JPH0359508A - テレコンバーターレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレコンバータ−レンズに関し、特にビデオカ
メラ等の小型で高性能なカメラに装着可能なテレコンバ
ータ−レンズに関するものである。

近年、ビデオカメラ等の電子部品に関する技術進歩は著
しく、例えば固体撮像素子については非常に高解像力の
ものが民生用にも用いられるようになった。これにとも
なって、光学系の性能についても従来より高いものが要
求されている。しかしながらコンバーターレンズ等の補
助光学系を装着した場合、光学系全系の性能が劣下し、
主レンズ及び撮像素子の解像力が十分生かされていなか
った。

一般に、主レンズの焦点距離を長くするためにテレコン
バータ−レンズなどの補助光学系を用いた場合、この補
助光学系内部で諸収差を完全に補正する必要がある。諸
収差の発生量は焦点距離に比例するため、もし補助光学
系内部で完全な収差補正が行われないと、補助光学系す
なわちテレコンバータ−レンズを含む全系の収差発生量
はテレコンバータ−レンズの倍率に比例して大きくなっ
てしまう。そこで補助光学系内で収差を完全に補正し、
主レンズと同程度の性能を全系で得るために、補助光学
系のレンズ枚数を増やすことが考えられる。ところがレ
ンズ枚数を増やすと、特にフロントテレコンバータ−レ
ンズにおいては有効径も の増大が著しく、従って重量の増加分道けられない。

又、テレコンバータレンズでは、諸収差の中でも特に色
収差の補正が問題となる。例えばズームレンズなどの主
レンズにテレコンバータ−レンズを装着した場合、焦点
距離に比例して主レンズの色収差の発生量が大きくなる
と同時にテレコンバータ−レンズの色収差も上のせされ
る。このときテレコンバータ−レンズの色収差が、この
テレコンバータ−レンズを含む全系の色収差に与える影
響は、軸上色収差と倍率色収差では逆である。たとえば
テレコンバータ−レンズにおいて軸上色収差が補正不足
であるとき、全系の軸上色収差は補正不足となるが全系
の倍率色収差は補正過剰となる。逆にテレコンバータ−
レンズの軸上色収差を補正過剰とすると、全系の軸上色
収差は補正過剰となるが全系の倍率色収差は補正不足と
なる。

一方、フロントテレコンバータ−レンズにおいては、前
群の屈折力の絶対値が後群の屈折力の絶対値よりも小さ
い。従って軸上色収差を補正するには後群に低分散の材
料が必要なのに対し、倍率色収差を補正するには後群に
高分散の材料が必要となる。ところが実際は前群・後群
共にできるだけ低分散の材料を使用して倍率色収差と軸
上色収差のバランスをとっている。例えば特開昭６２−
８７９２４号公報中では、正レンズにできるだけ低分散
ガラスを用いて色収差の発生量を押さえ、負レンズには
正レンズに用いた低分散ガラスとのレコンバーターレン
ズ内の色収差の補正を行っている。この補正方法だと色
収差全体のバランスは取れるので、軸上色収差、倍率色
収差共に目立つ褥ことはないが、収差量全体が大きくな
ってしまう。よってこのテレコンバータ−レンズを主レ
ンズに装着した場合全系の性能が劣下し、主レンズと同
程度の解像力を得ることはできない。この事は高性能を
要求される最近のビデオ用ズームレンズへの装着を考え
ると好ましくない。

本発明は、諸収差の中で特に軸上色収差と倍率色収差が
ともにほぼ完全に補正可能となるテレコンバータ−レン
ズを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明によるテレコンバー
タ−レンズは、主レンズの物体側に装着し主レンズの焦
点距離を長くする機能を有し、正の屈折力を持つ前群と
負の屈折力を持つ後群より成り、前群は少なくとも１枚
の負レンズを有し、かつ前群の最も像側のレンズは正レ
ンズであるとともに、次の条件を満足することを特徴と
するものである。

１φ■ｔ、Ｉ　＜　０．０８　　　　（１）ただし、 φ■：　前群の中の負レンズの屈折力、ｔ、：　上記負
レンズの芯厚。

フロントテレコンバータ−レンズについては、正の屈折
力を持つ前群においては負の屈折力を持つ後群において
よりも、光線が光軸から高い位置を通過するため、この
部分で色収差が発生しやすい。また、テレコンバータ−
レンズを主レンズに装着した時、全系としては収束系と
なるので全系において正レンズの方が屈折力が大きく、
よって正レンズによる色収差の発生量が大きくなる。そ
こでテレコンバータ−レンズにおいて、正の屈折力を持
つ前群の色収差の発生量をできるだけ少なく押さえるか
、又は十分に補正することが必要となる。

