JPH01252913A

JPH01252913A - リアコンバージョンレンズ

Info

Publication number: JPH01252913A
Application number: JP63080376A
Authority: JP
Inventors: Koichi Oshita; 孝一大下
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1988-04-01
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1989-10-09
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: US4900141A; JP2526979B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、特に小型カメラ、ビデオカメラ等に内蔵可能
な小型のリアコンバージョンレンズに関するものである
。

〔従来の技術〕

従来から主レンズの焦点距離を拡大するために、主レン
ズの前方あるいは後方に装着するコンバージョンレンズ
が公知である。

このうち、主レンズの前方に装着する所謂フロントコン
バージョンレンズは、節易に主レンズの焦点距離を拡大
し得る一方で、このフロントコンバージョンレンズ径の
大型化を招くので、コンパクトカメラ等に内蔵すること
が困難である。

一方、主レンズの後方に装着する所謂リアコンバージョ
ンレンズ（以下ＲＣＬと略称する）は、基本的に小型化
には有利な構成である。

そのため、例えば、特開昭６０　−　２１４３２７号公
報、特開昭６０−１７９７１２号公報、特開昭５８−１
９５８１７号公報及び特公昭６１−４５２０７号公報等
で数多く提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このように開示されている技術は、数多くの
努力がなされているが、以下のような欠点を包含してい
る。

特開昭６０−２１４３２７号公報では、レンズ４枚の構
成でありながら、倍率が１．２倍と低いために、ＲＣＬ
としての効果が小さい。

また、特開昭６０−１７９７１２号公報では、１．５〜
２゜０倍の倍率を実現しているが、なお３〜４枚のレン
ズ構成を必要としているために、コンパクトで簡素な構
成という点では十分なものではなかった。

一方、特開昭５８−１９５８１７号公報では、２枚のレ
ンズ構成を実現しているものの、倍率が１．１５倍と低
く、ＲＣＬとしての効果が小さいものであった。

また、特公昭６１−４５２０７号公報等では、２枚のレ
ンズ構成で１．５倍の倍率を実現しているが、このＲＣ
Ｌにより発生する外方コマ収差の補正が不十分であり、
満足ゆ（性能とは言い難がった。

したがって、本発明はこのような問題を全て解決し、簡
素でコンパクトな形状を維持し得る構成でありながら、
高倍率を確保でき、小型カメラ等に内蔵可能で高性能な
リアコンバージョンレンズ（ＲＣＬ）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〕

本発明は、第１図の原理図に示す如く、主レンズＭＬと
所定像面！との間に装着して、咳主レンズとの合成焦点
距離Ｆを該主レンズの焦点距離ｆよりも拡大するリアコ
ンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、正の屈
折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２
レンズＧ２とを有する構成を基本としている。

そして、この構成に基づいて、このリアコンバージョン
レンズの焦点距離をｆｌＩｃＬ、第１レンズ群Ｇ、の焦
点距離をｆｌ　、第１レンズ群Ｇ１の像側面の曲率半径
をｒ！、第２レンズ群Ｇ１の像側面の曲率半径をｒ、と
すると、０．５　＜　ｆｌ　／　ｌ　ｆａｃｔ　　ｌ　＜０．６
　、ｆ＋＋ｃｔ　＜Ｑ−（ｌ）１．２　＜　ｒ　ｚ　／
　ｒ　ｓ　＜　１．４−一−−−−（２１を満足するよ
うに構成したものである。

〔作　用〕

ＲＣＬを主レンズの後方に装着して合成焦点距離を拡大
するためには、このＲＣＬは全体として負の屈折力を持
つように構成される必要があり、またこの主レンズに装
着しても良好な結像性能を維持するには、このＲＣＬ自
身も良好に収差補正される必要がある。

しかし、一般に、主レンズの収差が良好に補正されてい
ても、このＲＣＬを装着すると、球面収差が補正過剰、
ペンツパール和が負の方向、像面弯曲及び歪曲収差が正
に発生し、さらに負のパワー（屈折力）を持つレンズ周
辺部ではコマ収差が発生する。

そのため、これらの収差を相殺するためにはＲＣＬ中に
少なくとも１枚の正レンズを有する構成が必要である。

しかも、スチールカメラ、ビデオカメラ等に内蔵可能に
するためには、コンパクトな構成が必要である。

そのため、極力少ない群で構成し、同時にＲＣＬにおい
ても収差補正を図るには、このＲＣＬを正の屈折力を持
つレンズ群と負の屈折力を持つレンズ群とを有する構成
にしなけれはならない。このことから、ＲＣＬの構成は
、凹凸または凸凹タイプの組み合わせが考えられる。

