JP2004126059A

JP2004126059A - Teleconverter lens

Info

Publication number: JP2004126059A
Application number: JP2002287894A
Authority: JP
Inventors: Yoshibumi Tokiyoda; 常世田　義文; Kenzaburo Suzuki; 鈴木　憲三郎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a teleconverter lens which can reduce the size and weight of the whole optical system while maintaining excellent performance, and by which the manufacturing cost of the system is reduced by improving the productivity of an optical member in use. <P>SOLUTION: The teleconverter lens which has a 1st lens group FL with positive refracting power and a 2nd lens group RL with negative refracting power from an object side to an image side and increases the focal length of a main lens ML arranged on the image side of the 2nd lens group RL is equipped with a lens element L12 having a diffracting optical surface Gf in at least one of the 1st lens group FL and 2nd lens group RL. Then this lens element L12 includes a glass member which has a ≥75 Abbe number and a ≤550° glass transition point. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主レンズの物体側に配置され、主レンズの焦点距離を拡大するテレコンバーターレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来知られているテレコンバーターレンズは、主レンズの物体側に装着して系全体の焦点距離を拡大する（長い方に変化させる）ものであり、一般的には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とが配置された構成をとる。このようなテレコンバーターレンズとしては、例えば、特開２００１−１７４７０２号公報に開示されているものが挙げられる。この公報に開示されているテレコンバーターレンズは、図８に示すように、第１レンズ群ＦＬが、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（負レンズ）Ｌ９１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ９２とを貼り合わせてなる貼り合わせレンズと、物体側に凸面を向けた１枚の正メニスカスレンズ（正レンズ）Ｌ９３とから構成され、第２レンズ群ＲＬが、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ（正レンズ）Ｌ９４、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ９５及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（正レンズ）Ｌ９６を貼り合わせてなる三枚貼り合わせレンズから構成されている。そして、このような構成のテレコンバーターレンズＴＬが、撮像レンズ等の主レンズＭＬの物体側に着脱自在に取り付けられる。
【０００３】
このようなテレコンバーターレンズでは通常、正レンズ群ＦＬの像側焦点位置と負レンズ群ＲＬの物体側焦点位置とを一致させることにより、物体側から平行に入射した光束がテレコンバーターレンズを通過した後に像側に平行光として射出するようにする。そして、正レンズ群ＦＬの焦点距離と負レンズ群ＲＬの焦点距離との比を所定の値に定めることにより、所要の拡大倍率が得られるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１１９０９６号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７１５１３号公報
【特許文献３】
特開２０００−１７１７０８号公報
【特許文献４】
特開２００１−１７４７０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、このようなテレコンバーターレンズにおいては、色収差等の諸収差を良好に補正するには多数のレンズが必要となり、その結果として光学系全体のサイズが大きくなり、重量としても重くなりがちであった。テレコンバーターレンズでは実用上、その有用性を高めるためには高い拡大倍率が必要となるが、拡大倍率を大きくするためには用いるレンズ系も必然的に大きくなり、テレコンバーターレンズの拡大倍率が高くなればなるほど光学系全体の大きさ及び重さが増大するという問題が生じていた。なお、これは、図８に示す従来例についても同じである。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、性能を良好なものに保ちつつ、光学系全体の大きさ及び重さを減少させることができるとともに、用いる光学部材の生産性を向上させて製造コストを安価にすることが可能な構成のテレコンバーターレンズを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、請求項１に記載のテレコンバーターレンズは、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２のレンズ群とを有し、第２レンズ群の像側に配置された主レンズの焦点距離を拡大するテレコンバーターレンズにおいて、第１レンズ群及び第２レンズ群の少なくとも一方に回折光学面を有したレンズ素子を備え、上記レンズ素子は、アッベ数が７５以上かつガラス転移点が５５０℃以下であるガラス部材を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１に記載のテレコンバーターレンズにおいて、レンズ素子が、ガラス部材と、ガラス部材に密着接合した樹脂部材とからなり、ガラス部材と樹脂部材とが密着している面が、回折光学面になっていることを特徴とする。また、請求項３に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１又は請求項２に記載のテレコンバーターレンズにおいて、上記回折光学面に入射する結像光線の最大角度が１０度以内に制限されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１から請求項３のいずれかに記載のテレコンバーターレンズにおいて、回折光学面に形成された回折格子溝のピッチが１０μｍ以上であることを特徴とする。また、請求項５に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１から請求項４のいずれかに記載のテレコンバーターレンズにおいて、レンズ素子の焦点距離の絶対値が１０００ｍｍ以上であることを特徴とする。請求項６に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１から請求項５のいずれかに記載のテレコンバーターレンズにおいて、拡大倍率が１．７倍以上であることを特徴とする。請求項７に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１から請求項６のいずれかに記載のテレコンバーターレンズにおいて、第１レンズ群が上記レンズ素子と少なくとも１枚の正レンズとを含み、第２レンズ群が少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズとを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項８に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１から請求項７のいずれかに記載のテレコンバーターレンズにおいて、ガラス部材のｄ線での屈折率をｎｄｇ、アッベ数をνｄｇとし、樹脂部材のｄ線での屈折率をｎｄｒ、アッベ数をνｄｒとしたときに、式１．５５＜ｎｄｇ＜１．７５、５０＜νｄｇ＜７０、ｎｄｒ＜１．７０、νｄｒ＜４５が満足されることを特徴とする。また、請求項９に記載のテレコンバーターレンズは、請求項１から請求項８のいずれかに記載のテレコンバーターレンズにおいて、ガラス部材の比重が３．５未満であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項１０に記載のテレコンバーターレンズは、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２のレンズ群とを有し、第２レンズ群の像側に配置された主レンズの焦点距離を拡大するテレコンバーターレンズにおいて、第１レンズ群及び第２レンズ群の少なくとも一方に回折光学面を有し、第１レンズ群中に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有したことを特徴とする。更に、請求項１１に記載のテレコンバーターレンズは、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２のレンズ群とを有し、第２レンズ群の像側に配置された主レンズの焦点距離を拡大するテレコンバーターレンズにおいて、第１レンズ群及び第２レンズ群の少なくとも一方に回折光学面を有し、第２レンズ群中に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係るテレコンバーターレンズは、撮像レンズ等の主レンズの物体側に着脱自在に設置され、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２のレンズ群とを有して構成される。このような構成のテレコンバーターレンズでは、正レンズ群の像側焦点位置と負レンズ群の物体側焦点位置とを一致させることにより、物体側から平行に入射した光束がテレコンバーターレンズを通過した後に像側に平行光として射出するようにする。そして、正レンズ群の焦点距離と負レンズ群の焦点距離との比を所定の値に定めることにより、主レンズの焦点距離を拡大することができる。
【００１３】
本発明に係るテレコンバーターレンズでは、上記両レンズ群のうち少なくとも一方に回折光学面を有したレンズ素子が備えられる。回折光学面を備えたレンズ素子では、ガラスや樹脂等からなる通常のレンズとは逆の波長特性、すなわち長波長ほど屈折力が大きくなるという性質を有している。したがって、本テレコンバーターレンズでは、このような回折光学面の特性を利用することで色収差を重点的に良好に補正すること、すなわち、色収差のみを他の諸収差とは独立して補正することが可能となる。
