JP2018141888A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 小型で、無限遠物体合焦時から撮影倍率が等倍付近となる最至近物体合焦時まで諸収差を良好に補正し、全撮影領域において高い防振性能を有する撮像レンズ、および、この撮像レンズを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】 物体側から順に、合焦時固定の正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と、正の第３レンズ群Ｇ３と、合焦時固定の負の第４レンズ群Ｇ４とからなり、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、防振レンズ群である第４ａレンズ群Ｇ４ａと、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂとからなり、所定の条件式を満足するものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、および監視用カメラ等の電子カメラに好適な撮像レンズ、ならびに、この撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
映画撮影用カメラ、放送用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、および監視用カメラ等の電子カメラにおいて、近距離物体の撮影を主たる目的とした撮影レンズに、マクロレンズと呼ばれるものがある。
このマクロレンズは、撮影倍率が０倍となる無限遠物体から撮影倍率が等倍付近となる近距離物体までの広範囲の物体距離において撮影できるように構成されていることが好ましい。また、レンズ系の一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることにより、像面上の像のぶれを補正する防振機構を備えていることが好ましい。このようなマクロレンズとして、例えば下記特許文献１の撮像レンズが提案されている。
特開２００１−２７２６０１号公報
特許文献１の撮像レンズは、撮影倍率が等倍まで撮影可能な中望遠のマクロレンズであり、第４レンズ群内の一部で防振を行っているが、防振感度が小さく防振レンズ群の移動量が大きくなるため、十分な防振性能を持たせようとすると鏡胴が大きくなってしまうという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、小型で、無限遠物体合焦時から撮影倍率が等倍付近となる最至近物体合焦時まで諸収差を良好に補正し、全撮影領域において高い防振性能を有する撮像レンズ、および、この撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第１レンズ群は像面に対して固定され、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動し、第４レンズ群は像面に対して固定され、第４レンズ群は、物体側から順に、第４ａレンズ群と、第４ｂレンズ群とからなり、第４ａレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることにより、像面上の像のぶれを補正し、第４ａレンズ群の焦点距離をｆ４ａ、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（１）を満足することを特徴とする。
０．２５＜｜ｆ４ａ/ｆ｜＜０．４５ …（１）
なお、条件式（１−１）を満足することが好ましい。
０．２９＜｜ｆ４ａ/ｆ｜＜０．４２ …（１−１）
本発明の撮像レンズにおいては、第４ａレンズ群は、正レンズと負レンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズを有し、第４ａレンズ群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａｂ、第４ａレンズ群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａａとしたとき、条件式（２）を満足することが好ましく、条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
１８＜ν４ａｂ−ν４ａａ＜３５ …（２）
２７＜ν４ａｂ−ν４ａａ＜３５ …（２−１）
また、第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１ａレンズと、正の屈折力を有する第１ｂレンズと、負の屈折力を有する第１ｃレンズと、正の屈折力を有する第１ｄレンズとからなり、第１ｂレンズのｄ線におけるアッベ数をν１ｂ、第１ｃレンズのｄ線におけるアッベ数をν１ｃとしたとき、条件式（３）を満足することが好ましい。
３５＜ν１ｂ−ν１ｃ＜５０ …（３）
また、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（４）を満足することが好ましく、条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
０．５＜ｆ１／ｆ＜０．７ …（４）
０．５５＜ｆ１／ｆ＜０．６７ …（４−１）
また、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（５）を満足することが好ましく、条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
０．３５＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．６ …（５）
０．３８＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．５７ …（５−１）
また、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（６）を満足することが好ましく、条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
０．４＜ｆ３／ｆ＜０．５ …（６）
０．４２＜ｆ３／ｆ＜０．５ …（６−１）
また、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（７）を満足することが好ましく、条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
０．５＜｜ｆ４／ｆ｜＜２ …（７）
０．６＜｜ｆ４／ｆ｜＜１．５ …（７−１）
また、第４ａレンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率をβ４ａ、第４ｂレンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率をβ４ｂとしたとき、条件式（８）を満足することが好ましく、条件式（８−１）を満足することがより好ましい。
１＜｜（１−β４ａ）×β４ｂ｜＜２ …（８）
１．３＜｜（１−β４ａ）×β４ｂ｜＜１．６ …（８−１）
また、第４ａレンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａａレンズと負の屈折力を有する第４ａｂレンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズと、負の屈折力を有する第４ａｃレンズとからなることが好ましい。
