JP2011017849A - Rear attachment lens and photographing optical system having the same - Google Patents

Rear attachment lens and photographing optical system having the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011017849A
JP2011017849A JP2009161759A JP2009161759A JP2011017849A JP 2011017849 A JP2011017849 A JP 2011017849A JP 2009161759 A JP2009161759 A JP 2009161759A JP 2009161759 A JP2009161759 A JP 2009161759A JP 2011017849 A JP2011017849 A JP 2011017849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
rear attachment
focal length
gmn
negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009161759A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Eguchi
薫 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009161759A priority Critical patent/JP2011017849A/en
Publication of JP2011017849A publication Critical patent/JP2011017849A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rear attachment lens that is mounted to an image side of a main lens system, wherein fluctuation of many aberrations is small when the focal length of the whole system is changed to the longer side, especially the fluctuation of chromatic aberration is small, and that keeps high optical performance as the whole system.SOLUTION: The rear attachment lens is removably mounted to the image side of the main lens system, and changes the focal length to the longer side than the focal length of the main lens system. The rear attachment lens includes one or more diffractive optical elements, and one or more negative lenses GMn. It is required to appropriately set Abbe number and partial variance ratio differences νand Δθof material of the negative lenses GMn, the focal length fof the negative lenses GMn, the distance d from the lens surface of the attachment lens on the side closest to an object to the lens surface thereof on the side closest to the image, the distance tfrom the lens surface of the attachment lens on the side closest to the object to the lens surface of the negative lenses GMn on the object side, and the focal length f of the attachment lens.

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、放送用カメラなどに用いられる撮影レンズ(主レンズ系)の像側に着脱可能に装着して、全系の焦点距離を主レンズ系の焦点距離に比べて長い方へ変化させるリアアタッチメントレンズに関する。   The present invention is detachably mounted on the image side of a photographing lens (main lens system) used for a digital still camera, a video camera, a broadcast camera, etc., and the focal length of the entire system is compared with the focal length of the main lens system. It is related with the rear attachment lens which changes to the long one.

従来より、撮影レンズ(撮影光学系)である主レンズ系の像面側に着脱可能に装着し、主レンズ系の焦点距離に比べて全系の焦点距離を長い方へ変化させるリアアタッチメントレンズが知られている(特許文献1〜3)。   Conventionally, there is a rear attachment lens that is detachably attached to the image plane side of the main lens system, which is a photographic lens (shooting optical system), and changes the focal length of the entire system to be longer than the focal length of the main lens system. It is known (patent documents 1 to 3).

リアアタッチメントレンズは、主レンズ系の物体側に装着して全系の焦点距離を長い方へ変化させるフロント方式のアタッチメントレンズに比べて光学系全体が小型になるという特徴がある。このため、リアアタッチメントレンズは近年全体が小型化されているデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の撮影光学系に多用されている。   The rear attachment lens is characterized in that the entire optical system is smaller than a front attachment lens that is attached to the object side of the main lens system and changes the focal length of the entire system in the longer direction. For this reason, the rear attachment lens is widely used in a photographing optical system of an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera, which has been downsized as a whole in recent years.

特開昭63−106715号公報JP-A 63-106715 特開平11−183800号公報JP-A-11-183800 特開2004−226648号公報JP 2004-226648 A

一般にリアアタッチメントレンズは、それ自身が無収差となるように設計されていたとしても、リアアタッチメントレンズを装着したときの倍率(焦点距離の拡大率)が大きくなるほど主レンズ系の残存収差が拡大し、画質を劣化させる傾向がある。   In general, even if the rear attachment lens is designed to be free from aberrations, the residual aberration of the main lens system increases as the magnification (focal length enlargement factor) increases when the rear attachment lens is attached. , Tend to degrade image quality.

例えば、リアアタッチメントレンズの倍率が2倍であった場合は、単純に、主レンズ系のコマ収差や倍率色収差等の横収差は2倍に拡大され、画質が劣化する。また、球面収差や像面湾曲、そして軸上色収差等の縦収差は、倍率の自乗倍、つまり4倍に拡大される。リアアタッチメントレンズを使用することの多い望遠レンズでは、焦点距離が長くなるに従って、諸収差のうち色収差が悪化する傾向にある。その為、リアアタッチメントレンズを主レンズ系に装着した場合は、拡大された倍率色収差が画質を劣化させる主原因となっている。   For example, when the magnification of the rear attachment lens is two times, the lateral aberration such as coma aberration and chromatic aberration of magnification of the main lens system is simply doubled, and the image quality deteriorates. Longitudinal aberrations such as spherical aberration, field curvature, and longitudinal chromatic aberration are magnified to the square of magnification, that is, four times. In a telephoto lens that often uses a rear attachment lens, chromatic aberration tends to deteriorate among various aberrations as the focal length increases. For this reason, when the rear attachment lens is attached to the main lens system, the enlarged chromatic aberration of magnification is the main cause of degrading the image quality.

近年のデジタルカメラでは、高画素数化・高画質化が進み、デジタルカメラに用いる主レンズ系にリアアタッチメントレンズを装着したときにも全体として色収差の発生が少なく、高画質の像が得られることが強く要望されている。   In recent digital cameras, the number of pixels and image quality have increased, and when a rear attachment lens is attached to the main lens system used in a digital camera, there is little overall chromatic aberration and high-quality images can be obtained. Is strongly demanded.

本発明は、主レンズ系の像側に装着し、全系の焦点距離を長い方へ変移したときの諸収差の変動が少なく、特に色収差の変動が小さく、全系として高い光学性能を維持することができるリアアタッチメントレンズを提供することを目的とする。   The present invention is mounted on the image side of the main lens system, and there are few fluctuations of various aberrations when the focal length of the whole system is shifted to a longer side, and especially the fluctuation of chromatic aberration is small, and the high optical performance is maintained as the whole system. An object of the present invention is to provide a rear attachment lens that can be used.

本発明のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系の焦点距離に比べて長い方へ焦点距離を変化させるリアアタッチメントレンズにおいて、前記リアアタッチメントレンズは1以上の回折光学素子と、1以上の負レンズGMnを有し、前記負レンズGMnの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズGMnの焦点距離をfMn、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をd、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から前記負レンズGMnの物体側のレンズ面までの距離をtMn、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をfとするとき、
0.03<f/(νd_Mn×fMn)<0.20
0.015<ΔθgF_Mn<0.060
0.40<tMn/d<0.72
なる条件式を満足することを特徴としている。
The rear attachment lens of the present invention is detachably attached to the image plane side of the main lens system, and the rear attachment lens changes the focal length in a longer direction than the focal length of the main lens system. One or more diffractive optical elements and one or more negative lenses GMn, the Abbe number and partial dispersion ratio difference of the material of the negative lens GMn being ν d_Mn , Δθ gF_Mn , and the focal length of the negative lens GMn being f Mn , The distance from the most object side lens surface of the rear attachment lens to the most image side lens surface is d, and the distance from the most object side lens surface of the rear attachment lens to the object side lens surface of the negative lens GMn. t Mn , where f is the focal length of the rear attachment lens,
0.03 <f / (ν d_Mn × f Mn ) <0.20
0.015 <Δθ gF_Mn <0.060
0.40 <t Mn / d <0.72
It satisfies the following conditional expression.

本発明によれば、主レンズ系の像側に装着し、全系の焦点距離を長くしたときの諸収差の変動が小さく、特に色収差の変動が小さく、全系として高い光学性能を維持することができるリアアタッチメントレンズが得られる。   According to the present invention, when mounted on the image side of the main lens system, the variation of various aberrations when the focal length of the entire system is increased is small, especially the variation of chromatic aberration is small, and high optical performance is maintained as the entire system. A rear attachment lens that can be used is obtained.

主レンズ系のレンズ断面図と収差図Lens cross section and aberration diagram of main lens system 実施例1のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と主レンズ系に装着したときのレンズ断面図と収差図Lens cross-sectional view of the rear attachment lens of Example 1, and lens cross-sectional view and aberration diagram when attached to the main lens system 実施例2のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図Lens sectional view and aberration diagram of rear attachment lens of Example 2 実施例3のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図Lens sectional view and aberration diagram of rear attachment lens of Example 3 実施例4のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図Lens sectional view and aberration diagram of the rear attachment lens of Example 4 実施例5のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図Lens cross-sectional view and aberration diagram of the rear attachment lens of Example 5 実施例6のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図Lens sectional view and aberration diagram of the rear attachment lens of Example 6 回折光学素子の説明図Illustration of diffractive optical element 回折光学素子の説明図Illustration of diffractive optical element

以下、本発明のリアアタッチメントレンズ及びそれを主レンズ系(主レンズ)に装着したときの撮影光学系について説明する。   Hereinafter, the rear attachment lens of the present invention and the photographing optical system when the lens is attached to the main lens system (main lens) will be described.

本発明のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、撮影光学系の焦点距離を主レンズ系の焦点距離に比べて長い方へ変化させる。   The rear attachment lens of the present invention is detachably mounted on the image plane side of the main lens system, and changes the focal length of the photographing optical system to be longer than the focal length of the main lens system.

本発明のリアアタッチメントレンズは、1以上の回折光学素子と、後述する条件式を満足する1以上の負レンズGMnを有している。この他、本発明のリアアタッチメントレンズは、最も物体側にあるレンズLから像側に向かって焦点距離の符号がレンズLと最初に逆符号となるレンズLOFの像側のレンズ面までのレンズを前方レンズ群LFとする。ただし、レンズLOFが更に像側のレンズと接合されている時は、接合レンズの像側のレンズ面までのレンズを前方レンズ群LFとする。 The rear attachment lens of the present invention has at least one diffractive optical element and at least one negative lens GMn that satisfies a conditional expression described later. Besides, rear attachment lens of the present invention, most of the lens L O in the object side to the lens surface on the image side of the lens L OF that toward the image side sign of focal length between the lens L O and first opposite sign This lens is a front lens unit LF. However, when the lens L OF is further cemented with the image side lens, the lens up to the image side lens surface of the cemented lens is defined as the front lens group LF.

また最も像側にあるレンズLから物体側に向かって焦点距離の符号がレンズLと最初に逆符号となるレンズLIRの物体側のレンズ面までのレンズを後方レンズ群LRとする。ただし、レンズLIRが更に物体側のレンズと接合されている時は、接合レンズの物体側のレンズ面までのレンズを後方レンズ群LRとする。このとき後述する条件式を満足する負レンズGMnは前方レンズ群LFと後方レンズ群LRの間に配置されている。 Also the lens closest from the lens L I located on the image side to the object side sign of the focal length to the lens L I and the lens surface of the first becomes the opposite sign lens L IR of the object side rear lens group LR. However, when the lens LIR is further cemented with the object side lens, the lens up to the object side lens surface of the cemented lens is defined as the rear lens group LR. At this time, a negative lens GMn that satisfies a conditional expression described later is disposed between the front lens group LF and the rear lens group LR.

主レンズ系としては、例えば望遠レンズ、望遠型のズームレンズ等が適用できる。望遠レンズとは、光軸と瞳近軸光線が交わる点より前方において近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、光軸と瞳近軸光線が交わる点より後方において近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい光学系である。望遠型のズームレンズとは、広角端のズーム位置において前述の望遠レンズの条件を満足する光学系である。   As the main lens system, for example, a telephoto lens, a telephoto zoom lens, and the like can be applied. The telephoto lens is the point where the maximum height from the optical axis where the light beam on the paraxial axis passes through the lens surface in front of the point where the optical axis and the pupil paraxial ray intersect, and the optical axis and the pupil paraxial ray intersect. This is an optical system that is larger than the maximum value of the height from the optical axis through which the paraxial light beam passes through the lens surface. The telephoto zoom lens is an optical system that satisfies the conditions of the telephoto lens described above at the zoom position at the wide-angle end.

図1(A)、(B)は本発明のリアアタッチメントレンズを装着する、例として選んだ主レンズ系(望遠レンズ)のレンズ断面図と収差図である。   FIGS. 1A and 1B are a lens cross-sectional view and an aberration diagram of a main lens system (telephoto lens) selected as an example to which the rear attachment lens of the present invention is attached.

図2(A)は本発明の実施例1のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図である。図2(B)、(C)は実施例1のリアアタッチメントレンズを図1(A)の主レンズ系の像側に装着したときのレンズ断面図と収差図である。   FIG. 2A is a lens cross-sectional view of the rear attachment lens of Example 1 of the present invention. 2B and 2C are a lens cross-sectional view and aberration diagrams when the rear attachment lens of Example 1 is mounted on the image side of the main lens system of FIG. 1A.

図3(A)、(B)は本発明の実施例2のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例2のリアアタッチメントレンズを図1(A)の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。   3A and 3B are a sectional view of a rear attachment lens of Example 2 of the present invention and a case where the rear attachment lens of Example 2 is mounted on the image side of the main lens system of FIG. It is an aberration diagram.

