JP4717238B2

JP4717238B2 - リアコンバージョンレンズ

Info

Publication number: JP4717238B2
Application number: JP2001090816A
Authority: JP
Inventors: 博充山川
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: US6577451B2; JP2002287026A; US20020191303A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影用レンズとその結像面との間に挿入され、撮影用レンズの焦点距離を例えば１．５〜２倍程度長くする、写真用カメラに適したリアコンバージョンレンズに関し、特に、フィルムサイズが大きなブローニ判以上のカメラ用として好適なリアコンバージョンレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば写真用カメラの撮影用レンズを主レンズ系（マスターレンズ）として、その主レンズ系の焦点距離を変化させるためのコンバージョンレンズが知られている。コンバージョンレンズのうち、主レンズ系の前方に装着されるものはフロントコンバージョンレンズと呼ばれ、後方に装着されるものはリアコンバージョンレンズと呼ばれる。
【０００３】
従来、リアコンバージョンレンズとしては、特開昭６３−２００１１３号公報、特開昭６３−３０１９１６号公報などに記載されたものが知られている。特開昭６３−２００１１３号公報記載のリアコンバージョンレンズは、４群５枚構成で、主レンズ系の焦点距離を１．４倍程度に拡大するためのものであり、ライカ判フィルムに撮影するカメラ用としては優れた性能を維持している。また、特開昭６３−３０１９１６号公報記載のリアコンバージョンレンズは、６枚構成で、主レンズ系の焦点距離を２倍程度に拡大するためのものであり、やはり、ライカ判フィルムに撮影するカメラ用としては優れた性能を維持している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載のリアコンバージョンレンズは、いずれもライカ判フィルムに対しては優れた性能を維持しているものの、もっと大きいサイズのフィルム（例えば６×４．５cm判以上のブローニ判フィルム）に撮影するカメラ用としては性能が不十分であるという問題がある。特に、焦点距離を例えば１．７倍程度に拡大してブローニ判フィルムに撮影するカメラ用としては性能が不十分である。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、主として、主レンズ系の焦点距離を１．５〜２倍程度に拡大して、６×４．５判以上のブローニ判フィルムまたはそれより大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として良好な光学性能を得ることができるリアコンバージョンレンズを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるリアコンバージョンレンズは、主レンズ系とその結像面との間に挿入され、主レンズ系の焦点距離を長くするリアコンバージョンレンズにおいて、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズで構成された第１のレンズと、両方の面が凸の正レンズで構成された第２のレンズとからなり、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両方の面が凹の負レンズで構成された第３のレンズと、物体側の面が物体側に凹の負レンズで構成された第４のレンズとからなり、全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両方の面が凸の正レンズで構成された第５のレンズと、像側に凸の負メニスカスレンズで構成された第６のレンズとからなり、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群とが配設されてなり、また、以下の条件式（５），（６）を満足するように構成されているものである。
−０．２８＜ｆ ₃₄ ／ｆ ₁₂ ＜−０．１８ ……（５）
０．５＜ｆ ₃ ／ｆ ₄ ＜２．０……（６）
ただし、
ｆ ₁₂ ：第１レンズ群の焦点距離（第１、第２のレンズの合成焦点距離）
ｆ ₃₄ ：第２レンズ群の焦点距離（第３、第４のレンズの合成焦点距離）
ｆ ₃ ：第３のレンズの焦点距離
ｆ ₄ ：第４のレンズの焦点距離
【０００７】
本発明によるリアコンバージョンレンズでは、以上のような構成で、望ましくは以下の各条件式を適宜満足することにより、主レンズ系の焦点距離を１．５〜２倍程度に拡大して、６×４．５判以上のブローニ判フィルムまたはそれより大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として良好な光学性能が得られる。
【０００８】
本発明によるリアコンバージョンレンズは、まず、以下の条件式（１）〜（４）を満足するように構成されていることが望ましい。
【０００９】
１．８＜Ｎ３ ……（１）
１．８＜Ｎ４ ……（２）
Ｎ５＜１．６ ……（３）
１．８＜Ｎ６ ……（４）
ただし、
Ｎ３：第３のレンズの屈折率
Ｎ４：第４のレンズの屈折率
Ｎ５：第５のレンズの屈折率
Ｎ６：第６のレンズの屈折率