【００１４】
回折光学面を有していない従来のテレコンバーターレンズでは、これを構成するレンズの全ての面が収差に関係するため、テレコンバーターレンズ全体を小型化しようとすると、必ずどれか一つの面に関しての収差が悪化してしまう不都合が生じていた。これに対し本テレコンバーターレンズでは、上記のように、通常のレンズ等とは逆の波長特性を有する回折光学面を有しているため、先ず、小型化に伴うレンズ数の低減などに起因して発生する色収差以外の収差を回折光学面以外の面で重点的に補正し、その後、色収差を回折光学面で重点的に補正するということができる。このため本テレコンバーターレンズによれば、収差の補正を良好に行いつつ、全体の構成を小型・軽量化することが可能である。
【００１５】
本テレコンバーターレンズに用いられるレンズ素子（回折光学面を有するレンズ素子）は、アッベ数が７５以上かつガラス転移点が５５０℃以下であるガラス部材を含んで構成される。ガラス部材がこのような条件を満たせば型押し成型が可能となり、生産性を向上させることができる。また、このレンズ素子は種々の形態が可能であるが、例えば図１に示すレンズ素子１のように、ガラス部材１０と、このガラス部材１０に密着した樹脂部材２０とからなり、これらガラス部材１０と樹脂部材２０とが密着している面が回折光学面３０になっていることが好ましい。この例に示すレンズ素子のように、回折光学面３０をガラス部材１０上に直接形成するようにすれば、広波長領域での回折効率を高くすることが可能となる。また、ここで樹脂部材２０は、紫外線硬化樹脂であることが好ましい。紫外線硬化樹脂の方が、製造が容易であり、安価にすることが可能である。
【００１６】
本テレコンバーターレンズにおいては、上記回折光学面に入射する結像光線の入射角は１０度以内に制限されるようになっていることが好ましい。回折光学面に入射する結像光線の入射角が大きくなり１０度を超えるようになると、斜入射に起因するフレアーが発生するため、主レンズにおける結像性能が悪化して実用上好ましくないからである。
【００１７】
また、回折光学面に形成された回折格子溝のピッチＰ（図１参照）は１０μｍ以上にすることが好ましい。回折格子溝のピッチＰがあまり小さいとやはりフレアーが発生し、主レンズにおける結像性能が悪化する虞が有るためである。
【００１８】
また、上記回折光学面を備えたレンズ素子の焦点距離の絶対値は１０００ｍｍ以上（回折光学素子の屈折力が１ｍ^−１以下）であることが好ましい。上記レンズ素子の焦点距離を短くしようとすると回折光学面のピッチが小さくなり過ぎてしまい、これにより角度特性（入射光線の入射角の変化に対する回折効率の低下の度合い）が悪化する虞があるからである。
【００１９】
また、色収差を良好に補正するコンバーターレンズとしては拡大倍率が１．７倍以上、できれば２倍以上となるようにすることが好ましい。ここで、拡大倍率Ｍは、第１レンズ群ＦＬの焦点距離をｆＦとし、第２レンズ群ＲＬの焦点距離をｆＲとしたときに、式Ｍ＝ｆＦ／｜ｆＲ｜により表すことができる。
【００２０】
本発明に係るテレコンバーターレンズの具体的な構成としては、第１レンズ群が回折光学面を有する上記レンズ素子と少なくとも１枚の正レンズとを含み、第２レンズ群が少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズとを含んでいることが好ましい。第１レンズ群は正の屈折力を有するので、正レンズを用いることで屈折力を分散させ、諸収差の発生を小さく抑えることが可能になる。また、第１レンズ群中に回折光学面を配置することで、色収差を良好に補正することが可能になる。更に、第２レンズ群を正レンズ１枚及び負レンズ１枚を有した構成とすることで、諸収差を良好に補正することが可能となる。
【００２１】
また、回折光学面を有するレンズ素子を構成するガラス部材のｄ線での屈折率をｎｄｇ、アッベ数をνｄｇとし、樹脂部材のｄ線での屈折率をｎｄｒ、アッベ数をνｄｒとしたときに、下の４式（１）〜（４）が満足されることが好ましい。
【００２２】
【数１】
１．５５＜ｎｄｇ＜１．７５　…　（１）
５０＜νｄｇ＜７０　　　…　（２）
ｎｄｒ＜１．７０　…　（３）
νｄｒ＜４５　　　…　（４）
【００２３】
これらの条件は、図１に示す密着型の複層型回折光学素子において、良好な波長特性及び角度特性を得るための条件である。上記条件式（１）〜（４）の範囲を超えると、密着型の複層型回折光学素子を形成することができなくなるか、或いは良好な角度特性や波長特性を得ることが不可能になる。なお、上記条件式（１）における下限値を１．５７とし、かつ上限値を１．７０とすると、更に良い結果が得られる。また、上記条件式（２）における下限値を５２とし、かつ上限値を６５とすると更に良い結果が得られる。また、上記条件式（３）における下限値を１．４５とし、かつ上限値を１．６５とすると、更に良い結果が得られる。また、上記条件式（４）における下限値を２０とし、かつ上限値を４３とすると、更に良い結果が得られる。
【００２４】
ここで、上記レンズ素子を構成するガラス部材の比重は３．５未満であることが好ましい。ＥＤガラス（比重：３．５）よりも比重の軽いガラスを使用することにより、軽量化を更に進めることが可能となる。
【００２５】
また、上記のように正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２のレンズ群とを有して構成されるテレコンバーターレンズにおいて、これら第１レンズ群及び第２レンズ群の少なくとも一方に回折光学面を有し、第１レンズ群中に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを備える構成にすることによっても、同様な効果を得ることができる。また、第１レンズ群及び第２レンズ群の少なくとも一方に回折光学面を有し、第２レンズ群中に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを備える構成としても同様な効果を得ることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。下に示す３つの実施例では、図２、図４、図６に示すように、本発明のテレコンバーターレンズＴＬを、物体側に位置して正の屈折力を有する第１レンズ群ＦＬと、像側に位置して負の屈折力を有する第２レンズ群ＲＬとから構成し、第２レンズ群ＲＬの像側に撮像レンズ等の主レンズＭＬを配置した。そして、回折光学面を有するレンズ素子を、第１レンズ群ＦＬ中に設置した。
【００２７】
各実施例において非球面は、光軸に垂直な方向の高さをＳとし、非球面の頂点における接平面から高さＳにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をｘとし、基準球面の曲率半径をｒとし、近軸曲率半径をＲとし、円錐係数をκとし、２次の非球面係数をＡ、４次の非球面係数をＢ、６次の非球面係数をＣ、８次の非球面係数をＤ、１０次の非球面係数をＥ、…としたとき、下の式（５）及び（６）で表されるものとした。
【００２８】
【数２】
ｘ＝〔Ｓ^２／（ｒ（１＋（１−κＳ^２／ｒ^２）^１／２））〕＋ＡＳ^２＋ＢＳ^４＋ＣＳ^６＋ＤＳ^８＋ＥＳ^１０＋・・・　…（５）
Ｒ＝１／（（１／ｒ）＋２Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
【００２９】
なお、各実施例において、非球面形状に形成されたレンズ面には、面番号の右側に＊印を付した。また、各実施例において、回折光学面は超高屈折率法により計算した。
【００３０】
（第１実施例）
図２に、本発明の第１実施例に係るテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す。本第１実施例に用いた光学系における主レンズＭＬ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Ｌ１、両凹レンズＬ２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３、開口絞りＰ、両凸レンズＬ４、両凸レンズＬ５、両凹レンズＬ６（これら両レンズＬ５，Ｌ６は貼り合わせレンズ）、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８、及び両凸レンズＬ９を配置して構成した。
【００３１】
また、主レンズＭＬの物体側に取り付けたテレコンバーターレンズＴＬは、正の屈折力を有する第１レンズ群ＦＬと負の屈折力を有する第２レンズ群ＲＬとからなり、第１レンズ群ＦＬ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Ｌ１１、回折光学面Ｇｆを像側の面に有する両凸の正レンズＬ１２（これら両レンズＬ１１，Ｌ１２は貼り合わせレンズ）、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を配置して構成した。また、第２レンズ群ＲＬは物体側から順に、物体側に凹面を向けた（像側に凸面を向けた）正メニスカスレンズＬ１４、両凹レンズＬ１５、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６（これらレンズＬ１４，Ｌ１５，Ｌ１６は貼り合わせレンズ）を配置して構成した。また、テレコンバーターレンズＴＬの（第２レンズ群ＲＬの）最も像側に位置する正メニスカスレンズＬ１６と主レンズＭＬの最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ１との間の光路中には保護ガラスＦ１を配置するとともに、主レンズＭＬの最も像側に位置する両凸レンズＬ９と像面ＥＭとの間の光路中には、フィルターとして２つの平行平板Ｆ２，Ｆ３を配置した。
【００３２】
下の表１に、本第１実施例における各レンズの諸元を示す。表１における面番号１〜１１はテレコンバーターレンズＴＬに関するものであり、それぞれ図２における符号１〜１１に対応する。また、表１における面番号１２〜３５は主レンズＭＬに関するものであり、それぞれ図２における符号１２〜３５に対応する。また、表１におけるｒはレンズ面の曲率半径（非球面の場合には基準球面の曲率半径）を、ｄはレンズ面の間隔を、ｎｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはアッベ数をそれぞれ示している。ここで、非球面係数Ａ，Ｂ，Ｃ，…において「Ｅ−０９」等は「×１０^−０９」等を示す。また、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さの単位は、特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることもできる。なお、本実施例では、テレコンバーターレンズＴＬにおける面番号３及び４に相当する面が上記回折光学面Ｇｆに相当し、したがって回折光学面を有するレンズ素子はレンズＬ１２に相当する。
【００３３】
なお、本実施例では図１に示すタイプのレンズ素子を用いた。すなわち、ガラス部材上に回折格子溝を形成し、その上から樹脂を塗布して回折光学面を有するレンズ素子を製造した。また、ガラス部材にはアッベ数νｄが７５以上かつガラス転移点Ｔｇが５５０℃以下であるという条件を満たす材料としてＶＣ７９（νｄ＝５７．７９、Ｔｇ＝５０７℃）を用いた。
【００３４】
【表１】