図4(A)、(B)は本発明の実施例3のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例3のリアアタッチメントレンズを図1(A)の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。   4A and 4B show a lens cross-sectional view of the rear attachment lens of Example 3 of the present invention and a case where the rear attachment lens of Example 3 is mounted on the image side of the main lens system of FIG. It is an aberration diagram.

図5(A)、(B)は本発明の実施例4のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例4のリアアタッチメントレンズを図1(A)の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。   FIGS. 5A and 5B are a sectional view of a rear attachment lens of Example 4 of the present invention and a rear attachment lens of Example 4 when mounted on the image side of the main lens system of FIG. It is an aberration diagram.

図6(A)、(B)は本発明の実施例5のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例5のリアアタッチメントレンズを図1(A)の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。   6A and 6B show a lens cross-sectional view of the rear attachment lens of Example 5 of the present invention and a case where the rear attachment lens of Example 5 is mounted on the image side of the main lens system of FIG. It is an aberration diagram.

図7(A)、(B)は本発明の実施例6のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例6のリアアタッチメントレンズを図1(A)の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。   FIGS. 7A and 7B are a sectional view of a rear attachment lens of Example 6 of the present invention and a rear attachment lens of Example 6 when mounted on the image side of the main lens system of FIG. It is an aberration diagram.

レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が像側である。LAはリアアタッチメントレンズ、Mは主レンズ系(マスターレンズ)である。主レンズ系Mは単一の焦点距離の望遠レンズである。図1(A)、図2(B)に示す主レンズ系Mは物体側から像側へ順に、複数のレンズを有する正の屈折力の第1レンズ群L1と、正レンズと負レンズから成る負の屈折力の第2レンズ群L2と、複数のレンズを有する正の屈折力の第3レンズ群L3から成る。また第2レンズ群L2を光軸上像面側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。   In the lens cross-sectional view, the left side is the object side, and the right side is the image side. LA is a rear attachment lens, and M is a main lens system (master lens). The main lens system M is a telephoto lens having a single focal length. The main lens system M shown in FIGS. 1A and 2B is composed of a first lens unit L1 having a plurality of lenses and having a positive refractive power in order from the object side to the image side, and a positive lens and a negative lens. The second lens unit L2 has a negative refractive power and the third lens unit L3 has a plurality of lenses and has a positive refractive power. Further, focusing from an object at infinity to a near object is performed by moving the second lens unit L2 to the image plane side on the optical axis.

SPは開口絞りである。Gは保護ガラス等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系として使用する際には像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系とし使用する際にはフィルム面に相当する。   SP is an aperture stop. G is an optical block corresponding to protective glass or the like. IP is an image plane, and when used as a photographing optical system for a video camera or a digital camera, an imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives an image is used for a silver salt film. When used as an imaging optical system of a camera, it corresponds to a film surface.

図2(A)〜図7(A)に示すリアアタッチメントレンズLAにおいて、LFは前方レンズ群、LRは後方レンズ群である。DOEは回折光学素子である。Dは回折光学素子DOEの回折光学部(回折光学面)であり、2枚のレンズの接合面(接合レンズ面)に配置されている。回折光学部Dより生ずる回折光のうち、本実施例で用いる回折光の回折次数mは1であり、設計波長λはd線の波長(587.56nm)である。なお回折光学面は1つに限らず更に追加しても良く、これによれば更に良好な光学性能が得られる。また回折光学面は非球面をベースとしても良く、ベースの材質は光を透過するものであればガラスでなくともプラスチックでも良い。 In the rear attachment lens LA shown in FIGS. 2A to 7A, LF is a front lens group, and LR is a rear lens group. DOE is a diffractive optical element. D is a diffractive optical part (diffractive optical surface) of the diffractive optical element DOE, and is disposed on the cemented surface (joined lens surface) of the two lenses. Of the diffracted light generated from the diffractive optical part D, the diffraction order m of the diffracted light used in this embodiment is 1, and the design wavelength λ 0 is the wavelength of the d-line (587.56 nm). Note that the number of diffractive optical surfaces is not limited to one, and additional diffractive optical surfaces may be added, whereby even better optical performance can be obtained. The diffractive optical surface may be aspherical, and the base material may be plastic instead of glass as long as it transmits light.

Gn/L、LOFは前方レンズ群LF内のレンズである。Gn/L、LIRは後方レンズ群LR内のレンズである。GMnは負レンズである。GMpは正レンズである。Gnは負レンズである。 Gn / L O and L OF are lenses in the front lens group LF. Gn / L I and L IR are lenses in the rear lens group LR. GMn is a negative lens. GMp is a positive lens. Gn is a negative lens.

収差図において、d、gは順に、d線、g線である。M、Sはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によって表している。FnoはFナンバー、ωは半画角である。すべての収差図において、球面収差は0.4mm、非点収差は0.4mm、歪曲は2%、倍率色収差は0.05mmのスケールで描かれている。主レンズ系にリアアタッチメントレンズを装着して全系の焦点距離を長くすると倍率色収差が多く発生する。従来より、このときの倍率色収差を良好に補正することがリアアタッチメントレンズを用いるときの大きな課題であった。   In the aberration diagram, d and g are d line and g line in this order. M and S are the meridional image surface, the sagittal image surface, and the lateral chromatic aberration is represented by the g-line. Fno is the F number, and ω is the half angle of view. In all aberration diagrams, the spherical aberration is drawn on a scale of 0.4 mm, the astigmatism is 0.4 mm, the distortion is 2%, and the lateral chromatic aberration is drawn on a scale of 0.05 mm. When a rear attachment lens is attached to the main lens system and the focal length of the entire system is increased, a large amount of lateral chromatic aberration occurs. Conventionally, correcting the lateral chromatic aberration at this time satisfactorily has been a major problem when using a rear attachment lens.

光学系の倍率色収差を補正するには、回折光学素子を用いるのが有効であることが知られている。そこで各実施例では、倍率色収差を良好に補正するために回折光学素子を用いるとともに、異常部分分散性を有する硝材より成るレンズを光路中の適切な位置に適切なパワーで配置している。これによって、倍率色収差を良好に補正して高い結像性能を有する撮像光学系を得ている。   It is known that it is effective to use a diffractive optical element to correct lateral chromatic aberration of an optical system. Therefore, in each embodiment, a diffractive optical element is used to satisfactorily correct lateral chromatic aberration, and a lens made of a glass material having an anomalous partial dispersion is disposed at an appropriate position in the optical path with an appropriate power. As a result, an imaging optical system having a high imaging performance by properly correcting the lateral chromatic aberration is obtained.

次に各実施例のリアアタッチメントレンズの構成の特徴を説明する。主レンズとカメラ(カメラ本体)の間に装着され、全系の焦点距離を長くするリアアタッチメントレンズは、最も物体側のレンズ群は軸上光線の入射高さが高い。そして像側のレンズ群であるほど軸外主光線が光軸から離れた位置を通過する傾向にある。このため色収差の補正としては、一般的に最も物体側のレンズ群で軸上色収差を補正し、像側のレンズ群で倍率色収差を補正する。しかし、軸上色収差の補正方向と倍率色収差の補正方向は相反するため、バランスを取って補正することが必要となる。   Next, features of the configuration of the rear attachment lens of each example will be described. The rear attachment lens, which is mounted between the main lens and the camera (camera body) and increases the focal length of the entire system, has the highest incident ray height on the object side lens group. As the lens group is closer to the image side, the off-axis principal ray tends to pass through a position away from the optical axis. Therefore, as correction of chromatic aberration, in general, axial chromatic aberration is corrected by the lens group closest to the object side, and lateral chromatic aberration is corrected by the lens group of image side. However, since the correction direction of axial chromatic aberration and the correction direction of lateral chromatic aberration are contradictory, it is necessary to perform correction in a balanced manner.

一般にこのときの倍率色収差を良好に補正するためには、軸外主光線が光軸から離れた所を通過する位置に、蛍石等の異常分散性の材料より成る負レンズを使用すれば良い。しかしながら蛍石等の異常分散性の材料はほとんどが低屈折率かつ低分散であるため、効果的に倍率色収差を補正しようとすると、ある程度大きなパワーを付けなければならない。そうするとレンズ面の曲率半径が小さくなってしまい色収差以外の諸収差が増大し、これらを補正するのが困難となる。また低屈折率のためペッツバール和が悪化する方向に働くので、特に像面湾曲が補正困難になってしまう。   In general, in order to satisfactorily correct the lateral chromatic aberration at this time, a negative lens made of an anomalous dispersion material such as fluorite should be used at a position where the off-axis principal ray passes away from the optical axis. . However, since anomalous dispersive materials such as fluorite are mostly low in refractive index and low in dispersion, a large amount of power must be applied to effectively correct lateral chromatic aberration. If it does so, the curvature radius of a lens surface will become small, various aberrations other than chromatic aberration will increase, and it will become difficult to correct these. Further, since the Petzval sum is deteriorated due to the low refractive index, it is particularly difficult to correct curvature of field.

そこで各実施例のリアアタッチメントレンズは、軸上光線の入射位置の高さが低く、かつ軸外主光線の入射位置の高さが高くなる位置(レンズ面)に回折光学部Dを設けている。これにより特に倍率色収差を良好に補正している。各実施例では、回折光学部Dで倍率色収差を補正しているため、負レンズGMnには蛍石等の異常分散性の材料を使用する必要が無い。そこで負レンズGMnに高分散性の材料を用いることで、球面収差の色変動の補正を行っている。さらに負レンズGMnに部分分散比差ΔθgFが正の方向に大きな材料を使用することで、倍率色収差の補正を良好に行っている。 Therefore, the rear attachment lens of each embodiment is provided with the diffractive optical portion D at a position (lens surface) where the height of the incident position of the on-axis light beam is low and the height of the incident position of the off-axis principal ray is high. . As a result, the lateral chromatic aberration is corrected particularly well. In each embodiment, since the chromatic aberration of magnification is corrected by the diffractive optical part D, it is not necessary to use an anomalous dispersion material such as fluorite for the negative lens GMn. Therefore, the color variation of the spherical aberration is corrected by using a highly dispersive material for the negative lens GMn. Further, by using a material having a large partial dispersion ratio difference Δθ gF in the positive direction for the negative lens GMn, the lateral chromatic aberration is corrected well.

このように負レンズGMnに高分散材料を用いることで、球面収差の色変動を補正することができ、部分分散性ΔθgFを高くすることで、倍率色収差の補正を容易にしている。各実施例では以上のように回折光学部Dに加えて、負レンズGMnにも倍率色収差の補正を分担させることにより、レンズ系全体の色収差を良好に補正している。またリアアタッチメントレンズ内での色収差の補正は、軸上色収差の補正方向と倍率色収差の補正方向は相反するため、バランスを取る必要がある。 Thus, by using a high dispersion material for the negative lens GMn, the color variation of the spherical aberration can be corrected, and the correction of the chromatic aberration of magnification is facilitated by increasing the partial dispersion Δθ gF . In each embodiment, as described above, in addition to the diffractive optical portion D, the correction of chromatic aberration of magnification is also shared by the negative lens GMn, so that the chromatic aberration of the entire lens system is corrected well. Further, the correction of chromatic aberration in the rear attachment lens needs to be balanced because the correction direction of axial chromatic aberration and the correction direction of lateral chromatic aberration are contradictory.

そこで各実施例のリアアタッチメントレンズは、前方レンズ群LFを最も物体側にあるレンズLから像側に向かって焦点距離の符号がレンズLと最初に逆符号となるレンズLOFの像側のレンズ面までで構成している。(ただし、レンズLOFが更に像側のレンズと接合されている時は、前記接合レンズの像側面までを前方群LFとする。)
そして、後方レンズ群LRを最も像側にあるレンズLから物体側に向かって焦点距離の符号がレンズLと最初に逆符号となるレンズLIRの物体側のレンズ面までで構成している。ただし、レンズLIRが更に物体側のレンズと接合されている時は、前記接合レンズの物体側のレンズ面までとしている。そして負レンズGMnが前方レンズ群LFと後方レンズ群LRの間に位置するようにしている。
Therefore, in the rear attachment lens of each embodiment, the front lens unit LF is moved from the lens L O closest to the object side toward the image side, and the image side of the lens L OF whose first focal length sign is opposite to that of the lens L O is the image side. It consists of up to the lens surface. (However, when the lens L OF is further cemented with the image side lens, the front lens group LF is defined up to the image side surface of the cemented lens.)
Then, it constituted by toward the lens L I in the rear lens group LR closest to the image side to the object side is the sign of the focal length to the lens L I and the lens surface of the first becomes the opposite sign lens L IR of the object side Yes. However, when the lens L IR is further cemented with the lens on the object side, the lens surface is up to the lens surface on the object side of the cemented lens. The negative lens GMn is positioned between the front lens group LF and the rear lens group LR.

