JP6219198B2

JP6219198B2 - マクロレンズおよび撮像装置

Info

Publication number: JP6219198B2
Application number: JP2014036880A
Authority: JP
Inventors: 領子富岡; 広樹斉藤; ドドックオーレリアン; ポルマンミヒャエル; クラインユーゲン
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: US9632289B2; CN104880810A; DE102015102698B4; DE102015102698A1; US20150241658A1; CN104880810B; JP2015161792A

Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラや放送用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに適したマクロレンズおよび該マクロレンズを備えた撮像装置に関するものである。

従来より、撮影倍率が等倍程度の近距離撮影を行うことを主目的としたマクロレンズがある。

このマクロレンズは、無限遠物体から撮影倍率が等倍程度の近距離物体までの撮影時において、連続的に合焦可能であり、特に近距離物体の撮影時に高い光学性能を得られるように設計されている。

一般的に、フォーカシングに伴う収差変動を抑えるため、フォーカス時に２つ以上のレンズ群を移動させるフローティングフォーカス方式が用いられている。

従来は、最も物体側のレンズ群を前に繰り出すことによってフォーカシングを行うフロントフォーカスタイプが採用されていたが、近距離物体を撮影する際、レンズが被写体に近づいてしまうため、操作性が悪くなってしまう。また、外径の大きな第１レンズ群を移動させる場合、重量が重くなるため、高速なフォーカスが難しくなる。また、等倍程度まで近距離撮影した場合、軸上色収差が大きく発生するという問題もあった。

近年、第１レンズ群を固定させて、複数のレンズ群を移動させてフォーカスを行うフローティングフォーカス方式の撮影レンズが用いられている。さらにフォーカシングによる収差変動をより抑えるため、下記特許文献１，２のように、３つのレンズ群を移動させることによってフォーカシングを行う方式が提案されている。

特開２０１２−０５８６８２号公報特開２０１１−０４８２３２号公報

特許文献１に記載のものは、レンズ枚数が多く、レンズ全体の重量が重くなり、携帯する際に不便である。

また、特許文献２に記載のものは、撮影レンズを構成しているレンズ枚数が少なく、比較的軽量ではあるが、小型であるとは言い難い。

本発明は、撮影倍率が等倍程度であり、小型で、近距離撮影時にも色収差が良好に補正されたマクロレンズおよび該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。

本発明のマクロレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、負の屈折力を有する第６レンズ群からなり、第１レンズ群は３枚のレンズからなり、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群を独立に光軸方向に移動し、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（５）
ただし、ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離とする。

本発明のマクロレンズにおいては、第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズからなり物体側に凸の接合面を有する接合レンズ、正レンズからなることが好ましい。

また、第１レンズ群に少なくとも１枚の正レンズを有し、少なくとも１枚の正レンズが下記条件式（１），（２）を満たすことが好ましい。

Ｎ１ｄ＜１．６０ …（１）
６０．０＜ν１ｄ …（２）
ただし、Ｎ１ｄ：第１レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率、ν１ｄ：第１レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第２レンズ群は、負レンズと正レンズの接合レンズを有し、下記条件式（３）を満たすことが好ましい。

２５．０＜ν２ｄｎ−ν２ｄｐ …（３）
ただし、ν２ｄｐ：第２レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数、ν２ｄｎ：第２レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第３レンズ群は、１枚の正レンズで構成され、下記条件式（４）を満たすことが好ましい。

ν３ｄ＜３０．０ …（４）
ただし、ν３ｄ：第３レンズ群の正レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第１レンズ群中の少なくとも１面が非球面であることが好ましい。

また、第２レンズ群中の少なくとも１面が非球面であることが好ましい。

また、下記条件式（６）を満たすことが好ましい。

１．０＜ｆ４／ｆ＜２．０ …（６）
ただし、ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離とする。

また、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第４レンズ群と第５レンズ群が光軸上を物体側へ移動し、下記条件式（７）を満足することが好ましい。