ここで、前群の色収差を補正するためには前群に少なく
とも１枚め負レンズを必要とする。さらに、前群の最も
像側のレンズが正レンズであるこれてしまう。この像面
の倒れを補正しようとすると球面収差がオーバー側に大
きく倒れてしまう。

また最近のビデオカメラ等は小型で軽量になっているの
で、これに装着するコンバーターレンズもコンパクトな
構成であることが要求される。そこで前群に含まれる負
レンズは条件（１）を満足することが必要である。条件
（１）の上限を越えると、前群に含まれる負レンズの芯
厚が大きくなり、テレコンバータ−レンズの全長及び前
玉径が必要以上に増大してしまう。よってコンパクトな
テレコンバータ−レンズが実現できず、テレコンバータ
−レンズの方が主レンズよりも大きくなってしまう。

さらに上記の目的を達成するには、正の屈折力を持つ前
群は負レンズと正レンズの接合レンズを少なくとも１個
含むことが望ましい。負レンズと大きくなる。また、接
合面に強い曲率を持たせても誤差感度は大きくならない
ため、より容易に精度の高いコンバーターレンズを構成
することかできる。

さらに本発明のテレコンバータ−レンズは以下の条件を
満足することが望ましい。

νＦ＞６４　　　　　　　　　　　（２）ν、＞５０　
　　　　　　　　　　（３）ただし、 シア：前群の合成分散、 シＭ：後群の合成分散であり、 φＰ−Σψ□（前群の各レンズの屈折力の和）、φ８＝
Σｌ’ＮＩ（後群の各レンズの屈折力の和）、」 φＰｌ：　　前群の各レンズの屈折力、φ。：　後群の
各レンズの屈折力、 シ、：前群の各レンズのアツベ数、 叛 Ｖヨ　：＠群の各レンズのアツベ数、 である。

前群及び後群の合成分散ν、・ν８はそれぞれ前群全体
・後群全体の分散を示す。一般に光学ガラスについて用
いられるアツベ数と同様、合成分散が大きいほど低分散
で色収差が補正されている事になる。

前群の合成分散が条件（２）の下限をこえ前群が高分散
となると、軸土色収差若しくは倍率色収差のどちらのみ
を良好に補正する構成、又は軸土色ズ内で細土色収差と
倍率色収差の両方を完全に補正し主レンズと同程度の性
能を全系で得ることはできない。後群の合成分散が条件
（３）の下限をこえ後群が高分散となった場合も条件（
２）の場合と同様、コンバーターレンズ内で細土色収差
と倍率色収差の両方を完全に補正し主レンズと同程度の
性能を全系で得ることはできない。

さらに本発明のテレコンバータ−レンズの構成としては
、正の屈折力を持つ前群は物体側より順に負レンズ、物
体側より順に物体側より順に又は物体側より順に負レン
ズ、物体側より順にの合計３枚のレンズより成り、負の
屈折力を持つ後群は負レンズ１枚より戊ることが望まし
い。

前にも述べたように、テレコンバーターレンズでは前群
の色収差の発生量を少なく押さえることと、発生した収
差を十分に補正することが必要である。ここで、収差の
発生量をできるだけ少なく押さえるために、前群は２枚
以上の正レンズを含むことが望ましい。もし１枚の正レ
ンズのみで収差の発生量を少なくしようとすれば、前群
の屈折力を著しく弱くしなければならず、コンパクトな
テレコンバータ−レンズを実現できない。逆にコンパク
トにするため前群の屈折力を強くすると収差の発生量が
著しく増大してしまう。

また負の屈折力を持つ後群においては、正の屈折力を持
つ前群においてよりも、光線が光軸から低い位置を通過
する。よって収差の発生量が比較的少なく、１枚の負レ
ンズで収差の補正が可能である。そこでコンパクトな構
成とするために、後群は１枚の負レンズから成るのが望
ましい。以上のようなレンズ構成によって、色収差はも
ちろん、像面湾曲及び球面収差も良好に補正することが
できる。

以上の条件を満足することにより、色収差が小さく、か
つコンパクトで高性能なテレコンバータ−レンズを実現
することができる。

以下、本発明の実施例１〜６をそれぞれ表１〜６に示す
。以下の記述においてｆは全系の焦点距率、ν１は物体
側から２番目のレンズのａ線に対するアツベ数である。

実施例１の第１面から第７面までが本発明のテレコンバ
ータ−レンズで、第８面以後の主レンズＩに装着されて
いる。実施例２゜３．５の第１面から第７面、実施例４
の第１面から第８面がそれぞれ本発明のテレコンバータ
−レンズで、主レンズ■に装着されている。実施例６の
第１面から第７面が本発明のテレコンバータ−レンズで
、主レンズ■に装着されている。