このようなレンズ構成を取ることで、正レンズと負レンズを含む前方レンズ群LFにて軸上色収差を補正し、後方レンズ群LRにて像面湾曲等の諸収差を補正している。そして負レンズGMnと回折光学部Dにて倍率色収差を補正するようにしている。これにより色収差を含めた諸収差をバランスよく補正することができるようにしている。もちろん各実施例においては前方レンズ群より物体側、もしくは後方レンズ群より像側に何らかの光学素子を配置しても構わない。   By adopting such a lens configuration, axial chromatic aberration is corrected by the front lens group LF including the positive lens and the negative lens, and various aberrations such as curvature of field are corrected by the rear lens group LR. The lateral chromatic aberration is corrected by the negative lens GMn and the diffractive optical part D. As a result, various aberrations including chromatic aberration can be corrected in a balanced manner. Of course, in each embodiment, some optical element may be arranged on the object side of the front lens group or on the image side of the rear lens group.

次に各実施例のリアアタッチメントレンズの特徴について説明する。各実施例のリアアタッチメントレンズLAにおいて1以上の負レンズGMnのうち、少なくとも1つの負レンズGMnの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mnとする。また負レンズGMnの焦点距離をfMnとする。リアアタッチメントレンズLAの最も物体側のレンズ面から、最も像側のレンズ面までの距離をdとする。リアアタッチメントレンズLAの最も物体側のレンズ面から、負レンズGMnの物体側のレンズ面までの距離をtMnとする。リアアタッチメントレンズ全系の焦点距離をfとする。このとき、
0.03<f/(νd_Mn×fMn)<0.20 ‥‥‥(1)
0.015<ΔθgF_Mn<0.060 ‥‥‥(2)
0.40<tMn/d<0.72 ‥‥‥(3)
なる条件式を満足している。
Next, features of the rear attachment lens of each embodiment will be described. In the rear attachment lens LA of each embodiment, among the one or more negative lenses GMn, the Abbe number and the partial dispersion ratio difference of at least one negative lens GMn are ν d_Mn and Δθ gF_Mn . The focal length of the negative lens GMn is assumed to be f Mn . The distance from the most object-side lens surface of the rear attachment lens LA to the most image-side lens surface is d. The distance from the most object-side lens surface of the rear attachment lens LA to the object-side lens surface of the negative lens GMn is defined as t Mn . Let f be the focal length of the entire rear attachment lens system. At this time,
0.03 <f / (ν d_Mn × f Mn ) <0.20 (1)
0.015 <Δθ gF_Mn <0.060 (2)
0.40 <t Mn / d <0.72 (3)
The following conditional expression is satisfied.

この他各実施例のリアアタッチメントレンズにおいて、レンズLとレンズLOFの焦点距離を各々fLO、fLOFとする。レンズLとレンズLIRの焦点距離を各々fLI、fLIRとする。このとき、
0.03<f/(νd_Mn×fMn)<0.20 ‥‥‥(1)
0.015<ΔθgF_Mn<0.060 ‥‥‥(2)
│fLO/f│<7.0 ‥‥‥(4)
│fLOF/f│<7.0 ‥‥‥(5)
│fLI/f│<7.0 ‥‥‥(6)
│fLIR/f│<7.0 ‥‥‥(7)
なる条件式を満足している。
In addition, in the rear attachment lens of each embodiment, the focal lengths of the lens L O and the lens L OF are f LO and f LOF , respectively. Lens L I and the lens L, respectively the focal length of the IR f LI, and f LIR. At this time,
0.03 <f / (ν d_Mn × f Mn ) <0.20 (1)
0.015 <Δθ gF_Mn <0.060 (2)
│f LO /f│<7.0 (4)
│f LOF /f│<7.0 (5)
│f LI /f│<7.0 (6)
│f LIR /f│<7.0 (7)
The following conditional expression is satisfied.

各レンズの材料のアッベ数と屈折率はいずれもd線を基準としている。負レンズGMnの材料のアッベ数νd_Mn、部分分散比θgF_Mn、部分分散比差(異常部分分散比)ΔθgF_Mnは次のとおりである。負レンズGMnの材料のd線における屈折率をNd_Mn、g線における屈折率をNg_Mn、C線における屈折率をNC_Mn、F線における屈折率をNF_Mnとする。このとき
νd_Mn=(Nd_Mn−1)/(NF_Mn−NC_Mn
θgF_Mn=(Ng_Mn−NF_Mn)/(NF_Mn−NC_Mn
ΔθgF_MngF_Mn-(-1.625×10-3×νd_Mn+ 0.642)
である。
The Abbe number and refractive index of each lens material are based on the d-line. The Abbe number ν d_Mn , partial dispersion ratio θ gF_Mn , and partial dispersion ratio difference (abnormal partial dispersion ratio) Δθ gF_Mn of the material of the negative lens GMn are as follows. The refractive index at the d-line of the negative lens GMn material N D_Mn, the refractive index N G_Mn in g-line, the refractive index N C_Mn at C-line, the refractive index at the F-line and N F_Mn. At this time, ν d_Mn = (N d_Mn −1) / ( NF_Mn− N C_Mn )
θ gF_Mn = (N g_Mn −N F_Mn ) / (N F_Mn −N C_Mn )
Δθ gF_Mn = θ gF_Mn -(-1.625 × 10 -3 × ν d_Mn + 0.642)
It is.

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(1)はリアアタッチメントレンズLAを構成する少なくとも1つの負レンズGMnの色収差の補正力に関する。条件式(1)の上限値を超えると、負レンズGMnのパワーが大きくなりすぎるためレンズ面の曲率半径が小さくなり、像高が高い位置での色収差の補正が難しくなる。   Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described. Conditional expression (1) relates to the correction power of chromatic aberration of at least one negative lens GMn constituting the rear attachment lens LA. If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the power of the negative lens GMn becomes too large, so that the radius of curvature of the lens surface becomes small and it becomes difficult to correct chromatic aberration at a position where the image height is high.

一方、条件式(1)の下限値を超えると、負レンズGMnでの色収差の補正力が小さくなるため、特に倍率色収差が多く残存し、回折光学素子DOEでの色収差の補正分担量が増加してしまう。そうなると回折光学素子Dのパワーを大きくしなくてはならなくなり、回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。条件式(1)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。   On the other hand, when the lower limit value of conditional expression (1) is exceeded, the correction power of chromatic aberration at the negative lens GMn becomes small, so that particularly large chromatic aberration of magnification remains, and the amount of correction of chromatic aberration at the diffractive optical element DOE increases. End up. In this case, the power of the diffractive optical element D must be increased, and the pitch of the diffraction grating needs to be reduced. If the pitch of the diffraction grating is made fine, manufacturing becomes difficult, which is not preferable. Conditional expression (1) is more preferably set as follows.

0.035<f/(νd_Mn×fMn)<0.150 ‥‥‥(1a)
条件式(2)はリアアタッチメントレンズLAを構成する少なくとも1つの負レンズGMnの材料の部分分散比差に関する。条件式(2)の上限値を超えると、負レンズGMnの材料の部分分散比差が大きくなりすぎるため、倍率色収差が補正過剰となってしまう。
0.035 <f / (ν d_Mn × f Mn ) <0.150 (1a)
Conditional expression (2) relates to a partial dispersion ratio difference of materials of at least one negative lens GMn constituting the rear attachment lens LA. If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the partial dispersion ratio difference of the material of the negative lens GMn becomes too large, and the lateral chromatic aberration is overcorrected.

一方、条件式(2)の下限値を超えると、負レンズGMnの材料の異常分散特性が弱くなってしまうため、倍率色収差の2次スペクトルが残存し、回折光学部Dでの色収差の補正分担量が増加してしまう。そうなると回折光学部Dのパワーを大きくしなくてはならなくなり、回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。条件式(2)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。   On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the anomalous dispersion characteristics of the material of the negative lens GMn will be weakened, so the secondary spectrum of lateral chromatic aberration will remain, and the chromatic aberration correction share in the diffractive optical part D The amount will increase. In this case, the power of the diffractive optical part D must be increased, and the pitch of the diffraction grating needs to be reduced. If the pitch of the diffraction grating is made fine, manufacturing becomes difficult, which is not preferable. Conditional expression (2) is more preferably set as follows.

0.015<ΔθgF_Mn<0.055 ‥‥‥(2a)
条件式(3)はリアアタッチメントレンズLAを構成する少なくとも1つの負レンズGMnの光路中における配置位置に関する。条件式(3)の上限値を超えると、リアアタッチメントレンズLAの像面側方向に負レンズGMnを配置することになる。そうすると条件式(1)で示すように、強いパワーの負レンズGMnを像面側に配置することとなるため、倍率色収差の補正には有利であるが、像面湾曲などの収差が補正困難となるため好ましくない。一方条件式(3)の下限値を超えると、負レンズGMnが物体側寄りに配置されることになり、軸上色収差に影響を与えるようになってしまい、軸上色収差を悪化させてしまうため好ましくない。条件式(3)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
0.015 <Δθ gF_Mn <0.055 (2a)
Conditional expression (3) relates to an arrangement position in the optical path of at least one negative lens GMn constituting the rear attachment lens LA. When the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the negative lens GMn is disposed in the image plane side direction of the rear attachment lens LA. Then, as shown in the conditional expression (1), a strong power negative lens GMn is disposed on the image plane side, which is advantageous for correcting chromatic aberration of magnification, but it is difficult to correct aberrations such as field curvature. Therefore, it is not preferable. On the other hand, when the lower limit value of conditional expression (3) is exceeded, the negative lens GMn is disposed closer to the object side, which affects the axial chromatic aberration and deteriorates the axial chromatic aberration. It is not preferable. Conditional expression (3) is more preferably set as follows.

0.45<tMn/d<0.71 ‥‥‥(3a)
条件式(4)〜(7)はリアアタッチメントレンズLAを構成する一部のレンズの焦点距離に関する。それぞれのレンズで条件式(4)〜(7)の上限を超えると、各レンズ群内のレンズのパワーが正か負のどちらかに大きく偏るか、全てのレンズのパワーが弱いことになる。このため基本収差の補正が不十分となり好ましくない。
0.45 <t Mn /d<0.71 (3a)
Conditional expressions (4) to (7) relate to the focal lengths of some lenses constituting the rear attachment lens LA. If the upper limit of conditional expressions (4) to (7) is exceeded for each lens, the power of the lenses in each lens group will be greatly biased to either positive or negative, or the power of all lenses will be weak. For this reason, the correction of the basic aberration is insufficient, which is not preferable.

│fLO/f│<5.0 ‥‥‥(4a)
│fLOF/f│<5.0 ‥‥‥(5a)
│fLI/f│<5.0 ‥‥‥(6a)
│fLIR/f│<5.0 ‥‥‥(7a)
条件式(4a)〜(7a)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
│f LO /f│<5.0 (4a)
│f LOF /f│<5.0 (5a)
│f LI /f│<5.0 (6a)
│f LIR /f│<5.0 (7a)
The conditional expressions (4a) to (7a) are more preferably set as follows.

│fLO/f│<1.0 ‥‥‥(4b)
│fLOF/f│<1.0 ‥‥‥(5b)
│fLI/f│<4.6 ‥‥‥(6b)
│fLIR/f│<1.0 ‥‥‥(7b)
各実施例によれば、以上のように各構成要件を特定することによって、リアアタッチメントレンズLAを主レンズ系Mに装着した場合において画面内全体に渡って色収差を始め諸収差の補正を良好に行うことができて、高画質の画像が容易に得られる。特に、回折光学素子DOEと前述した構成の負レンズGMnを用いることで良好な光学性能を維持すること、画面周辺になるほど発生しやすくなる倍率色収差を効果的に補正することができる。
│f LO /f│<1.0 (4b)
│f LOF /f│<1.0 (5b)
│f LI /f│<4.6 (6b)
│f LIR /f│<1.0 (7b)
According to each embodiment, by specifying each constituent element as described above, when the rear attachment lens LA is attached to the main lens system M, correction of various aberrations including chromatic aberration over the entire screen is improved. And a high-quality image can be easily obtained. In particular, by using the diffractive optical element DOE and the negative lens GMn having the above-described configuration, it is possible to maintain good optical performance, and to effectively correct lateral chromatic aberration that tends to occur near the periphery of the screen.

以上のような構成とすることで本発明の目的は達成されるが、更に好ましくは次に述べる条件のうち少なくとも1つを満足するのが良く、これによれば更なる高い光学性能が容易に得られる。   Although the object of the present invention can be achieved by adopting the above-described configuration, it is more preferable that at least one of the following conditions is satisfied. According to this, further high optical performance can be easily achieved. can get.

