JP2019008148A - コンバータレンズ及びそれを有するカメラ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で、特に倍率色収差を良好に補正した、交換レンズの焦点距離を変位させるコンバータレンズを提供する。【解決手段】撮像光学系である交換レンズと撮像装置の間に配置され、交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させるコンバータレンズであって、コンバータレンズ群の厚み、配置、像点までの距離等、構成するレンズの位置、部分分散比、焦点距離等が、諸条件式を満足する。【選択図】図１
Description
本発明は、交換レンズの像側に着脱可能に取り付けられ、全系の焦点距離を変位させるコンバータレンズ及びそれを有するカメラ装置に関し、例えば放送用テレビカメラ、映画用カメラ、写真用カメラ、ビデオカメラ等に好適なものである。
従来、放送用テレビカメラ、映画用カメラ、写真用カメラ、ビデオカメラ等では、交換レンズの焦点距離を変位させるために、交換レンズの像側に配置し、交換レンズの焦点距離を変換するコンバータレンズが提案されている。その中で、交換レンズを異なるカメラフォーマットに対応させるために利用されるコンバータレンズが知られている。例えば、特許文献１，２では色分解光学系を持つ２／３インチフォーマットカメラ専用レンズと撮像装置の間に配することで、スーパー３５ｍｍフォーマットカメラに対応可能となるコンバータレンズが提案されている。特許文献３では交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させる機能を有する光学系を内蔵した撮像装置が提案されている。
近年、放送用テレビカメラ、映画用カメラ、写真用カメラ、ビデオカメラ等の撮像装置は、高画素・高感度化が望まれている。高画素化を実現するためには画素ピッチを細かくする必要があるが、高感度化の達成には一定の画素サイズを必要とするため、大きな撮像素子を搭載した撮像装置が要求されている。一方で、ユーザーとしては既存の交換レンズ資産を利用したいという要望がある。そのため、例えば２／３インチフォーマットの交換レンズを、より大きい撮像素子を有した撮像装置に用いたいというニーズがある。この場合、交換レンズと撮像素子の間に、交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させる光学系を配置し、交換レンズのイメージサイズを拡大させる必要がある。このような用途に用いられるコンバータレンズでは、高画素化に対応した高解像度の画像の取得を可能とするため、諸収差を十分に抑制することが求められる。
しかしながら、特許文献１、２では、倍率色収差の補正に有利な像面側のレンズ群の硝材に改良の余地があり、倍率色収差の補正が不足している。特許文献３は、光学系内にフィルタを内蔵することを前提とし、像よりにレンズを配置する構成としているため、より物体側にレンズを配置する構成とすることで、コンバータレンズとしてはさらに良好な収差補正が可能となる。
そこで本発明では、交換レンズの焦点距離を変位させるコンバータレンズにおいて、レンズ配置を適切に行い、適切な硝材を使用することにより、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータ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、本発明のコンバータレンズは、撮像光学系である交換レンズと撮像装置の間に配置され、交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させるコンバータレンズであって、最も物体側のレンズ面頂点から前記コンバータレンズの物点までの光軸上の距離ｘ、前記最も物体側のレンズ面頂点から最も像側のレンズ面頂点までの光軸上の距離Ｌ、前記最も像側のレンズ面頂点から前記コンバータレンズの像点までの光軸上の距離ｙは、
１．１＜Ｌ／ｘ＜３．３
１．０＜Ｌ／ｙ＜８．０
を満たし、前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、前記最も物体側のレンズ面頂点から前記レンズの物体側の面頂点までの光軸上の距離ＬＮ、部分分散比θｇＦ、ｄ線基準のアッベ数νｄが、
ＬＮ＞０．５×Ｌ
θｇＦ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６５４
を満たす負レンズの焦点距離の平均値ｆ＿ｎｅｇ、コンバータレンズ全系の焦点距離ｆ＿ｃｏｎｖは、
−５．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．６
を満足することを特徴とする。
１．１＜Ｌ／ｘ＜３．３
１．０＜Ｌ／ｙ＜８．０
を満たし、前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、前記最も物体側のレンズ面頂点から前記レンズの物体側の面頂点までの光軸上の距離ＬＮ、部分分散比θｇＦ、ｄ線基準のアッベ数νｄが、
