(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に正パワーの第１レンズ群Ｌ１、負パワーの第２レンズ群Ｌ２、正パワーの第３レンズ群Ｌ３、負パワーの第４レンズ群Ｌ４を有し、物体距離無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第１レンズ群Ｌ１は像面に対して固定であり、第２レンズ群Ｌ２は像面方向へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は物体方向へ移動し、第４レンズ群Ｌ４は像面に対して固定であり、第２レンズ群Ｌ２の無限遠時の結像倍率をβ２∞、第２レンズ群Ｌ２の等倍時の結像倍率をβ２ＭＯＤ、第３レンズ群Ｌ３の等倍時の結像倍率をβ３ＭＯＤ、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、物体距離無限遠時の全系の焦点距離をｆとした時、以下の条件式を満足することを特徴とするマクロレンズ。
｜β２∞｜＞｜β２ＭＯＤ｜  （β２ＭＯＤ＜０）  （１）
β３ＭＯＤ＜０  （２）
０．３４＜｜ｆ４／ｆ｜＜０．５４  （３）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一眼レフカメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラなどのオートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式のレンズに関するものであり、特に無限遠物体から撮影倍率等倍までの広い範囲にわたり収差補正を良好に行った画角１４度程度の高性能なマクロレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、マクロレンズにおいて物体距離の範囲を拡大しようとすると、フォーカスに伴なう収差変動が増大する問題があった。
【０００３】
本発明と同一出願人による特開平３−２７８０１２号公報では、光学系を物体側から順に正、負、正、負の４レンズ群により構成し、負の第２レンズ群と正の第３レンズ群とを移動し、各レンズ群のパワーや第２群、第３群の倍率負担を適切な範囲に設定することによりＦナンバ２．８と大口径なマクロレンズを開示している。しかし近接能力が撮影倍率が０．５倍程度しかなかった。
【０００４】
また、特開平５−３２３１９１号公報では、光学系を物体側から順に正、正、負、正の４レンズ群により構成し、無限遠から近距離へ合焦する際、正の第１レンズ群は非線形に移動し、正の第２レンズ群と負の第３レンズ群の両群間隔が拡大するように変化させ、Ｆナンバ４ながら無限遠から撮影倍率等倍までフォーカス可能なマクロレンズを開示している。しかし、第１レンズ群がフォーカスに際し、非線形に移動するためＡＦ機構等の実現に問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
マクロレンズにおいて撮影倍率の範囲を拡大しようとすると、収差変動が大きくなり、これを良好に補正することが困難になる。また、近年のＡＦカメラに適合させるためには、フォーカス群の重量軽減および、フォーカス移動量削減が必要とされていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上述した従来技術の課題に対してなされたものであり、無限遠物体から撮影倍率等倍付近にいたる広範囲な撮影領域で収差変動が少なく、ＡＦに適したインナーフォーカス方式を採用したマクロレンズの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、光学系を以下のように構成した。すなわち、物体側より順に正パワーの第１レンズ群Ｌ１、負パワーの第２レンズ群Ｌ２、正パワーの第３レンズ群Ｌ３、負パワーの第４レンズ群Ｌ４を有し、物体距離無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第１レンズ群Ｌ１は像面に対して固定であり、第２レンズ群Ｌ２は像面方向へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は物体方向へ移動し、第４レンズ群Ｌ４は像面に対して固定であり、第２群Ｌ２の無限遠時の結像倍率をβ２∞、第２群Ｌ２の等倍時の結像倍率をβ２ＭＯＤとした時、
｜β２∞｜＞｜β２ＭＯＤ｜  （β２ＭＯＤ＜０）（１）
なる条件を満足することを特徴としている。
【０００８】
さらに、第３群Ｌ３の等倍時の結像倍率をβ３ＭＯＤとした時、
β３ＭＯＤ＜０（２）
なる条件を満足することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の各群の倍率負担は、以下の原理に基づき条件化を行った。
【００１０】
前置き絞りの正パワーを持つ単レンズを考えると、軸外光束に対し理想的なレンズ形状は、物体側に凹面を向けた凸メニスカス形状となる。また、この形状に入射する軸上光束の理想的な物点位置は物体側に物点がある場合である。したがって、この凸レンズは収束系となり結像倍率は負となる。
【００１１】
