JPH0660970B2 - 望遠レンズ用リアフオ−カスコンバ−ジヨンレンズ - Google Patents

望遠レンズ用リアフオ−カスコンバ−ジヨンレンズ

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JPH0660970B2
JPH0660970B2 JP27828484A JP27828484A JPH0660970B2 JP H0660970 B2 JPH0660970 B2 JP H0660970B2 JP 27828484 A JP27828484 A JP 27828484A JP 27828484 A JP27828484 A JP 27828484A JP H0660970 B2 JPH0660970 B2 JP H0660970B2
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rfc
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芳徳 濱西
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/02Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
    • G02B15/10Optical 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
    • G02B15/12Optical 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (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
とのできる合焦用リアコンバージョンレンズに関する。
(発明の背景) 一眼レフレックカメラ用の写真レンズの合焦を、そのレ
ンズとカメラ本体との間に装着されるリアコンバージョ
ンレンズの軸上移動によって行うこと、及びこのための
リアコンバージョンレンズについては、既に本願と同一
出願人による特開昭58−123515号公報や特開昭58−1294
11号公報により知られている。これらのリアコンバージ
ョンレンズを、その合焦機能に因んでリアフォーカスコ
ンバージョンレンズ(以下、RFCと略称する)と呼ん
でいる。合焦動作を対物レンズによらずカメラ本体に近
い位置のリアコンバージョンレンズによって行うため、
特に自動合焦用のレンズとして有用である。
ところで、前掲の各公開特許公報に開示されたRFCで
は、いずれもこれらが装着可能な対物レンズが所謂標準
レンズであった為、望遠レンズや超望遠レンズのように
対物レンズの射出瞳位置が像面から遠い場合には、十分
な結像性能を維持することは困難であったし、周辺光量
も不足しがちであった。さらに、これらのRFCでは合
焦に際して望遠レンズ用として用いるためには移動量が
小さ過ぎるため、超望遠レンズを装着したときにはRF
Cのみで合焦可能な撮像領域は非常に狭いものとならざ
るを得ず、合焦機能としては十分ではなかった。
(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装着可能
であって、優れた結像性能を維持し、しかも口径が小さ
く小型な形状の合焦用リアコンバージョンレンズを提供
することにある。
(発明の概要) 本発明によるRFCは、対物レンズとカメラ本体との間
に装着され、該対物レンズとの合成焦点距離を該対物レ
ンズの焦点距離よりも拡大すると共に、該対物レンズ及
び該カメラ本体に対して相対的に光軸上を移動すること
によって所定の近距離までの物体に合焦可能なリアコン
バージョンレンズにおいて、正屈折力の第1レンズ群、
負屈折力の第2レンズ群及び像側に凸面を向けたメニス
カス形状のレンズ成分と物体側により強い曲率の面を向
けた負レンズとを有する第3レンズ群とでこのリアコン
バージョンレンズを構成するものである。そして、前記
第3レンズ群中の負レンズの形状因子をQ、該第3レ
ンズ群中の像側に凸面を向けたメニスカス形状レンズ成
分の形状因子をQ、該リアコンバージョンレンズの無
限遠合焦状態における倍率をβ、該リアコンバージョン
レンズの焦点距離をf、前記対物レンズと該リアコン
バージョンレンズとの合成系のバックフォーカスの変化
量をΔBf、該第3レンズ群の合成焦点距離をf3とすると
き、 0.65<Q<3.5 (1) −3.5<Q<−0.8 (2) 1.2<β<2.5 (3) 0.03<|ΔBf/f|<0.35 (4) |f/f3|<3.1 (5) の各条件を満足するものである。
但し、形状因子Qは、そのレンズの物体側レンズ面の曲
率半径をR、像側レンズ面の曲率半径をRとすると
き、 で定義するものとする。
