JP2016212210A

JP2016212210A - 光学系及びそれを有する撮像装置

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Publication number: JP2016212210A
Application number: JP2015094740A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　大介; Daisuke Ito; 大介伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: JP6566708B2

Abstract

【課題】コンバータレンズ系の主レンズ系への装着が容易で、しかもコンバータレンズ系を装着したときの光学性能を良好に維持することができ、しかも全系の焦点距離を長い方へ変移することが容易な光学系を得ること。【解決手段】フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ系を有する主レンズ系と、全系の焦点距離を拡大するコンバータレンズ系を有する光学系であって、コンバータレンズ系は、フォーカスレンズ系がフォーカシングに際して移動するときに形成される空間に着脱可能であり、コンバータレンズ系は光軸方向で最も広い空気間隔を境に物体側から像側へ順に負の屈折力のレンズ部Ｇｎと正の屈折力のレンズ部Ｇｐを有し、レンズ部Ｇｎの焦点距離をｆＮ、レンズ部Ｇｐの焦点距離をｆＰを各々適切に設定すること。【選択図】図１

Description

本発明は光学系及びそれを有する撮像装置に関し、例えば電子スチルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のような撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真フィルムを用いたカメラの撮像装置の撮像光学系として好適なものである。

従来、主レンズ系（マスターレンズ）としてズームレンズを用い、その像側に負の屈折力のレンズ系を着脱可能に装着してレンズ全長を一定に維持しつつ、全系の焦点距離を長い方へ変移する（拡大する）コンバータレンズ系が知られている（特許文献１、２）。特許文献１、２ではレンズ系の一部のレンズ群を光軸方向に移動させ、移動させたときに生ずる空間を利用してコンバータレンズ系を挿脱している。特許文献１では物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成し、拡大倍率が２倍程度のリアコンバーターレンズ系を開示している。

この他、主レンズ系としてズームレンズを用い、ズーミングに際して不動のリレーレンズの一部にエクステンダーレンズを着脱可能に装着して全系の焦点距離範囲を長い方に変移させたズームレンズが知られている（特許文献３）。この他、主レンズ系として単一焦点距離のレンズ系を用い、像側に負の屈折力のリアコンバーターレンズを装着して全系の焦点距離を長い方へ変移させた光学系が知られている（特許文献４）。

特開平０６−３２４２６７号公報特開２００９−６９６７１号公報特開平０２−８５８１８号公報特開２００２−２６７９２９号公報

主レンズ系の一部にコンバータレンズ系を挿脱して全系の焦点距離を長い方へ変移させるコンバーター方式は大きな拡大倍率を得るのが容易である。しかしながらコンバータレンズ系をレンズ系中に挿入するスペースを確保するのが難しくなってきて全系が長くなる傾向がある。従来、主レンズ系としてズームレンズを用い、主レンズ系の一部のレンズ群を光軸方向に移動し、移動したときに形成される空間を利用してコンバータレンズ系を挿着して全系の焦点距離を長い方へ変移させる方式が知られている。この方式は、レンズ系中にコンバータレンズ系を挿入するスペースを確保するのが容易となる。

しかしながら拡大倍率を拡大するにつれてコンバータレンズ系より諸収差が多く発生してくる。このときの諸収差を補正するためコンバータレンズ系を構成するレンズ枚数が増加し、レンズ構成が複雑になってくる。コンバータレンズ系を装着して全系の焦点距離を長い方へ変移させたときの光学性能を良好に維持するためにはコンバータレンズ系のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。

本発明はコンバータレンズ系の主レンズ系への装着が容易で、しかもコンバータレンズ系を装着したときの光学性能を良好に維持することができ、しかも全系の焦点距離を長い方へ変移することが容易な光学系及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明の光学系は、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ系を有する主レンズ系と、全系の焦点距離を拡大するコンバータレンズ系を有する光学系であって、
前記コンバータレンズ系は、前記フォーカスレンズ系がフォーカシングに際して移動するときに形成される空間に着脱可能であり、
前記コンバータレンズ系は光軸方向で最も広い空気間隔を境に物体側から像側へ順に負の屈折力のレンズ部Ｇｎと正の屈折力のレンズ部Ｇｐを有し、前記レンズ部Ｇｎの焦点距離をｆＮ、前記レンズ部Ｇｐの焦点距離をｆＰとするとき、
−９．３＜ｆＰ／ｆＮ＜−１．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、コンバータレンズ系の主レンズ系への装着が容易で、しかもコンバータレンズ系を装着したときの光学性能を良好に維持することができ、しかも全系の焦点距離を長い方へ変移することが容易な光学系が得られる。

実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図実施例１の広角端、中間のズーム位置における収差図実施例１の望遠端、超望遠端における収差図実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図実施例２の広角端、中間のズーム位置における収差図実施例２の望遠端、超望遠端における収差図実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図実施例３の広角端、中間のズーム位置における収差図実施例３の望遠端、超望遠端における収差図実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図実施例４の広角端、中間のズーム位置における収差図実施例４の望遠端、超望遠端における収差図実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図実施例５の広角端、中間のズーム位置における収差図実施例５の望遠端、超望遠端における収差図本発明の撮像装置の要部概略図

以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の光学系は、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ系を備える主レンズ系を有する。更にフォーカスレンズ系がフォーカシングに際して光軸方向に移動するときに形成される光軸方向の空間に配置される、全系の焦点距離を長い方向に変位させる光軸上から着脱可能なコンバータレンズ系とを有する。

以下、各実施例において主レンズ系はズームレンズより構成されている場合を示すが、主レンズ系は単一焦点距離の撮像レンズであっても良い。また以下、超望遠端とは主レンズ系にコンバータレンズ系を装着して全系の焦点距離を望遠端の焦点距離に比べて長い方へ変移させたときのズーム位置をいう。

図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は実施例１の光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図である。図２ａ（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１の光学系の広角端、中間のズーム位置、図２ｂ（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例１の光学系の望遠端、超望遠端における収差図である。実施例１の主レンズ系（ズームレンズ）はズーム比６６．０７倍、開口比２．９０〜７．０７程度である。主レンズ系にコンバータレンズ系を装着したときの光学系のズーム比は９７．０倍、開口比は１０.３９程度である。