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズ１が装着される主レンズ２の構成を示している。図２は、本実施の形態に係るリアコンバージョンレンズ１を主レンズ２とその結像面３との間に挿入した状態を示している。なお、図１および図２において、符号Ｚ_OBJで示す側が物体側、すなわち、例えば撮影用の被写体が存在する側である。また、図１および図２において、符号Ｚ_IMGで示す側が結像側（像面側）、すなわち、物体側の被写体像が結像される側である。図１および図２において、それぞれ符号ｒｉ，Ｒｉは、最も物体側のレンズ面を１番目として、像面側に向かうに従い順次増加するｉ番目のレンズ面の曲率半径を示す。符号ｄｉ，Ｄｉは、ｉ番目のレンズ面とｉ＋１番目のレンズ面との光軸上の面間隔を示す。図２において、ｄ０は、主レンズ２とリアコンバージョンレンズ１との間の面間隔を示す。図１および図２において、符号Ｓｔで示した部分は、レンズ系の絞りを表している。
【００１４】
本実施の形態に係るリアコンバージョンレンズ１は、主として、６×４．５判以上のブローニ判フィルムまたはそれより大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として用いられるものである。このリアコンバージョンレンズ１は、図２に示したように、光軸Ｚ₀に沿って、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズＧ３群とを備えている。
【００１５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸の負メニスカスレンズで構成された第１のレンズＬ１と、両方の面が凸の正レンズで構成された第２のレンズＬ２とからなり、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両方の面が凹の負レンズで構成された第３のレンズＬ３と、物体側の面が物体側に凹の負レンズで構成された第４のレンズＬ４とからなり、全体で負の屈折力を有している。第３レンズ群Ｇ３は、両方の面が凸の正レンズで構成された第５のレンズＬ５と、像側に凸の負メニスカスレンズで構成された第６のレンズＬ６とからなり、全体で正の屈折力を有している。第１のレンズＬ１〜第６のレンズＬ６は、この順番で物体側から順次配置されている。
【００１６】
このリアコンバージョンレンズ１は、上述の基本構成において、以下の条件式（１）〜（４）を満足するように構成されていることが望ましい。ただし、式中、Ｎ３〜Ｎ６は、それぞれ第３のレンズＬ３〜第６のレンズＬ６の材質の屈折率を示す。
【００１７】
１．８＜Ｎ３ ……（１）
１．８＜Ｎ４ ……（２）
Ｎ５＜１．６ ……（３）
１．８＜Ｎ６ ……（４）
【００１８】
このリアコンバージョンレンズ１は、さらに、以下の条件式（５），（６）を満足するように構成されていることが望ましい。ただし、式中、ｆ₁₂は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（第１、第２のレンズＬ１，Ｌ２の合成焦点距離）を示し、ｆ₃₄は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離（第３、第４のレンズＬ３，Ｌ４の合成焦点距離を示す。ｆ₃は、第３のレンズの焦点距離を示し、ｆ₄は、第４のレンズの焦点距離を示す。
【００１９】
−０．２８＜ｆ₃₄／ｆ₁₂＜−０．１８ ……（５）
０．５＜ｆ₃／ｆ₄＜２．０……（６）
【００２０】
次に、以上のような構成のリアコンバージョンレンズ１によってもたらされる光学的な作用および効果について説明する。
【００２１】
本リアコンバージョンレンズ１では、主レンズ２とその結像面３との間に挿入されることにより、主レンズ２の焦点距離が例えば１．７倍程度に拡大され、長くされる。このとき、上述の基本構成にすることにより、各収差が良好に補正され、特に、６×４．５判以上のブローニ判フィルムまたはそれより大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として良好な光学性能が得られる。
【００２２】
本リアコンバージョンレンズ１において、屈折率Ｎ３が式（１）の下限を越える、屈折率Ｎ４が式（２）の下限を越える、屈折率Ｎ５が式（３）の上限を越える、または屈折率Ｎ６が式（４）の下限を越えると、ペッツバール和が小さくなりすぎ非点収差が大きくなってしまい、良好な画像が得られなくなる。特に、焦点距離が短く画角の大きなレンズと組み合わせたときの光学性能の劣化が大きくなる。
【００２３】
ｆ₃₄／ｆ₁₂が式（５）の下限を越えると、非点収差が補正不足気味になり、特に、焦点距離が短く画角の大きなレンズと組み合わせたときの光学性能の劣化が目立ってくる。一方、式（５）の上限を越えると、像面湾曲が大きくなり、特に、焦点距離が短く画角の大きなレンズと組み合わせたときの光学性能の劣化が大きくなる。また、球面収差が大きくなり、特にＦナンバーの明るいレンズと組み合わせたときの光学性能が劣化する。
【００２４】
ｆ₃／ｆ₄が式（６）の下限を越えると、第３のレンズＬ３のパワーが大きくなり、第３のレンズＬ３に要求される部品精度が厳しくなる。一方、式（６）の上限を越えると、第４のレンズＬ４のパワーが大きくなり、第４のレンズＬ４に要求される部品精度が厳しくなる。また、下限、上限のどちらを越える場合も球面収差を良好に補正することが難しくなり、特にＦナンバーの明るいレンズと組み合わせたときの光学性能の劣化が顕著になる。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態のリアコンバージョンレンズ１によれば、上述の基本構成と各条件式を適宜満足することにより、主として、主レンズ２の焦点距離を１．５〜２倍程度に拡大して、６×４．５判以上のブローニ判フィルムまたはそれより大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として良好な光学性能を得ることができる。
【００２６】
［実施例］（実施例１〜８）
次に、本実施の形態のリアコンバージョンレンズ１の具体的な数値実施例について説明する。以下では、第１〜第８の数値実施例についてまとめて説明する。図２１〜図２８は、リアコンバージョンレンズ１の第１〜第８の数値実施例のレンズの断面の構成図を示している。なお、各実施例でのリアコンバージョンレンズの断面構造は、図２に示した構成とほぼ同様となっている。主レンズの断面構造も、図１および図２に示した構成とほぼ同様となっている。
