JP2013037182A - ワイドコンバーターレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像レンズ（マスターレンズ）に装着したときに広角端の倍率色収差を良好なバランスに維持することができ、且つズーム全域において軸上色収差を良好なバランスに維持することが可能なワイドコンバーターレンズを提供することを目的とする。
【解決手段】 撮像レンズの拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズであって、少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子と、少なくとも１つの正の屈折力を有する光学素子から構成されており、前記少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子の部分分散比の平均値をθｇＦ＿ｎ、前記少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子のうち第１の光学素子の部分分散比をθｇＦ、該第１の光学素子のアッベ数をνｄとするとき、
θｇＦ＿ｎ＞０．５８
θｇＦ−（２．３５×１０−５×νｄ^２−４．１１×１０−３×νｄ＋０．７２０４）＞０
νｄ＜３０
を満足することを特徴とする。
【選択図】 図１

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像レンズ、特に変倍比が１０倍以上で広角端での半画角ωが３０°以上であるような撮像レンズに装着可能なワイドコンバーターレンズに関するものである。

従来より、撮像レンズ（マスターレンズ）の物体側に取り付けられ、全系の焦点面を一定位置に維持した状態で、撮影系全体の焦点距離を短い方へ変化させるワイドコンバーターレンズが多く提案されている。

例えば、特許文献１では、物体側より順に負の屈折力の第１群と、正の屈折力の第２群より成り、全体として４枚のレンズによりアフォーカル系を構成し、焦点距離変換倍率が０．８倍程度であるワイドコンバーターレンズを提案している。

特許文献２では、負の屈折力のレンズ２枚で構成される第１群と、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズで構成される第２群により構成され、焦点距離変換倍率が０．６５倍程度であるワイドコンバーターレンズを提案している。

特開２００８−０２６７７９号公報 特開２００６−１１９３４６号公報

しかしながら、特許文献１では、撮像レンズ（マスターレンズ）にワイドコンバーターレンズを装着すると、望遠端の軸上色収差が基準波長に対してｇ線がアンダーとなっており、撮像レンズ単体の色消しバランスから変化してしまっている。

また、特許文献２では、撮像レンズ（マスターレンズ）にワイドコンバーターレンズを装着すると、望遠端での軸上色収差が特許文献１と同様に基準波長に対してｇ線がアンダーとなり、Ｃ線はオーバーとなる。つまり、撮像レンズ単体の色消しバランスから変化してしまっている。

すなわち、上述の特許文献１、２のようなワイドコンバーターレンズを撮像レンズ（マスターレンズ）に装着すると、ズーム中間域から望遠端における色収差、特に軸上色収差のバランスが崩れてしまうという課題があった。

そこで本発明では、撮像レンズ（マスターレンズ）に装着したときに広角端の倍率色収差を良好なバランスに維持しつつ、撮像レンズのズーム全域において軸上色収差を良好なバランスに維持することが可能なワイドコンバーターレンズを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のワイドコンバーターレンズは、撮像レンズの拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズであって、少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子と、少なくとも１つの正の屈折力を有する光学素子から構成されており、前記少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子の部分分散比の平均値をθｇＦ＿ｎ、前記少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子のうち第１の光学素子の部分分散比をθｇＦ、該第１の光学素子のアッベ数をνｄとするとき、
θｇＦ＿ｎ＞０．５８
θｇＦ−（２．３５×１０−５×νｄ^２−４．１１×１０−３×νｄ＋０．７２０４）＞０
νｄ＜３０
を満足することを特徴としている。

本発明によれば、撮像レンズ（マスターレンズ）に装着したときに広角端の倍率色収差を良好なバランスに維持することができ、かつズーム全域において軸上色収差を良好なバランスに維持することが可能なワイドコンバーターレンズを提供することができる。