図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は実施例２の光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図である。図４ａ（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２の光学系の広角端、中間のズーム位置、図４ｂ（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例２の光学系の望遠端、超望遠端における収差図である。実施例２の主レンズ系（ズームレンズ）はズーム比６６．６倍、開口比２．９０〜７．０７程度である。主レンズ系にコンバータレンズ系を装着したときの光学系のズーム比は９７．０倍、開口比は１０.３９程度である。

図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は実施例３の光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図である。図６ａ（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３の光学系の広角端、中間のズーム位置、図６ｂ（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例３の光学系の望遠端、超望遠端における収差図である。実施例３の主レンズ系（ズームレンズ）はズーム比２８．５倍、開口比３．２０〜６．８１程度である。主レンズ系にコンバータレンズ系を装着したときの光学系のズーム比は４３．４倍、開口比は１０.６６程度である。

図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は実施例４の光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図である。図８ａ（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４の光学系の広角端、中間のズーム位置、図８ｂ（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例４の光学系の望遠端、超望遠端における収差図である。実施例４の主レンズ系（ズームレンズ）はズーム比５８．５倍、開口比３．２０〜６．８１程度である。主レンズ系にコンバータレンズ系を装着したときの光学系のズーム比は４３．４倍、開口比は１０.６６程度である。

図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は実施例５の光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端、超望遠端におけるレンズ断面図である。図１０ａ（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例５の光学系の広角端、中間のズーム位置、図１０ｂ（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例５の光学系の望遠端、超望遠端における収差図である。実施例４の主レンズ系（ズームレンズ）はズーム比２９．３倍、開口比３．１２〜６．６２程度である。主レンズ系にコンバータレンズ系を装着したときの光学系のズーム比は４４．５倍、開口比は１０.６３程度である。

図１１は本発明の光学系を備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例の光学系はビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。なお各実施例の光学系は投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系としても用いることができる。レンズ断面図において左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。またレンズ断面図において、Ｌ０は光学系、ＭＳは主レンズ系であり、複数のレンズ群を有するズームレンズより構成されている。ＥＸＴはコンバータレンズ系である。

ＦＬはフォーカスレンズ系である。主レンズ系ＭＳはｉを物体側からのレンズ群の順番とするとＬｉは第ｉレンズ群を示す。レンズ断面図において、ＳＰは開口絞りである。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。ビデオカメラやデジタルカメラの撮像光学系として光学系を使用する際には、像面ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子（光電変換素子）に相当する。

銀塩フィルムカメラの撮像光学系として光学系を使用する際には、像面ＩＰはフィルム面に相当する。レンズ断面図において矢印は広角端から望遠端へのズーミング(変倍)又は全系の焦点距離を長焦点距離化（超望遠化）に際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。

球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーである。また実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図において実線のＳはｄ線におけるサジタル像面、点線のＭはｄ線におけるメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図において２点鎖線のｇはｇ線である。ωは撮像半画角（度）である。なお以下の各実施例において広角端と望遠端はそれぞれ、変倍用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときの各ズーム位置をいう。

実施例１、２において主レンズ系ＭＳは双方共同じでありコンバータレンズ系ＥＸＴが異なる。実施例３、４において主レンズ系ＭＳは双方共同じでありコンバータレンズ系ＥＸＴが異なる。実施例５において主レンズ系ＭＳとコンバータレンズ系ＥＸＴはいずれも実施例１乃至４と異なる。

図１、図３の実施例１、２のコンバータレンズ系ＥＸＴが装着される主レンズ系ＭＳはズームレンズであり、物体側より像側へ順に、次の如く構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成されている。

実施例１、２のコンバータレンズ系ＥＸＴが装着される主レンズ系ＭＳは５つのレンズ群から成るポジティブリード型の５群ズームレンズである。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。望遠端において、第４レンズ群Ｌ４を像側へフォーカス用の第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。即ち２つ以上のレンズ群を移動している。そしてそのとき形成される空間にコンバータレンズ系ＥＸＴを第５レンズ群Ｌ５の像側に挿入して全系の焦点距離を長い方へ変移している。即ち長焦点距離化している。

図１、図３に示すズームレンズＭＳでは広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡を取った後で物体側に移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｌ５は非直線的に移動して変倍に伴う像面変動を補正している。開口絞りＳＰは、物体側に他のレンズ群とは独立に移動する。また、第５レンズ群Ｌ５を光軸上に移動させることにより、変倍に伴う像面変動の補正と共にフォーカシングを行っている。

本実施例ではリヤフォーカス方式を採用している。無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図に示す矢印５ａ、矢印５ｂ、矢印５ｃに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。レンズ断面図は、無限遠物体にフォーカスしているときの断面図を示している。フォーカシングの形式としては、第４レンズ群Ｌ４を光軸上に移動させてフォーカシングを行ってもよい。望遠端において、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３を不動とし、第４レンズ群Ｌ４を像側に、第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動させている。

即ち２つ以上のレンズ群を移動している。そして第５レンズ群Ｌ５と像点ＩＰの広がった間隔にコンバータレンズ系ＥＸＴを挿入して長焦点距離化（超望遠化）している。コンバータレンズ系ＥＸＴを装着したときの全系のレンズ全長は、望遠端においてコンバータレンズＥＸＴを装着しないときのレンズ全長と同じである。超望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印５ｄに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。

図５、図７の実施例３、４のコンバータレンズ系ＥＸＴが装着される主レンズ系ＭＳはズームレンズよりなり、物体側より像側へ順に、次の如く構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成されている。

実施例３、４のコンバータレンズが装着される主レンズ系ＭＳは５つのレンズ群から成るポジティブリード型の５群ズームレンズである。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。望遠端において、第４レンズ群Ｌ４を物体側へフォーカス用の第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。即ち、２つ以上のレンズ群を移動させている。そしてそのとき形成される空間にコンバータレンズ系ＥＸＴを第５レンズ群Ｌ５の像側に挿入して全系の焦点距離を長焦点距離化（超望遠化）している。

図５、図７に示すズームレンズＭＳでは広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は物体側に移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｌ５は非直線的に移動して変倍に伴う像面変動を補正している。第５レンズ群Ｌ５を光軸上に移動させることにより、変倍に伴う像面変動の補正と共にフォーカシングを行っている。

本実施例ではリヤフォーカス方式を採用している。無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図に示す矢印５ａ、矢印５ｂ、矢印５ｃに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。レンズ断面図は無限遠物体にフォーカスしているときの断面図を示している。フォーカシングの形式としては、第４レンズ群Ｌ４を光軸上に移動させてフォーカシングを行ってもよい。望遠端において、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３を不動とし第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動させている。即ち２つ以上のレンズ群を移動させている。