【００２７】
図４〜図１１は、リアコンバージョンレンズ１の具体的な数値実施例を示している。図３は、各実施例について共通使用される主レンズ２の具体的な数値実施例を示している。図４〜図１１における面番号Ｓｉの欄には、リアコンバージョンレンズ１について、最も物体側のレンズ面を１番目として、像面側に向かうに従い順次増加するレンズ面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図２に示した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目のレンズ面の曲率半径の値を示している。面間隔Ｄｉの欄についても、図２に示した符号Ｄｉに対応させて、物体側からｉ番目のレンズ面Ｓｉとｉ＋１番目のレンズ面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの値の単位はミリメートル（mm）である。屈折率Ｎeiの欄には、物体側からｉ番目のレンズ面Ｓｉとｉ＋１番目のレンズ面Ｓｉ＋１との間のレンズ材のｅ線（波長λe＝546.1nm）に対する値を示す。アッベ数νdiの欄には、物体側からｉ番目のレンズ面Ｓｉとｉ＋１番目のレンズ面Ｓｉ＋１との間のレンズ材のｄ線（波長λd＝587.6nm）に対する値を示す。図３の主レンズに関するデータの各欄についても同様である。
【００２８】
図３には、主レンズ単独での焦点距離ｆ′（＝１mm）、Ｆナンバー（Ｆ_NO．＝３．２）および半画角ω（＝１３．１°）の値についても示す。また、図４〜図１１には、各実施例について、リアコンバージョンレンズ単独での焦点距離ｆと、主レンズ２とリアコンバージョンレンズ１との間の面間隔ｄ０と、拡大倍率Ｍとの値についても示す。
【００２９】
なお、各実施例のレンズデータは、主レンズの焦点距離が１になるようにノーマライズしてあるが、６×４．５判用としては主レンズの焦点距離が約１５０mmとなり、６×８判用としては約２００mmとなる。
【００３０】
図１２は、各実施例について、上述の各条件式（（１）〜（６））の条件に対応する値をまとめて示したものである。この図から分かるように、すべての実施例の値が、各条件式の範囲内となっている。
【００３１】
図１３〜図２０は、各実施例のレンズについての諸収差を示している。図１３〜図２０において、（Ａ）は球面収差を示し、（Ｂ）は像面湾曲を示し、（Ｃ）はディストーション（歪曲収差）を示し、（Ｄ）は倍率色収差を示している。これらの図において、各収差はｅ線を基準としたものを示している。各収差図において、符号ｇ，ｅ，Ｃを付した曲線は、それぞれｇ線、ｅ線、Ｃ線についての収差を示している。ｇ線、ｅ線、Ｃ線の波長は、それぞれ、435.8nm，546.1nm，656.3nmである。（Ｂ）において、実線はサジタル像面Ｓに対する収差を示し、破線はタンジェンシャル（メリジオナル）像面Ｔに対する収差を示している。図中、球面収差、像面湾曲、および倍率色収差の単位はミリメートルである。
【００３２】
図１３〜図２０に示した各実施例の収差図は、Ｆナンバー＝３．２、焦点距離＝１の主レンズと組み合わせたときのものであるが、各実施例のリアコンバージョンレンズは様々なレンズとの組み合わせで使用可能である。各実施例では、例えばＦナンバーが２程度の主レンズとの組み合わせでも良好な光学性能が得られるように球面収差が補正されている。また、焦点距離が０．５程度の主レンズとの組み合わせでも良好な光学性能が得られるように、像面湾曲が補正されている。
【００３３】
以上で説明したように、すべての実施例のリアコンバージョンレンズについて、上述の各条件式を満足した状態で諸収差が良好に補正され、拡大倍率Ｍ＝１．５〜２倍程度で、大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として良好な光学性能を得ることができた。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値を取り得る。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のリアコンバージョンレンズによれば、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズで構成された第１のレンズと、両方の面が凸の正レンズで構成された第２のレンズとからなり、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両方の面が凹の負レンズで構成された第３のレンズと、物体側の面が物体側に凹の負レンズで構成された第４のレンズとからなり、全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両方の面が凸の正レンズで構成された第５のレンズと、像側に凸の負メニスカスレンズで構成された第６のレンズとからなり、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群とを配設した構成にしたので、主として、主レンズ系の焦点距離を１．５〜２倍程度に拡大して、６×４．５判以上のブローニ判フィルムまたはそれより大きなサイズのフィルムに撮影するカメラ用として良好な光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズが装着される主レンズ系の構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズを主レンズ系に装着した状態での各レンズの配置を示す断面図である。
