JP5359350B2 - コンバータレンズ、光学装置 - Google Patents

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Description

本発明は、コンバータレンズとこれを有する光学装置、マスタレンズの焦点距離を拡大する方法に関する。
従来、望遠レンズ等の焦点距離をより長くしたいという要望から、全レンズ系の焦点距離を変化させる着脱可能なコンバータレンズが提案されてきた(例えば、特許文献1を参照)。
特開昭63−201624号公報
しかし、従来のコンバータレンズは結像性能が不十分であった。
上記課題を解決するために、本発明は、マスタレンズの像側に装着して用いられ、脱着可能なコンバータレンズであって、最も物体側から順に、正屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズを有し、前記第2レンズより像側に、少なくとも正レンズ、負レンズ、正レンズからなる正屈折力の接合レンズを含むことを特徴とするコンバータレンズを提供する。
また、本発明は、マスタレンズの像側に装着して用いられ、脱着可能なコンバータレンズであって、少なくとも正レンズ、負レンズ、正レンズからなる正屈折力の接合レンズを含み、物体側から順に、前記接合レンズより物体側に配置されたレンズから構成される第1レンズ群と、前記接合レンズと前記接合レンズより像側に配置されたレンズとから構成される第2レンズ群を含み、以下の条件を満足することを特徴とするコンバータレンズを提供する。
0.01<D/TL<0.25
但し、
D:前記第1レンズ群の最も像側の面から前記第2レンズ群の最も物体側の面までの距離
TL:前記コンバータレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
また、本発明は、前記コンバータレンズを有することを特徴とする光学装置を提供する。
本発明によれば、結像性能の高いコンバータレンズとこれを有する光学装置、マスタレンズの焦点距離を拡大する方法を提供することができる。
マスタレンズMLに第1実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。 第1実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。 マスタレンズMLに第2実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。 第2実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。 マスタレンズMLに第3実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。 第3実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。 マスタレンズMLに第4実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。 第4実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。 マスタレンズMLに第5実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。 第5実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。 マスタレンズMLの無限遠合焦時の諸収差図である。 第1実施例に係るコンバータレンズCLを備えたカメラの構成を示す図である。
以下、本願の一実施形態に係るコンバータレンズについて説明する。
一般にコンバータレンズは、マスタレンズの焦点距離を拡大するばかりでなく、マスタレンズの収差も同時に拡大してしまうため、収差補正が困難である。これは拡大倍率が高いほど顕著となる。したがって、拡大倍率が高いものほど十分な光学性能を備えなくてはならない。
本実施形態に係るコンバータレンズは、マスタレンズの像側に装着して用いられ、脱着可能なコンバータレンズであって、少なくとも正レンズ、負レンズ、正レンズからなる正屈折力の接合レンズを含む構成である。この構成により、負レンズのパワーを強くすることが可能となり、ペッツバール和を小さくできるので、像面湾曲の少ない、良好な像面を形成できる。コマ収差、球面収差も良好に補正することができる。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、最も物体側から順に、正屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズを有することが望ましい。この構成により、球面収差を良好に補正できる。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、物体側から順に、第1レンズ群と、第2レンズ群を含み、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.01<D/TL<0.25
但し、Dは第1レンズ群の最も像側の面から第2レンズ群の最も物体側の面までの距離、TLはコンバータレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。
条件式(1)は、第1レンズ群の最も像側の面から第2レンズ群の最も物体側の面までの距離と、コンバータレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(コンバータレンズの全長)との関係式である。
条件式(1)の下限値を下回るとコマ収差の補正が不足し、望ましくない。条件式(1)の上限値を上回ると前記接合レンズの径が大きくなり、逆にコマ収差が大きく発生し、望ましくない。また、球面収差の補正も困難になる。
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を0.03にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(1)の下限値を0.05にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値を0.20にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(1)の上限値を0.15にすることが更に好ましい。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、前記接合レンズが以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.02<(−fn)/fc<2.00
但し、fcは前記接合レンズの合成焦点距離、fnは前記接合レンズの前記負レンズの焦点距離である。
条件式(2)は、前記接合レンズの合成焦点距離と、前記接合レンズの前記負レンズの焦点距離との関係式である。
条件式(2)の下限値を下回るとコマ収差の補正が困難となり、望ましくない。条件式(2)の上限値を上回ると前記接合レンズの負のパワーが弱まり、ペッツバール和の補正が困難となり、望ましくない。
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値を0.03にすることが好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を1.80にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(2)の上限値を1.70にすることが更に好ましい。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、前記接合レンズが以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.75<Np1/Nn<0.95
