JP2010271502A - コンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴーストやフレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えたコンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置を提供する。
【解決手段】 撮影レンズＢ１の物体側（もしくは像面側）に装着して用いられるコンバーターレンズＡ１において、前記コンバーターレンズＡ１を構成するレンズ成分（図１ではレンズＬ１，Ｌ２）における光学面のうち少なくとも１面（図１では面番号２，３）は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置に関する。

従来から、撮影レンズの物体側に取り付けて用いるワイドコンバーターレンズ、テレコンバーターレンズなどに代表されるフロントコンバーターレンズや、撮影レンズの像面側に取り付けて用いるテレコンバーターレンズに代表されるリアコンバーターレンズが数多く提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。また近年、上記のようなコンバーターレンズに対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増しており、そのためレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献３参照）。

特許第４１４７６１５号公報 特開平５−１４２４７３号公報 特開２０００−３５６７０４号公報

しかしながら、従来のコンバーターレンズでは、光学面から、光学性能に影響を与えるゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ゴーストやフレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えたコンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明は、撮影レンズの物体側もしくは像面側に装着して用いられるコンバーターレンズにおいて、前記コンバーターレンズを構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されている。

なお、本発明において、前記反射防止膜は多層膜であり、前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。

また、本発明において、前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記撮影レンズの内部に配置された開口絞りから見て凹面であることが好ましい。

また、本発明において、前記反射防止膜が設けられた光学面は、像面から見て凹面であることが好ましい。

また、本発明において、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式 ｎｄ≦１．３０ の条件を満足することが好ましい。

また、本発明に係る光学装置は、上記いずれかのコンバーターレンズを有する。

本発明によれば、ゴーストやフレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えたコンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置を提供することができる。

第１実施例に係るワイドコンバーターレンズと撮影レンズとの構成を示す断面図である。 第１実施例に係るワイドコンバーターレンズと撮影レンズとを組み合わせた場合の諸収差図を示す。 第１実施例に係るワイドコンバーターレンズと撮影レンズとの組み合わせにおいて、入射光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子を説明する図である。 第２実施例に係るテレコンバーターレンズと撮影レンズとの構成を示す断面図である。 第２実施例に係るテレコンバーターレンズと撮影レンズとを組み合わせた場合の諸収差図を示す。 第２実施例に係るテレコンバーターレンズと撮影レンズとの組み合わせにおいて、入射光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子を説明する図である。 本実施形態に係るコンバーターレンズを有する光学装置（カメラ）の構成を示す図である。 本実施例に係る反射防止膜の構造を示す説明図である。 本実施例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係るコンバーターレンズは、撮影レンズの物体側もしくは像面側に取り付けて、全系の焦点距離を短くもしくは長くし、撮影画角を広げるもしくは狭めるものであり、構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されている。なお、前記反射防止膜は多層膜であり、前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。この構成によれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、本実施形態において、前記反射防止膜が設けられた光学面は、撮影レンズの内部に配置された開口絞りから見て凹面であることが好ましい。開口絞りに対して凹面にゴーストが発生し易いため、この構成にすれば、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。

また、本実施形態において、前記反射防止膜が設けられた光学面は、像面から見て凹面であることが好ましい。像面に対して凹面にゴーストが発生し易いため、この構成にすれば、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。

また、本実施形態において、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長587.6nm）における屈折率をｎｄとしたとき、次式ｎｄ≦１．３０の条件を満足することが好ましい。この条件を満足することで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

なお、本実施形態において、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、（ドライプロセス等により）屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにしてもよい。このように構成しても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なお、このとき、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最表面層であることが望ましい。

図７に、上記構成のコンバーターレンズ８を、撮影レンズ２と組み合わせて備えたデジタル一眼レフカメラ１（光学装置）の略断面図を示す。この図７に示すように、デジタル一眼レフカメラ１（光学装置）において、不図示の物体（被写体）からの光は、コンバーターレンズ８と撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、コンバーターレンズ８と撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図７に記載のカメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでもよく、撮影レンズ２と一体に成形されるものでもよい。

以下、各実施例について図面に基づき説明する。以下に、表１及び表２を示すが、これらは第１実施例及び第２実施例における各諸元の表である。［面データ］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。なお、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。また、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。

［非球面データ］においては、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、「Ｅ-n」は、「×１０^-n」を表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ・y²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰＋Ａ12×ｙ¹² …（ａ）

［各種データ］においては、ｍは倍率を、ｆは全系の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）を示す。

なお、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、特記がない場合、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、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が可能である。

