JPH0430563B2 - - Google Patents
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- JPH0430563B2 JPH0430563B2 JP58138523A JP13852383A JPH0430563B2 JP H0430563 B2 JPH0430563 B2 JP H0430563B2 JP 58138523 A JP58138523 A JP 58138523A JP 13852383 A JP13852383 A JP 13852383A JP H0430563 B2 JPH0430563 B2 JP H0430563B2
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- lens
- rfc
- objective lens
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/02—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
- G02B15/10—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by adding a part, e.g. close-up attachment
- G02B15/12—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by adding a part, e.g. close-up attachment by adding telescopic attachments
Description
（発明の技術分野）
本発明は、種々の望遠レンズに対して汎用的に
用いることができる合焦用リアコンバージヨンレ
ンズに関する。 （発明の背景） 従来、写真レンズの自動合焦方式は色々知られ
ており、一眼レフレツクスカメラにおいても自動
合焦可能なレンズが種々商品化されている。しか
しながら、これらはいずれもある特定のレンズに
対してのみ自動合焦が可能であるため、自動合焦
用の専用レンズとして製品化されているに過ぎ
ず、汎用性がなく不便であり、しかも効果であつ
た。さらに、動きの速い被写体を望遠レンズで撮
影する際には、望遠レンズの被写界深度が浅いた
め、被写体の動きに合せてフレーミングと合焦と
を同時に行なうことは非常に難しく、応答性の速
い自動合焦用コンバージヨンレンズが望まれてい
る。しかしながら、一般にリアコンバージヨンレ
ンズはこれに装着される対物レンズの収差も拡大
する傾向にあり、近距離合焦時に諸収差が著しく
悪化してしまうため、リアコンバージヨンレンズ
と対物レンズとの合成系の結像性能を良好に維持
し、しかも合焦による収差変動を補正することは
極めて難しいことであつた。 （発明の目的） 本発明の目的は、種々の望遠レンズに汎用的に
用いることができ、簡単な構成で迅速な合焦を可
能とし、しかも近距離合焦時においても優れた結
像性能を維持し得る合焦用リアコンバージヨンレ
ンズ、すなわちリアフオーカスコンバージヨンレ
ンズを提供することにある。 （発明の概要） 本発明は対物レンズとカメラボデイとの間に
装着され該対物レンズとの合成系の焦点距離を該
対物レンズの集合距離よりも拡大するために負の
屈折力を有するリアコンバージヨンレンズであつ
て、光軸上を移動可能な第１群、第１群の像側に
て第１群とは異なる速度で光軸上を移動可能な第
２群、第２群の像側にて第２群とは異なる速度で
光軸上を移動可能な第３群とを有し、第１、第
２、第３群が移動することによつて合焦を行なう
ものである。 一般には前述したごとく、対物レンズにリアコ
ンバージヨンレンズを装着した状態で対物レンズ
を物体側へ移動して近距離合焦を行なうと対物レ
ンズ自体の収差変動が増幅されて収差変動を生ず
る。また、リアフオーカスコンバージヨンレンズ
（以下RFCという）を一体的に移動させて無限遠
から近距離へ合焦を行なう場合には、RFCへの
光束の入射高が大きく変化するためRFC自体で
発生する収差も加わる恐れがある。本発明は上記
のとおり、RFCを３群構成として各群を異なる
速度で移動させることによつて逆向きの収差を発
生させ、合焦に伴う収差変動を極めて良好に補正
することを可能にした。すなわち、像面に対して
対物レンズを固定しRFCを一体的に像側へ移動
する場合に球面収差は負へ、非点収差は正へそれ
ぞれ著しく変動する。これに対して、球面収差を
補正するためには第１群と第２群とのレンズ間隔
を狭くすることが効果的であり、非点収差を補正
するためには第２群と第３群との空気間隔を合焦
と共に変動させるようにすれば効果的である。特
に球面収差を正方向へ非点収差を負方向へ、同時
に補正するために、たとえば第２群と第３群の空
気間隔を合焦と共に狭くしつつRFCを像側へ移
動することによつてより効果的に収差補正が可能
である。またRFCの倍率が大きくなると有限距
離での収差変動が大きく発生するが、負の球面収
差を効率よく補正するためには第１群と第２群と
の空気間隔を狭くすることが必須となる。従つ
て、３つの群を全て像側へ移動する場合には第２
群に対して、第１群をより速い速度で動かすこと
が実用的であり、第１群と第３群とを一体的に移
動するように構成することもできる。 ところで、一般に、望遠レンズはバツクフオー
カスが長く、射出瞳の位置は標準レンズに比べて
像面からより遠くにある。このため、本発明のご
ときRFCでは、標準レンズ用のRECとは異なつ
た構成が必要となる。まず、対物レンズの射出瞳
の位置が像面から遠いため望遠レンズ用RFCの
入射瞳もこれに合せて像面より遠くに形成する構
成としなければならない。そして、対物レンズの
バツクフオーカスが長いために、望遠レンズ用
