JP2004226648A

JP2004226648A - リアコンバーターレンズ

Info

Publication number: JP2004226648A
Application number: JP2003013861A
Authority: JP
Inventors: Naoko Fukuda; 直子福田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: JP4337352B2

Abstract

【課題】バックフォーカスが短く明るい対物レンズに対しても装着可能で、かつ良好な光学性能を有する小型なリアコンバーターレンズを提供する。
【解決手段】対物レンズＯの像側に装着されて該対物レンズＯの焦点距離を拡大する負の焦点距離を有するリアコンバーターレンズＲにおいて、対物レンズＯ側から順に、少なくとも１枚の正レンズを備え正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とを有し、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリアコンバーターレンズに関し、特に一眼レフカメラなどにおいて撮影レンズとカメラ本体との間に配置されて撮影レンズの焦点距離を拡大するためのリアコンバーターレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一眼レフカメラにおいて撮影レンズ（対物レンズ）とカメラ本体との間に、負の焦点距離を有するリアコンバーターレンズを挿入して対物レンズの焦点距離を拡大する方法が広く知られている。このようにリアコンバーターレンズを用いることで、対物レンズの焦点距離を容易に拡大することができ、特に携帯性およびコスト面などにおいて有利である。
また、近年は望遠対物レンズとしてＦナンバー２程度の明るいレンズが使用されるようになってきているとともに、斯かるレンズの小型化が求められている。このため、リアコンバーターレンズに対しても、明るい望遠対物レンズへの対応および小型化が求められている。
【０００３】
一般に、リアコンバーターレンズは、対物レンズの焦点距離を拡大するだけでなく対物レンズの収差をも同時に拡大してしまうため、収差補正が非常に困難である。また、リアコンバーターレンズ自体は開口絞りを持たず、対物レンズにおける開口絞りが利用されることとなる。このため、リアコンバーターレンズ内で軸外光の主光線が光軸と交わることがないため、周辺光の収差補正が非常に困難である。したがって、小型で実用に供する十分な性能を備えたリアコンバーターレンズを実現することは困難である。
そこで、最適なレンズ配置を行うことによって、十分に明るく良好な性能を実現したリアコンバーターレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４２４７３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されているレンズは、バックフォーカスの短い対物レンズに装着しようとする場合、対物レンズにおける最も像側のレンズとリアコンバーターレンズにおける最も対物レンズ側のレンズとが当たることとなってしまう。このため、バックフォーカスの短い対物レンズへの装着が不可能であるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、バックフォーカスが短く明るい対物レンズに対しても装着可能で、かつ良好な光学性能を有する小型なリアコンバーターレンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、
対物レンズの像側に装着されて該対物レンズの焦点距離を拡大する負の焦点距離を有するリアコンバーターレンズにおいて、
前記対物レンズ側から順に、少なくとも１枚の正レンズを備え正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、
以下の条件式（１），（２）を満足することを特徴とするリアコンバーターレンズを提供する。
（１）０．０５＜Ｄ／Ｂｆ＜０．３
（２）Ｌｒ／Ｂｆ＜１．０
ただし、
Ｄ：前記対物レンズに前記リアコンバーターレンズを装着した場合の、前記対物レンズと、前記リアコンバーターレンズにおける最も前記対物レンズ側のレンズ面との間隔，
Ｂｆ：前記対物レンズに前記リアコンバーターレンズを装着した場合のバックフォーカス値，
Ｌｒ：前記リアコンバーターレンズの最も前記対物レンズ側の前記レンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上のレンズ厚．
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のリアコンバーターレンズにおいて、上記条件式（１）は、対物レンズに対してリアコンバーターレンズを装着する際に、対物レンズにおける最終レンズ（最も像側のレンズ）と、リアコンバーターレンズにおける第１レンズ（最も対物レンズ側のレンズ）とが当たることがないように間隔を維持しつつ、一眼レフカメラとして十分なバックフォーカスを確保するための条件式である。
ここで、一般に対物レンズに対してリアコンバーターレンズを装着する場合、対物レンズを構成するレンズ系を保持するレンズ保持枠に設けられた装着マウントに対し、リアコンバーターレンズのレンズ保持枠に設けられた装着マウントが装着される。そこで、条件式（１）におけるＤは、詳細には、対物レンズのレンズ保持枠に設けられた装着マウントの最も像側の部分（面）から、リアコンバーターレンズにおける最も対物レンズ側のレンズ面までの光軸上の距離を意味する。
【０００９】
条件式（１）の上限値を上回ると、対物レンズにおける最終レンズとリアコンバーターレンズにおける第１レンズとの間隔を大きく確保することはできる。しかし、バックフォーカスが短くなってしまう。
一方、条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスを十分に確保することはできる。しかし、対物レンズにおける最終レンズとリアコンバーターレンズにおける第１レンズとの間隔が小さくなり、バックフォーカスの短い対物レンズに対して装着することができなくなってしまう。
【００１０】
また、上記条件式（２）は、コンパクトなリアコンバーターレンズを実現するための条件式である。
条件式（２）の上限値を上回ると、リアコンバーターレンズの小型化を十分に図ることができなくなってしまう。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、
前記第３レンズ群は、正レンズと負レンズとからなる貼り合せレンズを少なくとも１つ有し、
前記貼り合せレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．７５＜ｎ＋／ｎ−＜０．８８
ただし、
ｎ＋：前記貼り合せレンズ中の前記正レンズのｄ線（５８８ｎｍ）に対する媒質の屈折率，
ｎ− ：前記貼り合せレンズ中の前記負レンズのｄ線（５８８ｎｍ）に対する媒質の屈折率．
