JP5542374B2

JP5542374B2 - 防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズ

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Publication number: JP5542374B2
Application number: JP2009155932A
Authority: JP
Inventors: 了塩田
Original assignee: Sigma Inc
Current assignee: Sigma Inc
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: JP2011013357A

Description

本発明は、インナーフォーカス式マクロレンズであって、無限遠物体から等倍付近の近距離物体までの撮影ができることを特徴とし、さらに、手ぶれ等による結像位置のずれを補正するための防振機能を有することを特徴とした、特にデジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等に適した防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズに関する。

従来、写真用カメラやビデオ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としてマクロレンズ又はマイクロレンズ（以下「マクロレンズ」という。）と分類されるものがある。

この内、３５ｍｍフィルム用の一眼レフカメラに適した物体側入射画角１２〜２５度程度の所謂望遠域のマクロレンズにおいて、その最も物体側のレンズ群は、フォーカシング操作の際、光軸方向に移動せず固定であり、かつ防振機能を有するものが提案されている。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、光軸方向に固定された最も像面側のレンズ群を分割し、分割されたうちの負のレンズ群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることで像ぶれの補正を行うマクロレンズが記載されている。

また、例えば、特許文献３には、光軸方向に固定された最も物体側のレンズ群を少なくとも物体より像側へ順に第１Ａレンズ群、第１Ｂレンズ群に分割し、分割されたうちの第１Ｂレンズ群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることで像ぶれの補正を行うマクロレンズが記載されている。

特開２００３−３２９９１９

特開２００６−１０６１１２

特開２００５−０６２２１１

像ぶれを補正する防振レンズ群を光軸に対して垂直方向へ移動させる移動量は、一般的に十分小さいことが望ましい。すなわち、像ぶれの迅速な補正や、防振レンズ群可動域の制限を考慮した場合、防振レンズ群の最大移動量はできるだけ小さいことが好ましい。

そこで、防振レンズ群の移動量を小さくするためには、所謂防振係数を十分大きく設定することが望ましい。防振係数とは、防振レンズ群を光軸に対して垂直方向へ移動したときの移動量ΔＨと、そのときの像面上における結像位置の移動量Δｘとの比、すなわちΔｘ／ΔＨを示す。

無限遠物体への合焦時に、より長い焦点距離を有する光学系においては、同じ量の手ぶれが発生した場合であっても、短い焦点距離を有する光学系と比較して、より大きな像面上の結像位置のずれが発生するため、防振係数をより大きく設定する必要がある。

上記の特許文献１及び特許文献２に開示されている光学系では、防振係数が１．０程度であり、より長い焦点距離を有するマクロレンズへの適用は難しい。加えて、上記の特許文献１及び特許文献２に開示されている光学系では、防振時に大きな非点収差が発生するため、像ぶれを補正した時の光学特性が低下している。

また、上記の特許文献３に開示されている光学系では、防振時に発生する収差の課題を解決しているが、防振係数の値が十分な大きさとはいえず、また、防振時に移動させる防振レンズ群が最も物体側のレンズ群の中に配置されているため、防振レンズ群の重量が増加する結果となり、メカ機構的に好ましくない。加えて、上記の特許文献３に開示されている光学系では、特に無限遠物体合焦時において、大きな軸上色収差と像面の湾曲、及び非点収差が発生するため、光学特性が低下している。

本発明は、合焦域全域にわたり諸収差を良好に補正した上で、防振時に、防振レンズ群の小さな移動量で十分大きな像ぶれを補正することを可能とし、また、良好な結像性能を維持することを可能とする、防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズの提供を目的とする。