ＬＮ＞０．５×Ｌ
θｇＦ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６５４
を満たす負レンズの焦点距離の平均値ｆ＿ｎｅｇ、コンバータレンズ全系の焦点距離ｆ＿ｃｏｎｖは、
−５．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．６
を満足することを特徴とする。
但し、フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとしたとき、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。
本発明によれば、交換レンズの焦点距離を変位させるコンバータレンズにおいて、レンズ配置を適切に行い、適切な硝材を使用することにより、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズが得られる。
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。
本発明のコンバータレンズは、撮像用の交換レンズの像側に配置され、交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させる機能を有するコンバータレンズである。
各レンズ断面図において、左方が被写体（物体）側（前方）で、且つ、撮像光学系側であり、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ＭＬは撮影用の交換レンズ光学系であり、ＣＬは交換レンズ光学系と撮像面の間に配するコンバータレンズである。
本発明のコンバータレンズは、交換レンズの像側に装着されることで、装着後の全系の交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させ、イメージサークルを拡大させている。
各レンズ断面図において、左方が被写体（物体）側（前方）で、且つ、撮像光学系側であり、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ＭＬは撮影用の交換レンズ光学系であり、ＣＬは交換レンズ光学系と撮像面の間に配するコンバータレンズである。
本発明のコンバータレンズは、交換レンズの像側に装着されることで、装着後の全系の交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させ、イメージサークルを拡大させている。
図１は、本発明の実施例１（数値実施例１）のコンバータレンズのレンズ断面図である。図２は本発明の実施例１（数値実施例１）のコンバータレンズの光路図である。図３は本発明の実施例１（数値実施例１）のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端、無限遠合焦時のレンズ断面図である。
本発明のコンバータレンズは、撮像光学系である交換レンズと撮像装置の間に配置され、交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させるコンバータレンズであって、最も物体側のレンズ面頂点から前記コンバータレンズの物点までの光軸上の距離ｘ、前記最も物体側のレンズ面頂点から最も像側のレンズ面頂点までの光軸上の距離Ｌ、最も像側のレンズ面頂点からコンバータレンズの像点までの光軸上の距離ｙは、
１．１＜Ｌ／ｘ＜３．３ ・・・（１）
１．０＜Ｌ／ｙ＜８．０ ・・・（２）
を満たし、前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、前記最も物体側のレンズ面頂点から前記レンズの物体側の面頂点までの光軸上の距離ＬＮ、部分分散比θｇＦ、ｄ線基準のアッベ数νｄは、
ＬＮ＞０．５×Ｌ ・・・（３）
θｇＦ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６５４ ・・・（４）
を満たす負レンズの焦点距離の平均値ｆ＿ｎｅｇ、コンバータレンズ全系の焦点距離ｆ＿ｃｏｎｖは、
−５．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．６ ・・・（５）
を満足することを特徴とする。
１．１＜Ｌ／ｘ＜３．３ ・・・（１）
１．０＜Ｌ／ｙ＜８．０ ・・・（２）
を満たし、前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、前記最も物体側のレンズ面頂点から前記レンズの物体側の面頂点までの光軸上の距離ＬＮ、部分分散比θｇＦ、ｄ線基準のアッベ数νｄは、
ＬＮ＞０．５×Ｌ ・・・（３）
θｇＦ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６５４ ・・・（４）
を満たす負レンズの焦点距離の平均値ｆ＿ｎｅｇ、コンバータレンズ全系の焦点距離ｆ＿ｃｏｎｖは、
