JP2697119B2 - 近距離撮影可能なレンズ系 - Google Patents
近距離撮影可能なレンズ系Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/22—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with movable lens means specially adapted for focusing at close distances
Landscapes
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無限遠から等倍まで、撮影可能な近距離補正
方式を採用した標準レンズ、特に大口径比マイクロレン
ズあるいは大口径比マクロレンズに関する。
方式を採用した標準レンズ、特に大口径比マイクロレン
ズあるいは大口径比マクロレンズに関する。
無限遠から極近接距離まで撮影可能なレンズ系は従来
種々提案されている。これらのうち物体側から順に正の
第１群、正の第２群、負の第３群からなる３群構成であ
って、合焦に際して３つの群全てを物体側へそれぞれ繰
り出して合焦するもの（ａ）として、特開昭59−228220
号公報、特開昭62−195617号公報、特開昭57−46222号
公報、特開昭57−46222号公報等が知られている。
種々提案されている。これらのうち物体側から順に正の
第１群、正の第２群、負の第３群からなる３群構成であ
って、合焦に際して３つの群全てを物体側へそれぞれ繰
り出して合焦するもの（ａ）として、特開昭59−228220
号公報、特開昭62−195617号公報、特開昭57−46222号
公報、特開昭57−46222号公報等が知られている。
また負の第３群を固定して正の第１群と第２群をそれ
ぞれ物体側へ繰り出すことによって合焦するもの（ｂ）
として、（１）特開昭56−107210号公報、（２）特開昭
58−34418号公報、（３）特開昭59−15241号公報等があ
る。
ぞれ物体側へ繰り出すことによって合焦するもの（ｂ）
として、（１）特開昭56−107210号公報、（２）特開昭
58−34418号公報、（３）特開昭59−15241号公報等があ
る。
さらに、負の第３群を固定して正の第１群と第２群と
を一体として物体側へ繰り出すことによって近距離合焦
するもの（ｃ）として、特開昭63−179308号公報、特開
昭60−188917号公報、特開昭62−22711号公報がある。
を一体として物体側へ繰り出すことによって近距離合焦
するもの（ｃ）として、特開昭63−179308号公報、特開
昭60−188917号公報、特開昭62−22711号公報がある。
これらのレンズはいずれもフローティング方式を採用
したマイクロレンズ、あるいはマクロレンズと呼ばれて
おり、無限遠から撮影倍率が等倍乃至1/2倍程度までの
近距離撮影が可能となっている。３つの群が全て移動す
る上記（ａ）のレンズ系では可動レンズ群の数が多いた
め近距離撮影時の収差変動の補正の自由度が高いという
利点がある反面、合焦機構が複雑となり、レンズ群の偏
心公差等が厳しくなるという問題があった。
したマイクロレンズ、あるいはマクロレンズと呼ばれて
おり、無限遠から撮影倍率が等倍乃至1/2倍程度までの
近距離撮影が可能となっている。３つの群が全て移動す
る上記（ａ）のレンズ系では可動レンズ群の数が多いた
め近距離撮影時の収差変動の補正の自由度が高いという
利点がある反面、合焦機構が複雑となり、レンズ群の偏
心公差等が厳しくなるという問題があった。
また、上記（ｃ）のレンズ系は合焦機構が簡単ではあ
るが収差補正の自由度が不足して無限遠から等倍までの
広い合焦範囲にわたって光学性能は十分とは言えない。
るが収差補正の自由度が不足して無限遠から等倍までの
広い合焦範囲にわたって光学性能は十分とは言えない。
そして、上記（ｂ）のレンズ系のうち（１）のもので
は、等倍まで撮影可能ではあるものの、第３群は非常に
複雑なレンズ構成となっている。また、（２）のもので
は第３群の構成は比較的簡単ではあるが第３群の担う倍
率が比較的高くなっているため、良好な収差補正状態に
て撮影可能な至近距離はせいぜい撮影倍率にして1/2倍
程度に過ぎない。（３）のものでは、第３群の担う倍率
が低すぎるため第１群の最大繰り出し量を大きくするこ
とが必要となり、至近距離撮影状態における周辺光量を
確保するために固定された第３群のレンズ口径が大きな
ものとなってしまう。
は、等倍まで撮影可能ではあるものの、第３群は非常に
複雑なレンズ構成となっている。また、（２）のもので
は第３群の構成は比較的簡単ではあるが第３群の担う倍
率が比較的高くなっているため、良好な収差補正状態に
て撮影可能な至近距離はせいぜい撮影倍率にして1/2倍
程度に過ぎない。（３）のものでは、第３群の担う倍率
が低すぎるため第１群の最大繰り出し量を大きくするこ
とが必要となり、至近距離撮影状態における周辺光量を
確保するために固定された第３群のレンズ口径が大きな
ものとなってしまう。
そこで、本発明の目的は、比較的簡単なレンズ構成で
ありながら、無限遠から等倍に至る極めて広い合焦領域
にわたって優れた結像性能を維持するとともにレンズ系
の小型化を可能とし又レンズ鏡筒の構造上も無理のない