数値実施例１のワイドコンバーターレンズのレンズ断面図 マスターレンズ１のレンズ断面図 数値実施例１のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図 （ａ）数値実施例１のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例１のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例２のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図 （ａ）数値実施例２のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例２のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例３のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図 （ａ）数値実施例３のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例３のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例４のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図 （ａ）数値実施例４のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例４のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例５のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面 （ａ）数値実施例５のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例５のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例６のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面 （ａ）数値実施例６のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例６のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例７のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面 （ａ）数値実施例７のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例７のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 数値実施例８のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面 （ａ）数値実施例８のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例８のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図 （ａ）マスターレンズの広角端での縦収差図、（ｂ）マスターレンズの望遠端での縦収差図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１（数値実施例１）のワイドコンバーターレンズの断面図であり、このワイドコンバーターレンズは撮像レンズ（マスターレンズ）の拡大側（被写体側、物体側、拡大共役側）に対して着脱可能なレンズである。ここで、このワイドコンバーターレンズＷＧは、拡大側から縮小側（像面側、マスターレンズ側、縮小共役側）に向かって、負の屈折力の第１レンズユニットＦＧと、正の屈折力の第２レンズユニットＲＧとから構成されている。この第１レンズユニットと第２レンズユニットとは、ワイドコンバーターレンズ内で最も大きな空気間隔を挟んで配置されている。また、ここでこのワイドコンバーターレンズは、少なくとも２つの負の屈折力を有するレンズ（光学素子）と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ（光学素子）から構成されている。

図２は、本発明の実施例のワイドコンバーターレンズを装着可能な撮像レンズ（マスターレンズ）のレンズ断面図であり、この撮像レンズ（マスターレンズ）の拡大側（被写体側、拡大共役側）に前述のワイドコンバーターレンズを装着可能な構成となっている。

図３は、実施例１のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．００ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、実施例１のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの、広角端と望遠端における全系の縦収差図である。ここでの全系とは、撮像レンズにワイドコンバーターレンズを装着した状態での両者の合成光学系のことである。

このワイドコンバーターレンズを構成するレンズユニットのうち第１レンズユニットＦＧは両凹形状の負の屈折力を有する素子（光学素子）で構成されている。また第２レンズユニットＲＧは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であり負の屈折力を有する素子（光学素子）ＧＮＬと、両凸形状であり正の屈折力を有する素子（光学素子）とがこの順番で接合された接合正レンズから構成される。なお、第２レンズユニットＲＧ中の接合正レンズを構成する素子のうち物体側の素子ＧＮＬは異常分散性を有する光学材料で形成されており、表１における光学材料（１）を使用している。

図２に示した撮像レンズ（ズームレンズ）であるマスターレンズＭＳは、変倍比が２０倍、広角端状態での半画角ωが３３．９°である。ここで挙げたマスターレンズＭＳは、拡大側から順に、正の屈折力の第１レンズユニット、負の屈折力の第２レンズユニット、正の屈折力の第３レンズユニット、正の屈折力の第４レンズユニットを備えている。本実施例においては、ズーミング中（変倍中）、第１、４レンズユニットは固定で、第２、３レンズユニットが移動するように構成されている。

ここで、第４レンズユニットは、第４レンズユニット内の最も大きな空気間隔で隔てられる正の屈折力を有する第４１レンズユニット（Ｕ４１）と、正の屈折率を有する第４２レンズユニット（Ｕ４２）で構成されている。また、第３レンズユニットと第４レンズユニットとの間には絞りＳＰが配置されており、第４レンズユニットよりも撮像面ＩＰ側（縮小側）には、色分解プリズムや光学フィルターなどのガラスブロックＤＧが配置されている。

このような変倍比が１０倍以上で広角端状態での半画角ωが３０°以上であるような撮像レンズでは全ズーム域に渡って良好な収差バランスが為されている。その為、撮像レンズに装着されるコンバーターレンズには、それ自体の収差が良好に補正されていることが求められる。

次に本発明の特徴を各条件式とともに説明する。

本実施例のワイドコンバーターレンズは、下記の条件式（１）を満足することを特徴としている。
θｇＦ＿ｎ＞０．５８０ ・・・ （１）
この条件式（１）は、各実施例におけるワイドコンバーターレンズＷＣ中の負の屈折力を有する素子の部分分散比の平均値θｇＦ＿ｎの範囲を規定している。この条件式（１）で規定するように、負の屈折力を有する素子の部分分散比の平均値θｇＦ＿ｎを従来の値より高くすることで、全ズーム域で良好な色消しバランスを実現している。