−５．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．６ ・・・（５）
を満足することを特徴とする。
ここで、コンバータレンズ中において条件式（３）を満たすレンズを後群、条件式（３）を満たさないレンズを前群と定義する。
条件式（１）において、ｘはコンバータレンズのレンズのうち最も物体側のレンズ面頂点と、交換レンズをコンバータレンズに装着した状態における交換レンズ単独の像点との光軸上の距離に等しい。条件式（２）において、ｙは交換レンズにコンバータレンズを装着した時の空気換算のバックフォーカスに等しい。
次に、条件式（１）、（２）を満たすことによる光学的作用について、図２に基づいて説明する。交換レンズの焦点距離を長焦点距離化するコンバータレンズでは、像側で軸上光線の比率と軸外光線の比率の差が大きくなりやすい。これは、交換レンズの結像点近傍で軸上光線の比率と軸外光線の比率の差が大きくなるため必然だが、特にイメージサイズの拡大機能を有するコンバータレンズで顕著となる。これは、コンバータレンズ中で、交換レンズの結像点より物体側に負のパワーをもつレンズを配置する必要があり、像面側で軸外光線の比率が高くなりやすいためである。一方、軸上光線の比率は像側に向かうにつれて低くなるため、像側に配置されたレンズは軸外光線に関する収差補正に好適となる。
条件式（１）を満たすことにより、交換レンズからコンバータレンズに入射する軸上光線と軸外光線の比率の差をつけ、収差補正の分担に有利な光学系とすることが可能となる。条件式（１）の上限を超えると、コンバータレンズが大型化するため好ましくない。条件式（１）の下限を超えると、交換レンズからコンバータレンズに入射する軸上光線と軸外光線の比率の差が小さくなり、光学系の全長も短くなるため像側の軸上光線と軸外光線の比率の差を十分つけられず、諸収差、特に歪曲収差、非点収差の良好な補正が困難となる。
条件式（２）を満たすことにより、像側での軸上光線と軸外光線の比率の差をつけ、収差補正の分担に有利なレンズ配置とすることが可能となる。
条件式（２）の上限を超えると、コンバータレンズの全長が大きくなってしまうため好ましくない。条件式（２）の下限を超えると、像側での軸上光線と軸外光線の比率の差が小さくなり、諸収差、特に歪曲収差や倍率色収差を十分に補正できなくなる。
条件式（３）、（４）、（５）を満たすことにより、像側の軸外光線の比率が高い位置に部分分散比の大きい負レンズを配置して、倍率色収差補正に好適な光学系とすることができる。
条件式（２）の上限を超えると、コンバータレンズの全長が大きくなってしまうため好ましくない。条件式（２）の下限を超えると、像側での軸上光線と軸外光線の比率の差が小さくなり、諸収差、特に歪曲収差や倍率色収差を十分に補正できなくなる。
条件式（３）、（４）、（５）を満たすことにより、像側の軸外光線の比率が高い位置に部分分散比の大きい負レンズを配置して、倍率色収差補正に好適な光学系とすることができる。
ここで、本発明で用いている光学素子（レンズ）の材料のアッベ数と部分分散比は以下の通りである。フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとすると、アッベ数νｄ、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは以下の通りである。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
現存する光学材料は、アッベ数νｄに対して部分分散比θｇＦは狭い範囲に存在する。また、アッベ数νｄが小さいほど部分分散比θｇＦが大きい、アッベ数νｄが大きいほど屈折率が低い傾向を持っている。ここで、屈折力φ１、φ２、アッベ数ν１、ν２の２枚のレンズ１、２で構成される薄肉密着系の色収差補正条件は、
φ１／ν１＋φ２／ν２＝Ｅ
で表される。ここで、レンズ１、２の合成屈折力φは、
φ＝φ１＋φ２
である。Ｅ＝０を満たすと、色収差においてＣ線とＦ線の結像位置が一致する。このとき、φ１、φ２は以下の式で表される。
φ１＝φ×ν１／（ν１−ν２）
φ２＝φ×ν２／（ν１−ν２）
φ１／ν１＋φ２／ν２＝Ｅ
で表される。ここで、レンズ１、２の合成屈折力φは、
φ＝φ１＋φ２
である。Ｅ＝０を満たすと、色収差においてＣ線とＦ線の結像位置が一致する。このとき、φ１、φ２は以下の式で表される。
φ１＝φ×ν１／（ν１−ν２）
φ２＝φ×ν２／（ν１−ν２）
ここで、軸外光線に関する収差のうち、倍率色収差補正について図１９に基づいて説明する。図１９はコンバータレンズ中の正の屈折力のレンズ群ＬＰによる倍率色収差の１次の色収差補正と２次スペクトル残存に関する模式図である。図１９のような正レンズ群ＬＰの色収差補正では、正レンズ１にアッベ数ν１の大きい材料、負レンズ２にアッベ数ν２の小さい材料を用いる。したがって、正レンズ１は部分分散比θ１が小さく、負レンズ２は部分分散比θ２が大きい。Ｃ線とＦ線で１次の倍率色収差を補正すると、ｇ線の結像点が光軸から離れる方向にずれる。Ｃ線、Ｆ線に対するｇ線の倍率色収差のズレ量を２次スペクトル量ΔＹと定義すると、