そして第５レンズ群Ｌ５と像点ＩＰの広がった間隔にコンバータレンズ系ＥＸＴを挿入して長焦点距離化（超望遠化）している。コンバータレンズ系ＥＸＴを装着した全系のレンズ全長は望遠端においてコンバータレンズ系ＥＸＴを装着しないときのレンズ全長と同じである。無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図中の矢印５ｄに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。

図９の実施例５のコンバータレンズ系ＥＸＴが装着される主レンズ系ＭＳとしてのズームレンズは物体側より像側へ順に、次の如く構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６から構成されている。

実施例５のコンバータレンズ系ＥＸＴが装着される主レンズ系ＭＳは６つのレンズ群から成るポジティブリード型の６群ズームレンズである。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。望遠端において、第４レンズ群Ｌ４を物体側へフォーカス用の第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。即ち２つ以上のレンズ群を移動している。そしてそのとき形成される空間にコンバータレンズ系ＥＸＴを第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６との間に挿入して全系の焦点距離を長焦点距離化（超望遠化）している。

図９に示すズームレンズＭＳでは広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は物体側に移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｌ５は非直線的に移動して変倍に伴う像面変動を補正している。第６レンズ群Ｌ６はズーミングに際して不動である。第５レンズ群Ｌ５を光軸上に移動させることにより、変倍に伴う像面変動の補正と共にフォーカシングを行っている。

本実施例ではリヤフォーカス方式を採用している。無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図に示す矢印５ａ、矢印５ｂ、矢印５ｃに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。レンズ断面図は、無限遠物体にフォーカスしているときの断面図である。フォーカシングの形式としては、第４レンズ群Ｌ４を光軸上に移動させてフォーカシングを行ってもよい。

望遠端において、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３を不動とし、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動させている。即ち２つ以上のレンズ群を移動している。そして第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６の広がった間隔にコンバータレンズ系ＥＸＴを挿入して超望遠化している。コンバータレンズ系ＥＸＴを装着した全系のレンズ全長は望遠端においてコンバータレンズＥＸＴを装着しないときのレンズ全長と同じである。超望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印５ｄに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。

各実施例にておいてコンバータレンズ系ＥＸＴは物体側から像側へ順に、次のとおりである。負の屈折力のレンズ群Ｇｎ、正の屈折力のレンズ群Ｇｐから構成し、屈折力配置を適切に設定することにより、全系の焦点距離を長焦点距離化すると共に、コンバータレンズ系ＥＸＴの射出瞳位置の変動を最小限に抑えている。各実施例において、コンバータレンズ系ＥＸＴは光軸方向で最も広い空気間隔を境に物体側から像側へ順に負の屈折力のレンズ部Ｇｎと正の屈折力のレンズ部Ｇｐを有している。レンズ部Ｇｎの焦点距離をｆＮ、レンズ部Ｇｐの焦点距離をｆＰとする。このとき、
−９．３＜ｆＰ／ｆＮ＜−１．０・・・（１）
なる条件式を満足する。

次に前述の条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）はコンバータレンズ系ＥＸＴを構成する負の屈折力のレンズ部Ｇｎと正の屈折力のレンズ部Ｇｐの焦点距離の比を規定する。条件式（１）の上限値を超えて、レンズ部Ｇｐの焦点距離が短くなると、像面への光線の入射角度がマイナス側に大きくなり、コンバータレンズ系ＥＸＴの装着前と、装着後の角度変化が大きくなり収差補正が困難になる。

また、条件式（１）の下限値を超えてレンズ部Ｇｐの焦点距離が長くなると、射出瞳位置が像面から物体側に近づき、像面への光線入射角度がプラス方向に大きくなり、収差補正が困難になる。またレンズ部Ｇｎの負の焦点距離が短くなり、球面収差やコマ収差、非点収差が多く発生し、これらの諸収差をコンバータレンズ系ＥＸＴ内にて補正するのが困難になる。

各実施例では上記の如く構成することにより、光学系全体が小型で、高ズーム比で、テレセントリック性を良好に保ったまま全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを得ている。なお各実施例において、好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のようにするのがよい。
−９．１＜ｆＰ／ｆＮ＜−１．２・・・（１ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１ａ）の数値範囲を次のように設定するのがよい。
−９．０＜ｆＰ／ｆＮ＜−１．５・・・（１ｂ）
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。

コンバータレンズ系ＥＸＴの最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲｆ、最も像側のレンズ面の曲率半径をＲｒとする。レンズ部Ｇｎの最も像側のレンズ面の曲率半径をＲｎｒ、レンズ部Ｇｐの最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲｐｆとする。光学系Ｌ０はズームレンズよりなり、コンバータレンズ系ＥＸＴを光軸上に装着したときのコンバータレンズ系ＥＸＴの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＳｋとする。望遠端においてコンバータレンズ系ＥＸＴが主レンズ系ＭＳに装着されていないときの主レンズ系ＭＳの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤとする。

光学系Ｌ０はズームレンズよりなり、望遠端におけるフォーカスレンズ系ＦＬの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＳＳｋ、コンバータレンズ系ＥＸＴの光軸上の厚みをＣＴＤとする。光学系Ｌ０はズームレンズよりなり、望遠端においてコンバータレンズ系ＥＸＴを光軸上に装着するときのフォーカスレンズ系ＦＬの移動量をＭとする。

光学系Ｌ０はズームレンズよりなり、コンバータレンズ系ＥＸＴを光軸上に装着したときの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤＡとする。このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
２．０＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ−Ｒｒ）＜１００．０・・・（２）
−６００．０＜（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）／（Ｒｎｒ−Ｒｐｆ）＜０．０・・・（３）
０．００５＜Ｓｋ／ＴＤ＜０．０６０・・・（４）
０．５０＜ＳＳｋ／ＣＴＤ＜１．４０・・・（５）
０．５０＜Ｍ／ＣＴＤ＜１．４０・・・（６）
ＴＤ／ＴＤＡ＝１．０・・・（７）

ここで距離Ｓｋ、距離ＳＳｋ、距離ＴＤ、距離ＴＤＡ等は最終レンズ面から像面までの間にフィルター等の光学ブロックＧがあるときは光学ブロックＧの厚さを空気換算した値を用いる。