ここで、部分分散比θｇＦと後述するアッベ数νｄは、以下の数式（７）、（８）によって定義される。
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・ （７）
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・ （８）
この数式（７）、（８）中のＮｇ，ＮＦ，Ｎｄ，ＮＣはそれぞれ、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ），ｄ線（波長５８７．６ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の光に対する材料（光学材料）の屈折率である。また、条件式（１）で記載した部分分散比の平均値θｇＦ＿ｎは、ワイドコンバーター内に含まれる全ての（ワイドコンバーターを構成する全ての）負の光学素子の部分分散比θｇＦの平均を取った値である。

ここで、θｇＦ＿ｎが条件式（１）の下限値を下回ると広角端での倍率色収差が補正不足となり、ズーム中間域から望遠端にかけての軸上色収差が補正過剰となり、色収差のバランスが悪化してしまう。ここで、更に好ましくは、
０．６５０＞θｇＦ＿ｎ＞０．５８７ ・・・ （１ａ）
を満足すると良い。

次に、本実施例のワイドコンバーターレンズは、ワイドコンバーターレンズを構成する負の屈折力の光学素子のうち、少なくとも１つの光学素子（第１の光学素子）が下記の条件式（２）、（３）を満足することを特徴としている。
θｇＦ−（２．３５×１０−５×νｄ^２−４．１１×１０−３×νｄ＋０．７２０４）＞０ ・・・ （２）
νｄ＜３０ ・・・ （３）

ここで、条件式（２）は、前述の少なくとも１つの光学素子（を構成する材料）のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦとの関係を規定しており、条件式（３）は、前述の少なくとも１つの光学素子（を構成する材料）のアッベ数νｄを規定している。ここで、条件式（２）中のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、上記の数式（７），（８）によって定義される物理量である。条件式（２）を満足する光学材料を光学系中に屈折光学素子として用いることによって、ｇ線〜Ｃ線の広い波長帯域にわたって色収差の良好な補正が可能となる。ここで、更に望ましくは、
０．２００＞θｇＦ−（２．３５×１０−５×νｄ^２−４．１１×１０−３×νｄ＋０．７２０４）＞０．０２０ ・・・ （２ａ）
を満足すると尚良い。

また、条件式（３）は、前述の少なくとも１つの光学素子（負の屈折力の光学素子）のアッベ数を規定しており、この条件式（３）を満たすことでさらに良好な色収差の補正効果が得られる。この負の屈折力を有する光学素子に分散の強い（大きい）光学材料を用いて、正の屈折力を有する光学素子の分散と離す（大きな差を持たせる）ことで、所謂１次の色収差補正効果を強くすることができる。つまり、条件式（３）の上限を超えると、正の屈折力を有するレンズで発生する所謂１次の色収差に対する補正が不十分となり、高性能化や小型化・軽量化などの上で不利となる。ここで、更に望ましくは、
１６．５＜νｄ＜２６．０ ・・・ （３ａ）
を満足すると尚良い。

また、条件式（２）、（３）で規定した少なくとも１つの光学素子（第１の光学素子、異常分散性を有する光学素子）は、実施例１においては第２レンズユニット内の正レンズの拡大側（物体側）の面に接合されているが、それに限定されるものではない。例えば、第２レンズユニット内の正レンズの縮小側の面に接合しても構わないし、また第１レンズユニットを構成する負レンズの縮小側の面に接合しても構わない。いずれにしても、この少なくとも１つの光学素子（異常分散性を有する光学素子）は、隣接する光学素子と接合されていることが望ましい。

尚、本実施例のワイドコンバーターレンズの少なくとも１つの負の光学素子は、この条件式（２）、（３）を満足する光学材料で構成される負の屈折力の光学素子（第１の光学素子）と、これらの条件式を満足しない負の屈折力の光学素子（第２の光学素子）とを含んでいる。前述の条件式（１）は、これらの第１の光学素子を構成する光学材料の部分分散比と第２の光学素子を構成する光学材料の部分分散比との平均値である。