以上の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

（第１実施例）
第１実施例に係るワイドコンバーターレンズＡ１について、図１〜図３及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るワイドコンバーターレンズＡ１と、これと組み合わせて用いる撮影レンズＢ１との構成を示す断面図である。第１実施例に係るワイドコンバーターレンズＡ１は、図１に示すように、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２とを有し、全体としてアフォーカル系を構成され、内部に開口絞りＳを有する撮影レンズＢ１の物体側に装着して用いる。

表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における面番号１〜２７は、図１に示す面１〜２７に対応している。また、面番号１〜４まではワイドコンバーターレンズＡ１を、面番号５以降は撮影レンズＢ１を示す。

（表１）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 76.116 2.00 1.80400 46.58
２ 21.332 18.00 1.00000
３ 72.246 4.00 1.64769 33.80
４ -72.246 0.50 1.00000
５ 0.000 1.00 1.51680 64.10
６ 0.000 4.20 1.00000
７ 22.212 1.10 1.80610 33.27
８ 8.699 2.85 1.00000
９ -40.915 1.00 1.51680 64.20
10 8.301 3.00 1.84666 23.78
11 20.029 19.83 1.00000
12 0.000 1.00 1.00000 （開口絞りＳ）
13 32.029 1.80 1.80610 33.27
14 -179.443 0.10 1.00000
15 9.456 5.00 1.67003 47.19
16 -12.702 3.95 1.84666 23.78
17 7.798 1.20 1.00000
18 -1708.382 1.75 1.80518 25.46
19 -31.076 0.80 1.00000
20 12.058 2.30 1.83500 42.97
21 63.577 3.00 1.00000
22 111.291 1.90 1.66547 55.18
23＊ -22.017 0.61 1.00000
24 0.000 3.50 1.54437 70.51
25 0.000 1.58 1.00000
26 0.000 0.75 1.51680 64.10
27 0.000 1.29 1.00000
像面 ∞

[非球面データ]
第23面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 2.9906E-04
A6 ＝ -3.2206E-06
A8 ＝ 2.7902E-07
A10＝ -7.9353E-09

[各種データ]
[ワイドコンバーターレンズＡ１]
倍率ｍ ＝ 0.665
撮影画角２ω ＝ 91.8
[撮影レンズＢ１]
ｆ ＝ 5.93
ＦＮＯ ＝ 2.39
２ω ＝ 64.3

図２は、第１実施例に係るワイドコンバーターレンズＡ１と、撮影レンズＢ１とを組み合わせた場合の諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ωは半画角（単位：度）を、ｄはｄ線（波長587.6nm）に対する諸収差を、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差を示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値を、コマ収差図では各半画角の値を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。

以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

各収差図から明らかなように、第１実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

図３は、ワイドコンバーターレンズＡ１に入射した光線ＢＭが、撮影レンズＢ１を通過して像面Ｉに到達し、ゴーストやフレアとなる様子を示したものである。物体側からの光線ＢＭが上記ワイドコンバーターレンズＡ１に入射すると、その光は両凸レンズＬ２における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、面番号３に該当）で反射した後に、その反射光は負メニスカスレンズＬ１における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、面番号２に該当）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面（面番号３）と第２番目のゴースト発生面（面番号２）は、開口絞りＳに対して凹面であり、像面Ｉに対しても凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させることができる。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表３参照）である。

（第２実施例）
第２実施例に係るテレコンバーターレンズについて、図４〜図６及び表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係るテレコンバーターレンズＡ２と、撮影レンズＢ２とを組み合わせた構成を示す断面図である。第２実施例に係るテレコンバーターレンズＡ２は、図４に示すように、撮影レンズＢ２側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。

第１レンズ群Ｇ１は、撮影レンズＢ２側から順に並んだ、両凸レンズＬ１と、両凹レンズＬ２と、両凸レンズＬ３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、撮影レンズＢ２側から順に並んだ、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、撮影レンズＢ２側から順に並んだ、両凸レンズＬ５と、両凹レンズＬ６とから構成される。

このような構成を有する本実施例に係るテレコンバーターレンズＡ２は、内部に開口絞りＳを有する撮影レンズＢ２の像側に装着して用いる。

表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における面番号１〜３８は、図４に示す面１〜３８に対応している。また、面番号１〜２５までは撮影レンズＢ２を、面番号２６以降はテレコンバーターレンズＡ２を示す。

