JPH10197792A

JPH10197792A - テレコンバータレンズ

Info

Publication number: JPH10197792A
Application number: JP35655096A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Kashiki; 康孝樫木
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】１眼レフカメラへの使用に耐え得る小型で
軽量なテレコンバータレンズ。【解決手段】少なくとも１枚の負レンズと少なくと
も１枚の正レンズを含む前群と負と正の接合レンズで負
の合成焦点距離の接合レンズの後群よりなり、条件
（１）を満足する。（１）０．３４＜ｄ_ＦＲ／Σｄ＜０．５５ｄ_ＦＲは前群と後群間隔、Σｄはコンバータレンズの軸
上厚である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスターレンズの
対物側に装着するテレコンバータレンズに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来よりマスターレンズの物体側に装着
して全系の焦点距離を長い方へ変換するテレコンバージ
ョンレンズが数多く知られている。

【０００３】このテレコンバータレンズは、多くの場
合、正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを有し、
両群の焦点距離の和だけ主点間隔を隔てて配置し、全体
としてアフォーカル系を構成するものである。また、テ
レコンバータレンズは、諸収差の中でも特に軸上色収差
の補正が重要であり、各群夫々が軸上色収差を良好に補
正しておくことが望ましい。そのために、各群が負の屈
折力のレンズと正の屈折力のレンズを少なくとも１枚夫
々備えていることが必要である。

【０００４】例えば、特開平１−２５１００９号公報の
実施例３に記載されたレンズ系は前群が負レンズと正レ
ンズ、後群が負レンズと正レンズよりなり、これによっ
て軸上色収差の発生を抑え、さらに各群の屈折力を弱く
して収差を良好に補正するようにしている。

【０００５】また、特開平３−５９５０８号公報に記載
されているレンズ系は、前群が３枚のレンズ、後群が１
枚のレンズにて構成され収差補正を行なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例のうち、特
開平１−２５１００９号公報の実施例３のレンズ系は、
各群の屈折力を弱くして収差を良好に補正するようにし
ているため、レンズ系の全長が長くなり、前群を通る周
辺光束の光線高が高くなるためにレンズの径が大にな
り、重量が大で、コスト高になる欠点を有している。

【０００７】又、特開平３−５９５０８号公報に記載さ
れたレンズ系は、屈折力の強い後群を１枚のレンズで構
成しているために、後群での収差の発生が大であり、こ
れを前群で逆の収差を発生させて全系での収差を打ち消
すようにしている。そのために、径の大きい前群を３枚
のレンズにて構成しなければならず重量が大になる。更
に両群での残存収差が大であるため位置ずれによる性能
の低下が大きくなるという欠点がある。

【０００８】又、オートフォーカスにより、マスターレ
ンズの少なくとも前玉を繰り出す機構を有するカメラに
装着する場合、駆動系による制約からレンズ系を軽量に
する必要がある。しかしそのためレンズ系をコンパクト
にするためには、レンズの屈折力を強くせざるを得ず収
差補正が困難になり、また正レンズの縁肉厚をとるため
には肉厚を大にしなければならず小型化できず重量も大
になる。

【０００９】本発明は、マスターレンズの物体側に装着
して全系の焦点距離を長い方へ変換するレンズ系で、１
眼レフカメラへの使用に耐え得る小型で軽量なフロント
型のテレコンバータレンズを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のテレコンバータ
レンズは、マスターレンズの物体側に装着して用いるも
ので、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正
レンズを含み合成焦点距離が正の値を持つ前群と、物体
側より負レンズと正レンズの接合レンズよりなり合成焦
点距離が負の値を持つ接合レンズの後群とより構成され
下記条件（１）を満足することを特徴とするものであ
る。（１）０．３４＜ｄ_FR／Σｄ＜０．５５ただし、ｄ_FRは前群と後群の間の空気間隔、Σｄはコン
バータレンズの軸上の厚さである。

【００１１】本発明のレンズ系のように、コンバータレ
ンズを少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正
レンズを含み合成焦点距離が正の値を持つ前群と、物体
側より負レンズと正レンズの接合レンズで合成焦点距離
が負の値を持つ接合レンズよりなる後群とにて構成する
ことにより、前群、後群の両群をそれ自身で色収差の補
正ができ両群間の位置ずれによる性能の劣化を小さく抑
えることが出来る。

【００１２】又、後群を接合レンズにて構成することに
より組立性が良く、後群の正レンズをマスターレンズ側
におくことによりレンズの径を小さくでき縁肉を確保
し、接合レンズの正レンズの肉厚を薄くすることができ
る。

【００１３】又、条件（１）は、コンバータレンズ全体
をコンパクトにまとめるための条件である。一般にこの
種のテレコンバータレンズをコンパクトにするために
は、前群の焦点距離をｆ_F 、後群の焦点距離をｆ_R とす
る時、アフォーカル系の主点間隔ｆ_F ＋ｆ_R の値を極力
小さくすることが必要である。

【００１４】アフォーカル倍率をｍとする時、ｍは次の
式（ａ）にて表わされる。ｍ＝−ｆ_F ／ｆ_R （ｍ＞０）（ａ）

【００１５】式（ａ）から次の式（ｂ）が導かれる。ｆ_R ＝−ｆ_F ／ｍ（ｂ）

【００１６】したがって、アフォーカル系の主点間隔ｆ
_F ＋ｆ_R は、次の式（ｃ）にて表わされる。ｆ_F＋ｆ_R＝ｆ_F［１−（１／ｍ）］（ｃ）

【００１７】式（ｃ）から主点間隔ｆ_F ＋ｆ_R の値を小
さくし、コンバータレンズをコンパクトにするために
は、前群の屈折力を大きくする必要がある。

【００１８】図１０は、テレコンバータレンズＴをマス
ターレンズＭに装着した時の薄肉レンズ系を用いた概念
図である。この図１０において（Ａ）、（Ｂ）はいずれ
もマスターレンズは同じであり、又テレコンバータレン
ズのアフォーカル倍率およびテレコンバータレンズとマ
スターレンズの間隔は等しく設定されている。ただし、
（Ｂ）は（Ａ）よりもテレコンバータレンズの前群ＧＦ
と後群ＧＲの焦点距離を長焦点化してあり、テレコンバ
ータレンズの全長が長くなっており、又前群を通過する
周辺光束の光線高も高くなっている。

【００１９】しかし、全長を短くするため前群ＧＦの屈
折力を強くすると、レンズの曲率半径が小になりレンズ
の縁肉を確保しようとすると正レンズの肉厚が大にな
る。これに対し後群ＧＲは径が小さく、肉厚も薄い。

【００２０】本発明のレンズ系において前群の屈折力を
強めた時、前群ＧＦの軸上芯厚をｄ_F とすると、後群Ｇ
Ｒの軸上芯厚に対しはるかに大きな値になり、Σｄは下
記のように近似できる。 Σｄ≒ｄ_FR＋ｄ_F

【００２１】したがって、ｄ_FR／Σｄは下記のようにな
る。ｄ_FR／Σｄ≒１−ｄ_F ／Σｄ

【００２２】条件（１）にて規定するｄ_FR／Σｄの値は
前記前群の正レンズの肉厚が大になると小になる。

【００２３】前記条件（１）の値が０．５５以上になる
とアフォーカル系の主点間隔が大になり径が増大し重量
が大になる。また０．３４以下になると収差補正が困難
になるばかりでなく厚肉化によりコンパクト化できず軽
量化もできない。

【００２４】また、本発明のレンズ系は、下記条件
（２）を満足することが望ましい。（２）０．８＜ｆ_F ／ｆ_M ＜１．１５ただし、ｆ_M はマスターレンズの焦点距離である。

【００２５】本発明のレンズ系において、条件（２）を
満足するとアフォーカル系の全長の増大を防ぐとともに
軸上色収差を良好に補正できる。この条件（２）の上限
の１．１５を超えるとコンバージョンレンズの全長が大
になるとともに前群の径が大きくなりコンパクト性を損
ね重量の増大を招く。下限の０．８を超えると色収差の
増大により性能が劣化し、また肉厚が大になり全長が長
くなってコンパクトでなくなり、重量も増大する。

【００２６】又、下記条件（３）を満足することが望ま
しい。（３）０．５５＜｜ｆ_R ／ｆ_M ｜＜０．８

【００２７】本発明のレンズ系において、上記条件
（３）を満足すれば、コンパクト性を保ちながら収差を
良好に補正することができる。この条件（３）の上限の
０．８を超えるとレンズ系の全長が大になり、又コンパ
クト性を維持しようとするとアフォーカル倍率が１に近
くなり、テレコンバータとして機能しなくなる。又下限
の０．５５を超えると色収差を補正しきれなくなり、性
能が劣化し、肉厚が大になりそのため重量が増加する。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例をも
とに説明する。

【００２９】本発明のテレコンバータレンズは、図１乃
至図４に記載する実施例の断面図の通りで下記データを
有する。実施例１ｒ₁ ＝48.6 ｄ₁ ＝2.5 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝35.1 ｄ₂ ＝14.1 ｎ₂ ＝1.51633 ν₂ ＝64.14 ｒ₃ ＝-204.5 ｄ₃ ＝14.1 ｒ₄ ＝-142.0 ｄ₄ ＝1.7 ｎ₃ ＝1.74320 ν₃ ＝49.34 ｒ₅ ＝27.3 ｄ₅ ＝4.9 ｎ₄ ＝1.69895 ν₄ ＝30.13 ｒ₆ ＝85.8 ｄ₆ ＝2.0 ｄ_FR／Σｄ＝0.378 ，ｆ_F ＝91.39mm ，ｆ_R ＝-65.72mm ｆ_F ／ｆ_M ＝0.86，ｆ_R ／ｆ_M ＝-0.62

【００３０】実施例２ｒ₁ ＝56.5 ｄ₁ ＝2.5 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝43.0 ｄ₂ ＝11.5 ｎ₂ ＝1.51633 ν₂ ＝64.14 ｒ₃ ＝-272.1 ｄ₃ ＝20.5 ｒ₄ ＝-145.4 ｄ₄ ＝1.5 ｎ₃ ＝1.74320 ν₃ ＝49.34 ｒ₅ ＝33.2 ｄ₅ ＝4.1 ｎ₄ ＝1.69895 ν₄ ＝30.13 ｒ₆ ＝111.9 ｄ₆ ＝2.0 ｄ_FR／Σｄ＝0.513 ，ｆ_F ＝108.53mm，ｆ_R ＝-78.01mm ｆ_F ／ｆ_M ＝1.02，ｆ_R ／ｆ_M ＝-0.73

【００３１】実施例３ｒ₁ ＝49.2 ｄ₁ ＝2.5 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝35.5 ｄ₂ ＝0.9 ｒ₃ ＝35.9 ｄ₃ ＝13.7 ｎ₂ ＝1.51633 ν₂ ＝64.14 ｒ₄ ＝-229.9 ｄ₄ ＝18.5 ｒ₅ ＝-152.3 ｄ₅ ＝1.6 ｎ₃ ＝1.74320 ν₃ ＝49.34 ｒ₆ ＝26.6 ｄ₆ ＝4.9 ｎ₄ ＝1.69895 ν₄ ＝30.13 ｒ₇ ＝82.5 ｄ₇ ＝1.6 ｄ_FR／Σｄ＝0.440 ，ｆ_F ＝95.34mm ，ｆ_R ＝-65.72mm ｆ_F ／ｆ_M ＝0.89，ｆ_R ／ｆ_M ＝-0.62

【００３２】実施例４ｒ₁ ＝58.7 ｄ₁ ＝2.9 ｎ₁ ＝1.76182 ν₁ ＝26.52 ｒ₂ ＝42.0 ｄ₂ ＝12.3 ｎ₂ ＝1.55963 ν₂ ＝61.17 ｒ₃ ＝146.8 ｄ₃ ＝0.6 ｒ₄ ＝136.4 ｄ₄ ＝7.2 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.23 ｒ₅ ＝-367.4 ｄ₅ ＝25.0 ｒ₆ ＝-131.5 ｄ₆ ＝1.4 ｎ₄ ＝1.75700 ν₄ ＝47.82 ｒ₇ ＝29.3 ｄ₇ ＝5.2 ｎ₅ ＝1.69895 ν₅ ＝30.13 ｒ₈ ＝103.2 ｄ₈ ＝2.0 ｄ_FR／Σｄ＝0.460 ，ｆ_F ＝108.75mm，ｆ_R ＝-68.00mm ｆ_F ／ｆ_M ＝1.02，ｆ_R ／ｆ_M ＝-0.64 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・・は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・
は各レンズのアッベ数である。

【００３３】上記実施例１〜４は、夫々図１〜４に示す
通りの構成である。図１はマスターレンズＭに本発明の
テレコンバータレンズを装着した時の状態における断面
図であり、図２〜４はテレコンバージョンのみの断面図
である。

【００３４】図１に示すように、本発明のテレコンバー
ターは、マスターレンズＭの前に装置されて用いられ
る。１例として示す図１のマスターレンズＭのデータは
下記の通りである。ｆ_M＝１０６．８５ｍｍ，Ｆナンバー＝５．７０Ｒ₁ ＝247.0706 Ｄ₁ ＝2.4000 Ｎ₁ ＝1.80518 Ｖ₁ ＝25.43 Ｒ₂ ＝74.0393 Ｄ₂ ＝4.2160 Ｎ₂ ＝1.48749 Ｖ₂ ＝70.21 Ｒ₃ ＝-184.0125 Ｄ₃ ＝0.2000 Ｒ₄ ＝49.0559 Ｄ₄ ＝3.1540 Ｎ₃ ＝1.72916 Ｖ₃ ＝54.68 Ｒ₅ ＝166.3259 Ｄ₅ ＝30.7176 Ｒ₆ ＝407.8742 Ｄ₆ ＝1.5000 Ｎ₄ ＝1.77250 Ｖ₄ ＝49.60 Ｒ₇ ＝16.0577 Ｄ₇ ＝5.3940 Ｒ₈ ＝-28.1958 Ｄ₈ ＝1.2000 Ｎ₅ ＝1.77250 Ｖ₅ ＝49.60 Ｒ₉ ＝54.9009 Ｄ₉ ＝0.2000 Ｒ₁₀＝37.5539 Ｄ₁₀＝2.8730 Ｎ₆ ＝1.84666 Ｖ₆ ＝23.78 Ｒ₁₁＝-78.6995 Ｄ₁₁＝1.5000 Ｒ₁₂＝∞（絞り）Ｄ₁₂＝0.8000 Ｒ₁₃＝38.1316(非球面) Ｄ₁₃＝2.5110 Ｎ₇ ＝1.56016 Ｖ₇ ＝60.30 Ｒ₁₄＝-103.8484 Ｄ₁₄＝0.2000 Ｒ₁₅＝22.4272 Ｄ₁₅＝2.6800 Ｎ₈ ＝1.48749 Ｖ₈ ＝70.21 Ｒ₁₆＝431.8811 Ｄ₁₆＝2.1180 Ｒ₁₇＝-26.4421 Ｄ₁₇＝1.2000 Ｎ₉ ＝1.80518 Ｖ₉ ＝25.43 Ｒ₁₈＝-192.5764 Ｄ₁₈＝1.0000 Ｒ₁₉＝31.9279 Ｄ₁₉＝3.4310 Ｎ₁₀＝1.60311 Ｖ₁₀＝60.68 Ｒ₂₀＝-38.8010 Ｄ₂₀＝7.0270 Ｒ₂₁＝∞（非球面）Ｄ₂₁＝1.2120 Ｎ₁₁＝1.79952 Ｖ₁₁＝42.22 Ｒ₂₂＝43.9262 非球面係数（第１３面）Ｋ＝０，Ａ₄＝８．３６３４×１０^-6，Ａ₆＝１．１５９２×１０^-8，Ａ₈＝６．８９４５×１０^-11，Ａ₁₀＝４．７５１７×１０^-13 （第２１面）Ｋ＝０，Ａ₄＝−５．２００１×１０^-5，Ａ₆＝−１．５９８２×１０^-7，Ａ₈＝４．３９９３×１０^-11，Ａ₁₀＝−１．５４６６×１０^-14 ただしＲ₁ ，Ｒ₂ ，・・・はマスターレンズの各面の曲
率半径、Ｄ₁ ，Ｄ₂，・・・はマスターレンズの各レン
ズの肉厚およびレンズ間隔、Ｎ₁ ，Ｎ₂ ，・・・はマス
ターレンズの各レンズの屈折率、Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，・・・は
マスターレンズのアッベ数である。