物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、少なくとも前記第２レンズ群Ｌ２を像面側へ移動させると同時に前記第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させ、かつ、前記第１レンズ群Ｌ１と前記第２レンズ群Ｌ２との光軸上間隔が拡大し、同時に前記第２レンズ群Ｌ２と前記第３レンズ群Ｌ３との光軸上間隔が縮小し、また同時に前記第３レンズ群Ｌ３と前記第４レンズ群Ｌ４との光軸上間隔が拡大し、無限遠から等倍までのいずれかの倍率で近距離撮影が可能であって、前記第４レンズ群Ｌ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｌ４ａと、正の屈折力を有する後群Ｌ４ｂで構成され、前記第４レンズ群前群Ｌ４ａは少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズを１枚ずつ有し、光学系が振動した際に前記前群Ｌ４ａを光軸に対して略垂直方向に移動させて画像のぶれの補正を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．１５＜｜ｆ４ａ／ｆ｜＜０．４（１）
０．３＜ｆ４ｂ／ｆ＜０．８（２）
０．２＜｜ΔＳ３／ΔＳ２｜＜１．０（３）
ただし、
ｆ４ａは前記第４群前群Ｌ４ａの焦点距離
ｆ４ｂは前記第４群後群Ｌ４ｂの焦点距離
ｆは無限遠物体に合焦した時の全光学系の焦点距離
ΔＳ２は無限遠物体から近距離物体への合焦時における前記第２レンズ群Ｌ２の移動量
ΔＳ３は無限遠物体から近距離物体への合焦時における前記第３レンズ群Ｌ３の移動量

また、本出願の第２の発明は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群Ｌ１及び第４レンズ群Ｌ４は光軸方向に固定であることを特徴とする第１の発明の防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズを提供する。

また、本出願の第３の発明は、以下の条件式を満足することを特徴とする第１の発明又は第２の発明のいずれかの防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズを提供する。
（４）０＜ｆ／Ｒ４ａｒ−ｆ／Ｒ４ｂｆ＜２．０
ただし、
Ｒ４ａｒは前記第４ａレンズ群Ｌ４ａの最も像面側のレンズ面の曲率半径
Ｒ４ｂｆは前記第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの最も物体側のレンズ面の曲率半径
ｆは無限遠物体に合焦した際の光学系全系の焦点距離

さらに、本発明は次の条件式を満足することが好ましい。
（４ａ）０＜ｆ／Ｒ４ａｒ−ｆ／Ｒ４ｂｆ＜１．０
ただし、
Ｒ４ａｒは前記第４ａレンズ群Ｌ４ａの最も像面側のレンズ面の曲率半径
Ｒ４ｂｆは前記第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの最も物体側のレンズ面の曲率半径
ｆは無限遠物体に合焦した際の光学系全系の焦点距離

さらに、本発明は次の条件式を満足することが好ましい。
（５）０．４＜ｆ１／ｆ＜０．６
（６）０．３＜｜ｆ２／ｆ｜＜０．４
（７）０．２＜ｆ３／ｆ＜０．５
（８）０．３＜｜ｆ４／ｆ｜＜０．７
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離
ｆ２は前記第２レンズ群Ｌ２の焦点距離
ｆ３は前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離
ｆ４は前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離
ｆは無限遠物体に合焦した際の光学系全系の焦点距離

さらに、本発明は次の条件式を満足することが好ましい。
（９）１．５＜（Δｘ／ΔＨ）＜２．５
ただし、
ΔＨは前記第４ａレンズ群Ｌ４ａの光軸に対する垂直方向への移動量
Δｘは前記第４ａレンズ群Ｌ４ａの光軸に対する垂直方向への移動量ΔＨに対応する像面上におけれる結像位置の移動量

さらに、本発明において、開口絞りの開口径は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に変化することが好ましい。これは、近距離物体への合焦時は、無限遠物体への合焦時に比べてマージナル光線高が低くなることに合わせるためである。

また、開口絞りは、構造上、前記第２レンズ群Ｌ２と前記第３レンズ群Ｌ３との間、若しくは前記第３レンズ群Ｌ３と前記第４レンズ群Ｌ４との間に配置され、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、像面に対して固定であることが好ましい。開口絞りを合焦時に固定とすることで、開放絞りの口径を変化させる機構を合焦時に移動させる必要はなく、速やかな合焦を行うことができる。