この場合、第４ａｃレンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａｃとしたとき、条件式（９）を満足することが好ましく、条件式（９−１）を満足することがより好ましい。
６０＜ν４ａｃ＜１００ …（９）
７０＜ν４ａｃ＜１００ …（９−１）
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の撮像レンズを備えたことを特徴とする。
なお、上記「〜からなる」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやマスクやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分等を含んでもよいことを意図するものである。
また、上記「レンズ群」とは、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。また、レンズ群の屈折力の符号、レンズの屈折力の符号、およびレンズの面形状は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。また、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
本発明によれば、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第１レンズ群は像面に対して固定され、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動し、第４レンズ群は像面に対して固定され、第４レンズ群は、物体側から順に、第４ａレンズ群と、第４ｂレンズ群とからなり、第４ａレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることにより、像面上の像のぶれを補正し、第４ａレンズ群の焦点距離をｆ４ａ、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（１）を満足するものとしたので、小型で、無限遠物体合焦時から撮影倍率が等倍付近となる最至近物体合焦時まで諸収差を良好に補正し、全撮影領域において高い防振性能を有する撮像レンズ、および、この撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる撮像レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例４の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例６の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例７の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例８の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例１の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例１の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例２の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例２の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例３の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例３の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例４の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例４の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例５の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例５の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例６の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例６の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例７の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例７の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の実施例８の撮像レンズの各横収差図 本発明の実施例８の撮像レンズの各横収差図（防振時） 本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成図
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図であり、「ＩＮＦ」と付した上段に無限遠物体合焦時の構成を示し、「β＝−１．０」と付した下段に撮影倍率が等倍となる最至近物体合焦時の構成を示している。図１に示す構成例は、後述の実施例１の撮像レンズの構成と共通である。図１は、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさおよび／または形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の絞りの位置を示すものである。
本実施形態の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
この撮像レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、および／または赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
この撮像レンズは、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定されるように構成されている。
このように、第１レンズ群Ｇ１を合焦時に固定とすることにより、合焦時に全長が一定となり、撮影時に被写体と干渉する懸念を減らすことができる。また、第４レンズ群Ｇ４を合焦時に固定とすることにより、鏡胴内部へのゴミの進入を防止できる。また、フローティングフォーカス方式として、合焦時に第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の２つの群を独立して異なる軌跡で移動させることにより、無限遠物体から最至近物体までの撮影範囲において、収差変動を抑え、高い光学性能を得ることができる。なお、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３については、直線的に移動させてもよいし、曲線的に移動させてもよい。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａレンズ群Ｇ４ａと、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂとからなり、第４ａレンズ群Ｇ４ａを光軸に対して垂直方向に移動させることにより、像面上の像のぶれを補正するように構成されている。
