撮影レンズ及びそれを有する撮像装置
【課題】 基準状態と防振状態の両方で良好な光学性能を実現したインナーフォーカス方式の撮影レンズを提供する。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動し、第５レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成され、第５ａレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を変位させるレンズ群であり、第３レンズ群の焦点距離ｆ３、全系の焦点距離ｆ、第５ａレンズ群の焦点距離ｆ５ａ、第５ｂレンズ群の焦点距離ｆ５ｂが適切に設定された撮影レンズ。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動し、第５レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成され、第５ａレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を変位させるレンズ群であり、第３レンズ群の焦点距離ｆ３、全系の焦点距離ｆ、第５ａレンズ群の焦点距離ｆ５ａ、第５ｂレンズ群の焦点距離ｆ５ｂが適切に設定された撮影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に好適な撮影レンズに関し、特に、撮影倍率が等倍程度の近距離撮影（マクロ撮影）が可能で、手ぶれ等による像ぶれを光学的に補正することができる撮影レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影倍率が等倍程度の近距離撮影を主目的とした撮影レンズにマクロレンズがある。マクロレンズは、無限遠物体から撮影倍率が等倍程度の近距離物体までを撮影することができ、特に近距離物体の撮影時（マクロ撮影時）に高い光学性能が得られるように設計されている。
【０００３】
一般に、マクロレンズを含む撮影レンズにおいては、撮影倍率が大きくなるにつれて、フォーカシングに伴う諸収差の変動が大きくなり、光学性能が低下してくる。そこで、近距離物体へのフォーカシングの際に複数のレンズ群を移動させて収差を補正する、フローティング方式を採用している撮影レンズがある。
【０００４】
また、撮影レンズのうち最も物体側に配置されている第１レンズ群を物体側に移動させてフォーカシングを行う場合、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面と被写体との間隔であるワーキングディスタンスが短くなるため、好ましくない。そこで、フォーカシングに際して第１レンズ群を不動とし、像側のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス型のマクロレンズが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
さらに、マクロレンズの一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させることにより結像位置を変位させて像ぶれを補正することができるマクロレンズが提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−３２９９１９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近距離撮影においては、被写界深度を確保するために、開口絞りを絞り込んで（Ｆナンバーを大きくして）撮影するのが一般的である。しかし、開口絞りの開口を小さくすると、シャッター速度が遅くなるため、撮影時の手ぶれが問題になりやすい。また、被写体距離が近距離であるほど、手ぶれが撮影画像に与える影響が大きくなる。
【０００７】
本発明は、マクロ撮影が容易で、手ぶれによる像ぶれを補正することができ、レンズ群を偏心させていない状態（基準状態）と、レンズ群を偏心させた状態（防振状態）の両方で良好な光学性能を実現することができる撮影レンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮影レンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成されている。物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動する。第５レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成され、第５ａレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を変位させるレンズ群である。第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆ、第５ａレンズ群の焦点距離をｆ５ａ、第５ｂレンズ群の焦点距離をｆ５ｂとするとき、
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．０
０．３５＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マクロ撮影が容易で、手ぶれによる像ぶれを光学的に補正することができ、基準状態と防振状態の両方で良好な光学性能を得ることができる撮影レンズが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の撮影レンズ及びそれを有する撮像装置の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
本発明の撮影レンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成されている。
【００１２】
図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮影レンズのレンズ断面図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１３】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮影レンズの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１４】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮影レンズにおいて画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１５】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮影レンズのレンズ断面図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１６】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮影レンズの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１７】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮影レンズにおいて画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１８】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮影レンズのレンズ断面図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１９】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮影レンズの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００２０】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮影レンズにおいて画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００２１】
各実施例の撮影レンズは撮影倍率が等倍程度の近距離物体の撮影（マクロ撮影）が可能な撮影レンズである。
【００２２】
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。
【００２３】
図１，４，７のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は、負の屈折力を持つ第５レンズ群である。
【００２４】
物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動する。
【００２５】
ＳＰは絞り（主開口絞り）、ＳＰ２は副絞り（副開口絞り）であり、いずれも第３レンズ群Ｌ３に配置されている。
【００２６】