０．７＜Ｄ４／Ｄ５＜１．５ …（７）
ただし、Ｄ４：第４レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量、Ｄ５：第５レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量とする。

また、第４レンズ群が、最も物体側に、負レンズと正レンズの接合レンズを有することが好ましい。

このとき、下記条件式（８）を満たすことが好ましい。

２０＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８）
ただし、ν４ｄｐ：第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数、ν４ｄｎ：第４レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔は、一旦拡大しその後縮小することが好ましい。

また、第４レンズ群中に正レンズを２枚有し、下記条件式（９）を満たすことが好ましい。

６０．０＜ν４ｄ …（９）
ただし、ν４ｄ：第４レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均とする。

また、フォーカス時に移動するレンズ群を構成するレンズの枚数の合計が７枚以下であることが好ましい。

また、第１レンズ群に少なくとも１枚の正レンズを有し、少なくとも１枚の正レンズが下記条件式（１），（２−１）を満たすことが好ましい。

Ｎ１ｄ＜１．６０ …（１）
６５．０＜ν１ｄ …（２−１）
また、第２レンズ群は、負レンズと正レンズの接合レンズを有し、下記条件式（３−１）を満たすことが好ましい。

３０．０＜ν２ｄｎ−ν２ｄｐ …（３−１）
また、第３レンズ群は、１枚の正レンズで構成され、下記条件式（４−１）を満たすことが好ましい。

ν３ｄ＜２５．０ …（４−１）
また、下記条件式（５−１）を満たすことが好ましく、下記条件式（５−２）を満たせばより好ましい。

０．６＜ｆ３／ｆ＜０．９ …（５−１）
０．６５＜ｆ３／ｆ＜０．８ …（５−２）
また、下記条件式（６−１）を満たすことが好ましい。

１．１＜ｆ４／ｆ＜１．８ …（６−１）
また、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第４レンズ群と第５レンズ群が光軸上を物体側へ移動し、下記条件式（７−１）を満たすことが好ましく、下記条件式（７−２）を満たせばより好ましい。

０．８＜Ｄ４／Ｄ５＜１．３ …（７−１）
０．９＜Ｄ４／Ｄ５＜１．１ …（７−２）
また、下記条件式（８−１）を満たすことが好ましく、下記条件式（８−２）を満たせばより好ましい。

２５＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８−１）
３０＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８−２）
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のマクロレンズを備えたことを特徴とするものである。

なお、上記「〜からなり」とは、構成要素として挙げたレンズ群以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、マスク、カバーガラス、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、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれている場合は近軸領域で考えるものとする。

本発明のマクロレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、負の屈折力を有する第６レンズ群からなり、第１レンズ群は３枚のレンズからなり、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群を独立に光軸方向に移動するものとしたので、小型で、近距離撮影時にも色収差が良好に補正されたマクロレンズとすることが可能となる。

また、本発明の撮像装置は、本発明のマクロレンズを備えているため、小型化を図ることができるとともに、高画質の映像を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかるマクロレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図本発明の一実施形態にかかるマクロレンズ（実施例１と共通）のフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図本発明の実施例２のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例２のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図本発明の実施例３のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例３のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図本発明の実施例４のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例４のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図本発明の実施例５のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例５のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図本発明の実施例１のマクロレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例２のマクロレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例３のマクロレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例４のマクロレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例５のマクロレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施形態にかか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マクロレンズのレンズ構成を示す断面図、図２はこのマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図である。図１および図２に示す構成例は、後述の実施例１のマクロレンズの構成と共通である。図１および図２においては、左側が物体側、右側が像側である。

図１および図２に示すように、このマクロレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６からなり、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１〜Ｌ１３の３枚のレンズからなり、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５を独立に光軸方向に移動するように構成されている。なお、開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。

このマクロ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、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。

