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Canon 300-600mm F5.6/420-840mm F8の特許 [光学技術・レンズ設計]

キヤノンテレコンバーターを内蔵した望遠レンズに関する特許を出願中です。 テレコン未挿入状態では各々200-400mm F4600mm F4300-600mm F5.6で、 テレコン挿入によって各々280-560mm F5.6、840mm F5.6420-840mm F8として使えるようです。

それと、ABCD包囲網について

Canon EF200-400mm F4L IS USM Extender 1.4x

patent embodiment1: 200-400mm f/4

Canon EF200-400mm F4L IS USM Extender 1.4x

patent embodiment1: 280-560mm f/5.6

特許文献の説明・自己解釈

  • 特許公開番号 2013-238827
    • 公開日 2013.11.28
    • 出願日 2012.5.17
  • 実施例1
    • ズーム比 1.90
    • 焦点距離 f=205.00 - 389.99mm
    • Fno. 4.12
    • 半画角 ω=6.02 - 3.18°
    • 像高 Y=21.64mm
    • レンズ全長 389.84mm
    • BF 68.49mm
    • テレコン挿入
      • 焦点距離 f=287.00 - 545.98mm
      • Fno. 5.77
      • 半画角 ω=4.31 - 2.27°
  • 実施例2
    • 焦点距離 f=585.10mm
    • Fno. 4.12
    • 半画角 ω=2.12°
    • 像高 Y=21.64mm
    • レンズ全長 467.32mm
    • BF 83.15mm
    • テレコン挿入
      • 焦点距離 f=819.00mm
      • Fno. 5.77
      • 半画角 ω=1.51°
  • 実施例3
    • ズーム比 1.90
    • 焦点距離 f=307.50 - 585.00mm
    • Fno. 5.88
    • 半画角 ω=4.02 - 2.12°
    • 像高 Y=21.64mm
    • レンズ全長 405.00mm
    • BF 75.70mm
    • テレコン挿入
      • 焦点距離 f=427.00 - 812.33mm
      • Fno. 8.17
      • 半画角 ω=2.90 - 1.53°
  • キヤノンの特許
performance
patent embodiment1 patent embodiment1 + extender
Canon EF200-400mm F4L IS USM Extender 1.4x Canon EF200-400mm F4L IS USM Extender 1.4x
Canon EF200-400mm F4L IS USM Extender 1.4x Canon EF200-400mm F4L IS USM Extender 1.4x

左から順に、球面収差、非点収差、歪曲、倍率色収差。上から順に広角側、望遠側。

レンズ毎にテレコンを専用設計する時代

最近の例ではシグマ APO 200-500mm F2.8 / 400-1000mm F5.6EX DGや、AF-S NIKKOR 800mm f/5.6E FL ED VRに専用設計されたテレコンが付属します。 またニコンのAF-Sテレコンには、爪を設ける等して、望遠レンズにのみ装着出来る工夫が施されています。

専用設計ならば、内蔵されていれば利便性が更に高まり、また内蔵タイプならマスターレンズの後ろに付ける必要もなく、マスターレンズの真ん中にテレコンを配置して更なる最適化を図っても良いわけです。 それがキヤノン EF200-400mm F4L IS USM エクステンダー 1.4×です。 同時に600mm F4/840mm F5.6や、300-600mm F5.6/420-840mm F8も検討されたようです。 キヤノンの超望遠レンズ群は軽量化を行ったリニューアルが一段落しましたから、これからはテレコン内蔵を検討し始めるのかもしれませんね。

テレコンは性能第一なら専用設計が良いのでしょうが、汎用タイプなら手持ちの全てのレンズに使えるメリットがあります。 昆虫写真家である海野和男氏の、魚眼から中望遠にテレコンを装着して接写を可能にするテクニックを、RAVENさんから以前紹介して頂きましたが、汎用タイプのテレコンも忘れないでほしいものですね。(【追記】一部文章訂正)