ＩＰは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮影レンズとして使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。
【００２７】
収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。Ｍ、Ｓはそれぞれｄ線のメリディオナル像面、サジタル像面に対応している。倍率色収差はｇ線、Ｆ線、Ｃ線によって表している。倍率色収差の収差図における二点鎖線はｇ線であり、一点鎖線はＣ線であり、鎖線はＦ線である。Ｙは像高である。
【００２８】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１が物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して不動であるため、フォーカシングを行ってもワーキングディスタンスが変化せず、操作性の良いマクロレンズを実現することができる。
【００２９】
また、物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第２レンズ群を像側へ移動させると共に、第４レンズ群を物体側へ移動させている。このように、複数のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うフローティング方式を採用しているため、全ての物体距離において収差を良好に補正することができる。
【００３０】
第５レンズ群Ｌ５は、負の屈折力を持つ第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力を持つ第５ｂレンズ群Ｌ５ｂより構成されている。
【００３１】
本発明の撮影レンズは、第５ａレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて結像位置を変位させることにより、手ぶれの影響を低減している。
【００３２】
そして、第５ａレンズ群Ｌ５ａが偏心していない基準状態と、像ぶれを補正するために第５ａレンズ群Ｌ５ａが偏心した状態である防振状態の両方において良好な光学性能を実現するために、以下の条件式を満足することを特徴としている。
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．０ ・・・（１）
ただし、ｆ３は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、ｆは全系の焦点距離である。
【００３３】
条件式（１）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を特定したものである。以下に、条件式（１）の意味を説明する。
【００３４】
一般に、光学系を構成する一部のレンズ群を偏心させた防振状態において、偏心像面湾曲を完全に補正するためには、以下の条件式を満足しなければならない（松居吉哉 偏心の存在する光学系の３次の収差論 日本オプトメカトロニクス協会１９８９）。
【００３５】
【数１】
【００３６】
ここで、Ｐｐは防振レンズ群のペッツバール和、Ｐｑは防振レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群のペッツバール和、αｐは防振レンズ群に入射する光線の角度、αｐ´は、防振レンズ群を出射する光線の角度である。
【００３７】
つまり、偏心像面湾曲を０にするためには、（Ｉ）αｐ´が０であること、すなわち防振レンズ群を出射する光線が光軸に対して平行（アフォーカル）であること、（ＩＩ）防振レンズ群とその像側に配置されたレンズ群のペッツバール和が０であること、が求められる。
【００３８】
インナーフォーカス方式のマクロレンズにおいて、条件式（Ａ）を満足するような屈折力配置に近づけると、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が小さくなり、第２レンズ群においてプラス側に発生する球面収差をマイナス側に補正する作用が弱まる。このため、球面収差を良好に補正することが困難になる。そこで、本発明では、第３レンズ群Ｌ３の正の屈折力を適切に設定し、第４レンズ群の正の屈折力を第３レンズ群に分担させることで、全ての物体距離において球面収差を良好に補正することができる。
【００３９】
条件式（１）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が小さくなると、第４レンズ群の補正作用を第３レンズ群によって補うことが困難になり、球面収差がプラス側に発生してしまう。逆に、条件式（１）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が大きくなると、球面収差がマイナス側に発生してしまう。
【００４０】
また、本発明の撮影レンズは、防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａとその像側に配置されたレンズ群である第５ｂレンズ群Ｌ５ｂのペッツバール和の合計の絶対値を小さくするために以下の条件式を満足している。
０．３５＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．６０ ・・・（２）
条件式（２）は第５ａレンズ群Ｌ５ａと第５ｂレンズ群Ｌ５ｂの屈折力の比を特定した条件式である。条件式（２）の上限を超えると基準状態での諸収差、特に像面湾曲を補正することが困難となる。条件式（２）の下限を超えると、条件式（Ａ）から離れる方向となり防振状態での像面湾曲を補正することが困難となる。
【００４１】
本発明において、更に好ましくは条件式（１）（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．７＜ｆ３／ｆ＜２．８ ・・・（１ａ）
０．４０＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．５０ ・・・（２ａ）
本発明は、以上の構成を満足することにより、基準状態と防振状態の両方で像面湾曲と球面収差が同時に良好に補正された良好な光学性能の撮影レンズを実現しているが、更に好ましくは、以下の条件式を満足するのが良い。
０．５０＜ｆ４／ｆ＜０．７０ ・・・（３）
条件式（３）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４と全系の焦点距離ｆの比に関する条件式である。条件式（３）の上限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が小さくなると、第２レンズ群Ｌ２でプラス側に発生する球面収差を補正することが困難となる。条件式（３）の下限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が大きくなると、前述の条件式（Ａ）を満たすことが困難となり、防振時の像面湾曲を補正することが困難になる。
【００４２】
更に、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．２０＜ｆ４／ｆ３＜０．３０ ・・・（４）
条件式（４）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３の比に関する条件式である。条件式（４）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が大きくなると、マイナス方向に球面収差が発生し、フォーカシングに伴う球面収差の変動を補正することが困難になる。条件式（４）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が小さいと、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が小さくなることによるプラス方向の球面収差を第３レンズ群Ｌ３で補正できなくなる。
【００４３】
本発明の各実施例において、第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負レンズと正レンズが接合された接合レンズで構成されている。このため、手ぶれの影響を低減するために、第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させた場合であっても、色収差が良好に補正された状態を保つことができる。
【００４４】
また、単一の接合レンズで構成された小型軽量のレンズ群であるため、第５ａレンズ群Ｌ５ａを駆動する駆動部の大型化を防ぐことができる。
【００４５】
また、一般にマクロレンズにおいては、撮影倍率βの変化に伴い、実効ＦナンバーＦｅｆが、
Ｆｅｆ ＝（１−β）・Ｆｎｏ
の式に従って変化していく。ここで、Ｆｎｏは光学系の無限遠状態におけるＦナンバーである。そこで、本実施例ではその軸上光線の変化に伴い、副開口絞りＳＰ２を変化させることで、絞り径を小さくすることにより、不要光をカットしている。
【００４６】
次に本発明の実施例１のレンズ構成について説明する。
