JP4366619B2 - 望遠コンバージョンレンズ - Google Patents
望遠コンバージョンレンズ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4366619B2 JP4366619B2 JP16383699A JP16383699A JP4366619B2 JP 4366619 B2 JP4366619 B2 JP 4366619B2 JP 16383699 A JP16383699 A JP 16383699A JP 16383699 A JP16383699 A JP 16383699A JP 4366619 B2 JP4366619 B2 JP 4366619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- line
- telephoto
- object side
- convex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてビデオカメラ及びスチルカメラ用のズームレンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長する望遠コンバージョンレンズ、特に、角倍率が１．３５乃至３倍で高性能なズームレンズに適合した画質の劣化の少ない高性能の望遠コンバージョンレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の民生用ビデオカメラの望遠コンバージョンレンズは、物体側より順に、正、正負の屈折力をそれぞれ有する３枚のレンズで構成するのが一般的であった。このような従来の望遠コンバージョンレンズにあっては、結像性能よりも小型化とコストを重視して設計されていた。
【０００３】
図１３に従来の望遠コンバージョンレンズの一例を示すように、望遠コンバージョンレンズａは、物体側より順に、正レンズの第１レンズｂ、正レンズの第２レンズｃ及び負レンズの第３レンズｄの３枚構成であり、主レンズとして、例えば、後述する実施の形態でも示すズームレンズの一例２の物体側に装着される。
【０００４】
上記望遠コンバージョンレンズａにあっては、ズームレンズ２の望遠端において軸上色収差と倍率色収差が悪化し、特に、画面の周辺で色の滲みが顕著になるという問題があった。
【０００５】
図５及び図６にズームレンズ２単独の望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置（中間焦点距離位置）における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。尚、上記図中の非点収差図において、サジタル像面湾曲は実線、メリディオナル像面湾曲は破線にて示し、メリディオナル横収差図において、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線における値をそれぞれ示す。
【０００６】
また、図１４及び図１５に望遠コンバージョンレンズａをズームレンズ２に装着したときの望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【０００７】
上記図５、図６、図１４及び図１５に示す各収差図の比較、特に、メリディオナル横収差図の比較で明らかなように、ズームレンズ２に望遠コンバージョンレンズａを装着することにより、望遠端及びそれ以外のズーム位置においても、倍率色収差が極端に増大して結像性能を劣化させる主原因となっている。
【０００８】
即ち、図１４及び図１５のメリディオナル横収差図の目盛りを見ても明らかなように、２倍の目盛り幅で収差を描いても各波長における収差曲線が離れて見えるほど、倍率色収差の補正が望遠レンズとしては不足する側に悪化している。また、望遠端においては、軸上色収差が補正過剰となる側へと増大している。望遠コンバージョンレンズａの３枚構成のレンズで上記色収差を改善する場合においては、倍率色収差を改善する場合には正レンズのアッベ数を大きく（低分散側へ）し、負レンズのアッベ数を小さく（高分散側へ）すれば、画面周辺部でｇ線がマイナス側に、Ｃ線がプラス側へと寄ってしまうが、既に望遠端で軸上色収差は補正過剰側に崩れているので、倍率色収差を改善するのと軸上色収差の補正とが両立しないことが分かる。
【０００９】
ところで、所謂ＣＣＤ等の撮像素子を２枚又は３枚使用してプリズムによって光路を分岐している高画質ビデオカメラや１００万画素以上の撮像素子を使用する高画質スチルカメラにおいては、望遠コンバージョンレンズａを使用すると、これが画質の劣化の原因となってしまう。特に、望遠端では、上記高画質ビデオカメラやスチルカメラの撮影レンズ単体の倍率色収差のバランスに比べて、望遠コンバージョンレンズａを装着した光学系においては、倍率色収差が大幅に増大して、高画質を求める使用者にとって満足できる画質ではなくなり、しかも、望遠コンバージョンレンズａは設計の自由度が小さいため、倍率色収差と軸上色収差をバランス良く補正することが不可能であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、特に、主レンズの色収差の補正のバランスを崩すことなく、また、望遠レンズにありがちな二次スペクトルの増大も極力抑えて、しかも、球面収差、コマ収差、非点収差及び歪曲収差等の単色の収差も良好に補正された、画質劣化の少ない高性能の望遠コンバージョンレンズを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明望遠コンバージョンレンズの第１のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差とすると、−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２及びΔP2＜０．０１４の各条件を満足するようにしたものである。
【００１２】
従って、主レンズの色収差の補正のバランスを崩すことなく、また、望遠レンズにありがちな二次スペクトルの増大も極力抑えて、しかも、単色の各種収差も良好に補正された、画質劣化の少ない高性能の望遠コンバージョンレンズを得ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明望遠コンバージョンレンズの第２のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差、riを物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径とすると、−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２、ΔP2＜０．０１４、−１＜r7／r6＜−０．６及び０．６５＜r8／r7＜１の各条件を満足するようにしたものである。
【００１４】
従って、主レンズの色収差の補正のバランスを崩すことなく、また、望遠レンズにありがちな二次スペクトルの増大も極力抑えて、しかも、単色の各種収差も良好に補正された、画質劣化の更に少ない高性能の望遠コンバージョンレンズを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明望遠コンバージョンレンズの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
尚、以下の説明及び図面において、「ri」は物体側から数えてi番目の面の曲率半径、「di」は物体側からi番目の面とi+1番目の面との間の面間隔、「ni」は第iレンズのｄ線における屈折率、「νi」は第iレンズのｄ線におけるアッベ数、「fi」及び「fj」は第i（j）レンズの焦点距離を示すものとする。
【００１７】