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（２）はコンバータレンズ系ＥＸＴの最も物体側のレンズ面の曲率半径Ｒｆと、最も像側のレンズ面の曲率半径Ｒｒに関する。具体的にはコンバータレンズ系ＥＸＴの全体の形状を規定している。条件式（２）の上限値を超えると軸外光束の像面への入射角度がプラス側に大きくなり、コンバータレンズ系ＥＸＴの装着前後における光束の角度変化が大きくなり、収差補正が困難となる。

また、像面彎曲がオーバー側に大きく発生してくる。また、条件式（２）の下限値を超えると軸外光束の像面への入射角度がマイナス側に大きくなり、コンバータレンズ系ＥＸＴの装着前後における光束の角度変化が大きくなり、収差補正が困難になる。また、非点収差が多く発生してくる。

条件式（３）はコンバータレンズ系ＥＸＴのレンズ部Ｇｎの最も像側のレンズ面の曲率半径Ｒｎｒとレンズ部Ｇｐの最も物体側のレンズ面の曲率半径Ｒｐｆを規定している。具体的にはレンズ部Ｇｎとレンズ部Ｇｐで形成される空気レンズの形状を規定している。条件式（３）の上限値を超えると、軸外光束の像面への入射角度がプラス側に大きくなり、コンバータレンズ系ＥＸＴの装着前後における光束の角度変化が大きくなり、収差補正が困難になる。また、像面彎曲がオーバー側に大きく発生してくる。

また、条件式（３）の下限値を超えると軸外光束の像面への入射角度がマイナス側に大きくなり、コンバータレンズ系ＥＸＴの装着前後における光束の角度変化が大きくなり、収差補正が困難になる。また、非点収差が多く発生してくる。

条件式（４）コンバータレンズ系ＥＸＴの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離Ｓｋと望遠端における主レンズ系ＭＳの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離（レンズ全長）ＴＤの比を規定している。具体的には像面に対するコンバータレンズ系ＥＸＴの位置を規定している。条件式（４）の上限値を超えて、コンバータレンズ系ＥＸＴが物体側に装着されると、主レンズ系ＭＳとコンバータレンズ系ＥＸＴとの間隔が狭くなり、双方が干渉しやすくなる。また、条件式（４）の下限値を超えてコンバータレンズ系ＥＸＴが像側に装着されると、撮像素子と干渉しやすくなってくる。

条件式（５）は望遠端におけるフォーカスレンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離ＳＳｋと、コンバータレンズ系ＥＸＴの光軸上の厚みＣＴＤの比を規定している。条件式（５）の上限値を超えてフォーカスレンズ系の像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離が長くなると、主レンズ系ＭＳが大型化してくる。また、条件式（５）の下限値を超えて、コンバータレンズ系ＥＸＴが大きくなりすぎると、コンバータレンズ系ＥＸＴを装着するための、フォーカスレンズ系ＦＬの移動量が長くなり、全系が大型化してくる。

条件式（６）はコンバータレンズ系ＥＸＴを装着するときのフォーカスレンズ系の移動量をＭ、コンバータレンズ系ＥＸＴの光軸上の厚みＣＴＤの比を規定する。条件式（６）の上限値を超えると、コンバータレンズ系ＥＸＴが大きくなってくる。条件式（６）の下限値を超えて移動量が小さいと主レンズ系ＭＳが増大してくる。条件式（７）はコンバータレンズ系ＥＸＴの装着前後における、主レンズ系ＭＳの大きさを規定している。条件式（７）を外れてコンバータレンズ系ＥＸＴの装着により、主レンズ系ＭＳの長さが変化すると、メカ構造が複雑化し、全系が大型化してくるので良くない。

なお、好ましくは条件式（２）乃至（６）の数値範囲を次の如く設定するのがよい。
２．５＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ−Ｒｒ）＜９８．０・・・（２ａ）
−５５０．０＜（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）／（Ｒｎｒ−Ｒｐｆ）＜−０．０１・・・（３ａ）
０．００８＜Ｓｋ／ＴＤ＜０．０６０・・・（４ａ）
０．５５＜ＳＳｋ／ＣＴＤ＜１．３５・・・（５ａ）
０．５５＜Ｍ／ＣＴＤ＜１．３５・・・（６ａ）

またさらに好ましくは条件式（２ａ）乃至（６ａ）の数値範囲を次の如く設定すると、上記の各条件式がもたらす効果を最大限に得られる。
３．０＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ−Ｒｒ）＜９７．０・・・（２ｂ）
−５００．０＜（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）／（Ｒｎｒ−Ｒｐｆ）＜−０．０２・・・（３ｂ）
０．００９＜Ｓｋ／ＴＤ＜０．０５０・・・（４ｂ）
０．６０＜ＳＳｋ／ＣＴＤ＜１．３０・・・（５ｂ）
０．６０＜Ｍ／ＣＴＤ＜１．３０・・・（６ｂ）

各実施例では以上のように各要素を構成することにより、光学系全体が小型で、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを得ている。各実施例において、コンバータレンズ系ＥＸＴを小型化するためには、構成レンズ枚数が少ないことが好ましい。また射出瞳位置を制御するためには物体側より像側へ順に、負の屈折力のレンズ部Ｇｎと正の屈折力のレンズ部Ｇｐより構成するのが良い。これにより、テレセントリック性を保ちつつ、レンズ部Ｇｎの光線径が小さくなるようにしている。

またコンバータレンズ系ＥＸＴを装着したときの色収差の補正を良好に行うために、接合レンズを用いている。光線径の小さなレンズ部Ｇｎに接合レンズを用いることで、コンバータレンズ系ＥＸＴの小型化を図っている。コンバータレンズ系ＥＸＴのうちレンズ部Ｇｎは接合レンズ、レンズ部Ｇｐは１枚の正レンズより構成している。具体的にはレンズ部Ｇｎは物体側より像側に順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと、両レンズ面が凹形状の負レンズとを接合した接合レンズより構成され、レンズ部Ｇｐは像側が凸形状の正レンズより構成している。

コンバータレンズ系ＥＸＴの最も物体側のレンズ面が物体側に凹面を向け、最も像側のレンズ面が像側に凸面を向けた形状とし、テレセントリック性を良好に維持している。また、各実施例においてコンバータレンズ系ＥＸＴはフォーカスレンズ系の像側に配置している。フォーカスレンズ系ＦＬはズーミングにおける移動軌跡とは別にフォーカシングを行う為に光軸上を移動できるよう構成している。このメカ構造を利用して、例えば、フォーカスレンズ系を繰り出した状態にて繰り出し後に空いた空間の一部にコンバータレンズ系ＥＸＴを装着している。これによりメカ構成の簡素化を図っている。