【００４７】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は開口絞りＳＰと副絞りＳＰ２を含む正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。
【００４８】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動（固定）であり、第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００４９】
フォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１を不動にすることにより、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が一定で操作性の良い撮影レンズを実現している。また、フォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させるフローティング方式を採用することにより、フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【００５０】
第５レンズ群Ｌ５は負の屈折力の防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成されている。第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズを接合した接合レンズより構成されている。第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで、結像位置を光軸と垂直方向に変位させて振動時の像ぶれを補正している。ＩＰは像面である。
【００５１】
第５ａレンズ群Ｌ５ａは物体側より像側へ順に、像側の面が凸形状の正レンズと、両凹形状の負レンズとを接合した接合レンズより成っている。このため、手ぶれの影響を低減するために、第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させた場合であっても、色収差が良好に補正された状態を保つことができる。
【００５２】
また、単一の接合レンズで構成された小型軽量のレンズ群であるため、第５ａレンズ群Ｌ５ａを駆動する駆動部の大型化を防ぐことができる。
【００５３】
次に実施例２のレンズ構成について説明する。
【００５４】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。第５レンズ群Ｌ５は、負の屈折力の防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｌ５ｂより構成されている。
【００５５】
第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとを接合した接合レンズより成っている。第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで振動時の像ぶれを補正している。ＳＰは開口絞り、ＳＰ２は副開口絞り、ＩＰは像面である。
【００５６】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動であり、第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００５７】
フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１を不動にすることにより、レンズ全長が一定の操作性の良い撮影レンズを実現している。また、フォーカシングに際して、複数のレンズ群を移動させるフローティング方式を採用することにより、フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【００５８】
光学系の構成は、実施例１と同様である。
【００５９】
次に実施例３のレンズ構成について説明する。
【００６０】
図７（Ａ）、（Ｂ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は開口絞りＳＰと副絞りＳＰ２を含む正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は、負の屈折力の第５レンズ群である。
【００６１】
第５レンズ群Ｌ５は負の屈折力の防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｌ５ｂより構成されている。
【００６２】
第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとを接合した接合レンズから成っている。第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで振動時の像ぶれの補正を行う。ＩＰは像面である。
【００６３】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動であり、第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００６４】
フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１を不動にすることにより、レンズ全長が一定の操作性の良い撮影レンズを実現している。また、フォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させるフローティング方式を用いることにより、フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【００６５】
光学系の構成は、第３レンズ群Ｌ３の開口絞りＳＰ、ＳＳＰよりも物体側に正レンズを配置している点以外は、実施例１、２と同様である。
【００６６】
次に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。
【００６７】
各数値実施例において、ｒは各面の曲率半径（単位：ｍｍ）、ｄは隣接する面の間隔（単位：ｍｍ）である。ｎｄは部材のｄ線に対する屈折率である。νｄは以下の式で表されるｄ線を基準とした部材のアッベ数である。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｄ：ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
ＮＦ：Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）に対する屈折率
ＮＣ：Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する屈折率
条件式（１）〜（４）と本発明の数値実施例との関係を表１に示す。
数値実施例１
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 131.951 5.7 1.72916 54.7 46.2
2 -125.378 0.15 45.57
3 44.495 5.2 1.72916 54.7 38.19
4 319.495 1.58 36.69
5 -182.557 1.8 1.801 35 36.36
6 40.762 0.78 31.75
7 38.343 5.78 1.497 81.5 31.13
8 -140.691 (可変) 29.82
9 -248.519 1.4 1.72047 34.7 27.19
10 27.422 4.3 24.65
11 -74.738 1.31 1.53172 48.8 24.71
12 29.897 4.4 1.84666 23.9 25.89
13 1984.002 (可変) 25.92
14 ∞ 2.14 26.83
15(絞り) ∞ 3.53 26.92
16 -64.028 2.12 1.801 35 27
17 -49.358 (可変) 27.35
18 124.805 3.85 1.618 63.4 28.21
19 -69.793 0.48 28.55
20 62.29 5.28 1.72916 54.7 28.88
21 -58.324 1.93 1.84666 23.9 28.62
22 177.251 (可変) 28.17
23 -252.715 2.89 1.84666 23.9 28.05
24 -68.669 1.44 1.71999 50.2 28.09
25 41.129 (可変) 28.03
26 -57.78 2.41 1.6134 44.3 29.47
27 -162.955 0.15 31.39
28 79.421 4.4 1.7432 49.3 33.48
29 -134.415 (可変) 33.82
像面 ∞
焦点距離 100
Fナンバー 2.92
画角 12.21
像高 21.64
レンズ全長 162.90
BF 48.35
∞ -0.5× -1×
d8 1.31 9.90 20.32
d13 21.73 13.14 2.71