数値実施例１における望遠コンバージョンレンズ１は、図１及び図２に示すように、撮影レンズ２の物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズ１において、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズＬ１と凹レンズから成る第２レンズＬ２との接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズＬ３と、凸レンズから成る第４レンズＬ４と凹レンズから成る第５レンズＬ５との接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差とすると、
−０．０１＜1/ν1,3＜０．０１（条件式１）、
−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１（条件式２）、
０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２（条件式３）、
ΔP2＜０．０１４（条件式４）、
の各条件を満足するようにされたことを特徴とするものである。
【００１８】
尚、等価アッベ数とは、第ｉレンズから第ｊレンズまでを、各レンズの焦点距離をfi、…、fjとし、各レンズのアッベ数をνi、…、νjとすると、１／fi,j＝１／fi＋…１／fj及び１／fi,j・νi,j＝１／fi・νi＋…１／fj・νjで定義するように、レンズ系を便宜的に薄肉系に置き換えた値であり、また、ΔPiは、第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差（Ｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義される部分分散比を縦軸に、アッベ数νを横軸にとって硝種の座標を示すとき、硝種Ｃ７とＦ２の座標を通る直線に対して、同じアッベ数νの直線上の座標に対する縦方向の偏差。ｎＣ、ｎｄ、ｎＦ及びｎｇは、各々上記硝種のＣ線、ｄ線、Ｆ線及びｇ線における屈折率）である。
【００１９】
上記構成により、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズ１に与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することが可能になる。
【００２０】
更に、本発明望遠コンバージョンレンズ１は、第４レンズと第５レンズの硝種が
０． ００８＜ΔP4（条件式５）、
ΔP5＜０．００２５（条件式６）、
の各条件を満足させることが望ましい。
【００２１】
前記構成に更に上記構成を追加することにより、二次スペクトルを更に改善した高性能な望遠コンバージョンレンズを提供することが可能となる。
【００２２】
望遠コンバージョンレンズ１は、図１及び図２に示すように、アフォーカル系を構成する物体側の正レンズ群（第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３）ＧＲ１と像面側の負レンズ群（第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５）ＧＲ２とを各々、色消しレンズ群となるように構成することで、色収差補正の自由度を与えて、軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正することを可能としたものである。
【００２３】
数値実施例２における望遠コンバージョンレンズ１Ａは、図７及び図８に示すように、撮影レンズ２の物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズ１において、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズＬ１と凹レンズから成る第２レンズＬ２との接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズＬ３と、凸レンズから成る第４レンズＬ４と凹レンズから成る第５レンズＬ５との接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、上記条件式１乃至４の各条件を満足するようにされると共に、riを物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径とすると、
−１＜r7／r6＜−０．６（条件式７）、
０．６５＜r8／r7＜１（条件式８）、
の各条件を満足するようにされたことを特徴とするものである。
【００２４】
上記構成により、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズ１Ａに与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することが可能になる。
【００２５】
また、本発明望遠コンバージョンレンズ１Ａは、上記望遠コンバージョンレンズ１と同様に、第４レンズと第５レンズの硝種が、前記条件式５及び条件式６の各条件を満足させることが望ましい。
【００２６】
このように、望遠コンバージョンレンズ１Ａにおいても、前記構成に更に上記構成を追加することにより、二次スペクトルを更に改善した高性能な望遠コンバージョンレンズを提供することが可能となる。
【００２７】
望遠コンバージョンレンズ１Ａは、図７及び図８に示すように、アフォーカル系を構成する物体側の正レンズ群（第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３）ＧＲ１と像面側の負レンズ群（第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５）ＧＲ２とを各々、色消しレンズ群となるように構成することで、色収差補正の自由度を与えて、軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正することを可能としたものである。
【００２８】
更に、上記望遠コンバージョンレンズ１Ａは、主レンズの画角がより狭く、また、望遠端において主レンズに入射する光線束が寄り太い場合にも適合するように、主レンズの望遠端における球面収差の補正に関しての自由度を多くしたものである。
【００２９】
即ち、望遠コンバージョンレンズ１においては、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との色消し条件から、これらの接合面の曲率が制限されてしまい、望遠コンバージョンレンズ１Ａから射出する光線束が太くなると、上記接合面から発生する球面収差が補正できなくなる。従って、望遠コンバージョンレンズ１Ａにおいては、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを分離して、上記球面収差を補正するための自由度を増やし、望遠コンバージョンレンズ１Ａから射出する光線束が太くなる場合に適合させたものである。
【００３０】
次に、上記条件式１乃至８について説明する。
【００３１】
条件式１は、物体側の正レンズ群ＧＲ１を色消しレンズ群とするための条件を規定するものであり、３枚構成の正レンズ群を、薄肉密着レンズとして取り扱うことで、色消し条件の見通しを立て易くしたものである。
【００３２】
即ち、１／ν1,3の値が上限又は下限を越えると、コンバージョンレンズ全系の色消しのバランスを採ることが困難になってしまう。従って、特に、主光線の光線高が高い凸レンズの第１レンズＬ１と凹レンズの第２レンズＬ２に色消しの自由度を持たせることで、倍率色収差の補正が極めて容易になった。
【００３３】
条件式２は、像面側の負レンズ群ＧＲ２を色消しレンズ群とするための条件を規定したものであり、上記正レンズ群ＧＲ１で主として倍率色収差を補正したときに、補正過剰となってしまう軸上色収差を効果的に補正するためのものである。
【００３４】
従って、負レンズ群ＧＲ２単独でも色消しになっていることが、上記正レンズ群ＧＲ１とバランス良く収差を打ち消し合う上で都合が良く、これには、１／ν4,5の値が条件式２の範囲内にあることが望ましい。
【００３５】
条件式３乃至条件式６は、上記条件式１及び２とで軸上色収差と倍率色数差のバランスを取ったとき、残存色収差としての二次スペクトルの増大を極力抑えるための条件を規定したものである。