RFCでは、RFCの最も物体側レンズ面頂点から
対物レンズによる像点までの距離do、すなわち
RFCの物点距離は標準レンズ用RFCよりも長く
することができ、RFCを対物レンズに装着した
ときの無限遠合焦時のバツクフオーカスも長く確
保することができる。また、このようにdoを比
較的長くできるため、射出瞳位置がからなり遠い
対物レンズに装着した場合にも周辺光量を十分確
保できる点で有利である。ところが、RFCを像
側へ移動することによつて有限距離に合焦する
際、所定の撮影倍率を得るのに必要な移動量は、
対物レンズの焦点距離が長いほど大きくなる。こ
のためRFCを対物レンズに装着しての無限遠合
焦時には、合成系のバツクフオーカスをRFCの
移動量を確保すべく十分長くしておく必要があ
る。そして、合成系のバツクフォーカスを十分長
くするために、RFCを構成するレンズ成分をで
きる限り対物レンズ側に配置し、しかもRFCの
全中心厚も小さくする必要がある。 以下、本発明によるリアフオーカスコンバージ
ヨンレンズ（以下RFCという）を図面に基づい
て説明する。第１図は対物レンズ１０と一眼レフ
カメラボデイ２０との間に本発明によるRFC３
０を装着した状態の概略構成を示す断面図であ
る。図中にはフイルム面２１に達する軸上物点か
らの周縁光線を記した。一眼レフカメラボデイ２
０は揺動可能な反射鏡２２、焦点板２３、コンデ
ンサーレンズ２４、ペンタダハプリズム２５、接
眼レンズ２６を有している。反射鏡２２はフイル
ム面２１の露光時以外には通常点線の位置で斜設
されている。一眼レフカメラでは、この揺動反射
鏡２２の揺動空間を確保するために、一眼レフカ
メラボデイ２０のレンズマウント面２８とフイル
ム面２１との距離、いわゆるフランジバツクMB
はカメラボデイに個有の値に定められている。そ
して対物レンズの最後レンズ面と像面との距離、
すなわちバツクフオーカスBf′は反射鏡２２の揺
動空間以上に十分長く設計されている。 従って、RFCを対物レンズに装着した状態で
も対物レンズとの合成系のバツクフオーカスBf
を反射鏡２２の揺動空間以上に確保しなければな
らないし、さらに、近距離物体への合焦のために
RFCを形成する負レンズ群を像側へ移動した場
合でも十分なバツクフオーカスを維持することが
必要である。 このように本発明によるRFCはリアコンバー
ジヨンレンズとしての条件をそのまま満足しなけ
ればならないと同時に、さらに、合焦機能をも十
分達成するために種々の条件を満たすことが必要
である。具体的には、汎用性を求めるため明るい
対物レンズはもとより暗い対物レンズを装着して
も合焦精度を良好に保つためにはRFCが担う拡
大倍率には上限があり、また、至近距離撮影時に
も十分なバツクフオーカスを確保し、かつRFC
の移動量をあまり大きくすることが望ましくない
ので、拡大倍率には下限も存在している。 いま、第２図に示すごとく対物レンズL0とカ
メラボデイ２０との間に本発明によるRFCを装
着し、無限遠物体に合焦した時の合成系の全長
（対物レンズ最前面から像面２１までの距離）を
TLとする。そして、第３図に示すごとく有限距
離物体に合焦した時の全長をTL′とし、対物レン
ズL0とRFC第１群（G1）との間隔D1がΔD1だけ
変化してD1＋ΔD1に、RFC第１群（G1）とRFC
第２群（G2）との間隔D2がΔD2だけ変化してD2
からD2＋ΔD2、RFC第２群（G2）と第３群（G3）
との間隔D3がD3＋ΔD3に、合成系のバツクフオ
ーカスBfがBf＋ΔBfになつたとすると、全長の変
化量ΔTLはΔTL＝TL′−TL＝ΔD1＋ΔD2＋ΔD3
＋ΔBfと表される。 ここで、全長の変化量ΔTLを合成系バツクフ
オーカスの変化量ΔBfで除した係数値αは α＝ΔTL／ΔBf ＝ΔD1／ΔBf＋ΔD2／ΔBf＋ΔD3／ΔBf＋１ となる。そして、 α1＝ΔD1／ΔBf α2＝ΔD2／ΔBf α3＝ΔD3／ΔBf と置けば、 α＝α1＋α2＋α3＋１ となり、α1、α2及びα3は対物レンズL0とRFC第
１群との間隔変化量ΔD1，RFC第１群と第２群
との間隔変化量ΔD2及びRFC第２群と第３群と
の間隔変化量ΔD3それぞれの合成系バツクフオー
カスの変化量ΔBfに対する変化率である。 上記の式により本発明のRFCに関する移動形
態について、合成系バツクフォーカスが変化しな
い場合を除いて、即ちΔBf＝０の場合を除く全て
の場合を表わすことができる。例えば、α＝０の
ときは対物レンズが像面に対して固定され、
RFCのみによつて合焦がなされることを意味す
る。但し、α＝０でα1＝−１、α2＝０、α3＝０の
場合はRFCの各群（G1，G2，G3）が一体となつ
て移動する合焦方式である。 ここで、本発明においては、以下の各条件を満
足するような移動形態で合焦を行なうことが適切
であることが見い出された。 −1.5＜α＜1.5 (1) −2.0＜α1＜1.5 (2) −0.3＜α2＜0.4 (3) −0.3＜α3＜0.4 (4) 1.2＜β＜2.5 (5) 以下にこれらの条件式について詳述する。 条件式(1)の下限を超えると、無限遠から有限距
離に合焦する際にバツクフオーカスが短くなつた
とき（ΔBf＜０）、全合成系の全長が過大に長く
なることを意味している（ΔTL＞０）。このよう
にすると撮影可能領域は拡大するが対物レンズも
物側へ大きく移動していることになるため、機械
的な構造が複雑となるので不適当である。一般に
望遠レンズは標準レンズに比べて非常に大きく大
口径比望遠レンズに至つてはなおさらである。こ
のような大きくて重い光学系を自動合焦するエネ
ルギーも非常に大きいものとなるので望ましくな
い。一方上限を超えると近距離合焦時にバツクフ
オーカスが短くなつたとき（ΔBf＞０）全合成系
の全長が短くなることを意味するが、光学系の全
長を過大に小さくすることは収差補正を困難と