負レンズGMnの材料の屈折率をNd_Mnとする。回折光学素子DOEの回折成分のみ(回折光学部D)による焦点距離をfDとする。回折光学素子より像側に少なくとも1つ以上のパワーの有するレンズが配置され、回折光学素子より像側の全てのレンズによる合成倍率をβREARとする。リアアタッチメントレンズは1以上の正レンズGMpを有し、正レンズGMpの材料の屈折率と部分分散比差を各々NMp、ΔθgF_Mpとする。リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から、正レンズGMpの物体側のレンズ面までの距離をtMpとする。正レンズGMpの焦点距離をfMpとする。リアアタッチメントレンズは負レンズGMn以外に1以上の負レンズGnを有し、負レンズGnの材料の屈折率をNとする。 Let N d_Mn be the refractive index of the material of the negative lens GMn. The focal length of only the diffractive component (diffractive optical part D) of the diffractive optical element DOE is defined as f D. A lens having at least one or more power is disposed on the image side from the diffractive optical element, and the combined magnification of all the lenses on the image side from the diffractive optical element is β REAR . The rear attachment lens has one or more positive lenses GMp, and the refractive index and partial dispersion ratio difference of the material of the positive lens GMp are respectively N Mp and Δθ gF_Mp . The distance from the most object-side lens surface of the rear attachment lens to the object-side lens surface of the positive lens GMp is defined as t Mp . Let f Mp be the focal length of the positive lens GMp. Rear attachment lens has one or more negative lens Gn on the nonnegative lens GMn, the refractive index of the material of the negative lens Gn and N n.

このとき、
1.75<Nd_Mn<2.50 ‥‥‥(8)
25<fD/f<130 ‥‥‥(9)
0.9<βREAR<5.0 ‥‥‥(10)
-2.5<f/(NMp×fMp)<-0.3 ‥‥‥(11)
-0.020<ΔθgF_Mp<-0.001 ‥‥‥(12)
0.6<tMp/tMn<1.4 ‥‥‥(13)
1.65<N<2.50 ‥‥‥(14)
なる条件式のうち1以上を満足するのが良い。
At this time,
1.75 <N d_Mn <2.50 (8)
25 <f D / f <130 (9)
0.9 <β REAR <5.0 (10)
-2.5 <f / (N Mp × f Mp ) <-0.3 (11)
-0.020 <Δθ gF_Mp <-0.001 (12)
0.6 <t Mp / t Mn <1.4 (13)
1.65 <N n <2.50 (14)
It is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.

条件式(8)は負レンズGMnの材料の屈折率に関する。リアアタッチメントレンズにおいて、前述のように負レンズGMnの材料には蛍石等の異常分散特性を有する低屈折率材料を使用する必要がないため、ペッツバール和に有利に働く高屈折率材料を使用することができる。これにより像面湾曲を良好に補正することが容易になる。条件式(8)の上限値を超えると、光学材料として使用することが難しい範囲の材料となってくる。一方、条件式(8)の下限値を超えると、像面湾曲が補正不足となるので好ましくない。条件式(8)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。   Conditional expression (8) relates to the refractive index of the material of the negative lens GMn. In the rear attachment lens, as described above, it is not necessary to use a low refractive index material having anomalous dispersion characteristics such as fluorite as the material of the negative lens GMn, so a high refractive index material that works favorably for Petzval sum is used. be able to. This makes it easy to correct the curvature of field favorably. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the material will be in a range that is difficult to use as an optical material. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (8) is exceeded, the curvature of field becomes insufficiently corrected, which is not preferable. Conditional expression (8) is more preferably set as follows.

1.80<Nd_Mn<2.30 ‥‥‥(8a)
条件式(9)は諸収差を良好に補正しつつ、回折光学素子DOEの回折成分のみのパワーを適切に保つためのものである。ここで回折成分のみの焦点距離fDは、後述するように回折成分のみのパワーをφDとするとき、
1/fD =φD =−2・C2
である。C2は後述する式(a)における位相係数である。
1.80 <N d_Mn <2.30 (8a)
Conditional expression (9) is for appropriately maintaining the power of only the diffraction component of the diffractive optical element DOE while satisfactorily correcting various aberrations. Here, the focal length f D of only the diffraction component is, as will be described later, when the power of only the diffraction component is φ D ,
1 / f D = φ D = -2 · C 2
It is. C 2 is a phase coefficient in the equation (a) described later.

条件式(9)の上限値を超えると、回折光学素子DOEにおける回折成分のみによるパワーが弱くなってしまうため、倍率色収差を効果的に補正することが困難になるので好ましくない。一方条件式(9)の下限値を超えると、回折光学素子DOEにおける回折成分のみによるパワーが大きくなってしまう。そうすると回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。条件式(9)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。   If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the power due to only the diffractive component in the diffractive optical element DOE becomes weak, so that it is difficult to effectively correct lateral chromatic aberration, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (9) is exceeded, the power due to only the diffraction component in the diffractive optical element DOE will increase. Then, it is necessary to make the pitch of the diffraction grating fine. If the pitch of the diffraction grating is made fine, manufacturing becomes difficult. Conditional expression (9) is more preferably set as follows.

25<fD/f<110 ‥‥‥(9a)
条件式(10)は前記回折光学素子DOEより像側に配置された各レンズの合成倍率に関する。回折光学素子DOEから発生する回折光は、設計次数における回折光以外はすべて不要光となる。この不要光の結像位置は回折光学素子DOEよりも像側の各レンズの合成倍率により決定される。条件式(10)の上限値を超えると、回折光学素子DOEより像側のレンズの負のパワーが大きくなりすぎる。このため、パワーバランスを保つために回折光学素子DOEより物体側に強い正のパワーのレンズ(または正レンズ群)を置く必要がある。しかしながらこのようなパワーの強いレンズ(群)を置くと、諸収差の補正が困難になってしまい好ましくない。
25 <f D / f <110 (9a)
Conditional expression (10) relates to the combined magnification of each lens arranged on the image side from the diffractive optical element DOE. The diffracted light generated from the diffractive optical element DOE is all unnecessary light except for the diffracted light in the design order. The imaging position of this unnecessary light is determined by the combined magnification of each lens on the image side with respect to the diffractive optical element DOE. When the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the negative power of the lens on the image side from the diffractive optical element DOE becomes too large. For this reason, in order to maintain power balance, it is necessary to place a lens (or a positive lens group) having a strong positive power closer to the object side than the diffractive optical element DOE. However, it is not preferable to place such a strong lens (group) because it becomes difficult to correct various aberrations.

一方条件式(10)の下限値を超えると、不要光の結像位置が像面に近くなってしまい、像面上での不要光のスポット径が小さくなるため好ましくない。条件式(10)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。   On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (10) is exceeded, the image formation position of unnecessary light becomes close to the image plane, and the spot diameter of unnecessary light on the image plane becomes small. Conditional expression (10) is more preferably set as follows.

0.9<βREAR<3.0 ‥‥‥(10a)
条件式(11)はリアアタッチメントレンズを構成する少なくとも1つの正レンズGMpの材料の屈折率と、焦点距離の関係に関する。条件式(11)の上限値または下限値を超えると、条件式(1)で示した負レンズGMnとのパワーバランスとるのが難しくなり、諸収差の補正が難しくなってしまうので好ましくない。条件式(11)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
0.9 <β REAR <3.0 (10a)
Conditional expression (11) relates to the relationship between the refractive index of the material of at least one positive lens GMp constituting the rear attachment lens and the focal length. If the upper limit value or lower limit value of conditional expression (11) is exceeded, it is difficult to achieve power balance with the negative lens GMn shown in conditional expression (1), and it becomes difficult to correct various aberrations. Conditional expression (11) is more preferably set as follows.

-2.2<f/(NMp×fMp)<-0.5 ‥‥‥(11a)
条件式(12)はリアアタッチメントレンズLAの光路中に配置した正レンズGMpの材料の部分分散比差に関する。条件式(12)の上限値を超えると、部分分散比差が小さいため倍率色収差の2次スペクトルの補正力が小さくなってしまう。一方条件式(12)の下限値を超えると、光学材料として使用することが難しい範囲の材料となってくる。条件式(12)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
-2.2 <f / (N Mp × f Mp ) <-0.5 (11a)
Conditional expression (12) relates to the partial dispersion ratio difference of the material of the positive lens GMp disposed in the optical path of the rear attachment lens LA. When the upper limit value of conditional expression (12) is exceeded, the partial dispersion ratio difference is small, so that the correction power of the secondary spectrum of lateral chromatic aberration becomes small. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (12) is exceeded, it becomes a material in a range that is difficult to use as an optical material. Conditional expression (12) is more preferably set as follows.

-0.010<ΔθgF_Mp<-0.001 ‥‥‥(12a)
条件式(13)はリアアタッチメントレンズLAの光路中に配置した正レンズGMpの配置位置に関する。条件式(13)の上限値または下限値を超えると、条件式(1)で示した負レンズGMnと離れすぎるため、ペアとなる負レンズGMnとのパワーバランスをとるのが難しくなる。そうなると光路中に配置した正レンズGMpの倍率色収差の補正効果を良好に得ることが難しくなってしまうので好ましくない。条件式(13)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
-0.010 <Δθ gF_Mp <-0.001 (12a)
Conditional expression (13) relates to the arrangement position of the positive lens GMp arranged in the optical path of the rear attachment lens LA. When the upper limit value or lower limit value of conditional expression (13) is exceeded, it is too far from the negative lens GMn shown in conditional expression (1), making it difficult to balance the power with the negative lens GMn as a pair. In such a case, it is difficult to obtain a good effect of correcting the lateral chromatic aberration of the positive lens GMp disposed in the optical path, which is not preferable. Conditional expression (13) is more preferably set as follows.

0.7<tMp/tMn<1.3 ‥‥‥(13a)
条件式(14)はリアアタッチメントレンズを構成する負レンズGMn以外の少なくとも1つの負レンズGnの材料の屈折率に関する。条件式(14)の上限値を超えると、光学材料として使用することが難しい範囲内の材料になってくる。一方条件式(14)の下限値を超えると、像面湾曲が補正不足となるので好ましくない。条件式(14)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
0.7 <t Mp / t Mn <1.3 (13a)
Conditional expression (14) relates to the refractive index of the material of at least one negative lens Gn other than the negative lens GMn constituting the rear attachment lens. If the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, the material will be in a range that is difficult to use as an optical material. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (14) is exceeded, the curvature of field becomes insufficiently corrected, which is not preferable. Conditional expression (14) is more preferably set as follows.

1.70<N<2.30 ‥‥‥(14a)
以上のように各実施例によれば画面内全体に渡って色収差を補正し、高い光学性能を持った撮像光学系が得られる。
1.70 <N n <2.30 (14a)
As described above, according to each embodiment, an imaging optical system having high optical performance can be obtained by correcting chromatic aberration over the entire screen.

光路中に設ける回折光学素子DOEの回折面(回折光学面)Dは防塵性、組立作業性、機械強度を向上させるために、接合レンズ面に配置するのが好ましい。回折光学素子DOEを構成する回折光学部Dは、回折次数をm、基準波長(d線)をλ、光軸からの垂直方向の距離をH、2i次項の位相係数をC2i、位相をφ(H)とする。そして位相φ(H)を
φ(H)=(2π・m/λ)・(C・H+C・H+・・C2i・H2i
の式で表わす。このとき位相計数Cの次のゼロではない高次の位相係数は、位相計数Cと逆符号となることが良い。
The diffractive surface (diffractive optical surface) D of the diffractive optical element DOE provided in the optical path is preferably disposed on the cemented lens surface in order to improve dust resistance, assembly workability, and mechanical strength. The diffractive optical part D constituting the diffractive optical element DOE has a diffraction order m, a reference wavelength (d-line) λ, a vertical distance from the optical axis H, a 2i-order term phase coefficient C 2i , and a phase φ (H). Then, the phase φ (H) is changed to φ (H) = (2π · m / λ 0 ) · (C 2 · H 2 + C 4 · H 4 + ·· C 2i · H 2i )
This is expressed as follows. Phase factor in this case higher order not next zero phase counting C 2, it is better to be a phase counting C 2 and opposite sign.

例えば位相係数Cが有限で、位相係数Cも有限なら位相係数CとCが逆符号となる。位相係数Cが有限で、位相係数Cがゼロ、そして位相係数Cが有限であれば、位相係数CとCが逆符号となる。この位相係数Cの次のゼロではない高次位相係数は、位相係数Cと逆符号となることが望ましい。 For example the phase coefficient C 2 is finite, the phase coefficient C 2 and C 4, if the phase coefficients C 4 also finite becomes opposite sign. In phase coefficient C 2 is finite, the phase coefficients C 4 zero, and if the phase coefficient C 6 finite, the phase coefficient C 2 and C 6 are opposite sign. Order phase coefficient not next zero of the phase coefficient C 2, it is desirable that the phase coefficient C 2 and opposite sign.