ΔＹ＝（１／φ）×（θ１−θ２）／（ν１−ν２）
で表される。
ΔＹ＝（１／φ）×（θ１−θ２）／（ν１−ν２）
で表される。
交換レンズにコンバータレンズ装着時の倍率色収差の２次スペクトルを良好に補正するには、軸外光線が高く、倍率色収差の２次スペクトルが顕著に発生する像側のレンズでの発生量を調節する必要がある。コンバータレンズではペッツバール和の補正のために、負レンズで高屈折率かつ低部分分散比、正レンズで低屈折率かつ高部分分散比の硝材が使われやすく、２次スペクトル量はマイナスとなりやすい。したがって、コンバータレンズ装着時の倍率色収差の２次スペクトルを良好に補正するには、２次スペクトル量ΔＹを大きくするような硝材を選択する必要がある。
条件式（３）は、コンバータレンズ内で像側の領域を規定している。
条件式（４）は、倍率色収差の２次スペクトルの補正に有効となる、部分分散比の大きい材料を規定している。
条件式（５）は、条件式（４）で規定される部分分散比の大きく、負の屈折力を有するレンズの屈折力を規定している。
条件式（４）は、倍率色収差の２次スペクトルの補正に有効となる、部分分散比の大きい材料を規定している。
条件式（５）は、条件式（４）で規定される部分分散比の大きく、負の屈折力を有するレンズの屈折力を規定している。
条件式（３）の下限を超えると、部分分散比の大きい負レンズを物体よりに配置することとなり、十分な倍率色収差補正の効果を得られない。
条件式（４）の下限を超えると、像側に配置された負レンズの部分分散比が低くなり過ぎ、倍率色収差の２次スペクトルの過補正を十分に緩和できなくなる。
条件式（５）の上限を超えると、部分分散比の大きい負レンズに十分なパワーがつかず、倍率色収差の２次スペクトルの過補正の緩和が不足する。条件式（５）の下限を超えると、負レンズのパワーが強くなり過ぎ、像面湾曲の良好な補正が困難となる。
条件式（４）の下限を超えると、像側に配置された負レンズの部分分散比が低くなり過ぎ、倍率色収差の２次スペクトルの過補正を十分に緩和できなくなる。
条件式（５）の上限を超えると、部分分散比の大きい負レンズに十分なパワーがつかず、倍率色収差の２次スペクトルの過補正の緩和が不足する。条件式（５）の下限を超えると、負レンズのパワーが強くなり過ぎ、像面湾曲の良好な補正が困難となる。
さらに本発明において、コンバータレンズの横倍率βは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
２＜β＜３．５ ・・・（６）
２＜β＜３．５ ・・・（６）
条件式（６）を満たす場合、像側で軸外光線の比率が高くなりやすくなり、コンバータレンズを前記構成とすることによる、倍率色収差補正の効果が高くなる。
条件式（６）の上限が満たされないと、コンバータレンズによる拡大率が大きくなるため、小型化が困難となる。条件式（６）の下限が満たされないと、軸上光線、軸外光線の比率の差が小さくなるため、本発明の色収差補正効果が小さくなる。
条件式（６）の上限が満たされないと、コンバータレンズによる拡大率が大きくなるため、小型化が困難となる。条件式（６）の下限が満たされないと、軸上光線、軸外光線の比率の差が小さくなるため、本発明の色収差補正効果が小さくなる。
さらに本発明において、後群中に含まれる正の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｒｐ、θｒｐ、後群中に含まれる負の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｒｎ、θｒｎとしたとき、次の条件式（７）を満たすことが望ましい。
−０．００９１＜（θｒｐ−θｒｎ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜−０．００２５
・・・（７）
−０．００９１＜（θｒｐ−θｒｎ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜−０．００２５
・・・（７）
条件式（７）は後群中の正レンズと負レンズの分散、部分分散比の関係を規定することにより、倍率色収差の２次スペクトルを良好に補正するための条件を規定している。
条件式（７）の上限が満たされないと、軸外光線の比率が高い後群での２次スペクトルが補正過剰となり、倍率色収差の２次スペクトルの良好な補正が困難となる。条件式（７）の下限が満たされないと、２次スペクトルの補正のために正レンズ、負レンズそれぞれに強い屈折力を付与することとなり、諸収差の良好な補正が困難となる。
条件式（７）の上限が満たされないと、軸外光線の比率が高い後群での２次スペクトルが補正過剰となり、倍率色収差の２次スペクトルの良好な補正が困難となる。条件式（７）の下限が満たされないと、２次スペクトルの補正のために正レンズ、負レンズそれぞれに強い屈折力を付与することとなり、諸収差の良好な補正が困難となる。