【００３６】
従って、異常部分分散性を示すΔPiは、凸レンズは標準線よりなるべく上側、凹レンズは標準線よりなるべく下側にある硝材を選択すると、効果的に抑制することができるようになる。
【００３７】
条件式７は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とが分離しているズームレンズ１Ａにおいて、前記ズームレンズ１と同一の曲率で第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との接合を分離すると、面r7で全反射を起こしたり、望遠端での球面収差が極端にアンダーになってしまうので、第４レンズＬ４を両凸レンズにして面r7から発生する望遠端での球面収差をコントロールするための条件を規定したものである。
【００３８】
即ち、r7／r6の値が下限を越えると、色消しのための条件を規定する条件式２との関係で第５レンズＬ５の影響が強くなって、望遠端での球面収差がオーバー側になって補正が困難になってしまう。また、r7／r6の値が上限を越えると、逆に、望遠端でr7から発生する球面収差の補正が困難になる。
【００３９】
条件式８は、第４レンズＬ４が上記条件式７の条件を満たして球面収差の発生を抑制したときに、更に、第５レンズＬ５によって各種収差をバランス良く補正するための条件を規定するものである。
【００４０】
即ち、望遠端での軸上周縁光線の光線高は、面r7よりも面r8での方が低くなるので、r8／r7の値を上限以下として、面r7の曲率を面r8の曲率よりも強くする必要がある。しかし、r8／r7の値が下限を越えると、球面収差がオーバー側になって曲がりが大きくなり補正が困難になる。
【００４１】
以下の表１に数値実施例１の望遠コンバージョンレンズ１の各数値を示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
また、表２に望遠コンバージョンレンズ１及び主レンズであるズームレンズ２の関連する数値を示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
更に、表３に上記条件式１乃至６に関する各値を示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
図３及び図４に、ズームレンズ２に望遠コンバージョンレンズ１を装着したときの合成光学系の望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置（中間焦点距離位置）における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００４８】
また、図５及び図６にズームレンズ２単独の望遠端及中間焦点距離位置における非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００４９】
尚、上記図中の非点収差図において、サジタル像面湾曲は実線、メリディオナル像面湾曲は破線にて示し、メリディオナル横収差図において、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線における値をそれぞれ示す。
【００５０】
図３と図５、並びに、図４と図６との比較でも明らかなように、ズームレンズ２に望遠コンバージョンレンズ１を装着したときの合成光学系においては、望遠コンバージョンレンズ１に起因する単色の収差及び色収差の劣化は極めて小さいことが分かる。
【００５１】
また、図１４及び図１５に示す従来の望遠コンバージョンレンズａの各収差図と比較すれば、望遠コンバージョンレンズ１の光学特性の改善効果は顕著であることも分かる。
【００５２】
以下の表４に数値実施例２の望遠コンバージョンレンズ１Ａの各数値を示す。
【００５３】
【表４】
【００５４】
また、表５に望遠コンバージョンレンズ１Ａ及び主レンズであるズームレンズ３の関連する数値を示す。
【００５５】
【表５】
【００５６】
更に、表６に上記条件式１乃至８に関する各値を示す。
【００５７】
【表６】
【００５８】
図９及び図１０に、ズームレンズ３に望遠コンバージョンレンズ１Ａを装着したときの合成光学系の望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置（中間焦点距離位置）における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００５９】
また、図１１及び図１２にズームレンズ３単独の望遠端及中間焦点距離位置における非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００６０】
尚、上記図中の非点収差図において、サジタル像面湾曲は実線、メリディオナル像面湾曲は破線にて示し、メリディオナル横収差図において、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線における値をそれぞれ示す。
【００６１】
図９と図１１、並びに、図１０と図１２との比較でも明らかなように、ズームレンズ３に望遠コンバージョンレンズ１Ａを装着したときの合成光学系においては、望遠コンバージョンレンズ１Ａに起因する単色の収差及び色収差の劣化は極めて小さいことが分かる。
【００６２】
また、図１４及び図１５に示す従来の望遠コンバージョンレンズａの各収差図と比較すれば、望遠コンバージョンレンズ１Ａの光学特性の改善効果は顕著であることも分かる。
【００６３】
このように望遠コンバージョンレンズ１及び１Ａは、５枚構成のレンズによって、ＣＣＤ等の撮像素子を２枚又は３枚使用してプリズムによって光路を分岐している高画質ビデオカメラや１００万画素以上の撮像素子を使用する高画質スチルカメラに最適な高性能な望遠コンバージョンレンズを実現したものである。
【００６４】
尚、前記実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００６５】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように本発明望遠コンバージョンレンズの第１のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差とすると、−０．０１＜1/ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２、ΔP2＜０．０１４の各条件を満足するようにしたので、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズに与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することができるようになる。
【００６６】
また、本発明望遠コンバージョンレンズの第２のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差、riを物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径とすると、−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２、ΔP2＜０．０１４、−１＜r7／r6＜−０．６及び０．６５＜r8／r7＜１の各条件を満足するようにしたので、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい球面収差、軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズに与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することができるようになる。
【００６７】