但し、Nnは前記接合レンズの前記負レンズのd線の屈折率、Np1は前記接合レンズの前記負レンズに接合された物体側の正レンズのd線の屈折率である。
条件式(3)は硝材の屈折率の関係式である。
条件式(3)の下限値を下回ると、高価な硝材を使用するためコストが高くなる。また、ペッツバール和が増大し、像面湾曲、コマ収差が劣化し、望ましくない。条件式(3)の上限値を上回ると、ペッツバール和が減少し、像面湾曲、コマ収差が劣化し、望ましくない。
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を0.80にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を0.84にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を0.935にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の上限値を0.92にすることが更に好ましい。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、前記接合レンズが以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.70<Np2/Nn<0.95
但し、Nnは前記接合レンズの前記負レンズのd線の屈折率、Np2は前記接合レンズの前記負レンズに接合された像側の正レンズのd線の屈折率である。
条件式(4)は硝材の屈折率の関係式である。
条件式(4)の下限値を下回ると、高価な硝材を使用するためコストが高くなる。また、ペッツバール和が増大し、像面湾曲、コマ収差が劣化し、望ましくない。条件式(4)の上限値を上回ると、ペッツバール和が減少し、像面湾曲、コマ収差が劣化し、望ましくない。
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.75にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.80にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.90にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の上限値を0.85にすることが更に好ましい。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 1.40≦β
但し、βはコンバータレンズの拡大倍率である。
条件式(5)は、無限遠合焦状態において、コンバータレンズがマスタレンズの焦点距離を拡大する倍率を規定するものである。
条件式(5)の下限値を下回ると、倍率が不十分となり、コンバータレンズとして機能しない。
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を1.50にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を1.70にすることが更に好ましい。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、非球面を有することが望ましい。非球面を使用することにより、特に球面収差と像面湾曲の補正効果が格段に上がる。
また、本実施形態に係るコンバータレンズは、前記接合レンズより像側に非球面を有することが望ましい。この構成により、特に像面湾曲を良好に補正することができる。
(実施例)
以下、本実施形態に係る各実施例について図面を参照しつつ説明する。
(第1実施例)
図1は、マスタレンズMLに第1実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。なお、図1において左方が物体側、右方が像面I側である(図3、5、7、9においても同様である)。
第1実施例に係るコンバータレンズCLは、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と正屈折力の第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL1と、両凹形状の負レンズL2とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4と両凸形状の正レンズL5との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL6と、両凹形状の負レンズL7とから構成されている。
以下の表1に、マスタレンズMLと、マスタレンズMLの像側に装着した第1実施例に係るコンバータレンズCLの諸元値を掲げる。
表中の(面データ)において、物面は物体面、面番号は物体側からの面の番号、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)における屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)におけるアッベ数、(絞り)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ表している。なお、空気の屈折率nd=1.00000は記載を省略している。また、曲率半径r欄の「∞」は平面を示している。
(非球面データ)において(表2、3、4に記載)、非球面は以下の式で表される。
X(y)=(y/r)/[1+[1−κ(y/r)]1/2
+A4×y+A6×y+A8×y+A10×y10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量をX(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。なお、「E-n」は「×10−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。また、各非球面は、(面データ)において、面番号の右側に「*」を付して示している。
(各種データ)において、f(ML)はマスタレンズMLの焦点距離、FNO(ML)はマスタレンズMLのFナンバー、Rは撮影距離、Sは絞り径、f1は第1レンズ群G1の合成焦点距離、f2は第2レンズ群G2の合成焦点距離、f(ML+CL)はマスタレンズMLにコンバータレンズCLを装着した際の合成焦点距離、FNOはコンバータレンズCLのFナンバー、2ωはコンバータレンズCLの画角(単位:「°」)、YはコンバータレンズCLの像高、Bfはバックフォーカス、Dは第1レンズ群G1の最も像側の面から第2レンズ群G2の最も物体側の面までの距離、TLはコンバータレンズCLの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(コンバータレンズCLの全長)、fcは接合レンズの合成焦点距離、fnは接合レンズの負レンズの焦点距離、Np1は接合レンズの負レンズに接合された物体側の正レンズのd線の屈折率、Nnは接合レンズの負レンズのd線の屈折率、Np2は接合レンズの負レンズに接合された像側の正レンズのd線の屈折率をそれぞれ表している。
(条件式対応値)は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている合成焦点距離f、曲率半径r、面間隔dその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「mm」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
(表1)