このうち、前者の組み合わせは、負レンズ群と正レンズ
群との間に形成される空気レンズが軸外光線に悪影響を
与えるために、広い画角にわたる軸外の収差補正が困難
となる。しかも、この負レンズの発散作用によって、こ
の負レンズ群の後方に位置する正レンズの径が大きくな
る欠点が存在する。

したがって、本発明はＲＣＬを基本的に凸凹タイプの２
群で構成したものである。

そして、この構成に基づいてＲＣＬの収差を良好に補正
するには、前述の条件式ｆｉ＋及び（２）を満足するよ
うに構成する必要がある。

そこで、以下に本発明の各条件式を詳述する。

条件式（１）はＲＣＬの第１レンズ群Ｇ１の適切な焦点
距離を規定している。この条件式の上限を越えると、主
レンズを含めた全系のべ７ツバール和か大きな負の値を
持ち、球欠的（サジタル）像面における性能の劣下が著
しい。反対に、この条件式の下限を越えると、ＲＣＬで
発生する外方コマ収差の補正が困難となり好ましくない
。

条件式（２）は球面収差と子午的（メリジオナル）像面
との最適なバランスをとるために、第！レンズ群Ｇ、の
像側の曲率半径ｒ！と、第２レンズ群Ｇ。

の物体面の曲率半径ｒ、との適切な比を規定している。

この条件式の上限を越えると、球面収差は補正過剰とな
り、負の子午的像面とのバランスをとることが困難とな
る６反対にこの条件式の下限を越えると、球面収差が補
正不足となり、正の子午的像面とのバランスをとること
が不可能となる。

さらに、十分な収差補正及びコンパクト化を達成するに
は、以下の条件式を満足するように構成することが望ま
しい。

０．７０＜　ｄ　ｏ　／Ｂｒｇｔ＜０．９１　　　　　
・−−−−−−−一・−（３）０．０５＜　Ｄ／　ｌ　
ｒ　ａｃｔ　　Ｉ　＜０．１５　　−−−−１４１１□
７３　＜　ｎ　ｒ　　　　　　　　　−−−−−−・−
（５）０．０１８＜　ｄ　ｔ　／　ｌ　ｒ　ａｃｔ　　
Ｉ　＜０．０２８−−−−−ｔａ）０．０２５＜　ｄ　
＋　　／　ｌ　ｆ　ａｃｔ　　Ｉ　＜０．０６５−−−
−−４’ｔ）１２〈シ、−シ＋　＜　２０　　　　　−
−−−−一・−（８）但し、Ｂｆ、Ｌ’主レンズのバンクフォーカス。

ｄ梼　　クリアコンバージョンレンズ（ＲＣＬ＞の物体
側レンズ面から主レンズの後側焦点位置までの距離。

（ａＣＬ：リアコンバージジンレンズ（ＲＣＬ）の焦点
距離。

Ｄ　　クリアコンバージョンレンズ（ＲＣＬ）Ｍ上製。

ｎ−＝第２レンズ群Ｇ２の屈折率。

ｄ２　　クリアコンバージョンレンズ（ＲＣＬ）の１１
１７１群Ｇ１の像側面と第２レンズ群Ｇ、の像側面との
軸上面間隔。

ｄｌ　　：第１レンズ群Ｇ１の軸上厚。

νｌ　　：第１レンズ群Ｇ＋のアラへ数。

ν８　　：第２レンズ群Ｇ□のアツベ数。

条件式（３）は主レンズに対するＲＣＬの装着位置を規
定している。この条件式の上限を越えると、ＲＣＬの小
型化には有利であるが、主レンズとＲＣＬとの十分な空
気間隔を確保できず、このＲＣＬの着脱が不可能となる
０反対に、この条件式の下限を越えると、ＲＣＬの径の
大型化を招き、しかも十分な倍率を確保することが困難
となる。

条件式（４）はＲＣＬの小型化のために、適切なＲＣＬ
の軸上厚を規定している。この条件式の上限を越えると
、ＲＣＬの大型化を招き好ましくない。

反対にこの条件式の下限を越えると、軸外収差の補正が
困難となる。

条件式（５）は主レンズを含めた全系のペッツバール和
を適切な値に維持するために第２レンズ群Ｇ８の屈折率
を規定しており、この条件の範囲を外れるとペッツバー
ル和の補正が困難となる。