レンズ系を提供することにある。
ありながら、無限遠から等倍に至る極めて広い合焦領域
にわたって優れた結像性能を維持するとともにレンズ系
の小型化を可能とし又レンズ鏡筒の構造上も無理のない
レンズ系を提供することにある。
本発明は、物体側から順に、正屈折力の第１群、正屈
折力の第２群及び負屈折力の第３群を有し、無限遠から
近距離に合焦する際に、第１群と第２群とが該両群の間
隔を拡大しつつ、像面に対して固定された第３群に対し
て物体側に移動し、負の第３群は物体側から順に正レン
ズと負レンズとを有する構成を基本としている。そし
て、 f :無限遠合焦状態の全光学系の合成焦点距離 f1 :前記第１群の焦点距離 f2 :前記第２群の焦点距離 f3 :前記第３群の焦点距離 f12:前記第１群と第２群との合成焦点距離 q:前記第３群中の正レンズの形状因子 とするとき、 1.72＜f1/f＜2.0 ……（１） 1.5＜f1/f2＜2.0 ……（２） −5.5＜f3/f＜−2.0 ……（３） 1.05＜f/f12＜1.3 ……（４） −1.22＜ｑ＜−0.65 ……（５） （なお、形状因子ｑは、そのレンズ成分の物体側レンズ
面の曲率半径をｒaとし、像側レンズ面の曲率半径をｒb
とするとき、 ｑ＝（ｒb＋ｒa）／（ｒb−ｒa） で定義するものとする。） の各条件を満足するものである。
折力の第２群及び負屈折力の第３群を有し、無限遠から
近距離に合焦する際に、第１群と第２群とが該両群の間
隔を拡大しつつ、像面に対して固定された第３群に対し
て物体側に移動し、負の第３群は物体側から順に正レン
ズと負レンズとを有する構成を基本としている。そし
て、 f :無限遠合焦状態の全光学系の合成焦点距離 f1 :前記第１群の焦点距離 f2 :前記第２群の焦点距離 f3 :前記第３群の焦点距離 f12:前記第１群と第２群との合成焦点距離 q:前記第３群中の正レンズの形状因子 とするとき、 1.72＜f1/f＜2.0 ……（１） 1.5＜f1/f2＜2.0 ……（２） −5.5＜f3/f＜−2.0 ……（３） 1.05＜f/f12＜1.3 ……（４） −1.22＜ｑ＜−0.65 ……（５） （なお、形状因子ｑは、そのレンズ成分の物体側レンズ
面の曲率半径をｒaとし、像側レンズ面の曲率半径をｒb
とするとき、 ｑ＝（ｒb＋ｒa）／（ｒb−ｒa） で定義するものとする。） の各条件を満足するものである。
この種のマイクロレンズは無限遠から等倍までの近接
撮影が可能であり、撮影倍率の増大につれてレンズ移動
量は一般に非常に大きくなる。例えば全体繰り出し方式
によるレンズの繰り出し量ｘは、 ｘ＝−βｆ …… （但し、βは撮影倍率、ｆは全系の焦点距離） と表され、等倍（β＝−１）のとき、繰り出し量ｘは、 ｘ＝ｆ となり、非常に大きくなる。
撮影が可能であり、撮影倍率の増大につれてレンズ移動
量は一般に非常に大きくなる。例えば全体繰り出し方式
によるレンズの繰り出し量ｘは、 ｘ＝−βｆ …… （但し、βは撮影倍率、ｆは全系の焦点距離） と表され、等倍（β＝−１）のとき、繰り出し量ｘは、 ｘ＝ｆ となり、非常に大きくなる。
一方、正の屈折力（1/f1）を有する前群と負の屈折力
（1/f2）を有する後群とで構成される２群構成のレンズ
とする場合、負の後群を固定して正の前群を物体側へx1
だけ移動することによって合焦する場合、合成倍率をβ
12とするとき、繰り出し量x1の関係式は、 x1＝−β１・f1, β12＝β１・β2, f12＝f1・β２ より、 x1＝−β12・f1 2/f12 …… （ただしβ１、β２は各群の担う倍率） となる。従って合成倍率（撮影倍率）β12＝−１のと
き、繰り出し量x1は、 x1＝f1 2/f12 となる。
（1/f2）を有する後群とで構成される２群構成のレンズ
とする場合、負の後群を固定して正の前群を物体側へx1
だけ移動することによって合焦する場合、合成倍率をβ
12とするとき、繰り出し量x1の関係式は、 x1＝−β１・f1, β12＝β１・β2, f12＝f1・β２ より、 x1＝−β12・f1 2/f12 …… （ただしβ１、β２は各群の担う倍率） となる。従って合成倍率（撮影倍率）β12＝−１のと
き、繰り出し量x1は、 x1＝f1 2/f12 となる。
ここで、f2＜０、β２＞１であるから、 x1/x＝f1 2/f12 2＝1/β2 2＜１ となり、 x1＜ｘ となることは明らかである。
従って、正の前群と負の後群との２群構成とすること
によって、全体繰り出し方式による場合よりも合焦に必
要な繰り出し量を減少することができる。
によって、全体繰り出し方式による場合よりも合焦に必
要な繰り出し量を減少することができる。
上記本発明の構成において、仮りに第１群と第２群と
を一体の前群とみなすと、上述した如く、実質的には正
レンズ群と負レンズ群との正・負２群タイプのレンズ系
となり、負の第３群は後群に相当することとなる。そし
て、本願発明の構成と上記２群タイプのレンズ系との相
違は前群の中で合焦に際し、正の第１群と第２群との間
隔が拡がりつつ物体側へそれぞれ繰り出ていくことであ
る。このとき、第１群と第２群との合成からなる前群と
しての屈折力1/f12は至近において弱くなる。
を一体の前群とみなすと、上述した如く、実質的には正