(面データ)
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 4.00 1.51680 64.10
2 ∞ 0.60
3 173.866 12.00 1.49782 82.52
4 -978.065 0.20
5 133.636 15.00 1.49782 82.52
6 -464.694 5.00 1.80411 46.54
7 332.918 46.30
8 99.554 3.50 1.74400 45.00
9 55.631 15.90 1.49782 82.52
10 -1371.060 29.55
11 -169.969 2.70 1.51680 64.10
12 67.285 4.51
13 -192.927 7.00 1.80384 33.89
14 -43.081 2.80 1.58913 61.09
15 83.887 19.21
16(絞り) ∞ 1.70
17 194.039 5.80 1.51860 69.98
18 -90.958 3.10
19 -43.595 3.50 1.79504 28.56
20 -64.790 7.60
21 -175.804 6.70 1.48749 70.41
22 -53.035 14.50
23 ∞ 3.63
24 ∞ 2.00 1.51680 64.10
25 ∞ 38.62
26 56.424 5.00 1.62004 36.30
27 -92.429 1.20
28 -125.333 1.50 1.80400 46.58
29 26.565 6.00
30 37.489 9.60 1.62004 36.30
31 -20.065 2.00 1.88300 40.77
32 32.015 8.80 1.57501 41.49
33 -32.015 6.60
34 -48.625 6.50 1.58913 61.18
35 -25.283 0.10
36 -52.195 2.50 1.88300 40.77
37 158.210 (Bf)
像面 ∞

(各種データ)
f(ML) = 294.001
FNO(ML) = 2.89
f(ML+CL)= 585.3
R = ∞
S = 38.7
f1 = -59.1
f2 = 309.1
FNO = 5.7
2ω = -4.2
Y = 21.6
Bf = 45.6
D = 6.00
TL = 49.80
fc = 79.41
fn = -13.72
Np1 = 1.62004
Nn = 1.88300
Np2 = 1.57501

(条件式対応値)
(1) D/TL=0.120
(2) (−fn)/fc=0.173
(3) Np1/Nn=0.860
(4) Np2/Nn=0.836
(5) β=1.99
図2は、第1実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高、Aは半画角(単位:「°」)をそれぞれ示す。またDはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)の収差曲線をそれぞれ示す。そして球面収差図、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。
なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。
各収差図より第1実施例に係るコンバータレンズCLは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
図3は、マスタレンズMLに第2実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。
第2実施例に係るコンバータレンズCLは、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と正屈折力の第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL1と、両凹形状の負レンズL2とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4と両凸形状の正レンズL5との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。正メニスカスレンズL6の物体側のレンズ面は非球面である。
以下の表2に、マスタレンズMLと、マスタレンズMLの像側に装着した第2実施例に係るコンバータレンズCLの諸元値を掲げる。
(表2)

(面データ)
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 4.00 1.51680 64.10
2 ∞ 0.60
3 173.866 12.00 1.49782 82.52
4 -978.065 0.20
5 133.636 15.00 1.49782 82.52
6 -464.694 5.00 1.80411 46.54
7 332.918 46.30
8 99.554 3.50 1.74400 45.00
9 55.631 15.90 1.49782 82.52
10 -1371.060 29.55
11 -169.969 2.70 1.51680 64.10
12 67.285 4.51
13 -192.927 7.00 1.80384 33.89
14 -43.081 2.80 1.58913 61.09
15 83.887 19.21
16(絞り) ∞ 1.70
17 194.039 5.80 1.51860 69.98
18 -90.958 3.10
19 -43.595 3.50 1.79504 28.56
20 -64.790 7.60
21 -175.804 6.70 1.48749 70.41
22 -53.035 14.50
23 ∞ 3.63
24 ∞ 2.00 1.51680 64.10
25 ∞ 38.62
26 41.365 5.00 1.62004 36.26
27 -169.892 0.80
28 -618.114 1.50 1.80400 46.58
29 22.751 5.40
30 43.584 9.00 1.62004 36.30
31 -19.386 2.00 1.88300 40.76
32 35.157 8.20 1.57501 41.49
33 -35.157 2.90
34* -58.619 6.40 1.58913 61.16
35 -28.567 0.50
36 -34.421 2.50 1.88300 40.76
37 -121.391 (Bf)
像面 ∞