d17 18.54 9.21 1.91
d22 3.00 12.33 19.63
d25 6.97 6.97 6.97
d29 48.35 48.35 48.35
数値実施例２
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 123.939 5.5 1.72916 54.7 46.21
2 -129.916 0.15 45.68
3 45.121 5 1.72916 54.7 38.41
4 261.572 1.58 36.99
5 -193.606 1.8 1.801 35 36.9
6 40.159 0.78 32.26
7 38.532 6 1.497 81.5 31.71
8 -144.418 (可変) 30.37
9 -309.953 1.4 1.72047 34.7 27.75
10 29.015 4.4 25.53
11 -68.881 1.3 1.53172 48.8 25.57
12 32.727 4.39 1.84666 23.9 26.77
13 -783.124 (可変) 26.81
14 ∞ 2.14 27.28
15(絞り) ∞ 3.66 27.33
16 -58.005 2.2 1.834 37.2 27.37
17 -47.059 (可変) 27.77
18 109.879 4 1.618 63.4 28.53
19 -76.894 0.5 28.86
20 68.986 5.48 1.72916 54.7 29.13
21 -63.781 2 1.84666 23.8 28.82
22 244.721 (可変) 28.42
23 -255.687 3 1.84666 23.9 28.24
24 -76.933 1.5 1.71999 50.2 28.25
25 38.715 (可変) 28.14
26 -89.278 2.5 1.6398 34.5 29.4
27 -170.526 0.15 30.85
28 52.375 4 1.7432 49.3 33.3
29 268.404 (可変) 33.42
像面 ∞
焦点距離 102.76
Fナンバー 2.92
画角 11.89
像高 21.64
レンズ全長 162.56
BF 47.33
∞ -0.5× -1×
d8 1.31 10.26 21.33
d13 22.56 13.61 2.54
d17 18.90 9.52 1.89
d22 3.00 12.38 20.01
d25 6.04 6.04 6.04
d29 47.33 47.33 47.33
数値実施例３
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 114.942 5.89 1.72916 54.7 48.21
2 -142.878 0.15 47.65
3 46.758 5.21 1.72916 54.7 40.09
4 230.168 2.57 38.5
5 -148.763 1.8 1.801 35 37.21
6 42.577 0.73 32.75
7 39.606 6.31 1.497 81.5 32.2
8 -104.794 (可変) 30.97
9 -2039.621 1.4 1.72047 34.7 27.43
10 26.382 4.87 24.64
11 -58.839 1.3 1.53172 48.8 24.71
12 31.229 4.4 1.84666 23.9 26.01
13 -1411.125 (可変) 26.06
14 -770.878 2.2 1.83481 42.7 27.07
15 -150.612 1.5 27.14
16 ∞ 2.14 26.99
17(絞り) ∞ (可変) 26.84
18 135.63 4 1.64 60.1 27.04
19 -65.904 0.5 27.46
20 64.131 5.72 1.72916 54.7 27.78
21 -59.208 2 1.84666 23.9 27.43
22 166.52 (可変) 27.04
23 -250.206 2.9 1.84666 23.8 26.96
24 -71.103 1.45 1.71999 50.2 27.02
25 39.068 (可変) 27.04
26 -59.01 2.4 1.53172 48.8 30.1
27 -109.061 0.15 31.91
28 88.965 4.2 1.7432 49.3 34.06
29 -144.327 (可変) 34.39
像面 ∞
焦点距離 103
Fナンバー 2.92
画角 11.86
像高 21.64
レンズ全長 164.46
BF 44.41
∞ -0.5× -1×
d8 1.31 8.93 19.23
d13 20.23 12.60 2.30
d17 22.21 10.41 1.96
d22 3.00 14.80 23.25
d25 9.52 9.52 9.52
d29 44.41 44.41 44.41
【００６８】
【表１】
【００６９】
図１０は前述の実施例１〜３に示した撮影レンズを用いたカメラ（撮像装置）を示しており、レンズ鏡筒１０には、実施例１〜４に示した撮影レンズ１１が内蔵されている。カメラ本体２０内には、撮影レンズ１１によって取り込まれた光束を上方に反射するミラー２１、撮影レンズ１１によって被写体像が形成される焦点板２２、焦点板２２からの光束を正立像に変換するペンタダハプリズム２３、焦点板２２上に形成された被写体像を観察するための接眼レンズ２４、撮影レンズからの光束を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）２５等が設けられている。
【００７０】
図１０は、観察状態つまり撮影待機状態を表しているが、レリーズボタンを撮影者が操作することにより、ミラー２１が図示の光路中から退避し、固体撮像素子２５上に被写体像が取り込まれる。このように、実施例１〜３に示した撮影レンズをカメラに用いることにより、近距離撮影が可能なカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１の撮影レンズのレンズ断面図
【図２】本発明の実施例１の撮影レンズの収差図
【図３】本発明の実施例１の撮影レンにおいて、画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図
【図４】本発明の実施例２の撮影レンズのレンズ断面図
【図５】本発明の実施例２の撮影レンズの収差図
【図６】本発明の実施例２の撮影レンズにおいて、画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図
【図７】本発明の実施例３の撮影レンズのレンズ断面図
【図８】本発明の実施例３の撮影レンズの収差図
【図９】本発明の実施例３の撮影レンズにおいて、画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図
【図１０】本発明の実施例１〜３の撮影レンズを用いたカメラの概略構成図
【符号の説明】
【００７２】
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
Ｌ５ａ 第５ａレンズ群
Ｌ５ｂ 第５ｂレンズ群
ＳＰ 開口絞り
ＳＰ２ 副開口絞り
ＩＰ 像面
Ｍ メリディオナル像面
Ｓ サジタル像面
【技術分野】
【０００１】
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に好適な撮影レンズに関し、特に、撮影倍率が等倍程度の近距離撮影（マクロ撮影）が可能で、手ぶれ等による像ぶれを光学的に補正することができる撮影レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影倍率が等倍程度の近距離撮影を主目的とした撮影レンズにマクロレンズがある。マクロレンズは、無限遠物体から撮影倍率が等倍程度の近距離物体までを撮影することができ、特に近距離物体の撮影時（マクロ撮影時）に高い光学性能が得られるように設計されている。
【０００３】
一般に、マクロレンズを含む撮影レンズにおいては、撮影倍率が大きくなるにつれて、フォーカシングに伴う諸収差の変動が大きくなり、光学性能が低下してくる。そこで、近距離物体へのフォーカシングの際に複数のレンズ群を移動させて収差を補正する、フローティング方式を採用している撮影レンズがある。
【０００４】
また、撮影レンズのうち最も物体側に配置されている第１レンズ群を物体側に移動させてフォーカシングを行う場合、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面と被写体との間隔であるワーキングディスタンスが短くなるため、好ましくない。そこで、フォーカシングに際して第１レンズ群を不動とし、像側のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス型のマクロレンズが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
