JPH0843731A - ワイドコンバーターレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮影レンズの前方に装着して全系の焦点距離
を短い方に変位させるワイドコンバーターレンズを得る
こと。 【構成】 撮影レンズの前方に装着し、全系の焦点距離
を短い方に変位させるワイドコンバーターレンズにおい
て、該ワイドコンバーターレンズは物体側より順に物体
側へ凸面を向けたメニスカス状の正の第１レンズ、物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負の第２レンズ、物体
側へ凸面を向けたメニスカス状の負の第３レンズそして
正の第４レンズの４つのレンズを有し、該第１レンズの
像面側のレンズ面と該第２レンズの物体側のレンズ面と
で正の屈折力の空気レンズを形成していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮影レンズの前方に装着
して撮影系全体の焦点距離を短い方に変位させるワイド
コンバーターレンズに関し、特に写真用カメラやビデオ
カメラ、そして電子カメラ等に用いられるズームレンズ
や単一焦点距離レンズ等の撮影レンズに装着したときに
好適な高い光学性能を有したワイドコンバーターレンズ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より撮影レンズの前方に装着し、全
系の焦点面を一定位置に維持した状態で撮影系全体の焦
点距離を短い方に変化させるフロント方式のワイドコン
バーターレンズが種々と提案されている。

【０００３】このワイドコンバーターレンズは多くの場
合、負の屈折力の前群と正の屈折力の後群の２つのレン
ズ群を両レンズ群の焦点距離の和だけ主点間隔を隔てて
配置し、全体としてアフォーカル系を構成している。こ
の為最も簡単なレンズ系としては例えば特開昭５９−２
０４８１７号公報で提案されているように負と正の屈折
力の２つのレンズより構成することができる。しかしな
がら撮影レンズに装着したとき所定の光学性能を得るに
は収差補正上、各レンズ群を複数のレンズより構成する
ことが必要となってくる。

【０００４】例えば特開昭５９−２０４８１７号公報で
は物体側より順に負の屈折力の第１群と正の屈折力の第
２群より成り全体として５つのレンズよりアフォーカル
系を構成し、アフォーカル倍率０．７倍程度のワイドコ
ンバーターレンズを提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に撮影レンズの前
方に装着するフロント方式のワイドコンバーターレンズ
はワイドコンバーターレンズを装着しても全系のＦナン
バーや焦点面を不変とすることができるという長所を有
している。

【０００６】しかしながらフロント方式のワイドコンバ
ーターレンズは撮影レンズの前方に装着する為にレンズ
系全体が大型化し、かつ高重量となる傾向がある。特に
撮影レンズに装着したとき諸収差を良好に補正して光学
性能を良好に維持する為に前群と後群の双方のレンズ群
を複数のレンズより構成したときは、最も物体側のレン
ズが撮影レンズの入射瞳より遠くに位置するようにな
り、この結果、前玉レンズ径が増大し、レンズ系全体が
大型化してくるという問題点があった。

【０００７】これに対してレンズ系全体のレンズ枚数を
少なくし、小型化を図る場合、諸収差のうち特に倍率色
収差と歪曲収差の補正が問題となってくる。一般に負の
屈折力の前群を色消し接合ダブレットと負レンズより構
成すると倍率色収差の補正は容易になるが、アフォーカ
ル倍率を小さくした場合に歪曲収差の補正が難しくなっ
てくるという問題点が生じてくる。

【０００８】本発明はレンズ構成を適切に設定すること
により、撮影レンズの物体側に装着し、全系の焦点距離
と短い方に変位させることのできる全体として４枚の所
定形状のレンズより成るアフォーカル倍率０．４７〜
０．５６倍程度を有し、又、装着したときの諸収差、特
に歪曲収差を良好に補正し、全系の光学性能を良好に維
持することができ、しかもレンズ全長が短く、前玉レン
ズ径の小さなワイドコンバーターレンズの提供を目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のワイドコンバー
ターレンズは、撮影レンズの前方に装着し、全系の焦点
距離を短い方に変位させるワイドコンバーターレンズに
おいて、該ワイドコンバーターレンズは物体側より順に
物体側へ凸面を向けたメニスカス状の正の第１レンズ、
物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第２レンズ、
物体側へ凸面を向けたメニスカス状の負の第３レンズそ
して正の第４レンズの４つのレンズを有し、該第１レン
ズの像面側のレンズ面と該第２レンズの物体側のレンズ
面とで正の屈折力の空気レンズを形成していることを特
徴としている。

【００１０】

【実施例】図１は本発明のワイドコンバーターレンズを
撮影レンズの前方に装着したときの実施例１のレンズ断
面図である。同図においてＣはワイドコンバーターレン
ズであり、全体としてアフォーカル系より成っている。