主レンズ系ＭＳの最終レンズ群や最終レンズ群よりも１つ前のレンズ群をフォーカスレンズ系ＦＬとしたレンズ構成により、電源ＯＦＦ時に沈胴構造となるようなズームレンズでは変倍部にコンバータレンズ系ＥＸＴを配置するのはメカ構造が複雑化する。そこで、ズーミング中にコンバータレンズ系ＥＸＴを像面付近に退避させる構造をとり、構造的に複雑化しないようにしている。さらに、テレセントリック性が良好なズームレンズにおいては、最終レンズ群と像面との間においてはどこに配置してもレンズ径は変わらないため、構造的に配置しやすい像面付近にコンバータレンズ系ＥＸＴを配置している。

次に各実施例のレンズ構成について説明する。各レンズ群のレンズ構成は、以下、物体側から像側へ順に次のとおりである。実施例１、２のコンバータレンズ系ＥＸＴを装着するズームレンズＭＳは次の構成よりなっている。第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズより構成している。第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズより構成している。これによって、広角端において第２レンズ群Ｌ２に急角度で入射する軸外光線を緩やかに折り曲げ、前玉有効径の小型化を実現している。

第３レンズ群Ｌ３は、両レンズ面が凸形状の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと両レンズ面が凸形状の正レンズとを接合した接合レンズより構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凸面を向けた負レンズより構成している。第５レンズ群Ｌ５は、両レンズ面が凸形状の正レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとを接合した接合レンズより構成している。

［実施例１］
実施例１のコンバータレンズ系ＥＸＴは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の凸レンズと、両レンズ面が凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズより構成し、射出瞳位置を調整している。

以上の構成により、主レンズ系のズーム比６６．０７に対して、コンバータレンズ系ＥＸＴを装着したときのズーム比９７．０を実現している。なお、第２レンズ群Ｌ２の全部または一部、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部、又は第４レンズ群Ｌ４を光軸に対し、垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例２］
実施例２のコンバータレンズ系ＥＸＴは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと、両レンズ面が凹形状の負レンズを接合した接合レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズより構成し、射出瞳位置を調整している。

以上の構成により、主レンズ系のズーム比６６．０７倍に対して、コンバーターレンズ系ＥＸＴを装着したときのズーム比９７．０倍を実現している。なお、第２レンズ群Ｌ２の全部または一部、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部、又は第４レンズ群Ｌ４を光軸に対し、垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

実施例３、４のコンバータレンズ系ＥＸＴを装着するズームレンズＭＳは次の構成よりなっている。第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズＧ１１と正レンズＧ１２とを接合した接合レンズ、物体側が凸面の正レンズＧ１３より構成している。第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、両レンズ面が凸面の正レンズより構成している。第３レンズ群Ｌ３は、両レンズ面が凸面の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズより構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとを接合した接合レンズより構成している。第５レンズ群Ｌ５は、両レンズ面が凸形状の正レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズより構成している。

［実施例３］
実施例３のコンバータレンズ系ＥＸＴは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと両レンズ面が凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズより構成し、射出瞳位置を調整している。

以上の構成により、主レンズ系のズーム比２８．５３に対して、コンバーターレンズ系ＥＸＴを装着したときのズーム比４３．４を実現している。なお、第２レンズ群Ｌ２の全部または一部、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部、又は第４レンズ群Ｌ４を光軸に対し、垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例４］
実施例４のコンバータレンズ系ＥＸＴは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと、両レンズ面が凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、像側面が凸形状の正レンズより構成し、射出瞳位置を調整している。

［実施例５］
実施例５のコンバータレンズ系ＥＸＴを装着するズームレンズＭＳは次の構成よりなっている。第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、物体側が凸面の正レンズより構成している。第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正している。第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、両レンズ面が凸面の正レンズより構成している。

第３レンズ群Ｌ３は、物体側の面が凸形状の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズより構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとを接合した接合レンズより構成している。第５レンズ群Ｌ５は、両レンズ面が凸形状の正レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとを接合した接合レンズより構成している。第６レンズ群Ｌ６は物体側のレンズ面が凸形状の正レンズより構成している。

コンバータレンズ系ＥＸＴは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の凸レンズと両レンズ面が凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、像面が凸形状の正レンズより構成し、射出瞳位置を調整している。

以上の構成により、主レンズ系のズーム比２９．２８に対して、コンバーターレンズ系ＥＸＴを装着したときのズーム比４４．５を実現している。なお、第２レンズ群Ｌ２の全部または一部、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部、又は第４レンズ群Ｌ４を光軸に対し、垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

次に各実施例の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例について図１１を用いて説明する。図１１において、２０はカメラ本体、２１は実施例１乃至５で説明したいずれかの光学系によって構成された撮像光学系である。

２２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

次に本発明の実施例１乃至５にそれぞれ対応する数値データ１乃至５を示す。数値データは主レンズ系ＭＳのみのときと、主レンズ系ＭＳにコンバータレンズ系ＥＸＴを装着した場合を示す。

実施例１、２で用いる主レンズ系ＭＳは同じであるため、実施例２ではコンバータレンズ系ＥＸＴを装着したときのみを示す。実施例３、４で用いる主レンズ系ＭＳは同じであるため、実施例４ではコンバータレンズ系ＥＸＴを装着したときのみを示す。

各数値データにおいて、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。またｋを離心率、Ｂ、Ｃ、Ｄを非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］＋Ｂｈ⁴＋Ｃｈ⁶＋Ｄｈ⁸
で表される。

但しＲは近軸曲率半径である。数値データにおいて最も像側の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。各数値データでは開口絞りと光学ブロックを１つの群として示している。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの空気換算での距離である。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスの値を加えた値である。各実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。