上記のように、マクロレンズを正負正正正負の６群で構成し、フォーカス時に第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５を独立に光軸方向に移動させることにより、フォーカス時における収差変動を抑え、良好な結像性能を得ることができる。

また、第１レンズ群Ｇ１をレンズＬ１１〜Ｌ１３の３枚のレンズで構成することにより、外径の大きな第１レンズ群Ｇ１の枚数を抑えることができるため、小型化、低コスト化、軽量化に寄与することができる。

本実施形態のマクロレンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負レンズＬ１１と正レンズＬ１２からなり物体側に凸の接合面を有する接合レンズ、正レンズＬ１３からなることが好ましい。上記のような接合レンズを設けることにより、全画面で軸上色収差を抑えることができる。また、正レンズＬ１３を設けることにより、球面収差を抑えることができる。

また、第１レンズ群Ｇ１に少なくとも１枚の正レンズを有し、少なくとも１枚の正レンズが下記条件式（１），（２）を満たすことが好ましい。条件式（１），（２）は第１レンズ群Ｇ１中の正レンズの屈折率とアッベ数に関する式であり、この条件式（１），（２）を満たすことにより、無限遠物体撮影時と最至近物体撮影時において色収差をバランス良く補正することが可能となる。なお、下記条件式（１）および（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。

Ｎ１ｄ＜１．６０ …（１）
６０．０＜ν１ｄ …（２）
６５．０＜ν１ｄ …（２−１）
ただし、Ｎ１ｄ：第１レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率、ν１ｄ：第１レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第２レンズ群Ｇ２は、負レンズと正レンズの接合レンズを有し、下記条件式（３）を満たすことが好ましい。条件式（３）は第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズのアッベ数に関する式で、この条件式（３）を満たすことにより、無限遠物体撮影時から最至近物体撮影時まで良好に色収差を補正することができる。なお、下記条件式（３−１）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。

２５．０＜ν２ｄｎ−ν２ｄｐ …（３）
３０．０＜ν２ｄｎ−ν２ｄｐ …（３−１）
ただし、ν２ｄｐ：第２レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数、ν２ｄｎ：第２レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正レンズで構成され、下記条件式（４）を満たすことが好ましい。条件式（４）は第３レンズ群Ｇ３の正レンズのアッベ数に関する式で、この条件式（４）を満たすことにより、軸上色収差を良好に補正することができる。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。

ν３ｄ＜３０．０ …（４）
ν３ｄ＜２５．０ …（４−１）
ただし、ν３ｄ：第３レンズ群の正レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、下記条件式（５）を満たすことが好ましい。条件式（５）は第３レンズ群Ｇ３のパワーに関する式で、この条件式（５）の下限値を超えないようにすることで、第３レンズ群Ｇ３のパワーが強くなりすぎるのを抑えて、球面収差を良好に補正することができる。また、条件式（５）の上限値を超えないようにすることで、第３レンズ群Ｇ３のパワーが弱くなりすぎないため、移動レンズ群の外径が小さくてすみ軽量化できるので、フォーカシングを高速化することができる。なお、下記条件式（５−１）、さらに好ましくは条件式（５−２）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＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（５）
０．６＜ｆ３／ｆ＜０．９ …（５−１）
０．６５＜ｆ３／ｆ＜０．８ …（５−２）
ただし、ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離、ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離とする。

また、第１レンズ群Ｇ１中、第２レンズ群Ｇ２中の少なくとも１面を非球面とすることで、レンズ枚数を増やすことなく良好に収差補正が可能となるため、撮影レンズの小型化、軽量化に寄与することができる。

また、下記条件式（６）を満たすことが好ましい。条件式（６）は第４レンズ群Ｇ４のパワーに関する式で、この条件式（６）の下限値を超えないようにすることで、第４レンズ群Ｇ４のパワーが強くなりすぎるのを抑えて、フォーカシングによる収差変動を小さくすることができる。また、条件式（６）の上限値を超えないようにすることで、第４レンズ群Ｇ４のパワーが弱くなりすぎるのを抑えて、フォーカシングの移動量を少なくすることにより、レンズ全長の小型化を図ることができる。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。