本発明は、物体側から順に正負正負の４つの群で構成され、絞りは第２群と第３群の間に位置するため、第３群と絞りの関係は前述の前置き絞りと同じになる。したがって、第３群の倍率負担は負となることが望ましい。また、第４群は負パワーの拡大系であり正の倍率を持つため、合成系が収束系になるには、第２群は負の倍率を持つことになる。
【００１２】
以下、本発明の条件式について説明する。
【００１３】
条件式（１）は第２レンズ群の倍率負担を規定する。この条件は条件式（２）と相俟って上記、原理を満足するための条件である。
【００１４】
条件式（１）を満足しない場合、β２∞＜β２ＭＯＤ、β２ＭＯＤが正の符号をもつことになり、必然的にβ３ＭＯＤがプラスになり軸外収差、特にコマ収差、非点収差に影響を及ぼす。
【００１５】
条件式（２）は第３レンズ群の倍率負担を規定する。β３ＭＯＤ＞０になると第３群の物点は第３群よりも像側に位置することになり、第３群の軸上収差補正は容易になるが軸外収差の補正が困難になる。
【００１６】
上記の条件を満足して、さらに良好な性能を得るためには、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、物体距離無限遠時の全系の焦点距離をｆとすると、以下の条件とすることが必要となる。
０．３４＜｜ｆ４／ｆ｜＜０．５４（３）
【００１７】
条件式（３）の下限を越え第４レンズ群ｆ４の焦点距離が短くなると、系をコンパクト化できるが軸上色収差、球面収差が補正過剰となるので好ましくない。また、バックフォーカスが短くなるため、一眼レフカメラに適用する場合、ミラーとの干渉を招く。また、条件式（３）の上限を越え第４レンズ群ｆ４の焦点距離が長くなると、収差補正上有利であるが系が大型化する。また、射出瞳が物体側によるのでフランジ位置における最大画角の光線高が高くなり十分な周辺光量を確保しようとすると鏡筒を太くしなければならない。
【００１８】
【実施例】
図１、５、９、１３、１７は本発明の数値実施例１〜５のレンズ構成図である。また、図２、３、４、６、７、８、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１８、１９、２０は本発明の数値実施例１〜５の収差図である。
【００１９】
以下に、各実施例の諸元を示す。なお、各実施例とも開口絞りは第２群と３群の間に位置している。実施例の諸元表中における左端の数字は物体側からの順序を示しＲ（Ｉ）はレンズ面の曲率半径、Ｄ（Ｉ）はレンズ面間隔、屈折率ＮＤ，アッベ数Ｖｄであり、ｆは全系の焦点距離、Ｆはナンバ、ＢＦはバックフォーカス、βは撮影倍率、Ｄ（０）は物体から第１面までの距離を表わしている。
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【００２０】
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【００２１】
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【００２２】
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【００２３】
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【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、第２群、第３群の倍率負担を適切に設定することで、無限遠物体から等倍まで広範囲にわたり良好な光学性能のマクロレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のレンズ構成図である。
【図２】本発明の実施例１の無限遠時の収差図である。
【図３】本発明の実施例１の撮影倍率が−０．５倍時の収差図である。
【図４】本発明の実施例１の撮影倍率が等倍時の収差図である。
【図５】本発明の実施例２のレンズ構成図である。
【図６】本発明の実施例２の無限遠時の収差図である。
【図７】本発明の実施例２の撮影倍率が−０．５倍時の収差図である。
【図８】本発明の実施例２の撮影倍率が等倍時の収差図である。
【図９】本発明の実施例３のレンズ構成図である。
【図１０】本発明の実施例３の無限遠時の収差図である。
【図１１】本発明の実施例３の撮影倍率が−０．５倍時の収差図である。
【図１２】本発明の実施例３の撮影倍率が等倍時の収差図である。
【図１３】本発明の実施例４のレンズ構成図である。
【図１４】本発明の実施例４の無限遠時の収差図である。
【図１５】本発明の実施例４の撮影倍率が−０．５倍時の収差図である。
【図１６】本発明の実施例４の撮影倍率が等倍時の収差図である。
【図１７】本発明の実施例５のレンズ構成図である。
【図１８】本発明の実施例５の無限遠時の収差図である。
【図１９】本発明の実施例５の撮影倍率が−０．５倍時の収差図である。
【図２０】本発明の実施例５の撮影倍率が等倍時の収差図である。
【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
R1,R2・・・・  レンズ面番号
D1,D2・・・・  レンズ面間隔番号
Ｆ    Ｆナンバ
ｙ’  像高
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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