このように、合焦時に固定である第４レンズ群Ｇ４中で防振を行うことにより、良好な防振性能を得ることができる。また、第４レンズ群Ｇ４の一部のみを移動することで、移動群の重量を軽くすることができる。
また、第４ａレンズ群の焦点距離をｆ４ａ、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（１）を満足するように構成されている。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、防振レンズ群のパワーが弱くなり過ぎるのを防ぐことができるため、防振時の移動量を抑えることができる。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、防振時の性能の変化が大きくなり過ぎるのを防ぐことができるため、良好な防振性能を得ることができる。なお、下記条件式（１−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．２５＜｜ｆ４ａ/ｆ｜＜０．４５ …（１）
０．２９＜｜ｆ４ａ/ｆ｜＜０．４２ …（１−１）
本実施形態の撮像レンズにおいては、第４ａレンズ群Ｇ４ａは、正レンズと負レンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズを有し、第４ａレンズ群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａｂ、第４ａレンズ群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａａとしたとき、条件式（２）を満足することが好ましい。このように、防振レンズ群である第４ａレンズ群Ｇ４ａに、正レンズと負レンズからなる接合レンズを含むことにより、球面収差の補正に有利になるとともに、防振時の色収差の変動をより抑えることができる。また、条件式（２）を満足することによって、防振時の色収差の発生を抑えることができる。なお、下記条件式（２−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
１８＜ν４ａｂ−ν４ａａ＜３５ …（２）
２７＜ν４ａｂ−ν４ａａ＜３５ …（２−１）
また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１ａレンズＬ１ａと、正の屈折力を有する第１ｂレンズＬ１ｂと、負の屈折力を有する第１ｃレンズＬ１ｃと、正の屈折力を有する第１ｄレンズＬ１ｄとからなり、第１ｂレンズのｄ線におけるアッベ数をν１ｂ、第１ｃレンズのｄ線におけるアッベ数をν１ｃとしたとき、条件式（３）を満足することが好ましい。このように、第１レンズ群Ｇ１を複数のレンズで構成することにより、組立感度を分散することができる。また、条件式（３）を満足することによって、無限遠物体合焦時の軸上色収差を良好に保つことができる。
３５＜ν１ｂ−ν１ｃ＜５０ …（３）
また、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、小型化に有利となる。条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、球面収差および色収差の変動を抑えることができる。なお、下記条件式（４−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．５＜ｆ１／ｆ＜０．７ …（４）
０．５５＜ｆ１／ｆ＜０．６７ …（４−１）
また、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の上限以上とならないようにすることによって、合焦時の移動量を抑え、小型化に有利となる。条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、合焦時の収差変動を抑えることができる。なお、下記条件式（５−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．３５＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．６ …（５）
０．３８＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．５７ …（５−１）
また、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、合焦時の移動量を抑え、小型化に有利となる。条件式（６）の下限以下とならないようにすることによって、合焦時の収差変動を抑えることができる。なお、下記条件式（６−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．４＜ｆ３／ｆ＜０．５ …（６）
０．４２＜ｆ３／ｆ＜０．５ …（６−１）
また、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の上限以上とならないようにすることによって、小型化に有利となる。条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、バックフォーカスを確保するのが容易となるため、必要に応じてレンズ系の後にアタッチメント等（テレコンバータ等）を挿入することが可能となる。なお、下記条件式（７−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．５＜｜ｆ４／ｆ｜＜２ …（７）
０．６＜｜ｆ４／ｆ｜＜１．５ …（７−１）
また、第４ａレンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率をβ４ａ、第４ｂレンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率をβ４ｂとしたとき、条件式（８）を満足することが好ましい。条件式（８）の上限以上とならないようにすることによって、防振レンズ群の感度が高くなり過ぎるのを防ぐことができるため、防振時のコマ収差および色収差等の変動を抑えることができる。条件式（８）の下限以下とならないようにすることによって、防振時の移動量が大きくなり過ぎるのを防ぐことができるため、鏡胴径を小さくするのに有利となる。なお、下記条件式（８−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
１＜｜（１−β４ａ）×β４ｂ｜＜２ …（８）
１．３＜｜（１−β４ａ）×β４ｂ｜＜１．６ …（８−１）
また、第４ａレンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａａレンズＬ４ａａと負の屈折力を有する第４ａｂレンズＬ４ａｂを物体側からこの順に接合してなる接合レンズと、負の屈折力を有する第４ａｃレンズＬ４ａｃとからなることが好ましい。このように、防振レンズ群である第４ａレンズ群Ｇ４ａを３枚のレンズで構成することにより、防振時の性能の変化を小さくすることができる。
この場合、第４ａｃレンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａｃとしたとき、条件式（９）を満足することが好ましい。条件式（９）を満足することによって、防振時の色収差の発生をより効果的に抑えることができる。なお、下記条件式（９−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
６０＜ν４ａｃ＜１００ …（９）
７０＜ν４ａｃ＜１００ …（９−１）