このような本発明によるRFCは汎用性を高めるために
明るい対物レンズはもとより、Fナンバーの大きな暗い
対物レンズに装着される場合にも合焦精度を良好に保た
めにRFCが担う倍率には上限が存在する。また、至近
距離への合焦時にも十分なバックフォーカスを確保し、
かつRFCの合焦のための移動量をあまり大きくするこ
とは望ましくないのでその拡大倍率には下限も存在して
いる。さらに、RFCの後群の略効径を小さくしてRF
Cを対物レンズに装着した場合の合成系における周並光
量の減少を防ぐ必要からも同様に拡大倍率の下限が規定
される。また、前述した如く、一般に望遠レンズではバ
ックフォーカスが長く射出瞳の位置は標準レンズに比べ
て像面からより遠いため、望遠レンズ用RFCではこれ
に合わせて設計されなければならない。
本発明においては、特に後方群としての第3レンズ群の
構成を特徴としており、この第3レンズ群を像側に凸面
を向けたメニスカス形状のレンズ成分と物体側により強
い曲率の面を向けた負レンズとで構成することにより、
RFCの後方群の口径を小さくすることができると共
に、優れた結像性能を維持することが可能となる。そし
て、自動合焦機構をRFCの周囲に装備することとすれ
ば、コンパクトな合焦用コンバーターを実現することが
可能となる。
以下に本発明による上記の各条件式について説明する。
条件式(1)は第3レンズ群中の負レンズの形状を規定す
るものであり、この下限を外れる場合には球面収差、非
点収差及び歪曲収差が共に過大となり、近距離合焦にお
いては特にこれらの収差の劣下が著しくなってしまう。
一方、この条件の上限を越える場合には、球面収差、非
点収差及び歪曲収差が共に正に過大となってしまう。ま
た、条件式(2)は第3群中で像側に凸面を向けたメニス
カス形状成分の適切な形状を規定するものである。この
条件の下限を外れる場合には、球面収差、非点収差が過
大となる一方、上限を越える場合には非点収差、歪曲収
差が過大に正となってしまいいずれの場合にも良好な結
像性能を維持することが難しくなる。
条件式(3)はRFCの本質的な構造を規定するものであ
る。この条件の下限を外れる場合には、或る有限距離に
まで合焦する場合の撮影倍率が低く、且つRFCとして
の負の屈折力が弱くなるため合焦のための移動量が大き
くなってしまう。一方上限を越える場合には、RFCの
屈折力が過大となり、緒収差の補正が困難となり、この
補正のためにはレンズ枚数が増加することとなって構成
が複雑化する。また、対物レンズとの合成系のFナンバ
ーが大きくなって暗いレンズ系となり、合焦精度の低下
及び合焦用センサーのレスポンスの遅速化が避けられな
くなる。
条件式(4)はRFCの合焦能力に関するものであり、無
限遠から実用上十分な近距離までの合焦を可能とするた
めのRFCとしての移動領域とRFCの屈折力との関係
を規定するものである。この条件の上限を越える場合に
は、RFCの屈折力が負に過大となりペッツバール和も
負に過大となり、さらに球面収差の補正も困難となって
良好な結像性能を維持することができなくなる。そし
て、一眼レフレックスカメラ用のレンズとして十分なバ
ックフォーカスを確保し得る限界までRFCを側像へ移
動することによって合焦可能領域を拡大することとした
場合、至近距離への合焦では球面収差が負に過大とな
り、非点収差が正に過大となるので両者のバランス良い
補正を行うことが困難となる。一方この条件の下限を外
れる場合には、RFCのみによって合焦し得る領域が極
端に狭くなり、対物レンズによる従来の一般的合焦機能
に大きく依存することとなるためRFCの本来的効果が
低下してしまう。
条件式(5)はRFCの屈折力に対する第3レンズ群の屈
折力の比であり、RFCの適切な屈折力配分を規定する
ものである。この条件を外れる場合には、f12・f
0のとき、対物レンズによる像点からRFCの最前レン
ズ面までの距離d0の絶対値が大きくなり、RFCの汎用
性が低下し、また、f12<0のとき、後方群としての第
3レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて良好な収差補正が
困難となってしまう。そして、この条件においては、 0.1<|f/f3| をさらに満足することが望ましい。この下限を外れる場
合には、RFCの倍率βが一定のもとで、f12・f
0 のときには対物レンズとRFCと合成系のバックフ
ォーカスを十分確保することが困難となり、またf12
0のとき、前方群としての第1レンズ群と第2レンズ群
との合成屈折力が強くなり過ぎるため、縮収差の補正が
難しくなりレンズ枚数を増加して構成を複雑にしなけれ
ばならなくなる。
以上の如き本発明の構成において、第3レンズ群の屈折
力は正である場合も負である場合も可能である。但し、
第3レンズ群の最も物体側には正レンズが、そして最も