実施例１（主レンズ系のみ）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 82.093 1.45 1.91082 35.3
2 50.962 5.15 1.49700 81.5
3 -414.411 0.05
4 49.448 3.85 1.43875 94.9
5 249.943 (可変)
6 227.074 0.75 1.88300 40.8
7 8.212 3.69
8* 89.598 0.60 1.88202 37.2
9 20.769 1.61
10 -43.194 0.60 2.00100 29.1
11 50.719 0.10
12 20.510 2.20 1.95906 17.5
13 -83.057 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 9.405 3.65 1.59201 67.0
16* -47.687 0.44
17 28.262 0.60 1.80400 46.6
18 10.355 0.51
19 14.744 0.60 1.91082 35.3
20 8.680 3.10 1.49700 81.5
21 -38.395 (可変)
22 28.722 0.70 1.58313 59.4
23 14.019 (可変)
24 20.074 2.45 1.71300 53.9
25 -26.058 0.50 2.00069 25.5
26 -92.405 (可変)
27 ∞ 0.80 1.51633 64.1
28 ∞ 0.53
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.48053e-005 A 6=-9.93179e-010

第15面
K =-7.99538e-001 A 4=-1.28675e-005 A 6= 2.30597e-007

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.10138e-005 A 6= 5.63408e-009

各種データ
ズーム比 66.07
広角(A) 中間(B) 望遠(C)
焦点距離 3.71 10.16 245.00
Fナンバー 2.90 4.99 7.07
半画角（度） 40.59 20.88 0.91
レンズ全長 94.31 86.88 150.26
BF 9.45 16.24 9.56

d 5 0.75 4.64 70.54
d13 24.48 5.68 0.30
d14 19.76 11.02 0.30
d21 2.92 4.53 10.86
d23 4.35 12.19 26.09
d26 8.39 15.18 8.50

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 88.79
2 6 -8.40
3 14 ∞
4 15 17.82
5 22 -47.80
6 24 28.37
7 27 ∞

実施例１（コンバータレンズ系を装着したとき）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 82.093 1.45 1.91082 35.3
2 50.962 5.15 1.49700 81.5
3 -414.411 0.05
4 49.448 3.85 1.43875 94.9
5 249.943 (可変)
6 227.074 0.75 1.88300 40.8
7 8.212 3.69
8* 89.598 0.60 1.88202 37.2
9 20.769 1.61
10 -43.194 0.60 2.00100 29.1
11 50.719 0.10
12 20.510 2.20 1.95906 17.5
13 -83.057 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 9.405 3.65 1.59201 67.0
16* -47.687 0.44
17 28.262 0.60 1.80400 46.6
18 10.355 0.51
19 14.744 0.60 1.91082 35.3
20 8.680 3.10 1.49700 81.5
21 -38.395 (可変)
22 28.722 0.70 1.58313 59.4
23 14.019 (可変)
24 20.074 2.45 1.71300 53.9
25 -26.058 0.50 2.00069 25.5
26 -92.405 (可変)
27 -12.762 0.75 1.95906 17.5
28 -8.298 0.65 1.77250 49.6
29 8.224 2.95
30 11.127 3.20 1.49700 81.5
31 -10.309 2.50
32 ∞ 0.80 1.51633 64.1
33 ∞ 0.53
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.48053e-005 A 6=-9.93179e-010

第15面
K =-7.99538e-001 A 4=-1.28675e-005 A 6= 2.30597e-007

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.10138e-005 A 6= 5.63408e-009

超望遠(D)
焦点距離 359.99
Fナンバー 10.39
半画角（度） 0.62
レンズ全長 150.26
BF 3.56

d 5 70.54
d13 0.30
d14 0.30
d21 12.55
d23 16.86
d26 6.00

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 88.79
2 6 -8.40
3 14 ∞
4 15 17.82
5 22 -47.80
6 24 28.37
7 27 -308.69（ＥＸＴ）
8 32 ∞

実施例２（コンバータレンズ系を装着したとき）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 82.093 1.45 1.91082 35.3
2 50.962 5.15 1.49700 81.5
3 -414.411 0.05
4 49.448 3.85 1.43875 94.9
5 249.943 (可変)
6 227.074 0.75 1.88300 40.8
7 8.212 3.69
8* 89.598 0.60 1.88202 37.2
9 20.769 1.61
10 -43.194 0.60 2.00100 29.1
11 50.719 0.10
12 20.510 2.20 1.95906 17.5
13 -83.057 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 9.405 3.65 1.59201 67.0
16* -47.687 0.44
17 28.262 0.60 1.80400 46.6
18 10.355 0.51
19 14.744 0.60 1.91082 35.3
20 8.680 3.10 1.49700 81.5
21 -38.395 (可変)
22 28.722 0.70 1.58313 59.4
23 14.019 (可変)
24 20.074 2.45 1.71300 53.9
25 -26.058 0.50 2.00069 25.5
26 -92.405 (可変)
27 -10.935 0.84 1.95906 17.5
28 -7.375 0.62 1.77250 49.6
29 9.230 2.13
30 9.267 3.91 1.49700 81.5
31 -10.137 0.50
32 ∞ 0.80 1.51633 64.1
33 ∞ 0.53
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.48053e-005 A 6=-9.93179e-010

第15面
K =-7.99538e-001 A 4=-1.28675e-005 A 6= 2.30597e-007

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.10138e-005 A 6= 5.63408e-009

超望遠(D)
焦点距離 360.00
Fナンバー 10.39
半画角（度） 0.62
レンズ全長 150.26
BF 1.56

d 5 70.54
d13 0.30
d14 0.30
d21 13.25
d23 19.05
d26 5.16

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 88.79
2 6 -8.40
3 14 ∞
4 15 17.82
5 22 -47.80
6 24 28.37
7 27 865.33（ＥＸＴ）
8 32 ∞

実施例３（主レンズ系のみ）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 40.682 0.90 1.85478 24.8
2 28.011 3.48 1.49700 81.5
3 -548.685 0.05
4 27.397 2.10 1.59282 68.6
5 77.577 (可変)
6 130.436 0.45 1.88300 40.8
7 6.374 3.65
8 -18.012 0.35 1.88300 40.8
9 33.117 0.05
10 15.759 1.70 1.95906 17.5
11 -317.662 (可変)
12* 7.708 2.10 1.49710 81.6
13* -52.091 1.34
14(絞り) ∞ 0.76
15 8.728 0.40 1.84666 23.9
16 5.764 0.42
17* 9.433 2.20 1.49710 81.6
18* -41.197 (可変)
19 -31.150 0.40 1.77250 49.6
20 6.300 1.35 1.69895 30.1
21 23.968 (可変)
22 18.250 2.90 1.83481 42.7
23 -16.866 0.40 1.95906 17.5
24 -50.673 (可変)
25 ∞ 0.50 1.51633 64.1
26 ∞ 0.40
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 5.55945e-001 A 4=-2.60391e-004 A 6=-4.93304e-006 A 8=-6.94191e-007 A10=-3.72078e-008

