JP4618463B2 - フロントテレコンバーター - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントテレコンバーターに関し、特に撮影レンズの焦点距離を拡大するためにその物体側に装着するテレコンバーターに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開昭63−210810号公報や特開平3−59508号公報などには、ビデオカメラ用のフロントテレコンバーターが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭63−210810号公報に開示されたフロントテレコンバーターでは、レンズ枚数が比較的少なく単純な構成であるため、良好な結像性能を得ることが困難であるという不都合があった。
また、特開平3−59508公報に開示されたフロントテレコンバーターでは、アフォーカル倍率が1.46倍程度と低いため、実用的価値が低いという不都合があった。
【0004】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、高倍率であるにもかかわらず、収差発生の少ない、優れた結像性能を有するフロントテレコンバーターを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、撮影レンズの物体側に着脱自在に装着されるフロントテレコンバーターにおいて、前記フロントテレコンバーターは、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群GFと、負の屈折力を有する負レンズ群GRとを備え、前記正レンズ群GFは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズと、正メニスカスレンズとから構成され、前記正レンズおよび前記正メニスカスレンズのうちの少なくとも一方のレンズはアッベ数νdが65以上の光学ガラスから形成され、前記負レンズ群GRは、像側に凸面を向けた正レンズを有し、前記正レンズ群GFの焦点距離をfFとし、前記負レンズ群GRの焦点距離をfRとし、前記正レンズ群GFと前記負レンズ群GRとの軸上間隔をDFRとし、前記正レンズ群GFの最も物体側のレンズ面の有効径をΦFとし、前記フロントテレコンバーターのアフォーカル倍率をMとしたとき、
0.5<ΦF/|fR|<10.0
3.0<fF・M/DFR<15.0
1.9<M
の条件を満足することを特徴とするフロントテレコンバーターである。
【0006】
請求項2の発明は、前記正レンズ群GFは、最も物体側に配置され且つ物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズを有し、前記負レンズ群GRは、最も物体側に配置された正レンズと、該正レンズの像側に配置された両凹レンズとを有し、前記正レンズ群GFの焦点距離をfFとし、前記負レンズ群GRの最も物体側のレンズ面の有効径をΦRとしたとき、
0.03<ΦR/fF<1.0
の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のフロントテレコンバーターである。
【0007】
請求項3の発明は、前記負レンズ群GRは、物体側から順に、正メニスカスレンズと両凹レンズと正メニスカスレンズとの貼り合わせで構成され、前記両凹レンズのd線に対する屈折率ndは、
1.7<nd
の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のフロントテレコンバーターである。
請求項4の発明は、前記負レンズ群GR中の正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNとし、前記負レンズ群GR中の前記両凹レンズの物体側の面の曲率半径をRAとし、前記負レンズ群GR中の前記両凹レンズの像側の面の曲率半径をRBとしたとき、
1.6<N
−2.0<(RB+RA)/(RB−RA)<0
の条件を満足することを特徴とする請求項3に記載のフロントテレコンバーターである。
請求項5の発明は、前記負レンズ群GRまたはその一部を光軸と直交する方向にシフトさせて防振レンズ群を構成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のフロントテレコンバーターである。
請求項6の発明は、前記フロントテレコンバーターは、回折光学素子を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のフロントテレコンバーターである。
【0008】
【発明の実施の形態】
まず、フロントテレコンバーターについて光学的に解説する。