さらに本発明において、コンバータレンズ中で負の屈折力を有するレンズの平均屈折率をＮｎ＿ａｖｅとしたとき、次の条件式（８）を満たすことが望ましい。
１．７５＜Ｎｎ＿ａｖｅ＜２．０５ ・・・（８）
１．７５＜Ｎｎ＿ａｖｅ＜２．０５ ・・・（８）
条件式（８）を満たすことにより屈折力の強い負レンズに高屈折率の材料を用いることで、負レンズの曲率が緩くなり、球面収差を良好に補正できる。さらに、ペッツバール和の補正に有利になり、画面周辺部での像面湾曲を良好に補正できる。
条件式（８）の上限が満たされないと、負レンズ全てに分散の大きな材料を使用することとなり、色収差の良好な補正が困難となる。条件式（８）の下限が満たされないと、負レンズの屈折力が小さくなりすぎ、球面収差や像面湾曲を十分に補正できなくなる。
条件式（８）の上限が満たされないと、負レンズ全てに分散の大きな材料を使用することとなり、色収差の良好な補正が困難となる。条件式（８）の下限が満たされないと、負レンズの屈折力が小さくなりすぎ、球面収差や像面湾曲を十分に補正できなくなる。
さらに本発明において、正の屈折力をもつレンズ成分のうち、最も像側に配置されたものの焦点距離をｆｒｅａｒ＿Ｌｃとしたとき、次の条件式（９）を満たすことが好ましい。
０．８＜Ｌ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜４．０ ・・・（９）
ここでレンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズを指す。
０．８＜Ｌ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜４．０ ・・・（９）
ここでレンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズを指す。
条件式（９）を満たすことにより、小型化を達成し、主に前群中の負の屈折力をレンズで発生する歪曲収差を相殺し、良好に歪曲収差を補正することができる。
条件式（９）の上限が満たされないと、コンバータレンズ光学系が長くなり、全系の小型化を達成することが困難となる。条件式（９）の下限が満たされないと、前記レンズ成分による歪曲収差の補正が不足するため、良好に歪曲収差を補正することが困難となる。
条件式（９）の上限が満たされないと、コンバータレンズ光学系が長くなり、全系の小型化を達成することが困難となる。条件式（９）の下限が満たされないと、前記レンズ成分による歪曲収差の補正が不足するため、良好に歪曲収差を補正することが困難となる。
さらに本発明において、コンバータレンズ内の最も物体側に負の屈折力を持つレンズ成分が配置され、該レンズ成分の焦点距離をｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃとしたとき、次の条件式（１０）を満たすことが好ましい。
−２．５＜ｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜−０．３ ・・・（１０）
−２．５＜ｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜−０．３ ・・・（１０）
条件式（１０）式を満たすことにより、前群と後群の収差分担を適切に行い、諸収差を良好に補正可能となる。
条件式（１０）の上限が満たされないと、最も物体側に配置された負のレンズ成分の屈折力が強くなり過ぎ、諸収差の良好な補正が困難となる。条件式（１０）の下限が満たされないと、最も物体側に配置された負のレンズ成分の屈折力が弱くなり過ぎ、最も像側に配置された正のレンズ成分との間隔を十分とらなければ良好な収差分担ができなくなり、コンバータレンズの小型化が困難となる。
条件式（１０）の上限が満たされないと、最も物体側に配置された負のレンズ成分の屈折力が強くなり過ぎ、諸収差の良好な補正が困難となる。条件式（１０）の下限が満たされないと、最も物体側に配置された負のレンズ成分の屈折力が弱くなり過ぎ、最も像側に配置された正のレンズ成分との間隔を十分とらなければ良好な収差分担ができなくなり、コンバータレンズの小型化が困難となる。
さらに本発明において、次の条件式（１１）を満たす正レンズが、後群に１枚以上含まれることが好ましい。
θｇＦ＿ｎ＜−０．００２５６×νｄ＋０．６７９ ・・・（１１）
θｇＦ＿ｎ＜−０．００２５６×νｄ＋０．６７９ ・・・（１１）
条件式（１１）を満たす正レンズを後群に１枚以上有することで、倍率色収差の過補正の緩和に好適となる。
後群中に含まれる正レンズ全てが、条件式（１１）の上限を満たさないと、正レンズの部分分散比が高くなり過ぎ、倍率色収差の過補正の緩和が不足する。後群中に含まれる正レンズ全てが、条件式（１１）の下限を満たさないと、正レンズに屈折率の高い硝材を使用することとなり、ペッツバール和の補正が困難となる。
後群中に含まれる正レンズ全てが、条件式（１１）の上限を満たさないと、正レンズの部分分散比が高くなり過ぎ、倍率色収差の過補正の緩和が不足する。後群中に含まれる正レンズ全てが、条件式（１１）の下限を満たさないと、正レンズに屈折率の高い硝材を使用することとなり、ペッツバール和の補正が困難となる。