【００３５】
本実施例では、回折光学面を有するレンズ素子を、ｎｄ（ｎｄｇ）＝１．６０９７０、νｄ（νｄｇ）＝５７．７９であるガラスモールド用ガラスと、ｎｄ（ｎｄｒ）＝１．５５３８９、νｄ（νｄｒ）＝３８．０９である紫外線硬化樹脂とで構成した。このとき条件式（１），（２），（３），（４）は全て満たされていた。
【００３６】
図３は第１実施例における光学系の諸収差図である。各収差図はｄ線についての結果を示しており、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙ及びＺは像高を示している（但し、球面収差図及び倍率色収差図についてはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）、Ｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（λ＝４８６．１ｎｍ）についての結果も示している）。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明らかなように、本第１実施例では諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００３７】
（第２実施例）
図４に、本発明の第２実施例に係るテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す。本第２実施例に用いた光学系におけるテレコンバーターレンズＴＬは正の屈折力を有する第１レンズ群ＦＬと負の屈折力を有する第２レンズ群ＲＬとからなり、第１レンズ群ＦＬ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Ｌ２１、回折光学面Ｇｆを像側の面に有する両凸の正レンズＬ２２（これら両レンズＬ２１，Ｌ２２は貼り合わせレンズ）、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３を配置して構成した。また、第２レンズ群ＲＬは物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４、両凹レンズＬ２５、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２６（これらレンズＬ２４，Ｌ２５，Ｌ２６は貼り合わせレンズ）を配置して構成した。また、第１実施例において用いた保護ガラスＦ１はテレコンバーターレンズＴＬの（第２レンズ群ＲＬの）最も像側に位置する正メニスカスレンズＬ２６と主レンズＭＬの最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ１との間の光路中に配置した。なお、本第２実施例で用いた主レンズＭＬは上述の第１実施例に用いたものと同一のものとした。
【００３８】
下の表２に、本第２実施例における各レンズの諸元を示す。表２における面番号１〜１１はテレコンバーターレンズＴＬに関するものであり、それぞれ図４における符号１〜１１に対応する。また、表２におけるｒはレンズ面の曲率半径（非球面の場合には基準球面の曲率半径）を、ｄはレンズ面の間隔を、ｎｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはアッベ数をそれぞれ示している。なお、本実施例では、テレコンバーターレンズＴＬにおける面番号３及び４に相当する面が上記回折光学面Ｇｆに相当し、したがって回折光学面を有するレンズ素子はレンズＬ２２に相当する。
【００３９】
なお、本実施例でも図１に示すタイプのレンズ素子（回折光学面を有するレンズ素子）を用いた。また、ガラス部材にはアッベ数νｄが７５以上かつガラス転移点Ｔｇが５５０℃以下であるという条件を満たす材料としてＰ−ＳＫ５０（νｄ＝６１．４１、Ｔｇ＝３８１℃）を用いた。
【００４０】
【表２】

