JPH10123415A - 変倍範囲可変光学系 - Google Patents

変倍範囲可変光学系

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JPH10123415A
JPH10123415A JP8294444A JP29444496A JPH10123415A JP H10123415 A JPH10123415 A JP H10123415A JP 8294444 A JP8294444 A JP 8294444A JP 29444496 A JP29444496 A JP 29444496A JP H10123415 A JPH10123415 A JP H10123415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
extender
lens
variable
optical system
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP8294444A
Other languages
English (en)
Inventor
Goji Suzuki
剛司 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】撮影レンズとエクステンダーとの簡素化を図っ
て小型・軽量な光学系とし、しかも諸収差を良好に補正
することができる変倍範囲可変光学系を提供する。 【解決手段】合焦部G1と、変倍部G2,G3と、合焦部
と変倍部との像側に配置した結像部G4とを有する撮影
レンズと、エクステンダーGEとからなり、撮影レンズ
の光路中にエクステンダーGEを着脱することにより、
撮影レンズの変倍範囲を遷移させる変倍範囲可変光学系
において、撮影レンズの結像部G4は前群G4Fと後群G
4Bとを有し、エクステンダーGEは負の屈折力を有し、
エクステンダーGEを撮影レンズの光路中に装着するに
際して、結像部の後群G4Bを物体側ヘ移動し、移動した
後群の像面側にエクステンダーGEを装着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばビデオカメ
ラ、銀塩フィルムカメラ等の変倍光学系に関し、特に変
倍範囲を遷移させることができる変倍範囲可変光学系に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりズームレンズの変倍範囲の拡大
方法としては、大まかに分けて次のような手法が提案さ
れている。すなわち、(1)ズームレンズの前方に、ア
フォーカルコンバーターを装着するもの、(2)ズーム
レンズを構成するレンズ群のうち変倍中固定の結像部
(リレーレンズ系)内に、エクステンダーを装着するも
の、(3)ズームレンズの最終レンズと像面との間に、
リヤーコンバーターを装着するもの、などである。
(3)のリアーコンバーターは、撮影レンズの像面側に
装着されて、撮影レンズとの合成焦点距離を撮影レンズ
単独の焦点距離よりも拡大する機能を有しており、35
mmレフレックスカメラ用の撮影レンズに装着するリア
ーコンバーターなどがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術のうち、例えば(3)のリヤーコンバーターについ
ていうと、テレ比を比較的小さくできるものの、単にリ
ヤーコンバーターを装着するだけであるから、次のよう
な問題点がある。すなわち撮影レンズは元々収差補正を
施してあるから、コンバーターを装着したときにも諸収
差が補正されるためには、コンバーターレンズ単独で諸
収差を良好に補正しておく必要があり、したがってコン
バーターのレンズ構成枚数が増えて大型化する。また、
特にテレビカメラにおいては、カメラ用のコンバーター
レンズを装着すると、射出瞳の関係でカラーシェーディ
ングの原因にも成りかねない。
【0004】また上記(2)の技術についていうと、エ
クステンダーを装着するための空気間隔を予め確保して
おく必要があり、撮影レンズの大型化を招く。例えば、
特開平7−325252のように、エクステンダーの構
成は少なくとも正レンズ群と負レンズ群の構成、すなわ
ちいわゆるガリレオ系のタイプを構成しなければならな
いため、その分、エクステンダーを挿入するスペースを
確保しておかなければならず、レンズ系全体が大きくな
ってしまう。
【0005】さらに、特開平6−303469や特開平
6−230279のような光学系は、撮影レンズ本体の
結像部(リレーレンズ系)の全体もしくはその前群を交
換して倍率を遷移させるシステムであり、変換するレン
ズ群のレンズ構成枚数を増やすばかりか、交換のための
スペースを確保しなければならず好ましくない。そこで