条件（６）は軸外収差をバランス良く補正するために、
ＲＣＬの第１レンズ群Ｇ、の像側面と第２レンズ群Ｇ２
の像側面との軸上面間隔を規定している。

この条件式の上限を越えると、負の像面湾曲を補正する
ことが困難となる０反対にこの条件式の下限を越えると
、正の像面湾曲を補正することが困難となる。

条件式（７）は色収差を良好に補正するために、ＲＣＬ
中の第１レンズ群Ｇ、の軸上厚を規定している。

この条件式の範囲を外れると、軸上及び倍率の色収差を
同時に補正することが困難となる。

条件式（８）は軸上色収差の補正のために、第１レンズ
群Ｇ、のアツベ数と第２レンズ群Ｇ、のアツベ数との差
を規定している。この条件式の上限を越えると、色収差
が補正不足となり、反対にの下限を越えると、色収差が
補正過剰となり好ましくない。

〔実施例〕

以下に、本願発明による実施例について説明する０本発
明によるＲＣＬの第１〜４実施例はいずれも表１に示す
如く、本発明と同一出願人による特開昭６０−１７７３
１３に基づく、トリブレ７）レンズを基準主レンズＭＬ
として設計されたものである。

また、ｄは主レンズの最終面からＲＣＬの第１面までの
空気間隔、ＦはＲＣＬと主レンズとの合成焦点距離、β
はＲＣＬの倍率を示す。

盗」−上五十」≦（Ｌｆ　＝３６．００　、Ｆナンバー３．５．２ω＝６３．
２゜Ｂｆｎｔ＝２８．７１にの主レンズの最終面から１．０００の位置に絞りＳ（ビ
ハインド絞り）が配置されている。

そして、この主レンズの収差図を第１４図に示す。

Ｆ　−５１，３３、Ｆナンバー５．０．２ω＝４４．８
”ｄ　＝３．０Ｏ１Ｂｆ＝３１．２５　、β−１，４２
６ｄａ　　＝２５．７１６、　ｆ　ＩｃＬ　　＝−６９
，９３Ｆ　＝５１．４６　、Ｆナンバー５．０．２ω＝
４４．８゜ｄ　＝３．ＯＯ，Ｂｆ−３１，３５、β＝１
．４２９ｄｏ　　＝２５．７１６、　ｒ　ａｃＬ　−−
６９，９３Ｆ　＝５１．２６　、Ｆナンバー５．０　、
２ω−４４，８゜ｄ　＝３．０Ｏ１Ｂｆ＝３０．８７　
　、β＝１．４２４ｄ　ｏ　　”２５．７１６、　ｒ　
ａｃｔ　　＝−６８，８３Ｆ　＝５５．ＯＯ、Ｆ　す７
ハー５．３．２　ω＝４１．８　’ｄ　＝２．０Ｏ１Ｂ
ｆ＝３２．５９　　、β−１、５２８ｄ、＝２６．７１
６、ｒ　ｍｅＬ　＝−５７，３８以下に、本発明による
ＲＣＬの第５及び第６実施例はいずれも表６に示す如く
、本発明と同一出願人による特開昭６０−１７６０１１
に基づく、テツサー型レンズを基準主レンズＭＬとして
設計されたものである。また、ｄは主レンズの最終面か
らＲＣＬの第１面までの空気間隔、ＦはＲＣＬとマスタ
ーレンズとの合成焦点距離、βはＲＣＬの倍率を示す。

４表ｊ−ｔＬｋ爺ジＱ− ｆ　＝３６．ＯＯ、Ｆナンバー３．０．２ω＝６１．０
’ｎｒｓＬ＝　２７．６１５この主レンズの最終面から０．７２０の位置に絞りＳ（
ビハインド絞り）が配置されている。

そして、この主レンズの収差図を第１５図に示す。

Ｆ　＝４８．６０　、Ｆナンバー４．０．２ω＝４６．
４゜ｄ　＝１．７２０　、Ｂｆ＝２９．７４１、β＝　
１．３５０ｄ、＝２５．８９５、　ｆ　ＩｃＬ　　＝−
８１，５２Ｆ　＝４８．６０　、、Ｆナンバー４．０．
２ω＝　４６．６゜ｄ　−１，７２０、Ｂｆ＝２９．０
８９、β＝１．３５０ｄｏ　　＝２５．８９５、　ｒ　
ａｃｔ　　−−８０，７８９・第２図〜第５図は表１に示すトリプレット型の主レンズ
ＭＬにそれぞれ第１実施例〜第４実施例のＲＣＬを装着
した状態の全体的な光学系の構成図である。また、第６
図及び第７図は表６に示すテツサー型の主レンズＭＬに
それぞれ第５実施例、第６実施例のＲＣＬを装着した状
態の全体的な光学系の構成図である。