また、請求項２及び請求項４に記載した発明にあっては、第４レンズと第５レンズの硝種が、０． ００８＜ΔP4、ΔP5＜０．００２５の条件を満足するようにしたので、二次スペクトルを更に改善した高性能な望遠コンバージョンレンズを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図４と共に、本発明望遠コンバージョンレンズの実施の形態における数値実施例１を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明望遠コンバージョンレンズをズームレンズの一例に装着した状態におけるレンズ構成を概略的に示す図である。
【図３】図２の状態における望遠端での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図４】図２の状態における中間焦点距離位置での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図５】図６と共に、図２に示すズームレンズの一例単独の時の非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示すものであり、本図は望遠端における収差図である。
【図６】中間焦点距離位置における収差図である。
【図７】図８乃至図１０と共に、本発明望遠コンバージョンレンズの実施の形態における数値実施例２を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に示す図である。
【図８】本発明望遠コンバージョンレンズをズームレンズの一例に装着した状態におけるレンズ構成を概略的に示す図である。
【図９】図８の状態における望遠端での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図１０】図８の状態における中間焦点距離位置での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図１１】図１２と共に、図８に示すズームレンズの別の例単独の時の非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示すものであり、本図は望遠端における収差図である。
【図１２】中間焦点距離位置における収差図である。
【図１３】図１４及び図１５と共に、従来の望遠コンバージョンレンズを図２、図５及び図６に示すズームレンズの一例に装着した状態を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に示す図である。
【図１４】望遠端での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図１５】中間焦点距離位置での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【符号の説明】
１…望遠コンバージョンレンズ、１Ａ…望遠コンバージョンレンズ、２…撮影レンズ、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レンズ、Ｌ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｌ５…第５レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてビデオカメラ及びスチルカメラ用のズームレンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長する望遠コンバージョンレンズ、特に、角倍率が１．３５乃至３倍で高性能なズームレンズに適合した画質の劣化の少ない高性能の望遠コンバージョンレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の民生用ビデオカメラの望遠コンバージョンレンズは、物体側より順に、正、正負の屈折力をそれぞれ有する３枚のレンズで構成するのが一般的であった。このような従来の望遠コンバージョンレンズにあっては、結像性能よりも小型化とコストを重視して設計されていた。
【０００３】
図１３に従来の望遠コンバージョンレンズの一例を示すように、望遠コンバージョンレンズａは、物体側より順に、正レンズの第１レンズｂ、正レンズの第２レンズｃ及び負レンズの第３レンズｄの３枚構成であり、主レンズとして、例えば、後述する実施の形態でも示すズームレンズの一例２の物体側に装着される。
【０００４】
上記望遠コンバージョンレンズａにあっては、ズームレンズ２の望遠端において軸上色収差と倍率色収差が悪化し、特に、画面の周辺で色の滲みが顕著になるという問題があった。
【０００５】
図５及び図６にズームレンズ２単独の望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置（中間焦点距離位置）における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。尚、上記図中の非点収差図において、サジタル像面湾曲は実線、メリディオナル像面湾曲は破線にて示し、メリディオナル横収差図において、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線における値をそれぞれ示す。
【０００６】
また、図１４及び図１５に望遠コンバージョンレンズａをズームレンズ２に装着したときの望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【０００７】
上記図５、図６、図１４及び図１５に示す各収差図の比較、特に、メリディオナル横収差図の比較で明らかなように、ズームレンズ２に望遠コンバージョンレンズａを装着することにより、望遠端及びそれ以外のズーム位置においても、倍率色収差が極端に増大して結像性能を劣化させる主原因となっている。
【０００８】
即ち、図１４及び図１５のメリディオナル横収差図の目盛りを見ても明らかなように、２倍の目盛り幅で収差を描いても各波長における収差曲線が離れて見えるほど、倍率色収差の補正が望遠レンズとしては不足する側に悪化している。また、望遠端においては、軸上色収差が補正過剰となる側へと増大している。望遠コンバージョンレンズａの３枚構成のレンズで上記色収差を改善する場合においては、倍率色収差を改善する場合には正レンズのアッベ数を大きく（低分散側へ）し、負レンズのアッベ数を小さく（高分散側へ）すれば、画面周辺部でｇ線がマイナス側に、Ｃ線がプラス側へと寄ってしまうが、既に望遠端で軸上色収差は補正過剰側に崩れているので、倍率色収差を改善するのと軸上色収差の補正とが両立しないことが分かる。
【０００９】
ところで、所謂ＣＣＤ等の撮像素子を２枚又は３枚使用してプリズムによって光路を分岐している高画質ビデオカメラや１００万画素以上の撮像素子を使用する高画質スチルカメラにおいては、望遠コンバージョンレンズａを使用すると、これが画質の劣化の原因となってしまう。特に、望遠端では、上記高画質ビデオカメラやスチルカメラの撮影レンズ単体の倍率色収差のバランスに比べて、望遠コンバージョンレンズａを装着した光学系においては、倍率色収差が大幅に増大して、高画質を求める使用者にとって満足できる画質ではなくなり、しかも、望遠コンバージョンレンズａは設計の自由度が小さいため、倍率色収差と軸上色収差をバランス良く補正することが不可能であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、特に、主レンズの色収差の補正のバランスを崩すことなく、また、望遠レンズにありがちな二次スペクトルの増大も極力抑えて、しかも、球面収差、コマ収差、非点収差及び歪曲収差等の単色の収差も良好に補正された、画質劣化の少ない高性能の望遠コンバージョンレンズを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明望遠コンバージョンレンズの第１のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差とすると、−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２及びΔP2＜０．０１４の各条件を満足するようにしたものである。