本発明は上記のような問題点を解消し、エクステンダー
の配置方法に工夫を凝らすことにより、撮影レンズとエ
クステンダーとの簡素化を図って小型・軽量な光学系と
し、しかも諸収差を良好に補正することができる変倍範
囲可変光学系を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、合焦部と、
変倍部と、合焦部と変倍部との像側に配置した結像部と
を有する撮影レンズと、エクステンダーとからなり、撮
影レンズの光路中にエクステンダーを着脱することによ
り、撮影レンズの変倍範囲を遷移させる変倍範囲可変光
学系において、撮影レンズの結像部は前群と後群とを有
し、エクステンダーは負の屈折力を有し、エクステンダ
ーを撮影レンズの光路中に装着するに際して、結像部の
後群を物体側ヘ移動し、移動した後群の像面側にエクス
テンダーを装着することを特徴とする変倍範囲可変光学
系である。
【0007】本発明はまた、合焦部と、変倍部と、合焦
部と変倍部との像側に配置した結像部とを有する撮影レ
ンズと、エクステンダーとからなり、撮影レンズの光路
中にエクステンダーを着脱することにより、撮影レンズ
の変倍範囲を遷移させる変倍範囲可変光学系において、
エクステンダーは負の屈折力を有し、エクステンダーを
撮影レンズの光路中に装着するに際して、結像部の全体
を物体側ヘ移動し、移動した結像部の像面側にエクステ
ンダーを装着することを特徴とする変倍範囲可変光学系
である。
【0008】撮影レンズの焦点距離を遷移するために、
撮影レンズの光路中に単にエクステンダーを装着するだ
けであると、エクステンダーは負の屈折力を有するレン
ズ群と正の屈折力を有するレンズ群とによって構成しな
ければならなくなる。しかるに本発明では、結像部の後
群又は結像部の全体を光軸方向に移動し、移動したレン
ズ群の像面側にエクステンダーを装着しているから、エ
クステンダーを負のレンズ群のみによって構成すること
ができる。この結果、エクステンダーのレンズ構成の簡
略化を図ることができる。また撮影レンズについても、
エクステンダーを装着できるだけの空間を常に確保して
おく必要はなく、結像部の後群又は結像部の全体を光軸
方向に移動した後にエクステンダーを装着できれば足り
るから、撮影レンズの大型化を招くことがない。こうし
て本発明の配置構成を採用することにより、良好かつ無
駄のないレンズ系を達成することができる。
【0009】本発明においては、エクステンダー内の少
なくとも1枚の負レンズの屈折率をnEとするとき、 nE>1.7 (1) なる条件を満たすことが好ましい。(1)式の下限値を
越えると、ぺッツバール和が大きくマイナスになり、像
面補正が困難になり思わしくない。
【0010】また本発明においては、 fMB:撮影レンズの光路中にエクステンダーを装着する
に際して、物体側へ移動させるレンズ群の焦点距離 fE:エクステンダーの焦点距離 としたとき、 0.1<|fMB/fE|<3 (2) なる条件を満たすことが好ましい。(2)式は全系の焦
点距離の範囲を遷移する遷移倍率の範囲を示したもので
ある。条件式(2)の上限値を越えると、遷移倍率が強
くなりすぎ、移動させるレンズ群とエクステンダーとの
間隔が増大し、また諸収差、特に像面収差の補正が困難
となり思わしくない。逆に、条件式(2)の下限値を超
えると、エクステンダーの屈折力が弱くなるが、遷移倍
率が小さくなりすぎ、エクステンダーを取り付けたとき
と除去したときとで全系の焦点距離の範囲が余り変わら
ず、有益な効果を伴う利用法とはいえない。
【0011】なお、撮像レンズの光路中にエクステンダ
ーを着脱することにより、撮影レンズの焦点距離の範囲
を変化させることのみならず、エクステンダーを光軸方
向に移動することにより、フォーカス時の焦点移動を補
正することも可能であり、更にエクステンダーを光軸方
向に移動することにより、変倍効果を得ることも可能で
ある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明による変倍範囲可変
光学系の実施の形態を説明する。図1は、第1実施例と
第2実施例について、エクステンダーを装着していない
ときの撮影レンズのレンズ構成図を示す。また、図2と
図3は、それぞれ第1実施例と第2実施例のエクステン
ダーを装着したときの撮影レンズの要部を示す。すなわ
ち、第1実施例と第2実施例とは、エクステンダーは異
なるものの、撮影レンズ本体は同一の構成となってい
る。両実施例の撮影レンズは、物体側から順に合焦部と
変倍部と結像部とを有し、合焦部は、正の屈折力を持つ
第1レンズ群G1によって構成されている。変倍部は、
負の屈折力を持ち広角端から望遠端への変倍に際して光