し、合焦による収差変動の補正も困難になる。ま
た近距離合焦時にバツクフォーカスが長くなるよ
うな構成（ΔBf＞０）で合焦したときは、全合成
系の全長が過大に長くなり、やはり下限のとき同
様に機械的構造が複雑となり不適当である。従つ
て、一眼レフカメラ用のレンズシステムにおい
て、自動合焦系を構成しようとするとき、上記の
ような範囲の構造を有していることが実用的であ
る。 条件式２の下限を超えると、ΔBf＜０のとき、
対物レンズとRFCの第１群の間隔が過大に大き
くなり、球面収差は過大に負になり、非点収差は
過大に正になるので不適当である。上限を超える
とΔBf＜０のときRFCのみの移動では倍率を大き
くすることが困難であり、倍率をかせぐために
は、対物レンズを物体側へ大きく移動させること
を同時にしなければならないこととなり、RFC
の移動機構が複雑大型化してしまう。 条件式３はΔBf＜０のとき、負に過大に変動す
る球面収差を補正するためのものである。下限を
超えると過大に負の球面収差が発生し、その他の
諸元によつても補正することが困難となる。上限
を超えると、球面収差が正に過大に変動してやは
り不適当である。また、条件式４の下限を超える
と、ΔBf＜０のとき、非点収差が過大に正となる
ので不適当である。ΔBf＜０のとき、上限を超え
ると、非点収差が過大に負となると共に第２群と
第３群が機械的に干渉してしまうので不適当であ
る。 条件式５の下限を超えると、RFCの屈折力が
弱くなり過ぎ、R.F.Cで特定の有限距離に合焦し
ようとすると、RFCの移動量が過大となるので
不適当である。しかもRFCでピント合せできる
領域が極端に少くなるので、対物レンズの過大な
移動も伴う合焦方式が必要となる。上限を超える
と、対物レンズとRFCとの合成系のＦナンバー
が大きくなつてしまうので、合焦におけ測距精度
が悪くなると共に、自動合焦しようとするとレス
ポンスも遅くなるので不適当である。さらに、収
差補正も一段と困難となるのでレンズ枚数が増加
し複雑な構成になつてしまうのでやはり不適当で
ある。 以上のごとき本発明の基本構成において、
RFCの焦点距離をfR、対物レンズとRFCとの合成
系のバツクフオーカスBfの変化量をΔBf、対物レ
ンズによる像点とRFCの最前レンズ面との距離、
すなわちRFCの物点距離をd0とするとき、 0.1＜｜ΔBf／fR｜＜0.35 (6) 0.4＜｜Bf／d0・β｜＜0.8 (7) の条件を満たすことが望ましい。 (6)式の下限を超えるとRFCのみで合焦できる
領域が小さくなるため、十分な合焦領域を確保す
るためには対物レンズの物体側への多大の移動が
不可欠となり、RFCの機械的な構造が複雑とな
るので不適当である。(6)式の上限を超えると、一
眼レフカメラ用のレンズシステムとして必要なバ
ツクフォーカスを確保することが困難となるので
不適当である。また、(7)式の下限を超えると、d0
が長くなり着装可能な対物レンズの数が減少する
ので、汎用性がなくなると共に、RFCのレンズ
長（RFCの最前レンズ面から最終レンズ面まで
の全中心厚）が長くなり、携帯性が悪くなる。(7)
式の上限を超えると、RFCのレンズ長が短くな
つて収差補正の自由度が欠落してしまうので不適
当であると共に、d0が短くなつてRFCの屈折力
が強くなりすぎるため非点収差の補正が困難とな
る。 また、RFCの第１群、第２群、第３群の焦点
距離をそれぞれf1，f2，f3とし、このRFCが装着
される一眼レフカメラボデイのフランジバツクを
MBとするとき、 ｜fR／f1｜＜2.0 (8) ｜fR／f2｜＜4.0 (9) ｜fR／f3｜＜2.0 (10) 0.82＜｜d0／MB｜＜2.8 （11） の条件を満足することも望ましい。 (8)，(9)，(10)式はRFCの各源に分割したときの
適切な屈折力配分を規定する条件である。（11）
式はRFCの汎用性を規定する式であり、下限を
超えると、一眼レフカメラ用レンズとしてのバツ
クフオーカスを十分確保することが困難であると
共に、周辺光量の十分な確保も困難である。（11）
式の上限を超えると、かなり長いバツクフオーカ
スを有する超望遠レンズのごとき対物レンズにし
か装着ができないこととなり、RFCの汎用性が
減少してしまうので不適当である。尚、一眼レフ
カメラボデイのフランジバツクは例えば46.5mmで
ある。 （実施例） 以下に本発明によるRFCの実施例を示す。各
実施例は表１に示す対物レンズを基準として設計
されたものである。この基準対物レンズは本願と
同一出願人により特許出願中のものであり、35ミ
リ判一眼レフカメラ用として焦点距離300mm、Ｆ
ナンバー2.0と極めて明るい望遠レンズである。
表１において、r1，r2，r3は物体側から順次の各
レンズ面の曲率半径、d1，d2，d3は各レンズの中
心厚及び空気間隔、n1，n2，n3……は各レンズの
ｄ線（λ＝587.6nm）に対する屈折率、ν1，ν2，
ν3……は各レンズのアツベ数を表わす。尚、この
対物レンズは最も像側にフイルター（Ｐ）を内蔵
している。
用いることができる合焦用リアコンバージヨンレ
ンズに関する。 （発明の背景） 従来、写真レンズの自動合焦方式は色々知られ
ており、一眼レフレツクスカメラにおいても自動
合焦可能なレンズが種々商品化されている。しか
しながら、これらはいずれもある特定のレンズに
対してのみ自動合焦が可能であるため、自動合焦
用の専用レンズとして製品化されているに過ぎ
ず、汎用性がなく不便であり、しかも効果であつ
た。さらに、動きの速い被写体を望遠レンズで撮
影する際には、望遠レンズの被写界深度が浅いた
め、被写体の動きに合せてフレーミングと合焦と
を同時に行なうことは非常に難しく、応答性の速
い自動合焦用コンバージヨンレンズが望まれてい
る。しかしながら、一般にリアコンバージヨンレ
ンズはこれに装着される対物レンズの収差も拡大