さらに本発明において、前群中に含まれる正の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｆｐ、θｆｐ、前群中に含まれる負の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｆｎ、θｆｎとしたとき、次の条件式（１２）を満たすことが望ましい。
−０．００８５＜（θｆｐ―θｆｎ）／（νｆｐ―νｆｎ）＜−０．００１６
・・・（１２）
−０．００８５＜（θｆｐ―θｆｎ）／（νｆｐ―νｆｎ）＜−０．００１６
・・・（１２）
条件式（１２）は前群中の正レンズと負レンズの分散、部分分散比の関係を規定することにより、倍率色収差の２次スペクトルをより良好に補正するための条件を規定している。
条件式（１２）の上限が満たされないと、前群での２次スペクトルが補正過剰となり、倍率色収差の２次スペクトルの良好な補正が困難となる。条件式（１２）の下限が満たされないと、２次スペクトルの補正のために正レンズ、負レンズそれぞれに強い屈折力を付与することとなり、諸収差の良好な補正が困難となる。
条件式（１２）の上限が満たされないと、前群での２次スペクトルが補正過剰となり、倍率色収差の２次スペクトルの良好な補正が困難となる。条件式（１２）の下限が満たされないと、２次スペクトルの補正のために正レンズ、負レンズそれぞれに強い屈折力を付与することとなり、諸収差の良好な補正が困難となる。
さらに本発明において、屈折力をもつレンズのうち、最も像側のレンズ面が像側に凸面を向けることが好ましい。
最も像側のレンズ面が像側に凸面となることにより、非点収差、歪曲収差を良好に補正可能となる。
さらに本発明において、コンバータレンズ光学系中に正の屈折力をもつレンズを３枚以上、負の屈折力をもつレンズを３枚以上有することが好ましい。
最も像側のレンズ面が像側に凸面となることにより、非点収差、歪曲収差を良好に補正可能となる。
さらに本発明において、コンバータレンズ光学系中に正の屈折力をもつレンズを３枚以上、負の屈折力をもつレンズを３枚以上有することが好ましい。
さらに好ましくは条件式（１）、（２）、（４）乃至（１２）の数値範囲を次の如く設定することが好ましい。
１．５＜Ｌ／ｘ＜３．２ ・・・（１ａ）
３．０＜Ｌ／ｙ＜７．５ ・・・（２ａ）
θｇＦ＿ｎ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６６２ ・・・（４ａ）
−２．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．５ ・・・（５ａ）
２．２＜β＜２．９ ・・・（６ａ）
−０．００６６＜（θｒｐ−θｒｎ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜−０．００３０
・・・（７ａ）
１．８０＜Ｎｎ＿ａｖｅ＜２．００ ・・・（８ａ）
１．５＜Ｌ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜３．０ ・・・（９ａ）
−２．０＜ｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜−０．５ ・・・（１０ａ）
θｇＦ＿ｎ＜−０．００２５６×νｄ＋０．６７７ ・・・（１１）
−０．００７５＜（θｆｐ−θｆｎ）／（νｆｐ−νｆｎ）＜−０．００２０
・・・（１２ａ）
１．５＜Ｌ／ｘ＜３．２ ・・・（１ａ）
３．０＜Ｌ／ｙ＜７．５ ・・・（２ａ）
θｇＦ＿ｎ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６６２ ・・・（４ａ）
−２．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．５ ・・・（５ａ）
２．２＜β＜２．９ ・・・（６ａ）
−０．００６６＜（θｒｐ−θｒｎ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜−０．００３０
・・・（７ａ）
１．８０＜Ｎｎ＿ａｖｅ＜２．００ ・・・（８ａ）
１．５＜Ｌ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜３．０ ・・・（９ａ）
−２．０＜ｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜−０．５ ・・・（１０ａ）
θｇＦ＿ｎ＜−０．００２５６×νｄ＋０．６７７ ・・・（１１）
−０．００７５＜（θｆｐ−θｆｎ）／（νｆｐ−νｆｎ）＜−０．００２０
・・・（１２ａ）
以下に本発明の撮像装置の具体的な構成について、実施例１に相当する数値実施例１の光学系の特徴により説明する。