もし位相係数C〜C2iまでの位相係数が全て同符号であれば回折格子のピッチはレンズの周辺部分に行けば行くほど単調に小さくなっていくことになる。しかしながら、位相係数Cと逆符号の位相係数があれば、同じ近軸パワーであっても周辺付近のピッチが単調に小さくなっていくのを緩和する働きを有する。この周辺付近のピッチ緩和効果は、距離Hが2i乗で大きくなることから位相係数C2iの次数iが小さい係数の方が効き量は大きくなる。よって位相係数Cに一番近い有限な高次係数の符号が位相係数Cの符号と逆符号となることにより周辺部におけるピッチを効果的に緩和することができる。このように回折光学部Dの回折格子のピッチを緩和することにより、同じパワーであってもピッチが広いため製造しやすくなるので好ましい。 If all the phase coefficients from the phase coefficients C 2 to C 2i have the same sign, the pitch of the diffraction grating monotonously decreases as it goes to the peripheral part of the lens. However, it has a function to mitigate the if the phase coefficients of opposite sign and phase coefficient C 2, the pitch in the vicinity of the peripheral may be the same paraxial power is getting monotonously decreased. The pitch relaxation effect in the vicinity of the periphery increases as the distance H increases to the power of 2i, so that the coefficient having a smaller order i of the phase coefficient C 2i has a larger effect. Thus it is possible to sign the closest finite order coefficients to the phase coefficient C 2 is effectively reduced pitch in the peripheral portion by the code and the opposite sign phase coefficient C 2. Thus, it is preferable to relax the pitch of the diffraction grating of the diffractive optical part D because the pitch is wide even if the power is the same, so that it is easy to manufacture.

尚、各実施例において回折光学部とは、基板(平板又はレンズ)上に設けた1以上の回折格子をいう。又回折光学素子DOEとは1以上の回折格子より成る回折光学部を基板(平板又はレンズ)上に設けた素子をいう。レンズ断面図において接合レンズに設けたDが回折光学部に相当する。又回折光学部Dの屈折力(パワー=焦点距離の逆数)φは次の如く求められる。
回折光学部Dの回折格子の形状を、回折次数をm、基準波長(d線)をλ、光軸からの距離をH、位相をφ(H)とし、
φ(H)=(2π・m/λ)・(C・H+C・H+・・C2i・H2i
・・・(a)
なる式で表したとき、2次項の位相係数Cより、屈折力φは、
φ=−2・C
となる。即ち、回折光学部Dの焦点距離f
=−1/(2・C
で表される。
In each embodiment, the diffractive optical unit refers to one or more diffraction gratings provided on a substrate (a flat plate or a lens). The diffractive optical element DOE is an element in which a diffractive optical part composed of one or more diffraction gratings is provided on a substrate (flat plate or lens). In the lens cross-sectional view, D provided on the cemented lens corresponds to the diffractive optical part. The refractive power (power = inverse number of focal length) phi D of the diffractive optical portion D can be calculated as follows.
The shape of the diffraction grating of the diffractive optical part D is m, the diffraction order is m, the reference wavelength (d-line) is λ 0 , the distance from the optical axis is H, and the phase is φ (H).
φ (H) = (2π · m / λ 0 ) · (C 2 · H 2 + C 4 · H 4 + ·· C 2i · H 2i )
... (a)
From the phase coefficient C 2 of the second-order term, the refractive power φ D is
φ D = -2 · C 2
It becomes. That is, the focal length f D of the diffractive optical portion D is f D = -1 / (2 · C 2)
It is represented by

各実施例において、更に良好な光学特性を得るには、負レンズGMnの付近(前後のレンズ)に正レンズGMpを配置するのが望ましい。この正レンズGMpは負レンズGMnの付近に単レンズとして配置しても負レンズGMnと接合していても良い。正レンズGMpと負レンズGMnでパワーをバランスさせることで更なる良好な光学特性を得ることができる。そして、正レンズGMpの材料の部分分散比差ΔθgFの符号が負とすることで、倍率色収差の2次スペクトルの補正も容易となるため更に好ましい。 In each embodiment, in order to obtain better optical characteristics, it is desirable to dispose the positive lens GMp in the vicinity of the negative lens GMn (front and rear lenses). The positive lens GMp may be disposed as a single lens near the negative lens GMn or may be joined to the negative lens GMn. Further good optical characteristics can be obtained by balancing the power between the positive lens GMp and the negative lens GMn. Further, it is more preferable that the sign of the partial dispersion ratio difference Δθ gF of the material of the positive lens GMp is negative because correction of the secondary spectrum of lateral chromatic aberration is facilitated.

次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。各レンズに付した符号のレンズは前述した各レンズに付した符号のレンズと対応している。図2(A)の実施例1のリアアタッチメントレンズLAは、最も物体側から順に負レンズLと正レンズLOFで構成されている前方レンズ群LFを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズLと正レンズLIRで構成されている後方レンズ群LRを有している。そしてリアアタッチメントレンズLAは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群LFと後方レンズ群LRの間に負レンズGMnと正レンズGMpを有している。負レンズGMnと正レンズGMpは接合されており、その接合面に回折光学部Dが設けられている。 Next, the features of the lens configuration of each example will be described. The reference numeral attached to each lens corresponds to the reference numeral attached to each lens described above. The rear attachment lens LA of Example 1 in FIG. 2A includes a front lens group LF that is composed of a negative lens L O and a positive lens L OF in order from the most object side. And it has a negative lens L I and the rear lens group LR which is a positive lens L IR in order from the most image side to the object side. The rear attachment lens LA has a negative refractive power as a whole. A negative lens GMn and a positive lens GMp are provided between the front lens group LF and the rear lens group LR. The negative lens GMn and the positive lens GMp are cemented, and the diffractive optical part D is provided on the cemented surface.

実施例1では負レンズGMn以外の全ての負レンズが負レンズGnに対応する。図3(A)の実施例2のリアアタッチメントレンズLAは、最も物体側から順に負レンズLと正レンズLOFで構成されている前方レンズ群LFを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズLと正レンズLIRで構成されている後方レンズ群LRを有している。そしてリアアタッチメントレンズLAは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群LFと後方レンズ群LRの間に負レンズGMnと正レンズGMpを有している。負レンズGMnと正レンズGMpは接合されており、その接合面に回折光学部Dが設けられている。 In Example 1, all negative lenses other than the negative lens GMn correspond to the negative lens Gn. The rear attachment lens LA of Example 2 in FIG. 3A includes a front lens group LF including a negative lens L O and a positive lens L OF in order from the most object side. And it has a negative lens L I and the rear lens group LR which is a positive lens L IR in order from the most image side to the object side. The rear attachment lens LA has a negative refractive power as a whole. A negative lens GMn and a positive lens GMp are provided between the front lens group LF and the rear lens group LR. The negative lens GMn and the positive lens GMp are cemented, and the diffractive optical part D is provided on the cemented surface.

実施例2では負レンズGMn以外の全ての負レンズが負レンズGnに対応する。図4(A)の実施例3のリアアタッチメントレンズLAは、最も物体側から順に負レンズLと正レンズLOFで構成されている前方群LFを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズLと、正レンズLIRと負レンズの接合レンズで構成されている後方レンズ群LRを有している。そしてリアアタッチメントレンズLAは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群LFと後方レンズ群LRの間に負レンズGMnと正レンズGMpを有している。後方レンズ群LR中の接合レンズの接合面に回折光学部Dが設けられている。 In Example 2, all negative lenses other than the negative lens GMn correspond to the negative lens Gn. The rear attachment lens LA of Example 3 in FIG. 4A includes a front group LF that includes a negative lens L O and a positive lens L OF in order from the most object side. And has the most negative lens L I in order from the image side to the object side, a rear lens group LR which is a positive lens L IR and the negative lens of the cemented lens. The rear attachment lens LA has a negative refractive power as a whole. A negative lens GMn and a positive lens GMp are provided between the front lens group LF and the rear lens group LR. A diffractive optical part D is provided on the cemented surface of the cemented lens in the rear lens group LR.

実施例3では回折光学素子DOEを構成する接合レンズ中の負レンズと、負レンズGMn以外の全ての負レンズが負レンズGnに対応する。図5(A)の実施例4のリアアタッチメントレンズLAは、最も物体側から順に負レンズLと正レンズLOFで構成されている前方レンズ群LFを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズLと正レンズLIRで構成されている後方レンズ群LRを有している。そしてリアアタッチメントレンズLAは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群LFと後方レンズ群LRの間に負レンズGMnと正レンズGMpを有している。負レンズGMnと正レンズGMpは接合されており、その接合面に回折光学部Dが設けられている。 In Example 3, the negative lens in the cemented lens constituting the diffractive optical element DOE and all the negative lenses other than the negative lens GMn correspond to the negative lens Gn. The rear attachment lens LA of Example 4 in FIG. 5A includes a front lens group LF including a negative lens L O and a positive lens L OF in order from the most object side. And it has a negative lens L I and the rear lens group LR which is a positive lens L IR in order from the most image side to the object side. The rear attachment lens LA has a negative refractive power as a whole. A negative lens GMn and a positive lens GMp are provided between the front lens group LF and the rear lens group LR. The negative lens GMn and the positive lens GMp are cemented, and the diffractive optical part D is provided on the cemented surface.

実施例4では負レンズGMn以外の全ての負レンズが負レンズGnに対応する。図6(A)の実施例5のリアアタッチメントレンズLAは、最も物体側から順に負レンズLと正レンズLOFで構成されている前方レンズ群LFを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズLと正レンズLIRで構成されている後方レンズ群LRを有している。そして前記リアアタッチメントレンズLAは全体的に負の屈折力を有している。
前方群LFと後方群LRの間に負レンズGMnと正レンズGMpを有している。負レンズGMnと正レンズGMpは接合されており、その接合面に回折光学素子Dが設けられている。
In Example 4, all negative lenses other than the negative lens GMn correspond to the negative lens Gn. The rear attachment lens LA of Example 5 in FIG. 6A includes a front lens group LF including a negative lens L O and a positive lens L OF in order from the most object side. And it has a negative lens L I and the rear lens group LR which is a positive lens L IR in order from the most image side to the object side. The rear attachment lens LA has a negative refractive power as a whole.
A negative lens GMn and a positive lens GMp are provided between the front group LF and the rear group LR. The negative lens GMn and the positive lens GMp are cemented, and the diffractive optical element D is provided on the cemented surface.

実施例5では負レンズGMn以外の全ての負レンズが負レンズGnに対応する。図7(A)の実施例6のリアアタッチメントレンズLAは、最も物体側から順に負レンズLと、正レンズLOFと負レンズの接合レンズで構成されている前方レンズ群LFを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズLと、正レンズLIRと負レンズの接合レンズで構成されている後方レンズ群LRを有している。そしてリアアタッチメントレンズLAは全体的に負の屈折力を有している。前方群LFと後方群LRの間に負レンズGMnと正レンズGMpを有している。負レンズGMnと正レンズGMpは接合されており、その接合面に回折光学部Dが設けられている。 In Example 5, all negative lenses other than the negative lens GMn correspond to the negative lens Gn. The rear attachment lens LA of Example 6 in FIG. 7A includes a negative lens L O and a front lens group LF including a cemented lens of a positive lens L OF and a negative lens in order from the most object side. Yes. And has the most negative lens L I in order from the image side to the object side, a rear lens group LR which is a positive lens L IR and the negative lens of the cemented lens. The rear attachment lens LA has a negative refractive power as a whole. A negative lens GMn and a positive lens GMp are provided between the front group LF and the rear group LR. The negative lens GMn and the positive lens GMp are cemented, and the diffractive optical part D is provided on the cemented surface.

実施例6では負レンズGMn以外の全ての負レンズが負レンズGnに対応する。各実施例において回折光学素子DOEには、それ自体に非球面の効果(光学作用)を持たせても良い。非球面の効果は、各実施例の回折光学素子DOEの回折光学部の位相の式(a)において、光軸からの距離Hの4乗の項の係数C以降の高次の項に値を持たせることによって、なされる。これにより、上記で述べた、色収差以外の非球面の効果に加え、回折格子による非球面の効果は、波長により異なる。このため、非球面の効果で球面収差の色差の変動を補正することが容易になる。 In Example 6, all negative lenses other than the negative lens GMn correspond to the negative lens Gn. In each embodiment, the diffractive optical element DOE itself may have an aspherical effect (optical action). The effect of the aspherical surface, in formula (a) of the diffractive optical element DOE of the diffractive optical portion of the phase of each example, fourth power coefficient C 4 and later higher-order terms of the value of the term of the distance H from the optical axis It is made by having Thereby, in addition to the aspheric effect other than the chromatic aberration described above, the aspheric effect by the diffraction grating varies depending on the wavelength. For this reason, it becomes easy to correct the variation of the color difference of the spherical aberration by the effect of the aspherical surface.

ここで、各実施例のリアアタッチメントレンズLAで用いた回折光学素子DOEの構成について説明する。リアアタッチメントレンズ内に配置される回折光学素子DOEを構成する回折光学部Dは、光軸に対して回転対称な回折格子より成っている。   Here, the configuration of the diffractive optical element DOE used in the rear attachment lens LA of each example will be described. The diffractive optical part D constituting the diffractive optical element DOE disposed in the rear attachment lens is composed of a diffraction grating that is rotationally symmetric with respect to the optical axis.