【００１２】
従って、主レンズの色収差の補正のバランスを崩すことなく、また、望遠レンズにありがちな二次スペクトルの増大も極力抑えて、しかも、単色の各種収差も良好に補正された、画質劣化の少ない高性能の望遠コンバージョンレンズを得ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明望遠コンバージョンレンズの第２のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差、riを物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径とすると、−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２、ΔP2＜０．０１４、−１＜r7／r6＜−０．６及び０．６５＜r8／r7＜１の各条件を満足するようにしたものである。
【００１４】
従って、主レンズの色収差の補正のバランスを崩すことなく、また、望遠レンズにありがちな二次スペクトルの増大も極力抑えて、しかも、単色の各種収差も良好に補正された、画質劣化の更に少ない高性能の望遠コンバージョンレンズを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明望遠コンバージョンレンズの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
尚、以下の説明及び図面において、「ri」は物体側から数えてi番目の面の曲率半径、「di」は物体側からi番目の面とi+1番目の面との間の面間隔、「ni」は第iレンズのｄ線における屈折率、「νi」は第iレンズのｄ線におけるアッベ数、「fi」及び「fj」は第i（j）レンズの焦点距離を示すものとする。
【００１７】
数値実施例１における望遠コンバージョンレンズ１は、図１及び図２に示すように、撮影レンズ２の物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズ１において、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズＬ１と凹レンズから成る第２レンズＬ２との接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズＬ３と、凸レンズから成る第４レンズＬ４と凹レンズから成る第５レンズＬ５との接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差とすると、
−０．０１＜1/ν1,3＜０．０１（条件式１）、
−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１（条件式２）、
０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２（条件式３）、
ΔP2＜０．０１４（条件式４）、
の各条件を満足するようにされたことを特徴とするものである。
【００１８】
尚、等価アッベ数とは、第ｉレンズから第ｊレンズまでを、各レンズの焦点距離をfi、…、fjとし、各レンズのアッベ数をνi、…、νjとすると、１／fi,j＝１／fi＋…１／fj及び１／fi,j・νi,j＝１／fi・νi＋…１／fj・νjで定義するように、レンズ系を便宜的に薄肉系に置き換えた値であり、また、ΔPiは、第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差（Ｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義される部分分散比を縦軸に、アッベ数νを横軸にとって硝種の座標を示すとき、硝種Ｃ７とＦ２の座標を通る直線に対して、同じアッベ数νの直線上の座標に対する縦方向の偏差。ｎＣ、ｎｄ、ｎＦ及びｎｇは、各々上記硝種のＣ線、ｄ線、Ｆ線及びｇ線における屈折率）である。
【００１９】
上記構成により、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズ１に与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することが可能になる。
【００２０】
更に、本発明望遠コンバージョンレンズ１は、第４レンズと第５レンズの硝種が
０． ００８＜ΔP4（条件式５）、
ΔP5＜０．００２５（条件式６）、
の各条件を満足させることが望ましい。
【００２１】
前記構成に更に上記構成を追加することにより、二次スペクトルを更に改善した高性能な望遠コンバージョンレンズを提供することが可能となる。
【００２２】
望遠コンバージョンレンズ１は、図１及び図２に示すように、アフォーカル系を構成する物体側の正レンズ群（第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３）ＧＲ１と像面側の負レンズ群（第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５）ＧＲ２とを各々、色消しレンズ群となるように構成することで、色収差補正の自由度を与えて、軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正することを可能としたものである。
【００２３】
数値実施例２における望遠コンバージョンレンズ１Ａは、図７及び図８に示すように、撮影レンズ２の物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズ１において、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズＬ１と凹レンズから成る第２レンズＬ２との接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズＬ３と、凸レンズから成る第４レンズＬ４と凹レンズから成る第５レンズＬ５との接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、上記条件式１乃至４の各条件を満足するようにされると共に、riを物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径とすると、
−１＜r7／r6＜−０．６（条件式７）、
０．６５＜r8／r7＜１（条件式８）、
の各条件を満足するようにされたことを特徴とするものである。
【００２４】
上記構成により、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズ１Ａに与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することが可能になる。
【００２５】
また、本発明望遠コンバージョンレンズ１Ａは、上記望遠コンバージョンレンズ１と同様に、第４レンズと第５レンズの硝種が、前記条件式５及び条件式６の各条件を満足させることが望ましい。
【００２６】
このように、望遠コンバージョンレンズ１Ａにおいても、前記構成に更に上記構成を追加することにより、二次スペクトルを更に改善した高性能な望遠コンバージョンレンズを提供することが可能となる。
【００２７】
望遠コンバージョンレンズ１Ａは、図７及び図８に示すように、アフォーカル系を構成する物体側の正レンズ群（第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３）ＧＲ１と像面側の負レンズ群（第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５）ＧＲ２とを各々、色消しレンズ群となるように構成することで、色収差補正の自由度を与えて、軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正することを可能としたものである。
【００２８】