１．０＜ｆ４／ｆ＜２．０ …（６）
１．１＜ｆ４／ｆ＜１．８ …（６−１）
ただし、ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離とする。

また、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５が光軸上を物体側へ移動し、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）は第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５のフォーカシングにおける移動量に関する式で、この条件式（７）を満たすことにより、軸上色収差を良好に補正することができる。なお、下記条件式（７−１）、さらに好ましくは条件式（７−２）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。

０．７＜Ｄ４／Ｄ５＜１．５ …（７）
０．８＜Ｄ４／Ｄ５＜１．３ …（７−１）
０．９＜Ｄ４／Ｄ５＜１．１ …（７−２）
ただし、Ｄ４：第４レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量、Ｄ５：第５レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量とする。

また、第４レンズ群が、最も物体側に、負レンズと正レンズの接合レンズを有することが好ましい。これにより、物体距離が変動した際の軸上色収差を良好に補正することができる。

このとき、下記条件式（８）を満たすことが好ましい。条件式（８）は第４レンズ群Ｇ４中の接合レンズのアッベ数に関する式で、この条件式（８）を満たすことにより、無限遠物体撮影時から最至近物体撮影時まで軸上色収差を良好に補正することができる。なお、下記条件式（８−１）、さらに好ましくは条件式（８−２）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。

２０＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８）
２５＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８−１）
３０＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８−２）
ただし、ν４ｄｐ：第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数、ν４ｄｎ：第４レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔は、一旦拡大しその後縮小することが好ましい。これにより、無限遠物体から最至近物体までの全領域にわたって像面湾曲を良好に補正することができる。

また、第４レンズ群Ｇ４中に正レンズを２枚有し、下記条件式（９）を満たすことが好ましい。条件式（９）は第４レンズ群Ｇ４中の正レンズのアッベ数に関する式で、この条件式（９）を満たすことにより、近距離物体側での軸上色収差と倍率色収差を良好に補正することができる。

また、フォーカス時に移動するレンズ群を構成するレンズの枚数の合計が７枚以下であることが好ましい。これにより、移動レンズの軽量化をはかることができ、フォーカシングの高速化に寄与することができる。

本マクロレンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。

また、本マクロ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、図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面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く、あるいは、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、本発明のマクロレンズの数値実施例について説明する。

まず、実施例１のマクロレンズについて説明する。実施例１のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に、実施例１のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図を図２に示す。なお、図１，２および後述の実施例２〜５に対応した図３〜１０においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、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は必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。

実施例１のマクロレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、移動面の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２〜５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、Ｓｉ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ｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には同じくｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示す。

なお、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。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[ｉ]と記載している。また、Ｄｉの最下欄の値は、光学部材ＰＰの像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。

表２の諸元に関するデータに、無限遠物体撮影状態・中間・最至近物体撮影状態の各々の、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．および全画角２ωの値を示す。

基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および移動面の間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。

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Ｓｉと、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０）の値である。

Ｚｄ＝Ｃ・ｈ^２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ^２・ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ・ｈ^ｍ …（Ｂ）
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＝３、４、５、…２０）

実施例１のマクロレンズの各収差図を図１１（Ａ）〜（Ｌ）に示す。図１１（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ無限遠物体撮影状態の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図１１（Ｅ）〜（Ｈ）はそれぞれ中間の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図１１（Ｉ）〜（Ｌ）はそれぞれ最至近物体撮影状態の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。

球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）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）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ実線、破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と点線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ破線、点線で示す。なお、球面収差図のＦｎｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。