したがって、各実施例におけるＲＣＬは、明らかにコン
パクトな形状を維持しているために、スチールカメラ、
ビデオカメラ等に内蔵することができる。

また、第１〜第４実施例のＲＣＬを表１に示したトリプ
レット型主レンズＭＬに装着した状態の収差図をそれぞ
れ第８図〜第１１図に示している。

さらに、第５及び第６実施例のＲＣＬを表６に示したテ
ツサー型上レンズＭＬに装着した状態の収差図をぞれぞ
れ第１２図、第１３図に示している。

また、表１に示すトリプレット型の主レンズ？ｌＬの収
差図と表６に示すテ／サー型の主レンズＭＬの収差図を
それぞれ第１４図、第１５図に示している。

尚、各収差図において、ｄはｄ線（λ−５８７．６ｎａ
）　、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ　）による収差図
であり、Ｙは像高、Ｈは入射高、Ａは入射角、ＦＮはＦ
ナンバーを示している。また、非点収差図において、破
線を子午的（メリジオナル）像面、実線を球欠的（サジ
タル）像面を示している。

これらの収差図から明らかに、コンパクトな形状を維持
できる構成で、極めてバランス良く収差補正がなされて
いることが分かる。

尚、本発明のＲＣＬを装着した時の合焦方式は主レンズ
ＭＬを物体側へ繰り出す方式や、主レンズ札とＲＣとを
一体に繰り出す合焦方式や、ＲＣＬのみを光軸に沿って
移動させる合焦方式をとることも可能である。

また、本発明の各実施例におけるＲＣＬＭＬは正負の２
枚のレンズで構成されているが、本発明のＲＣＬの少な
くとも一つの群を貼り合わせレンズで構成しても有効で
ある。

さらに、本発明はＲＣＬを少なくとも１枚のプラスチッ
クレンズを有する構成としても有効であしたがって、本
発明は言うまでもなく、この実施例に限るものではない
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡素かつコンパクトな形状と十分な倍
率を維持しながら、極めて良好な結像性能を有し、小型
カメラ等に内臓可能なリアコンバージョンレンズを実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は主レンズＭＬにＲＣＬを装着した状態の原理図
、第２図〜第５図は表１に示すトリプレット型の主レン
ズＭＬにそれぞれ第１実施例〜第４実施例のＲＣＬを装
着した状態の全体的な光学系の構成図、第６図及び第７
図は表６に示すテツサー型の主レンズＬ、にそれぞれ第
５実施例、第６実施例のＲＣＬを装着した状態の全体的
な光学系の構成図、第８図〜第１１図はそれぞれ第１〜
第４実施例のＲＣＬを表１に示した主レンズＭＬに装着
した状態における収差図、第１２図及び第１３図はそれ
ぞれ第５実施例、第６実施例のＲＣＬを表６に示した主
レンズＭＬに装着した状態における収差図、第１４図は
表１に示すトリプレット型の主レンズ）ＩＬの収差図、
第１５図は表６に示すテツサー型の主レンズＭＬの収差
図を示している。〔主要部分の説明〕

Claims

【特許請求の範囲】　主レンズと該主レンズの像面との間に装着して、該主
レンズとの合成焦点距離を該主レンズの焦点距離よりも
拡大するリアコンバージョンレンズにおいて、該リアコンバージョンレンズは、物体側から順に、正の
屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ＿１と、負の屈折力を持つ
第２レンズＧ＿２とを有し、前記リアコンバージョンレ
ンズの焦点距離をｆ＿Ｒ＿Ｃ＿Ｌ、前記第１レンズ群Ｇ
＿１の焦点距離をｆ＿１、前記第１レンズ群Ｇ＿１の像
側面の曲率半径をｒ＿２、前記第２レンズ群Ｇ＿２の物
体側面の曲率半径をｒ＿３とすると、０．５＜ｆ＿１／｜ｆ＿Ｒ＿Ｃ＿Ｌ｜＜０．６、ｆ＿Ｒ
＿Ｃ＿Ｌ＜０・・・（１）１．２＜ｒ＿２／ｒ＿３＜１．４・・・（２）を満足するように構成することを特徴とするリアコンバ
ージョンレンズ。