更に、上記望遠コンバージョンレンズ１Ａは、主レンズの画角がより狭く、また、望遠端において主レンズに入射する光線束が寄り太い場合にも適合するように、主レンズの望遠端における球面収差の補正に関しての自由度を多くしたものである。
【００２９】
即ち、望遠コンバージョンレンズ１においては、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との色消し条件から、これらの接合面の曲率が制限されてしまい、望遠コンバージョンレンズ１Ａから射出する光線束が太くなると、上記接合面から発生する球面収差が補正できなくなる。従って、望遠コンバージョンレンズ１Ａにおいては、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを分離して、上記球面収差を補正するための自由度を増やし、望遠コンバージョンレンズ１Ａから射出する光線束が太くなる場合に適合させたものである。
【００３０】
次に、上記条件式１乃至８について説明する。
【００３１】
条件式１は、物体側の正レンズ群ＧＲ１を色消しレンズ群とするための条件を規定するものであり、３枚構成の正レンズ群を、薄肉密着レンズとして取り扱うことで、色消し条件の見通しを立て易くしたものである。
【００３２】
即ち、１／ν1,3の値が上限又は下限を越えると、コンバージョンレンズ全系の色消しのバランスを採ることが困難になってしまう。従って、特に、主光線の光線高が高い凸レンズの第１レンズＬ１と凹レンズの第２レンズＬ２に色消しの自由度を持たせることで、倍率色収差の補正が極めて容易になった。
【００３３】
条件式２は、像面側の負レンズ群ＧＲ２を色消しレンズ群とするための条件を規定したものであり、上記正レンズ群ＧＲ１で主として倍率色収差を補正したときに、補正過剰となってしまう軸上色収差を効果的に補正するためのものである。
【００３４】
従って、負レンズ群ＧＲ２単独でも色消しになっていることが、上記正レンズ群ＧＲ１とバランス良く収差を打ち消し合う上で都合が良く、これには、１／ν4,5の値が条件式２の範囲内にあることが望ましい。
【００３５】
条件式３乃至条件式６は、上記条件式１及び２とで軸上色収差と倍率色数差のバランスを取ったとき、残存色収差としての二次スペクトルの増大を極力抑えるための条件を規定したものである。
【００３６】
従って、異常部分分散性を示すΔPiは、凸レンズは標準線よりなるべく上側、凹レンズは標準線よりなるべく下側にある硝材を選択すると、効果的に抑制することができるようになる。
【００３７】
条件式７は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とが分離しているズームレンズ１Ａにおいて、前記ズームレンズ１と同一の曲率で第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との接合を分離すると、面r7で全反射を起こしたり、望遠端での球面収差が極端にアンダーになってしまうので、第４レンズＬ４を両凸レンズにして面r7から発生する望遠端での球面収差をコントロールするための条件を規定したものである。
【００３８】
即ち、r7／r6の値が下限を越えると、色消しのための条件を規定する条件式２との関係で第５レンズＬ５の影響が強くなって、望遠端での球面収差がオーバー側になって補正が困難になってしまう。また、r7／r6の値が上限を越えると、逆に、望遠端でr7から発生する球面収差の補正が困難になる。
【００３９】
条件式８は、第４レンズＬ４が上記条件式７の条件を満たして球面収差の発生を抑制したときに、更に、第５レンズＬ５によって各種収差をバランス良く補正するための条件を規定するものである。
【００４０】
即ち、望遠端での軸上周縁光線の光線高は、面r7よりも面r8での方が低くなるので、r8／r7の値を上限以下として、面r7の曲率を面r8の曲率よりも強くする必要がある。しかし、r8／r7の値が下限を越えると、球面収差がオーバー側になって曲がりが大きくなり補正が困難になる。
【００４１】
以下の表１に数値実施例１の望遠コンバージョンレンズ１の各数値を示す。
【００４２】
【表１】
また、表２に望遠コンバージョンレンズ１及び主レンズであるズームレンズ２の関連する数値を示す。
【００４４】
【表２】
更に、表３に上記条件式１乃至６に関する各値を示す。
【００４６】
【表３】
図３及び図４に、ズームレンズ２に望遠コンバージョンレンズ１を装着したときの合成光学系の望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置（中間焦点距離位置）における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００４８】
また、図５及び図６にズームレンズ２単独の望遠端及中間焦点距離位置における非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００４９】
尚、上記図中の非点収差図において、サジタル像面湾曲は実線、メリディオナル像面湾曲は破線にて示し、メリディオナル横収差図において、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線における値をそれぞれ示す。
【００５０】
図３と図５、並びに、図４と図６との比較でも明らかなように、ズームレンズ２に望遠コンバージョンレンズ１を装着したときの合成光学系においては、望遠コンバージョンレンズ１に起因する単色の収差及び色収差の劣化は極めて小さいことが分かる。
【００５１】
また、図１４及び図１５に示す従来の望遠コンバージョンレンズａの各収差図と比較すれば、望遠コンバージョンレンズ１の光学特性の改善効果は顕著であることも分かる。
【００５２】
以下の表４に数値実施例２の望遠コンバージョンレンズ１Ａの各数値を示す。
【００５３】
【表４】
また、表５に望遠コンバージョンレンズ１Ａ及び主レンズであるズームレンズ３の関連する数値を示す。
【００５５】
【表５】
更に、表６に上記条件式１乃至８に関する各値を示す。
【００５７】
【表６】
図９及び図１０に、ズームレンズ３に望遠コンバージョンレンズ１Ａを装着したときの合成光学系の望遠端及び焦点距離が望遠端のおよそ１／３のズーム位置（中間焦点距離位置）における像面湾曲（非点収差）、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００５９】
また、図１１及び図１２にズームレンズ３単独の望遠端及中間焦点距離位置における非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す。
【００６０】
尚、上記図中の非点収差図において、サジタル像面湾曲は実線、メリディオナル像面湾曲は破線にて示し、メリディオナル横収差図において、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線における値をそれぞれ示す。
【００６１】
図９と図１１、並びに、図１０と図１２との比較でも明らかなように、ズームレンズ３に望遠コンバージョンレンズ１Ａを装着したときの合成光学系においては、望遠コンバージョンレンズ１Ａに起因する単色の収差及び色収差の劣化は極めて小さいことが分かる。
【００６２】
また、図１４及び図１５に示す従来の望遠コンバージョンレンズａの各収差図と比較すれば、望遠コンバージョンレンズ１Ａの光学特性の改善効果は顕著であることも分かる。
【００６３】
このように望遠コンバージョンレンズ１及び１Ａは、５枚構成のレンズによって、ＣＣＤ等の撮像素子を２枚又は３枚使用してプリズムによって光路を分岐している高画質ビデオカメラや１００万画素以上の撮像素子を使用する高画質スチルカメラに最適な高性能な望遠コンバージョンレンズを実現したものである。
【００６４】