(非球面データ)
第34面
κ = 1.0000
A4 = 1.05550E-05
A6 = 7.82650E-09
A8 = 0.00000E+00
A10 = 0.00000E+00

(各種データ)
f(ML) = 294.001
FNO(ML) = 2.89
f(ML+CL)= 581.9
R = ∞
S = 38.7
f1 = -64.8
f2 = 444.6
FNO = 5.7
2ω = -4.3
Y = 21.6
Bf = 52.5
D = 5.40
TL = 44.20
fc = 108.07
fn = -13.91
Np1 = 1.62004
Nn = 1.88300
Np2 = 1.57501

(条件式対応値)
(1) D/TL=0.122
(2) (−fn)/fc=0.129
(3) Np1/Nn=0.860
(4) Np2/Nn=0.836
(5) β=1.97
図4は、第2実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。
各収差図より第2実施例に係るコンバータレンズCLは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第3実施例)
図5は、マスタレンズMLに第3実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。
第3実施例に係るコンバータレンズCLは、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と正屈折力の第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL1と、両凹形状の負レンズL2とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4と両凸形状の正レンズL5との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。正メニスカスレンズL6の物体側のレンズ面は非球面である。
以下の表3に、マスタレンズMLと、マスタレンズMLの像側に装着した第3実施例に係るコンバータレンズCLの諸元値を掲げる。
(表3)

(面データ)
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 4.00 1.51680 64.10
2 ∞ 0.60
3 173.866 12.00 1.49782 82.52
4 -978.065 0.20
5 133.636 15.00 1.49782 82.52
6 -464.694 5.00 1.80411 46.54
7 332.918 46.30
8 99.554 3.50 1.74400 45.00
9 55.631 15.90 1.49782 82.52
10 -1371.060 29.55
11 -169.969 2.70 1.51680 64.10
12 67.285 4.51
13 -192.927 7.00 1.80384 33.89
14 -43.081 2.80 1.58913 61.09
15 83.887 19.21
16(絞り) ∞ 1.70
17 194.039 5.80 1.51860 69.98
18 -90.958 3.10
19 -43.595 3.50 1.79504 28.56
20 -64.790 7.60
21 -175.804 6.70 1.48749 70.41
22 -53.035 14.50
23 ∞ 3.63
24 ∞ 2.00 1.51680 64.10
25 ∞ 38.62
26 43.495 5.00 1.62004 36.26
27 -176.601 1.63
28 -901.179 1.50 1.81600 46.62
29 23.156 2.49
30 40.689 8.24 1.62588 35.65
31 -20.747 2.00 1.88300 40.76
32 24.572 8.11 1.56732 42.70
33 -50.264 4.61
34* -77.902 7.00 1.58913 61.16
35 -31.925 0.10
36 -38.235 2.50 1.88300 40.76
37 -80.004 (Bf)
像面 ∞

(非球面データ)
第34面
κ = 1.0000
A4 = 1.32520E-05
A6 = 1.02370E-08
A8 = 0.00000E+00
A10 = 0.00000E+00

(各種データ)
f(ML) = 294.001
FNO(ML) = 2.89
f(ML+CL)= 582.0
R = ∞
S = 38.7
f1 = -64.9
f2 = 467.5
FNO = 5.7
2ω = -4.3
Y = 21.6
Bf = 53.2
D = 2.49
TL = 43.17
fc = 335.50
fn = -12.48
Np1 = 1.62588
Nn = 1.88300
Np2 = 1.56732

(条件式対応値)
(1) D/TL=0.058
(2) (−fn)/fc=0.037
(3) Np1/Nn=0.863
(4) Np2/Nn=0.832
(5) β=1.97
図6は、第3実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。
各収差図より第3実施例に係るコンバータレンズCLは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第4実施例)
図7は、マスタレンズMLに第4実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。
第4実施例に係るコンバータレンズCLは、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と負屈折力の第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL1と、両凹形状の負レンズL2と、両凸形状の正レンズL3とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL8とから構成されている。正メニスカスレンズL7の像側のレンズ面は非球面である。
以下の表4に、マスタレンズMLと、マスタレンズMLの像側に装着した第4実施例に係るコンバータレンズCLの諸元値を掲げる。
(表4)