図8(A)は回折光学素子1の回折光学部の一部分の拡大断面図である。図8(A)は基板(透明基板)2上に1つの層よりなる回折格子(回折光学部)3を設けている。図8(B)は、この回折光学素子1の回折効率の特性を示す説明図である。図8(B)において横軸は波長を表し、縦軸は回折効率を表している。なお、回折効率は全透過光束に対する回折光の光量の割合であり、格子部3aの境界面での反射光などは説明が複雑になるのでここでは考慮していない。   FIG. 8A is an enlarged cross-sectional view of a part of the diffractive optical part of the diffractive optical element 1. In FIG. 8A, a diffraction grating (diffractive optical part) 3 composed of one layer is provided on a substrate (transparent substrate) 2. FIG. 8B is an explanatory diagram showing the characteristics of the diffraction efficiency of the diffractive optical element 1. In FIG. 8B, the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents diffraction efficiency. Note that the diffraction efficiency is the ratio of the amount of diffracted light to the total transmitted light beam, and the reflected light at the boundary surface of the grating portion 3a is not considered here because the explanation is complicated.

回折格子3の光学材料は、紫外線硬化樹脂(屈折率n=1.513、アッベ数ν=51.0)を用いている。格子部3aの格子厚dを1.03μmと設定し、波長530nm、+1次の回折光の回折効率が最も高くなるようにしている。すなわち設計次数が+1次で、設計波長が波長530nmである。
図8(B)中において+1次の回折光の回折効率は実線で示している。さらに、図8(B)では設計次数近傍の回折次数(+1次±1次である0次と+2次)の回折効率も併記している。図から分かるように、設計次数での回折効率は設計波長近傍で最も高くなり、それ以外の波長では徐々に低くなる。この設計次数での回折効率の低下分が他の次数の回折光(不要光)となり、フレアの要因となる。また、回折光学素子を光学系中の複数箇所に使用した場合には、設計波長以外の波長での回折効率の低下は透過率の低下にもつながることになる。
The optical material of the diffraction grating 3 is an ultraviolet curable resin (refractive index n d = 1.513, Abbe number ν d = 51.0). The grating thickness d 1 of the grating part 3a is set to 1.03 μm so that the diffraction efficiency of + 1st order diffracted light is the highest at a wavelength of 530 nm. That is, the design order is + 1st order and the design wavelength is 530 nm.
In FIG. 8B, the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light is indicated by a solid line. Further, in FIG. 8B, the diffraction efficiencies of the diffraction orders in the vicinity of the design order (the 0th order and the + 2nd order which are + 1st order ± 1st order) are also shown. As can be seen from the figure, the diffraction efficiency at the design order is highest near the design wavelength, and gradually decreases at other wavelengths. The decrease in diffraction efficiency at this design order becomes diffracted light of other orders (unnecessary light), which causes flare. Further, when the diffractive optical element is used at a plurality of locations in the optical system, a decrease in diffraction efficiency at a wavelength other than the design wavelength leads to a decrease in transmittance.

次に、異なる材料よりなる複数の回折格子を積層した積層型の回折光学素子について説明する。図9(A)は積層型の回折光学素子1の一部拡大断面図であり、図9(B)は図9(A)に示す回折光学素子1の+1次の回折光の回折効率の波長依存性を表す図である。図9(A)の回折光学素子1では、基板102上に紫外線硬化樹脂(屈折率n=1.499、アッベ数ν=54)からなる第1の回折格子104を形成している。更にその上に第2の回折格子105(屈折率n=1.598、アッベ数ν=28)を形成している。この材料の組み合わせにおいて、第1の回折格子104の格子部104aの格子厚dはd=13.8μm、第2の回折格子105の格子部105aの格子厚dはd=10.5μmとしている。 Next, a laminated diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings made of different materials are laminated will be described. 9A is a partially enlarged cross-sectional view of the laminated diffractive optical element 1, and FIG. 9B is the wavelength of the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light of the diffractive optical element 1 shown in FIG. 9A. It is a figure showing dependence. In the diffractive optical element 1 shown in FIG. 9A, a first diffraction grating 104 made of an ultraviolet curable resin (refractive index n d = 1.499, Abbe number ν d = 54) is formed on a substrate 102. Further, a second diffraction grating 105 (refractive index n d = 1.598, Abbe number ν d = 28) is formed thereon. In this combination of materials, the grating thickness d 1 of the grating portion 104 a of the first diffraction grating 104 is d 1 = 13.8 μm, and the grating thickness d 2 of the grating portion 105 a of the second diffraction grating 105 is d 2 = 10. 5 μm.

図9(B)からも分かるように、積層構造の回折格子104、105を備えた回折光学素子1にすることで、設計次数の回折光において使用波長全域(ここでは可視域)で95%以上という高い回折効率を得ている。なお、積層構造の回折光学素子1としては、図9(C)のように材料の組み合わせによっては2つの層104と105の格子厚を等しくしても良い。この場合は空気層を隔てて2つの回折格子の層を配置しても良い。   As can be seen from FIG. 9B, by using the diffractive optical element 1 including the diffraction gratings 104 and 105 having a stacked structure, 95% or more in the entire wavelength range (in this case, the visible region) in the diffracted light of the designed order. High diffraction efficiency is obtained. Note that in the diffractive optical element 1 having a laminated structure, the grating thicknesses of the two layers 104 and 105 may be equal depending on the combination of materials as shown in FIG. 9C. In this case, two diffraction grating layers may be arranged with an air layer therebetween.

回折光学部は光学面の上に施されているが、そのベースは球面又は平面又は非球面でも良い。また、回折光学部は、それらの光学面にプラスチックなどの膜を回折光学部(回折面)として添付する方法である所謂レプリカ非球面で作成しても良い。回折光学部は大きな異常分散性を有することから、このようにリアアタッチメントレンズ内の軸外主光線が光軸から離れた位置を通過する位置に回折光学部を設けることで、特に画面周辺における、倍率色収差の補正を効果的に行うことが出来る。回折格子の形状は、その2i次項の位相係数をC2iとした時、光軸からの距離Hにおける位相φ(H)は前述した式(a)のように次式で表される。ただしmは回折次数、λは基準波長である。 The diffractive optical part is provided on the optical surface, but its base may be spherical, flat or aspheric. Further, the diffractive optical part may be made of a so-called replica aspherical surface, which is a method of attaching a film such as a plastic as a diffractive optical part (diffractive surface) to these optical surfaces. Since the diffractive optical part has a large anomalous dispersion, by providing the diffractive optical part at a position where the off-axis principal ray in the rear attachment lens passes through a position away from the optical axis in this way, particularly in the periphery of the screen, The lateral chromatic aberration can be corrected effectively. As for the shape of the diffraction grating, the phase φ (H) at the distance H from the optical axis is expressed by the following equation (a) as described above, where C 2i is the phase coefficient of the 2i-order term. Where m is the diffraction order and λ 0 is the reference wavelength.

一般に、レンズ、プリズム等の屈折光学材料のアッベ数(分散値)νは、d、C、F線の各波長における屈折力をN、N、Nとした時、次式で表される。 In general, the Abbe number (dispersion value) ν d of a refractive optical material such as a lens or a prism is expressed by the following equation when the refractive power at each wavelength of d, C, and F lines is N d , N C , and N F. Is done.

ν=(N−1)/(N−N)>0 ・・・(b)
一方、回折光学部のアッベ数νはd、C、F線の各波長をλ、λ、λとした時
ν=λ/(λ−λ) ・・・(c)
と表され、ν=−3.45となる。
ν d = (N d −1) / (N F −N C )> 0 (b)
On the other hand, the Abbe number ν d of the diffractive optical unit is ν d = λ d / (λ F −λ C ) (c) when the wavelengths of the d, C, and F lines are λ d , λ C , and λ F. )
And ν d = −3.45.

これにより、任意波長における分散性は、屈折光学素子と逆作用を有する。また、回折光学部の基準波長における近軸的な一時回折光(m = 1)の屈折力φは、回折光学部の位相を表す前式(a)から2次項の係数をCとした時、φ= −2・Cと表される。さらに、任意波長をλ、基準波長をλとした時、任意波長の基準波長に対する屈折力変化は、次式となる。 Thereby, the dispersibility at an arbitrary wavelength has an adverse effect on the refractive optical element. Further, the refractive power φ of the paraxial temporary diffracted light (m = 1) at the reference wavelength of the diffractive optical part is obtained when the coefficient of the second order term is C 2 from the previous formula (a) representing the phase of the diffractive optical part. , Φ D = −2 · C 2 . Further, when the arbitrary wavelength is λ and the reference wavelength is λ 0 , the refractive power change with respect to the reference wavelength of the arbitrary wavelength is expressed by the following equation.

φ’=(λ/λ)×(−2・C) ・・・(d)
これにより、回折光学部の特徴として、前式(a)の位相係数Cを変化させることにより、弱い近軸屈折力変化で大きな分散性が得られる。これは色収差以外の諸収差に大きな影響を与えることなく、色収差の補正を行うことを意味している。また位相係数C以降の高次数の係数については、回折光学部の光線入射高の変化に対する屈折力変化は非球面と類似した効果を得ることができる。それと同時に、光線入射高の変化に応じて基準波長に対し任意波長の屈折力変化を与えることができる。このため、倍率色収差の補正に有効である。
φ D '= (λ / λ 0) × (-2 · C 2) ··· (d)
Thus, as a feature of the diffractive optical part, by varying the phase coefficients C 2 of Equation (a), large dispersion can be obtained by a weak paraxial refractive power change. This means that chromatic aberration is corrected without greatly affecting various aberrations other than chromatic aberration. With respect to the higher order coefficients of the phase coefficient C 4 and later, the refractive power changes to the light incident height variation of the diffractive optical part can be obtained an effect similar to aspheric. At the same time, it is possible to change the refractive power at an arbitrary wavelength with respect to the reference wavelength according to the change in the incident light height. Therefore, it is effective for correcting lateral chromatic aberration.

以下に主レンズ及び本発明の実施例1〜6に対応する数値実施例1〜6を示す。各数値実施例において、iは物体側からの面の順序を示し、rは物体側より第i番目の面の曲率半径、dは物体側より第i番目と第i+1番目の間隔、ndとνdは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。f、fno、2ωはそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの全系の焦点距離、Fナンバー、画角(度)を表している。回折光学素子(回折面)は前述(a)式の位相関数の位相係数を与えることで表している。そして、前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を(表−1)に示す。尚、数値実施例1〜6において、主レンズMの最終面からリアアタッチメントレンズの第1R1面までの軸上空気間隔は20.56mmである。 Numerical examples 1 to 6 corresponding to the main lens and Examples 1 to 6 of the present invention are shown below. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side, r i is the radius of curvature of the i-th surface from the object side, d i is the i-th and i + 1-th distance from the object side, nd i and νd i are the refractive index and Abbe number of the i-th optical member. f, fno, and 2ω represent the focal length, F-number, and angle of view (degree) of the entire system when focusing on an object at infinity, respectively. The diffractive optical element (diffractive surface) is expressed by giving a phase coefficient of the phase function of the above-described equation (a). Table 1 shows the relationship between the conditional expressions described above and the numerical values in the numerical examples. In Numerical Examples 1 to 6, the axial air distance from the final surface of the main lens M to the first R1 surface of the rear attachment lens is 20.56 mm.