本発明によれば、無限遠物体から等倍付近の近距離物体にわたる合焦域で諸収差を良好に補正した上で、防振時に、防振レンズ群の小さい移動量によって十分大きな像ぶれの補正を可能とし、また、良好な結像性能を維持できる、防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズを提供することができる。

本発明の実施例１のレンズ構成図本発明の実施例１の無限遠物体合焦時での縦収差図本発明の実施例１の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図本発明の実施例１の無限遠物体合焦時での横収差図及び防振時における無限遠物体合焦時での横収差図本発明の実施例１の近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図及び防振時における近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図本発明の実施例２のレンズ構成図本発明の実施例２の無限遠物体合焦時での縦収差図本発明の実施例２の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図本発明の実施例２の無限遠物体合焦時での横収差図及び防振時における無限遠物体合焦時での横収差図本発明の実施例２の近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図及び防振時における近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図本発明の実施例３のレンズ構成図本発明の実施例３の無限遠物体合焦時での縦収差図本発明の実施例３の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図本発明の実施例３の無限遠物体合焦時での横収差図及び防振時における無限遠物体合焦時での横収差図本発明の実施例３の近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図及び防振時における近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図本発明の実施例４のレンズ構成図本発明の実施例４の無限遠物体合焦時での縦収差図本発明の実施例４の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図本発明の実施例４の無限遠物体合焦時での横収差図及び防振時における無限遠物体合焦時での横収差図本発明の実施例４の近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図及び防振時における近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図本発明の実施例５のレンズ構成図本発明の実施例５の無限遠物体合焦時での縦収差図本発明の実施例５の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図本発明の実施例５の無限遠物体合焦時での横収差図及び防振時における無限遠物体合焦時での横収差図本発明の実施例５の近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図及び防振時における近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図本発明の実施例６のレンズ構成図本発明の実施例６の無限遠物体合焦時での縦収差図本発明の実施例６の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図本発明の実施例６の無限遠物体合焦時での横収差図及び防振時における無限遠物体合焦時での横収差図本発明の実施例６の近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図及び防振時における近距離物体（１．０倍）合焦時での横収差図

以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る実施例１のレンズ構成図であり、（ａ）は無限遠物体に対する合焦状態、(ｂ)は近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。

図２は、本発明に係る実施例１の無限遠物体合焦時での縦収差図であり、図３は、本発明に係る実施例１の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図である。

図４は、本発明に係る実施例１の無限遠物体合焦時での横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図５は、本発明に係る実施例１の近距離物体（１．０倍）合焦時の横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図６は、本発明に係る実施例２のレンズ構成図であり、（ａ）は無限遠物体に対する合焦状態、(ｂ)は近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。

図７は、本発明に係る実施例２の無限遠物体合焦時での縦収差図であり、図８は、本発明に係る実施例２の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図である。

図９は、本発明に係る実施例２の無限遠物体合焦時での横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図１０は、本発明に係る実施例２の近距離物体（１．０倍）合焦時の横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図１１は、本発明に係る実施例３のレンズ構成図であり、（ａ）は無限遠物体に対する合焦状態、(ｂ)は近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。

図１２は、本発明に係る実施例３の無限遠物体合焦時での縦収差図であり、図１３は、本発明に係る実施例３の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図である。

図１４は、本発明に係る実施例３の無限遠物体合焦時での横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図１５は、本発明に係る実施例３の近距離物体（１．０倍）合焦時の横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図１６は、本発明に係る実施例４のレンズ構成図であり、（ａ）は無限遠物体に対する合焦状態、(ｂ)は近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。

図１７は、本発明に係る実施例４の無限遠物体合焦時での縦収差図であり、図１８は、本発明に係る実施例４の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図である。

図１９は、本発明に係る実施例４の無限遠物体合焦時での横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．４ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図２０は、本発明に係る実施例４の近距離物体（１．０倍）合焦時の横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．４ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３７度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図２１は、本発明に係る実施例５のレンズ構成図であり、（ａ）は無限遠物体に対する合焦状態、(ｂ)は近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。