する傾向にあり、近距離合焦時に諸収差が著しく
悪化してしまうため、リアコンバージヨンレンズ
と対物レンズとの合成系の結像性能を良好に維持
し、しかも合焦による収差変動を補正することは
極めて難しいことであつた。 （発明の目的） 本発明の目的は、種々の望遠レンズに汎用的に
用いることができ、簡単な構成で迅速な合焦を可
能とし、しかも近距離合焦時においても優れた結
像性能を維持し得る合焦用リアコンバージヨンレ
ンズ、すなわちリアフオーカスコンバージヨンレ
ンズを提供することにある。 （発明の概要） 本発明は対物レンズとカメラボデイとの間に
装着され該対物レンズとの合成系の焦点距離を該
対物レンズの集合距離よりも拡大するために負の
屈折力を有するリアコンバージヨンレンズであつ
て、光軸上を移動可能な第１群、第１群の像側に
て第１群とは異なる速度で光軸上を移動可能な第
２群、第２群の像側にて第２群とは異なる速度で
光軸上を移動可能な第３群とを有し、第１、第
２、第３群が移動することによつて合焦を行なう
ものである。 一般には前述したごとく、対物レンズにリアコ
ンバージヨンレンズを装着した状態で対物レンズ
を物体側へ移動して近距離合焦を行なうと対物レ
ンズ自体の収差変動が増幅されて収差変動を生ず
る。また、リアフオーカスコンバージヨンレンズ
（以下RFCという）を一体的に移動させて無限遠
から近距離へ合焦を行なう場合には、RFCへの
光束の入射高が大きく変化するためRFC自体で
発生する収差も加わる恐れがある。本発明は上記
のとおり、RFCを３群構成として各群を異なる
速度で移動させることによつて逆向きの収差を発
生させ、合焦に伴う収差変動を極めて良好に補正
することを可能にした。すなわち、像面に対して
対物レンズを固定しRFCを一体的に像側へ移動
する場合に球面収差は負へ、非点収差は正へそれ
ぞれ著しく変動する。これに対して、球面収差を
補正するためには第１群と第２群とのレンズ間隔
を狭くすることが効果的であり、非点収差を補正
するためには第２群と第３群との空気間隔を合焦
と共に変動させるようにすれば効果的である。特
に球面収差を正方向へ非点収差を負方向へ、同時
に補正するために、たとえば第２群と第３群の空
気間隔を合焦と共に狭くしつつRFCを像側へ移
動することによつてより効果的に収差補正が可能
である。またRFCの倍率が大きくなると有限距
離での収差変動が大きく発生するが、負の球面収
差を効率よく補正するためには第１群と第２群と
の空気間隔を狭くすることが必須となる。従つ
て、３つの群を全て像側へ移動する場合には第２
群に対して、第１群をより速い速度で動かすこと
が実用的であり、第１群と第３群とを一体的に移
動するように構成することもできる。 ところで、一般に、望遠レンズはバツクフオー
カスが長く、射出瞳の位置は標準レンズに比べて
像面からより遠くにある。このため、本発明のご
ときRFCでは、標準レンズ用のRECとは異なつ
た構成が必要となる。まず、対物レンズの射出瞳
の位置が像面から遠いため望遠レンズ用RFCの
入射瞳もこれに合せて像面より遠くに形成する構
成としなければならない。そして、対物レンズの
バツクフオーカスが長いために、望遠レンズ用
RFCでは、RFCの最も物体側レンズ面頂点から
対物レンズによる像点までの距離do、すなわち
RFCの物点距離は標準レンズ用RFCよりも長く
することができ、RFCを対物レンズに装着した
ときの無限遠合焦時のバツクフオーカスも長く確
保することができる。また、このようにdoを比
較的長くできるため、射出瞳位置がからなり遠い
対物レンズに装着した場合にも周辺光量を十分確
保できる点で有利である。ところが、RFCを像
側へ移動することによつて有限距離に合焦する
際、所定の撮影倍率を得るのに必要な移動量は、
対物レンズの焦点距離が長いほど大きくなる。こ
のためRFCを対物レンズに装着しての無限遠合
焦時には、合成系のバツクフオーカスをRFCの
移動量を確保すべく十分長くしておく必要があ
る。そして、合成系のバツクフォーカスを十分長
くするために、RFCを構成するレンズ成分をで
きる限り対物レンズ側に配置し、しかもRFCの
全中心厚も小さくする必要がある。 以下、本発明によるリアフオーカスコンバージ
ヨンレンズ（以下RFCという）を図面に基づい
て説明する。第１図は対物レンズ１０と一眼レフ
カメラボデイ２０との間に本発明によるRFC３
０を装着した状態の概略構成を示す断面図であ
る。図中にはフイルム面２１に達する軸上物点か
らの周縁光線を記した。一眼レフカメラボデイ２
０は揺動可能な反射鏡２２、焦点板２３、コンデ
ンサーレンズ２４、ペンタダハプリズム２５、接
眼レンズ２６を有している。反射鏡２２はフイル
ム面２１の露光時以外には通常点線の位置で斜設
されている。一眼レフカメラでは、この揺動反射
鏡２２の揺動空間を確保するために、一眼レフカ
メラボデイ２０のレンズマウント面２８とフイル
ム面２１との距離、いわゆるフランジバツクMB
はカメラボデイに個有の値に定められている。そ
して対物レンズの最後レンズ面と像面との距離、
すなわちバツクフオーカスBf′は反射鏡２２の揺
動空間以上に十分長く設計されている。 従って、RFCを対物レンズに装着した状態で
も対物レンズとの合成系のバツクフオーカスBf
を反射鏡２２の揺動空間以上に確保しなければな
らないし、さらに、近距離物体への合焦のために
RFCを形成する負レンズ群を像側へ移動した場
合でも十分なバツクフオーカスを維持することが
必要である。 このように本発明によるRFCはリアコンバー
ジヨンレンズとしての条件をそのまま満足しなけ
ればならないと同時に、さらに、合焦機能をも十
分達成するために種々の条件を満たすことが必要
である。具体的には、汎用性を求めるため明るい
対物レンズはもとより暗い対物レンズを装着して
