JPS587609A - 望遠用コンバ−ジヨンレンズ系 - Google Patents

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】 本発明は、写真レンズ系の像側に装着し、元のレンズの
焦点距離を２倍程度に拡大するためのリアーコンバージ
ョンレンズ系に関するものである。

写真レンズ系の像側に装着し、元のレンズ系の焦点距離
を拡大するために、コンバージョンレンズ系は、強い負
のパワーをもつ、そのために、コンバージョンレンズ系
を装着すると元のレンズ系を含めたレンズ全体のペッツ
パル和か、絶対値の大きな負の値となり、特に像面性が
悪化する。そこで負のペッツパル和を小さくするために
、コンバージョンレンズ系を出来るだけ、物体側に近ず
ケ、コンバージョンレンズ系の負のパワーをできるたけ
小さくすることが考えられるが、元のレンズ系との機械
的干渉からその距離も制限をうける。

すなわち、元のレンズ系の焦点位置から、コンバージョ
ンレンズ系の第１面までの距離を−ｄｏ（ｄ。

〉０）とすると、ｄＯが犬舎いほどコンバージョンレン
ズ系が元のレンズ系に近づくが、ｄＯか装着しようとす
る元のレンズ系のレンズバックよりも大きくなると、元
のレンズ系とコンバージョンレンズ系がぶつかり、機械
的に装着できなくなる。一般に望遠レンズ系においては
、レンズバックが十分長いので、ｄＯが大きくても問題
とはならないか、ｄｏの値によって装着可能な対象レン
ズ系の焦点距離の下限か決まってしまう。つまり、装着
可能な対象レンズをあまり限定しないためには、ｄＯは
あまり大きく出来ない。

従来、拡大率が２倍程度のコンバージョンレンズは、種
々提案されてきたが、ｄＯが大きすぎるもの、焦点距離
の非常に長い超望遠レンズに装着した場合画面四偶にケ
ラレが生じる可能性のあるもの、対象レンズのＦｎｏを
あまり明るくとれないもの等々なかなか満足の得られる
ものがなかった。

本発明の目的は、装着可能なレンズ系の対象が広く、か
つ、対象レンズ系に装着することによってその焦点距離
を拡大しても収差性能が良好な望遠用コンバージョンレ
ンズ系を提供することにある。

すなわち、本発明はｄＯをあまり大きくせす、コンバー
ジョンレンズ系の前側主点を、全体の収差のバランスを
くずさない範囲で、出来るだけ物体側に近づけ、さらに
正レンズエレメントには、屈折率の低いガラスを、負レ
ンズエレメントには、屈折率の高いガラスを選択するこ
とによって元のレンズ系の焦点距離を２倍程度に拡大し
、しかも大口径でも高性能で使用可能なコンバージョン
レンズ系を提供することを可能にしたものである。

次に本発明の構成について説明する。本発明は第１〜５
図に明らかなように、写真レンズ系の像側に装着し、そ
の焦点距離を拡大するためのコンバージョンレンズ系に
おいて、物体側より順に、像側に強い凹面を向けた負レ
ンズとその像側に配される両凸レンズとから成る第１群
（１）、全体として負の屈折力の第２群（Ｉｔ）、及び
物体側に強い凹面を向けた負レンズとその像側に配され
る正レンズとから成る第３群（［８１より成り、以下の
条件式を満足することを特徴とする望遠用コンバージョ
ンレンズ系を提供するものである。

（５）ｙト、＞　　ｖト九 但し、ψ。　　　：コンバージョンレンズ系全体の合成
屈折力（ψ。＜Ｑ） ψ＋、ｕ　　　’第１群と第２群との合成屈折力（ψ１
．ＩＩ　〈０） ψＩＩＩ　　　　”第３群の合成屈折力ＲＩｌ：第２群
の最物体側面の曲率半径Ｒ′ｌ１ｌ−１：第ａ群の負レ
ンズの像側面の曲率半径 Ｒ，、：第３群の正レンズの物体側面の曲率半径 Ｎ　　　　、正レンズエレメントの屈折率の平均値 丸：負レンズエレメントの屈折率の 平均値 νｌ　Ｂ　ｒνｍ−ｐ’それぞれ第３群の負レンズと正
レンズのアツベ数。