本撮像レンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。
また、この撮像レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、レンズ系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、および／または赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置してもよい。なお、これらの各種フィルタをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよいし、いずれかのレンズのレンズ面に各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。
まず、実施例１の撮像レンズについて説明する。実施例１の撮像レンズの構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２〜８に対応した図２〜８においては、「ＩＮＦ」と付した上段に無限遠物体合焦時の構成を示し、「β＝−１．０」と付した下段に撮影倍率が等倍となる最至近物体合焦時の構成を示している。また、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさおよび／または形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の絞りの位置を示すものである。
実施例１の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されており、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、防振レンズ群である第４ａレンズ群Ｇ４ａと、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂとから構成されている。また、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定されるように構成されている。
第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１ａ〜Ｌ１ｄの４枚のレンズから構成されており、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２ａ〜Ｌ２ｃの３枚のレンズから構成されており、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３ａ〜Ｌ３ｃの３枚のレンズから構成されており、第４ａレンズ群Ｇ４ａはレンズＬ４ａａ〜Ｌ４ａｃの３枚のレンズから構成されており、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂはレンズＬ４ｂａ〜Ｌ４ｂｃの３枚のレンズから構成されている。
実施例１の撮像レンズのレンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜８についても基本的に同様である。
表１のレンズデータにおいて、面番号の欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加する面番号を示し、曲率半径の欄には各面の曲率半径を示し、面間隔の欄には各面とその次の面との光軸Ｚ上の間隔を示す。また、ｎの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に対する屈折率を示し、νの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に対するアッベ数を示す。ここで、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。レンズデータには、光学部材ＰＰも含めて示している。また、レンズデータにおいて、合焦時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[面番号]と記載している。このＤＤ[面番号]に対応する数値は表３に示している。
表２の諸元に関するデータに、全系の焦点距離ｆ´、ＦナンバーＦＮｏ、および、全画角２ωの値を示す。
表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。表４の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。非球面係数は、下記式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝４〜２０）の値である。
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝４〜２０）
とする。
実施例１の撮像レンズの各収差図を図９に示す。なお、図９中の上段左側から順に無限遠物体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示し、図９中の下段左側から順に撮影倍率が等倍となる最至近物体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。球面収差、非点収差、および歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル））、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ（ナノメートル）)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および一点鎖線で示す。非点収差図にはサジタル方向およびタンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線および短破線で示す。倍率色収差図にはＣ線（波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル））およびＦ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））についての収差をそれぞれ長破線および短破線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
実施例１の撮像レンズの手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図１７に示す。図１７では、「ＩＮＦ」と付した上段に無限遠物体合焦時の横収差図を示し、「β＝−１．０」と付した下段に撮影倍率が等倍となる最至近物体合焦時の横収差図を示している。各横収差図は左右２列に収差を示しているが、左列のものがタンジェンシャル方向に関する収差、右列のものがサジタル方向に関する収差である。各横収差図は、像面の中心における収差を上段に、像高が＋側最大像高の８０％となる位置における収差を中段に、そして像高が−側最大像高の８０％となる位置における収差を下段に示している。
また、実施例１の撮像レンズの手ぶれ補正ありの時（角度０．３度相当分防振レンズ群移動）の各横収差図を図１８に示す。図面の記載方法は手ぶれ補正なしの場合と同様である。なお、図１７および図１８では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル）)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル）)、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ（ナノメートル）)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および一点鎖線で示す。また、各収差図中のωは半画角を意味する。