も合焦精度を良好に保つためにはRFCが担う拡
大倍率には上限があり、また、至近距離撮影時に
も十分なバツクフオーカスを確保し、かつRFC
の移動量をあまり大きくすることが望ましくない
ので、拡大倍率には下限も存在している。 いま、第２図に示すごとく対物レンズL0とカ
メラボデイ２０との間に本発明によるRFCを装
着し、無限遠物体に合焦した時の合成系の全長
（対物レンズ最前面から像面２１までの距離）を
TLとする。そして、第３図に示すごとく有限距
離物体に合焦した時の全長をTL′とし、対物レン
ズL0とRFC第１群（G1）との間隔D1がΔD1だけ
変化してD1＋ΔD1に、RFC第１群（G1）とRFC
第２群（G2）との間隔D2がΔD2だけ変化してD2
からD2＋ΔD2、RFC第２群（G2）と第３群（G3）
との間隔D3がD3＋ΔD3に、合成系のバツクフオ
ーカスBfがBf＋ΔBfになつたとすると、全長の変
化量ΔTLはΔTL＝TL′−TL＝ΔD1＋ΔD2＋ΔD3
＋ΔBfと表される。 ここで、全長の変化量ΔTLを合成系バツクフ
オーカスの変化量ΔBfで除した係数値αは α＝ΔTL／ΔBf ＝ΔD1／ΔBf＋ΔD2／ΔBf＋ΔD3／ΔBf＋１ となる。そして、 α1＝ΔD1／ΔBf α2＝ΔD2／ΔBf α3＝ΔD3／ΔBf と置けば、 α＝α1＋α2＋α3＋１ となり、α1、α2及びα3は対物レンズL0とRFC第
１群との間隔変化量ΔD1，RFC第１群と第２群
との間隔変化量ΔD2及びRFC第２群と第３群と
の間隔変化量ΔD3それぞれの合成系バツクフオー
カスの変化量ΔBfに対する変化率である。 上記の式により本発明のRFCに関する移動形
態について、合成系バツクフォーカスが変化しな
い場合を除いて、即ちΔBf＝０の場合を除く全て
の場合を表わすことができる。例えば、α＝０の
ときは対物レンズが像面に対して固定され、
RFCのみによつて合焦がなされることを意味す
る。但し、α＝０でα1＝−１、α2＝０、α3＝０の
場合はRFCの各群（G1，G2，G3）が一体となつ
て移動する合焦方式である。 ここで、本発明においては、以下の各条件を満
足するような移動形態で合焦を行なうことが適切
であることが見い出された。 −1.5＜α＜1.5 (1) −2.0＜α1＜1.5 (2) −0.3＜α2＜0.4 (3) −0.3＜α3＜0.4 (4) 1.2＜β＜2.5 (5) 以下にこれらの条件式について詳述する。 条件式(1)の下限を超えると、無限遠から有限距
離に合焦する際にバツクフオーカスが短くなつた
とき（ΔBf＜０）、全合成系の全長が過大に長く
なることを意味している（ΔTL＞０）。このよう
にすると撮影可能領域は拡大するが対物レンズも
物側へ大きく移動していることになるため、機械
的な構造が複雑となるので不適当である。一般に
望遠レンズは標準レンズに比べて非常に大きく大
口径比望遠レンズに至つてはなおさらである。こ
のような大きくて重い光学系を自動合焦するエネ
ルギーも非常に大きいものとなるので望ましくな
い。一方上限を超えると近距離合焦時にバツクフ
オーカスが短くなつたとき（ΔBf＞０）全合成系
の全長が短くなることを意味するが、光学系の全
長を過大に小さくすることは収差補正を困難と
し、合焦による収差変動の補正も困難になる。ま
た近距離合焦時にバツクフォーカスが長くなるよ
うな構成（ΔBf＞０）で合焦したときは、全合成
系の全長が過大に長くなり、やはり下限のとき同
様に機械的構造が複雑となり不適当である。従つ
て、一眼レフカメラ用のレンズシステムにおい
て、自動合焦系を構成しようとするとき、上記の
ような範囲の構造を有していることが実用的であ
る。 条件式２の下限を超えると、ΔBf＜０のとき、
対物レンズとRFCの第１群の間隔が過大に大き
くなり、球面収差は過大に負になり、非点収差は
過大に正になるので不適当である。上限を超える
とΔBf＜０のときRFCのみの移動では倍率を大き
くすることが困難であり、倍率をかせぐために
は、対物レンズを物体側へ大きく移動させること
を同時にしなければならないこととなり、RFC
の移動機構が複雑大型化してしまう。 条件式３はΔBf＜０のとき、負に過大に変動す
る球面収差を補正するためのものである。下限を
超えると過大に負の球面収差が発生し、その他の
諸元によつても補正することが困難となる。上限
を超えると、球面収差が正に過大に変動してやは
り不適当である。また、条件式４の下限を超える
と、ΔBf＜０のとき、非点収差が過大に正となる
ので不適当である。ΔBf＜０のとき、上限を超え
ると、非点収差が過大に負となると共に第２群と
第３群が機械的に干渉してしまうので不適当であ
る。 条件式５の下限を超えると、RFCの屈折力が
弱くなり過ぎ、R.F.Cで特定の有限距離に合焦し
ようとすると、RFCの移動量が過大となるので
不適当である。しかもRFCでピント合せできる
領域が極端に少くなるので、対物レンズの過大な
移動も伴う合焦方式が必要となる。上限を超える
と、対物レンズとRFCとの合成系のＦナンバー
が大きくなつてしまうので、合焦におけ測距精度
が悪くなると共に、自動合焦しようとするとレス
ポンスも遅くなるので不適当である。さらに、収
差補正も一段と困難となるのでレンズ枚数が増加
し複雑な構成になつてしまうのでやはり不適当で
ある。 以上のごとき本発明の基本構成において、
RFCの焦点距離をfR、対物レンズとRFCとの合成
系のバツクフオーカスBfの変化量をΔBf、対物レ
ンズによる像点とRFCの最前レンズ面との距離、
すなわちRFCの物点距離をd0とするとき、 0.1＜｜ΔBf／fR｜＜0.35 (6) 0.4＜｜Bf／d0・β｜＜0.8 (7) の条件を満たすことが望ましい。 (6)式の下限を超えるとRFCのみで合焦できる
領域が小さくなるため、十分な合焦領域を確保す
るためには対物レンズの物体側への多大の移動が