図４は、本発明の各実施例のコンバータレンズを装着する、一例としての交換レンズの広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図５は、交換レンズの広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。また、焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の数値実施例においても、全て同じである。
図４は、本発明の各実施例のコンバータレンズを装着する、一例としての交換レンズの広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図５は、交換レンズの広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。また、焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の数値実施例においても、全て同じである。
図４において、物体側から像側へ順に配列された、合焦用の正の屈折力の第１レンズ群（フォーカスレンズ群）Ｕ１を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエータ）Ｕ２を有している。さらに、第２レンズ群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３レンズ群（コンペンセータ）Ｕ３を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第４レンズ群（リレーレンズ群）Ｕ４を有している。第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍系を構成している。ＳＰは開口絞りであり、第４レンズ群Ｕ４の物体側に配置されている。Ｐは色分解光学系や光学フィルタであり、ガラスブロックとして示している。ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。
縦収差図において、球面収差における直線と二点鎖線と一点鎖線、点線は各々ｅ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線である。非点収差における点線と実線は各々メリディオナル像面、サジタル像面であり、倍率色収差における二点鎖線と一点鎖線、点線は各々ｇ線、Ｃ線、Ｆ線である。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。縦収差図では、球面収差は０．５ｍｍ、非点収差は０．５ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．１ｍｍのスケールで描かれている。
図６は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に１７．４７ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。なお、以後の説明において、コンバータレンズに含まれるレンズを物体側から配置された順序ｉに応じてＧｉと記載することとする。また、接合レンズを構成する単レンズそれぞれに個別の符号を付与するものとする。光学系は、物体側から順に物体側に凸の負メニスカスレンズＧ１、両凸レンズＧ２と両凹レンズＧ３との接合レンズ、両凹レンズＧ４と物体側に凸の正メニスカスレンズＧ５との接合レンズ、両凸レンズＧ６と両凹レンズＧ７との接合レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ８と両凸レンズＧ９との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ５、後群はＧ６からＧ９である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを２．６９倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図７は、本実施例のコンバータレンズのレンズ断面図である。図７において、ＣＬはコンバータレンズである。また、ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図８は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に２０．５２ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。光学系は、物体側から順に物体側に凸の負メニスカスレンズＧ１と物体側に凸の正メニスカスレンズＧ２との接合レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ３と両凸レンズＧ４との接合レンズ、両凹レンズＧ５と物体側に凸の正メニスカスレンズＧ６との接合レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ７と両凸レンズＧ８との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ４、後群はＧ５からＧ８である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを２．