本発明において、フロントコンバーターとは、対物レンズの物体側に装着されて、物体側から入射した平行光束を像側へ平行に射出する光学系をいう。この場合、フロントコンバーターのアフォーカル倍率Mは、軸上近軸光線の傾角の大きさに関し、射出側に対する入射側の比(|θout /θin|:θout は射出側の軸上近軸光線の傾角であり、θinは入射側の軸上近軸光線の傾角である)を示す。なお、本発明は、アフォーカル倍率Mが1.0よりも大きいフロントコンバーター、いわゆる望遠化の機能を有するフロントテレコンバーターに関するものである。
【0009】
具体的には、本発明のフロントテレコンバーターは、ガリレオ型光学系を構成している。すなわち、基本的には、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群GFと負の屈折力を有する負レンズ群GRとを備え、正レンズ群GFの像側焦点位置と負レンズ群GRの物体側焦点位置とを一致させている。その結果、物体側から平行に入射した光線束は、本発明のフロントテレコンバーターを介した後、像側へ平行に射出される。そこで、テレコンバーターは、アフォーカルコンバーターとも呼ばれる。
【0010】
したがって、本発明のフロントテレコンバーターのアフォーカル倍率Mは、正レンズ群GFの焦点距離をfFとし、負レンズ群GRの焦点距離をfRとすると、以下の式(a)で表される。
M=fF/|fR| (a)
ただし、正レンズ群GFの像側焦点位置と負レンズ群GRの物体側焦点位置とを一致させていないときでも、軸上近軸光線の傾角の大きさに関し、射出側に対する入射側の比(|θout /θin|)でM=|θout /θin|と定義する。
なお、このMの値は、テレコンバーターのレンズデータの部分のみを近軸追跡計算することによって求められる。すなわち、マスターレンズによらず、テレコンバーターのアフォーカル倍率はテレコンバーターの構成パラメータによって定まるのである。
【0011】
但し、実用的には、正レンズ群GFの像側焦点位置と負レンズ群GRの物体側焦点位置とを厳密に一致させる必要はなく、正レンズ群GFまたは負レンズ群GRの少なくともいずれか一方を光軸上に移動させてピント合わせ(焦点合わせ)をするか、後方の撮影レンズ(対物レンズ)でピント合わせをすることができる範囲内において双方の焦点位置を十分に近接させておけば良い。
このように双方の焦点位置が厳密に一致していない場合でも、アフォーカル倍率とは軸上近軸光線の傾角の大きさに関し、射出側に対する入射側の比と考えるものとする。なお、この時のアフォーカル倍率は式(a)からずれるが、そのずれ量はわずかである。
なお、双方の焦点位置を厳密に一致させた場合、アフォーカルコンバーターと任意の結像レンズ系(焦点距離fとする)の合成焦点距離はM×fで与えられるが、一致していない場合はM×fから若干外れてしまう。合成した全体の光学系の焦点距離は、近軸光線追跡計算によって求められる。
【0012】
フロントテレコンバーターには、正レンズ群と正レンズ群とを組み合わせるケプラー型のアフォーカルコンバーターもあり得るが、フロントテレコンバーターの全長を短くするには、このようなガリレオ型のアフォーカルコンバーターとすることが望ましい。また、ガリレオ型のアフォーカルコンバーターでは、装着した状態においても像の姿勢が不変であるため、カメラなどの撮影レンズに装着するのに好都合である。
なお、本発明のフロントテレコンバーターのような付加的な光学系では、それ自体において収差を十分に除去しておかないと、撮影レンズに装着した状態における合成光学系(フロントテレコンバーター+撮影レンズ)での収差が劣化してしまい、合成の結像性能が劣化してしまうので注意が必要である。
本発明は、このようなガリレオ型のアフォーカルコンバーターにおいて、高倍率であるにもかかわらず、収差発生の少ない、優れた結像性能を有するフロントテレコンバーターを見い出したものである。
【0013】
以下、各条件式に沿って本発明をさらに詳細に説明する。
本発明においては、正レンズ群GFが接合正レンズを有し、負レンズ群GRが像側に凸面を向けた正レンズを有し、以下の条件式(1)を満足する。
0.5<ΦF/|fR|<10.0 (1)
ここで、fRは、負レンズ群GRの焦点距離である。また、ΦFは、正レンズ群GFの最も物体側のレンズ面の有効径である。
【0014】
条件式(1)は、正レンズ群GFの最も物体側のレンズ面の有効径ΦFと負レンズ群GRの焦点距離fRとの比率について適切な範囲を示すものである。
この条件式(1)は、テレコンバーターの前群である正レンズ群GFを通る光束の太さと後群である負レンズ群GRの焦点距離とを規定するものであり、十分に良好な画質を得るために必要な光束を選択的に通し、且つ負レンズ群GRの屈折力を適正な範囲に収めるために重要な条件式である。
【0015】