図２２は、本発明に係る実施例５の無限遠物体合焦時での縦収差図であり、図２３は、本発明に係る実施例５の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図である。

図２４は、本発明に係る実施例５の無限遠物体合焦時での横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．５ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３６度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図２５は、本発明に係る実施例５の近距離物体（１．０倍）合焦時の横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．５ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３６度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図２６は、本発明に係る実施例６のレンズ構成図であり、（ａ）は無限遠物体に対する合焦状態、(ｂ)は近距離物体（１．０倍）に対する合焦状態を示している。

図２７は、本発明に係る実施例６の無限遠物体合焦時での縦収差図であり、図２８は、本発明に係る実施例６の近距離物体（１．０倍）合焦時での縦収差図である。

図２９は、本発明に係る実施例６の無限遠物体合焦時での横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３２度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

図３０は、本発明に係る実施例６の近距離物体（１．０倍）合焦時の横収差図であり、（ａ）は非防振時における実像高０．０ｍｍから２１．６３ｍｍの横収差曲線、（ｂ）は防振時において第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対して垂直方向へ０．６ｍｍ移動させ、結像位置を画角０．３２度相当移動させた場合の実像高０．０ｍｍと１５．１４１ｍｍと−１５．１４１ｍｍの横収差曲線を示している。

次に、各条件式の技術的意味について説明する。

条件式(１)は、防振レンズ群とした第４ａレンズ群Ｌ４ａの焦点距離を規定するものであって、防振レンズ群の十分な防振係数の確保と防振時の収差補正とを両立させるためのものである。

条件式(１)の下限値を超えることで、第４ａレンズ群Ｌ４ａの焦点距離が短くなると、第４ａレンズ群Ｌ４ａが光軸に対して垂直方向への移動することにより発生する収差、特に非点収差の補正が困難になる。また、条件式(１)の上限値を超えることで、第４ａレンズ群Ｌ４ａの焦点距離が長くなると、収差補正に対しては有利になるが、最も像面側のレンズ群の径を小さく抑えつつ防振レンズ群の十分な防振係数を得ることが困難になる。

条件式(２)は、第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの焦点距離を規定するものであって、防振レンズ群の十分な防振係数の確保と防振時の収差補正を両立させるためのものである。

条件式(２)の下限値を超え、第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの焦点距離が短くなると、バックフォーカスを確保しつつ、合焦の際に移動するレンズ群に十分な屈折力を与えることが困難になる。また、条件式(２)の上限値を超え、第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの焦点距離が長くなると、第４ａレンズ群Ｌ４ａと第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの間隔を確保しつつ防振レンズ群の十分な防振係数を得ることが困難になる。

条件式(３)は、合焦時における第２レンズ群Ｌ２の移動量と第３レンズ群Ｌ３の移動量との比に関するものである。

条件式（３）の下限値を超え、第２レンズ群Ｌ２の移動量に対する第３レンズ群Ｌ３の移動量の比が小さくなると、第２レンズ群Ｌ２に対して第３レンズ群Ｌ３の単位移動量あたりの収差の発生量が過剰になり、合焦全域での良好な収差の補正、特に軸上色収差とコマ収差の補正が困難になり、また第３レンズ群Ｌ３と第４ａレンズ群Ｌ４ａの間隔の確保も困難になる。また、条件式（３）の上限値を超え、第２レンズ群Ｌ２の移動量に対する第３レンズ群Ｌ３の移動量の比が大きくなると、レンズ全体に対する第３レンズ群Ｌ３の屈折力が低下し、防振レンズ群の十分な防振係数を得ることが困難になる。

条件式（４）は、第４ａレンズ群Ｌ４ａの最も像面側にあるレンズ面の曲率半径と第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの最も物体側にあるレンズ面の曲率半径との差を規定するものである。

