JPH06175021A - アタッチメントレンズ - Google Patents

アタッチメントレンズ

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JPH06175021A
JPH06175021A JP35343492A JP35343492A JPH06175021A JP H06175021 A JPH06175021 A JP H06175021A JP 35343492 A JP35343492 A JP 35343492A JP 35343492 A JP35343492 A JP 35343492A JP H06175021 A JPH06175021 A JP H06175021A
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JP
Japan
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lens
attachment
main
image
attachment lens
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JP35343492A
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English (en)
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Shingo Hayakawa
慎吾 早川
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 主レンズ系の像面側に装着して画面全体の光
学性能を良好に維持しつつ、全系の焦点距離を2倍程度
に拡大することができるアタッチメントレンズを得るこ
と。 【構成】 主レンズ系側より順に像面側に凸面を向けた
メニスカス状の正の第1レンズと両レンズ面が凹面の負
の第2レンズとから成り、第i番目のレンズ面の曲率半
径をRi、該第1レンズと第2レンズとの空気間隔をD
2、該アタッチメントレンズの焦点距離をfとしたとき 0.06<|D2/f|<0.12 2.0<|R1/f| 1.2<|R2/R3|<1.4 なる条件を満足すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアタッチメントレンズに
関し、特に主レンズ系(撮影レンズ)の像界側に着脱自
在に装着して全系の焦点距離を特に長い方向に変化させ
る小型でしかも高性能の写真用カメラやビデオカメラ等
に好適なアタッチメントレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より主レンズ系の像界側に装着し全
系の焦点面を一定位置に保持した状態で、全系の焦点距
離を、例えば1.4倍から2倍程度に変化させるアタッ
チメントレンズが種々提案されている。
【0003】一般にアタッチメントレンズには全系の焦
点距離を変化させ、又所定のバックフォーカスを確保し
つつ、画像を良好に維持することが要望されている。
【0004】主レンズ系の像面側に装着するアタッチメ
ントレンズは主レンズ系の物体側に装着するアタッチメ
ントレンズに比べてレンズ系全体があまり大きくならず
に全系の焦点距離を変化させることができるが、収差補
正が難しくなるという問題点がある。
【0005】アタッチメントレンズのレンズ構成として
は特公昭58−34813号公報では数枚のレンズより
構成しており、特開昭57−133424号公報では3
枚のレンズより構成しており、特開昭63−14822
2号公報では2枚のレンズより構成している。
【0006】これらの公報で提案されているアタッチメ
ントレンズは全系の焦点距離を1.5倍程度に拡大して
いる。
【0007】この他、望遠鏡対物レンズの像面側に装着
するアタッチメントレンズが種々と提案されている。こ
のアタッチメントレンズは主レンズ系の画角が小さいた
めに比較的少ないレンズ枚数より構成されている。
【0008】例えば負の屈折力を有した色消しダブレッ
トレンズより構成したものや、特開昭62−13881
5号公報や特開昭63−138816号公報等では1枚
又は2枚のレンズより構成している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】一般にアタッチメント
レンズとして主レンズ系(撮影レンズ)の像面側に装着
して全系の焦点距離を2倍程度に拡大しようとすると収
差変動が大きくなり光学性能が低下してくる。この為レ
ンズ枚数を増加させねばならずレンズ系全体が大型化し
てくるという問題点があった。
【0010】本発明はレンズ形状や屈折力等を適切に設
定した2つのレンズを用いることにより、主レンズ系の
像面側に装着して画面全体の光学性能を良好に維持しつ
つ、全系の焦点距離を2倍程度に拡大することができる
簡易な構成のアタッチメントレンズの提供を目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のアタッチメント
レンズは、主レンズ系の像面側に装着して、全系の焦点
距離を長い方へ変化させる為の負の屈折力のアタッチメ
ントレンズであって、該アタッチメントレンズは該主レ
ンズ系側より順に像面側に凸面を向けたメニスカス状の