条件式(1)の上限値を上回ると、正レンズ群GFの最も物体側のレンズ面の有効径ΦFが大きくなりすぎて、すなわち正レンズ群GFを通る光線高さが大きくなりすぎて、収差発生が大きくなってしまうので不都合である。加えて、迷光が光学系に入り易くなり、ゴーストやフレアが発生しやすくなるという不都合も生じる。さらに、前玉径(最も物体側に配置されたレンズの径)が増大して、光学系の大型化を招くだけでなく、重量が増大してしまうという不都合も生じる。
【0016】
一方、条件式(1)の下限値を下回ると、正レンズ群GFの最も物体側のレンズ面の有効径ΦFが小さくなりすぎて、周辺光量を十分に得ることができなくなるので不都合である。
なお、本発明の効果をさらに十分に発揮するには、条件式(1)の上限値を2.5とし、下限値を0.08とすることが好ましい。
【0017】
また、本発明においては、正レンズ群GFが、最も物体側に配置され且つ物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズを有し、負レンズ群GRが、最も物体側に配置された正レンズとその像側に配置された両凹レンズとを有し、次の条件式(2)を満足することが望ましい。
0.03<ΦR/fF<1.0 (2)
ここで、ΦRは、負レンズ群GRの最も物体側のレンズ面の有効径である。また、fFは、正レンズ群GFの焦点距離である。
【0018】
条件式(2)は、負レンズ群GRの最も物体側のレンズ面の有効径ΦRと正レンズ群GFの焦点距離fFとの比率について適切な範囲を示すものである。
条件式(2)の上限値を上回ると、正レンズ群GFの焦点距離fFが小さくなりすぎて、テレコンバーターで発生する球面収差が甚大になり、画質が損なわれるので好ましくない。また、正レンズ群GFを鏡筒に組み付ける際の偏芯感度が大きくなりすぎて、製造しにくくなるので好ましくない。
【0019】
一方、条件式(2)の下限値を下回ると、正レンズ群GFの焦点距離fFが大きくなりすぎて、テレコンバーターの全長が長くなるので好ましくない。また、軸上色収差が過大となり、画質が損なわれるので好ましくない。さらに、一定以上の周辺光量を得ようとすると、前玉径が増大してしまうので好ましくない。
なお、本発明の効果をさらに十分に発揮するには、条件式(2)の上限値を0.3とし、下限値を0.08とすることが好ましい。また、本発明では、アフォーカル倍率が1.9より大きい場合において、上述の条件式(2)が効果的であることを見い出した。
【0020】
さらに、良好な結像性能を確保するには、像側に配置された負レンズ群GRが正レンズを含むことが重要であることを見い出した。特に、像面の平坦性を確保する上でペッツバール和を良好に補正するために、負レンズ群GRが正レンズを含むことが重要である。
また、本発明では、さらに良好な結像性能を得るために、正レンズ群GF中の接合正レンズが、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせで構成されていることが好ましい。
【0021】
本発明のフロントテレコンバーターを撮影レンズの物体側に装着した場合、元のマスターレンズ(撮影レンズ)の色収差に対してテレコンバーターで発生する色収差が加わる。したがって、接合正レンズの上述の構成は、合成光学系(テレコンバーター+撮影レンズ)における十分な軸上色消しのために特に重要である。さらに、接合正レンズを構成する正レンズにより、球面収差と、主光線よりも下側の光線のコマ収差とを良好に補正することができるため、接合正レンズの上述の構成は良好な結像性能を得る上で重要な構成要件である。
【0022】
また、本発明では、正レンズ群GFが、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズと、正メニスカスレンズとから構成され、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
3.0<fF・M/DFR<15.0 (3)
ここで、fFは、正レンズ群GFの焦点距離である。また、Mは、フロントテレコンバーターのアフォーカル倍率である。さらに、DFRは、正レンズ群GFと負レンズ群GRとの軸上間隔(光軸に沿った空気間隔)である。
【0023】
条件式(3)の上限値を上回ると、アフォーカル倍率Mに対応した焦点距離fFが大きくなりすぎて、その結果フロントテレコンバーターの全長が大きくなるだけでなく、球面収差および軸上色収差が大きくなるので好ましくない。また、前玉径が増大する傾向となり、光学系の大型化を招くだけでなく、重量が増大するので好ましくない。
【0024】
逆に、条件式(3)の下限値を下回ると、正レンズ群GFの焦点距離fFが小さくなりすぎて、像面湾曲が大きくなるだけでなく、主光線よりも下側の光線のコマ収差が大きくなり、画質が損なわれ易くなるので好ましくない。また、正レンズ群GFと負レンズ群GRとの軸上間隔DFRが大きくなる傾向となり、フロントテレコンバーターの全長が大きくなるので好ましくない。