このように、本発明のワイドコンバーターレンズは、異常分散性の強い（大きい）光学材料で形成した屈折光学素子（第１の光学素子）を含み、ワイドコンバーターレンズＷＣ自体の色消しの関係を規定したことを特徴としている。それにより、ワイドコンバーターレンズＷＣをマスターレンズＭＳに装着したときに、色収差が装着前後で変化することを抑制することが可能となる。尚、ここで屈折光学素子とは屈折作用でパワーが生じる、例えば屈折レンズ等を意味し、回折作用でパワーが生じる回折光学素子を含んでいない。

また前述の光学素子を構成する光学材料は、光学系を使用する状態では固体であるが、製造時などの光学系を使用する前での状態は、どのような状態であっても良い。例えば、製造時には液体材料であっても、それを硬化させて固体材料としたものでも良く、具体的には樹脂材料で紫外線等を照射することにより硬化する材料であっても良い。特に、条件式（２）、（３）で規定した少なくとも１つの光学素子（第１の光学素子、異常分散性を有する光学素子）は、このような樹脂材料で構成することが望ましい。

次に、本実施例のワイドコンバーターレンズは、下記の条件式（４）を満足すると更に望ましい。
１０＜ＡＢＳ［（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）］ ・・・ （４）
この条件式（４）は、前述の少なくとも１つの光学素子（条件式（２）、（３）を満足する負の屈折力の光学素子）の形状因子（シェイプファクター）を規定している。この条件式（４）の下限値を下回ると、極端に曲率半径の小さいメニスカス形状となるため、軸外光線がレンズ面に入射する或いは射出する角度が大きくなり高次収差が発生するため、基準波長や色収差の補正が困難となる。ここで、更に望ましくは、
２０＜ＡＢＳ［（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）］＜８０ ・・・ （４ａ）
を満足すると尚良い。

更に、本実施例のワイドコンバーターレンズは、下記の条件式（５）を満足すると良い。
０．７＜β＜０．９ ・・・ （５）
この条件式（５）は、ワイドコンバーターレンズＷＣの焦点距離変換倍率βを規定するものである。ここでいう焦点距離変換倍率βとは、撮像レンズ（マスターレンズ）単体の焦点距離（ワイド端での焦点距離）を、撮像レンズ（ワイド端状態）にワイドコンバーターレンズを装着した状態での合成焦点距離で割った値である。この条件式（５）の下限を下回ると縮小率が大きくなりすぎて良好なる収差補正が困難となる。又上限値を越えるとワイドコンバーターレンズとしてワイド化の効果が十分に得られない。ここで、更に望ましくは、
０．７７＜β＜０．８５ ・・・ （５ａ）
を満足すると尚良い。

更に、本実施例のワイドコンバーターレンズは、下記の条件式（６）を満足すると良い。
１５＜ＡＢＳ［φｐ／φｎ＿ｍａｘ］＜１５０ ・・・ （６）
この条件式（６）は、ワイドコンバーターレンズＷＣ中の正の屈折力を有する素子の屈折力の平均値φｐと、負の屈折力を有する素子のうち最も部分分散比θｇＦが高い素子の屈折力φｎ＿ｍａｘの関係を規定したものである。

条件式（６）が下限値を下回ると、色収差を補正する素子の屈折力が所望の条件よりも強くなってしまい、望遠端でのｇ線の軸上色収差が補正不足、つまりオーバーになり過ぎてしまうため好ましくない。反対に条件式（６）が上限値を上回ると、素子の屈折力が所望の条件に対して弱すぎて、望遠端でのｇ線の軸上色収差が過補正、つまりアンダーとなり、こちらも好ましくない。ここで、更に望ましくは、
１７．５＜ＡＢＳ［φｐ／φｎ＿ｍａｘ］＜４５．０ ・・・ （６ａ）
を満足すると尚良い。

前述したように、本発明のワイドコンバーターレンズは、上記の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴としているが、条件式（４）〜（６）を満足すると更に好ましいワイドコンバーターレンズとなる。これらの条件式（１）〜（６）と、本実施例１〜８との関係は表２に示した通りである。

本実施例のワイドコンバーターレンズは、構成枚数の少ないコンパクトなワイドコンバーターレンズであり、良好な色収差補正に加えて小型化・軽量化が達成されていることが特徴として挙げられる。