表７は実施例２〜５に使用した主レンズ■のレンズ構成
を示す。又、表８は各実施例と条件（１）〜（３）との
関係を示す。

なお、第１．３，５．７．９．ｌ　１図はそれぞれ本発
明実施例１〜６のレンズ構成を示す断面図、第１３図は
本発明実施例２〜５で使用した主レンズ■のレンズ構成
を示す断面図である。第２．４゜６．８，１０．１２図
は本発明の実施例１によるテレコンバータ−レンズを主
レンズ■に、実施例２〜５によるテレコンバータ−レン
ズを主レンズ■に、実施例６によるテレコンバータ−レ
ンズを主レンズ■に装着した時の各々のレンズ収差図で
ある。ただしＦは開放Ｆ値、ωは半画角である。

表 （実施例１） ｆ−７２，６〜２９２〜＋７−７ ＋Ｉｂ率半径 ◆山上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（しｄ） 表 ２ （実施例２） ｆ−（社）、２〜２７．５〜１７．７ ＩＩＩＩ串半径　　　軸上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（νｄ） 表 （実施例３） ｆ−９６，２ １１１１率半径 ◆★上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（しｄ） 表 （実施例４） ｆ−郭、２〜４６．４〜２７．６ 曲率′１！径　　　軸上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（νｄ） 表 （実施例５） ｆ−％、２ 萌率半径 軸上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（νｄ） 表 （実施例６） ｆ−９５，７〜７９４〜６６．０ 萌率半径 軸上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（νｄ） 表 ７（実施例２〜５の主レンズ構１１ｔ）ｆ−６６，３〜
１９．０〜＆７ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率（Ｎｄ） アツベ数（νｄ） 表 ８

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１によるテレコンバーｌによる
テレコンバータ−レンズを装着した時の収差図である。 第３．５，７．９図はそれぞれ本発明実施例２〜５によ
るテレコンバータ−レンズを主レンズ■に装着した時の
レンズ構成を示す断面図、第４．６，８．１０図はこの
主レンズ■に実施例２〜５によるテレコンバータ−レン
ズを装着した時の収差図である。第１１図は本発明実施
例６によるテレコンバータ−レンズを主レンズ■に装着
した時のレンズ構成を示す断面図、第１２図はこの主レ
ンズ■に実施例６によるテレコンバータ−レンズを装着
した時の収差図である。第１３図は本発明によるテレコ
ンバーターレンズヲ装着することができる主レンズ■の
レンズ構成を示す断面図である。 Ａ：前　群 Ｂ：後　群 １　、　　ＩＩ、Ｉ［： 主レンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）主レンズの物体側に装着して主レンズの焦点距離
   を長くする機能を有するテレコンバーターレンズにおい
   て、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とか
   ら構成され、上記前群は少なくとも１枚の負レンズを有
   し、上記前群の最も像側のレンズは正レンズであるとと
   もに、以下の条件を満足することを特徴とするテレコン
   バーターレンズ： ｜φ＿■ｔ＿■｜＜０．０８ ただし、 φ＿■：前群の中の負レンズの屈折力 ｔ＿■：上記負レンズの芯厚。
2. （２）前記前群は負レンズと正レンズの接合レンズを少
   なくとも１個含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のテレコンバーターレンズ。
3. （３）以下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項または第２項のいずれかに記載のテレコン
   バーターレンズ： ν＿Ｐ＞６４ ν＿Ｎ＞５０ ただし、 ν＿Ｐ：前群の合成分散、 ν＿Ｎ：後群の合成分散であり、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼（前群の各レンズの
   屈折力の和） ▲数式、化学式、表等があります▼（後群の各レンズの
   屈折力の和） φ＿Ｐ＿ｉ：前群の各レンズの屈折力 φ＿Ｎ＿ｊ：後群の各レンズの屈折力 ν＿Ｐ＿ｉ：前群の各レンズのアッベ数 ν＿Ｎ＿ｊ：後群の各レンズのアッベ数。
4. （４）前記前群は物体側より順に負レンズ、正レンズ、
   正レンズ、又は正レンズ、負レンズ、正レンズの合計３
   枚のレンズより成り、前記後群は負レンズ１枚より成る
   事を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のテレコンバ
   ーターレンズ。