レンズ群と負レンズ群との正・負２群タイプのレンズ系
となり、負の第３群は後群に相当することとなる。そし
て、本願発明の構成と上記２群タイプのレンズ系との相
違は前群の中で合焦に際し、正の第１群と第２群との間
隔が拡がりつつ物体側へそれぞれ繰り出ていくことであ
る。このとき、第１群と第２群との合成からなる前群と
しての屈折力1/f12は至近において弱くなる。
すなわち、無限遠合焦状態における第１群と第２群の
主点間隔をＤ、その至近距離撮影状態における変化量を
ΔＤ（≧０）とすとき、 の関係が成り立ち、この（３）式から判るように、前群
は至近距離において焦点距離が長くなり、合焦に際して
繰り出し量が大きくなる。しかし、この前群中の近距離
補正が至近での収差補正の自由度を生ずる特徴を有して
いる。
主点間隔をＤ、その至近距離撮影状態における変化量を
ΔＤ（≧０）とすとき、 の関係が成り立ち、この（３）式から判るように、前群
は至近距離において焦点距離が長くなり、合焦に際して
繰り出し量が大きくなる。しかし、この前群中の近距離
補正が至近での収差補正の自由度を生ずる特徴を有して
いる。
また本発明においては、至近で全系の屈折力が強くな
るように第３群に適当な負の屈折力を有するレンズ群を
配置しているため、において上述の如く前群のレンズ
群の繰り出し量を比較的小さくすることが可能となって
いる。これらがマイクロレンズとして重要な条件であ
る。
るように第３群に適当な負の屈折力を有するレンズ群を
配置しているため、において上述の如く前群のレンズ
群の繰り出し量を比較的小さくすることが可能となって
いる。これらがマイクロレンズとして重要な条件であ
る。
また、マイクロレンズは至近距離撮影においてレンズ
の繰り出し量が極めて大きいため、レンズ鏡筒があまり
太くならないように繰り出し機構にいろいろと工夫がな
されている。一般には、繰り出し機構が多重となりレン
ズ鏡筒の外径が太くなる。この多重性を少なくしてレン
ズ系を細くするためには、レンズ系の無限遠配置におけ
るレンズ系の長さをある程度長くして、レンズ系の実質
的繰り出し量を少くすることが一眼レフカメラ用レンズ
では必要である。
の繰り出し量が極めて大きいため、レンズ鏡筒があまり
太くならないように繰り出し機構にいろいろと工夫がな
されている。一般には、繰り出し機構が多重となりレン
ズ鏡筒の外径が太くなる。この多重性を少なくしてレン
ズ系を細くするためには、レンズ系の無限遠配置におけ
るレンズ系の長さをある程度長くして、レンズ系の実質
的繰り出し量を少くすることが一眼レフカメラ用レンズ
では必要である。
さらに、本発明のマイクロレンズでは前群の繰り出し
量が大きいために、至近距離撮影状態において十分な周
辺光量を確保するためには、固定された第３群のレンズ
の有効口径が大きくなってしまい、レンズ鏡筒の太さを
細くすることが困難となってしまう。これを防ぐため
に、強い負の屈折力を有する第３レンズ群によって射出
瞳を像側へ近づけることができ、かつ、繰り出し量も減
ずることができるが、第１群と第２群とからなる前群と
して明るいレンズ系を必要とされるために、収差補正が
難しくなる傾向にある。
量が大きいために、至近距離撮影状態において十分な周
辺光量を確保するためには、固定された第３群のレンズ
の有効口径が大きくなってしまい、レンズ鏡筒の太さを
細くすることが困難となってしまう。これを防ぐため
に、強い負の屈折力を有する第３レンズ群によって射出
瞳を像側へ近づけることができ、かつ、繰り出し量も減
ずることができるが、第１群と第２群とからなる前群と
して明るいレンズ系を必要とされるために、収差補正が
難しくなる傾向にある。
そして、第３群中のレンズ配置を物側から順に正、負
のレンズ成分を配置することにより、射出瞳を像面側に
近づけ、固定された第３群の口径を小さくすることを可
能にしている。しかも、第３群中のレンズ成分をこのよ
うに配置することによって第３群の担う倍率を低くおさ
えることが可能であり、収差補正上非常に有利である。
のレンズ成分を配置することにより、射出瞳を像面側に
近づけ、固定された第３群の口径を小さくすることを可
能にしている。しかも、第３群中のレンズ成分をこのよ
うに配置することによって第３群の担う倍率を低くおさ
えることが可能であり、収差補正上非常に有利である。
以上の如き様々の観点からして、本願発明においては
上記の如く、各レンズ群の屈折力の配分について、また
第３群の中の正レンズについて、（１）〜（５）の条件
を必要としている。
上記の如く、各レンズ群の屈折力の配分について、また
第３群の中の正レンズについて、（１）〜（５）の条件
を必要としている。
上記の考察に基づいた各条件について以下に詳述す
る。
る。
条件式（１）は第１群の屈折力に対する全系の屈折力
の比であり、第１群の適切な屈折力配分を規定するもの
である。下限を超える場合には、第１群の屈折力が強く
なり過ぎるため、バックフォーカスが充分確保できなく
なり、第３群の倍率β３も強くすることが必要となる。
このため至近距離での輪帯球面収差の補正が困難とな
る。また第１群と第２群の間隔も充分確保することが出
来なくなる。上限を超える場合には、第１群の屈折力が
弱くなり、至近での球面収差、倍率の色収差との収差変
動が過大に発生し、補正が困難となる。