【００１１】本実施例のワイドコンバーターレンズＣは
物体側より順に物体側に凸面を向けたメニスカス状の正
の第１レンズＣ１、物体側に凸面を向けたメニスカス状
の負の第２レンズＣ２、物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負の第３レンズＣ３、そして正の第４レンズＣ４
より成っている。第１レンズＣ１から第３レンズＣ３で
負の屈折力の前群ＣＡを、第４レンズＣ４で正の屈折力
の後群ＣＢを構成している。

【００１２】Ｍは撮影レンズ（マスターレンズ）であ
り、単一の焦点距離のレンズ又はズームレンズより成っ
ている。ＩＰは像面でありワイドコンバーターレンズＣ
の装着の有無によらず一定位置にある。ＬＳは光軸であ
る。

【００１３】一般に撮影レンズはそれ自身で撮影を行う
為に撮影レンズで単独で良好に収差補正がなされてい
る。この為ワイドコンバーターレンズを装着したときに
全体的に良好なる光学性能を得るにはワイドコンバータ
ー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。

【００１４】本実施例において前群ＣＡの合成焦点距離
をｆ１（ｆ１＜０）、後群ＣＢの焦点距離をｆ２（ｆ２
＞０）、前群ＣＡと後群ＣＢとの主点間隔をｅ′とする
と全系がアフォーカル系である為に ｅ′＝ｆ１＋ｆ２ ‥‥‥（ａ） となっている。又ワイドコンバーターレンズＣのアフォ
ーカル倍率αは α＝｜ｆ１／ｆ２｜ ‥‥‥（ｂ） であり、一般には｜ｆ１｜＜ｆ２でありα＜１である。

【００１５】これよりワイドコンバーターレンズＣを焦
点距離Ｆの撮影レンズＭに装着したときの全系の焦点距
離Ｆ′は Ｆ′＝α・Ｆ と短い方に変位する。

【００１６】ここでアフォーカル倍率αを小さくするこ
と、つまり、より広画角化を目指した場合には（ｂ）式
より焦点距離ｆ２の絶対値を非常に大きくする必要があ
る。すると（ａ）式から主点間隔ｅ′が大きくなり、ひ
いてはレンズ系の大型化につながる。そこで主点間隔
ｅ′を小さくする為に焦点距離ｆ１と焦点距離ｆ２の絶
対値を（ａ），（ｂ）式を満たしながら小さくする必要
がある。即ち、全体的に前群ＣＡと後群ＣＢの屈折力を
強くしなくてはならない。

【００１７】一般にはレンズ群の屈折力を強めると収差
が大きく発生し、良好なる収差補正が難しくなってく
る。特にアフォーカル倍率αを小さくして、広画角化を
図る場合には広角レンズ特有のタル型の歪曲収差が大き
く発生してくる。

【００１８】そこで本実施例では前群ＣＡと後群ＣＢの
屈折力を共に強くし、主点間隔ｅ′を小さく設定しても
ワイドコンバーターレンズＣを構成する４つのレンズの
レンズ形状等を前述の如く構成することにより、撮影レ
ンズＭに装着したとき全系の焦点距離を所定量短い方に
変位させると共に球面収差等の軸上収差と軸外収差、特
に歪曲収差を良好に補正することができるようにしてい
る。歪曲収差はその軸外主光線の通り方から考えると、
主に負の屈折力の前群ＣＡで多く発生してくる。

【００１９】そこで本発明では前群ＣＡを前述した形状
の３つのレンズより構成している。これにより負の第
２，第３レンズで発生するタル型の歪曲収差と正の第１
レンズで発生する糸巻き型の歪曲収差がバランス良く打
ち消しあって全体として歪曲収差を低減している。特に
正の第１レンズを軸外光線の光軸からの離れ量が大きい
最も物体側に配置することによって全体として負の屈折
力である前群ＣＡのタル型の歪曲収差を効果的に打ち消
している。そして前群ＣＡを第１レンズＣ１と第２レン
ズＣ２とを組み合わせた、所謂歪曲消しダブレットと前
群ＣＡが全体として所定の負の屈折力を有するように負
の第３レンズＣ３を設けた３つのレンズより構成してい
る。

【００２０】更に、第１レンズＣ１の像面側の面と、第
２レンズＣ２の物体側の面とで空気レンズを形成し、そ
の屈折力が正になるように構成している。すると、軸外
光線の光軸からの離れ量が大きい所に正レンズを配する
ことになるので第１レンズＣ１と共に歪曲収差低減の効
果がある。