【００１２】
条件式（３）は、倍率色収差、コマ収差、および色のコマ収差を良好に補正するための条件式である。
条件式（３）の上限値を上回ると、貼り合せレンズを構成するレンズどうしの屈折力の差が小さくなり、貼り合せ面の曲率が大きくなる。このため、倍率色収差、コマ収差、および色のコマ収差を補正することが困難となってしまう。
一方、条件式（３）の下限値を下回ると、貼り合せレンズを構成するレンズどうしの屈折力の差が大きくなるため収差補正上は有利となる。しかし、非常に高価なガラスを使用することが必須となるため、コストがかかりすぎて低価格で製品化をすることが困難となってしまう。
【００１３】
また本発明は、
対物レンズの像側に装着されて該対物レンズの焦点距離を拡大する負の焦点距離を有するリアコンバーターレンズにおいて、
以下の条件式（４）を満足することを特徴とするリアコンバーターレンズを提供する。
（４）｜（ｅｔ＋Ｂｆ）／（Ｌｒ＋Ｂｆ）｜＜０．８
ただし、
ｅｔ：前記リアコンバーターレンズの最も像側のレンズ面と像側主点との間隔，
Ｂｆ：前記対物レンズに前記リアコンバーターレンズを装着した場合のバックフォーカス値，
Ｌｒ：前記リアコンバーターレンズの最も前記対物レンズ側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上のレンズ厚．
【００１４】
条件式（４）は、本発明のリアコンバーターレンズについて、コンパクト化を図り、かつ明るい対物レンズに装着した場合も球面収差や像面湾曲等を良好に補正した状態を維持するための条件式である。
条件式（４）の上限値を上回ると、明るさを維持しながら収差を補正することができても、対物レンズとの間隔を保つことができなくなる。このため、バックフォーカスの短い対物レンズに装着することができなかったり、リアコンバーターレンズ自体が大型化して、製品化をすることが困難になってしまう。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、
本発明のリアコンバーターレンズは、少なくとも１つの３枚貼り合せレンズを有することが望ましい。
その結果、軸上色収差と倍率色収差をバランスよく良好に補正することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、
前記第２レンズ群は、１枚の正レンズと２枚の負レンズとを含む３枚貼り合せレンズを有することが望ましい。
【００１７】
本発明のリアコンバーターレンズにおける第２レンズ群を負正負の３枚貼り合せレンズで構成することは、軸上色収差、倍率色収差、像面湾曲、およびコマ収差を補正することに非常に有利である。特に、３枚のレンズの組み合わせ方により、軸上色収差と倍率色収差とをバランスよく良好に補正することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、
本発明のリアコンバーターレンズは、以下の条件式（５）を満足し、高倍率であることが望ましい。
（５）β＞１．５
ただし、
β：前記リアコンバーターレンズの拡大倍率．
【００１９】
一般にリアコンバーターレンズは、高倍率になると、コンパクトで明るい対物レンズに装着した場合に収差を良好に補正することが困難になる。しかし、本発明のリアコンバーターレンズによって、収差を良好に補正することが可能となる。
条件式（５）の下限値を下回ると、拡大倍率が低く、コンバーターとして実用に供する十分な性能を備えることができなくなってしまう。
【００２０】
以下、添付図面に基づいて本発明の各実施例に係るリアコンバーターレンズについて説明する。
（第１実施例）
図１は、対物レンズＯの像側に本発明の第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲを装着した際のレンズ構成を示す図である。また図２は、本実施例に係るリアコンバーターレンズＲのみのレンズ構成を示す図である。
図１に示すように、本実施例において用いている対物レンズＯは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１０と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２０と、開口絞りＳを備え正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３０とからなる。
【００２１】
図１，２に示すように、本実施例に係るリアコンバーターレンズＲは、対物レンズＯ側（物体側）から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、対物レンズＯ側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、対物レンズ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とからなる。
また第２レンズ群Ｇ２は、対物レンズＯ側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との３枚貼り合せレンズからなる。
また第３レンズ群Ｇ３は、対物レンズＯ側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との２枚貼り合せレンズからなる。
【００２２】
以下の表１，表２に、本発明の第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲの諸元の値，対物レンズＯの諸元の値をそれぞれ掲げる。
尚、以下の全ての実施例は、本実施例において用いている対物レンズＯを共通に用いて示す。
【００２３】
表中の（対物レンズ諸元）において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角の最大値（単位：度）をそれぞれ示す。
また、（リアコンバーターレンズ諸元）において、βはリアコンバーターレンズＲの拡大倍率を示す。さらにＤは、対物レンズＯと、リアコンバーターレンズＲにおける最も対物レンズＯ側のレンズ面との距離を示す。詳細には、対物レンズＯのレンズ保持枠に設けられた装着マウント（不図示）の最も像側の面Ｍから、リアコンバーターレンズＲにおける第１レンズ群Ｇ１中のレンズＬ１１の対物レンズＯ側レンズ面までの光軸上の距離を示す。
また、（レンズデータ）において、面は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の光軸上間隔、νは媒質のアッベ数、ｎは媒質のｄ線（λ＝５８８ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示す。さらに、曲率半径０．００００は平面を示す。
【００２４】
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
尚、以下の全実施例の諸元値において、本実施例と同様の符号を用いる。
【００２５】
【表１】［対物レンズＴ］