更に、本実施例では異常分散性を有する光学材料で形成される負の屈折力の素子（第１の光学素子）ＧＮＬが、倍率色収差の補正に有利な位置に配置されていることも特徴に挙げられる。効果的な該光学材料の配置は、レンズの近軸配置を解析することで判断できる。その解析の主な基準となるのは、レンズ中で軸上光束と軸外光束の光軸からの光路高さの比である。本特許に記載のワイドコンバーターレンズでは、マスターレンズに装着したときの広角端における近軸追跡における軸上光束の光路高さと軸外光束の光路高さの積が適切な箇所にＧＮＬが配置されており、良好な色収差バランスが達成されている。又、本実施例中のＧＮＬで使用されている光学材料（１）は部分分散比θｇＦが０．６８９と非常に高いため、広角端での倍率色収差とズーム中間域から望遠端にかけての軸上色収差が効果的に補正されている。

図５は、本発明の実施例２のワイドコンバーターレンズをマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、実施例２のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．００ｍｍ隔ててマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

この実施例２は、実施例１と類似のレンズ構成において、異常分散性を有する光学材料として表１における光学材料（２）を使用している。光学材料（２）はアッベ数が１７．４と非常に低く高分散であるため、所謂１次の色消し効果が弱い屈折力でも充分に得られることから、従来の光学材料に対して軸上色収差の改善や、小型化・軽量化の面で有利となる。

また、数値実施例２は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

図７は、本発明の実施例３のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．００ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図８（ａ）、（ｂ）は、実施例３のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

実施例３は、実施例１〜２と類似のレンズ構成において、異常分散性を有する光学材料として表１における光学材料（３）を使用している。光学材料（３）はアッベ数が２５．０であり光学材料（２）と比べると分散が低いが、広角端のｇ線の倍率色収差量に対しては他の実施例と比較しても充分な補正能力を確保できている。且つ、倍率色収差の高次のうねり成分の発生は比較的抑制されており、高次収差成分を抑制したい場合に効果的である。

また、数値実施例３は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

図９は、本発明の実施例４のワイドコンバーターレンズを光軸上で８．００ ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、実施例４のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

実施例４は、実施例１〜３と類似のレンズ構成において、第１レンズユニットＦＧが物体側に凸面を向けたメニスカス形状の２つの負の屈折力の光学素子で構成されており、この隣接する２つの光学素子が接合されている。この隣接する２つの光学素子のうち像面側の光学素子（第１の光学素子）が異常分散性の強い光学材料で構成されている。このことにより、第１レンズユニットＦＧの負の屈折力を有する素子の物体側の面における、光束の屈折は抑制される。軸外光束の光軸からの光路高さが高い面での収差発生を抑制し、光路高さが低い面で屈折させることで、軸外収差、特に歪曲や像面歪曲などの収差が良好に抑制されている。なお、本実施例中のＧＮＬは異常分散性を有する光学材料で形成されており、表１における光学材料（１）を使用している。

また、この数値実施例４は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

図１１は、本発明の実施例５のワイドコンバーターレンズを光軸上で７．９５ ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１２（ａ）、（ｂ）は、実施例５のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

実施例５は、実施例１〜４と類似のレンズ構成において、異常分散性の強い光学材料で構成された負の屈折力の光学素子（第１の光学素子）ＧＮＬが、第２レンズユニットも最も像面側（縮小側）に配置されている点が特徴である。この負の屈折力を有する光学素子ＧＮＬは像側に凸面を向けたメニスカス形状で配置されている。また本実施例のワイドコンバーターレンズは、１枚の負の屈折力を有する素子と非常に薄い負の屈折力を有する素子と正の屈折力を有する素子の接合正レンズから構成される構成枚数の少ないコンパクトなワイドコンバーターレンズであり軽量化が達成されている。なお、本実施例中のＧＮＬは異常分散性を有する光学材料で形成されており、表１における光学材料（１）を使用している。

また、数値実施例５は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

図１３は、本発明の実施例６のワイドコンバーターレンズを光軸上で３．４８ ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１４（ａ）、（ｂ）は、実施例６のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