第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.08202e-004 A 6=-1.27580e-005 A 8=-1.40640e-006

第17面
K =-1.30809e+000 A 4= 1.20500e-003 A 6=-1.21473e-005 A 8=-2.75938e-006

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.24238e-004 A 6=-8.34708e-006 A 8=-2.37919e-006

各種データ
ズーム比 28.53
広角(A) 中間(B) 望遠(C)
焦点距離 4.61 23.49 131.62
Fナンバー 3.20 4.96 6.81
半画角（度） 35.84 9.37 1.69
レンズ全長 64.39 73.17 85.68
BF 9.11 20.11 5.45

d 5 0.54 15.72 29.29
d11 25.87 6.64 0.40
d18 1.75 2.83 6.48
d21 2.41 3.17 19.36
d24 8.18 19.18 4.52

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 43.24
2 6 -6.83
3 12 11.82
4 19 -14.99
5 22 17.76
6 25 ∞

実施例３（コンバータレンズを装着したとき）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 40.682 0.90 1.85478 24.8
2 28.011 3.48 1.49700 81.5
3 -548.685 0.05
4 27.397 2.10 1.59282 68.6
5 77.577 (可変)
6 130.436 0.45 1.88300 40.8
7 6.374 3.65
8 -18.012 0.35 1.88300 40.8
9 33.117 0.05
10 15.759 1.70 1.95906 17.5
11 -317.662 (可変)
12* 7.708 2.10 1.49710 81.6
13* -52.091 1.34
14(絞り) ∞ 0.76
15 8.728 0.40 1.84666 23.9
16 5.764 0.42
17* 9.433 2.20 1.49710 81.6
18* -41.197 (可変)
19 -31.150 0.40 1.77250 49.6
20 6.300 1.35 1.69895 30.1
21 23.968 (可変)
22 18.250 2.90 1.83481 42.7
23 -16.866 0.40 1.95906 17.5
24 -50.673 (可変)
25 -13.583 0.75 1.95906 17.5
26 -7.821 0.63 1.77250 49.6
27 4.903 3.62
28 12.929 3.00 1.49700 81.5
29 -6.988 2.00
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1
31 ∞ 0.40
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 5.55945e-001 A 4=-2.60391e-004 A 6=-4.93304e-006
A 8=-6.94191e-007 A10=-3.72078e-008

第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.08202e-004 A 6=-1.27580e-005
A 8=-1.40640e-006

第17面
K =-1.30809e+000 A 4= 1.20500e-003 A 6=-1.21473e-005
A 8=-2.75938e-006

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.24238e-004 A 6=-8.34708e-006
A 8=-2.37919e-006

超望遠(D)
焦点距離 200.00
Fナンバー 10.66
半画角（度） 0.95
レンズ全長 85.68
BF 2.93

d 5 29.29
d11 0.40
d18 6.30
d21 9.36
d24 4.69

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 43.24
2 6 -6.83
3 12 11.82
4 19 -14.99
5 22 17.76
6 25 134.82（ＥＸＴ）
7 30 ∞

実施例４（コンバータレンズを装着したとき）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 40.682 0.90 1.85478 24.8
2 28.011 3.48 1.49700 81.5
3 -548.685 0.05
4 27.397 2.10 1.59282 68.6
5 77.577 (可変)
6 130.436 0.45 1.88300 40.8
7 6.374 3.65
8 -18.012 0.35 1.88300 40.8
9 33.117 0.05
10 15.759 1.70 1.95906 17.5
11 -317.662 (可変)
12* 7.708 2.10 1.49710 81.6
13* -52.091 1.34
14(絞り) ∞ 0.76
15 8.728 0.40 1.84666 23.9
16 5.764 0.42
17* 9.433 2.20 1.49710 81.6
18* -41.197 (可変)
19 -31.150 0.40 1.77250 49.6
20 6.300 1.35 1.69895 30.1
21 23.968 (可変)
22 18.250 2.90 1.83481 42.7
23 -16.866 0.40 1.95906 17.5
24 -50.673 (可変)
25 -12.731 1.15 1.92286 18.9
26 -5.159 0.65 1.88300 40.8
27 18.187 5.80
28 -19.320 0.85 1.43875 94.9
29 -12.469 2.00
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1
31 ∞ 0.40
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 5.55945e-001 A 4=-2.60391e-004 A 6=-4.93304e-006
A 8=-6.94191e-007 A10=-3.72078e-008

第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.08202e-004 A 6=-1.27580e-005
A 8=-1.40640e-006

第17面
K =-1.30809e+000 A 4= 1.20500e-003 A 6=-1.21473e-005
A 8=-2.75938e-006

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.24238e-004 A 6=-8.34708e-006
A 8=-2.37919e-006

超望遠(D)
焦点距離 199.97
Fナンバー 10.66
半画角（度） 0.95
レンズ全長 85.68
BF 2.93

d 5 29.29
d11 0.40
d18 5.93
d21 9.74
d24 4.24

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 43.24
2 6 -6.83
3 12 11.82
4 19 -14.99
5 22 17.76
6 25 -10.96（ＥＸＴ）
7 30 ∞

実施例５（主レンズのみ）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 40.624 0.90 1.85478 24.8
2 27.474 3.48 1.49700 81.5
3 -834.279 0.05
4 26.632 2.10 1.59282 68.6
5 77.811 (可変)
6 90.901 0.45 1.88300 40.8
7 6.209 3.65
8 -14.207 0.35 1.88300 40.8
9 70.259 0.05
10 18.246 1.70 1.95906 17.5
11 -131.675 (可変)
12* 7.561 2.10 1.49710 81.6
13* 109.371 1.34
14(絞り) ∞ 0.76
15 7.368 0.40 1.84666 23.9
16 5.934 0.42
17* 9.332 2.20 1.49710 81.6
18* -75.171 (可変)
19 -23.304 0.40 1.77250 49.6
20 11.379 1.35 1.69895 30.1
21 20.840 (可変)
22 18.878 2.90 1.83481 42.7
23 -15.446 0.40 1.95906 17.5
24 -44.065 (可変)
25 30.000 1.00 1.51633 64.1
26 ∞ 0.40
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-8.76743e-002 A 4=-6.83739e-004 A 6= 2.15783e-005
A 8=-2.71866e-008 A10=-7.52586e-008

第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.03263e-003 A 6= 9.30495e-005
A 8=-4.27306e-006