の比であり、第１群の適切な屈折力配分を規定するもの
である。下限を超える場合には、第１群の屈折力が強く
なり過ぎるため、バックフォーカスが充分確保できなく
なり、第３群の倍率β３も強くすることが必要となる。
このため至近距離での輪帯球面収差の補正が困難とな
る。また第１群と第２群の間隔も充分確保することが出
来なくなる。上限を超える場合には、第１群の屈折力が
弱くなり、至近での球面収差、倍率の色収差との収差変
動が過大に発生し、補正が困難となる。
条件式（２）は第１群の屈折力に対する第２群の屈折
力の比に関しており、第１群と第２群の適切な屈折力の
配分を規定するものである。下限を超えると、第１群の
屈折力が強くなり過ぎ、第２群との間隔の絞り空間を充
分に確保することができなくなる。また至近距離撮影状
態での輪帯球面収差の補正が困難であり、1/2倍の中間
倍率の撮影領域でサジタル像面が負に過大となるので不
適当である。上限を超えると、第１群の屈折力が弱く、
第２群の屈折力が強くなり過ぎるので無限遠と至近距離
における球面収差の変動、及び外向性コマ収差の変動が
過大となる。これを補正するためには第２群や、第３群
のレンズ枚数を増す必要があるので不適当である。
力の比に関しており、第１群と第２群の適切な屈折力の
配分を規定するものである。下限を超えると、第１群の
屈折力が強くなり過ぎ、第２群との間隔の絞り空間を充
分に確保することができなくなる。また至近距離撮影状
態での輪帯球面収差の補正が困難であり、1/2倍の中間
倍率の撮影領域でサジタル像面が負に過大となるので不
適当である。上限を超えると、第１群の屈折力が弱く、
第２群の屈折力が強くなり過ぎるので無限遠と至近距離
における球面収差の変動、及び外向性コマ収差の変動が
過大となる。これを補正するためには第２群や、第３群
のレンズ枚数を増す必要があるので不適当である。
条件式（３）は全系の合成屈折力に対する第３群の屈
折力の適切な屈折力配分を規定するものである。上限を
超えると、第３群の屈折力が強くなり過ぎ、しかも第３
群の担う倍率が大きくなり過ぎるので、第１群、第２群
のみかけのＦナンバーが小さくなる。これらのレンズ群
での残存球面収差、コマ収差等が大きくなりがちであ
り、第３群にて第１群、第２群で発生した諸収差、特に
高次の色収差や球面収差を補正することも困難である。
さらに、第３群によって正の歪曲収差が過大に発生して
これを補正するには多数のレンズ枚数を必要とされるの
で不適当である。
折力の適切な屈折力配分を規定するものである。上限を
超えると、第３群の屈折力が強くなり過ぎ、しかも第３
群の担う倍率が大きくなり過ぎるので、第１群、第２群
のみかけのＦナンバーが小さくなる。これらのレンズ群
での残存球面収差、コマ収差等が大きくなりがちであ
り、第３群にて第１群、第２群で発生した諸収差、特に
高次の色収差や球面収差を補正することも困難である。
さらに、第３群によって正の歪曲収差が過大に発生して
これを補正するには多数のレンズ枚数を必要とされるの
で不適当である。
条件式（３）の下限を外れると、第３群の屈折力が弱
くなり過ぎ、第３群の倍率が低くなるので、合焦に際、
第１群、第２群の繰り出し量を減ずる効果が小さくなる
ので不適当である。また第３群を合焦に際し、固定して
いるため、第３群は最至近での周辺光量を充分確保する
ためにこの群中のレンズ群の有効径は大きくなるので不
適当である。さらに、第３群の屈折力を弱くし過ぎると
バックフォーカスを不必要に短かくすることになり、不
適当である。
くなり過ぎ、第３群の倍率が低くなるので、合焦に際、
第１群、第２群の繰り出し量を減ずる効果が小さくなる
ので不適当である。また第３群を合焦に際し、固定して
いるため、第３群は最至近での周辺光量を充分確保する
ためにこの群中のレンズ群の有効径は大きくなるので不
適当である。さらに、第３群の屈折力を弱くし過ぎると
バックフォーカスを不必要に短かくすることになり、不
適当である。
条件式（４）は、前系の屈折力に対する第１群と第２
群との合成屈折力の比を規定するものであり、実質的に
は第３群の担う倍率を規定したものとなっており、上記
条件式（３）を補足するものである。この条件の下限を
外れる場合には、合焦のための第１群と第２群との移動
量が、レンズ系全体の移動による場合と同様に大きくな
ってしまう。しかも、第３群の負の屈折力が非常に弱い
ものとなるため、収差補正上も不利になる。この条件の
上限を超える場合には、第３群の担う倍率が大きくなっ
て、前群に相当する第１群と第２群との合成屈折力が強
くなり過ぎるため、近距離合焦時の収差変動を良好に補
正することが難しくなる。
群との合成屈折力の比を規定するものであり、実質的に
は第３群の担う倍率を規定したものとなっており、上記
条件式（３）を補足するものである。この条件の下限を
外れる場合には、合焦のための第１群と第２群との移動
量が、レンズ系全体の移動による場合と同様に大きくな
ってしまう。しかも、第３群の負の屈折力が非常に弱い
ものとなるため、収差補正上も不利になる。この条件の
上限を超える場合には、第３群の担う倍率が大きくなっ
て、前群に相当する第１群と第２群との合成屈折力が強
くなり過ぎるため、近距離合焦時の収差変動を良好に補
正することが難しくなる。