像側には負レンズが配置されることが必要であり、この
ような構成によってRFC後方群の口径を小さくするこ
とが可能となる。そして、第1レンズ群の最も物体側に
負レンズを設ける場合には、第3レンズ群中の物体側メ
ニスカス成分の屈折力は正であることが望ましく、この
ときには単一の正メニスカスレンズとすることができ
る。また、第1レンズ群の最も物体側に正レンズを設け
る場合には、第3レンズ群中の物体側メニスカス成分を
負屈折力として負と正との貼合せからなるメニスカス負
レンズとすることが望ましい。また、最も像側の負レン
ズを貼合せとすることも可能である。
尚、対物レンズによる像点からRFCの第1面までの距
離dが比較的小さい構成とすれば、合焦による球面収
差の変動を小さく抑えるために有利であるが、あまり小
さくすると合焦範囲が狭くなってしまう。逆にdが大
き過ぎるとバックフォーカスの短いレンズへの装着が不
可能となり、汎用性が低下する。
そして、第2レンズ群中の物体側のメニスカス形状成分
の物体側レンズ面の面屈折力をφ、第3レンズ群中の
像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像側レンズ面
の面屈折力をφとするとき、 0.1<f・φ<1.0 (6) −0.9<f・φ< 0 (7) の条件を満足することが望ましい。
(実施例) 次に、本発明による実施例について説明する。本発明に
よる実施例は、いずれも35mm一眼レフレックスカメラ用
で焦点距離300mmFナンバー2.0という極めて明るい望遠
レンズを基準として設計されたものである。
第1図は本発明による第1実施例のRFCを基準対物レ
ンズLとしての上記望遠レンズに装着した場合の全体
的レンズ構成図である。そして、第2図には第1実施例
としてのRFCのみのレンズ構成を拡大して示した。図
示の如く、本第1実施例では、第1レンズ群G1はそれぞ
れ単一の両凸正レンズ、両凹負レンズ及び両凸正レンズ
で構成され、第2レンズ群G2は負レンズと正レンズとの
貼合せで構成され、第3レンズ群G3は像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズと同じく像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズとで構成されている。
第2実施例は第3図に示す如く、上記第2実施例とほぼ
同様の構成を有するものである。
第4図に示した第3実施例では、第1レンズ群G1中の両
凹負レンズとその像側の両凸正レンズとを貼合せて構成
したものであり、その他の構成は上記第1実施例とほぼ
同様である。上記の第1〜第3実施例では、いずれも第
3レンズ群G3中のメニスカス成分が単一の正メニスカス
レンズ構成されており、第3レンズ群G3としては合成で
正の屈折力を有している。
第5図の第4実施例では、第1レンズ群G1を物体側から
順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正
レンズとの貼合せからなる正レンズで構成しており、第
2レンズ群G2は互いに分離された両凹負レンズと両凸正
レンズとで構成されている。また、第3レンズ群G3中の
メニスカス成分を両凹負レンズと両凸正レンズとの貼合
せで構成し、第3レンズ群G3として合成で負の屈折力を
有する構成となっている。
第6図に示した第5実施例では、第1レンズ群G1が物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、これと分離さ
れた両凸正レンズとで構成さているものである。第2レ
ンズ群G2の構成は第1実施例と同様に両凹負レンズと両
凸正レンズとの貼合せで構成されており、第3レンズ群
G3中のメニスカス成分は第4実施例のそれとほぼ同様に
構成されている。
第7図に示した第6実施例では、第1レンズ群G1が物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズと
の貼合せで構成されており、その他の構成は第5実施例
とほぼ同様に構成されている。第5図から第7図に示し
た第4〜第6実施例においては、第1レンズ群G1の最も
物体側に負レンズが配置されているため、第3レンズ群
G3としての屈折力は負である。
第8図に示した第7実施例では、第1レンズ群G1は単一
の両凸正レンズで構成され、第2レンズ群G2は像側によ
り強い曲率の面を向けた単一の負レンズ、及び両凸正レ
ンズと負レンズとの接合レンズで構成されている。第3
レンズ群G3は前述した第1実施例とほぼ同様の構成を有
しはいるが、第3レンズ群G3として弱い負の屈折力を有
している。そして、この第7実施例では、RFCによる
合焦の最も収差変動を補正するために、第2レンズ群G2
と第3レンズ群G3との間隔を変化させている。即ち、よ