【００４１】
本実施例では、回折光学面を有するレンズ素子を、ｎｄ（ｎｄｇ）＝１．５９３８０、νｄ（νｄｇ）＝６１．４１であるガラスモールド用ガラスと、ｎｄ（ｎｄｒ）＝１．５４９８８、νｄ（νｄｒ）＝４１．６３である紫外線硬化樹脂とで構成した。このとき条件式（１），（２），（３），（４）は全て満たされていた。
【００４２】
図５は第２実施例における光学系の諸収差図である。各収差図はｄ線についての結果を示しており、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙ及びＺは像高を示している（但し、球面収差図及び倍率色収差図についてはｇ線、Ｃ線、Ｆ線についての結果も示している）。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明らかなように、本第２実施例では諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００４３】
（第３実施例）
図６に、本発明の第３実施例に係るテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す。本第３実施例に用いた光学系におけるテレコンバーターレンズＴＬは正の屈折力を有する第１レンズ群ＦＬと負の屈折力を有する第２レンズ群ＲＬとからなり、第１レンズ群ＦＬ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Ｌ３１、回折光学面Ｇｆを像側の面に有する両凸の正レンズＬ３２（これら両レンズＬ３１，Ｌ３２は貼り合わせレンズ）、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３を配置して構成した。また、第２レンズ群ＲＬは物体側から順に、物体側に凹面を向けた（像側に凸面を向けた）正メニスカスレンズＬ３４、両凹レンズＬ３５、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６（これらレンズＬ３４，Ｌ３５，Ｌ３６は貼り合わせレンズ）を配置して構成した。また、第１実施例において用いた保護ガラスＦ１はテレコンバーターレンズＴＬの（第２レンズ群ＲＬの）最も像側に位置する正メニスカスレンズＬ３６と主レンズＭＬの最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ１との間の光路中に配置した。なお、本第３実施例でも主レンズＭＬは上述の第１及び第２実施例において用いたものと同一のものとした。
【００４４】
下の表３に、本第３実施例における各レンズの諸元を示す。表３における面番号１〜１１はテレコンバーターレンズＴＬに関するものであり、図６における符号１〜１１に対応する。また、表３におけるｒはレンズ面の曲率半径（非球面の場合には基準球面の曲率半径）を、ｄはレンズ面の間隔を、ｎｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはアッベ数をそれぞれ示している。なお、本実施例では、テレコンバーターレンズＴＬにおける面番号３及び４に相当する面が上記回折光学面Ｇｆに相当し、したがって回折光学面を有するレンズ素子はレンズＬ３２に相当する。
【００４５】
なお、本実施例でも図１に示すタイプのレンズ素子（回折光学面を有するレンズ素子）を用いた。また、ガラス部材にはアッベ数νｄが７５以上かつガラス転移点Ｔｇが５５０℃以下であるという条件を満たす材料としてＰ−ＳＫ６０（νｄ＝６２．３３、Ｔｇ＝３８２℃）を用いた。
【００４６】
【表３】