条件式（５）は第３レンズ群中の物体側に配置される
正レンズについての適切な形状を規定するものである。
上限を超える場合には、第２群と第３群との間隔を十分
に確保することが難しくなると共に、球面収差が負に過
大となり、非点収差も負に過大になる。また下限を外れ
る場合には、バックフォーカスが短くなる傾向が著しく
なると共に、球面収差が正に過大となり、非点収差も正
に過大になり、近距離撮影状態における収差変動を良好
に補正することが難しくなる。
正レンズについての適切な形状を規定するものである。
上限を超える場合には、第２群と第３群との間隔を十分
に確保することが難しくなると共に、球面収差が負に過
大となり、非点収差も負に過大になる。また下限を外れ
る場合には、バックフォーカスが短くなる傾向が著しく
なると共に、球面収差が正に過大となり、非点収差も正
に過大になり、近距離撮影状態における収差変動を良好
に補正することが難しくなる。
以上の如き、本願発明の構成において、第３群中の正
レンズ及び負レンズの各焦点距離をFp,Fnとするとき、
さらに以下の条件を満足することが望ましい。
レンズ及び負レンズの各焦点距離をFp,Fnとするとき、
さらに以下の条件を満足することが望ましい。
0.18＜|Fp/f3|＜0.45 ……（６） 0.15＜Fn/f3＜0.3 ……（７） 条件式（６）及び（７）は、第３群の屈折力に対する
正レンズ及び負レンズそれぞれについての適切な屈折力
配分を規定するものである。
正レンズ及び負レンズそれぞれについての適切な屈折力
配分を規定するものである。
各条件の下限を外れる場合には、第１成分の正の屈折
力が強くなり、それにつれて第２成分の負の屈折力も強
くなり過ぎ、軸外収差が発生し補正が困難であると共
に、第３群の主点が像側へ著しく移動し、射出瞳も著し
く像面側に近づき、第３群のレンズの外径を小さくでき
るが、軸外収差の補正が困難である。また、各条件の上
限を超える場合には、第１成分、第２成分の屈折力が弱
くなり、倍率の色収差の補正や、射出瞳位置を充分に像
側へ移動する効果が弱くなるため望ましくない。
力が強くなり、それにつれて第２成分の負の屈折力も強
くなり過ぎ、軸外収差が発生し補正が困難であると共
に、第３群の主点が像側へ著しく移動し、射出瞳も著し
く像面側に近づき、第３群のレンズの外径を小さくでき
るが、軸外収差の補正が困難である。また、各条件の上
限を超える場合には、第１成分、第２成分の屈折力が弱
くなり、倍率の色収差の補正や、射出瞳位置を充分に像
側へ移動する効果が弱くなるため望ましくない。
また、第１群のレンズ構成としては、物体側から順に
第１レンズL1として両凸形状の正レンズ、第２レンズL2
として物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第３
レンズL3として物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズで構成することが望ましく、第２群は、第４レンズL4
として物体側に凹面を向けた負レンズと第５レンズL5と
して第４レンズL4と接合された正レンズ、及び第６レン
ズL6としての両凸形状の正レンズとで構成することが望
ましい。そして、第２群中の第４レンズと第５レンズと
の接合面を物体側に凸面を向けた構成とすること、即ち
この接合面の曲率半径r9について、r9＞０とすることが
望ましい。これにより、第２群で軸上の色収差の変動を
適切にコントロールすることが可能となる。
第１レンズL1として両凸形状の正レンズ、第２レンズL2
として物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第３
レンズL3として物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズで構成することが望ましく、第２群は、第４レンズL4
として物体側に凹面を向けた負レンズと第５レンズL5と
して第４レンズL4と接合された正レンズ、及び第６レン
ズL6としての両凸形状の正レンズとで構成することが望
ましい。そして、第２群中の第４レンズと第５レンズと
の接合面を物体側に凸面を向けた構成とすること、即ち
この接合面の曲率半径r9について、r9＞０とすることが
望ましい。これにより、第２群で軸上の色収差の変動を
適切にコントロールすることが可能となる。
以下に本願発明の実施例について説明する。本発明に
よるマイクロレンズは、無限遠から撮影倍率が等倍（β
＝−１）に達する近距離撮影が可能なレンズ系であり、
そのレンズ構成は第１図に示すとおりである。
よるマイクロレンズは、無限遠から撮影倍率が等倍（β
＝−１）に達する近距離撮影が可能なレンズ系であり、
そのレンズ構成は第１図に示すとおりである。
すなわち、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群
G1、正屈折力の第２レンズ群G2、及び負屈折力の第３レ
ンズ群G3から構成され、第１レンズ群G1は物体側から順
に第１レンズL1として両凸形状の正レンズ、第２レンズ
L2として物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第