さらに、マクロレンズの一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させることにより結像位置を変位させて像ぶれを補正することができるマクロレンズが提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−３２９９１９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近距離撮影においては、被写界深度を確保するために、開口絞りを絞り込んで（Ｆナンバーを大きくして）撮影するのが一般的である。しかし、開口絞りの開口を小さくすると、シャッター速度が遅くなるため、撮影時の手ぶれが問題になりやすい。また、被写体距離が近距離であるほど、手ぶれが撮影画像に与える影響が大きくなる。
【０００７】
本発明は、マクロ撮影が容易で、手ぶれによる像ぶれを補正することができ、レンズ群を偏心させていない状態（基準状態）と、レンズ群を偏心させた状態（防振状態）の両方で良好な光学性能を実現することができる撮影レンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮影レンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成されている。物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動する。第５レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成され、第５ａレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を変位させるレンズ群である。第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆ、第５ａレンズ群の焦点距離をｆ５ａ、第５ｂレンズ群の焦点距離をｆ５ｂとするとき、
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．０
０．３５＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マクロ撮影が容易で、手ぶれによる像ぶれを光学的に補正することができ、基準状態と防振状態の両方で良好な光学性能を得ることができる撮影レンズが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の撮影レンズ及びそれを有する撮像装置の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
本発明の撮影レンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成されている。
【００１２】
図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮影レンズのレンズ断面図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１３】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮影レンズの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１４】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮影レンズにおいて画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１５】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮影レンズのレンズ断面図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１６】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮影レンズの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１７】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮影レンズにおいて画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１８】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮影レンズのレンズ断面図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００１９】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮影レンズの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００２０】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮影レンズにおいて画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図であり、それぞれ物体距離無限遠と等倍について示したものである。
【００２１】
各実施例の撮影レンズは撮影倍率が等倍程度の近距離物体の撮影（マクロ撮影）が可能な撮影レンズである。
【００２２】
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。
【００２３】
図１，４，７のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は、負の屈折力を持つ第５レンズ群である。
【００２４】
物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動する。
【００２５】
ＳＰは絞り（主開口絞り）、ＳＰ２は副絞り（副開口絞り）であり、いずれも第３レンズ群Ｌ３に配置されている。
【００２６】
ＩＰは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮影レンズとして使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。
【００２７】
収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。Ｍ、Ｓはそれぞれｄ線のメリディオナル像面、サジタル像面に対応している。倍率色収差はｇ線、Ｆ線、Ｃ線によって表している。倍率色収差の収差図における二点鎖線はｇ線であり、一点鎖線はＣ線であり、鎖線はＦ線である。Ｙは像高である。
【００２８】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１が物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して不動であるため、フォーカシングを行ってもワーキングディスタンスが変化せず、操作性の良いマクロレンズを実現することができる。
【００２９】
また、物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、第２レンズ群を像側へ移動させると共に、第４レンズ群を物体側へ移動させている。このように、複数のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うフローティング方式を採用しているため、全ての物体距離において収差を良好に補正することができる。
【００３０】
第５レンズ群Ｌ５は、負の屈折力を持つ第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力を持つ第５ｂレンズ群Ｌ５ｂより構成されている。
【００３１】
本発明の撮影レンズは、第５ａレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて結像位置を変位させることにより、手ぶれの影響を低減している。
【００３２】
そして、第５ａレンズ群Ｌ５ａが偏心していない基準状態と、像ぶれを補正するために第５ａレンズ群Ｌ５ａが偏心した状態である防振状態の両方において良好な光学性能を実現するために、以下の条件式を満足することを特徴としている。
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．０ ・・・（１）
ただし、ｆ３は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、ｆは全系の焦点距離である。
【００３３】
条件式（１）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を特定したものである。以下に、条件式（１）の意味を説明する。
【００３４】
一般に、光学系を構成する一部のレンズ群を偏心させた防振状態において、偏心像面湾曲を完全に補正するためには、以下の条件式を満足しなければならない（松居吉哉 偏心の存在する光学系の３次の収差論 日本オプトメカトロニクス協会１９８９）。