【００４７】
本実施例では、回折光学面を有するレンズ素子を、ｎｄ（ｎｄｇ）＝１．５９０８７、νｄ（νｄｇ）＝６２．３３であるガラスモールド用ガラスと、ｎｄ（ｎｄｒ）＝１．５５３８９、νｄ（νｄｒ）＝３８．０９である紫外線硬化樹脂とで構成した。このとき条件式（１），（２），（３），（４）は全て満たされていた。
【００４８】
図７は第３実施例における光学系の諸収差図である。各収差図はｄ線についての結果を示しており、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙ及びＺは像高を示している（但し、球面収差図及び倍率色収差図についてはｇ線、Ｃ線、Ｆ線についての結果も示している）。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明らかなように、本第３実施例では諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００４９】
また、上記３つの実施例において用いたテレコンバーターレンズは、図８に示す従来例と比べて全長で約７０％、硝材のみの重量で約５０％となった。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るテレコンバーターレンズでは、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２のレンズ群とを有するとともに、これら第１レンズ群及び第２レンズ群の少なくとも一方に回折光学面を有したレンズ素子を備えているので、先ず、小型化に伴うレンズ数の低減などに起因して発生する色収差以外の収差を回折光学面以外の面で重点的に補正し、その後、色収差を回折光学面で重点的に補正するということができる。このため、収差の補正を良好に行いつつ、全体の構成を小型・軽量化することができる。また、上記レンズ素子をアッベ数が７５以上かつガラス転移点が５５０℃以下であるガラス部材を含んだ構成とすることにより、このような回折光学面を有するレンズ素子を型押し成型により製造することが可能となり、このレンズ素子、ひいては本発明のテレコンバーターレンズの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のテレコンバーターレンズに用いられる、回折光学面を有するレンズ素子の一例の断面図を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
【図３】第１実施例における合成光学系の諸収差図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
【図５】第２実施例における合成光学系の諸収差図である。
【図６】本発明の第３実施例に係るテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
【図７】第３実施例における合成光学系の諸収差図である。
【図８】従来におけるテレコンバーターレンズと主レンズとからなる合成光学系のレンズ構成を示す図である。
【符号の説明】
１　　　レンズ素子
１０　　ガラス部材
２０　　樹脂部材
３０　　回折光学面
ＴＬ　　テレコンバーターレンズ
ＦＬ　　第１レンズ群
Ｇｆ　　回折光学面
ＲＬ　　第２レンズ群
ＭＬ　　主レンズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a teleconverter lens that is arranged on the object side of a main lens and increases the focal length of the main lens.
[0002]
[Prior art]
Conventionally known tele-converter lenses are mounted on the object side of the main lens to increase the focal length of the entire system (change the focal length to a longer one). Generally, positive refraction is performed in order from the object side. The first lens group having a power and the second lens group having a negative refractive power are arranged. As such a teleconverter lens, for example, a lens disclosed in JP-A-2001-174702 can be mentioned. In the teleconverter lens disclosed in this publication, as shown in FIG. 8, a first lens group FL includes a negative meniscus lens (negative lens) L91 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens (positive lens) L92. The second lens group RL is composed of a cemented lens formed by laminating and a single positive meniscus lens (positive lens) L93 having a convex surface facing the object side, and the second lens group RL has a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side ( A positive lens L94, a biconcave lens (negative lens) L95, and a three-element bonded lens formed by bonding a positive meniscus lens (positive lens) L96 having a convex surface facing the object side. Then, the teleconverter lens TL having such a configuration is detachably attached to the object side of the main lens ML such as an imaging lens.
[0003]
In such a teleconverter lens, usually, by making the image-side focal position of the positive lens group FL and the object-side focal position of the negative lens group RL coincide with each other, the light beam incident parallel from the object side passes through the teleconverter lens, The light is emitted to the side as parallel light. By setting the ratio between the focal length of the positive lens group FL and the focal length of the negative lens group RL to a predetermined value, a required magnification can be obtained.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A No. 11-119096
[Patent Document 2]
JP-A-11-271513
[Patent Document 3]
JP 2000-171708 A
[Patent Document 4]
JP 2001-174702 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, in such a teleconverter lens, a large number of lenses are required to satisfactorily correct various aberrations such as chromatic aberration, and as a result, the size of the entire optical system becomes large and the weight tends to be heavy. there were. In practical use, teleconverter lenses require high magnification to increase their usefulness.However, in order to increase the magnification, the lens system used is inevitably larger, and if the magnification of the teleconverter lens increases, There has been a problem that the size and weight of the entire optical system increase. This is the same for the conventional example shown in FIG.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to reduce the size and weight of the entire optical system while maintaining good performance, and to reduce the productivity of the optical member used. It is an object of the present invention to provide a teleconverter lens having a configuration capable of improving the manufacturing cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve such an object, the teleconverter lens according to claim 1 includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power. A teleconverter lens having a lens group and extending a focal length of a main lens arranged on the image side of the second lens group, wherein at least one of the first lens group and the second lens group has a diffractive optical surface A lens element, wherein the lens element includes a glass member having an Abbe number of 75 or more and a glass transition point of 550 ° C. or less.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a teleconverter lens according to the first aspect, wherein the lens element includes a glass member and a resin member adhered to the glass member. The surface is a diffractive optical surface. According to a third aspect of the present invention, in the teleconverter lens according to the first or second aspect, the maximum angle of the imaging light beam incident on the diffractive optical surface is limited to 10 degrees or less. Features.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a teleconverter lens according to any one of the first to third aspects, wherein the pitch of the diffraction grating grooves formed on the diffractive optical surface is 10 μm or more. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a teleconverter lens according to any one of the first to fourth aspects, wherein the absolute value of the focal length of the lens element is 1000 mm or more. A teleconverter lens according to a sixth aspect is characterized in that, in the teleconverter lens according to any one of the first to fifth aspects, the magnification is 1.7 times or more. A teleconverter lens according to claim 7, wherein the first lens group includes the lens element and at least one positive lens, and the second lens group is the teleconverter lens according to any one of claims 1 to 6. Includes at least one positive lens and one negative lens.
[0010]
The teleconverter lens according to claim 8 is the teleconverter lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the refractive index of the glass member at d-line is ndg, the Abbe number is νdg, and the resin member is Assuming that the refractive index at the d-line is ndr and the Abbe number is νdr, the expressions 1.55 <ndg <1.75, 50 <νdg <70, ndr <1.70, and νdr <45 are satisfied. Features. According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a teleconverter lens according to any one of the first to eighth aspects, wherein the specific gravity of the glass member is less than 3.5.
[0011]
The teleconverter lens according to claim 10 includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, In a teleconverter lens that enlarges the focal length of a main lens disposed on the image side of the second lens group, at least one of the first lens group and the second lens group has a diffractive optical surface, and the first lens group includes: It is characterized by having at least one positive lens and at least one negative lens. Further, the teleconverter lens according to claim 11 includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power, and a second lens group having a negative refractive power, In a teleconverter lens that enlarges the focal length of a main lens arranged on the image side of the second lens group, at least one of the first lens group and the second lens group has a diffractive optical surface, and the second lens group includes: It is characterized by having at least one positive lens and at least one negative lens.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described. The teleconverter lens according to the present invention is detachably installed on the object side of a main lens such as an imaging lens, and has, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power; And a second lens group having In the teleconverter lens having such a configuration, by making the image-side focal position of the positive lens group coincide with the object-side focal position of the negative lens group, the luminous flux incident in parallel from the object side passes through the teleconverter lens and then the image side. To be emitted as parallel light. By setting the ratio between the focal length of the positive lens group and the focal length of the negative lens group to a predetermined value, the focal length of the main lens can be increased.
[0013]
In the teleconverter lens according to the present invention, at least one of the two lens groups is provided with a lens element having a diffractive optical surface. A lens element having a diffractive optical surface has a wavelength characteristic opposite to that of a normal lens made of glass, resin, or the like, that is, a property that the refractive power increases as the wavelength becomes longer. Therefore, in this teleconverter lens, it is possible to correct chromatic aberration favorably and favorably by utilizing such characteristics of the diffractive optical surface, that is, it is possible to correct only chromatic aberration independently of other aberrations. It becomes.
[0014]
In a conventional teleconverter lens that does not have a diffractive optical surface, all the surfaces of the lens that compose the lens are related to aberrations. There was an inconvenience of worsening. On the other hand, as described above, the present teleconverter lens has a diffractive optical surface having a wavelength characteristic opposite to that of a normal lens or the like. It can be said that the aberration other than the generated chromatic aberration is mainly corrected on the surface other than the diffractive optical surface, and then the chromatic aberration is mainly corrected on the diffractive optical surface. Therefore, according to the present teleconverter lens, it is possible to reduce the size and weight of the entire configuration while favorably correcting aberrations.
[0015]