ABCD包囲網を着想しました

BとCはこじ付けですが、ニュース記事を見ていたら何となく思い付きました。


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kiyo

egamiさん、
これからの望遠・超望遠は、マスターレンズにエクステンダー内蔵が主流ですかね?
確かに、D5300以降、話題のDfも含めて、他社レンズ排除に見える変更を行っているのが気になりますね。

それから、egamiさん、バレバレでしたが、ご名答ありがとうございました。
流石に、単焦点で1Kg超える(白ではない赤ハチマキ)中望遠レンズはずっしりきて、
撮影後の肩にキツイです。
ただ、撮ったとき、ファインダーを覗いたときの感動には驚きます。

by kiyo (2013-12-06 11:49) 

えがみ

> kiyo さん
スペースを確保し易い超望遠だからこそ許された業だと思います。
光学系の制約があることと、コストアップをどう考えるかですね。

かなり重そうですが、それだけの値打ちがあるレンズだと思います。
一眼レフを触る度に、EVFよりOVFの方が良いと思ってしまいます。

by えがみ (2013-12-06 23:27) 

RAVEN

えがみさん、こんばんは。
いつものように記事を読ませていただいていたら、突然名前が出てきたのでびっくりしました。
テレコンをかまして接写時の倍率を稼ぐテクニックは、昆虫写真家の海野和男さんが紹介して、接写をする人の間では広く知られているものです。

ズームレンズが一般的になって、短焦点レンズ用のテレコンを造っているカメラメーカーはオリンパスだけになってしまいました。
しかもフォーサーズ用で、マイクロフォーサーズ用はまだです。
それ以外のメーカーのカメラを使っている人はケンコー製のテレプラスに頼るしかないのですが(ケンコーもカメラメーカーと言えばそうですけど)、テレコンの有用性に他のメーカーももう少し目を向けてほしいものです。
またニコンの新型800mmf5.6用の1.25倍テレコンは、試用する機会が全くないのが残念ですが、ライカのアポ・エクステンダー1.4Xのように画質劣化をほとんど感じないくらいの性能を期待したいですね。
ある意味意外なのですが、この1.25倍テレコンは、ニコンのテレコンで初めてEDレンズを使っているのです。
このことからもメーカーのテレコンに対する非積極性が分かる気がするのですが、内蔵化・専用化によってテレコンの性能が向上する(メーカーが積極的になれる)のなら、ユーザーにとってはありがたいですね。
by RAVEN (2013-12-09 00:03) 

hi-low

オリンパスは、4/3用レンズにテレコンバーターとエクステンションチューブを用意していましたが、m4/3にはありません。多分、バックフォーカスが短いために、光学的にも機械的にも余裕がないのでしょう。

これから登場するであろうミラーレス用望遠レンズでは、テレコンバーターの内蔵が一般的になるかもしれませんね。
by hi-low (2013-12-09 09:05) 

ゆりこ

Df, D5300 でのレンズ非互換は狙ったものではなく、ニコンの仕様変更によるものと思っていました。しかし、D3x00, D5x00 でのファームアップでは非純正のバッテリーが使えなくなったそうです。
http://nikonrumors.com/2013/12/08/the-last-d3100-d3200-d5100-d5200-and-p7700-firmware-update-killed-third-party-battery-compatibility.aspx/

となると、レンズ互換性問題もわざとやった可能性がありますね。まあ、バッテリーは非純正のものは安全性に問題がありますから排除するのは正当と思われるので、問題の性質が異なりますが……。
by ゆりこ (2013-12-09 20:25) 

ポロ&ダハ

フォーサーズのレンズが出現した時、常識を遙かに超えたマウント口径とバックフォーカスがやり玉に挙がりましたけど、PLマントの超高性能レンズと共通する何かがあると感じたのは、極限られた人達だけだったんでしょうね。
短焦点のレンズでもテレコンバーターが実用になるというのは、それなりのメリットがあると言うことでしょうか。
ただ、望遠系のレンズの焦点距離を更に伸ばすという用途で、オリジナルのレンズの光学性能をできるだけ落とさないようにするには、テレコンバーターを装着することによって望遠比が小さくならないようにすることしかないように思います。
焦点距離が500mmのレンズで全長がフランジバックを含めて500mmだたのに、わずか40mm前後のテレコンバーターで焦点距離が1000mmに伸びてしまったら、問題でしょうね。
できれば、レンズの全長が変化するぐらいの構造でなければ、テレコンバーターの理想像には近づけないような気もしています。
by ポロ&ダハ (2013-12-09 23:04) 