第17面
K =-5.02252e+000 A 4= 3.25174e-004 A 6= 1.63179e-004
A 8=-7.49297e-006

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.68936e-004 A 6= 1.29909e-004
A 8=-5.48637e-006

各種データ
ズーム比 29.28
広角(A) 中間(B) 望遠(C)
焦点距離 4.49 23.82 131.62
Fナンバー 3.12 4.98 6.62
半画角（度） 36.55 9.24 1.69
レンズ全長 65.16 73.94 86.45
BF 0.40 0.40 0.40

d 5 0.54 15.72 29.29
d11 25.87 6.64 0.40
d18 1.75 2.83 6.48
d21 2.41 2.39 19.44
d24 8.18 19.96 4.44

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 43.02
2 6 -6.65
3 12 11.44
4 19 -13.42
5 22 17.60
6 25 58.10

実施例５（コンバータレンズ系を装着したとき）

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 40.624 0.90 1.85478 24.8
2 27.474 3.48 1.49700 81.5
3 -834.279 0.05
4 26.632 2.10 1.59282 68.6
5 77.811 (可変)
6 90.901 0.45 1.88300 40.8
7 6.209 3.65
8 -14.207 0.35 1.88300 40.8
9 70.259 0.05
10 18.246 1.70 1.95906 17.5
11 -131.675 (可変)
12* 7.561 2.10 1.49710 81.6
13* 109.371 1.34
14(絞り) ∞ 0.76
15 7.368 0.40 1.84666 23.9
16 5.934 0.42
17* 9.332 2.20 1.49710 81.6
18* -75.171 (可変)
19 -23.304 0.40 1.77250 49.6
20 11.379 1.35 1.69895 30.1
21 20.840 (可変)
22 18.878 2.90 1.83481 42.7
23 -15.446 0.40 1.95906 17.5
24 -44.065 (可変)
25 -10.300 0.75 1.95906 17.5
26 -6.843 0.65 1.77250 49.6
27 8.595 4.63
28 33.429 2.00 1.49700 81.5
29 -9.409 2.00
30 30.000 1.00 1.51633 64.1
31 ∞ 0.40
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-8.76743e-002 A 4=-6.83739e-004 A 6= 2.15783e-005
A 8=-2.71866e-008 A10=-7.52586e-008

第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.03263e-003 A 6= 9.30495e-005
A 8=-4.27306e-006

第17面
K =-5.02252e+000 A 4= 3.25174e-004 A 6= 1.63179e-004
A 8=-7.49297e-006

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.68936e-004 A 6= 1.29909e-004
A 8=-5.48637e-006

超望遠(D)
焦点距離 200.00
Fナンバー 10.63
半画角（度） 0.95
レンズ全長 86.45
BF 0.40

d 5 29.29
d11 0.40
d18 6.19
d21 9.47
d24 4.67

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 43.02
2 6 -6.65
3 12 11.44
4 19 -13.42
5 22 17.60
6 25 -34.68（ＥＸＴ）
7 30 58.10

Ｌ０光学系ＭＳ主レンズ系ＥＸＴコンバーターレンズ系
Ｌ１第１レンズ群Ｌ２第２レンズ群Ｌ３第３レンズ群
Ｌ４第４レンズ群Ｌ５第５レンズ群Ｌ６第６レンズ群

Claims

フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ系を有する主レンズ系と、全系の焦点距離を拡大するコンバータレンズ系を有する光学系であって、
前記コンバータレンズ系は、前記フォーカスレンズ系がフォーカシングに際して移動するときに形成される空間に着脱可能であり、
前記コンバータレンズ系は光軸方向で最も広い空気間隔を境に物体側から像側へ順に負の屈折力のレンズ部Ｇｎと正の屈折力のレンズ部Ｇｐを有し、前記レンズ部Ｇｎの焦点距離をｆＮ、前記レンズ部Ｇｐの焦点距離をｆＰとするとき、
−９．３＜ｆＰ／ｆＮ＜−１．０
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
前記コンバータレンズ系の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲｆ、最も像側のレンズ面の曲率半径をＲｒとするとき、
２．０＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ−Ｒｒ）＜１００．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
前記レンズ部Ｇｎの最も像側のレンズ面の曲率半径をＲｎｒ、前記レンズ部Ｇｐの最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲｐｆとするとき、
−６００．０＜（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）／（Ｒｎｒ−Ｒｐｆ）＜０．０
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に記載の光学系。
前記レンズ部Ｇｎは物体側より像側に順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと、両レンズ面が凹形状の負レンズとを接合した接合レンズより構成され、前記レンズ部Ｇｐは像側が凸形状の正レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
前記光学系はズームレンズよりなり、前記コンバータレンズ系を光軸上に装着したときの前記コンバータレンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＳｋ、望遠端において前記コンバータレンズ系が前記主レンズ系に装着されていないときの前記主レンズ系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤとするとき、
０．００５＜Ｓｋ／ＴＤ＜０．０６０
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項に記載の光学系。
前記光学系はズームレンズよりなり、望遠端における前記フォーカスレンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＳＳｋ、前記コンバータレンズ系の光軸上の厚みをＣＴＤとするとき、
０．５０＜ＳＳｋ／ＣＴＤ＜１．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
前記光学系はズームレンズよりなり、望遠端において前記コンバータレンズ系を光軸上に装着するときの前記フォーカスレンズ系の移動量をＭ、前記コンバータレンズ系の光軸上の厚みをＣＴＤとするとき、
０．５０＜Ｍ／ＣＴＤ＜１．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
前記光学系はズームレンズよりなり、望遠端において前記コンバータレンズ系が光軸上に装着されていないときの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤ、前記コンバータレンズ系を光軸上に装着したときの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤＡとするとき、
ＴＤ／ＴＤＡ＝１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
前記主レンズ系は複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ系を備えるズームレンズであり、
望遠端において前記フォーカスレンズ系が移動するときに形成される空間に前記コンバータレンズ系が装着されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
前記主レンズ系は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであり、前記第５レンズ群は前記フォーカスレンズ系であり、望遠端において前記第５レンズ群が移動するときに形成される空間に前記コンバータレンズ系が装着されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
前記主レンズ系は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであり、前記第５レンズ群は前記フォーカスレンズ系であり、望遠端において前記第５レンズ群が移動するときに形成される空間に前記コンバータレンズ系が装着されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の光学系と該光学系によって形成される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。