The lens element (lens element having a diffractive optical surface) used in the present teleconverter lens includes a glass member having an Abbe number of 75 or more and a glass transition point of 550 ° C. or less. When the glass member satisfies such conditions, embossing can be performed, and productivity can be improved. The lens element can take various forms. For example, like the lens element 1 shown in FIG. 1, the lens element includes a glass member 10 and a resin member 20 adhered to the glass member 10. It is preferable that the surface where the resin member 20 and the resin member 20 are in close contact is the diffractive optical surface 30. If the diffractive optical surface 30 is formed directly on the glass member 10 like the lens element shown in this example, it is possible to increase the diffraction efficiency in a wide wavelength region. Here, the resin member 20 is preferably an ultraviolet curable resin. The ultraviolet curable resin is easier to manufacture and can be inexpensive.
[0016]
In the present teleconverter lens, it is preferable that the incident angle of the imaging light beam incident on the diffractive optical surface be limited to 10 degrees or less. If the angle of incidence of the image-forming light beam incident on the diffractive optical surface increases and exceeds 10 degrees, flare due to oblique incidence occurs, and the imaging performance of the main lens deteriorates, which is not preferable for practical use. is there.
[0017]
Further, the pitch P (see FIG. 1) of the diffraction grating grooves formed on the diffractive optical surface is preferably set to 10 μm or more. This is because if the pitch P of the diffraction grating grooves is too small, flare still occurs and the imaging performance of the main lens may be deteriorated.
[0018]
The absolute value of the focal length of the lens element having the diffractive optical surface is 1000 mm or more (the refractive power of the diffractive optical element is 1 m or more). ^-1 The following is preferred. If an attempt is made to shorten the focal length of the lens element, the pitch of the diffractive optical surface becomes too small, which may deteriorate the angular characteristics (the degree of reduction in diffraction efficiency with respect to the change in the incident angle of the incident light beam). It is.
[0019]
In addition, it is preferable that the magnification of the converter lens that satisfactorily corrects chromatic aberration is 1.7 times or more, and preferably 2 times or more. Here, the magnification M can be expressed by the formula M = fF / | fR |, where fF is the focal length of the first lens group FL and fR is the focal length of the second lens group RL.
[0020]
As a specific configuration of the teleconverter lens according to the present invention, the first lens group includes the lens element having a diffractive optical surface and at least one positive lens, and the second lens group includes at least one positive lens. It is preferable to include one negative lens. Since the first lens group has a positive refractive power, the use of a positive lens can disperse the refractive power and suppress the occurrence of various aberrations. Further, by disposing the diffractive optical surface in the first lens group, it becomes possible to satisfactorily correct chromatic aberration. Further, by configuring the second lens group to include one positive lens and one negative lens, various aberrations can be satisfactorily corrected.
[0021]
Further, when the refractive index at the d-line of the glass member constituting the lens element having the diffractive optical surface is ndg, the Abbe number is νdg, the refractive index at the d-line of the resin member is ndr, and the Abbe number is νdr. , The following four equations (1) to (4) are preferably satisfied.
[0022]
(Equation 1)
1.55 <ndg <1.75 (1)
50 <νdg <70 (2)
ndr <1.70 (3)
νdr <45 (4)
[0023]
These conditions are conditions for obtaining good wavelength characteristics and good angle characteristics in the contact type multilayer diffractive optical element shown in FIG. When the value exceeds the range of the conditional expressions (1) to (4), it becomes impossible to form a contact type multilayer diffractive optical element, or it becomes impossible to obtain good angle characteristics and wavelength characteristics. . In addition, when the lower limit value is set to 1.57 and the upper limit value is set to 1.70 in the conditional expression (1), a still better result is obtained. Further, when the lower limit value in the conditional expression (2) is set to 52 and the upper limit value is set to 65, a better result is obtained. When the lower limit and the upper limit in conditional expression (3) are set to 1.45 and 1.65, better results are obtained. Further, when the lower limit value in the conditional expression (4) is set to 20 and the upper limit value is set to 43, a better result is obtained.
[0024]
Here, the specific gravity of the glass member forming the lens element is preferably less than 3.5. By using a glass having a specific gravity lower than that of the ED glass (specific gravity: 3.5), it is possible to further reduce the weight.
[0025]
In the teleconverter lens including the first lens group having the positive refractive power and the second lens group having the negative refractive power as described above, the first lens group and the second lens A similar effect can be obtained by adopting a configuration in which at least one of the groups has a diffractive optical surface and the first lens group includes at least one positive lens and at least one negative lens. . The same applies to a configuration in which at least one of the first lens group and the second lens group has a diffractive optical surface, and the second lens group includes at least one positive lens and at least one negative lens. The effect can be obtained.
[0026]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described. In the following three embodiments, as shown in FIGS. 2, 4, and 6, a teleconverter lens TL of the present invention is provided with a first lens group FL located on the object side and having a positive refractive power, and an image. And a second lens group RL having a negative refractive power, and a main lens ML such as an imaging lens is arranged on the image side of the second lens group RL. Then, a lens element having a diffractive optical surface was set in the first lens group FL.
[0027]
In each embodiment, the height of the aspheric surface in the direction perpendicular to the optical axis is S, and the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane at the vertex of the aspheric surface to a position on the aspheric surface at the height S. Is x, the radius of curvature of the reference sphere is r, the radius of curvature of the paraxial radius is R, the conic coefficient is κ, the second-order aspherical coefficient is A, the fourth-order aspherical coefficient is B, and the sixth-order aspherical surface is When the coefficient is C, the eighth-order aspherical surface coefficient is D, and the tenth-order aspherical surface coefficient is E,..., They are expressed by the following equations (5) and (6).
[0028]
(Equation 2)
x = [S ² / (R (1+ (1-κS) ² / R ² ) ^1/2 ))] + AS ² + BS ⁴ + CS ⁶ + DS ⁸ + ES ¹⁰ + ... (5)
R = 1 / ((1 / r) + 2A) (6)
[0029]
In each of the examples, an asterisk (*) is attached to the right side of the surface number on the lens surface formed in an aspherical shape. In each example, the diffractive optical surface was calculated by an ultra-high refractive index method.
[0030]
(First embodiment)
FIG. 2 shows a lens configuration of a combined optical system including a teleconverter lens and a main lens according to the first embodiment of the present invention. The main lens ML in the optical system used in the first embodiment includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side, a biconcave lens L2, a positive meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side, and an aperture stop. P, a biconvex lens L4, a biconvex lens L5, a biconcave lens L6 (both lenses L5 and L6 are bonded lenses), a positive meniscus lens L7 having a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L8 having a convex surface facing the object side, And a biconvex lens L9.
[0031]
The teleconverter lens TL attached to the object side of the main lens ML includes a first lens unit FL having a positive refractive power and a second lens unit RL having a negative refractive power. In order from the side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L12 having a diffractive optical surface Gf on the image side surface (both lenses L11 and L12 are bonded lenses), and a convex surface facing the object side The positive meniscus lens L13 facing the lens is arranged. The second lens unit RL includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L14 having a concave surface facing the object side (a convex surface facing the image side), a biconcave lens L15, and a positive meniscus lens L16 having a convex surface facing the object side ( These lenses L14, L15 and L16 are laminated lenses). Further, the protective glass F1 is provided in the optical path between the positive meniscus lens L16 located closest to the image side (of the second lens group RL) of the teleconverter lens TL and the negative meniscus lens L1 located closest to the object side of the main lens ML. And two parallel flat plates F2 and F3 as filters are arranged in the optical path between the biconvex lens L9 located closest to the image side of the main lens ML and the image plane EM.
[0032]
Table 1 below shows data of each lens in the first example. Surface numbers 1 to 11 in Table 1 relate to the teleconverter lens TL, and correspond to reference numerals 1 to 11 in FIG. Surface numbers 12 to 35 in Table 1 relate to the main lens ML, and correspond to reference numerals 12 to 35 in FIG. 2, respectively. In Table 1, r is the radius of curvature of the lens surface (the radius of curvature of the reference spherical surface in the case of an aspherical surface), d is the distance between the lens surfaces, and nd is the refractive index for the d line (λ = 587.6 nm). , Vd indicate Abbe numbers, respectively. Here, in the aspherical coefficients A, B, C,... ⁻⁰⁹ And so on. The units of the focal length f, the radius of curvature r, the surface distance d and other lengths described in all the following specification values are generally "mm" unless otherwise specified, but the optical system is proportional. Since the same optical performance can be obtained even if it is enlarged or proportionally reduced, the unit is not limited to “mm” and another appropriate unit can be used. In this embodiment, the surfaces corresponding to the