なお、本発明の効果をさらに十分に発揮するには、条件式(3)の上限値を9.0とし、下限値を5.0とすることが好ましい。
【0025】
さらに、充分な色消しのために、正レンズ群GFが低分散ガラスから形成された少なくとも1枚の正レンズを有することが望ましい。より具体的には、正レンズ群GFが、いわゆるアッベ数νdが65以上の光学ガラスから形成された正レンズを少なくとも1枚含むことが望ましい。この構成により、軸上色収差だけでなく倍率色収差も十分に補正して、良好な結像性能を得ることができる。なお、本発明の効果をさらに十分に発揮するには、正レンズ群GFが、アッベ数νdが80以上の光学ガラスから形成された正レンズを少なくとも1枚含むことが好ましい。
【0026】
さらに、正レンズ群GFが異常分散性を有する光学ガラスから形成された正レンズを少なくとも1枚含むことが望ましい。これは、テレコンバーターを高倍化するために非常に重要である。以下、異常分散性について簡単に説明する。
光学ガラスが有する2つの部分分散(2つの波長光に対する屈折率の差)の比を部分分散比と言い、次の式(b)で定義される量P(gFdC)を考える。
P(gFdC)=(ng−nd)/(nF−nC) (b)
ここで、g、F、dおよびCは、各スペクトル線記号である。そして、ndはd線(λ=587.6nm)に対する屈折率であり、ngはg線(λ=435.8nm)に対する屈折率である。また、nFはF線(λ=486.1nm)に対する屈折率であり、nCはC線(λ=656.3nm)に対する屈折率である。
【0027】
この部分分散比P(gFdC)とアッベ数νとをグラフの縦横にプロットした場合に、標準的なガラスの座標からずれているものが、異常分散性のガラスと呼ばれている。より具体的に説明すると、標準的なガラスとしては、たとえばショット社のクラウンガラスK7およびフリントガラスF2が代表的であり、この2つのガラスの座標を結んだ線からずれの大きいものを異常分散性のガラスと言う。
【0028】
本発明においては、充分な色消しのために、正レンズ群GF中の正レンズにアッベ数νdが80以上で且つ部分分散比P(gFdC)が 0.8以上の光学ガラスを用いることが極めて有効であることを見い出した。また、正レンズ群GF中の正レンズを低分散ガラスで形成すると、接合レンズとして色消しの効果を十分に発揮できるのでより好ましいことを見い出した。さらには、正レンズ群GF中のいずれかの正レンズに低分散ガラスを用いても、優れた色消し作用を得ることができる。
【0029】
また、本発明においては、以上の構成に加えて、負レンズ群GRが、物体側から順に、正メニスカスレンズと両凹レンズと正メニスカスレンズとの貼り合わせで構成され、この両凹レンズのd線に対する屈折率ndが以下の条件式(4)を満たすことが好ましい。
1.7<nd (4)
【0030】
条件式(4)の下限値を下回ると、光学系全体のペッツバール和が負側に変位しやすくなる。その結果、像面が正側に大きく曲がってしまい、画面周辺での結像性能を悪化させてしまうので好ましくない。
なお、本発明の効果をさらに十分に発揮するには、条件式(4)の下限値を1.8とすることが好ましい。
また、本発明においては、アフォーカル倍率が2.5より大きい場合、すなわち高倍率の場合、上述の条件式(1)〜(4)がより効果的であることを見い出した。
【0031】
また、本発明において、さらに良好な結像性能を得るには、以上の構成に加えて、以下の条件式(5)および(6)を満たすことが望ましい。
1.6<N (5)
−2.0<(RB+RA)/(RB−RA)<0 (6)
ここで、Nは、負レンズ群GR中の正レンズのd線に対する屈折率(複数の正レンズを含む場合にはその平均値をとる)である。また、RAは負レンズ群GR中の両凹レンズの物体側の面の曲率半径であり、RBは負レンズ群GR中の両凹レンズの像側の面の曲率半径である。
【0032】
条件式(5)は、負レンズ群GR中の正レンズのd線に対する屈折率について適切な範囲を規定している。
条件式(5)の下限値を下回ると、屈折率Nが小さくなりすぎて、ペッツバール和が負になり易くなる。その結果、諸収差のうち特に像面湾曲が大きくなる傾向になって、画質が損なわれるので好ましくない。この条件式(5)は、アフォーカル倍率が2.5より大きい場合に、特に有効である。
【0033】
条件式(6)は、負レンズ群GR中の両凹レンズのシェイプファクター(形状因子)について適切な範囲を規定している。シェイプファクターはレンズ形状を示すパラメータであって、その値によりレンズ形状が両凹形状やメニスカス形状などに変わる。
条件式(6)の上限値を上回ると、両凹レンズのシェイプファクターが大きくなりすぎて、主光線よりも下側の光線のコマ収差が大きくなってしまうので好ましくない。また、レンズ形状が製造困難化してしまうので、好ましくない。さらに、面反射によるゴースト、フレアの増加という不都合も生じるので好ましくない。