尚、前記実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００６５】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように本発明望遠コンバージョンレンズの第１のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差とすると、−０．０１＜1/ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２、ΔP2＜０．０１４の各条件を満足するようにしたので、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズに与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することができるようになる。
【００６６】
また、本発明望遠コンバージョンレンズの第２のものは、撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、角倍率が１．３５乃至３倍で、νi,jを第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数とし、ΔPiを第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差、riを物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径とすると、−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１、−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１、０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２、ΔP2＜０．０１４、−１＜r7／r6＜−０．６及び０．６５＜r8／r7＜１の各条件を満足するようにしたので、撮影レンズに望遠コンバージョンレンズを装着することによって劣化しやすい球面収差、軸上色収差及び倍率色収差をバランス良く補正するための設計の自由度を望遠コンバージョンレンズに与えることができるようになると共に、補正の目安となる色消し条件を与えて、硝種の選択と屈折力配置の最適化も容易となる。更に、二次スペクトルを抑える硝種の選択条件を与えることで、画質劣化の極めて少ない望遠コンバージョンレンズを提供することができるようになる。
【００６７】
また、請求項２及び請求項４に記載した発明にあっては、第４レンズと第５レンズの硝種が、０． ００８＜ΔP4、ΔP5＜０．００２５の条件を満足するようにしたので、二次スペクトルを更に改善した高性能な望遠コンバージョンレンズを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図４と共に、本発明望遠コンバージョンレンズの実施の形態における数値実施例１を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明望遠コンバージョンレンズをズームレンズの一例に装着した状態におけるレンズ構成を概略的に示す図である。
【図３】図２の状態における望遠端での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図４】図２の状態における中間焦点距離位置での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図５】図６と共に、図２に示すズームレンズの一例単独の時の非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示すものであり、本図は望遠端における収差図である。
【図６】中間焦点距離位置における収差図である。
【図７】図８乃至図１０と共に、本発明望遠コンバージョンレンズの実施の形態における数値実施例２を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に示す図である。
【図８】本発明望遠コンバージョンレンズをズームレンズの一例に装着した状態におけるレンズ構成を概略的に示す図である。
【図９】図８の状態における望遠端での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図１０】図８の状態における中間焦点距離位置での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図１１】図１２と共に、図８に示すズームレンズの別の例単独の時の非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示すものであり、本図は望遠端における収差図である。
【図１２】中間焦点距離位置における収差図である。
【図１３】図１４及び図１５と共に、従来の望遠コンバージョンレンズを図２、図５及び図６に示すズームレンズの一例に装着した状態を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に示す図である。
【図１４】望遠端での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【図１５】中間焦点距離位置での非点収差、歪曲収差及びメリディオナル横収差を示す図である。
【符号の説明】
１…望遠コンバージョンレンズ、１Ａ…望遠コンバージョンレンズ、２…撮影レンズ、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レンズ、Ｌ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｌ５…第５レンズ
Claims (4)
- 撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、
物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、
角倍率が１．３５乃至３倍で、
以下の各条件を満足するようにした
ことを特徴とする望遠コンバージョンレンズ。
−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１
−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１
０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２
ΔP2＜０．０１４
但し、
νi,j：第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数（等価アッベ数とは、第ｉレンズから第ｊレンズまでを、各レンズの焦点距離をfi、…、fjとし、各レンズのアッベ数をνi、…、νjとすると、１／fi,j＝１／fi＋…１／fj及び１／fi,j・νi,j＝１／fi・νi＋…１／fj・νjで定義するように、レンズ系を便宜的に薄肉系に置き換えた値）、
ΔPi：第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差（Ｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義される部分分散比を縦軸に、アッベ数νを横軸にとって硝種の座標を示すとき、硝種Ｃ７とＦ２の座標を通る直線に対して、同じアッベ数νの直線上の座標に対する縦方向の偏差。ｎＣ、ｎｄ、ｎＦ及びｎｇは、各々上記硝種のＣ線、ｄ線、Ｆ線及びｇ線における屈折率。）、
とする。 - 第４レンズと第５レンズの硝種が以下の各条件を満足するようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の望遠コンバージョンレンズ。
０．００８＜ΔP4
ΔP5＜０．００２５ - 撮影レンズの物体側に装着してレンズ全系の焦点距離を延長するアフォーカル系の望遠コンバージョンレンズにおいて、
物体側から順に、凸レンズから成る第１レンズと凹レンズから成る第２レンズとの接合正レンズと、曲率の強い凸面を物体側に向けた凸レンズから成る第３レンズと、凸レンズから成る第４レンズと凹レンズから成る第５レンズとの接合負レンズによって構成し、