(主レンズ)
f=299.99mm fno=2.99 2ω=8.26
面番号 r d nd νd 有効径
1 149.921 17.00 1.49700 81.5 103.45
2 -287.346 0.15 102.70
3 107.686 12.00 1.43387 95.1 93.56
4 948.608 4.36 92.17
5 -337.599 4.50 1.77250 49.6 92.08
6 151.227 14.92 86.70
7 82.152 15.00 1.49700 81.5 82.44
8 9334.428 0.15 80.48
9 52.124 5.00 1.58144 40.8 69.95
10 43.474 34.00 63.53
11 214.749 3.99 1.84666 23.8 49.49
12 -590.486 0.58 48.60
13 -509.687 2.20 1.88300 40.8 48.12
14 70.924 22.54 45.28
15(絞り) ∞ 7.64 40.64
16 139.913 1.80 1.84666 23.8 38.44
17 40.306 8.70 37.14
18 -250.105 1.00 36.28
19 63.188 5.00 1.84666 23.8 33.98
20 -180.442 1.70 1.75500 52.3 32.90
21 35.743 5.52 29.88
22 -93.126 1.65 30.02
23 83.876 2.50 30.99
24 106.897 4.70 1.72916 54.7 32.76
25 -211.862 2.64 33.64
26 54.058 6.00 1.48749 70.2 36.38
27 259.048 10.00 36.46
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1 37.29
29 ∞ 37.29
(Main lens)
f = 299.99mm fno = 2.99 2ω = 8.26
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 149.921 17.00 1.49700 81.5 103.45
2 -287.346 0.15 102.70
3 107.686 12.00 1.43387 95.1 93.56
4 948.608 4.36 92.17
5 -337.599 4.50 1.77250 49.6 92.08
6 151.227 14.92 86.70
7 82.152 15.00 1.49700 81.5 82.44
8 9334.428 0.15 80.48
9 52.124 5.00 1.58144 40.8 69.95
10 43.474 34.00 63.53
11 214.749 3.99 1.84666 23.8 49.49
12 -590.486 0.58 48.60
13 -509.687 2.20 1.88300 40.8 48.12
14 70.924 22.54 45.28
15 (Aperture) ∞ 7.64 40.64
16 139.913 1.80 1.84666 23.8 38.44
17 40.306 8.70 37.14
18 -250.105 1.00 36.28
19 63.188 5.00 1.84666 23.8 33.98
20 -180.442 1.70 1.75500 52.3 32.90
21 35.743 5.52 29.88
22 -93.126 1.65 30.02
23 83.876 2.50 30.99
24 106.897 4.70 1.72916 54.7 32.76
25 -211.862 2.64 33.64
26 54.058 6.00 1.48749 70.2 36.38
27 259.048 10.00 36.46
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1 37.29
29 ∞ 37.29

(数値実施例1)
f=-100.36mm 拡大倍率=2.00
面番号 r d nd νd 有効径
1 84.753 1.60 1.79952 42.2 24.12
2 24.264 0.52 23.53
3 28.169 5.50 1.65412 39.7 23.58
4 -71.204 2.10 23.59
5 -324.314 1.20 1.77250 49.6 22.98
6 16.475 10.70 1.62004 36.3 22.46
7 -22.559 1.20 1.88300 40.8 22.71
8 83.922 5.75 23.87
9 54.821 4.81 1.65412 39.7 28.88(θgF=0.5737)
10(回折) -130.000 2.00 1.84666 23.9 29.24(θgF=0.6218)
11 130.000 5.04 29.95
12 -52.511 5.20 1.65412 39.7 31.00
13 -24.446 0.30 31.94
14 -54.233 1.55 1.84666 23.9 31.64
15 -110.598 32.29

第10面(回折面)
= 1.50597×10-4=-3.34020×10-7= 1.46058×10-10
(Numerical example 1)
f = -100.36mm Magnification = 2.00
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 84.753 1.60 1.79952 42.2 24.12
2 24.264 0.52 23.53
3 28.169 5.50 1.65412 39.7 23.58
4 -71.204 2.10 23.59
5 -324.314 1.20 1.77250 49.6 22.98
6 16.475 10.70 1.62004 36.3 22.46
7 -22.559 1.20 1.88300 40.8 22.71
8 83.922 5.75 23.87
9 54.821 4.81 1.65412 39.7 28.88 (θgF = 0.5737)
10 (Diffraction) -130.000 2.00 1.84666 23.9 29.24 (θgF = 0.6218)
11 130.000 5.04 29.95
12 -52.511 5.20 1.65412 39.7 31.00
13 -24.446 0.30 31.94
14 -54.233 1.55 1.84666 23.9 31.64
15 -110.598 32.29

10th surface (diffractive surface)
C 2 = 1.50597 × 10 -4 C 4 = -3.34020 × 10 -7 C 6 = 1.46058 × 10 -10

(数値実施例2)
f=-95.09mm 拡大倍率=2.00
面番号 r d nd νd 有効径
1 91.740 1.60 1.88300 40.8 21.31
2 26.177 1.58 20.97
3 32.743 5.20 1.65412 39.7 22.14
4 -62.927 4.40 22.25
5 -83.044 1.20 1.74100 52.6 21.68
6 20.183 7.00 1.59270 35.3 21.81
7 -28.501 0.52 22.06
8 -27.028 1.20 1.88300 40.8 21.96
9 6861.465 2.41 22.95
10 68.994 4.10 1.65412 39.7 24.28(θgF=0.5737)
11(回折) -150.000 2.00 1.84666 23.9 24.65(θgF=0.6218)
12 152.241 6.86 25.13
13 -70.436 5.52 1.65412 39.7 28.25
14 -26.599 0.95 29.33
15 -62.879 1.55 1.84666 23.9 29.05
16 -244.453 29.53

第11面(回折面)
= 1.36063×10-4=-2.55075×10-7=-2.31053×10-10
(Numerical example 2)
f = -95.09mm Magnification factor = 2.00
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 91.740 1.60 1.88300 40.8 21.31
2 26.177 1.58 20.97
3 32.743 5.20 1.65412 39.7 22.14
4 -62.927 4.40 22.25
5 -83.044 1.20 1.74100 52.6 21.68
6 20.183 7.00 1.59270 35.3 21.81
7 -28.501 0.52 22.06
8 -27.028 1.20 1.88300 40.8 21.96
9 6861.465 2.41 22.95
10 68.994 4.10 1.65412 39.7 24.28 (θgF = 0.5737)
11 (Diffraction) -150.000 2.00 1.84666 23.9 24.65 (θgF = 0.6218)
12 152.241 6.86 25.13
13 -70.436 5.52 1.65412 39.7 28.25
14 -26.599 0.95 29.33
15 -62.879 1.55 1.84666 23.9 29.05
16 -244.453 29.53

11th surface (diffractive surface)
C 2 = 1.36063 × 10 −4 C 4 = −2.555075 × 10 −7 C 6 = −2.31053 × 10 −10

(数値実施例3)
f=-91.87mm 拡大倍率=2.00
面番号 r d nd νd 有効径
1 77.233 1.60 1.80610 40.9 21.36
2 24.999 2.54 20.99
3 31.371 5.68 1.65412 39.7 21.75
4 -54.942 1.70 21.89
5 -84.665 1.20 1.80400 46.6 21.47
6 19.477 8.40 1.66680 33.0 21.45
7 -22.136 1.20 1.88300 40.8 21.68
8 215.868 2.16 22.54
9 -201.876 1.50 1.92286 18.9 25.09(θgF=0.6495)
10 215.028 0.50 25.63
11 143.495 5.28 1.65412 39.7 26.06(θgF=0.5737)
12 -53.915 8.92 26.61
13 -51.934 2.50 1.48749 70.2 28.99
14(回折) -66.265 4.00 1.65412 39.7 29.73
15 -28.067 0.50 30.22
16 -56.710 1.55 1.84666 23.9 29.66
17 -568.091 30.20

第14面(回折面)
= 1.72094×10-4=-6.19375×10-7= 6.96476×10-10
(Numerical Example 3)
f = -91.87mm Magnification factor = 2.00
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 77.233 1.60 1.80610 40.9 21.36
2 24.999 2.54 20.99
3 31.371 5.68 1.65412 39.7 21.75
4 -54.942 1.70 21.89
5 -84.665 1.20 1.80400 46.6 21.47
6 19.477 8.40 1.66680 33.0 21.45
7 -22.136 1.20 1.88300 40.8 21.68
8 215.868 2.16 22.54
9 -201.876 1.50 1.92286 18.9 25.09 (θgF = 0.6495)
10 215.028 0.50 25.63
11 143.495 5.28 1.65412 39.7 26.06 (θgF = 0.5737)
12 -53.915 8.92 26.61
13 -51.934 2.50 1.48749 70.2 28.99
14 (Diffraction) -66.265 4.00 1.65412 39.7 29.73
15 -28.067 0.50 30.22
16 -56.710 1.55 1.84666 23.9 29.66
17 -568.091 30.20

14th surface (diffractive surface)
C 2 = 1.72094 × 10 −4 C 4 = −6.19375 × 10 −7 C 6 = 6.96476 × 10 −10

(数値実施例4)
f=-118.19mm 拡大倍率=2.00
面番号 r d nd νd 有効径
1 80.347 1.60 1.88300 40.8 21.04
2 25.840 1.96 20.69
3 42.569 5.20 1.64769 33.8 21.41
4 -76.977 3.40 21.84
5 548.744 1.20 1.72916 54.7 22.04
6 20.432 7.00 1.64769 33.8 22.08
7 -28.828 0.52 22.20
8 -28.281 1.20 1.88300 40.8 21.96
9 74.461 1.00 22.70
10 48.707 4.10 1.72047 34.7 23.72(θgF=0.5834)
11(回折) -154.380 2.00 2.14352 17.8 24.00(θgF=0.659)
12 121.497 13.00 24.42
13 -45.389 5.52 1.65412 39.7 29.84
14 -24.834 0.95 31.34
15 -73.695 1.55 1.84666 23.8 31.39
16 -143.814 31.88

第11面(回折面)
= 4.50457×10-5=-4.26172×10-8= 2.60284×10-10
(Numerical example 4)
f = -118.19mm Magnification = 2.00
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 80.347 1.60 1.88300 40.8 21.04
2 25.840 1.96 20.69
3 42.569 5.20 1.64769 33.8 21.41
4 -76.977 3.40 21.84
5 548.744 1.20 1.72916 54.7 22.04
6 20.432 7.00 1.64769 33.8 22.08
7 -28.828 0.52 22.20
8 -28.281 1.20 1.88300 40.8 21.96
9 74.461 1.00 22.70
10 48.707 4.10 1.72047 34.7 23.72 (θgF = 0.5834)
11 (Diffraction) -154.380 2.00 2.14352 17.8 24.00 (θgF = 0.659)
12 121.497 13.00 24.42
13 -45.389 5.52 1.65412 39.7 29.84
14 -24.834 0.95 31.34
15 -73.695 1.55 1.84666 23.8 31.39
16 -143.814 31.88

11th surface (diffractive surface)
C 2 = 4.50457 × 10 -5 C 4 = -4.26172 × 10 -8 C 6 = 2.60284 × 10 -10

(数値実施例5)
f=-127.67mm 拡大倍率=2.00
面番号 r d nd νd 有効径
1 70.575 1.60 1.88300 40.8 21.05
2 25.007 1.81 20.64
3 39.330 5.20 1.66680 33.0 21.28
4 -85.736 3.82 21.63
5 -538.480 1.20 1.72916 54.7 21.71
6 19.744 7.00 1.64769 33.8 21.83
7 -29.109 0.52 21.98
8 -29.121 1.20 1.88300 40.8 21.76
9 56.793 1.00 22.55
10 45.296 4.10 1.61340 44.3 23.66(θgF=0.5633)
11(回折) -69.724 2.00 1.94595 18.0 23.99(θgF=0.6544)
12 372.204 13.00 24.79
13 -45.562 5.52 1.65412 39.7 30.45
14 -25.527 0.95 31.99
15 -86.601 1.55 1.84666 23.8 32.20
16 -152.203 32.62

第11面(回折面)
= 7.86284×10-5=-3.51592×10-8=-4.30296×10-10
(Numerical example 5)
f = -127.67mm Magnification = 2.00
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 70.575 1.60 1.88300 40.8 21.05
2 25.007 1.81 20.64
3 39.330 5.20 1.66680 33.0 21.28
4 -85.736 3.82 21.63
5 -538.480 1.20 1.72916 54.7 21.71
6 19.744 7.00 1.64769 33.8 21.83
7 -29.109 0.52 21.98
8 -29.121 1.20 1.88300 40.8 21.76
9 56.793 1.00 22.55
10 45.296 4.10 1.61340 44.3 23.66 (θgF = 0.5633)
11 (Diffraction) -69.724 2.00 1.94595 18.0 23.99 (θgF = 0.6544)
12 372.204 13.00 24.79
13 -45.562 5.52 1.65412 39.7 30.45
14 -25.527 0.95 31.99
15 -86.601 1.55 1.84666 23.8 32.20
16 -152.203 32.62

11th surface (diffractive surface)
C 2 = 7.86284 × 10 −5 C 4 = −3.51592 × 10 −8 C 6 = −4.330296 × 10 −10

(数値実施例6)
f=-114.44mm 拡大倍率=2.00
面番号 r d nd νd 有効径
1 57.666 1.60 1.88300 40.8 21.01
2 25.706 2.75 20.55
3 37.881 5.20 1.62588 35.7 21.63
4 -64.992 1.50 1.71300 53.9 21.78
5 -111.456 6.59 21.91
6 -412.938 1.20 1.72916 54.7 21.75
7 19.123 7.00 1.64769 33.8 21.79
8 -30.335 0.52 21.92
9 -30.950 1.20 1.88300 40.8 21.68
10 46.714 2.75 22.36
11 40.169 4.64 1.61340 44.3 25.14(θgF=0.5633)
12(回折) -51.298 2.00 1.94595 18.0 25.34(θgF=0.6544)
13 -6280.367 6.15 26.22
14 -44.037 1.50 1.83481 42.7 28.09
15 111.173 8.25 1.65412 39.7 30.87
16 -25.243 0.95 31.88
17 -114.118 1.55 1.84666 23.8 32.61
18 -157.402 32.99