条件式（４）の下限値を超え、Ｒ４ａｒに対するＲ４ｂｆの比が小さくなると、最も像面側のレンズ径を抑え、かつ、第３レンズ群Ｌ３と第４ａレンズ群Ｌ４ａとの間隔を確保しつつ防振レンズ群の十分な防振係数を得ることが困難となる。また、上限値を超え、Ｒ４ａｒに対するＲ４ｂｆの比が大きくなると、第４ａレンズ群Ｌ４ａの最も像面側のレンズ面で発生した大きなコマ収差、非点収差を第４ｂレンズ群Ｌ４ｂのもっとも物体側のレンズ面で打ち消す作用が崩れてしまう。

また、第４レンズ群Ｌ４の任意の面のいずれについても非球面を使用しない場合には、コマ収差や非点収差の補正が容易ではなくなるため、条件式（４）の上限値の範囲はさらに条件式（４ａ）の範囲に規制されることが好ましい。

条件式(５)は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定するものであって、レンズの小型化と良好な収差補正とを両立させるためのものである。

条件式(５)の下限値を超え、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなると、軸上色収差やコマ収差を無限遠物体から等倍付近の近距離物体にわたるフォーカス範囲全域において良好に補正することが困難になる。また、条件式(５)の上限値を超え、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなると、収差補正に対しては有利になるが、レンズ系の全長や開放絞りの最大径が大きくなってしまう。

条件式(６)は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を規定するものであって、レンズ系の小型化と良好な収差補正とを両立させるためのものである。

条件式(６)の下限値を超え、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなると、合焦させる物体距離によって諸収差が激しく変動し、コマ収差を無限遠物体から等倍付近の近距離物体にわたる合焦範囲全域において良好に補正することが困難になる。また、条件式(６)の上限値を超え、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなると、一定の撮影倍率を確保するためのフォーカスレンズ群の移動量が大きくなり、レンズ系の全長が大きくなってしまう。

条件式(７)は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を規定するものであって、レンズ系の小型化と良好な収差補正とを両立させるためのものである。

条件式(７)の下限値を超え、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなると、コマ収差をはじめとする諸収差が大きくなることに加えて、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔を確保することが困難となる。また、条件式(７)の上限値を超え、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなると、一定の撮影倍率を確保するためのフォーカスレンズ群の移動量が大きくなり、レンズ系の全長が大きくなってしまう。

条件式(８)は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を規定するものであって、防振レンズ群の十分な防振係数の確保と防振時の収差補正とを両立させるためのものである。

条件式(８)の下限値を超え、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を抑えつつ開放絞りの最大径を小さくすることが困難となる。また、条件式(８)の上限値を超え、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなると、収差補正に対しては有利になるが、最も像面側のレンズの径を抑えつつ防振レンズ群の十分な防振係数を得ることが困難になる。

条件式(９)は、防振レンズ群の防振係数を規定するものである。

条件式(９)の下限値を超え、防振レンズ群の防振係数が小さくなると、第４ａレンズ群Ｌ４ａの光軸に対して垂直方向への移動で発生する収差の補正は容易になるが、像ぶれを補正するのに必要な第４ａレンズ群Ｌ４ａの移動量が大きくなり、防振レンズ群の駆動機構が大型化するので好ましくない。また、条件式(９)の上限値を超え、防振レンズ群の防振係数が大きくなると、第４ａレンズ群Ｌ４ａの光軸に対する垂直方向への移動で発生する収差の補正が困難になる。

なお、各実施形態において、さらに条件式(３)の数値範囲を次のように設定することが好ましい。
（３ａ）０．２５＜｜ΔＳ３／ΔＳ２｜＜０．７

以下、本発明の数値実施例１乃至数値実施例６について説明する。

各数値実施例において、［全体諸元］中のｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、２ωは画角（単位：度）を表す。また、［レンズ諸元］中の第１列の番号Ｎは物体側から数えたレンズ面の面番号、第２列Ｒはレンズ面の曲率半径、第３列Ｄはレンズ面間隔、第４列ｎｄはｄ線（波長λ=５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、第５列νｄはｄ線（波長λ=５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を表す。また、Ｒ=０．００００は平面を表し、Ｂｆはバックフォーカス、「絞り」は絞り面、「フレアカット絞り」はフレアカット絞り面を示し、「＊」印は非球面を示し、空気の屈折率ｎｄ=１．００００はその記載を省略する。［可変間隔］では、各撮影距離に対する可変間隔を示す。