３レンズL3として物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズからなり、正屈折力の第２レンズ群G2は、第４レン
ズL4として物体側に凹面を向けた負レンズと第５レンズ
L5として第４レンズL4と接合された正レンズ、及び第６
レンズL6としての両凸形状の正レンズから構成されてい
る。また、負屈折力の第３レンズ群G3は物体側から順
に、第７レンズL7として像側により強い曲率の面を向け
た正レンズ、及び第８レンズL8として物体側により曲率
の強い面を向けた負レンズとで構成されている。
G1、正屈折力の第２レンズ群G2、及び負屈折力の第３レ
ンズ群G3から構成され、第１レンズ群G1は物体側から順
に第１レンズL1として両凸形状の正レンズ、第２レンズ
L2として物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第
３レンズL3として物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズからなり、正屈折力の第２レンズ群G2は、第４レン
ズL4として物体側に凹面を向けた負レンズと第５レンズ
L5として第４レンズL4と接合された正レンズ、及び第６
レンズL6としての両凸形状の正レンズから構成されてい
る。また、負屈折力の第３レンズ群G3は物体側から順
に、第７レンズL7として像側により強い曲率の面を向け
た正レンズ、及び第８レンズL8として物体側により曲率
の強い面を向けた負レンズとで構成されている。
各実施例はいずれも、前述のとおり、正の第１レンズ
群G1と正の第２レンズ群G2との間の絞り空間を拡大しつ
つ、物体側に移動することによって、後続の負の第３群
との間隔を拡大するものである。絞りは、第１群と第２
群との間に配置され、第２群と一体的に移動する構成と
している。
群G1と正の第２レンズ群G2との間の絞り空間を拡大しつ
つ、物体側に移動することによって、後続の負の第３群
との間隔を拡大するものである。絞りは、第１群と第２
群との間に配置され、第２群と一体的に移動する構成と
している。
尚、第２レンズ群G2と第３レンズ群G3との間隔は、よ
り近距離への撮影の際には拡大することが必要である
が、第３レンズ群G3を第２レンズ群G2よりは少ない量で
はあるが物体側に共に移動する構成とすることによっ
て、第３レンズ群G3の有効口径を小さく保ち、レンズ系
の小型化を図ることが可能であり、また収差変動補正の
自由度を高めることが可能となる。
り近距離への撮影の際には拡大することが必要である
が、第３レンズ群G3を第２レンズ群G2よりは少ない量で
はあるが物体側に共に移動する構成とすることによっ
て、第３レンズ群G3の有効口径を小さく保ち、レンズ系
の小型化を図ることが可能であり、また収差変動補正の
自由度を高めることが可能となる。
以下の表１〜４に、本発明による第１〜第４実施例の
諸元を示す。
諸元を示す。
各表中、左端の数字は物体側からの順序を示し、ｒは
レンズ面の曲面半径、ｄはレンズ面間隔、Abbeはアッベ
数、ｎは屈折率を表すものとする。
レンズ面の曲面半径、ｄはレンズ面間隔、Abbeはアッベ
数、ｎは屈折率を表すものとする。
上記の第１乃至第２実施例についての諸収差図を、そ
れぞれ第２図乃至第５図に示す。各収差図の（Ａ）は無
限遠合焦状態、（Ｂ）は至近距離撮影状態として撮影倍
率が等倍（β＝−１）での諸収差を示している。
れぞれ第２図乃至第５図に示す。各収差図の（Ａ）は無
限遠合焦状態、（Ｂ）は至近距離撮影状態として撮影倍
率が等倍（β＝−１）での諸収差を示している。
各収差図から、本願発明による各実施例とも、無限遠
撮影状態においては勿論、撮影倍率が等倍という極めて
近距離の合焦状態においても、非常に優れた結像性能を
維持していることが明らかである。
撮影状態においては勿論、撮影倍率が等倍という極めて
近距離の合焦状態においても、非常に優れた結像性能を
維持していることが明らかである。
以上の如く本願発明によれば、比較的簡単なレンズ構
成でありながら、無限遠から等倍に至る極めて広い合焦
領域にわたって優れた結像性能を維持するとともに、レ
ンズ系の小型化を可能とし又レンズ鏡筒の構造上も無理
のないレンズ系を達成することが可能となる。
成でありながら、無限遠から等倍に至る極めて広い合焦
領域にわたって優れた結像性能を維持するとともに、レ
ンズ系の小型化を可能とし又レンズ鏡筒の構造上も無理
のないレンズ系を達成することが可能となる。
そして、最大倍率を得るまでのレンズの移動量をほど
良く減少することができ、又レンズ構成枚数を少なくで
きるので軽量化も促進される。また、上記実施例の如く
第３群を固定とする場合には、合焦のために第１群と第
２群のみが移動するため、合焦のためにレンズ群を繰り
出すための仕事量を少なくできる。よってオートフォー
カス用のレンズ系として、有効な構成を実現することが
できる。
良く減少することができ、又レンズ構成枚数を少なくで
きるので軽量化も促進される。また、上記実施例の如く
第３群を固定とする場合には、合焦のために第１群と第
２群のみが移動するため、合焦のためにレンズ群を繰り
出すための仕事量を少なくできる。よってオートフォー
カス用のレンズ系として、有効な構成を実現することが