角倍率が１．３５乃至３倍で、
以下の各条件を満足するようにした
ことを特徴とする望遠コンバージョンレンズ。
−０．０１＜1／ν1,3＜０．０１
−０．０１＜１／ν4,5＜０．０１
０．００３＜（ΔP1＋ΔP3）／２
ΔP2＜０．０１４
−１＜r7／r6＜−０．６
０．６５＜r8／r7＜１
但し、
νi,j：第ｉレンズから第ｊレンズまでの等価アッベ数（等価アッベ数とは、第ｉレンズから第ｊレンズまでを、各レンズの焦点距離をfi、…、fjとし、各レンズのアッベ数をνi、…、νjとすると、１／fi,j＝１／fi＋…１／fj及び１／fi,j・νi,j＝１／fi・νi＋…１／fj・νjで定義するように、レンズ系を便宜的に薄肉系に置き換えた値）、
ΔPi：第ｉレンズの硝種における部分分散比の標準線からの偏差（Ｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義される部分分散比を縦軸に、アッベ数νを横軸にとって硝種の座標を示すとき、硝種Ｃ７とＦ２の座標を通る直線に対して、同じアッベ数νの直線上の座標に対する縦方向の偏差。ｎＣ、ｎｄ、ｎＦ及びｎｇは、各々上記硝種のＣ線、ｄ線、Ｆ線及びｇ線における屈折率。）、
ri：物体側から数えてi番目の面（第i面）の曲率半径、
とする。 - 第４レンズと第５レンズの硝種が以下の各条件を満足するようにした
ことを特徴とする請求項３に記載の望遠コンバージョンレンズ。
０．００８＜ΔP4
ΔP5＜０．００２５
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16383699A JP4366619B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-06-10 | 望遠コンバージョンレンズ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10425199 | 1999-04-12 | ||
| JP11-104251 | 1999-04-12 | ||
| JP16383699A JP4366619B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-06-10 | 望遠コンバージョンレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356744A JP2000356744A (ja) | 2000-12-26 |
| JP4366619B2 true JP4366619B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=26444764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16383699A Expired - Fee Related JP4366619B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-06-10 | 望遠コンバージョンレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4366619B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4650715B2 (ja) * | 2002-12-24 | 2011-03-16 | 株式会社ニコン | フロントテレコンバーターレンズ |
| CN115061267A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-09-16 | 苏州若言光学有限公司 | 一种用于连接不同画幅的光学系统 |
-
1999
- 1999-06-10 JP JP16383699A patent/JP4366619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000356744A (ja) | 2000-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8373933B2 (en) | Optical system and optical apparatus including optical system | |
| JP3625923B2 (ja) | レトロフォーカス型レンズ | |
| JP3547103B2 (ja) | 広角結像レンズ | |
| US8027097B2 (en) | Rear attachment lens and image-forming optical system using the same | |
| US20090109548A1 (en) | Zoom lens and image-pickup apparatus | |
| JP3559623B2 (ja) | 結像レンズ | |
| JPH05157965A (ja) | 広角レンズ | |
| JP6749632B2 (ja) | 大口径レンズ | |
| JPH0827430B2 (ja) | ２群ズームレンズ | |
| JPH05150161A (ja) | 変倍レンズ | |
| JP5294622B2 (ja) | 光学系及びそれを有する光学機器 | |
| JPH05224119A (ja) | 大口径中望遠レンズ | |
| US11194136B2 (en) | Optical system for image pickup and image pickup apparatus | |
| JP4502341B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JPH09166748A (ja) | 撮像レンズ系 | |
| JP2010122536A (ja) | ズームレンズ | |
| JP3821330B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JP2000002835A (ja) | 結像光学系 | |
| JPH10301021A (ja) | 小型レンズ | |
| US20210072516A1 (en) | Lens system and image pickup apparatus | |
| JP3540349B2 (ja) | バックフォーカスの長い広角レンズ | |
| JPS6365416A (ja) | 広角読取りレンズ | |
| JP4366619B2 (ja) | 望遠コンバージョンレンズ | |
| JP4898361B2 (ja) | テレコンバータレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JPH0850238A (ja) | 広角レンズ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060214 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090430 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090514 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090626 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090706 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090730 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090812 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130904 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |