JPS6411924B2

JPS6411924B2 -

Info

Publication number: JPS6411924B2
Application number: JP56201362A
Authority: JP
Inventors: Tomoto Takahashi
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1981-12-14
Publication date: 1989-02-27
Also published as: US4588265A; JPS58102207A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は対物レンズの像側に装着され合成焦点
距離を拡大するためのリアコンバータ、特にテレ
セントリツクな対物レンズに装着されて射出光束
のテレセントリツク性を維持するリアコンバータ
ーに関する。コンバージヨンレンズはおもに本体レンズの焦
点距離範囲を変えるのに使われているが、本体レ
ンズの前側に装着して長焦点側に焦点距離範囲を
移すものは、フロントテレコンバーターと言わ
れ、後側に装着するものはリアテレコンバーター
と言われる。それぞれの方式に長所、短所がある
が、リアコンバーターの場合は非常に小型軽量な
ものができるので良く使われている。一般的なリ
アコンバーターの原理は第１図の如く、本体レン
ズＬの後側に負のパワーをもつレンズ系としての
コンバーターＣを付け加え、全体としての焦点距
離を長焦点側に変換する働きをさせ、かつ結像性
能を保持させるものである。その場合、本体レン
ズＬを通過した斜光束主光線の傾きはコンバータ
ーＣを通過後、コンバーターの負のパワーの作用
によりさらに傾き射出瞳が像側により近づくのが
普通である。一般の銀塩感光材料により画像記録するカメラ
に於いては、この斜光束主光線が感光面に入射す
る際かなり傾斜して入射しても、像質等に影響を
与えることはないので、光学系の小型化や、カメ
ラボデイとの連結部の小型化のためにむしろ傾斜
させて入射させるのが通例である。ところが、ビ
デオ用撮像管や撮像素子によつて画像記録する場
合、レンズを通過した光束が光電面まで到達する
前にローパスフイルター、ストライプフイルター
等があり、特にストライプフイルターと光電面の
間隔が20〜50μ程度の厚さを有するので、もし光
束が斜入射の場合、電気信号の同期不良や、不鮮
明な像の原因となる。特にカラービデオカメラに
使用されるカラーストライプフイルターの場合、
光束が傾きをもつて入射するとカラーストライプ
フイルターを通過後所定の感光ゾーンからはずれ
た所に感光し、カラーレジストレーシヨンの発生
を見ることになり、像質の悪化をもたらす。その
ため一般にはビデオカメラ用光学系に於いて斜光
束主光線が感光面に垂直に近い状態で入射する光
学系、即ちテレセントリツク光学系が採用されて
いる。このようなビデオカメラ用レンズに使われるテ
レセントリツク光学系に於いてもリアコンバータ
ーがあれば、その応用は広がり便利である。例え
ばｆ＝10〜100mm程度の10倍ズームレンズに２倍
のリアコンバーターを装着すれば、焦点距離は20
mm〜200mmとなり、総合で10mm〜200mmの実に20倍
の焦点距離範囲を抱括することになり、その威力
は絶大である。しかもコンバーター自体の大きさ
は本体レンズに比べても非常に小さく携帯に便利
である。ところが、ビデオ用にリアコンバーター
を使用する場合、やつかいな問題がある。前述し
た様に対物レンズの後ろ側に負のパワーを追加す
ることになるリアコンバーターは射光束を第１図
の様にはねあげる事になり、ビデオ用光学系に重
要なテレセントリツク性からはずれてしまうこと
になるのである。このことは原理的、基本的なこ
とと考えられ、テレセントリツク性を保持しなが
ら焦点距離を変換するリアコンバーターは無理と
されていた。そのためこれまでビデオ用テレセン
トリツク光学系にリアコンバーターを装着するこ
とは最初からあきらめ大きいフロントコンバータ
ーにするか、又はテレセントリツク性からはずれ
るをやむをえないものとし、小型のリアコンバー
ターを使用し、像の悪化とカラーレジストレーシ
ヨンの発生を黙認せざるを得ない状態であつた。本発明はこの様な状況に鑑み、対物レンズのテ
レセントリツク性をくずさずに焦点距離を変化さ
せ、しかも明るい対物レンズに装着しても優れた
結像性能を維持し得るリアコンバーターを提供す
ることを目的とするものである。本発明によるテレセントリツクリアコンバータ
ーの原理は、第２図の基本構成図に示すごとく、
負屈折力を有する物体側の第１レンズ群G₁と正
屈折力を有する像側の第２レンズ群G₂とを有し、
両レンズ群の主点間隔は各レンズ群の焦点距離の
絶対値の差にほぼ等しく配置され、前記第１レン
ズ群G₁の後側焦点がテレセントリツク対物レン
ズＬによる像点Ｐにほぼ合致するように該テレセ
ントリツク対物レンズＬに装着され、該対物レン
ズＬによる収歛光束を第１レンズ群G₁によつて
ほぼ平行光束に変換し、この光束を第２レンズ群
G₂によつて所定のバツクフオーカスを確保しつ
つテレセントリツク性を保つて結像するものであ
る。いま、対物レンズＬによる像点Ｐについて、第
１レンズ群G₁に関する共役関係から、第１レン
ズ群G₁の焦点距離をf₁とし、第１レンズ群の主点
H₁から像点Ｐまでの距離をａ、像点Ｐとの共役
点までの距離をｂとすると１／ａ＋１／ｂ＝−１／f₁ が成立する。ここで、｜f₁｜≒ａ ……(1) とすることによつてb₁≒∞となり、第１レンズ群
G₁からの射出光をほぼ平行光束とすることがで
きる。そして、この平行光束を正屈折力の第２レ
ンズ群G₂によつて収束させればよいが、第２レ
ンズ群G₂の焦点距離をf₂とし、第１レンズ群と第
２レンズ群との主点間隔をｍとすれば、テレセン
トリツク性を維持するためにはｍ≒f₂−｜f₁｜ ……(2) であることが必要である。すなわち、対物レンズ
Ｌはテレセントリツクであるために対物レンズ中
の絞りＳの像はほぼ無限遠に形成されており、第
１レンズ群G₁による絞りＳとの共役点Ｒは第１
レンズ群G₁の前側焦点の近傍に位置し、この共
役点Ｒの位置は上記の第２レンズ群G₂について
の(2)式の条件から第２レンズ群G₂の前側焦点位
置にほぼ合致しているので、絞りＳの像は再び無
限遠位置に形成されることとなる。これはテレセ
ントリツク系に外ならない。ここで、リアコンバーターとしての横倍率β
は、 β≒f₂／｜f₁｜ ……(3) となり、対物レンズの焦点距離をｆとすれば、全
系の合成焦点距離ＦはＦ＝ｆ・β ……(4) と表わされる。以上のごとき基本構成により対物レンズのテレ
セントリツクな光束はリアコンバーターを通過後
もテレセントリツク性を維持し、しかも対物レン
ズによる結像点Ｐの像をリアコンバーターの働き
により、Ｑ点にβ倍拡大して結像させることがで
き、ビデオカメラ用光学系のリアコンバーターと
して実用的に優れたものが実現できる。ところでこの様な構成の自由度は極めて少なく
βを必要倍率として決めてしまえば自由度として
f₁のみとなる。即ちf₁を決めれば(3)式によりf₂が
決まり、(1)、(2)式によりａ、ｍが決まる。そして
f₁の範囲も広くはとれず、本体光学系のBfとコン
バーターのペツツパール和により制約を受ける。
今、第１レンズ群G₁及び第２レンズ群G₂のみか
けの屈折率をN₁、N₂とする時、コンバーターの
ペツツパール和Pcの値は Pc＝１／f₁N₁＋１／f₂N₂ で表わされ、通常負の値をとる。これは像面を湾
曲させる原因となるのでできるだけ零に近い値を
必要とする。そのためには｜f₁｜をできるだけ大
きな値にしなければならないが、(1)式により対物
レンズによる像点との関係により制限を受ける。
また実際には対物レンズと第１レンズ群とが接触
しない程度の空気間隔が必要であり、この間隔が
小さくても第１レンズ群G₁の前側主点ができる
だけ前方になる様なレンズ形状を採用する事によ
り実質的に｜f₁｜の値を大きくとれるのである
が、第１レンズ群に関してはそういう形状にする
と収差が発生しすぎ補正できなくなる。そこで、上記のような基本構成において、本発
明によるテレセントリツクリアコンバーターは、
さらに次のような構成であることが望ましい。す
なわち前記第１レンズ群G₁と前記第２レンズ群
G₂との主点間隔、詳細には第１レンズ群G₁の後
側主点と第２レンズ群G₂の前側主点との間隔を
ｍとし、該リアコンバーターLcを前記対物レン
ズに装着した際の対物レンズによる像点と該第１
レンズ群G₁の主点、詳細には前側主点との距離
をａとし、リアコンバーターとしての倍率をβと
するとき、 0.7＜ａ／｜f₁｜＜1.2 …(5) 0.7＜f₂／ｍ＋｜f₁｜＜1.5 …(6) 0.8β＜f₂／｜f₁｜＜1.4β …(7) の各条件を満足することが望ましい。 (5)式の条件は前記(1)式の基本構成を実質的に達
成するための第１レンズ群の焦点距離と、対物レ
ンズに装着される際の対物レンズの像点、すなわ
ちリアコンバーターからみた物点までの距離に関
し、対物レンズとリアコンバーターとの接続関係
を規定するものである。この条件の上限を越える
と第１レンズ群による発散作用が強過ぎて第１レ
ンズ群の収差補正が難しくなり簡単なレンズ構成
とすることができないし、バツクフオーカスが必
要以上に大きくなり大型化してしまう。他方、下限を外れるならば、第１レンズ群G₁
の屈折力が小さくなり過ぎるか又は対物レンズと
の距離が小さくなり過ぎて、リアコンバーターを
装着した際のバツクフオーカスを十分に確保する
ことが難しくなつてしまう。 (6)式の条件は上記(2)式のごとき第１レンズ群と
第２レンズ群との基本的配置関係を実用的に達成
するためのものであり、下限を外れるとリアコン
バーターを射出する光束はテレセントリツクより
も収歛ぎみとなり、また一方、第１レンズ群と第
２レンズ群との間隔が大きくなり過ぎてリアコン
バーター自体の大型化をもたらすのみならず、第
２レンズ群の有効口径が大きくなるため収差補正
が困難となる。そして、下限を外れるとリアコン
バーターを射出する光束はテレセントリツクより
も収斂ぎみとなり、また上限を越えると発散状態
が著しくなり、いずれの場合も撮像面での色ずれ
を生じ易くなる。そして、これら(5)、(6)式の条件により第１レン
ズ群と第２レンズ群とのパワー配置はほぼ定めら
れるが、リアコンバーターとしての所定の倍率β
を得るための両レンズ群のパワー配置としては(7)
式の範囲に定めることが望ましく、各群を最も簡
単な構成として諸収差の良好な補正を行なうこと
ができる。リアコンバーターとしての倍率βは1.2〜2.0程
度が実用的であるが、いかなる倍率の場合にも対
物レンズに対してリアコンバーターをどのような
位置関係で装着するか、すなわち前記の(1)式及び
(5)式で述べたごとく、対物レンズによる像点とリ
アコンバーターの第１レンズ群の後側焦点との相
対的位置が大きな問題であり、この点についてや
や詳細に述べる。 (1)式で基本構成として示したごとく、第１レン
ズ群の焦点距離f₁、対物レンズによる像点と第１
レンズ群の後側焦点との距離ａについてf₁≒ａで
ある場合、第１レンズ群G₁により対物レンズか
らの射出光がほぼ平行光束になるため、第２レン
ズ群との主点間隔ｍをかなり大きくすることもで
き第２レンズ群の位置は所定のバツクフオーカス
を確保する点でかなりの自由度を有する。このた
め、主として最終像面におけるテレセントリツク
性を維持し得るように第２レンズ群の配置を決定
すればよい。そして、第１レンズ群と第２レンズ
群とが光軸方向に各々移動しても収差変動が小さ
く、これらレンズ群の一方を一時的に移動させて
極近接撮影、いわゆるマクロ撮影を行なうことに
も有利である。そして、｜f₁｜＜ａすなわち、対物レンズの結
像点Ｐが第１レンズ群の後側焦点より後方にある
場合、第１レンズ群を射出する光束は発散ぎみと
なり、第２レンズ群の周辺部を通ることになるた
め、第２レンズ群は大型化し、明るいレンズが必
要となる。また第２レンズ群と最終結像点Ｑとの
距離すなわちバツクフオーカスが第２レンズ群の
焦点距離f₂より大きくなるため前記条件式(5)及び
(6)の上限以上では必要以上に大型のレンズ系とな
つてしまう。そして、第１レンズ群の収差補正上
の負担も大きくなるため、(5)式の範囲内で対物レ
ンズのバツクフオーカスが許す限り第１レンズ群
の焦点距離の絶対値｜f₁｜を大きくして収差補正
上の負担を軽くすることが望ましい。他方、｜f₁｜＞ａ、すなわち対物レンズの結像
点Ｐが第１レンズ群の後側焦点より前方にある場
合、第１レンズ群を射出する光束は収斂ぎみとな
る。本発明によるリアコンバーターでは第１レン
ズ群と第２レンズ群との主点間隔ｍは、基本的に
は(2)式のごとくｍ≒f₂−｜f₁｜であり、コンバー
ターの倍率βが２程度のものを例にとるとｍ≒｜
f₁｜となる。このｍの値は従来のβ＝2.0程度の
リアコンバーターに比べて非常に大きな値であ
る。このような構成で第１レンズ群を射出する光
束が収斂ぎみになると第２レンズ群に達する光束
の位置が中心部に集中しすぎ、極端には第２レン
ズ群に達するまでに実像を形成してしまうことに
なりかねない。実際にはそのようにならないまで
も、条件式(5)及び(6)の下限を外れると第２レンズ
群と最終結像点との距離すなわちバツクフオーカ
スが小さくなり過ぎ、ヒデオカメラ用の対物レン
ズとして必要なローパスフイルター等が挿入でき
なくなり、また、同一のコンバーターを２個連結
しようとする時には結合し得るだけのバツクフオ
ーカスを維持できず連結不可能となる。但し、こ
の場合第１レンズ群の屈折力が比較的小さくなつ
て第１レンズ群の収差補正負担は軽減されるた
め、条件式の範囲内で第１レンズ群を射出する光
束をやや収斂光束とすることは有効である。次に、各レンズ群の具体的レンズ構成について
説明する。第１レンズ群G₁としては対物レンズ
からの収斂光束をできるだけ球面収差を発生させ
ずにほぼ平行光束とするために、基本的には物体
側に凸の負メニスカス形状であることが必要であ
る。そして色収差の補正のために貼合せ面が不可
欠であり、物体側から順に物体側に凸な負メニス
カスレンズL₁₁と物体側に曲率のより強い面を有
する正レンズL₁₂と像側に曲率のより強い面を有
する負レンズL₁₃とで構成することが望ましい。
これら３枚貼合せレンズを一部又は全部の接合面
を切り離すことにより球面収差、コマ収差をより
良好に補正することが可能である。これら第１レ
ンズ群G₁を構成する負メニスカスレンズL₁₁、正
レンズL₁₂、負レンズL₁₃の各レンズのシエイプフ
アクターをそれぞれq₁₁、q₁₂、q₁₃とするとき、 1.5＜−q₁₁＜4.5 …(8) 0.2＜q₁₂＜3.0 …(9) ０＜−q₁₃＜3.5 …(10) の条件を満足することが望ましい。ここで各レン
ズのシエイプフアクターｑは、物体側のレンズ面
の曲率半径をr_a、像側のレンズ面の曲率半径r_bと
するとき、ｑ＝r_b＋r_a／r_b−r_a で定義するものとする。これらの条件において、
第１レンズ群中の貼合せ面を分離する場合には、
さらに、 0.2＜q₁₂＜0.6 …(9)′ ０＜−q₁₃＜0.6 …(10)′ であることが、高次の球面収差及びコマ収差の画
角による差をより良好に補正するためには望まし
い。また、第２レンズ群G₂としては、第１レンズ
群G₁により発散される斜光束が第２レンズ群の
周辺部を通るため、有効口径が大きくなり、特に
周辺部での収差補正が大きな問題である。すなわ
ち、斜光束をできるだけ非点収差とコマ収差が発
生しないように、テレセントリツク性を維持しつ
つ収斂しなければならない。このため、第２レン
ズ群は、若干の球面収差の発生を見るも物体側に
発散作用が、像側に収斂作用が配置された構成と
することが必要である。このための最も簡単な構
成は像側に凸な正メニスカスレンズであるが、色
収差や非点収差、球面収差の補正のために、互い
に分離した負レンズと正レンズとの２枚構成と
し、物体側より、物体側に凸の負メニスカスレン
ズL₂₁と像側に曲率のより強い面を有する正レン
ズL₂₂とすることが望ましい。そして、この２つ
のレンズの間に、物体側に凸の正メニスカス形状
の、すなわち発散性の空気レンズを形成し、これ
によつて周辺部の非点収差、コマ収差を良好に補
正するとともに、後続する正レンズで発生する球
面収差をも良好に補正することができる。従つ
て、これら第２レンズ群を構成する負メニスカス
レンズL₂₁と正レンズL₂₂とのシエイプフアクター
をそれぞれq₂₁、q₂₂とするとき、 1.0＜−q₂₁＜8.0 …(11) 0.3＜−q₂₂＜1.5 …(12) の条件を満足することが望ましい。このような第
２レンズ群の構成は倍率の色収差の補正にも有効
である。尚、第２レンズ群G₂は第１レンズ群G₁との組
合せによつては、像側に凸な正メニスカスレンズ
の形状を有しつつ、負と正又は正と負のレンズか
らなる貼合せの構成とすることもできる。第２レ
ンズ群を単一又は貼合せの正メニスカスレンズで
構成する場合には、全体としての形状を表わすシ
エイプフアクターをq₂とするとき、 1.0＜−q₂＜5.5 …（13）の条件を満たすことが望ましい。この条件によ
り、斜光束を無理なくテレセントリツクに変換で
き、さらにバツクフオーカスを十分に確保し、同
種のコンバーターを直列にして接続可能にするた
めにもこの様な形が好適である。この条件の下限
をはずれると、非点収差とコマ収差及び歪曲収差
の発生を見る。但しこの形状は球面収差を発生さ
せる原因となるのであまり極端にはできず、上式
の上限までの範囲が適当である。以下、本発明によるテレセントリツクリアコン
バーターの実施例について説明する。各実施例
は、ビデオ用８×〜10×の高倍ズームでＦナンバ
ーF1.6像高ｙ＝5.5を基準の対物レンズとして設
計されたものであるが、これに限られるものでは
なくテレセントリツク光学系の対物レンズをテレ
セントリツク性を維持したまま焦点範囲をβ倍だ
け拡大したい場合はどんなものにでも応用するこ
とができる。この基準対物レンズの最短焦点距離
状態での構成を第３図に示し、この諸元を以下に
示すが、このテレセントリツクズームレンズは特
開昭56−1010号公報により公知のものである。但
し、表中各記号の添字は物体側からの順序を表わ
す。

【表】

【表】本発明による第１実施例はそのレンズ構成を第
４図に示すごとく、第１レンズ群G₁は物体側に
凸な負メニスカスレンズL₁₁、物体側に凸な正メ
ニスカスレンズL₁₂、物体側に凸な負メニスカス
レンズL₁₃からなり、第２レンズ群G₂は物体側に
凸な負メニスカスレンズL₂₁と像側に凸な正メニ
スカスレンズL₂₁とからなつている。倍率β＝2.0
である。第２実施例は第５図に示すとおり、第１レンズ
群G₁の像側の貼合せ面を分離し、球面収差とコ
マ収差の改善を図つたものであり、さらに第３実
施例は第６図に示すごとく第１レンズ群G₁の３
個のレンズを全て分離して構成したものである。
これらの場合、第１レンズ群G₁中の最も物体側
の負レンズは依然物体側に凸のメニスカス形状で
あるが、正レンズは物体側に曲率のより強い面を
向けた両凸正レンズであり、第１レンズ群中の最
も像側の負レンズは像側に曲率のより強い面を向
けた両凹レンズである。これら第２、第３実施例
も倍率β＝2.0である。第４実施例は第７図のごとく前記の第２実施例
（第５図）とほぼ同様のレンズ構成を有している
が、倍率β＝1.4であり、このため第１レンズ群
G₁と第２レンズ群G₂との間隔は比較的小さくな
つており、また明るい系としての使用に耐えるよ
うに諸収差が補正されている。第８図に示した第
５実施例は第２実施例（第５図）のテレセントリ
ツクリアコンバーターを２個直列に連結したもの
であり、合成で倍率β＝4.0を得ている。以下に上記第１〜第５実施例の諸元を示す。各
諸元表中の各記号の添字は物体側からの順序を表
わし、d₀は上記基準対物レンズによる像点、すな
わちリアコンバーターからみた物点とリアコンバ
ーターの最前レンズ面との距離を表わし、Bfは
上記基準対物レンズに装着された時のバツクフオ
ーカスを表わす。

【表】

【表】上記第１〜第５実施例のテレセントリツクリア
コンバーターを前記基準対物レンズに装着した場
合の諸収差図をそれぞれ順に第９図〜第１３図に
示す。各収差図においては球面収差（Sph）、非
点収差（Ast）、歪曲収差（Dis）を示し、球面収
差（Sph）図中に点線によつて正弦条件違反量を
も併せて示した。これらの収差図から、各実施例は諸収差とも十
分良好に補正されており、特に第５実施例ではリ
アコンバーターを２段接続したにもかかわらず、
実用上十分良好な結像性能を維持していることが
明らかである。さて、本発明によるテレセントリツクリアコン
バーターのうち最も簡単な構成からなる実施例を
示す。第１４図に示した第６実施例は倍率β＝
2.0であるが、第１レンズ群G₁を物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズL₁₁のみで構成し、第
２レンズ群G₂を像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL₂₁のみで構成したものである。このよ
うな構成のリアコンバーターは色収差を除く球面
収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差のいずれも
良好に補正され、主に単色用の撮像光学系に有効
であり、極めて安価に製品化することができる。
第１レンズ群G₁の負メニスカスレンズL₁₁は前記
(8)式の条件を満足することが望ましく、第２レン
ズ群G₂の正メニスカスレンズL₂₁は前記（13）式
の条件を満すことが望ましい。第７実施例は第１５図に示すごとく、第１レン
ズ群G₁の構成は第６図の第３実施例と同様に、
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL₁₁、
物体側に曲率のより強い面を向けた両凸レンズ
L₁₂、像側に曲率のより強い面を向けた両凹レン
ズL₁₃からなり、第２レンズ群G₂は第６実施例と
同様の像側に凸な正メニスカスレンズを２個L₂₁，
L₂₂で構成したものである。この構成では、倍率
の色収差が若干発生するものの非点隔差やコマ収
差をより良好に補正することができ、倍率β＝
2.0程度を得ることができる。第１６図に示した第８実施例及び第１７図に示
した第９実施列では、第１レンズ群G₁は共に第
７実施例（第１５図）と同様であり、第２レンズ
群G₂は共に全体として像側に凸面を向けた貼合
せからなる正メニスカスレンズで構成されてい
る。すなわち、第８実施例では、両凹負レンズ
L₂₁と両凸正レンズL₂₂とが貼合されて第２レンズ
群G₂を形成し、第９実施例では像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズL₂₁と像側に凸面を向け
た負メニスカスレンズL₂₂とが貼合されて第２レ
ンズ群G₂を形成しており、共に第２レンズ群G₂
全体としての形状は前記条件式（13）を満たすも
のである。これら２つの実施例は共に倍率β＝
2.0である。以下に、第６〜第９実施例の諸元を示す。

【表】

【表】上記第６〜第９実施例のテレセントリツクリア
コンバーターを前記の基準対物レンズに装着した
場合の諸収差図を順に第１８図〜第２１図に示
す。これらの収差図から、各レンズ群の構成をよ
り簡単にしてもテレセントリツク性を維持しつつ
実用上十分な結像性能を有することが明らかであ
る。尚、上記第１〜第９実施例について、前述した
本発明の基本構成の値を下記表１に、また各レン
ズ群の構成するレンズの形状を規定するシエイプ
フアクターの値を表２にそれぞれ示す。

【表】

【表】但し、シエイプフアクターｑはそのレンズの物
体側及び像面の面の曲率半径をそれぞれr_a、r_bと
するときｑ＝r_b＋r_a／r_b−r_a で定義するものとする。以上のごとく、本発明によれば、対物レンズの
テレセントリツク性をくずすことなく所定の倍率
だけ焦点距離を拡大し、F1.6という明るい対物レ
ンズに装着されても優れた結像性能を維持するテ
レセントリツクリアコンバーターが達成される。
そして、ビデオカメラ用の撮像管や撮像素子を用
いて画像記録するための対物レンズの撮影領域を
極めて簡単に拡大することができ、カラーレジス
トレーシヨンの発生を防ぐことができる。尚、本発明によるテレセントリツクリアコンバ
ーターは、テレセントリツクな対物レンズのみに
装着されるものではなく、一般の一眼レフカメラ
用対物レンズに装着することもできる。本発明の
リアコンバーターは、第１レンズ群と第２レンズ
群との間隔が大きいため比較的大型な形状である
が対物レンズに装着しても射出瞳の位置が変化し
ないという特徴を有している。従来一般のリアコ
ンバーターは第１図に示したごとく射出瞳位置が
像側に近づくので、フアインダー視野にケラレを
生じたり周辺部の光量不足をもたらすことがある
が、本発明のテレセントリツクリアコンバーター
を用いれば、射出瞳が変化しないためこのような
問題を生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なリアコンバーターの原理を説
明する図、第２図は本発明の原理を示す基本構成
図、第３図は最短焦点距離状態での基準の対物レ
ンズの構成図、第４図は本発明の第１実施例のレ
ンズ構成図、第５図は第２実施例のレンズ構成
図、第６図は第３実施例のレンズ構成図、第７図
は第４実施例のレンズ構成図、第８図は第５実施
例のレンズ構成図、第９図〜第１３図は第１〜第
５実施例のリアコンバーターを基準対物レンズに
装着した場合の諸収差図、第１４図は第６実施例
のレンズ構成図、第１５図は第７実施例のレンズ
構成図、第１６図は第８実施例のレンズ構成図、
第１７図は第９実施例のレンズ構成図、第１８図
〜第２１図は第６〜第９実施例のリアコンバータ
ーを基準対物レンズに装着した場合の諸収差図、〔主要部分の符号の説明〕 G₁…第１レンズ
群、G₂…第２レンズ群、Ｌ…対物レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】１物体側より負屈折力の第１レンズ群と正屈折
力の第２レンズ群とを有し、該両レンズ群の主点
間隔は、各レンズ群の焦点距離の絶対値の差にほ
ぼ等しく配置され、テレセントリツク対物レンズ
の像側に装着された際には、該第１レンズ群の後
側焦点が該テレセントリツク対物レンズによる像
点にほぼ合致し、該テレセントリツク対物レンズ
による収斂光束をほぼ平行光束に変換し、該第２
レンズ群は前記第１レンズ群からのほぼ平行光束
を集光し所定のバツクフオーカスを確保しつつテ
レセントリツク性を維持して物体像を結像するこ
とを特徴とするテレセントリツクリアコンバータ
ー。２負の屈折力を有する物体側の第１レンズ群の
焦点距離をf₁、正の屈折力を有する像側の第２レ
ンズ群の焦点距離をf₂とし、テレセントリツクリ
アコンバーターが対物レンズの像側に装着されて
合成の焦点距離を所定の倍率βだけ拡大するもの
とし、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との
主点間隔をｍ、前記テレセントリツクリアコンバ
ーターを前記対物レンズに装着した際の該対物レ
ンズによる像点と該第１レンズ群の主点との距離
をａとするとき、 0.7＜ａ／｜f₁｜＜1.2 0.7＜f₂／ｍ＋｜f₁｜＜1.5 0.8β＜f₂／｜f₁｜＜1.4β の各条件を満足することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のテレセントリツクリアコンバー
ター。３第１レンズ群は、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、正レンズ
と、負レンズとを有し、該負メニスカスレンズの
シエイプフアクターをq₁₁、前記正レンズのシエ
イプフアクターをq₁₂、前記負レンズのシエイプ
フアクターをq₁₃とするとき、 1.5＜−q₁₁＜4.5 0.2＜q₁₂＜3.0 ０＜−q₁₃＜3.5 （ここで各レンズのシエイプフアクターｑは、物
体側のレンズ面の曲率半径をr_a、像側のレンズ面
の曲率半径をr_bとするとき、ｑ＝r_b＋r_a／r_b−r_a で定義するものとする。）の各条件を満足することを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載のテレセントリツクリアコンバー
ター。４第２レンズ群は、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、正レンズと
を有し、該負メニスカスレンズのシエイプフアク
ターをq₂₁、該正レンズのシエイプフアクターを
q₂₂とするとき、 1.0＜−q₂₁＜8.0 0.3＜−q₂₂＜1.5 （ここで各レンズのシエイプフアクターｑは、物
体側のレンズ面の曲率半径をr_a、像側のレンズ面
の曲率半径をr_bとするとき、ｑ＝r_b＋r_a／r_b−r_a で定義するものとする。）の条件を満足することを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のテレセントリツクリアコンバータ
ー。５第２レンズ群は、像側に凸面を向けた単一又
は貼合わせの正メニスカスレンズを有し、該正メ
ニスカスレンズのシエイプフアクターをq₂とする
とき、 1.0＜−q₂＜5.5 （ここでレンズのシエイプフアクターｑは、物体
側のレンズ面の曲率半径をr_a、像側のレンズ面の
曲率半径をr_bとするとき、ｑ＝r_b＋r_a／r_b−r_a で定義するものとする。）の条件を満足することを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のテレセントリツクリアコンバータ
ー。