【００３５】
【数１】
【００３６】
ここで、Ｐｐは防振レンズ群のペッツバール和、Ｐｑは防振レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群のペッツバール和、αｐは防振レンズ群に入射する光線の角度、αｐ´は、防振レンズ群を出射する光線の角度である。
【００３７】
つまり、偏心像面湾曲を０にするためには、（Ｉ）αｐ´が０であること、すなわち防振レンズ群を出射する光線が光軸に対して平行（アフォーカル）であること、（ＩＩ）防振レンズ群とその像側に配置されたレンズ群のペッツバール和が０であること、が求められる。
【００３８】
インナーフォーカス方式のマクロレンズにおいて、条件式（Ａ）を満足するような屈折力配置に近づけると、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が小さくなり、第２レンズ群においてプラス側に発生する球面収差をマイナス側に補正する作用が弱まる。このため、球面収差を良好に補正することが困難になる。そこで、本発明では、第３レンズ群Ｌ３の正の屈折力を適切に設定し、第４レンズ群の正の屈折力を第３レンズ群に分担させることで、全ての物体距離において球面収差を良好に補正することができる。
【００３９】
条件式（１）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が小さくなると、第４レンズ群の補正作用を第３レンズ群によって補うことが困難になり、球面収差がプラス側に発生してしまう。逆に、条件式（１）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が大きくなると、球面収差がマイナス側に発生してしまう。
【００４０】
また、本発明の撮影レンズは、防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａとその像側に配置されたレンズ群である第５ｂレンズ群Ｌ５ｂのペッツバール和の合計の絶対値を小さくするために以下の条件式を満足している。
０．３５＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．６０ ・・・（２）
条件式（２）は第５ａレンズ群Ｌ５ａと第５ｂレンズ群Ｌ５ｂの屈折力の比を特定した条件式である。条件式（２）の上限を超えると基準状態での諸収差、特に像面湾曲を補正することが困難となる。条件式（２）の下限を超えると、条件式（Ａ）から離れる方向となり防振状態での像面湾曲を補正することが困難となる。
【００４１】
本発明において、更に好ましくは条件式（１）（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．７＜ｆ３／ｆ＜２．８ ・・・（１ａ）
０．４０＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．５０ ・・・（２ａ）
本発明は、以上の構成を満足することにより、基準状態と防振状態の両方で像面湾曲と球面収差が同時に良好に補正された良好な光学性能の撮影レンズを実現しているが、更に好ましくは、以下の条件式を満足するのが良い。
０．５０＜ｆ４／ｆ＜０．７０ ・・・（３）
条件式（３）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４と全系の焦点距離ｆの比に関する条件式である。条件式（３）の上限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が小さくなると、第２レンズ群Ｌ２でプラス側に発生する球面収差を補正することが困難となる。条件式（３）の下限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が大きくなると、前述の条件式（Ａ）を満たすことが困難となり、防振時の像面湾曲を補正することが困難になる。
【００４２】
更に、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．２０＜ｆ４／ｆ３＜０．３０ ・・・（４）
条件式（４）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３の比に関する条件式である。条件式（４）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が大きくなると、マイナス方向に球面収差が発生し、フォーカシングに伴う球面収差の変動を補正することが困難になる。条件式（４）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が小さいと、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が小さくなることによるプラス方向の球面収差を第３レンズ群Ｌ３で補正できなくなる。
【００４３】
本発明の各実施例において、第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負レンズと正レンズが接合された接合レンズで構成されている。このため、手ぶれの影響を低減するために、第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させた場合であっても、色収差が良好に補正された状態を保つことができる。
【００４４】
また、単一の接合レンズで構成された小型軽量のレンズ群であるため、第５ａレンズ群Ｌ５ａを駆動する駆動部の大型化を防ぐことができる。
【００４５】
また、一般にマクロレンズにおいては、撮影倍率βの変化に伴い、実効ＦナンバーＦｅｆが、
Ｆｅｆ ＝（１−β）・Ｆｎｏ
の式に従って変化していく。ここで、Ｆｎｏは光学系の無限遠状態におけるＦナンバーである。そこで、本実施例ではその軸上光線の変化に伴い、副開口絞りＳＰ２を変化させることで、絞り径を小さくすることにより、不要光をカットしている。
【００４６】
次に本発明の実施例１のレンズ構成について説明する。
【００４７】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は開口絞りＳＰと副絞りＳＰ２を含む正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。
【００４８】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動（固定）であり、第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００４９】
フォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１を不動にすることにより、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が一定で操作性の良い撮影レンズを実現している。また、フォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させるフローティング方式を採用することにより、フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【００５０】
第５レンズ群Ｌ５は負の屈折力の防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成されている。第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズを接合した接合レンズより構成されている。第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで、結像位置を光軸と垂直方向に変位させて振動時の像ぶれを補正している。ＩＰは像面である。
【００５１】
第５ａレンズ群Ｌ５ａは物体側より像側へ順に、像側の面が凸形状の正レンズと、両凹形状の負レンズとを接合した接合レンズより成っている。このため、手ぶれの影響を低減するために、第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させた場合であっても、色収差が良好に補正された状態を保つことができる。
【００５２】
また、単一の接合レンズで構成された小型軽量のレンズ群であるため、第５ａレンズ群Ｌ５ａを駆動する駆動部の大型化を防ぐことができる。
【００５３】
次に実施例２のレンズ構成について説明する。
【００５４】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。第５レンズ群Ｌ５は、負の屈折力の防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｌ５ｂより構成されている。
【００５５】
第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとを接合した接合レンズより成っている。第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで振動時の像ぶれを補正している。ＳＰは開口絞り、ＳＰ２は副開口絞り、ＩＰは像面である。