正の第1レンズと両レンズ面が凹面の負の第2レンズと
から成り、第i番目のレンズ面の曲率半径をRi、該第
1レンズと第2レンズとの空気間隔をD2、該アタッチ
メントレンズの焦点距離をfとしたとき 0.06<|D2/f|<0.12 2.0<|R1/f| 1.2<|R2/R3|<1.4 なる条件を満足することを特徴としている。
【0012】
【実施例】図1は本発明のアタッチメントレンズの後述
する数値実施例1のレンズ断面図、図2は本発明のアタ
ッチメントレンズを装着する特公昭59−43721号
公報で開示されている主レンズ系(撮影レンズ)のレン
ズ断面図、図3は本発明のアタッチメントレンズを図2
の主レンズ系の像面側に装着したときのレンズ断面図で
ある。
【0013】図中ALはアタッチメントレンズ、MLは
主レンズ系、Fは無限遠物体のときの像面である。
【0014】本実施例のアタッチメントレンズALは主
レンズ系MLの像面側に装着して全系の焦点距離を2倍
程度に拡大している。
【0015】アタッチメントレンズALは主レンズ系M
L側より順に像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の
第1レンズL1と両レンズ面が凹面の負の第2レンズL
2より構成している。
【0016】一般に主レンズ系はそれ自体で撮影を行う
ために主レンズ系単独で良好に収差補正がなされてい
る。この為アタッチメントレンズを装着したとき全体的
に良好なる光学性能を得るにはアタッチメントレンズ単
独で良好なる収差補正を達成しておく必要がある。
【0017】しかしながら一般に主レンズ系の像面側に
負の屈折力のアタッチメントレンズを装着し、焦点距離
を長い方に変化させると多くの場合、諸収差、例えば球
面収差は補正過剰傾向となり、ペッツバール和が負の方
向に増大し像面湾曲が大きくなってくる。
【0018】特に本発明のように撮影レンズの像面側に
装着し、撮影レンズの焦点距離を2倍程度に拡大し、望
遠化するアタッチメントレンズでは数枚のレンズで構成
されるのが一般的である。
【0019】焦点距離を2倍程度に拡大するためには、
ある程度強い負の屈折力を持ったアタッチメントレンズ
が必要となる。その為アタッチメントレンズを少枚数の
レンズで構成するとペッツバール和が負の値となり易
く、像面湾曲及びその他の軸外収差の補正が困難になっ
てくる。
【0020】そこで本実施例ではアタッチメントレンズ
を前述の諸条件を有する2つのレンズで構成し、全系の
焦点距離を2倍に拡大し、かつレンズ系全体の大型化を
防止しつつ全体的に良好なる収差補正を達成している。
【0021】尚、本発明では主レンズ系の像面側にアタ
ッチメントレンズを装着した際には通常の画面寸法より
小さい所定領域を対象とし、この領域内で特に良好な画
像が得られるような構成としている。
【0022】例えばアタッチメントレンズを装着した際
の画面寸法が上述の所定領域で使用されるように遮光部
材を光路中に挿入して画面寸法を制限するような構成と
している。又画面周辺部分のアタッチメントレンズの装
着によって拡大された画面の主要部のうち良好な画像が
得られる領域は必要に応じてそのままの画面領域を用い
るようにしている。
【0023】次に前述の各条件式の技術的意味について
説明する。
【0024】条件式(1)はアタッチメントレンズの焦
点距離に対する2枚のレンズ間の空気間隔の割合を適切
に設定し、アタッチメントレンズを装着したときのバッ
クフォーカスを十分に長く保ちつつ、所定の領域内での
諸収差を良好に補正するための条件式である。
【0025】条件式(1)の下限値を越えてレンズ間の
空気間隔が狭くなりすぎると、バックフォーカスを十分
に長くすることは可能となるが、主としてコマ収差の補
正が困難となり、良好な画像の得られる領域が著しく狭
くなってしまう。
【0026】条件式(1)の上限値を越えてレンズ間の
空気間隔が広くなりすぎると、バックフォーカスが短く
なり易くなり、このとき所定のバックフォーカスを保つ
ためには正の第1レンズの屈折力を弱くすることが必要
となって、この結果像面湾曲や倍率色収差の補正が困難
となる。
【0027】条件式(2)はアタッチメントレンズの焦
点距離と正の第1レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
の比を適切に設定し、主としてアタッチメントレンズを
装着した際の球面収差や倍率色収差等を適切に補正する
ための条件式である。
【0028】条件式(2)の下限値を越えてメニスカス
状の物体側のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎる
と、このレンズ面に入射する軸上光線の入射角が大きく
なって、このレンズ面での球面収差の発生量が多くな
る。
【0029】このとき、このレンズ面で発生する球面収
差を補正するために、通常メニスカス状のレンズの像面
側のレンズ面の曲率半径を、物体側のレンズ面の曲率半
径と同程度にすることが必要となるが、そのようなレン
ズ形状とするとメニスカス状の正の第1レンズの屈折力
が弱くなり、倍率色収差や像面湾曲の補正が困難とな
る。
【0030】又、本発明においてはアタッチメントレン
ズを構成する2枚のレンズのうち、物体側に配置される
正の第1レンズは像面側に凸面を向けたメニスカス形状