【００２６】
【表２】［第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲ］

【００２７】
図３は、本発明の第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲを対物レンズＯに装着したときの無限距離でのレンズ全体の諸収差図を示す。
図３の各収差図において、Ｙは像高を示し、非点収差図及び歪曲収差図においてはその最大値を示す。また、ｄ，ｇはｄ線（λ＝５８８ｎｍ），ｇ線（λ＝４３６ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示している。
球面収差図において、ＦＮＯは最大口径に対応するＦナンバーの値を示す。
非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
コマ収差図は、像高Ｙ＝０．０，１５．１０，２１．６０でのコマ収差をそれぞれ表している。
尚、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
【００２８】
各収差図より本実施例に係るリアコンバーターレンズは、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００２９】
（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例に係るリアコンバーターレンズＲのレンズ構成を示す図である。
図４に示すように、本実施例に係るリアコンバーターレンズＲは、対物レンズＯ側（物体側）から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、対物レンズＯ側から順に、対物レンズＯ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との２枚貼り合せレンズからなる。
また第２レンズ群Ｇ２は、対物レンズＯ側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との３枚貼り合せレンズからなる。
また第３レンズ群Ｇ３は、対物レンズＯ側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との２枚貼り合せレンズからなる。
以下の表３に、本発明の第２実施例に係るリアコンバーターレンズＲの諸元の値をそれぞれ掲げる。
【００３０】
【表３】［第２実施例に係るリアコンバーターレンズＲ］