えがみ

> RAVEN さん
テレコンを使う方法は、私も知識を持ち合わせておりましたが、接写リングやベローズの方をついつい使ってしまうので、忘れていました。
RAVENさんに敬意を表してお名前を使わせて頂きました。
どうかご理解頂ければ幸いに存じます。

シグマのテレコンもある意味でシグマ専用とも言えるので、ケンコーしか選択肢が無いんですよねぇ。
(所持していませんが動く動かないの話をよく聞くので)

by えがみ (2013-12-09 23:33) 

えがみ

> hi-low さん
特許公報でも短いバックフォーカスに対応する旨が書かれていますね。
画質の良し悪しだけでなく、防滴防塵性を高めたり、レンズ交換の手間を省けるので、内蔵の方が便利かもしれません。

by えがみ (2013-12-09 23:34) 

えがみ

> ゆりこ さん
もしD5300やDfに目新しい機能が搭載されたなら、仕様変更によって、リバースエンジニアリングが完璧でないシグマが偶然にも排除されてしまった、と考えられます。
しかし、D5300やDfにそういった機能があるとは思えないんですよね。

by えがみ (2013-12-09 23:41) 

えがみ

> ポロ&ダハ さん
やたら小さな望遠レンズは、テレコンを内蔵したような構成も少なくないですね。
テレコンのコンセプトが、画質よりも利便性を重視したように思えます。

マウント口径とは関係ありませんが、
PLマウントに携わるメーカーは「我々はこの部分だけ作る。それ以外は他所から調達して勝手にやってくれ。」というスタンスが多いですよね。
短焦点(≠単焦点)用のテレコンも同じで「一応300/2.8用だが、汎用且つ高性能なテレコンを作った。使い方は考えてくれ。」という意図があったのかもしれません。

by えがみ (2013-12-09 23:44) 

RAVEN

えがみさん、レスありがとうございます。
もちろん抗議ではありません。
ただ先輩諸氏が発見し、教えてくださった技術なので恐縮してしまったのです。

こと画質については、ベローズやチューブを使うのが常道だと思います。
しかし無限遠から最短距離まで利用できる機動力を頼みに、多くの接写カメラマンがテレコンを使いながら「もっと性能のよいテレコンがあればなあ」と思っているわけです。
特に野外で。
かつてのOMシステムにあったオートエクステンションチューブ65-116mmのような製品の現代版が発売されれば、接写関係者は狂喜するのでしょうけど、最近はあれほど凝ったアクセサリーは、なかなか発売されません。
同チューブは、今でも多くの人が使っていますからね。
(eBayなど覗くと、決して安くない値段で取引されています)
倍率が替えられるメリットは大きいです。
ライブビューができるカメラやミラーレスが普及するに従い、ベローズなどとともに活躍する場面はこれまでより拡大するだろうと想像しています。
昔はベローズをつないでファインダー覗くと、画面が真っ暗なのに最初は誰もが戸惑ったものです。
by RAVEN (2013-12-10 15:06) 

えがみ

> RAVEN さん
そうですね、少し文章を変えました。お手数お掛けしました。

オートエクステンションチューブ65-116mmは当時凄く羨ましかったです。
最近ですと中華製のヘリコイド接写リングを見掛けますが、品質が不安ですね。
Borgにも同様の製品があって高品質だと思いますが、M42マウントなので変換が手間です。

昔は実効F値がかなり下がってライトを照射するなりして色々工夫していたものですが、ライブビューがあれば簡単にゲインアップ出来るので凄く便利な時代になったと思います。

by えがみ (2013-12-11 21:27) 

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