【００２１】本発明の目的とするワイドコンバーターレ
ンズは以上のレンズ構成をとることにより達成している
が、更に諸収差を良好に補正し、高い光学性能を得るに
は次の諸条件のうち少なくとも１つを満足させるのが良
い。

【００２２】（１−１）物体側より第ｉ番目のレンズ面
の曲率半径をＲｉ、第ｉレンズの材質の屈折率をＮｉ、
前記第１レンズから第３レンズまでの合成の焦点距離を
ｆ１としたとき

【００２３】

【数２】 なる条件を満足することである。

【００２４】条件式（１）は前群ＣＡのレンズ構成に関
し、特に第１レンズＣ１の像面側のレンズ面と第２レン
ズＣ２の物体側のレンズ面で形成される空気レンズの屈
折力に関するもので、主に歪曲収差を良好に補正する為
のものである。条件式（１）の下限値を越えて空気レン
ズの屈折力が０に近づく又は負になると、空気レンズで
タル型の歪曲収差が多く発生することになり、最も物体
側に配置した正の第１レンズの効果が打ち消されてしま
う。逆に条件式（１）の上限値を越えて空気レンズの正
の屈折力が強くなり過ぎると歪曲収差の補正の点では良
いが、軸外光の空気レンズでの屈折が大きくなってコマ
収差が多く発生してくるので好ましくない。

【００２５】（１−２）物体側より第ｉレンズの材質の
屈折率とアッベ数を各々Ｎｉ，νｉとしたとき １．７＜Ｎ２ ‥‥‥（２） ν１＜３５ ‥‥‥（３） ４５＜ν２ ‥‥‥（４） なる条件を満足することである。

【００２６】条件式（２）は第２レンズＣ２の材質の屈
折率に関し、主にペッツバール和を適切に設定し、像面
湾曲を良好に補正する為のものである。条件式（２）の
範囲を外れると像面湾曲が補正不足となってくるので良
くない。

【００２７】条件式（３）・（４）は第１レンズＣ１と
第２レンズＣ２の材質の分散に関し、主に色収差を良好
に補正する為のものである。条件式（３）・（４）の範
囲を外れると倍率色収差が増大するので良くない。

【００２８】次に本発明のワイドコンバーターレンズと
それを装着する撮影レンズ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番目の曲率半
径、Ｄｉは物体側より順に第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。撮影レンズの最
終の２つのレンズ面はフェースプレートやフィルター等
のガラスブロックである。又前述の各条件式と数値実施
例のにおける諸数値との関係を表−１に示す。

【００２９】＊ワイドコンバーターレンズ 〈数値実施例１〉 f=0.50 FNo=1:2.5 2ω= 84.8° R 1= 10.884 D 1= 0.428 N 1=1.76182 ν 1= 26.5 R 2= 25.036 D 2= 0.021 R 3= 4.674 D 3= 0.214 N 2=1.77250 ν 2= 49.6 R 4= 1.416 D 4= 0.714 R 5= 7.274 D 5= 0.128 N 3=1.77250 ν 3= 49.6 R 6= 1.832 D 6= 0.919 R 7= 3.486 D 7= 0.571 N 4=1.53172 ν 4= 48.9 R 8= -2.539 D 8= 0.428 α＝０．５０ ｆ１＝−１．４３ ｆ２＝２．８６ ｅ′＝１．４３ 〈数値実施例２〉 f=0.55 FNo=1:2.5 2ω= 79.4° R 1= 6.480 D 1= 0.571 N 1=1.69895 ν 1= 30.1 R 2= 15.937 D 2= 0.021 R 3= 4.826 D 3= 0.214 N 2=1.77250 ν 2= 49.6 R 4= 1.800 D 4= 0.714 R 5= 9.084 D 5= 0.142 N 3=1.77250 ν 3= 49.6 R 6= 2.282 D 6= 0.613 R 7= 2.297 D 7= 0.500 N 4=1.53172 ν 4= 48.9 R 8=-26.557 D 8= 0.428 α＝０．５５ ｆ１＝−２．２０ ｆ２＝４．００ ｅ′＝１．８０ 〈数値実施例３〉 f=0.47 FNo=1:2.5 2ω= 88.4° R 1= 8.183 D 1= 0.357 N 1=1.84666 ν 1= 23.8 R 2= 19.496 D 2= 0.021 R 3= 5.041 D 3= 0.214 N 2=1.77250 ν 2= 49.6 R 4= 1.306 D 4= 0.571 R 5= 9.390 D 5= 0.128 N 3=1.77250 ν 3= 49.6 R 6= 1.346 D 6= 0.740 R 7= 2.626 D 7= 0.714 N 4=1.51823 ν 4= 59.0 R 8= -1.957 D 8= 0.428 α＝０．４７ ｆ１＝−１．０７ ｆ２＝２．２９ ｅ′＝１．２１ 〈数値実施例４〉 f=0.56 FNo=1:2.5 2ω= 78.4° R 1= 5.901 D 1= 0.571 N 1=1.69895 ν 1= 30.1 R 2= 18.882 D 2= 0.021 R 3= 5.738 D 3= 0.214 N 2=1.80400 ν 2= 46.6 R 4= 2.049 D 4= 0.571 R 5= 7.116 D 5= 0.142 N 3=1.77250 ν 3= 49.6 R 6= 1.840 D 6= 1.654 R 7= 1.954 D 7= 0.500 N 4=1.53172 ν 4= 48.9 R 8= 44.983 D 8= 0.428 α＝０．５６ ｆ１＝−２．１４ ｆ２＝３．８３ ｅ′＝１．６８ ＊撮影レンズ 〈数値実施例１〉 f=1 FNo=1:2.5 2ω= 49.1° R 1= 2.253 D 1= 0.285 N 1=1.58144 ν 1= 40.8 R 2=-33.536 D 2= 0.028 R 3= 3.295 D 3= 0.100 N 2=1.77250 ν 2= 49.6 R 4= 0.626 D 4= 1.142 R 5= -3.369 D 5= 0.714 N 3=1.60342 ν 3= 38.0 R 6= -1.120 D 6= 0.214 R 7=（絞り） D 7= 0.357 R 8= 0.936 D 8= 0.285 N 4=1.72000 ν 4= 50.3 R 9=-39.450 D 9= 0.021 R10= -2.917 D10= 0.285 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R11= 0.842 D11= 0.185 R12= 2.154 D12= 0.314 N 6=1.69680 ν 6= 55.5 R13= -1.513 D13= 0.342 R14= ∞ D14= 0.657 N 7=1.51633 ν 7= 64.2 R15= ∞