不可欠となり、RFCの機械的な構造が複雑とな
るので不適当である。(6)式の上限を超えると、一
眼レフカメラ用のレンズシステムとして必要なバ
ツクフォーカスを確保することが困難となるので
不適当である。また、(7)式の下限を超えると、d0
が長くなり着装可能な対物レンズの数が減少する
ので、汎用性がなくなると共に、RFCのレンズ
長（RFCの最前レンズ面から最終レンズ面まで
の全中心厚）が長くなり、携帯性が悪くなる。(7)
式の上限を超えると、RFCのレンズ長が短くな
つて収差補正の自由度が欠落してしまうので不適
当であると共に、d0が短くなつてRFCの屈折力
が強くなりすぎるため非点収差の補正が困難とな
る。 また、RFCの第１群、第２群、第３群の焦点
距離をそれぞれf1，f2，f3とし、このRFCが装着
される一眼レフカメラボデイのフランジバツクを
MBとするとき、 ｜fR／f1｜＜2.0 (8) ｜fR／f2｜＜4.0 (9) ｜fR／f3｜＜2.0 (10) 0.82＜｜d0／MB｜＜2.8 （11） の条件を満足することも望ましい。 (8)，(9)，(10)式はRFCの各源に分割したときの
適切な屈折力配分を規定する条件である。（11）
式はRFCの汎用性を規定する式であり、下限を
超えると、一眼レフカメラ用レンズとしてのバツ
クフオーカスを十分確保することが困難であると
共に、周辺光量の十分な確保も困難である。（11）
式の上限を超えると、かなり長いバツクフオーカ
スを有する超望遠レンズのごとき対物レンズにし
か装着ができないこととなり、RFCの汎用性が
減少してしまうので不適当である。尚、一眼レフ
カメラボデイのフランジバツクは例えば46.5mmで
ある。 （実施例） 以下に本発明によるRFCの実施例を示す。各
実施例は表１に示す対物レンズを基準として設計
されたものである。この基準対物レンズは本願と
同一出願人により特許出願中のものであり、35ミ
リ判一眼レフカメラ用として焦点距離300mm、Ｆ
ナンバー2.0と極めて明るい望遠レンズである。
表１において、r1，r2，r3は物体側から順次の各
レンズ面の曲率半径、d1，d2，d3は各レンズの中
心厚及び空気間隔、n1，n2，n3……は各レンズの
ｄ線（λ＝587.6nm）に対する屈折率、ν1，ν2，
ν3……は各レンズのアツベ数を表わす。尚、この
対物レンズは最も像側にフイルター（Ｐ）を内蔵
している。
【表】
以下に本発明によるRFCの第１〜第９実施例
の諸元をそれぞれ表２〜表10に示す。但し、これ
らの各表では表の左端に物体側からの順序を示
し、d0はRFCの最前レンズ面と対物レンズによ
る像点との間隔を表わし、D0は対物レンズの最
前レンズ面から物点までの距離、D1は対物レン
ズとRFCとの空気間隔、D2はRFCの第１群と第
２群との間隔、D3はRFCの第２群と第３群との
間隔、f1はRFC第１群（G1）の焦点距離、f2は
RFC第２群（G2）の焦点距離、f3はRFC第３群
の焦点距離を表わすものとする。また、Bfは
RFCと基準対物レンズとの合成系のバツクフオ
ーカスを表わし、ΔBfはRFCによる無限遠合焦時
と至近距離合焦時とにおけるバツクフォーカスの
変化量を表わし、ＦはRFCと対物レンズとの合
成焦点距離、Ｍは合成系の撮影倍率を表わす。
の諸元をそれぞれ表２〜表10に示す。但し、これ
らの各表では表の左端に物体側からの順序を示
し、d0はRFCの最前レンズ面と対物レンズによ
る像点との間隔を表わし、D0は対物レンズの最
前レンズ面から物点までの距離、D1は対物レン
ズとRFCとの空気間隔、D2はRFCの第１群と第
２群との間隔、D3はRFCの第２群と第３群との
間隔、f1はRFC第１群（G1）の焦点距離、f2は
RFC第２群（G2）の焦点距離、f3はRFC第３群
の焦点距離を表わすものとする。また、Bfは
RFCと基準対物レンズとの合成系のバツクフオ
ーカスを表わし、ΔBfはRFCによる無限遠合焦時
と至近距離合焦時とにおけるバツクフォーカスの
変化量を表わし、ＦはRFCと対物レンズとの合
成焦点距離、Ｍは合成系の撮影倍率を表わす。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
上記第１〜第９実施例のレンズ構成図をそれぞ
れ第４図〜第１２図に示す。各レンズ構成図に
は、無限遠合焦時から近距離合焦を行なうための
第１群（G1）、第２群（G2）、第３群（G3）それ
ぞれに必要な像面に対する、移動量の目安を矢印
で示した。各群の像面に対する移動量は前記の表
より明らかとなるが、第１群（G1）、第２群
（G2）、第３群（G3）の順に移動速度が小さくな
る場合が第１，第４，第５，第６，第８，第９実
施例であり、第２，第３，第７実施例では第２群
（G2）の移動速度が最も小さい。第２実施例では
第３群（G3）の移動速度が最も大きく、第３実
施例では第１群（G1）の移動速度が最大であり、
第７実施例では第１群（G1）と第３群（G3）と
の移動速度がほぼ等しいため第１群（G1）と第
３群（G3）とを一体に移動させることも可能で
ある。また、第１〜第４実施例は最も物体側に正
レンズを有する構成であり、第５〜第９実施例は
最も物体側に負レンズを有する構成である。 上記第１〜第９実施例のRFCをそれぞれ表１
に示した基準対物レンズに装着した場合の諸収差
図を順に、第１３図Ａ，Ｂ〜第２１図Ａ，Ｂに示
す。各図のＡは各RFCを装着した無限遠合焦時
の諸収差図を示し、各図Ｂは各RFCの装着して
RFCにより至近距離に合焦した時の諸収差図を
示す。そして、各収差図には球面収差（Sph）、
非点収差（Ast）、歪曲収差（Dis）基準波長ｄ線
（λ＝587.6nm）に対するｇ線（λ＝435.8nm）の
倍率色収差（Lat，Chr）を示した。 各収差図より、本発明によるRFCの各実施例
とも、無限遠合焦時のみならず近距離合焦時にお