軸に沿って物体側から像面側へ移動する第2レンズ群G
2と、変倍に伴う像面変動を補正するように光軸に沿っ
て移動する第3レンズ群G3とによって構成されてい
る。結像部は、正の屈折力を持つ第4レンズ群前群G4F
と、正の屈折力を持つ第4レンズ群後群G4Bとによって
構成されている。この撮影レンズの変倍範囲を遷移させ
るには、第4レンズ群後群G4Bを物体側に移動し、移動
した第4レンズ群後群G4Bの像面側に、負の屈折力を有
するエクステンダーGEを装着することによって行う。
【0013】以下の表1に、第1実施例と第2実施例の
撮影レンズの諸元を掲げる。表1において、[全体諸
元]中、fは全系の焦点距離、Yは像高を表す。[レン
ズ諸元]中、第1欄Noは物体側からの各レンズ面の番
号、第2欄rは各レンズ面の曲率半径、第3欄dは各レ
ンズ面の間隔、第4欄νは各レンズのd線(λ=58
7.6nm)を基準としたアッベ数、第5欄ndは各レ
ンズのd線に対する屈折率、第6欄は各レンズの属する
レンズ群番号を表す。第1欄に*印を付したレンズ面は
非球面を表し、非球面レンズ面のrは頂点曲率半径を示
す。非球面形状は、次式にて表される形状である。非球
面レンズ面の円錐定数κと非球面係数Cnを、[非球面
データ]に示す。[非球面データ]に示されていない非
球面係数Cnは、すべて0である。 但し、y:光軸からの高さ S(h):光軸からの高さyにおける非球面から接平面
までの光軸方向の距離 r:近軸曲率半径 κ:円錐定数 Cn:第n次の非球面係数 である。なお、各実施例共、レンズの最終面と像面との
間に、色分解プリズムや各種フィルター等の平行平面板
が配置されており、これらを含めて収差補正されている
ため、これらの諸元も併せて示す。
【0014】また、以下の表2と表3に、それぞれ第1
実施例と第2実施例のエクステンダーを装着したときの
撮影レンズの諸元を掲げる。但し、第27面までは表1
と同じであるから省略する。表2ではa1からa3まで
のレンズ面がエクステンダーであり、表3ではb1から
b3までのレンズ面がエクステンダーである。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】 [全体諸元] f=15.5〜282.2 fMB=35.6 fE=-60.9 [レンズ諸元] No r d ν nd 27 561.006 5.08 28 41.484 6.10 65.77 1.46450 G4B 29 -45.254 0.70 30 -55.060 1.50 39.82 1.86994 G4B 31 27.737 7.00 64.10 1.51680 G4B 32 -57.220 0.10 33 78.227 6.10 40.76 1.58144 G4B 34 -27.232 1.50 39.82 1.86994 G4B 35 -4389.239 0.10 36 35.109 5.50 65.77 1.46450 G4B 37 -68.189 1.00 a1 31.411 2.08 33.89 1.80384 GE a2 13.992 3.85 23.82 1.84666 GE a3 17.146 36.24 38 ∞ 30.00 38.03 1.60342 39 ∞ 16.20 64.10 1.51680 40 ∞ 1.29 [条件式対応値] nE=1.803 |fMB/fE|=0.58
【0017】
【表3】 [全体諸元] f=15.5〜282.2 fMB=35.6 fE=-62.3 [レンズ諸元] No r d ν nd 27 561.006 5.08 28 41.484 6.10 65.77 1.46450 G4B 29 -45.254 0.70 30 -55.060 1.50 39.82 1.86994 G4B 31 27.737 7.00 64.10 1.51680 G4B 32 -57.220 0.10 33 78.227 6.10 40.76 1.58144 G4B 34 -27.232 1.50 39.82 1.86994 G4B 35 -4389.239 0.10 36 35.109 5.50 65.77 1.46450 G4B 37 -68.189 1.00 b1 33.793 3.85 23.82 1.84666 GE b2 132.30 2.08 33.89 1.80384 GE b3 18.13 36.24 38 ∞ 30.00 38.03 1.60342 39 ∞ 16.20 64.10 1.51680 40 ∞ 1.29 [条件式対応値] nE=1.803 |fMB/fE|=0.57
【0018】図4に第1実施例と第2実施例について、
エクステンダーを装着していないときの撮影レンズの広
角端と望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示