【００３５】上記マスターレンズは、第１３面（Ｒ₁₃）
と第２１面（Ｒ₂₁）が非球面であるが、この非球面形状
は、光軸上光の進行方向をｘ、光軸に直交する方向をｙ
とする時、次の式にて表わされる。ｘ＝（ｙ² ／Ｒ）／［｛１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／
Ｒ）² ｝^1/2 ］＋Ａ₄ ｙ⁴ ＋Ａ₆ ｙ⁶ ＋Ａ₈ ｙ⁸ ＋Ａ₁₀
ｙ¹⁰＋・・・ただし、Ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐定数、Ａ₄ ，Ａ
₆ ，Ａ₈ ，Ａ₁₀，・・・は夫々４次，６次，８次，１０
次，・・・非球面係数である。

【００３６】上記マスターレンズの焦点距離ｆ_M は１０
６．９mmであるが、上記実施例のテレコンバータレンズ
に用いるマスターレンズとして、焦点距離９０mm（２ω
＝２１．８°）から１２０mm（２ω＝１６．４°）程度
のレンズが望ましい。

【００３７】上記実施例は、いずれも、本発明の条件
（１）、（２）、（３）を満足する。

【００３８】又、実施例１、２、３、４の上記マスター
レンズに装着したときの収差状況は、夫々図５、図６、
図７、図８に示す通りである。又上記マスターレンズの
収差状況は図９に示す通りである。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、１眼レフカメラへの使
用に耐え得る小型、軽量なフロント型のテレコンバータ
レンズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１をマスターレンズに装着した
ときの断面図

【図２】本発明の実施例２の断面図

【図３】本発明の実施例３の断面図

【図４】本発明の実施例４の断面図

【図５】本発明の実施例１をマスターレンズに装着した
ときの収差曲線図

【図６】本発明の実施例２をマスターレンズに装着した
ときの収差曲線図

【図７】本発明の実施例３をマスターレンズに装着した
ときの収差曲線図

【図８】本発明の実施例４をマスターレンズに装着した
ときの収差曲線図

【図９】マスターレンズのみの収差曲線図

【図１０】テレコンバータレンズをマスターレンズに装
着した時の薄肉レンズ系を用いての概念図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１
枚の正レンズを含む合成焦点距離が正の値を持つ前群
と、物体側より負正の接合レンズによりなる合成焦点距
離が負の値を持つ後群とにより構成され下記条件（１）
を満足する、マスターレンズの物体側へ装着するテレコ
ンバータレンズ。（１）０．３４＜ｄ_FR／Σｄ＜０．５５ただし、ｄ_FRは前群と後群の間の空気間隔、Σｄは前記
コンバータレンズの軸上の厚さである。
【請求項２】下記条件（２）を満足する請求項１のテレ
コンバータレンズ。（２）０．８＜ｆ_F ／ｆ_M ＜１．１５ただしｆ_M はマスターレンズの焦点距離、ｆ_F は前記前
群の焦点距離である。
【請求項３】下記条件（３）を満足することを特徴とす
る請求項１又は２のテレコンバータレンズ。（３） −０．８＜ｆ_R ／ｆ_M ＜−０．５５ただし、ｆ_M はマスターレンズの焦点距離、ｆ_R は前記
後群の焦点距離である。