いて非常に優れた結像性能を維持していることが
明らかであり、本発明によるRFCの各群の移動
によつて収差変動が良好に補正されていることが
分る。そして、ここで用いた対物レンズは表１に
示したごとくＦナンバ2.0であつて望遠レンズと
しては極めて明るいものであり、このように明る
い望遠レンズに装着された場合にも各諸収差図に
示したごとく無限遠合焦時においても近距離合焦
時においても優れた結像性能が維持されているこ
とからすれば、Ｆナンバーのより暗いレンズに対
しても十分な性能を持つことは明らかである。従
つて本発明によるRFCが種々の望遠レンズに汎
用的に使用可能であることも明らかである。 尚、対物レンズのピントを無限遠に固定して
RFCのみの移動で合焦できる撮影可能領域は空
間的、機械的制限があるので十分であるとはいえ
ない場合がある。このため、対物レンズのピント
を特定の有限距離に合せ直して、その距離を基準
にしてRFCで異なる有限距離に合焦すれば撮影
可能な範囲を容易に拡大することができる。ま
た、望遠レンズ用のR.F.Cは標準レンズ用のもの
と比べレンズ配置の空間的自由度が豊富である。
よつてレンズ枚数を増すことにより、もつと明る
い対物レンズに装着しても充分な結像性能を有す
るものや、RFCの移動により、合焦領域の広い
高性能なものを実現することができる。 （発明の効果） 以上述べたごとく、本発明によるRFCは、あ
らゆる対物レンズに汎用的に装着でき、コンパク
トであつて、無限遠から近距離までの合焦を簡単
に行なうことができ、しかも合焦による収差変動
を十分良好に補正し、常に優れた結像性能を維持
することが可能である。そして、自動合焦装置と
組合せるならば、種々の望遠レンズに対して１個
のRFCのみによつて合焦が可能であるため、合
焦機構が共通となり望遠レンズを交換しても合焦
機構を何ら交換する必要がなく極めて有用であ
る。
れ第４図〜第１２図に示す。各レンズ構成図に
は、無限遠合焦時から近距離合焦を行なうための
第１群（G1）、第２群（G2）、第３群（G3）それ
ぞれに必要な像面に対する、移動量の目安を矢印
で示した。各群の像面に対する移動量は前記の表
より明らかとなるが、第１群（G1）、第２群
（G2）、第３群（G3）の順に移動速度が小さくな
る場合が第１，第４，第５，第６，第８，第９実
施例であり、第２，第３，第７実施例では第２群
（G2）の移動速度が最も小さい。第２実施例では
第３群（G3）の移動速度が最も大きく、第３実
施例では第１群（G1）の移動速度が最大であり、
第７実施例では第１群（G1）と第３群（G3）と
の移動速度がほぼ等しいため第１群（G1）と第
３群（G3）とを一体に移動させることも可能で
ある。また、第１〜第４実施例は最も物体側に正
レンズを有する構成であり、第５〜第９実施例は
最も物体側に負レンズを有する構成である。 上記第１〜第９実施例のRFCをそれぞれ表１
に示した基準対物レンズに装着した場合の諸収差
図を順に、第１３図Ａ，Ｂ〜第２１図Ａ，Ｂに示
す。各図のＡは各RFCを装着した無限遠合焦時
の諸収差図を示し、各図Ｂは各RFCの装着して
RFCにより至近距離に合焦した時の諸収差図を
示す。そして、各収差図には球面収差（Sph）、
非点収差（Ast）、歪曲収差（Dis）基準波長ｄ線
（λ＝587.6nm）に対するｇ線（λ＝435.8nm）の
倍率色収差（Lat，Chr）を示した。 各収差図より、本発明によるRFCの各実施例
とも、無限遠合焦時のみならず近距離合焦時にお
いて非常に優れた結像性能を維持していることが
明らかであり、本発明によるRFCの各群の移動
によつて収差変動が良好に補正されていることが
分る。そして、ここで用いた対物レンズは表１に
示したごとくＦナンバ2.0であつて望遠レンズと
しては極めて明るいものであり、このように明る
い望遠レンズに装着された場合にも各諸収差図に
示したごとく無限遠合焦時においても近距離合焦
時においても優れた結像性能が維持されているこ
とからすれば、Ｆナンバーのより暗いレンズに対
しても十分な性能を持つことは明らかである。従
つて本発明によるRFCが種々の望遠レンズに汎
用的に使用可能であることも明らかである。 尚、対物レンズのピントを無限遠に固定して
RFCのみの移動で合焦できる撮影可能領域は空
間的、機械的制限があるので十分であるとはいえ
ない場合がある。このため、対物レンズのピント
を特定の有限距離に合せ直して、その距離を基準
にしてRFCで異なる有限距離に合焦すれば撮影
可能な範囲を容易に拡大することができる。ま
た、望遠レンズ用のR.F.Cは標準レンズ用のもの
と比べレンズ配置の空間的自由度が豊富である。
よつてレンズ枚数を増すことにより、もつと明る
い対物レンズに装着しても充分な結像性能を有す
るものや、RFCの移動により、合焦領域の広い
高性能なものを実現することができる。 （発明の効果） 以上述べたごとく、本発明によるRFCは、あ
らゆる対物レンズに汎用的に装着でき、コンパク
トであつて、無限遠から近距離までの合焦を簡単
に行なうことができ、しかも合焦による収差変動
を十分良好に補正し、常に優れた結像性能を維持
することが可能である。そして、自動合焦装置と
組合せるならば、種々の望遠レンズに対して１個
のRFCのみによつて合焦が可能であるため、合
焦機構が共通となり望遠レンズを交換しても合焦
機構を何ら交換する必要がなく極めて有用であ
る。
第１図は、対物レンズと一眼レフカメラボデイ
の間に本発明によるリアフオーカスコンバージヨ
ンレンズを装着した状態の概略構成を示す断面
図、第２図は対物レンズとカメラボデイとの間に
本発明によるRFCを装着し、無限遠物体に合焦
したときの合成系の概略構成図、第３図は第２図
同様にRFCを装着し有限距離物体に合焦したこ
ときの概略構成図、第４図〜第１２図は、それぞ