次に、実施例２のマクロレンズについて説明する。実施例２のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に、実施例２のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図を図４に示す。また、実施例２のマクロレンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、移動面の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１２（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例３のマクロレンズについて説明する。実施例３のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に、実施例３のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図を図６に示す。また、実施例３のマクロレンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、移動面の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１３（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例４のマクロレンズについて説明する。実施例４のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図を図７に、実施例４のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図を図８に示す。また、実施例４のマクロレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、移動面の間隔に関するデータを表１５に、非球面係数に関するデータを表１６に、各収差図を図１４（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例５のマクロレンズについて説明する。実施例５のマクロレンズのレンズ構成を示す断面図を図９に、実施例５のマクロレンズのフォーカス時の各レンズ群の移動軌跡を示す図を図１０に示す。また、実施例５のマクロレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に、移動面の間隔に関するデータを表１９に、非球面係数に関するデータを表２０に、各収差図を図１５（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

実施例１〜５のマクロレンズの条件式（１）〜（９）に対応する値を表２１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２１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１〜５のマクロレンズは全て、条件式（１）〜（８）を満たしており、さらに実施例１〜３のマクロレンズは条件式（９）も満たしており、小型で、近距離撮影時にも色収差が良好に補正されたマクロレンズであることが分かる。

次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図１６に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のマクロレンズを用いたミラーレス一眼カメラの一構成例を示す外観図を示している。

特に図１６（Ａ）は、このカメラを前側から見た外観を示し、図１６（Ｂ）は、このカメラを背面側から見た外観を示している。このカメラは、カメラ本体１０を備え、そのカメラ本体１０の上面側には、レリーズボタン３２と電源ボタン３３とが設けられている。カメラ本体１０の背面側には、表示部３６と操作部３４，３５とが設けられている。表示部３６は、撮像された画像を表示するためのものである。

カメラ本体１０の前面側中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７により交換レンズ２０がカメラ本体１０に装着されるようになっている。交換レンズ２０は、鏡筒内にレンズ部材を収納したものである。カメラ本体１０内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。このカメラでは、レリーズボタン３２を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがカメラ本体１０内の記録媒体（図示せず）に記録される。

このようなミラーレス一眼カメラにおける交換レンズ２０として、本実施形態によるマクロレンズを用いることで、カメラ全体を小型化できるとともに、近距離撮影時にも色収差が良好に補正された高画質の映像を得ることができる。

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、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、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。

１０カメラ本体
２０交換レンズ
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
Ｇ５第５レンズ群
Ｇ６第６レンズ群
Ｌ１１〜Ｌ６３レンズ
ＰＰ光学部材
Ｓｉｍ像面
Ｓｔ開口絞り
Ｚ光軸