図１３において、略アフォーカル系を構成するワイドコンバーターレンズＷＣのうちＦＧは負の屈折力を有する第１負レンズユニット、ＲＧは正の屈折力を有する第２正レンズユニットである。この第１負レンズユニットＦＧは、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス形状の負レンズと、像側に凸のメニスカス形状の負レンズとから構成されており、いずれのレンズも単レンズ（接合されていないレンズ）である。

また、第２正レンズユニットＲＧは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であり負の屈折力を有する素子ＧＮＬと、両凸形状であり正の屈折力を有する素子とから構成されており、この両者が接合された接合正レンズで構成される。なお、本実施例中のＧＮＬは異常分散性を有する光学材料で形成されており、表１における光学材料（１）を使用している。

本実施例のように第１負レンズユニットを２枚の負の屈折力を有する素子で構成することで、最も物体側にある負の屈折力の有する素子の屈折力を分担することが可能となる。それにより、最も物体側の負の屈折力を有する素子の曲率を緩くすることができるため、歪曲や像面湾曲、さらには倍率色収差などの軸外収差が有利に補正できる。

また、数値実施例６は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

図１５は、本発明の実施例７のワイドコンバーターレンズを光軸上で３．４８ ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１６（ａ）、（ｂ）は、実施例７のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

実施例７は、実施例６と類似のレンズ構成において、第１レンズユニットＦＧ中に共に像側に凸面を向けたメニスカス形状である２枚の負の屈折力を有する素子が接合された接合負レンズが配置されることを特徴とする。この２つの負の屈折力の素子（光学素子）のうち物体側（拡大側）の素子ＧＮＬは、異常分散性を有する（異常分散性の強い）光学材料（１）で形成されており、物体に近い位置に配置されることで倍率色収差の効果的な補正が可能となる。ここで、異常分散性を有する光学材料で構成された光学素子ＧＮＬは、最も物体側から２枚の負レンズで構成される第１レンズユニットＦＧのいずれか一方のレンズに接合されていれば良い。すなわち、最も物体側の負レンズの像面側にこの光学素子ＧＮＬを接合しても構わない。

また、数値実施例７は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

図１７は、本発明の実施例８のワイドコンバーターレンズを光軸上で６．７０ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１８（ａ）、（ｂ）は、実施例８ワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。

実施例８は、実施例６〜７と類似のレンズ構成において、その焦点距離変換倍率が０．７１７倍とマスターレンズの画角を大きく拡大できることを特徴とする。

本実施例のように第１負レンズユニットＦＧを、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス負レンズと、像側に凸のメニスカス負レンズ（２枚の負レンズ）により構成すれば、最も物体側にある負の屈折力の有する素子の屈折力を分担することが可能となる。それにより、最も物体側の負の屈折力を有する素子の曲率を緩くすることができるため、歪曲などの軸外収差が有利に補正できる。また、ここでは第１負レンズユニットＦＧを構成する２つの負レンズは、いずれのレンズも単レンズ（接合されていないレンズ）となっているが、これらに対して別のレンズを接合しても構わない。

なお、本実施例中の異常分散性を有する光学素子ＧＮＬは、表１における光学材料（１）を使用しており、第２レンズユニットＲＧの最も物体側に配置されており、第２レンズユニット中の正レンズの物体側の面に接合されている。

また、数値実施例８は広角端での良好な倍率色収差と、ズーム全域における良好な軸上色収差を達成している。

このように、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。例えば、更に構成枚数を増やすことで更に収差を良好に補正することや、焦点距離変換倍率を小さくすることが可能である。

以下に、上記各実施例のワイドコンバーターレンズＷＣおよびマスターレンズＭＳの数値データを示す。各データ中、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面の面間隔、ｎｄは各レンズのｄ線に対する屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。