できる。
第１図は本願発明による実施例のレンズ構成図、第２図
乃至第５図は本願発明による第１乃至第４実施例の諸収
差図であり、各収差図の（Ａ）は無限遠合焦状態、
（Ｂ）は撮影倍率β＝−１の至近距離合焦状態における
諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……正の第１群 G2……正の第２群 G3……負の第３群
乃至第５図は本願発明による第１乃至第４実施例の諸収
差図であり、各収差図の（Ａ）は無限遠合焦状態、
（Ｂ）は撮影倍率β＝−１の至近距離合焦状態における
諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……正の第１群 G2……正の第２群 G3……負の第３群
Claims (2)
- 【請求項１】物体側から順に、正屈折力の第１群、正屈
折力の第２群及び負屈折力の第３群を有し、無限遠から
近距離に合焦する際に、前記第１群と前記第２群とが該
両群の間隔を拡大しつつ、像面に対して固定された前記
第３群に対して物体側に移動し、前記負の第３群は物体
側から順に正レンズと負レンズとを有し、 f:無限遠合焦状態の全光学系の合成焦点距離 f1:前記第１群の焦点距離 f2:前記第２群の焦点距離 f3:前記第３群の焦点距離 f12:前記第１群と第２群との合成焦点距離 q:前記第３群中の正レンズの形状因子 とするとき、 1.72＜f1/f＜2.0 ……（１） 1.5＜f1/f2＜2.0 ……（２） −5.5＜f3/f＜−2.0 ……（３） 1.05＜f/f12＜1.3 ……（４） −1.22＜ｑ＜−0.65 ……（５） （尚、形状因子ｑは、そのレンズ成分の物体側レンズ面
の曲率半径をｒaとし、像側レンズ面の曲率半径をｒbと
するとき、 ｑ＝（ｒb＋ｒa）／（ｒb−ｒa） で定義するものとする。） の各条件を満足することを特徴とする近距離撮影可能な
レンズ系。 - 【請求項２】前記第３群中の正レンズ及び負レンズの各
焦点距離をFp,Fnとするとき、 0.18＜|Fp/f3|＜0.45 ……（６） 0.15＜Fn/f3＜0.3 ……（７） の条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の近距離撮影可能なレンズ系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106901A JP2697119B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 近距離撮影可能なレンズ系 |
| US07/513,068 US5007720A (en) | 1989-04-26 | 1990-04-23 | Lens system enabling close distance photographing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106901A JP2697119B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 近距離撮影可能なレンズ系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285313A JPH02285313A (ja) | 1990-11-22 |
| JP2697119B2 true JP2697119B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=14445364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1106901A Expired - Fee Related JP2697119B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 近距離撮影可能なレンズ系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5007720A (ja) |
| JP (1) | JP2697119B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3103166B2 (ja) * | 1991-11-26 | 2000-10-23 | 富士写真光機株式会社 | 射出瞳の遠いマクロレンズ |
| US5751485A (en) * | 1993-11-29 | 1998-05-12 | Nikon Corporation | Lens capable of short distance photographing with vibration reduction function |
| JP3429562B2 (ja) * | 1994-06-29 | 2003-07-22 | オリンパス光学工業株式会社 | マクロレンズ |
| US5835286A (en) * | 1995-08-25 | 1998-11-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Standard lens system having a large aperture ratio |