れ第１〜第９実施例のレンズ構成図、第１３図
Ａ，Ｂ〜第２１図Ａ，Ｂはそれぞれ第１〜第９実
施例の諸収差図であり、各図のＡは無限遠合焦状
態を、各図Ｂは最至近距離合焦状態を示す。 主要部分の符号の説明、１０……対物レンズ、２
０……カメラボデイ、３０，RFC……リアフオ
ーカスコンバージヨンレンズ、G1……第１群、
G2……第２群、G3……第３群。
の間に本発明によるリアフオーカスコンバージヨ
ンレンズを装着した状態の概略構成を示す断面
図、第２図は対物レンズとカメラボデイとの間に
本発明によるRFCを装着し、無限遠物体に合焦
したときの合成系の概略構成図、第３図は第２図
同様にRFCを装着し有限距離物体に合焦したこ
ときの概略構成図、第４図〜第１２図は、それぞ
れ第１〜第９実施例のレンズ構成図、第１３図
Ａ，Ｂ〜第２１図Ａ，Ｂはそれぞれ第１〜第９実
施例の諸収差図であり、各図のＡは無限遠合焦状
態を、各図Ｂは最至近距離合焦状態を示す。 主要部分の符号の説明、１０……対物レンズ、２
０……カメラボデイ、３０，RFC……リアフオ
ーカスコンバージヨンレンズ、G1……第１群、
G2……第２群、G3……第３群。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対物レンズとカメラボデイとの間に装着され
該対物レンズとの合成系の焦点距離を該対物レン
ズの焦点距離よりも拡大するために負の屈折力を
有するリアコンバージヨンレンズであつて、光軸
上を移動可能な第１群、該第１群の像側にて該第
１群とは異なる速度で光軸上を移動可能な第２
群、該第２群の像側にて該第２群とは異なる速度
で光軸上を移動可能な第３群とを有し、合焦の際
に該第１、第２、第３群が移動し、該リアコンバ
ージヨンレンズの無限遠合焦時における焦点距離
の拡大率をβとし、合焦時における前記対物レン
ズと前記第１群との間隔変化量ΔD1、前記第１群
と前記第２群との間隔変化量ΔD2及び前記第２群
と前記第３群との間隔変化量ΔD3それぞれの、該
対物レンズと該リアコンバージヨンレンズとの合
成系のバツクフオーカスの変化量ΔBfに対する変
化率をα1、α2、α3とし、 α＝α1＋α2＋α3＋１ と定義するとき、 −1.5＜α＜1.5 (1) −2.0＜α1＜1.5 (2) −0.3＜α2＜0.4 (3) −0.3＜α3＜0.4 (4) 1.2＜β＜2.5 (5) の各条件を満たすことを特徴とするリアフオーカ
スコンバージヨンレンズ。 ２ 前記リアコンバージヨンレンズの焦点距離を
fR、前記対物レンズと前記リアコンバージヨンと
の合成系のバツクフオーカスをBf、前記リアコ
ンバージヨンの物点距離をd0とするとき、 0.1＜｜ΔBf／fR｜＜0.35 (6) 0.4＜｜Bf／d0・β｜＜0.8 (7) の条件を満足することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のリアフオーカスコンバージヨンレ
ンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138523A JPS6029718A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 望遠レンズ用リアフォ−カスコンバ−ジョンレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138523A JPS6029718A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 望遠レンズ用リアフォ−カスコンバ−ジョンレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029718A JPS6029718A (ja) | 1985-02-15 |
| JPH0430563B2 true JPH0430563B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=15224136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138523A Granted JPS6029718A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 望遠レンズ用リアフォ−カスコンバ−ジョンレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029718A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4717238B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2011-07-06 | 富士フイルム株式会社 | リアコンバージョンレンズ |
| JP6304969B2 (ja) * | 2013-08-09 | 2018-04-04 | キヤノン株式会社 | アタッチメント光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP6265768B2 (ja) * | 2014-02-10 | 2018-01-24 | オリンパス株式会社 | テレコンバーター及びそれを備えた撮像システム |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP58138523A patent/JPS6029718A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6029718A (ja) | 1985-02-15 |
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