Claims

物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、負の屈折力を有する第６レンズ群からなり、
前記第１レンズ群は３枚のレンズからなり、
無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群を独立に光軸方向に移動し、
下記条件式（５）を満たす
ことを特徴とするマクロレンズ。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（５）
ただし、
ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
とする。
前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズからなり物体側に凸の接合面を有する接合レンズ、正レンズからなる
ことを特徴とする請求項１記載のマクロレンズ。
前記第１レンズ群に少なくとも１枚の正レンズを有し、
少なくとも１枚の正レンズが下記条件式（１），（２）を満たす
ことを特徴とする請求項１または２記載のマクロレンズ。
Ｎ１ｄ＜１．６０ …（１）
６０．０＜ν１ｄ …（２）
ただし、
Ｎ１ｄ：前記第１レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率
ν１ｄ：前記第１レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズの接合レンズを有し、
下記条件式（３）を満たす
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のマクロレンズ。
２５．０＜ν２ｄｎ−ν２ｄｐ …（３）
ただし、
ν２ｄｐ：前記第２レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数
ν２ｄｎ：前記第２レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
前記第３レンズ群は、１枚の正レンズで構成され、
下記条件式（４）を満たす
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のマクロレンズ。
ν３ｄ＜３０．０ …（４）
ただし、
ν３ｄ：前記第３レンズ群の正レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
前記第１レンズ群中の少なくとも１面が非球面である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のマクロレンズ。
前記第２レンズ群中の少なくとも１面が非球面である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のマクロレンズ。
下記条件式（６）を満たす
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のマクロレンズ。
１．０＜ｆ４／ｆ＜２．０ …（６）
ただし、
ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
とする。
無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸上を物体側へ移動し、
下記条件式（７）を満足する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のマクロレンズ。
０．７＜Ｄ４／Ｄ５＜１．５ …（７）
ただし、
Ｄ４：前記第４レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量
Ｄ５：前記第５レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量
とする。
前記第４レンズ群が、最も物体側に、負レンズと正レンズの接合レンズを有する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のマクロレンズ。
下記条件式（８）を満たす
ことを特徴とする請求項１０記載のマクロレンズ。
２０＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８）
ただし、
ν４ｄｐ：前記第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数
ν４ｄｎ：前記第４レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔は、一旦拡大しその後縮小する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載のマクロレンズ。
前記第４レンズ群中に正レンズを２枚有し、
下記条件式（９）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載のマクロレンズ。
６０．０＜ν４ｄ …（９）
ただし、
ν４ｄ：前記第４レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
とする。
フォーカス時に移動するレンズ群を構成するレンズの枚数の合計が７枚以下である
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載のマクロレンズ。
前記第１レンズ群に少なくとも１枚の正レンズを有し、
少なくとも１枚の正レンズが下記条件式（１），（２−１）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載のマクロレンズ。
Ｎ１ｄ＜１．６０ …（１）
６５．０＜ν１ｄ …（２−１）
ただし、
Ｎ１ｄ：前記第１レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率
ν１ｄ：前記第１レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズの接合レンズを有し、
下記条件式（３−１）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項記載のマクロレンズ。
３０．０＜ν２ｄｎ−ν２ｄｐ …（３−１）
ただし、
ν２ｄｐ：前記第２レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数
ν２ｄｎ：前記第２レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
前記第３レンズ群は、１枚の正レンズで構成され、
下記条件式（４−１）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載のマクロレンズ。
ν３ｄ＜２５．０ …（４−１）
ただし、
ν３ｄ：前記第３レンズ群の正レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
下記条件式（５−１）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項記載のマクロレンズ。
０．６＜ｆ３／ｆ＜０．９ …（５−１）
ただし、
ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
とする。
下記条件式（５−２）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項記載のマクロレンズ。
０．６５＜ｆ３／ｆ＜０．８ …（５−２）
ただし、
ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
とする。
下記条件式（６−１）を満たす
ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項記載のマクロレンズ。
１．１＜ｆ４／ｆ＜１．８ …（６−１）
ただし、
ｆ：無限遠物体に合焦状態のときの焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
とする。
無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸上を物体側へ移動し、
下記条件式（７−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項記載のマクロレンズ。
０．８＜Ｄ４／Ｄ５＜１．３ …（７−１）
ただし、
Ｄ４：前記第４レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量
Ｄ５：前記第５レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量
とする。
無限遠物体から最至近物体へのフォーカスに際して、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸上を物体側へ移動し、
下記条件式（７−２）を満足する
ことを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項記載のマクロレンズ。
０．９＜Ｄ４／Ｄ５＜１．１ …（７−２）
ただし、
Ｄ４：前記第４レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量
Ｄ５：前記第５レンズ群の無限遠物体撮影状態から最至近物体撮影状態までのフォーカス移動量
とする。
下記条件式（８−１）を満たす
ことを特徴とする請求項１０記載のマクロレンズ。
２５＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８−１）
ただし、
ν４ｄｐ：前記第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数
ν４ｄｎ：前記第４レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
下記条件式（８−２）を満たす
ことを特徴とする請求項１０記載のマクロレンズ。
３０＜ν４ｄｐ−ν４ｄｎ …（８−２）
ただし、
ν４ｄｐ：前記第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数
ν４ｄｎ：前記第４レンズ群中の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
請求項１から２４のいずれか１項記載のマクロレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。