第12面(回折面)
= 5.13153e×10-5=-2.77008×10-8= 2.05002×10-10
(Numerical example 6)
f = -114.44mm Magnification = 2.00
Surface number rd nd νd Effective diameter
1 57.666 1.60 1.88300 40.8 21.01
2 25.706 2.75 20.55
3 37.881 5.20 1.62588 35.7 21.63
4 -64.992 1.50 1.71300 53.9 21.78
5 -111.456 6.59 21.91
6 -412.938 1.20 1.72916 54.7 21.75
7 19.123 7.00 1.64769 33.8 21.79
8 -30.335 0.52 21.92
9 -30.950 1.20 1.88300 40.8 21.68
10 46.714 2.75 22.36
11 40.169 4.64 1.61340 44.3 25.14 (θgF = 0.5633)
12 (Diffraction) -51.298 2.00 1.94595 18.0 25.34 (θgF = 0.6544)
13 -6280.367 6.15 26.22
14 -44.037 1.50 1.83481 42.7 28.09
15 111.173 8.25 1.65412 39.7 30.87
16 -25.243 0.95 31.88
17 -114.118 1.55 1.84666 23.8 32.61
18 -157.402 32.99

12th surface (diffractive surface)
C 2 = 5.13153e × 10 -5 C 4 = -2.77008 × 10 -8 C 6 = 2.05002 × 10 -10

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

Mは主レンズ系 LAはリアアタッチメントレンズ LFは前方レンズ群 LRは後方レンズ群 GMnは負レンズ GMpは正レンズ DOEは回折光学素子 M is a main lens system LA is a rear attachment lens LF is a front lens group LR is a rear lens group GMn is a negative lens GMp is a positive lens DOE is a diffractive optical element

Claims (11)

主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系の焦点距離に比べて長い方へ焦点距離を変化させるリアアタッチメントレンズにおいて、前記リアアタッチメントレンズは1以上の回折光学素子と、1以上の負レンズGMnを有し、前記負レンズGMnの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズGMnの焦点距離をfMn、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をd、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から前記負レンズGMnの物体側のレンズ面までの距離をtMn、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をfとするとき、
0.03<f/(νd_Mn×fMn)<0.20
0.015<ΔθgF_Mn<0.060
0.40<tMn/d<0.72
なる条件式を満足することを特徴とするリアアタッチメントレンズ。
In a rear attachment lens that is detachably mounted on the image plane side of the main lens system and changes the focal length to be longer than the focal length of the main lens system, the rear attachment lens includes one or more diffractive optical elements; It has one or more negative lenses GMn, the Abbe number and partial dispersion ratio difference of the material of the negative lens GMn is ν d_Mn , Δθ gF_Mn , the focal length of the negative lens GMn is f Mn , the most object side of the rear attachment lens The distance from the lens surface to the most image-side lens surface is d, the distance from the most object-side lens surface of the rear attachment lens to the object-side lens surface of the negative lens GMn is t Mn , and the rear attachment lens When the focal length is f,
0.03 <f / (ν d_Mn × f Mn ) <0.20
0.015 <Δθ gF_Mn <0.060
0.40 <t Mn / d <0.72
A rear attachment lens that satisfies the following conditional expression:
主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系の焦点距離に比べて長い方へ焦点距離を変化させるリアアタッチメントレンズにおいて、前記リアアタッチメントレンズは1以上の回折光学素子と、最も物体側にあるレンズLから像側に向かって焦点距離の符号が該レンズLと最初に逆符号となるレンズLOFの像側のレンズ面まで、もしくは該レンズLOFが像側のレンズと接合されているときは、前記接合レンズの最も像側のレンズ面までのレンズを前方レンズ群とし、最も像側にあるレンズLから物体側に向かって焦点距離の符号が該レンズLと最初に逆符号となるレンズLIRの物体側のレンズ面まで、もしくは該レンズLIRが物体側のレンズと接合されている時は、前記接合レンズの最も物体側のレンズ面までのレンズを後方レンズ群とするとき、前記前方レンズ群と後方レンズ群の間に1以上の負レンズGMnを有し、前記負レンズGMnの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズGMnの焦点距離をfMn、前記レンズLと前記レンズLOFの焦点距離を各々fLO、fLOF、前記レンズLと前記レンズLIRの焦点距離を各々fLI、fLIR、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をfとするとき、
0.03<f/(νd_Mn×fMn)<0.20
0.015<ΔθgF_Mn<0.060
│fLO/f│<7.0
│fLOF/f│<7.0
│fLI/f│<7.0
│fLIR/f│<7.0
なる条件式を満足することを特徴とするリアアタッチメントレンズ。
In a rear attachment lens that is detachably mounted on the image plane side of the main lens system and changes the focal length to be longer than the focal length of the main lens system, the rear attachment lens includes one or more diffractive optical elements; most of the lens L O in the object side toward the image side sign of the focal length to the lens surface on the image side of the lens L O and the first opposite sign lens L oF, or the lens L oF is the image side When the lens is cemented, the lens up to the lens surface closest to the image side of the cemented lens is a front lens group, and the sign of the focal length from the lens L I closest to the image side toward the object side is the lens L to the lens surface I and the object side of the first becomes the opposite sign lens L IR, or when the lens L IR is joined to the object side lens, the most object side lens of the cemented lens When the lens to the surface and the rear lens group has one or more negative lenses GMn between the front lens group and the rear lens group, the Abbe number and the partial dispersion ratio difference between the negative lens GMn material [nu D_Mn , [Delta] [theta] GF_Mn, the negative lens GMn focal length f Mn of the lens L O and the lens L oF respective f LO the focal length of f LOF, the lens L I and the lens L IR focal length of each f LI , f LIR , where f is the focal length of the rear attachment lens,
0.03 <f / (ν d_Mn × f Mn ) <0.20
0.015 <Δθ gF_Mn <0.060
│f LO /f│<7.0
│f LOF /f│<7.0
│f LI /f│<7.0
│f LIR /f│<7.0
A rear attachment lens that satisfies the following conditional expression:
前記負レンズGMnの材料の屈折率をNd_Mnとするとき、
1.75<Nd_Mn<2.50
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のリアアタッチメントレンズ。
When the refractive index of the material of the negative lens GMn is N d_Mn ,
1.75 <N d_Mn <2.50
The rear attachment lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をfDとするとき、
25<fD/f<130
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1、2又は3に記載のリアアタッチメントレンズ。
When the focal length by only the diffraction component of the diffractive optical element is f D ,
25 <f D / f <130
The rear attachment lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記回折光学素子より像側に少なくとも1つ以上のパワーの有するレンズが配置され、前記回折光学素子より像側の全てのレンズによる合成倍率をβREARとするとき、
0.9<βREAR<5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。
When a lens having at least one or more power is disposed on the image side from the diffractive optical element, and the combined magnification of all the lenses on the image side from the diffractive optical element is β REAR ,
0.9 <β REAR <5.0
The rear attachment lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記回折光学素子の回折光学部は、2枚のレンズの接合面に配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。   6. The rear attachment lens according to claim 1, wherein the diffractive optical part of the diffractive optical element is disposed on a joint surface of two lenses. 7. 前記回折光学素子を構成する回折光学部は、回折次数をm、基準波長(d線)をλ、光軸からの垂直方向の距離をH、2i次項の位相係数をC2i、位相をφ(H)とし、
φ(H)=(2π・m/λ)・(C・H+C・H+・・C2i・H2i
の式で表わしたとき、位相計数Cの次のゼロではない高次の位相係数は、位相計数Cと逆符号となることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。
The diffractive optical unit constituting the diffractive optical element has a diffraction order m, a reference wavelength (d-line) λ, a vertical distance from the optical axis H, a 2i-order phase coefficient C 2i , and a phase φ ( H),
φ (H) = (2π · m / λ 0 ) · (C 2 · H 2 + C 4 · H 4 + ·· C 2i · H 2i )
The high-order phase coefficient which is not zero next to the phase count C 2 is represented by the following formula, and has a sign opposite to that of the phase count C 2. Rear attachment lens.
前記リアアタッチメントレンズは1以上の正レンズGMpを有し、前記正レンズGMpの材料の屈折率と部分分散比差を各々NMp、ΔθgF_Mp、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から、前記正レンズGMpの物体側のレンズ面までの距離をtMp、前記正レンズGMpの焦点距離をfMpとするとき、
-2.5<f/(NMp×fMp)<-0.3
-0.020<ΔθgF_Mp<-0.001
0.6<tMp/tMn<1.4
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。
The rear attachment lens has one or more positive lenses GMp, and the refractive index and partial dispersion ratio difference of the material of the positive lens GMp are respectively N Mp , Δθ gF_Mp , and the lens surface closest to the object side of the rear attachment lens, When the distance to the object-side lens surface of the positive lens GMp is t Mp and the focal length of the positive lens GMp is f Mp ,
-2.5 <f / (N Mp × f Mp ) <-0.3
-0.020 <Δθ gF_Mp <-0.001
0.6 <t Mp / t Mn <1.4
The rear attachment lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記リアアタッチメントレンズは前記負レンズGMn以外に1以上の負レンズGnを有し、前記負レンズGnの材料の屈折率をNとするとき、
1.65<N<2.50
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。
The rear attachment lens has one or more negative lens Gn in addition to the negative lens GMn, the refractive index of the negative lens Gn material when the N n,
1.65 <N n <2.50
The rear attachment lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
主レンズ系と、前記主レンズ系の像側に着脱可能に装着された請求項1乃至9のいずれか1項のリアアタッチメントレンズと、を有することを特徴とする撮影光学系。   An imaging optical system comprising: a main lens system; and the rear attachment lens according to claim 1 detachably attached to an image side of the main lens system. 請求項10の撮影光学系と前記撮影光学系によって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising: the imaging optical system according to claim 10; and a solid-state imaging device that receives an image formed by the imaging optical system.
JP2009161759A 2009-07-08 2009-07-08 Rear attachment lens and photographing optical system having the same Pending JP2011017849A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009161759A JP2011017849A (en) 2009-07-08 2009-07-08 Rear attachment lens and photographing optical system having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009161759A JP2011017849A (en) 2009-07-08 2009-07-08 Rear attachment lens and photographing optical system having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011017849A true JP2011017849A (en) 2011-01-27

Family

ID=43595694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009161759A Pending JP2011017849A (en) 2009-07-08 2009-07-08 Rear attachment lens and photographing optical system having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011017849A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012242777A (en) * 2011-05-24 2012-12-10 Canon Inc Adapter optical system and imaging apparatus using the same
JP2015152618A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 オリンパス株式会社 Teleconverter and imaging system including the same
JP2016053619A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 株式会社シグマ Rear conversion lens
CN106680977A (en) * 2017-03-14 2017-05-17 桂林电子科技大学 Large-visual-field long-working-distance orthoscopic apochromatic lens used for machine vision detection
JP2017173692A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 富士フイルム株式会社 Rear converter lens and image capturing device
US9784954B2 (en) 2015-01-30 2017-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Rear conversion lenses
JP2018054991A (en) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 Conversion lens and photographic optical system including the same, and optical instrument

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012242777A (en) * 2011-05-24 2012-12-10 Canon Inc Adapter optical system and imaging apparatus using the same
JP2015152618A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 オリンパス株式会社 Teleconverter and imaging system including the same
JP2016053619A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 株式会社シグマ Rear conversion lens
US9784954B2 (en) 2015-01-30 2017-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Rear conversion lenses
JP2017173692A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 富士フイルム株式会社 Rear converter lens and image capturing device
JP2018054991A (en) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 Conversion lens and photographic optical system including the same, and optical instrument
CN106680977A (en) * 2017-03-14 2017-05-17 桂林电子科技大学 Large-visual-field long-working-distance orthoscopic apochromatic lens used for machine vision detection
CN106680977B (en) * 2017-03-14 2022-06-10 桂林电子科技大学 Large-view-field long-working-distance distortion-free apochromatic lens for machine vision detection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5388446B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP4898379B2 (en) Imaging optical system and imaging apparatus having the same
JP4764051B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
CN110208934B (en) Zoom lens and image pickup apparatus
JP6392148B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
JP5350202B2 (en) Rear attachment lens and photographing optical system having the same
JP2012189679A (en) Photographic optical system and imaging device including the same
JP6181017B2 (en) Zoom lens and imaging device
JP4898307B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP6204852B2 (en) Zoom lens and imaging device
JP2011123334A (en) Rear attachment lens, and photographing optical system including the same
JP6749632B2 (en) Large aperture lens
JP5755816B2 (en) Zoom lens and imaging device
JP2011017849A (en) Rear attachment lens and photographing optical system having the same
JP2006343552A (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP6253379B2 (en) Optical system and imaging apparatus having the same
WO2013136670A1 (en) Optical system, optical device and method for manufacturing optical system
JP5395495B2 (en) Variable magnification optical system
JP2014056195A (en) Imaging optical system and imaging device having the same
JP6745430B2 (en) Zoom lens system, imaging device
WO2013031180A1 (en) Zoom lens and imaging device
JP6808428B2 (en) Optical system and optical equipment with it
JP2007225963A (en) Wide-angle lens system
JP6150302B2 (en) Zoom lens and imaging device
JP2010122536A (en) Zoom lens