す。また図5と図6に、それぞれ第1実施例と第2実施
例のエクステンダーを装着したときの撮影レンズの諸収
差を示す。なお非点収差図中、点線はメリジオナル像面
を表し、実線はサジタル像面を表す。各収差図より明ら
かなように、両実施例ともエクステンダーを除去したと
きも装着したときも、良好な結像性能を有することが分
かる。
【0019】
【発明の効果】以上の如く、本発明によればエクステン
ダーを適切に配置しているから、レンズ系の簡素化を図
りつつ、小型・軽量な変倍範囲可変光学系を実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1実施例と第2実施例のエクス
テンダーを装着していないときの撮影レンズのレンズ構
成図
【図2】第1実施例のエクステンダーを装着したときの
撮影レンズの要部を示す図。
【図3】第2実施例のエクステンダーを装着したときの
撮影レンズの要部を示す図。
【図4】第1実施例と第2実施例のエクステンダーを装
着していないときの撮影レンズの諸収差図
【図5】第1実施例のエクステンダーを装着したときの
撮影レンズの諸収差図
【図6】第2実施例のエクステンダーを装着したときの
撮影レンズの諸収差図
【符号の説明】
1…第1レンズ群(合焦部) G2…第2
レンズ群(変倍部) G3…第3レンズ群(変倍部) G4F…第4
レンズ群前群(結像部) G4B…第4レンズ群後群(結像部) GE…エク
ステンダー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合焦部と、変倍部と、合焦部と変倍部との
    像側に配置した結像部とを有する撮影レンズと、エクス
    テンダーとからなり、 前記撮影レンズの光路中にエクステンダーを着脱するこ
    とにより、撮影レンズの変倍範囲を遷移させる変倍範囲
    可変光学系において、 前記撮影レンズの結像部は前群と後群とを有し、 前記エクステンダーは負の屈折力を有し、 前記エクステンダーを撮影レンズの光路中に装着するに
    際して、前記結像部の後群を物体側ヘ移動し、移動した
    後群の像面側に前記エクステンダーを装着することを特
    徴とする変倍範囲可変光学系。
  2. 【請求項2】前記撮影レンズは、物体側より順に前記合
    焦部と変倍部と結像部とを有し、 前記合焦部は、正の屈折力を持つ第1レンズ群によって
    構成され、 前記変倍部は、負の屈折力を持ち広角端から望遠端への
    変倍に際して光軸に沿って物体側から像面側へ移動する
    第2レンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正するように
    光軸に沿って移動する第3レンズ群とによって構成さ
    れ、 前記結像部は、正の屈折力を持つ第4レンズ群前群と、
    正の屈折力を持つ第4レンズ群後群とによって構成され
    た、請求項1記載の変倍範囲可変光学系。
  3. 【請求項3】合焦部と、変倍部と、合焦部と変倍部との
    像側に配置した結像部とを有する撮影レンズと、エクス
    テンダーとからなり、 前記撮影レンズの光路中にエクステンダーを着脱するこ
    とにより、撮影レンズの変倍範囲を遷移させる変倍範囲
    可変光学系において、 前記エクステンダーは負の屈折力を有し、 前記エクステンダーを撮影レンズの光路中に装着するに
    際して、前記結像部の全体を物体側ヘ移動し、移動した
    結像部の像面側に前記エクステンダーを装着することを
    特徴とする変倍範囲可変光学系。
  4. 【請求項4】前記エクステンダーは、少なくとも1つの
    貼り合わせレンズを持つ、請求項1、2又は3記載の変
    倍範囲可変光学系。
  5. 【請求項5】前記エクステンダー内の少なくとも1枚の
    負レンズの屈折率をnEとするとき、 nE>1.7 である請求項1、2、3又は4記載の変倍範囲可変光学
    系。
  6. 【請求項6】前記エクステンダー内の少なくとも1枚の
    負レンズは、物体側の面が物体側に向かって凸形状であ
    る、請求項1、2、3、4又は5記載の変倍範囲可変光
    学系。
  7. 【請求項7】下記の条件式を満足する請求項1、2、
    3、4、5又は6記載の変倍範囲可変光学系。 0.1<|fMB/fE|<3 但し、fMB:前記撮影レンズの光路中にエクステンダー
    を装着するに際して、物体側へ移動させるレンズ群の焦
    点距離 fE:前記エクステンダーの焦点距離 である。
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