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば撮影
レンズの前方に装着して撮影系全体の焦点距離を短い方
へ変位させる際、前述の条件を満足する４つのレンズよ
り構成することによりアフォーカル倍率が０．５倍程度
と広角化を図りつつ、レンズ系の小型化と撮影レンズ系
に装着したときの全系の光学性能、特に歪曲収差を良好
に維持したワイドコンバーターレンズを達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値実施例１のワイドコンバーターレ
ンズを撮影レンズの前方に装着したときのレンズ断面図

【図２】本発明のワイドコンバーターレンズの数値実施
例２のレンズ断面図

【図３】本発明のワイドコンバーターレンズの数値実施
例３のレンズ断面図

【図４】本発明のワイドコンバーターレンズの数値実施
例４のレンズ断面図

【図５】図１の撮影レンズのレンズ断面図

【図６】本発明の数値実施例１のワイドコンバーターレ
ンズを撮影レンズの前方に装着したときの諸収差図

【図７】本発明の数値実施例２のワイドコンバーターレ
ンズを撮影レンズの前方に装着したときの諸収差図

【図８】本発明の数値実施例３のワイドコンバーターレ
ンズを撮影レンズの前方に装着したときの諸収差図

【図９】本発明の数値実施例４のワイドコンバーターレ
ンズを撮影レンズの前方に装着したときの諸収差図

【図１０】図１の撮影レンズの諸収差図

【符号の説明】

Ｃ ワイドコンバーターレンズ ＣＡ 前群 ＣＢ 後群 Ｍ 撮影レンズ ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズの前方に装着し、全系の焦点
   距離を短い方に変位させるワイドコンバーターレンズに
   おいて、該ワイドコンバーターレンズは物体側より順に
   物体側へ凸面を向けたメニスカス状の正の第１レンズ、
   物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第２レンズ、
   物体側へ凸面を向けたメニスカス状の負の第３レンズそ
   して正の第４レンズの４つのレンズを有し、該第１レン
   ズの像面側のレンズ面と該第２レンズの物体側のレンズ
   面とで正の屈折力の空気レンズを形成していることを特
   徴とするワイドコンバーターレンズ。
2. 【請求項２】 物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半
   径をＲｉ、第ｉレンズの材質の屈折率をＮｉ、前記第１
   レンズから第３レンズまでの合成の焦点距離をｆ１とし
   たとき 【数１】 なる条件を満足することを特徴とする請求項１のワイド
   コンバーターレンズ。
3. 【請求項３】 物体側より第ｉレンズの材質の屈折率と
   アッベ数を各々Ｎｉ，νｉとしたとき １．７＜Ｎ２ ν１＜３５ ４５＜ν２ なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２の
   ワイドコンバーターレンズ。