としているが、この正の第1レンズの物体側のレンズ面
の形状が物体側に凸面となると、このレンズ面で発生す
る球面収差が小さくなりすぎ、像面側に配置される強い
屈折力を持った負の第2レンズで発生する球面収差を補
正することが難しくなってくる。この為正の第1レンズ
は像面側に凸面を向けたメニスカス形状としている。
【0031】条件式(3)はアタッチメントレンズの正
の第1レンズと負の第2レンズの空気間隔をはさんで相
対する2つのレンズ面の曲率半径の比を適切に設定し
て、主として球面収差、コマ収差を良好に補正するため
の条件式である。
【0032】本発明のアタッチメントレンズにおいて
は、これらの2つのレンズ面の曲率半径は比較的小さく
なっており、そのためにこれらのレンズ面で発生する諸
収差(特に球面収差とコマ収差)は比較的大きいが、こ
れら2つのレンズ面の曲率半径の比を適切に設定するこ
とにより、諸収差を相殺させて良好に補正している。
【0033】条件式(3)の下限値を越えると球面収
差、コマ収差はともに補正不足となり、逆に上限値を越
えると補正過剰となるので良くない。
【0034】以上説明したように、本発明のアタッチメ
ントレンズは上記3つの条件式を満足することにより、
バックフォーカスを十分に長く保ちつつ、特に所定の領
域内で諸収差を良好に補正している。
【0035】尚、本実施例ではアタッチメントレンズを
装着したとき、諸収差を良好に補正する領域を一部の領
域に限定しているが、通常の画面寸法と同じ領域まで拡
張したとき、像面湾曲が多少補正不足となるが、全画面
を使用するようにしても良い。
【0036】図4に主レンズ系、単体の収差図を示す。
収差図は主レンズ系の焦点距離を100mmとし、物体
距離を無限遠とした際を示している。
【0037】図5に主レンズ系に本発明の数値実施例1
のアタッチメントレンズを装着し、全系の焦点距離を2
倍に拡大したときの収差図を示す。主レンズ系の画角は
およそ24.4°となっているため、焦点距離を2倍に
拡大するアタッチメントレンズを装着し、同じ画面寸法
を得るためにはアタッチメントレンズ装着後、およそ1
2.3°の画角が必要となる。
【0038】これに対して本実施例ではアタッチメント
レンズ装着時の画角をおよそ6.0°と画面寸法を半分
程度に限定し、この範囲内で図5に示されるように諸収
差を良好に補正している。
【0039】尚、本実施例のアタッチメントレンズ装着
時に主レンズ系単体の場合と同程度の画面寸法が得られ
る画角まで、画角を広げると、像面湾曲が補正過剰とな
ってくる。
【0040】又、本実施例では主レンズ系の焦点距離を
100mmとしたとき、アタッチメントレンズは図2の
焦点面Fから物体側におよそ36.5mmの位置に装着
する構成としている。このときのレンズ構成は図3に示
したようになっており、アタッチメントレンズALの最
も像面側のレンズ面から焦点面Fまでの距離(バックフ
ォーカス)は、およそ55mmとなる。
【0041】従って、本実施例のアタッチメントレンズ
は前述した程度の焦点距離を持つレンズとして用いれ
ば、一眼レフカメラの回転ミラーを避けることのできる
バックフォーカスを持つことになり、一眼レフカメラに
適用することができる。
【0042】又、本実施例のアタッチメントレンズを装
着したとき、比較的長く設定されたバックフォーカスを
利用して、この部分に正立像形成用のプリズムを配置
し、アタッチメントレンズとプリズム、及び空中像観察
用のプリズムを配置して、写真撮影のための撮影レンズ
を対物レンズとして用いた望遠鏡として構成しても良
い。
【0043】図6,図7,図8に各々、本発明の数値実
施例2,3,4のアタッチメントレンズを図2の主レン
ズ系の像面側に装着したときの収差図を示す。
【0044】これらの各実施例はアタッチメントレンズ
に用いる硝材を変更した例であるが、本発明の条件式を
満足することにより、諸収差を良好に補正している。
尚、これらの各実施例のおいても、前述の数値実施例1
の場合と同様に、アタッチメントレンズ装着時の画角は
およそ6.0°と画面寸法を半分程度に限定している。
【0045】図9は図3のレンズ構成においてアタッチ
メントレンズALの後方に正立像形成用のプリズムPと
接眼レンズELを設けて、撮影レンズMLをマスターレ
ンズとする望遠鏡として構成したときの一実施例のレン
ズ断面図である。
【0046】本発明のアタッチメントレンズはこのよう
な望遠鏡にも適用することができる。
【0047】次に本発明のアタッチメントレンズと該ア
タッチメントレンズを装着する主レンズ系の数値実施例
を示す。数値実施例においてRiは物体側より順に第i
番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より第i番目
のレンズ厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側より
順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数であ
る。
【0048】又前述の各条件式と数値実施例における諸
数値との関係を表−1に示す。