【００５６】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動であり、第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００５７】
フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１を不動にすることにより、レンズ全長が一定の操作性の良い撮影レンズを実現している。また、フォーカシングに際して、複数のレンズ群を移動させるフローティング方式を採用することにより、フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【００５８】
光学系の構成は、実施例１と同様である。
【００５９】
次に実施例３のレンズ構成について説明する。
【００６０】
図７（Ａ）、（Ｂ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は開口絞りＳＰと副絞りＳＰ２を含む正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は、負の屈折力の第５レンズ群である。
【００６１】
第５レンズ群Ｌ５は負の屈折力の防振レンズ群である第５ａレンズ群Ｌ５ａと、正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｌ５ｂより構成されている。
【００６２】
第５ａレンズ群Ｌ５ａは、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとを接合した接合レンズから成っている。第５ａレンズ群Ｌ５ａを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで振動時の像ぶれの補正を行う。ＩＰは像面である。
【００６３】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動であり、第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００６４】
フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１を不動にすることにより、レンズ全長が一定の操作性の良い撮影レンズを実現している。また、フォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させるフローティング方式を用いることにより、フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【００６５】
光学系の構成は、第３レンズ群Ｌ３の開口絞りＳＰ、ＳＳＰよりも物体側に正レンズを配置している点以外は、実施例１、２と同様である。
【００６６】
次に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。
【００６７】
各数値実施例において、ｒは各面の曲率半径（単位：ｍｍ）、ｄは隣接する面の間隔（単位：ｍｍ）である。ｎｄは部材のｄ線に対する屈折率である。νｄは以下の式で表されるｄ線を基準とした部材のアッベ数である。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｄ：ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
ＮＦ：Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）に対する屈折率
ＮＣ：Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する屈折率
条件式（１）〜（４）と本発明の数値実施例との関係を表１に示す。
数値実施例１
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 131.951 5.7 1.72916 54.7 46.2
2 -125.378 0.15 45.57
3 44.495 5.2 1.72916 54.7 38.19
4 319.495 1.58 36.69
5 -182.557 1.8 1.801 35 36.36
6 40.762 0.78 31.75
7 38.343 5.78 1.497 81.5 31.13
8 -140.691 (可変) 29.82
9 -248.519 1.4 1.72047 34.7 27.19
10 27.422 4.3 24.65
11 -74.738 1.31 1.53172 48.8 24.71
12 29.897 4.4 1.84666 23.9 25.89
13 1984.002 (可変) 25.92
14 ∞ 2.14 26.83
15(絞り) ∞ 3.53 26.92
16 -64.028 2.12 1.801 35 27
17 -49.358 (可変) 27.35
18 124.805 3.85 1.618 63.4 28.21
19 -69.793 0.48 28.55
20 62.29 5.28 1.72916 54.7 28.88
21 -58.324 1.93 1.84666 23.9 28.62
22 177.251 (可変) 28.17
23 -252.715 2.89 1.84666 23.9 28.05
24 -68.669 1.44 1.71999 50.2 28.09
25 41.129 (可変) 28.03
26 -57.78 2.41 1.6134 44.3 29.47
27 -162.955 0.15 31.39
28 79.421 4.4 1.7432 49.3 33.48
29 -134.415 (可変) 33.82
像面 ∞
焦点距離 100
Fナンバー 2.92
画角 12.21
像高 21.64
レンズ全長 162.90
BF 48.35
∞ -0.5× -1×
d8 1.31 9.90 20.32
d13 21.73 13.14 2.71
d17 18.54 9.21 1.91
d22 3.00 12.33 19.63
d25 6.97 6.97 6.97
d29 48.35 48.35 48.35
数値実施例２
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 123.939 5.5 1.72916 54.7 46.21
2 -129.916 0.15 45.68
3 45.121 5 1.72916 54.7 38.41
4 261.572 1.58 36.99
5 -193.606 1.8 1.801 35 36.9
6 40.159 0.78 32.26
7 38.532 6 1.497 81.5 31.71
8 -144.418 (可変) 30.37
9 -309.953 1.4 1.72047 34.7 27.75
10 29.015 4.4 25.53
11 -68.881 1.3 1.53172 48.8 25.57
12 32.727 4.39 1.84666 23.9 26.77
13 -783.124 (可変) 26.81
14 ∞ 2.14 27.28
15(絞り) ∞ 3.66 27.33
16 -58.005 2.2 1.834 37.2 27.37
17 -47.059 (可変) 27.77
18 109.879 4 1.618 63.4 28.53
19 -76.894 0.5 28.86
20 68.986 5.48 1.72916 54.7 29.13
21 -63.781 2 1.84666 23.8 28.82
22 244.721 (可変) 28.42
23 -255.687 3 1.84666 23.9 28.24
24 -76.933 1.5 1.71999 50.2 28.25
25 38.715 (可変) 28.14
26 -89.278 2.5 1.6398 34.5 29.4
27 -170.526 0.15 30.85
28 52.375 4 1.7432 49.3 33.3
29 268.404 (可変) 33.42
像面 ∞
焦点距離 102.76
Fナンバー 2.92
画角 11.89
像高 21.64
レンズ全長 162.56
BF 47.33
∞ -0.5× -1×
d8 1.31 10.26 21.33
d13 22.56 13.61 2.54
d17 18.90 9.52 1.89
d22 3.00 12.38 20.01
d25 6.04 6.04 6.04
d29 47.33 47.33 47.33
数値実施例３
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 114.942 5.89 1.72916 54.7 48.21
2 -142.878 0.15 47.65
3 46.758 5.21 1.72916 54.7 40.09
4 230.168 2.57 38.5