(面データ)
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 4.00 1.51680 64.10
2 ∞ 0.60
3 173.866 12.00 1.49782 82.52
4 -978.065 0.20
5 133.636 15.00 1.49782 82.52
6 -464.694 5.00 1.80411 46.54
7 332.918 46.30
8 99.554 3.50 1.74400 45.00
9 55.631 15.90 1.49782 82.52
10 -1371.060 29.55
11 -169.969 2.70 1.51680 64.10
12 67.285 4.51
13 -192.927 7.00 1.80384 33.89
14 -43.081 2.80 1.58913 61.09
15 83.887 19.21
16(絞り) ∞ 1.70
17 194.039 5.80 1.51860 69.98
18 -90.958 3.10
19 -43.595 3.50 1.79504 28.56
20 -64.790 7.60
21 -175.804 6.70 1.48749 70.41
22 -53.035 14.50
23 ∞ 3.63
24 ∞ 2.00 1.51680 64.10
25 ∞ 38.62
26 49.516 5.00 1.62004 36.26
27 -73.947 0.27
28 -82.701 1.50 1.81600 46.62
29 26.746 3.21
30 139.929 4.18 1.67270 32.11
31 -111.051 3.00
32 120.000 6.91 1.72342 37.95
33 -22.968 2.00 1.88300 40.76
34 27.016 8.42 1.56732 42.70
35 -46.582 6.39
36 -59.851 5.84 1.58913 61.16
37* -28.452 0.10
38 -34.892 2.50 1.88300 40.76
39 -115.137 (Bf)
像面 ∞

(非球面データ)
第37面
κ = 1.0000
A4 = 1.22110E-05
A6 = 5.14870E-09
A8 = 0.00000E+00
A10 = 0.00000E+00

(各種データ)
f(ML) = 294.001
FNO(ML) = 2.89
f(ML+CL)= 582.0
R = ∞
S = 38.7
f1 =-150.8
f2 =-160.5
FNO = 5.7
2ω = -4.3
Y = 21.6
Bf = 50.0
D = 3.00
TL = 49.32
fc =1897.08
fn = -13.80
Np1 = 1.72342
Nn = 1.88300
Np2 = 1.56732

(条件式対応値)
(1) D/TL=0.061
(2) (−fn)/fc=0.007
(3) Np1/Nn=0.915
(4) Np2/Nn=0.832
(5) β=1.96
図8は、第4実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。
各収差図より第4実施例に係るコンバータレンズCLは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
図9は、マスタレンズMLに第5実施例に係るコンバータレンズCLを装着した構成を示す図である。
第5実施例に係るコンバータレンズCLは、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と正屈折力の第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL1と、両凹形状の負レンズL2とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4と両凸形状の正レンズL5との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL6と、両凹形状の負レンズL7とから構成されている。
以下の表5に、マスタレンズMLと、マスタレンズMLの像側に装着した第5実施例に係るコンバータレンズCLの諸元値を掲げる。
(表5)

(面データ)
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 4.00 1.51680 64.10
2 ∞ 0.60
3 173.866 12.00 1.49782 82.52
4 -978.065 0.20
5 133.636 15.00 1.49782 82.52
6 -464.694 5.00 1.80411 46.54
7 332.918 46.30
8 99.554 3.50 1.74400 45.00
9 55.631 15.90 1.49782 82.52
10 -1371.060 29.55
11 -169.969 2.70 1.51680 64.10
12 67.285 4.51
13 -192.927 7.00 1.80384 33.89
14 -43.081 2.80 1.58913 61.09
15 83.887 19.21
16(絞り) ∞ 1.70
17 194.039 5.80 1.51860 69.98
18 -90.958 3.10
19 -43.595 3.50 1.79504 28.56
20 -64.790 7.60
21 -175.804 6.70 1.48749 70.41
22 -53.035 14.50
23 ∞ 3.63
24 ∞ 2.00 1.51680 64.10
25 ∞ 38.62
26 82.235 5.00 1.62004 36.26
27 -146.695 2.68
28 -726.932 1.50 1.81600 46.62
29 21.704 2.68
30 27.564 11.00 1.63980 34.56
31 -17.932 2.00 1.88300 40.76
32 47.494 9.25 1.51742 52.31
33 -25.996 4.14
34 -35.907 5.26 1.58913 61.16
35 -23.885 0.10
36 -45.558 2.50 1.88300 40.76
37 433.303 (Bf)
像面 ∞

