像側へ移動させる事で、フォーカスに伴う収差変動を良好に補正したマクロレンズが提案されている。
【０００７】
一方、光学系の偶発的な振動による撮影画像のブレを補償する機能を有した光学系として、例えば光学系を構成するレンズ群の一部を光軸と略垂直な方向に移動させて振動による画像ブレを補償する構成のものが、特許文献２で公開されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５５−１４０８１０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７２６０１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
マクロレンズは広範囲の物体距離において撮影可能としているために、合焦用レンズの繰り出し量が、一般の撮影レンズと比べて多い。一般に撮影倍率が等倍になるまでには、レンズの焦点距離と同程度の繰り出し量が必要になることから、レンズ系全体、あるいは前玉を繰り出して等倍を得るタイプのマクロレンズが多かった。また、合焦用レンズ群の繰り出し量が多くなると共に、レンズ群の重量も増加する傾向がある。
【００１０】
近年開発が盛んなオートフォーカス方式のカメラにおいて、このような合焦用レンズ群の移動量の増加と重量の増加は、高速なオートフォーカスを妨げるものとなってしまう。
【００１１】
またマクロレンズにおいて撮影倍率範囲を拡大すると、高倍率になるに伴って収差変動が多くなり、これを良好に補正するのが困難である。
【００１２】
先に紹介した特開２００１−２７２６０１号公報は、前玉を固定とし、第２、第３レンズ群を逆方向に移動させる方式で、倍率変動に伴う収差変動を良好に補正し、レンズ全長を変化させること無く撮影倍率等倍へのフォーカスを可能にしたものである。更に第４レンズ群の一部を光軸と略垂直に移動させることで、撮影系の偶発的な振動による撮影画像のブレを補償することを可能にしている。
【００１３】
しかし、４群の一部のレンズを使用する振動補償機構では、レンズの防振敏感度が低く、撮影画像のブレを補償するには防振レンズを光軸と略垂直方向に移動させる量が多くなってしまう。
【００１４】
本発明は基準状態と防振状態の双方において良好なる光学性能を有し、しかも無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングの際に生じる収差の変動を良好に補正し、広い物体距離範囲において高い光学性能を有したマクロレンズの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に発明の光学系は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて、該光学系が振動したときのブレの補償を行い、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第１群は固定、第２群は像側へ、第３群が物体側へ移動し、最大撮影倍率βについて、以下の条件式を満足することを特徴としている。
【００１６】
2005004041.tif 000003
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴としている。
【００１８】
2005004041.tif 000004
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記第４群の光軸と交差する方向への移動量をΔｙとし、それに伴う像面上での像の移動量をΔｙ’、全系のパワーをφ０とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２０】
2005004041.tif 000005
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３いずれかの発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２２】
2005004041.tif 000006
【００２３】
請求項５の発明は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、前記第４群の光軸と交差する方向への移動量をΔｙとし、それに伴う像面上での像の移動量をΔｙ’、全系のパワーをφ０とすると、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２４】
2005004041.tif 000007
【００２５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２６】
2005004041.tif 000008
【００２７】
請求項７の発明は、請求項５または６の発明において、前記第４レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、無限遠物体に合焦している時の全系のパワーをφ０、前記第４群のパワーをφ４とした時、次の条件式を満たすことを特徴とする。
【００２８】
2005004041.tif 000009
【００２９】
請求項８の発明は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群を有し、該第４レンズ群全体を光軸と略垂直な方向に移動させて該光学系が振動した時のブレの補償を行い、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して、第１群は固定、第２群は像側へ、第３群は物体側へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
【００３０】
2005004041.tif 000010
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は数値実施例１のレンズ断面図、図２〜図４は数値実施例１の撮影倍率が０（無限遠）、０．５倍、１．０倍の時の収差図である。図５〜図７は、数値実施例１において、（Ａ）撮影倍率が０（無限遠）、０．５、１．０倍の時の横収差の図、（Ｂ）、（Ｃ）防振群である第４レンズ群を光軸方向に移動させたときの横収差図である。
【００３２】
図８は数値実施例２のレンズ断面図、図９〜図１１は数値実施例２の撮影倍率が０（無限遠）、０．５倍、１．０倍の時の収差図である。図１２〜図１４は、数値実施例２において、（Ａ）撮影倍率が０（無限遠）、０．５、１．０倍の時の横収差の図、（Ｂ）、（Ｃ）防振群である第４レンズ群を光軸方向に移動させたときの横収差図である。
【００３３】
レンズ断面図において、Ｇ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｇ２は負のレンズ群の第２レンズ群、Ｇ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｇ４は負の屈折力の第４レンズ群を示している。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際は、図の矢印が示すとおり、第１レンズ群は固定、第２レンズ群は像側へ、第３レンズ群は物体側へ移動している。
【００３４】
次に前述の条件式の技術的意味を説明する。
【００３５】
条件式（１）は、防振群である第４レンズ群のパワーについての式である。この条件式の下限を超えると焦点調節における諸収差の影響を補正することが困難になり、撮影倍率を高めることができなくなるという問題が生じる。
【００３６】
また、本発明の性能を更に良好なものにするために、条件式（３）を満足すると良い。条件式（３）の上限を超えることは、第４レンズ群の負のパワーが大きくなることを意味する。この場合防振敏感度は上がるが防振時の収差が悪くなる。
【００３７】
条件式（２）は、第４レンズ群の防振敏感度についての式である。
【００３８】
防振敏感度とは、防振群が１ミリ光軸と垂直に移動した際の、光線が光軸から傾く角度θを示しており、防振群の移動量をΔｙ、それに伴う像面での光線の移動量をΔｙ’、全系の焦点距離をｆとすると、次の式で表すことができる。
【００３９】
2005004041.tif 000011
【００４０】
条件式（２）の下限を超えると、上記の条件式で与えられる防振敏感度が低くなり、振動補償のために防振群の駆動量を大きくしなければならないという問題が生じる。
【００４１】
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【００４２】
2005004041.tif 000013
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、基準状態と防振状態の双方で良好な光学性能を有し、無限遠物体から近距離物体までの広い物体距離の範囲において良好な光学性能を有したマクロレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の収差図である。
【図３】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の収差図である。
【図４  】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の収差図である。
【図５】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．４ミリ移動させた際の横収差図である。
【図６】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．５ミリ移動させた際の横収差図である。
【図７】本発明の第１の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．６ミリ移動させた際の横収差図である。
【図８】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の収差図である。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の収差図である。
【図１１】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の収差図である。
【図１２】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの無限遠時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．４ミリ移動させた際の横収差図である。
【図１３】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率０．５倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．５ミリ移動させた際の横収差図である。
【図１４】本発明の第２の実施例におけるマクロレンズの倍率１．０倍時の（Ａ）横収差図（Ｂ），（Ｃ）防振群を光軸と垂直方向に０．５ミリ移動させた際の横収差図である。
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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