なお、本明細書では、単に「レンズ」と称した場合には
単レンズ及び接合レンズの両者を含み、「レンズエレメ
ント」と称した場合には均一ガラスからなるレンズの最
小単位を意味するものとする。例えば単レンズは一つの
「レンズエレメント」からなる「レンズ」であり、接合
レンズは複数の「レンズエレメント」を接合してなる「
レンズ」である。また、本発明の「レンズ群」は、実施
例からも明らかなように単一レンズエレメントのみから
なるもの、一枚のレンズのみからなるもの、及び分離さ
れた複数のレンズからなるもの等種々のものがある。

次に上記の各条件式について説明する。条件式（１）は
ともに、コンバージョンレンズ系において、全体の収差
バランスを保ちなから、その前側主点を出来るだけ物体
側に近づけるための条件で、これらの条件の下限を越え
ると、いずれの場合もコンバージョンレンズ系の前側主
点が物体側より遠ざかり、その負のパワーが大（絶対値
）となり、元のレンズを含めたレンズ系全体の負のバッ
ッパル和が大きくなって像面性が特に悪化する。又、こ
れらの条件の上限を越えると、コマ収差のバランスが悪
くなる。

条件式（２）は、球面収差の補正のための条件で、その
上限を越えるとＲ′１で発生したアンダーの球面収差を
Ｒｎで補正する際に補正過剰となり、全体として球面収
差がオーバーとなる。一方その下限を越えるとＲｎでの
補正が十分とはならず、全体として球面収差がアンダー
となる。

条件式（３）は、コマ収差及び歪曲を補正する条件で、
その下限を超えると、負の歪曲か大きくなりすぎ、その
上限を超えると、コマ収差の補正、特に像高の低い光束
における内向性のコマと、像高の高い光束における外向
性のコマのバランスをとることが不可能となる。

条件式（４）は、前述の元のレンズ系を含めた全系の負
のペッツパル和を小さく（絶対値）するための条件で、
負レンズエレメントには、高屈折率ガラスを、正レンズ
エレメントには、低屈折率ガラスを用いていることを要
求している。

条件式（５）は軸上色収差及び倍率色収差を補正するた
めの条件で、特にその下限を越えると、第１群（１）及
び第２群（１１）において分数を変化させても倍率色収
差の補正が困難となる。

以下に本発明の実施例を示す。

以下余白 実　　施　　例　　　１ 「ニー８０８　　　拡大率　２．０　　有効　ＦＮＯ，
：５．７ｄｏ　＝４６．６１５ 曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎｄ）　　　分
散（νｄ）ｒｌ　　　　９９Ｂ２１ 小　　６．６００　　　　Ｎ＝　　　１．５９２７０　
　　　しｌ　　　３５．２９ｒ４　　　〜３４ｆ１７７ Σｄ二３０１４９ ｆ＝−７８，６拡大率　２．０　　有効）”Ｎｏ、−ｓ
、’７ｄｏ　＝４６．６１５ 曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎｄ）　　　分
散（νｄ）ｒ１４５２．４９１ ｄｌｌ、５００　　ＮＩ　　１．７８１００　　ν１４
４５５２’３９３６ 小　７．６００　　Ｎ１１．５９２７０　　シＩ３５．
２９ｒＩ−４５．８４５ ｄ４２，４００　、　Ｎ１１．７５４５０　　シー　　
５１．５７３０．７９５ 小５．００ＯＮ４１．５４０７２シ嶋４７２２ｒ＝　　
−１８５，７０７ 小　　１．５００　　　ＮＳ　　　１８０７５０　　　
ハ　　３５．４５ｒ８　−４８０２１０ Σｄ　　＝　３３２４９ 実　　施　　例　　　３ ｆニー６７．０　　　拡大率　２０　　有効ＦＮＯ，：
５，７ｄｏ　＝　３７．１３１ 曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎｄ）　　　分
散（νｄｒＩ３９３．１５４ ｄ１１５０ＯＮｌ　　ｔ、７８１００　　ν、　　４４
５５１７８１８ ｄ＝　　’７６００　　　Ｎ＋１．５９２７０　　シー
　　３５．２９ｒＩ−２９３９０ 小　　１５００　　　ＮＩ　１．７８８３１　　　シー
　　　４７３２ｒ＝　　　　４２．４３８ ｄ・　５．０００　　　Ｎ、　　１．５４０７２　　シ
４４７２２ｒｆ　　−２１３，７２５ ｃｂ　　１５００　　Ｎ１１Ｉ３３４００　　ｖ−３７
，０５ｒ＝　　−１４８７１）５５ Σｄ二３３２４９ 実　　施　　例　　　４ ［＝−７７，６拡大率　２．０　　有効ＦＮＯ１二４．
Ｏｄｏ　＝　４６．６１５ ）　　　　　　曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折率（
Ｎｄ）　　　分散（νｄ）ｒｌ　　　４６１３７８ Σｄ　　＝　　３３２４９ 実　　施　　例　　　５ ｆ＝−６７，７拡大率　２．０　　　有効ＦＮｏ、＝　
−４，Ｏｄｏ　＝　４１．９７３ 曲率半径　　　軸−Ｆ面間隔　　屈折率（Ｎｄ）　　　
分散（νｄ）８０！０１９ ｒ＝　　　　−２７２１０ ｒｌ・　　　　６５．１１８ Σｄ二２９５００ 次に上記実施例について述べる。実施例１は、第１図の
ような構成で、有効Ｆ値５．６まで良好に収差が補正さ
れたタイプであり、その収差図は第６図で示される。な
おｄ。＝４６．６　　である。