また、図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差であり、ΔＳはサジタル像面、ΔＭはメリジオナル像面を示す。

［非球面係数］では、面番号Ｎのレンズ面の非球面形状を次式で表した場合の、非球面係数を表す。

ただし、ｚはレンズ面の頂点を基準にしたときの光軸からの高さｙの位置における光軸方向への偏移量を示し、Ｋはコーニック係数を示し、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数を示し、ｒは基準球面の曲率半径を示す。また、「Ｅ−ｎ」は「×１０^−ｎ」を示し、例えば「−４．７１６８Ｅ−０６」は「−４．７１６８×１０^−６」を示す。

以下、全ての数値実施例において、記載されている焦点距離、曲率半径、レンズ面間隔、及びその他の長さの単位については、特記のない場合「ｍｍ」を使用するが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。

（数値実施例１）

（数値実施例２）

（数値実施例３）

（数値実施例４）

（数値実施例５）

（数値実施例６）

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
Ｌ４ａ第４レンズ群を構成する前群の第４ａレンズ群
Ｌ４ｂ第４レンズ群を構成する後群の第４ｂレンズ群
Ｓ開口絞り
Ｉ像面
ｄｄ線
ＣＣ線
ｇｇ線
ＦｎｏＦナンバー
ΔＳサジタル像面
ΔＭメリジオナル像面
Ｙ像高

Claims

物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とからなり、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、少なくとも前記第２レンズ群Ｌ２を像面側へ移動させると同時に前記第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させ、かつ、前記第１レンズ群Ｌ１と前記第２レンズ群Ｌ２との光軸上間隔が拡大し、同時に前記第２レンズ群Ｌ２と前記第３レンズ群Ｌ３との光軸上間隔が縮小し、また同時に前記第３レンズ群Ｌ３と前記第４レンズ群Ｌ４との光軸上間隔が拡大し、
無限遠から等倍までのいずれかの倍率で近距離撮影が可能であって、
前記第４レンズ群Ｌ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｌ４ａと、正の屈折力を有する後群Ｌ４ｂで構成され、前記第４レンズ群前群Ｌ４ａは少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズを１枚ずつ有し、光学系が振動した際に前記前群Ｌ４ａを光軸に対して略垂直方向に移動させて画像のぶれの補正を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．１５＜｜ｆ４ａ／ｆ｜＜０．４（１）
０．３＜ｆ４ｂ／ｆ＜０．８（２）
０．２＜｜ΔＳ３／ΔＳ２｜＜１．０（３）
ただし、
ｆ４ａは前記第４群前群Ｌ４ａの焦点距離
ｆ４ｂは前記第４群後群Ｌ４ｂの焦点距離
ｆは無限遠物体に合焦した時の全光学系の焦点距離
ΔＳ２は無限遠物体から近距離物体への合焦時における前記第２レンズ群Ｌ２の移動量
ΔＳ３は無限遠物体から近距離物体への合焦時における前記第３レンズ群Ｌ３の移動量
無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群Ｌ１及び第４レンズ群Ｌ４は光軸方向に固定であることを特徴とする請求項１に記載の防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズ。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズ。
（４）０＜ｆ／Ｒ４ａｒ−ｆ／Ｒ４ｂｆ＜２．０
ただし、
Ｒ４ａｒは前記第４ａレンズ群Ｌ４ａの最も像面側のレンズ面の曲率半径
Ｒ４ｂｆは前記第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの最も物体側のレンズ面の曲率半径
ｆは無限遠物体に合焦した際の光学系全系の焦点距離