5 -148.763 1.8 1.801 35 37.21
6 42.577 0.73 32.75
7 39.606 6.31 1.497 81.5 32.2
8 -104.794 (可変) 30.97
9 -2039.621 1.4 1.72047 34.7 27.43
10 26.382 4.87 24.64
11 -58.839 1.3 1.53172 48.8 24.71
12 31.229 4.4 1.84666 23.9 26.01
13 -1411.125 (可変) 26.06
14 -770.878 2.2 1.83481 42.7 27.07
15 -150.612 1.5 27.14
16 ∞ 2.14 26.99
17(絞り) ∞ (可変) 26.84
18 135.63 4 1.64 60.1 27.04
19 -65.904 0.5 27.46
20 64.131 5.72 1.72916 54.7 27.78
21 -59.208 2 1.84666 23.9 27.43
22 166.52 (可変) 27.04
23 -250.206 2.9 1.84666 23.8 26.96
24 -71.103 1.45 1.71999 50.2 27.02
25 39.068 (可変) 27.04
26 -59.01 2.4 1.53172 48.8 30.1
27 -109.061 0.15 31.91
28 88.965 4.2 1.7432 49.3 34.06
29 -144.327 (可変) 34.39
像面 ∞
焦点距離 103
Fナンバー 2.92
画角 11.86
像高 21.64
レンズ全長 164.46
BF 44.41
∞ -0.5× -1×
d8 1.31 8.93 19.23
d13 20.23 12.60 2.30
d17 22.21 10.41 1.96
d22 3.00 14.80 23.25
d25 9.52 9.52 9.52
d29 44.41 44.41 44.41
【００６８】
【表１】
【００６９】
図１０は前述の実施例１〜３に示した撮影レンズを用いたカメラ（撮像装置）を示しており、レンズ鏡筒１０には、実施例１〜４に示した撮影レンズ１１が内蔵されている。カメラ本体２０内には、撮影レンズ１１によって取り込まれた光束を上方に反射するミラー２１、撮影レンズ１１によって被写体像が形成される焦点板２２、焦点板２２からの光束を正立像に変換するペンタダハプリズム２３、焦点板２２上に形成された被写体像を観察するための接眼レンズ２４、撮影レンズからの光束を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）２５等が設けられている。
【００７０】
図１０は、観察状態つまり撮影待機状態を表しているが、レリーズボタンを撮影者が操作することにより、ミラー２１が図示の光路中から退避し、固体撮像素子２５上に被写体像が取り込まれる。このように、実施例１〜３に示した撮影レンズをカメラに用いることにより、近距離撮影が可能なカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１の撮影レンズのレンズ断面図
【図２】本発明の実施例１の撮影レンズの収差図
【図３】本発明の実施例１の撮影レンにおいて、画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図
【図４】本発明の実施例２の撮影レンズのレンズ断面図
【図５】本発明の実施例２の撮影レンズの収差図
【図６】本発明の実施例２の撮影レンズにおいて、画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図
【図７】本発明の実施例３の撮影レンズのレンズ断面図
【図８】本発明の実施例３の撮影レンズの収差図
【図９】本発明の実施例３の撮影レンズにおいて、画角０．３°に相当する結像位置変位を行ったときの収差図
【図１０】本発明の実施例１〜３の撮影レンズを用いたカメラの概略構成図
【符号の説明】
【００７２】
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
Ｌ５ａ 第５ａレンズ群
Ｌ５ｂ 第５ｂレンズ群
ＳＰ 開口絞り
ＳＰ２ 副開口絞り
ＩＰ 像面
Ｍ メリディオナル像面
Ｓ サジタル像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、
物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、前記第５レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動し、
前記第５レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成され、前記第５ａレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を変位させるレンズ群であり、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆ、前記第５ａレンズ群の焦点距離をｆ５ａ、前記第５ｂレンズ群の焦点距離をｆ５ｂとするとき、
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．０
０．３５＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．６０
なる条件式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レンズ群の焦点距離をｆ４、全系の焦点距離をｆとするとき、
０．５０＜ｆ４／ｆ＜０．７０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
【請求項３】
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２０＜ｆ４／ｆ３＜０．３０
なる条件式を満足する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。
【請求項４】
固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影レンズ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影レンズと該撮影レンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、
物体距離無限遠から近距離側へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、前記第５レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動し、
前記第５レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と、正の屈折力の第５ｂレンズ群より構成され、前記第５ａレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を変位させるレンズ群であり、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆ、前記第５ａレンズ群の焦点距離をｆ５ａ、前記第５ｂレンズ群の焦点距離をｆ５ｂとするとき、
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．０
０．３５＜│ｆ５ａ／ｆ５ｂ│＜０．６０
なる条件式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レンズ群の焦点距離をｆ４、全系の焦点距離をｆとするとき、
０．５０＜ｆ４／ｆ＜０．７０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
【請求項３】
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２０＜ｆ４／ｆ３＜０．３０
なる条件式を満足する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。
【請求項４】
固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影レンズ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影レンズと該撮影レンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１４５８３０（Ｐ２０１０−１４５８３０Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２４１６７（Ｐ２００８−３２４１６７）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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