実施例＼２は、第２図のような構成で、第２群（１）負
、正の接合レンズにすることによって、像面性か著るし
く改良されたタイプであり、その収差図は、第７図に示
される。

実施例３は、第３図のように、第２群（ＩＩ）を互いに
分離した負、正のレンズエレメントで構成することによ
って、実施例１，２よりもさらに装着可能な対象レンズ
を広げたタイプ（ｄｏ　＝３７．１　）でその収差図は
、第８図に示される。

実施例４は、第４図のような構成で、有効Ｆ値４まで良
好に収差が補正されたタイプでその収差図は、第９図に
示される。なお、ｄｏ　二４６．６　　てあ、負の３枚
接合レンズで構成することによって実施例４よりもさら
に装着可能な対象レンズを広げ、なおかつ像面性が極め
て改良されたタイプ（ｄｏ＝４２．０）で、その収差図
は、第１０図に示される。

なお、上記各実施例から明らかなように、本発明のレン
ズ系は大きく分けて、ψ　　のパワーを１、ＩＩ 有する第１及び第２群よりなる第１グループと、ψ、の
パワーを有する第３群よりなる第２グループとからなり
、第２グループは物体側に強い凹面を向けた負の単レン
ズと、これとは空気間隔を隔てた正単レンズの組み合わ
せを基本としている。

一方、第１のグループは全体として負、正、負のレンズ
構成をなすか、この基本構成をくずさないかぎりにおい
て、上記の実施例以外にも種々の変形が可能である。

次にコンバージョンレンズの収差補正について、実施例
３を例にとって述べる。

一般に、専用コンバージョンレンズであれば、その対象
とする主レンズの収差を打ち消すように収差補正すれば
良いが、汎用コンバージョンレンズにおいては、その装
着対象レンズによって、コンバージョンレンズ内の光束
の通り方が種々異なるためすべての対象レンズについて
その最適な収差補正をすることは、なかなか難しい。

第１１図は、実施例３のメリディオナル面構収差で、こ
の場合、焦点距離２００ｉｎ、Ｆ値２，８のレンズを装
着対象レンズと仮定して収差補正されている。一方通常
、望遠レンズにおいては、その焦点距離が長くなると、
Ｆ値が暗くなり、かつその射出瞳が、像面から、より遠
ざかる。そこで、焦点距離６００　ｍｔｔｒ、Ｆ値６．
３クラスの超望遠レンズヲ装着対象レンズと考えると、
コンバージョンレンズ内の光束は、第１１図の斜線部分
の様になる。従って、この場合は第１１図の斜線部分内
で収差補正がなされていることが必要になる。すなわち
、画面最周辺付近の光束では、その上側光束の収差が小
さいことが重要となり、光軸近傍の光束では、その輪帯
光束の収差は、それほど気にならない。従って第１１図
の収差補正は、汎用コンバージョンレンズとして、比較
的焦点距離の短い対象レンズに装着する場合における光
束の通り方及び比較的焦点距離の長い対象レンズに装着
する場合における光束の通り方の両者を考慮してそのい
ずれか一方で極端に収差性能が悪くなることかないよう
収差補正が行われている。