【0034】
一方、条件式(6)の下限値を下回ると、両凹レンズのシェイプファクターが小さくなりすぎて、球面収差が正側に大きくなってしまうので好ましくない。また、物体側の面がフラット面に近づきすぎて、面反射によるゴースト・フレアが発生しやすくなり、画質が損なわれるという不都合が生じるので好ましくない。
なお、本発明の効果をさらに十分に発揮するには、条件式(6)の上限値を−0.1とし、下限値を−0.6とすることが好ましい。
さらに、本発明においては、条件式(5)および(6)も、条件式(1)〜(4)と同様に、アフォーカル倍率が2.5より大きい場合により効果的であることを見い出した。
【0035】
実際にテレコンバーターを構成する場合、更に良好な結像性能のために、正レンズ群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成され、正レンズおよび正メニスカスレンズのうちの少なくともいずれか一方のレンズはアッベ数νdが80以上の低分散ガラスから形成されていることが好ましい。この場合、正レンズおよび正メニスカスレンズの双方を上述の低分散ガラスで形成すれば、より一層優れた結像性能を得ることができる。さらに、本発明においては、正レンズおよび正メニスカスレンズの双方を前述の異常分散性のガラスで形成することが良好な収差補正のために望ましいことも見い出した。
【0036】
一方、負レンズ群GRは、物体側から順に、正メニスカスレンズと両凹レンズと正メニスカスレンズとの貼り合わせで構成されていることが好ましい。換言すると、負レンズ群GRは、3枚のレンズからなる接合負レンズであることが望ましい。さらに、負レンズ群GRが像側に凸面を向けた正レンズを有することが、諸収差のうち特に球面収差の補正に効果的であり、これにより良好な結像性能を得ることができる。これらの構成は、特にアフォーカル倍率Mが次の条件式(7)を満足する場合に、より効果的である。
2.5<M (7)
これは、アフォーカル倍率Mを高めていくと、諸収差のうち軸上色収差の発生量が特に大きくなってしまうが、上述の構成により良好な色収差バランスを達成することができるからである。
【0037】
また、正レンズ群GF中の接合正レンズでは、正レンズのアッベ数を大きくして低分散とし、負レンズのアッベ数を小さくして高分散とすることによって充分な軸上色消しを達成することができる。この時、正レンズのアッベ数と負レンズのアッベ数との差 Δνを10以上とすることが望ましい。なお、複数の正レンズまたは負レンズを含む場合には、その最小の差 Δνを10以上とすることが望ましい。
【0038】
また、貼り合わせレンズ(接合レンズ)を導入することにより、製造時においてレンズの相互偏芯が生じにくくなり、製造誤差による性能劣化を軽減することができるため、貼り合わせレンズの導入は生産技術的な見地からも好ましい。
さらに、負レンズ群GR中においても、構成する負レンズのいずれかにクルツフリント系の異常分散性ガラスを用いると、更に優れた色補正が可能となる。
【0039】
撮影レンズの物体側にフロントテレコンバーターを装着すると、元の撮影レンズの最短撮影距離が伸びてしまう性質がある。しかしながら、正レンズ群GFおよび負レンズ群GRのうちの少なくとも一方が光軸に沿って移動する機構を設けることにより、近距離フォーカシングが可能となるので好都合である。本発明においては、負レンズ群GRを光軸に沿って移動可能な可動レンズ群として構成することにより、比較的簡素な構造をとることができ、且つ合焦(フォーカシング)に際して全長の変化しない内部合焦方式(内焦方式)を採用することができるので好都合である。
【0040】
また、前述したように、撮影レンズ側でピント合せの機構を備えている場合、フロントテレコンバーターから射出される光線は完全にアフォーカルでなくとも良く、ピント合せが可能な範囲内において略アフォーカルで良い。
さらに、撮影レンズ側でピント合せの機構を備えている場合、フロントテレコンバーターの装着時にややバックフォーカスが伸びる方が、温度変化や製造誤差を吸収して無限遠のピント合せが確実となるので、生産技術上の観点からは好ましい。
【0041】
さらに、本発明のフロントテレコンバーターは、撮影レンズのブレを検出するブレ検出手段と、ブレ検出手段からの信号とカメラの作動シークエンスの制御を行う制御手段からの信号とに基づいて適正なブレ補正量を定めるブレ制御装置と、ブレ補正量に基づき防振レンズ群を移動させる駆動機構とを組みあわせて、防振レンズシステムを構成することもできる。この場合、本発明においては、小型の負レンズ群GRまたはその一部を光軸と直交する方向にシフトするように構成することが好ましい。
また、本発明のフロントテレコンバーターを構成する各レンズに対して、非球面レンズ、回折光学素子、屈折率分布型レンズ等をさらに用いることにより、さらに良好な光学性能を得ることができることは言うまでもない。