【００３１】
図５は、本発明の第２実施例に係るリアコンバーターレンズＲを対物レンズＯに装着したときの無限距離でのレンズ全体の諸収差図を示す。
各収差図より本実施例に係るリアコンバーターレンズは、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００３２】
（第３実施例）
図６は、本発明の第３実施例に係るリアコンバーターレンズＲのレンズ構成を示す図である。
図６に示すように、本実施例に係るリアコンバーターレンズＲは、対物レンズＯ側（物体側）から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１からなる。
また第２レンズ群Ｇ２は、対物レンズＯ側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との３枚貼り合せレンズからなる。
また第３レンズ群Ｇ３は、対物レンズＯ側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との２枚貼り合せレンズからなる。
以下の表４に、本発明の第３実施例に係るリアコンバーターレンズＲの諸元の値をそれぞれ掲げる。
【００３３】
【表４】［第３実施例に係るリアコンバーターレンズＲ］

【００３４】
図７は、本発明の第３実施例に係るリアコンバーターレンズＲを対物レンズＯに装着したときの無限距離でのレンズ全体の諸収差図を示す。
各収差図より本実施例に係るリアコンバーターレンズは、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００３５】
尚、上記全実施例に係るリアコンバーターレンズは、第１実施例において諸元を掲げて示した対物レンズＯに限られず、どのような対物レンズに対しても装着可能であり、上述の効果を奏することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ群毎に適切なレンズ配置を行うことで、バックフォーカスが短く明るい対物レンズに対しても装着可能で、かつ良好な光学性能を有する小型なリアコンバーターレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対物レンズＯの像側に本発明の第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲを装着した際のレンズ構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲのレンズ構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係るリアコンバーターレンズＲを対物レンズＯに装着したときの無限距離でのレンズ全体の諸収差図を示す。
【図４】本発明の第２実施例に係るリアコンバーターレンズＲのレンズ構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例に係るリアコンバーターレンズＲを対物レンズＯに装着したときの無限距離でのレンズ全体の諸収差図を示す。
【図６】本発明の第３実施例に係るリアコンバーターレンズＲのレンズ構成を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例に係るリアコンバーターレンズＲを対物レンズＯに装着したときの無限距離でのレンズ全体の諸収差図を示す。
【符号の説明】
Ｏ対物レンズ
Ｒリアコンバーターレンズ
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｓ開口絞り
Ｉ像面

Claims

対物レンズの像側に装着されて該対物レンズの焦点距離を拡大する負の焦点距離を有するリアコンバーターレンズにおいて、
前記対物レンズ側から順に、少なくとも１枚の正レンズを備え正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするリアコンバーターレンズ。
０．０５＜Ｄ／Ｂｆ＜０．３
Ｌｒ／Ｂｆ＜１．０
ただし、
Ｄ：前記対物レンズに前記リアコンバーターレンズを装着した場合の、前記対物レンズと、前記リアコンバーターレンズにおける最も前記対物レンズ側のレンズ面との間隔，
Ｂｆ：前記対物レンズに前記リアコンバーターレンズを装着した場合のバックフォーカス値，
Ｌｒ：前記リアコンバーターレンズの最も前記対物レンズ側の前記レンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上のレンズ厚．
前記第３レンズ群は、正レンズと負レンズとからなる貼り合せレンズを少なくとも１つ有し、
前記貼り合せレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のリアコンバーターレンズ。
０．７５＜ｎ＋／ｎ−＜０．８８
ただし、
ｎ＋：前記貼り合せレンズ中の前記正レンズのｄ線（５８８ｎｍ）に対する媒質の屈折率，
ｎ− ：前記貼り合せレンズ中の前記負レンズのｄ線（５８８ｎｍ）に対する媒質の屈折率．
対物レンズの像側に装着されて該対物レンズの焦点距離を拡大する負の焦点距離を有するリアコンバーターレンズにおいて、
以下の条件式を満足することを特徴とするリアコンバーターレンズ。
｜（ｅｔ＋Ｂｆ）／（Ｌｒ＋Ｂｆ）｜＜０．８
ただし、
ｅｔ：前記リアコンバーターレンズの最も像側のレンズ面と像側主点との間隔，
Ｂｆ：前記対物レンズに前記リアコンバーターレンズを装着した場合のバックフォーカス値，
Ｌｒ：前記リアコンバーターレンズの最も前記対物レンズ側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上のレンズ厚．
少なくとも１つの３枚貼り合せレンズを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアコンバーターレンズ。
前記第２レンズ群は、１枚の正レンズと２枚の負レンズとを含む３枚貼り合せレンズを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアコンバーターレンズ。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアコンバーターレンズ。
β＞１．５
ただし、
β：前記リアコンバーターレンズの拡大倍率．