なお、非球面形状は、光軸方向の座標をｘ、光軸と垂直方向の座標をｙ、基準の曲率半径をＲ、円錐常数をｋ、ｎ次の非球面係数をＡｎとして、以下の式で表される。但し、「ｅ−ｘ」は「×１０^−ｘ」を意味している。尚、非球面を有するレンズ面には各表中の面番号の左側に＊印を付している。
ｘ＝（ｙ^２／ｒ）／｛１＋（１−ｋ・ｙ^２／ｒ^２）^０．５｝＋Ａ２・ｙ^２＋Ａ３・ｙ^３＋Ａ４・ｙ^４＋Ａ５・ｙ^５＋Ａ６・ｙ^６＋Ａ７・ｙ^７＋Ａ８・ｙ^８＋Ａ９・ｙ^９＋Ａ１０・ｙ^１０＋Ａ１１・ｙ^１１＋Ａ１２・ｙ^１２

（数値実施例１）

面データ
面番号 r d nd vd
1 -423.641 2.80 1.75500 52.3
2 195.315 35.10
3 300.156 0.50 1.63555 22.7
4 280.120 11.53 1.51742 52.4
5 -209.003

（数値実施例２）

面データ
面番号 r d nd vd
1 -423.492 2.80 1.75500 52.3
2 206.980 38.08
3 300.002 0.50 1.94087 17.4
4 280.120 11.53 1.51742 52.4
5 -210.994

（数値実施例３）

面データ
面番号 r d nd vd
1 -423.592 2.80 1.75500 52.3
2 199.795 36.15
3 300.112 0.50 1.78000 25.0
4 280.002 11.53 1.51742 52.4
5 -209.941

（数値実施例４）

面データ
面番号 r d nd vd
1 563.779 5.65 1.74320 49.3
2 130.407 0.50 1.63555 22.7
3 125.123 53.94
4 174.496 12.00 1.51742 52.4
5 -722.670

（数値実施例５）

面データ
面番号 r d nd vd
1 587.214 2.70 1.75500 52.3
2 134.533 52.26
3 181.548 11.52 1.51742 52.4
4 -620.001 0.50 1.63555 22.7
5 -726.557

（数値実施例６）

面データ
面番号 r d nd vd
1 350.249 2.70 1.78800 47.4
2 98.686 33.00
3 -82.372 2.40 1.51633 64.1
4 -111.794 0.15
5 190.125 0.50 1.63555 22.7
6 185.086 16.04 1.50137 56.4
7 -138.605

（数値実施例７）

面データ
面番号 r d nd vd
1 1493.110 3.70 1.77250 49.6
2 134.933 36.83
3 -97.046 0.20 1.63555 22.7
4 -98.971 3.40 1.51633 64.1
5 -123.407 0.15
6 266.802 15.86 1.57250 57.7
7 -178.083

（数値実施例８）

面データ
面番号 r d nd vd
1 472.330 2.70 1.81600 46.6
2 113.980 54.05
3 -86.511 2.40 1.51633 64.1
4 -117.685 0.44
5 334.547 0.30 1.63555 22.7
6 326.151 20.00 1.50137 56.4
7 -128.255

（マスターレンズ）

面データ
面番号 r d nd vd
1 -246.922 1.80 1.74950 35.3
2 232.273 6.64
3 465.881 1.80 1.80518 25.4
4 122.384 13.88 1.60300 65.4
5 -157.716 7.49
6 121.536 7.47 1.49700 81.5
7 4916.806 0.15
8 105.098 6.38 1.60300 65.4
9 482.600 0.15
10 69.519 5.86 1.72916 54.7
11 158.452 (可変)
12* 228.519 0.70 1.88300 40.8
13 16.094 5.93
14 -123.222 6.59 1.80518 25.4
15 -15.129 0.70 1.75500 52.3
16 30.692 0.68
17 23.413 5.61 1.60342 38.0
18 -39.635 0.88
19 -24.853 0.70 1.83481 42.7
20 -134.691 (可変)
21 -28.312 0.70 1.74320 49.3
22 46.740 2.80 1.84666 23.8
23 -2634.956 (可変)
24(絞り) ∞ 1.30
25 360.024 4.38 1.65844 50.9
26 -34.891 0.15
27 93.089 2.20 1.51633 64.1
28 -3728.151 0.15
29 89.504 6.00 1.51633 64.1
30 -32.080 1.80 1.83400 37.2
31 -210.910 35.20
32 50.755 5.88 1.51633 64.1
33 -53.480 1.67
34 -77.656 1.80 1.83481 42.7
35 28.900 6.25 1.51742 52.4
36 -88.443 4.17
37 86.742 6.93 1.48749 70.2
38 -30.504 1.80 1.83400 37.2
39 -143.178 0.18
40 52.448 4.90 1.51823 58.9
41 -70.716 4.50
42 ∞ 30.00 1.60342 38.0
43 ∞ 16.20 1.51633 64.2
44 ∞ (可変)
像面 ∞