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
次に、実施例２の撮像レンズについて説明する。実施例２の撮像レンズの構成を示す断面図を図２に示す。実施例２の撮像レンズは、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例２の撮像レンズのレンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表７に、非球面係数に関するデータを表８に、各収差図を図１０に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図１９に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図２０に示す。
次に、実施例３の撮像レンズについて説明する。実施例３の撮像レンズの構成を示す断面図を図３に示す。実施例３の撮像レンズは、第４ａレンズ群Ｇ４ａがレンズＬ４ａａおよびＬ４ａｂの２枚のレンズから構成されている以外は、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例３の撮像レンズのレンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表１１に、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図１１に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図２１に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図２２に示す。
次に、実施例４の撮像レンズについて説明する。実施例４の撮像レンズの構成を示す断面図を図４に示す。実施例４の撮像レンズは、実施例３と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例４の撮像レンズのレンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表１５に、各収差図を図１２に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図２３に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図２４に示す。
次に、実施例５の撮像レンズについて説明する。実施例５の撮像レンズの構成を示す断面図を図５に示す。実施例５の撮像レンズは、実施例３と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例５の撮像レンズのレンズデータを表１６に、諸元に関するデータを表１７に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表１８に、各収差図を図１３に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図２５に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図２６に示す。
次に、実施例６の撮像レンズについて説明する。実施例６の撮像レンズの構成を示す断面図を図６に示す。実施例６の撮像レンズは、実施例３と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例６の撮像レンズのレンズデータを表１９に、諸元に関するデータを表２０に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表２１に、各収差図を図１４に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図２７に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図２８に示す。
次に、実施例７の撮像レンズについて説明する。実施例７の撮像レンズの構成を示す断面図を図７に示す。実施例７の撮像レンズは、実施例３と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例７の撮像レンズのレンズデータを表２２に、諸元に関するデータを表２３に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表２４に、各収差図を図１５に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図２９に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図３０に示す。
次に、実施例８の撮像レンズについて説明する。実施例８の撮像レンズの構成を示す断面図を図８に示す。実施例８の撮像レンズは、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂがレンズＬ４ｂａおよびＬ４ｂｂの２枚のレンズから構成されている以外は、実施例３と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例８の撮像レンズのレンズデータを表２５に、諸元に関するデータを表２６に、合焦時に変化する面間隔に関するデータを表２７に、各収差図を図１６に、手ぶれ補正なしの時の各横収差図を図３１に、手ぶれ補正ありの時の各横収差図を図３２に示す。
実施例１〜８の撮像レンズの条件式（１）〜（９）に対応する値を表２８に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表２８に示す値はこの基準波長におけるものである。
以上のデータから、実施例１〜８の撮像レンズは全て、条件式（１）〜（９）を満たしており、小型で、無限遠物体合焦時から撮影倍率が等倍付近となる最至近物体合焦時まで諸収差を良好に補正し、全撮影領域において高い防振性能を有する撮像レンズであることが分かる。
次に、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図３３に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態に係る撮像レンズ１を用いた撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置１０としては、例えば、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、および監視用カメラ等の電子カメラを挙げることができる。
撮像装置１０は、撮像レンズ１、撮像レンズ１の像側に配置されたフィルタ４、撮像素子５、撮像素子５からの出力信号を演算処理する信号処理部６、および撮像レンズ１の合焦を行うためのフォーカス制御部７を備える。図３３では撮像レンズ１が有する第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４を概念的に図示している。撮像素子５は、撮像レンズ１により形成された被写体の像を撮像して電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子５は、その撮像面が撮像レンズ１の像面に一致するように配置される。