surface numbers

3 and 4 in the teleconverter lens TL correspond to the diffractive optical surface Gf, and the lens element having the diffractive optical surface corresponds to the lens L12.
[0033]
In this example, a lens element of the type shown in FIG. 1 was used. That is, a diffraction grating groove was formed on a glass member, and a resin was applied thereon, thereby manufacturing a lens element having a diffractive optical surface. For the glass member, VC79 (νd = 57.79, Tg = 507 ° C.) was used as a material satisfying the conditions that the Abbe number νd is 75 or more and the glass transition point Tg is 550 ° C. or less.
[0034]
[Table 1]

[0035]
In this embodiment, a lens element having a diffractive optical surface is composed of a glass mold glass with nd (ndg) = 1.60970 and νd (νdg) = 57.79, and a lens element with nd (ndr) = 1.5389 and νd ( νdr) = 38.09 and an ultraviolet curable resin. At this time, conditional expressions (1), (2), (3), and (4) were all satisfied.
[0036]
FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations of the optical system in the first example. Each aberration diagram shows the result for the d-line, FNO indicates the F-number, and Y and Z indicate the image height (however, the g-line (λ = 435.8 nm for the spherical aberration diagram and the chromatic aberration of magnification diagram). ), C-line (λ = 656.3 nm), and F-line (λ = 486.1 nm). In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. As is clear from the aberration diagrams, various aberrations are favorably corrected in the first embodiment, and excellent imaging performance is secured.
[0037]
(Second embodiment)
FIG. 4 shows a lens configuration of a combined optical system including a teleconverter lens and a main lens according to a second embodiment of the present invention. The teleconverter lens TL in the optical system used in the second embodiment includes a first lens unit FL having a positive refractive power and a second lens unit RL having a negative refractive power. The first lens unit FL is located on the object side. The negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, the biconvex positive lens L22 having a diffractive optical surface Gf on the image side surface (both lenses L21 and L22 are cemented lenses), and the convex surface facing the object side The positive meniscus lens L23 was arranged. The second lens group RL includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L24 having a concave surface facing the object side, a biconcave lens L25, and a positive meniscus lens L26 having a convex surface facing the object side (these lenses L24, L25, and L26 are attached). (Consisting lens). The protective glass F1 used in the first embodiment is a positive meniscus lens L26 located closest to the image side (of the second lens group RL) of the teleconverter lens TL and a negative meniscus lens L1 located closest to the object side of the main lens ML. And in the light path between them. The main lens ML used in the second embodiment is the same as that used in the first embodiment.
[0038]
Table 2 below shows the data of each lens in the second example. Surface numbers 1 to 11 in Table 2 relate to the teleconverter lens TL, and correspond to reference numerals 1 to 11 in FIG. In Table 2, r is the radius of curvature of the lens surface (the radius of curvature of the reference spherical surface in the case of an aspheric surface), d is the distance between the lens surfaces, and nd is the refractive index for the d line (λ = 587.6 nm). , Vd indicate Abbe numbers, respectively. In this embodiment, the surfaces corresponding to the

surface numbers

3 and 4 in the teleconverter lens TL correspond to the diffractive optical surface Gf, and the lens element having the diffractive optical surface corresponds to the lens L22.
[0039]
In this example, a lens element of the type shown in FIG. 1 (a lens element having a diffractive optical surface) was used. Further, P-SK50 (νd = 61.41, Tg = 381 ° C.) was used as the glass member as a material satisfying the conditions that the Abbe number νd is 75 or more and the glass transition point Tg is 550 ° C. or less.
[0040]
[Table 2]