非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000 A4= 7.05382e-006 A6=-1.80303e-008 A8= 7.49637e-011 A10=-8.01854e-013 A12= 5.80206e-015
A3=-4.50041e-007 A5= 1.66019e-008 A7=-8.87373e-010 A9= 1.99340e-011 A11=-1.17115e-013

ＷＣ ワイドコンバーターレンズ
ＦＧ ワイドコンバーターレンズの負の第１レンズ群
ＲＧ ワイドコンバーターレンズの正の第２レンズ群
Ｕ１ マスターレンズの正の第１レンズ群
Ｕ２ マスターレンズの負の第２レンズ群
Ｕ３ マスターレンズの負の第３レンズ群
Ｕ４ マスターレンズの正の第４レンズ群
Ｕ４１ マスターレンズの正の第４１レンズ群
Ｕ４２ マスターレンズの正の第４２レンズ群
ＧＮＬ 異常分散性を有する光学材料

Claims (10)

1. 撮像レンズの拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズであって、
   少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子と、少なくとも１つの正の屈折力を有する光学素子から構成されており、
   前記少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子の部分分散比の平均値をθｇＦ＿ｎ、前記少なくとも２つの負の屈折力を有する光学素子のうち第１の光学素子の部分分散比をθｇＦ、該第１の光学素子のアッベ数をνｄとするとき、
   θｇＦ＿ｎ＞０．５８
   θｇＦ−（２．３５×１０−５×νｄ^２−４．１１×１０−３×νｄ＋０．７２０４）＞０νｄ＜３０
   を満足することを特徴とするワイドコンバーターレンズ。
2. 前記第１の光学素子の拡大側の面の曲率半径をｒ１、前記第１の光学素子の縮小側の面の曲率半径をｒ２とするとき、
   １０＜ＡＢＳ［（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）］
   を満足することを特徴とする請求項１記載のワイドコンバーターレンズ。
3. 前記ワイドコンバーターレンズによる焦点距離変換倍率βが、
   ０．７＜β＜０．９
   を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のワイドコンバーターレンズ。
4. 前記ワイドコンバーターレンズが、該ワイドコンバーターレンズ内で最も大きな空気間隔を挟んで、拡大側に負の屈折力の第１レンズユニットと、縮小側に正の屈折力の第２レンズユニットとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のワイドコンバーターレンズ。
5. 前記第１の光学素子が、前記第１レンズユニットの最も縮小側に配置されており、該第１の光学素子は隣接する光学素子に接合されていることを特徴とする請求項４記載のワイドコンバーターレンズ。
6. 前記第１の光学素子が、前記第２レンズユニットの最も拡大側に配置されており、該第１の光学素子は隣接する光学素子に接合されていることを特徴とする請求項４記載のワイドコンバーターレンズ。
7. 前記第１の光学素子が、前記第２レンズユニットの最も縮小側に配置されており、該第１の光学素子は隣接する光学素子に接合されていることを特徴とする請求項４記載のワイドコンバーターレンズ。
8. 前記ワイドコンバーターレンズが、該ワイドコンバーターレンズ内で最も大きな空気間隔を挟んで配置された２つの負の屈折力の光学素子と該２つの負の屈折力の光学素子に対して接合された光学素子で構成される負の屈折力の第１レンズユニットと、該第１レンズユニットよりも縮小側に配置された正の屈折力の第２レンズユニットとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のワイドコンバーターレンズ。
9. 前記２つの負の屈折力の光学素子のうちの一方に前記第１の光学素子が接合されていることを特徴とする請求項８記載のワイドコンバーターレンズ。
10. 前記２つの負の屈折力の光学素子は共に単レンズであり、前記第１の光学素子は前記第２レンズユニットに含まれていることを特徴とする請求項８記載のワイドコンバーターレンズ。