さらに上記の光束の通り方の差を積極的に活用してさら
に収差性能を改善するために、装着する主１／ンズによ
って、コンバージョンレンズの開部ブロックを移動させ
ることも考えられる。すなわち、第１２図は、実施例３
においてそれぞれｒｌ　　からｒｅを像側へ１ｍｌ、１
ｒ１Ｇからｒｌｌを像側へ４１１１移動して主レンズに
装着した場合の収差図であり、斜線９部分内のみが重点
的に収差補正されるようにしたものである。このように
、焦点距離の比較的短い望遠レンズに装着する場合は、
実施例３の構成のままで装着し、焦点距離のより長い望
遠レンズ、又はＦ値の暗いレンズに装着する場合は、上
記レンズ群移動により第１２図のような収差状態にして
装着すれば、各レンズにおいて、より好ましい収差補正
で主レンズに装着することができる。

【図面の簡単な説明】

１＃１図、第２図、第３図、第４図及び′ｇＪ５図は、
それぞれ実施例、１，２，３．４及び５のレンズ構成図
、第６図、第７図、第８図、第９図及び第１０図は、そ
れぞれ上記実施例１．２．３．４及び５の収差曲線図、
第１１図は、実施例３のメリディオナル面横収差図、第
１２図は、実施例３において、所定のレンズ群移動を行
った時のメリディオナル面構収差図である。 １・・・第１群、　　■・・・第２群、　　ｍ・・・第
３群山　願　人　ミノルタカメラ株式会社 第１図 −あ 第３９ 第４図 ｉ０ 第５図 第６図 球ｆＤ校差正弦条件　　　非点状１　　　　　　歪　曲
第８図 第９図 記 第１０図 第１Ｉ図 メリテ゛イオナル面楕収差 メリテーオすｌＬｉ権Ｖ差

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　写真レンズ系の像側に装着し、その焦点距離を拡
   大するためのコンバージョンレンズ系において、物体側
   より順に、像側に強い凹面を向けた負レンズとその像側
   に配される両凸レンズとから成る第１群、全体として負
   の屈折力の第２群、及び物体側に強い凹面を向けた負レ
   ンズとその像側に配される旧レンズとから成る第３群よ
   り成り、以下の条件式を満足することを特徴とする望遠
   用コンバージョンレンズ系 に ０．１　＜　−（１，０ Ｎｎ Ｉ’ｍ　　Ｆ　　＞　　’［［？Ｌ 但シ、ψ。　　　：コンバージョンレンズ系全体の合成
   屈折力（ψ。〈０） ψｌ、ｎ　　　’第１群と第２群との合成屈折力（ψＩ
   、Ｉｌ＜０） ψｍ’第３群の合成屈折力 に′：第１群の最像側面の曲率半径 Ｒｎ　　　　：第２群の最物体側面の曲率半径Ｒ′：第
   ３群の負レンズの像側面の曲 　−ｎ 率半径 Ｒｍ　、　　　：第３群の正レンズの物体側面の曲率半
   径 Ｋ　　　：正レンズエレメントの屈折率の平均値 Ｎｎ　　　　’　負レンズエレメントの屈折率の平均値 シャー０．シ、−Ｐ：それぞれ第３群の負レンズと正レ
   ンズのアツベ数。 λ　第１群の負レンズと両凸レンズは、貼り合わされて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコ
   ンバージョンレンズ系。 ３、　第２群は、負の両凹レンズエレメントと正の両凸
   レンズエレメントからなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のコンノ＜−ジョンレンズ系。 ４、第２群は、負の両凹レンズエレメント、正の両凸ｌ
   ンズエレメント、及び負の両凹レンズエレメントからな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンバ
   ージョンレンズ系。 ５、コンバージョンレンズ系の一部に可動レンズ群を含
   み、主レンズとなる写真レンズにコンバージョンレンズ
   系を装着する際に、対象とする主レンズに応じて、コン
   バージョンレンズ系の前記一部町動レンズ群を移動させ
   、対象とする主レンズに合った収差補正を行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンバージョンレ
   ンズ系。 ６、　主レンズとなる写真レンズ系の像側に装着し、そ
   の焦点距離を拡大するためのコンバージョンレンズ系に
   おいて、一部に可動レンズ群を含み主レンズにコンバー
   ジョンレンズ系を装着する際に、対象とする主レンズに
   応じて、コンバージョンレンズ系の前記一部可動レンズ
   群を移動させ、対象とする主レンズに合った収差補正を
   行うことヲ特徴とするコンバージョンレンズ系。