[0041]
In the present embodiment, a lens element having a diffractive optical surface is made of a glass mold glass with nd (ndg) = 1.59380 and νd (νdg) = 61.41, and a lens element with nd (ndr) = 1.54988 and νd ( νdr) = 41.63. At this time, conditional expressions (1), (2), (3), and (4) were all satisfied.
[0042]
FIG. 5 is a diagram showing various aberrations of the optical system in the second example. Each aberration diagram shows the results for the d-line, FNO indicates the F-number, and Y and Z indicate the image height (however, g-line, C-line, and F-line for the spherical aberration diagram and the chromatic aberration of magnification diagram). Are also shown). In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. As is clear from the aberration diagrams, in the second embodiment, various aberrations are favorably corrected, and excellent imaging performance is secured.
[0043]
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a lens configuration of a combined optical system including a teleconverter lens and a main lens according to a third embodiment of the present invention. The teleconverter lens TL in the optical system used in the third embodiment includes a first lens unit FL having a positive refractive power and a second lens unit RL having a negative refractive power. The first lens unit FL is located on the object side. The negative meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side, the biconvex positive lens L32 having a diffractive optical surface Gf on the image side surface (both lenses L31 and L32 are cemented lenses), and the convex surface facing the object side in this order. The positive meniscus lens L33 is arranged. The second lens group RL includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L34 having a concave surface facing the object side (a convex surface facing the image side), a biconcave lens L35, and a positive meniscus lens L36 having a convex surface facing the object side ( These lenses L34, L35 and L36 are laminated lenses). The protective glass F1 used in the first embodiment is a positive meniscus lens L36 located closest to the image side (of the second lens group RL) of the teleconverter lens TL and a negative meniscus lens L1 located closest to the object side of the main lens ML. And in the light path between them. In the third embodiment, the main lens ML is the same as that used in the first and second embodiments.
[0044]
Table 3 below shows the specifications of each lens in the third example. Surface numbers 1 to 11 in Table 3 relate to the teleconverter lens TL, and correspond to reference numerals 1 to 11 in FIG. In Table 3, r is the radius of curvature of the lens surface (the radius of curvature of the reference spherical surface in the case of an aspheric surface), d is the distance between the lens surfaces, and nd is the refractive index for the d-line (λ = 587.6 nm). , Vd indicate Abbe numbers, respectively. In this embodiment, the surfaces corresponding to the

surface numbers

3 and 4 in the teleconverter lens TL correspond to the diffractive optical surface Gf, and the lens element having the diffractive optical surface corresponds to the lens L32.
[0045]
In this example, a lens element of the type shown in FIG. 1 (a lens element having a diffractive optical surface) was used. P-SK60 (νd = 62.33, Tg = 382 ° C.) was used as the glass member as a material satisfying the conditions that the Abbe number νd is 75 or more and the glass transition point Tg is 550 ° C. or less.
[0046]
[Table 3]

[0047]
In this embodiment, a lens element having a diffractive optical surface is made of a glass mold glass with nd (ndg) = 1.59087 and νd (νdg) = 62.33, and a lens element with nd (ndr) = 1.5389 and νd ( νdr) = 38.09 and an ultraviolet curable resin. At this time, conditional expressions (1), (2), (3), and (4) were all satisfied.
[0048]
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations of the optical system in the third example. Each aberration diagram shows the results for the d-line, FNO indicates the F-number, and Y and Z indicate the image height (however, g-line, C-line, and F-line for the spherical aberration diagram and the chromatic aberration of magnification diagram). Are also shown). In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. As is clear from the aberration diagrams, in the third embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, and excellent imaging performance is secured.
[0049]
Further, the teleconverter lens used in the above three examples was about 70% in total length and about 50% in weight of glass material alone compared to the conventional example shown in FIG.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, the teleconverter lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, the first lens group having a positive refractive power and the second lens group having a negative refractive power. In addition, since at least one of the first lens group and the second lens group is provided with a lens element having a diffractive optical surface, first, chromatic aberration other than chromatic aberration generated due to a reduction in the number of lenses due to miniaturization and the like is provided. It can be said that the aberration is mainly corrected on the surface other than the diffractive optical surface, and then the chromatic aberration is mainly corrected on the diffractive optical surface. For this reason, the overall configuration can be reduced in size and weight while favorably correcting aberrations. In addition, by making the lens element include a glass member having an Abbe number of 75 or more and a glass transition point of 550 ° C. or less, the lens element having such a diffractive optical surface can be manufactured by embossing. This makes it possible to improve the productivity of this lens element, and thus the teleconverter lens of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a lens element having a diffractive optical surface used in a teleconverter lens of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a lens configuration of a synthetic optical system including a teleconverter lens and a main lens according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations of the synthetic optical system in the first example.
FIG. 4 is a diagram illustrating a lens configuration of a synthetic optical system including a teleconverter lens and a main lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating various aberrations of the synthetic optical system in the second example.
FIG. 6 is a diagram illustrating a lens configuration of a combined optical system including a teleconverter lens and a main lens according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations of the synthetic optical system in the third example.
FIG. 8 is a diagram showing a lens configuration of a conventional combined optical system including a teleconverter lens and a main lens.
[Explanation of symbols]
1 Lens element
10 Glass members
20 resin members
30 Diffractive optical surface
TL teleconverter lens
FL 1st lens group
Gf Diffractive optical surface
RL second lens group
ML main lens

Claims

In order from the object side to the image side, it has a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, and is arranged on the image side of the second lens group. In the teleconverter lens which enlarges the focal length of the main lens,
A lens element having a diffractive optical surface on at least one of the first lens group and the second lens group;
The teleconverter lens, wherein the lens element includes a glass member having an Abbe number of 75 or more and a glass transition point of 550 ° C or less.

The lens element includes the glass member and a resin member closely bonded to the glass member, and a surface where the glass member and the resin member are in close contact is the diffractive optical surface. The teleconverter lens according to claim 1, wherein

The teleconverter lens according to claim 1, wherein a maximum angle of the imaging light beam incident on the diffractive optical surface is limited to 10 degrees or less.

4. The teleconverter lens according to claim 1, wherein a pitch of the diffraction grating grooves formed on the diffractive optical surface is 10 [mu] m or more.

The teleconverter lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the absolute value of the focal length of the lens element is 1000 mm or more.

The teleconverter lens according to any one of claims 1 to 5, wherein an enlargement magnification is 1.7 times or more.

The first lens group includes the lens element and at least one positive lens, and the second lens group includes at least one positive lens and one negative lens. 7. The teleconverter lens according to any one of 6.

When the refractive index of the glass member at the d-line is ndg and the Abbe number is νdg, and the refractive index of the resin member at the d-line is ndr and the Abbe number is νdr, the equation 55 <ndg <1.75.
50 <νdg <70
ndr <1.70
νdr <45
The teleconverter lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the following is satisfied.

9. The teleconverter lens according to claim 1, wherein the specific gravity of the glass member is less than 3.5.

In order from the object side to the image side, it has a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, and is arranged on the image side of the second lens group. In the teleconverter lens which enlarges the focal length of the main lens,
At least one of the first lens group and the second lens group has a diffractive optical surface,
A teleconverter lens comprising at least one positive lens and at least one negative lens in the first lens group.

In order from the object side to the image side, it has a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, and is arranged on the image side of the second lens group. In the teleconverter lens which enlarges the focal length of the main lens,
At least one of the first lens group and the second lens group has a diffractive optical surface,
A teleconverter lens comprising at least one positive lens and at least one negative lens in the second lens group.