（表２）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 0.000 4.0 1.51680 64.1
２ 0.000 0.6 1.00000
３ 117.215 14.4 1.49782 82.5
４ 9900.139 0.3 1.00000
５ 121.682 16.8 1.49782 82.5
６ -409.936 4.1 1.00000
７ -335.168 4.7 1.74950 35.2
８ 478.702 34.7 1.00000
９ 105.785 3.5 1.69680 55.6
10 35.547 14.4 1.59319 67.9
11 180.466 15.9 1.00000
12 -13034.117 6.6 1.80384 33.9
13 -80.574 2.3 1.58913 61.1
14 119.999 5.1 1.00000
15 -174.189 2.3 1.67025 57.5
16 65.069 5.0 1.00000
17 147.298 7.6 1.49782 82.5
18 -71.751 2.5 1.00000
19 -54.416 2.3 1.80458 25.5
20 -175.616 9.4 1.00000
21 -269.771 5.4 1.74000 28.2
22 -66.843 14.4 1.00000
23 0.000 19.2 1.00000 （開口絞りＳ）
24 0.000 2.0 1.51680 64.1
25 0.000 29.7 1.00000
26 171.637 3.0 1.60342 38.0
27 -77.128 2.0 1.00000
28 -84.398 2.0 1.79500 45.3
29 22.496 1.5 1.00000
30 26.726 5.1 1.59255 35.3
31 -57.482 7.8 1.00000
32 -39.425 2.0 1.83481 42.7
33 24.931 6.0 1.57501 41.5
34 -105.605 3.9 1.00000
35 84.045 10.0 1.48749 70.5
36 -25.848 0.2 1.00000
37 -139.993 2.5 1.74810 52.3
38 94.200 57.8 1.00000
像面 ∞

[各種データ]
[テレコンバーターレンズＡ２]
倍率ｍ ＝ 2.0
撮影画角２ω ＝ 4.1
[撮影レンズＢ２]
ｆ ＝ 294
ＦＮＯ ＝ 2.9
２ω ＝ 8.2

図５は、第２実施例に係るテレコンバーターレンズＡ２と、撮影レンズＢ２とを組み合わせた場合の諸収差図である。

各収差図から明らかなように、第２実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

図６は、光線ＢＭが撮影レンズＢ２とテレコンバーターレンズＡ２に入射し、テレコンバーターレンズＡ２内の光学面で反射して像面Ｉに到達し、ゴーストやフレアとなる様子を示したものである。物体側からの光線ＢＭが上記撮影レンズＢ２を透過してテレコンバーターレンズＡ２に入射すると、その光は両凸レンズＬ３における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、面番号３０に該当）で反射した後に、その反射光は両凹レンズＬ２における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、面番号２９に該当）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面（面番号３０）と第２番目のゴースト発生面（面番号２９）は、像面Ｉに対して凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させることができる。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表３参照）である。

ここで、第１及び第２実施例のコンバーターレンズに用いられる反射防止膜について説明する。本実施形態に係る反射防止膜１０１は、図８に示すように、７層（第１層１０１ａ〜第７層１０１ｇ）からなり、本コンバーターレンズの光学部材１０２の光学面に形成されている。

第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。この第１層１０１ａの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。続いて、第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。さらに、第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。そして、第６層１０１ｆの上にウェットプロセスによりシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる第７層１０１ｇが形成される。このようにして本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。

なお、第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、光学部材の光学面上に光学薄膜材料であるゾルを塗布し、ゲル膜を堆積後、液体に浸漬し、この液体の温度及び圧力を臨界状態以上にしてその液体を気化・乾燥させることにより、膜を生成する製法である。但し、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ることなしに固体膜を得る方法を用いてもよい。

以上のように、反射防止膜１０１は、第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最表面層（最上層）である第７層１０１ｇはフッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより形成されている。

続いて、上記構成の反射防止膜１０１を形成する手順を説明する。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて、第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、真空蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液にバインダー成分を添加したものをスピンコート法により塗布して、第７層１０１ｇとなるシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる層を形成する。ここで、フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（ｂ）に示す。

２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ₃ＣＯＯ）² → ＭｇＦ₂＋２ＣＨ₃ＣＯＯＨ …（ｂ）

この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。より具体的には、上記のゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍのＭｇＦ₂粒子ができ、さらに、それらの粒子が数個集まって二次粒子が形成され、それら二次粒子が堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。

上記のようにして形成された反射防止膜１０１の光学的性能について、図９に示す分光特性を用いて説明する。なお、図９は、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、以下の表３で示される条件で反射防止膜１０１を設計した場合、光線が垂直入射するときの分光特性を表している。また、表３では、酸化アルミニウムをＡｌ₂Ｏ₃、酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物をＺｒＯ₂＋ＴｉＯ₂、シリカとフッ化マグネシウムの混合物をＳｉＯ₂＋ＭｇＦ₂と示しており、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．４６、１．６２、１．７４及び１．８５の４種類であるときの各々の設計値を示している。