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
例えば、上記実施例では無限遠物体から近距離物体に合焦するレンズ系を挙げたが、本発明は有限距離の遠距離物体から近距離物体に合焦する撮像レンズに適用可能であることは言うまでもない。
また、本発明の実施形態にかかる撮像装置についても、上記例に限定されず、種々の態様とすることができる。
１ 撮像レンズ
４ フィルタ
５ 撮像素子
６ 信号処理部
７ フォーカス制御部
１０ 撮像装置
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
Ｇ４ａ 第４ａレンズ群
Ｇ４ｂ 第４ｂレンズ群
Ｌ１ａ〜Ｌ４ｂｃ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (19)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
    無限遠物体から最至近物体への合焦時に、前記第１レンズ群は像面に対して固定され、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は像面に対して固定され、
    前記第４レンズ群は、物体側から順に、第４ａレンズ群と、第４ｂレンズ群とからなり、前記第４ａレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることにより、像面上の像のぶれを補正し、
    前記第４ａレンズ群の焦点距離をｆ４ａ、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、
    ０．２５＜｜ｆ４ａ/ｆ｜＜０．４５ …（１）
    で表される条件式（１）を満足する
    ことを特徴とする撮像レンズ。
  2. 前記第４ａレンズ群は、正レンズと負レンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズを有し、
    前記第４ａレンズ群の前記負レンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａｂ、前記第４ａレンズ群の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａａとしたとき、
    １８＜ν４ａｂ−ν４ａａ＜３５ …（２）
    で表される条件式（２）を満足する
    請求項１記載の撮像レンズ。
  3. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１ａレンズと、正の屈折力を有する第１ｂレンズと、負の屈折力を有する第１ｃレンズと、正の屈折力を有する第１ｄレンズとからなり、
    前記第１ｂレンズのｄ線におけるアッベ数をν１ｂ、前記第１ｃレンズのｄ線におけるアッベ数をν１ｃとしたとき、
    ３５＜ν１ｂ−ν１ｃ＜５０ …（３）
    で表される条件式（３）を満足する
    請求項１または２記載の撮像レンズ。
  4. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
    ０．５＜ｆ１／ｆ＜０．７ …（４）
    で表される条件式（４）を満足する
    請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  5. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
    ０．３５＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．６ …（５）
    で表される条件式（５）を満足する
    請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  6. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、
    ０．４＜ｆ３／ｆ＜０．５ …（６）
    で表される条件式（６）を満足する
    請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  7. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
    ０．５＜｜ｆ４／ｆ｜＜２ …（７）
    で表される条件式（７）を満足する
    請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  8. 前記第４ａレンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率をβ４ａ、前記第４ｂレンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率をβ４ｂとしたとき、
    １＜｜（１−β４ａ）×β４ｂ｜＜２ …（８）
    で表される条件式（８）を満足する
    請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  9. 前記第４ａレンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａａレンズと負の屈折力を有する第４ａｂレンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズと、負の屈折力を有する第４ａｃレンズとからなる
    請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  10. 前記第４ａｃレンズのｄ線におけるアッベ数をν４ａｃとしたとき、
    ６０＜ν４ａｃ＜１００ …（９）
    で表される条件式（９）を満足する
    請求項９記載の撮像レンズ。
  11. ０．２９＜｜ｆ４ａ/ｆ｜＜０．４２ …（１−１）
    で表される条件式（１−１）を満足する
    請求項１記載の撮像レンズ。
  12. ２７＜ν４ａｂ−ν４ａａ＜３５ …（２−１）
    で表される条件式（２−１）を満足する
    請求項２記載の撮像レンズ。
  13. ０．５５＜ｆ１／ｆ＜０．６７ …（４−１）
    で表される条件式（４−１）を満足する
    請求項４記載の撮像レンズ。
  14. ０．３８＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．５７ …（５−１）
    で表される条件式（５−１）を満足する
    請求項５記載の撮像レンズ。
  15. ０．４２＜ｆ３／ｆ＜０．５ …（６−１）
    で表される条件式（６−１）を満足する
    請求項６記載の撮像レンズ。
  16. ０．６＜｜ｆ４／ｆ｜＜１．５ …（７−１）
    で表される条件式（７−１）を満足する
    請求項７記載の撮像レンズ。
  17. １．３＜｜（１−β４ａ）×β４ｂ｜＜１．６ …（８−１）
    で表される条件式（８−１）を満足する
    請求項８記載の撮像レンズ。
  18. ７０＜ν４ａｃ＜１００ …（９−１）
    で表される条件式（９−１）を満足する
    請求項１０記載の撮像レンズ。
  19. 請求項１から１８のいずれか１項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
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