(各種データ)
f(ML) = 294.001
FNO(ML) = 2.89
f(ML+CL)= 581.4
R = ∞
S = 38.7
f1 = -40.6
f2 = 84.1
FNO = 5.7
2ω = 4.2
Y = 21.6
Bf = 49.3
D = 2.68
TL = 46.10
fc = 47.03
fn = -14.53
Np1 = 1.63980
Nn = 1.88300
Np2 = 1.51742

(条件式対応値)
(1) D/TL=0.058
(2) (−fn)/fc=0.309
(3) Np1/Nn=0.871
(4) Np2/Nn=0.806
(5) β=1.95
図10は、第5実施例に係るコンバータレンズCLの無限遠合焦時の諸収差図である。
各収差図より第5実施例に係るコンバータレンズCLは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
図11は、マスタレンズMLの無限遠合焦時の諸収差図である。
なお、上記各実施例においてマスタレンズMLは同じものを示したが、このマスタレンズMLは一例に過ぎず、マスタレンズMLの構成はこれに限定されるものではない。
以上のように、本実施形態によれば、拡大倍率が高く、デジタルスチルカメラにも十分対応可能な結像性能の高いコンバータレンズを提供することができる。
次に、本実施形態に係るコンバータレンズを搭載したカメラについて説明する。なお、第1実施例に係るコンバータレンズを搭載した場合について説明するが、他の実施例でも同様である。
図12は、第1実施例に係るコンバータレンズCLを備えたカメラの構成を示す図である。
図12において、カメラ1は、撮影レンズ2としてマスタレンズMLと、マスタレンズMLに装着した第1実施例に係るコンバータレンズCLとを備えたデジタル一眼レフカメラである。カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子7へ到達する。これにより被写体からの光は、撮像素子7によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
カメラ1に撮影レンズ2としてマスタレンズMLと、マスタレンズMLに装着した第1実施例に係るコンバータレンズCLとを搭載することにより、高い性能を有するカメラを実現することができる。
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
実施例では、2群構成を示したが、3群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。
単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群またはコンバータレンズ全体を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等を用いた)モーター駆動にも適している。
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第2レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。
レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
また、本実施形態は、倍率が1.4〜2.5程度である。
なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。
ML マスタレンズ
CL コンバータレンズ
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L1 正レンズ
L2 負レンズ
L3 正レンズ
I 像面
1 カメラ

Claims (10)

  1. マスタレンズの像側に装着して用いられ、脱着可能なコンバータレンズであって、
    最も物体側から順に、正屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズを有し、
    前記第2レンズより像側に、少なくとも正レンズ、負レンズ、正レンズからなる正屈折力の接合レンズを含むことを特徴とするコンバータレンズ。
  2. マスタレンズの像側に装着して用いられ、脱着可能なコンバータレンズであって、
    少なくとも正レンズ、負レンズ、正レンズからなる正屈折力の接合レンズを含み、
    物体側から順に、前記接合レンズより物体側に配置されたレンズから構成される第1レンズ群と、前記接合レンズと前記接合レンズより像側に配置されたレンズとから構成される第2レンズ群を含み、以下の条件を満足することを特徴とするコンバータレンズ。
    0.01<D/TL<0.25
    但し、
    D:前記第1レンズ群の最も像側の面から前記第2レンズ群の最も物体側の面までの距離
    TL:前記コンバータレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
  3. 前記第1レンズ群は、最も物体側から順に、正屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズを有することを特徴とする請求項2に記載のコンバータレンズ。
  4. 前記接合レンズが以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のコンバータレンズ。
    0.02<(−fn)/fc<2.00
    但し、
    fc:前記接合レンズの合成焦点距離
    fn:前記接合レンズの前記負レンズの焦点距離
  5. 前記接合レンズが以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のコンバータレンズ。
    0.75<Np1/Nn<0.95
    但し、
    Nn :前記接合レンズの前記負レンズのd線の屈折率
    Np1:前記接合レンズの前記負レンズに接合された物体側の正レンズのd線の屈折率
  6. 前記接合レンズが以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のコンバータレンズ。
    0.70<Np2/Nn<0.95
    但し、
    Nn :前記接合レンズの前記負レンズのd線の屈折率
    Np2:前記接合レンズの前記負レンズに接合された像側の正レンズのd線の屈折率
  7. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のコンバータレンズ。
    1.40≦β
    但し、
    β:前記コンバータレンズの拡大倍率
  8. 非球面を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のコンバータレンズ。
  9. 前記接合レンズより像側に非球面を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のコンバータレンズ。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載のコンバータレンズを有することを特徴とする光学装置。
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