| JPH1068879A (ja) * | 1996-08-27 | 1998-03-10 | Nikon Corp | 収差可変光学系 |
| JPH1068880A (ja) * | 1996-08-27 | 1998-03-10 | Nikon Corp | マクロ機構を有する収差可変光学系 |
| JP2004061680A (ja) | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Canon Inc | マクロレンズ |
| US7583441B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Photographic lens system and image pickup apparatus |
| JP2013228570A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Sony Corp | 撮像装置および電子機器 |
| CN103823292B (zh) * | 2013-11-19 | 2016-06-29 | 安徽长庚光学科技有限公司 | 一种超微距镜头 |
| JP6410462B2 (ja) * | 2014-05-12 | 2018-10-24 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP6921041B2 (ja) * | 2018-07-26 | 2021-08-18 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズおよび撮像装置 |
| CN114415344B (zh) * | 2019-11-27 | 2023-03-14 | 大立光电股份有限公司 | 摄像用光学*** |
| TWI714368B (zh) | 2019-11-27 | 2020-12-21 | 大立光電股份有限公司 | 攝像用光學系統、取像裝置及電子裝置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107210A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-26 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Lens system permitting short-distance photographing |
| JPS5746222A (en) * | 1980-09-04 | 1982-03-16 | Canon Inc | Large aperture ratio objective lens |
| JPS5834418A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-02-28 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 近距離撮影可能なレンズ系 |
| JPS5898720A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-11 | Olympus Optical Co Ltd | コンパクトな４群型ズ−ムレンズ |
| JPS59152414A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-31 | Minolta Camera Co Ltd | 大口径マクロレンズ |
| JPS59160121A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Canon Inc | ズ−ムレンズ |
| JPS59228220A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-21 | Minolta Camera Co Ltd | 大口径マクロレンズ |
| JPH0685018B2 (ja) * | 1986-02-24 | 1994-10-26 | オリンパス光学工業株式会社 | マクロレンズ |
| JPS63179308A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-23 | Canon Inc | フロ−テイングを利用した撮影レンズ |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP1106901A patent/JP2697119B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-23 US US07/513,068 patent/US5007720A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02285313A (ja) | 1990-11-22 |
| US5007720A (en) | 1991-04-16 |
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