【0042】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
各実施例において、本発明のフロントテレコンバーターFCは、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群GFと、負の屈折力を有する負レンズ群GRとから構成されている。また、フロントテレコンバーターFCが装着される撮影レンズLは、各実施例において共通である。
【0043】
〔第1実施例〕
図1は、本発明の第1実施例にかかるフロントテレコンバーターと撮影レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
第1実施例のフロントテレコンバーターFCにおいて、正レンズ群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズL1との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2とから構成されている。また、負レンズ群GRは、物体側に凹面を向けた(像側に凸面を向けた)正メニスカスレンズと両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合負レンズから構成されている。
【0044】
また、撮影レンズLは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、開口絞りS、両凸レンズ、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、および両凸レンズから構成されている。
なお、フロントテレコンバーターFCと撮影レンズLの最も物体側の負メニスカスレンズとの間の光路中には、保護ガラスF1が配置されている。また、撮影レンズLの最も像側の両凸レンズと像面との間の光路中には、フィルターとしての2つの平行平面板F2およびF3が配置されている。
【0045】
次の表(1)に、本発明の第1実施例の諸元の値を掲げる。表(1)において、Fは合成光学系の焦点距離を、fは撮影レンズLの焦点距離をそれぞれ表している。また、表(1)のレンズ諸元において、第1カラムは物体側からのレンズ面の面番号を、第2カラムのrはレンズ面の曲率半径を、第3カラムのdはレンズ面の間隔を、第4カラムのνはアッベ数を、第5カラムのN(d) はd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を、第6カラムのN(g) はg線(λ=435.8nm)に対する屈折率をそれぞれ示している。
【0046】
【表1】
【0047】
図2は、第1実施例における合成光学系の諸収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、dはd線(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。
各収差図から明らかなように、第1実施例では、高倍率(M=2.980)であるにもかかわらず、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることがわかる。
【0048】
〔第2実施例〕
図3は、本発明の第2実施例にかかるフロントテレコンバーターと撮影レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
第2実施例のフロントテレコンバーターFCにおいて、正レンズ群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2とから構成されている。また、負レンズ群GRは、物体側に凹面を向けた(像側に凸面を向けた)正メニスカスレンズと両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合負レンズから構成されている。なお、撮影レンズLは、第1実施例と全く同じ構成を有する。
【0049】
次の表(2)に、本発明の第2実施例の諸元の値を掲げる。表(2)において、Fは合成光学系の焦点距離を、fは撮影レンズLの焦点距離をそれぞれ表している。また、表(2)のレンズ諸元において、第1カラムは物体側からのレンズ面の面番号を、第2カラムのrはレンズ面の曲率半径(非球面の場合には近軸の曲率半径)を、第3カラムのdはレンズ面の間隔を、第4カラムのνはアッベ数を、第5カラムのN(d) はd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を、第6カラムのN(g) はg線(λ=435.8nm)に対する屈折率をそれぞれ示している。
【0050】
【表2】
なお、いずれの実施例においても、撮影レンズLの焦点距離はf=23.380である。
【0051】