（表３）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 SiO₂＋MgF₂ 1.26 0.275λ 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.045λ 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al₂O₃ 1.65 0.212λ 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.077λ 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al₂O₃ 1.65 0.288λ 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al₂O₃ 1.65 0 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.46 1.62 1.74 1.85

図９より、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。

なお、第１実施例のワイドコンバーターレンズＡ１において、負メニスカスレンズＬ１の屈折率は１．８０４００であり、前記負メニスカスレンズＬ１における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、両凸レンズＬ２の屈折率は１．６４７６９であるため、前記両凸レンズＬ２の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第２実施例のテレコンバーターレンズＡ２において、両凹レンズＬ２の屈折率は１．７９５００であり、前記両凹レンズＬ２における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４もしくは１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、両凸レンズＬ３の屈折率は１．５９２５５であるため、前記両凸レンズＬ３の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

このように、本実施形態の反射防止膜１０１を、第１及び第２実施例のコンバーターレンズ（Ａ１，Ａ２）にそれぞれ適用することで、ゴーストやフレアをより低減させた、高い光学性能を持つコンバーターレンズ及びこのコンバーターレンズを有する光学装置を提供することができる。

なお、上記の反射防止膜１０１は、平行平面板の光学面に設けた光学素子として利用することも可能であるし、曲面状に形成されたレンズの光学面に設けて利用することも可能である。

次に、上記反射防止膜１０１の変形例について説明する。この変形例の反射防止膜は５層からなり、以下の表４で示される条件で構成される。なお、第５層の形成に、前述のゾル−ゲル法を用いている。また、表４では、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．５２であるときの設計値を示している。

（表４）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第５層 シリカとフッ化マグネシウムの混合物 1.26 0.269λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.043λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.217λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.066λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.290λ
基板 ＢＫ７ 1.52

図１０に、変形例の反射防止膜に光が垂直入射するときの分光特性を示す。図１０により、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。なお、図１１に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

比較のため、図１２に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜し、以下の表５で示される条件で構成される多層広帯域反射防止膜の垂直入射時の分光特性を示す。なお、図１３に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

（表５）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 ＭｇＦ_２ 1.39 0.243λ
第６層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.119λ
第５層 酸化アルミニウム 1.65 0.057λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.220λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.064λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.057λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.193λ
基板 ＢＫ７ 1.52

図１０及び図１１で示す変形例の分光特性を、図１２及び図１３で示す従来例の分光特性と比較すると、変形例に係る反射防止膜の反射率の低さが良く分かる。

以上の各実施例によれば、ゴーストやフレアをより低減させ、高い光学性能を持つ、一眼レフレックスカメラやデジタルカメラ、シネマトグラフィー用カメラ等に好適な、コンバーターレンズを提供することができる。

なお、本実施形態に係るコンバーターレンズの数値実施例として、フロントワイドコンバーターレンズの例と、リアテレコンバーターレンズの例を挙げたが、コンバーターレンズの構成はこれに限られず、フロントテレコンバーターレンズや、画面サイズの縦横比を変化させる、フロントアナモフィックコンバーターレンズ、リアアナモフィックコンバーターレンズ等の他のコンバーターにも適用可能である。

また、各コンバーターレンズのレンズ面を非球面としても良い。非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。

また、各コンバーターレンズに回折格子構造を持つレンズを用いても良い。

なお、本実施形態に係る発明を分かりやすくするために、上記実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

Ａ１，Ａ２ コンバーターレンズ
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｂ１，Ｂ２ 撮影レンズ
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ カメラ（光学装置）
２ 撮影レンズ
３ クイックリターンミラー
４ 焦点板
５ ペンタプリズム
６ 接眼レンズ
７ 撮像素子
８ コンバーターレンズ
１０１ 反射防止膜
１０１ａ 第１層
１０１ｂ 第２層
１０１ｃ 第３層
１０１ｄ 第４層
１０１ｅ 第５層
１０１ｆ 第６層
１０１ｇ 第７層
１０２ 光学部材

Claims (6)

1. 撮影レンズの物体側もしくは像面側に装着して用いられるコンバーターレンズにおいて、
   前記コンバーターレンズを構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されていることを特徴とするコンバーターレンズ。
2. 前記反射防止膜は多層膜であり、
   前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることを特徴とする請求項１に記載のコンバーターレンズ。
3. 前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記撮影レンズの内部に配置された開口絞りから見て凹面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンバーターレンズ。
4. 前記反射防止膜が設けられた光学面は、像面から見て凹面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンバーターレンズ。
5. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式
   ｎｄ≦１．３０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンバーターレンズ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンバーターレンズを有することを特徴とする光学装置。

Images