【0049】〈数値実施例1〉 f=-52.62 R 1= -160.97 D 1= 3.0 N 1=1.72151 ν 1= 29.2 R 2= -42.11 D 2= 4.8 R 3= -32.27 D 3= 1.5 N 2=1.77250 ν 2= 49.6 R 4= 80.74 装着位置 −36.5(主レンズ系の予定焦点面より第1面まで) バックフォーカス 55.0 〈数値実施例2〉 f=-52.57 R 1= -163.10 D 1= 3.0 N 1=1.74077 ν 1= 27.8 R 2= -42.47 D 2= 4.8 R 3= -32.45 D 3= 1.5 N 2=1.80400 ν 2= 46.6 R 4= 88.75 装着位置 −36.5(主レンズ系の予定焦点面より第1面まで) バックフォーカス 55.0 〈数値実施例3〉 f=-53.05 R 1= -128.84 D 1= 3.5 N 1=1.59270 ν 1= 35.3 R 2= -36.17 D 2= 4.6 R 3= -28.51 D 3= 1.5 N 2=1.61800 ν 2= 63.4 R 4= 58.96 装着位置 −36.5(主レンズ系の予定焦点面より第1面まで) バックフォーカス 55.0 〈数値実施例4〉 f=-52.46 R 1= -467.91 D 1= 3.5 N 1=1.59270 ν 1= 35.3 R 2= -39.67 D 2= 4.2 R 3= -31.19 D 3= 1.5 N 2=1.69680 ν 2= 55.5 R 4= 56.88 装着位置 −36.5(主レンズ系の予定焦点面より第1面まで) バックフォーカス 55.0 主レンズ系(特公昭59−43721号公報) f=100.00 FNO=1:2.0 2ω=24.4 ° R 1= 56.41 D 1= 7.79 N 1=1.62299 ν 1= 58.2 R 2= 1414.74 D 2= 0.12 R 3= 47.24 D 3=15.29 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 1386.09 D 4= 6.49 N 3=1.72151 ν 3= 29.2 R 5= 87.28 D 5= 4.30 R 6= -456.01 D 6= 3.80 N 4=1.67270 ν 4= 32.1 R 7= 27.37 D 7=21.98 R 8= 288.02 D 8= 2.50 N 5=1.59270 ν 5= 35.3 R 9= 46.80 D 9= 5.10 N 6=1.80610 ν 6= 41.0 R10= -99.00 バックフォーカス 42.7
【0050】
【表1】
【0051】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば撮影
レンズ(主レンズ系)の像面側に装着して全系の焦点距
離を拡大する際、レンズ系を2群2枚構成という極めて
簡易なレンズ構成とし、焦点距離の拡大倍率を2倍程度
と十分に大きくしつつ、所定の画面領域内で良好な画像
を得ることができるアタッチメントレンズを達成するこ
とができる。
【0052】この他、撮影レンズを対物レンズとする望
遠鏡を構成する場合等にも好適なアタッチメントレンズ
として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアタッチメントレンズの数値実施例1
のレンズ断面図
【図2】本発明のアタッチメントレンズを装着する主レ
ンズ系のレンズ断面図
【図3】図2の主レンズ系に図1のアタッチメントレン
ズを装着したときのレンズ断面図
【図4】図2の主レンズ系の収差図
【図5】図2の主レンズ系に本発明の数値実施例1のア
タッチメントレンズを装着したときの収差図
【図6】図2の主レンズ系に本発明の数値実施例2のア
タッチメントレンズを装着したときの収差図
【図7】図2の主レンズ系に本発明の数値実施例3のア
タッチメントレンズを装着したときの収差図
【図8】図2の主レンズ系の本発明の数値実施例4のア
タッチメントレンズを装着したときの収差図
【図9】本発明のアタッチメントレンズを用いた望遠鏡
の一実施例のレンズ断面図
【符号の説明】
AL アタッチメントレンズ ML 主レンズ系 F 像面 L1 第1レンズ L2 第2レンズ P 正立像用プリズム EL 接眼レンズ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主レンズ系の像面側に装着して、全系の
    焦点距離を長い方へ変化させる為の負の屈折力のアタッ
    チメントレンズであって、該アタッチメントレンズは、
    該主レンズ系側より順に像面側に凸面を向けたメニスカ
    ス状の正の第1レンズと両レンズ面が凹面の負の第2レ
    ンズとから成り、第i番目のレンズ面の曲率半径をR
    i、該第1レンズと第2レンズとの空気間隔をD2、該
    アタッチメントレンズの焦点距離をfとしたとき 0.06<|D2/f|<0.12 2.0<|R1/f| 1.2<|R2/R3|<1.4 なる条件を満足することを特徴とするアタッチメントレ
    ンズ。
JP35343492A 1992-12-10 1992-12-10 アタッチメントレンズ Pending JPH06175021A (ja)

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Cited By (4)

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