図4は、第2実施例における合成光学系の諸収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、dはd線(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。
各収差図から明らかなように、第2実施例では、高倍率(M=3.993)であるにもかかわらず、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることがわかる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、たとえばデジタルスチルカメラの物体側に装着して望遠化の機能を果たすフロントテレコンバーターであって、高倍率であるにもかかわらず、収差発生の少ない、優れた結像性能を有するフロントテレコンバーターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例にかかるフロントテレコンバーターと撮影レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
【図2】第1実施例における合成光学系の諸収差図である。
【図3】本発明の第2実施例にかかるフロントテレコンバーターと撮影レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
【図4】第2実施例における合成光学系の諸収差図である。
【符号の説明】
FC フロントテレコンバーター
L 撮影レンズ
GF 正レンズ群
GR 負レンズ群
S 開口絞り
Claims (6)
- 撮影レンズの物体側に着脱自在に装着されるフロントテレコンバーターにおいて、
前記フロントテレコンバーターは、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群GFと、負の屈折力を有する負レンズ群GRとを備え、
前記正レンズ群GFは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズと、正メニスカスレンズとから構成され、前記正レンズおよび前記正メニスカスレンズのうちの少なくとも一方のレンズはアッベ数νdが65以上の光学ガラスから形成され、
前記負レンズ群GRは、像側に凸面を向けた正レンズを有し、
前記正レンズ群GFの焦点距離をfFとし、前記負レンズ群GRの焦点距離をfRとし、前記正レンズ群GFと前記負レンズ群GRとの軸上間隔をDFRとし、前記正レンズ群GFの最も物体側のレンズ面の有効径をΦFとし、前記フロントテレコンバーターのアフォーカル倍率をMとしたとき、
0.5<ΦF/|fR|<10.0
3.0<fF・M/DFR<15.0
1.9<M
の条件を満足することを特徴とするフロントテレコンバーター。 - 前記正レンズ群GFは、最も物体側に配置され且つ物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズを有し、
前記負レンズ群GRは、最も物体側に配置された正レンズと、該正レンズの像側に配置された両凹レンズとを有し、
前記正レンズ群GFの焦点距離をfFとし、前記負レンズ群GRの最も物体側のレンズ面の有効径をΦRとしたとき、
0.03<ΦR/fF<1.0
の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のフロントテレコンバーター。 - 前記負レンズ群GRは、物体側から順に、正メニスカスレンズと両凹レンズと正メニスカスレンズとの貼り合わせで構成され、
前記両凹レンズのd線に対する屈折率ndは、
1.7<nd
の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のフロントテレコンバーター。 - 前記負レンズ群GR中の正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNとし、前記負レンズ群GR中の前記両凹レンズの物体側の面の曲率半径をRAとし、前記負レンズ群GR中の前記両凹レンズの像側の面の曲率半径をRBとしたとき、
1.6<N
−2.0<(RB+RA)/(RB−RA)<0
の条件を満足することを特徴とする請求項3に記載のフロントテレコンバーター。 - 前記負レンズ群GRまたはその一部を光軸と直交する方向にシフトさせて防振レンズ群を構成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のフロントテレコンバーター。
- 前記フロントテレコンバーターは、回折光学素子を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のフロントテレコンバーター。
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