り近距離への合焦のために第1レンズ群G1と第2レンズ
群G2とを一体的に像側へ移動すると共に第3レンズ群G3
をこれらよりも小さい量だけ像側へ移動し、第2レンズ
群G2と第3レンズ群G3との間隔が縮小される。
以下の表1にはまず基準対物レンズの緒元を示し、表2
〜表8にはそれぞれ順に第1〜第7実施例の緒元を示
す。この基準対物レンズは、本願と同一出願人による特
願昭58−137379号公報に開示されたものであり、この基
準対物レンズの最も像側にはフィルターFが設けられて
いる。
表中、左端の数字は物体側からの順序を表し、し、Fは
表1に示した基準対物レンズとの合成系の焦点距離、M
は合成系による撮影倍率を表す。また、D0は対物レンズ
最前面から物体までの距離、D1は対物レンズとRFCと
の空気間隔、Bfは対物レンズとRFCとの合成系のバッ
クフォーカス、dは対物レンズによる像点からRFC
の第1面までの距離、ΔBはRFCの合焦に伴うバッ
クフォーカスの変化量であり、f12は第1レンズ群G1
第2レンズ群G2との合成焦点距離、fは第3レンズ群
G3の焦点距離を表し、Pは基準対物レンズとRFCと
の合成系におけるペッツバール和を表すものとする。
上記第1〜第7実施例についての緒収差図をそれぞれ順
に、第9図(A)(B)〜第15図(A)(B)に示
す。各図の(A)は無限遠合焦状態を、各図の(B)は
RFC単独による至近距離合焦状態を表している。各収
差図では、d線(λ=587.6nm)を基準とし、g線(λ
=435.8nm)により色収差を表し、倍率色収差も併記し
た。
各収差図からいずれの実施例も無限遠合焦状態において
は勿論近距離合焦状態においても優れた結像性能を維持
していることが明らかである。そして、上記の実施例が
全て表1に示したごとき極めて明るい望遠レンズを基準
として設計されていることから、これらのRFCが種々
の望遠レンズに対して汎用的に使用可能であることも明
らかである。
(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば種々の望遠レンズに汎用的
に装着可能であって、優れた結像性能を維持し、しかも
口径が小さく小型な形状の合焦用リアコンバージョンレ
ンズが達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるRFCを望遠レンズに装着した
状態のレンズ構成図、第2図〜第8図は第1実施例〜第
7実施例のレンズ構成図、第9図(A)(B)〜第15
図(A)(B)は第1実施例〜第7実施例の諸収差図で
あり、各図の(A)は無限遠合焦状態、(B)は近距離
合焦状態をそれぞれ表している。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……第1レンズ群 G2……第2レンズ群 G3……第3レンズ群

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物レンズとカメラ本体との間に装着さ
    れ、該対物レンズとの合成焦点距離を該対物レンズの焦
    点距離よりも拡大すると共に、該対物レンズ及び該カメ
    ラ本体に対して相対的に光軸上を移動することによって
    所定の近距離までの物体に合焦可能なリアコンバージョ
    ンレンズにおいて、該リアコンバージョンレンズは物体
    側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2
    レンズ群及び像側に凸面を向けたメニスカス形状のレン
    ズ成分と物体側により強い曲率の面に向けた負レンズと
    を有する第3レンズ群を有し、前記第3レンズ群中の負
    レンズの形状因子をQ、該第3レンズ群中の像側に凸
    面を向けたメニスカス形状レンズ成分の形状因子Q
    該リアコンバージョンレンズの無限遠合焦状態における
    倍率をβ、該リアコンバージョンレンズの焦点距離をf
    、前記対物レンズと該リアコンバージョンレンズとの
    合成系のバックフォーカスの変化量をΔBf、該第3レン
    ズ群の合成焦点距離をf3とするとき、 0.65<Q<3.5 (1) −3.5<Q<−0.8 (2) 1.2<β<2.5 (3) 0.03<|Δ(デルタ)Bf/f|<0.35 (4) |f/f3|<3.1 (5) の各条件を満足することを特徴とするリアフォーカスコ
    ンバージョンレンズ。
JP27828484A 1984-12-27 1984-12-27 望遠レンズ用リアフオ−カスコンバ−ジヨンレンズ Expired - Lifetime JPH0660970B2 (ja)

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