【図３】主レンズ系の具体的なレンズデータを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第１の具体的な数値実施例（実施例１）のレンズデータを示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第２の具体的な数値実施例（実施例２）のレンズデータを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第３の具体的な数値実施例（実施例３）のレンズデータを示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第４の具体的な数値実施例（実施例４）のレンズデータを示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第５の具体的な数値実施例（実施例５）のレンズデータを示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第６の具体的な数値実施例（実施例６）のレンズデータを示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第７の具体的な数値実施例（実施例７）のレンズデータを示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係るリアコンバージョンレンズの第８の具体的な数値実施例（実施例８）のレンズデータを示す説明図である。
【図１２】各実施例のリアコンバージョンレンズが満たす条件値について示す説明図である。
【図１３】実施例１のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図１４】実施例２のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図１５】実施例３のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図１６】実施例４のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図１７】実施例５のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図１８】実施例６のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図１９】実施例７のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図２０】実施例８のリアコンバージョンレンズにおける球面収差、像面湾曲、歪曲収差および倍率色収差を示す収差図である。
【図２１】実施例１のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２２】実施例２のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２３】実施例３のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２４】実施例４のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２５】実施例５のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２６】実施例６のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２７】実施例７のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【図２８】実施例８のリアコンバージョンレンズの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群、Ｇ３…第３レンズ群、Ｌ１…第１のレンズ、Ｌ２…第２のレンズ、Ｌ３…第３のレンズ、Ｌ４…第４のレンズ、Ｌ５…第５のレンズ、Ｌ６…第６のレンズ、Ｚ₀…光軸、Ｓｔ…絞り、１…リアコンバージョンレンズ、２…主レンズ、３…結像面。

Claims

主レンズ系とその結像面との間に挿入され、前記主レンズ系の焦点距離を長くするリアコンバージョンレンズにおいて、
物体側から順に、
物体側に凸の負メニスカスレンズで構成された第１のレンズと、両方の面が凸の正レンズで構成された第２のレンズとからなり、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、
両方の面が凹の負レンズで構成された第３のレンズと、物体側の面が物体側に凹の負レンズで構成された第４のレンズとからなり、全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、
両方の面が凸の正レンズで構成された第５のレンズと、像側に凸の負メニスカスレンズで構成された第６のレンズとからなり、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群とが配設されてなり、
以下の条件式（５），（６）を満足するように構成されていることを特徴とするリアコンバージョンレンズ。
−０．２８＜ｆ ₃₄ ／ｆ ₁₂ ＜−０．１８ ……（５）
０．５＜ｆ ₃ ／ｆ ₄ ＜２．０……（６）
ただし、
ｆ ₁₂ ：前記第１レンズ群の焦点距離（第１、第２のレンズの合成焦点距離）
ｆ ₃₄ ：前記第２レンズ群の焦点距離（第３、第４のレンズの合成焦点距離）
ｆ ₃ ：前記第３のレンズの焦点距離
ｆ ₄ ：前記第４のレンズの焦点距離
さらに、以下の条件式（１）〜（４）を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のリアコンバージョンレンズ。
１．８＜Ｎ３ ……（１）
１．８＜Ｎ４ ……（２）
Ｎ５＜１．６ ……（３）
１．８＜Ｎ６ ……（４）
ただし、
Ｎ３：前記第３のレンズの屈折率
Ｎ４：前記第４のレンズの屈折率
Ｎ５：前記第５のレンズの屈折率
Ｎ６：前記第６のレンズの屈折率