６９倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図９は、本実施例のコンバータレンズのレンズ断面図である。図９において、ＣＬはコンバータレンズである。また、ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図１０は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に２１．０８ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。光学系は、物体側から順に物体側に凸の負メニスカスレンズＧ１、両凸レンズＧ２と両凹レンズＧ３との接合レンズ、両凹レンズＧ４と両凸レンズＧ５との接合レンズ、物体側に凹の正メニスカスレンズＧ６と物体側に凹の負メニスカスレンズＧ７との接合レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ８と両凸レンズＧ９との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ５、後群はＧ６からＧ９である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを２．６９倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図１１は、本実施例のコンバータレンズのレンズ断面図である。図１１において、ＣＬはコンバータレンズである。また、ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図１２は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に１６．８０ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。光学系は、両凹レンズＧ１、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ２と両凸レンズＧ３との接合レンズ、両凹レンズＧ４と両凸レンズＧ５との接合レンズ、両凹レンズＧ６と両凸レンズＧ７との接合レンズ、両凹レンズＧ８と両凸レンズＧ９との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ５、後群はＧ６からＧ９である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを２．５５倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図１３は、本実施例のコンバータレンズのレンズ断面図である。図１３において、ＣＬはコンバータレンズである。また、ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図１４は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に２２．３９ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。光学系は、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ１、両凸レンズＧ２と両凹レンズＧ３との接合レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ４と両凸レンズＧ５と両凹レンズＧ６との接合レンズ、両凸レンズＧ７、物体側に凸の負メニスカスレンズＧ８と両凸レンズＧ９との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ５、後群はＧ６からＧ９である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを３．１５倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図１５は、本実施例のコンバータレンズのレンズ断面図である。図１５において、ＣＬはコンバータレンズである。また、ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図１６は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に２４．７９ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。光学系は、両凹レンズＧ１と物体側に凸の正メニスカスレンズＧ２との接合レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズＧ３と物体側に凸の負メニスカスレンズＧ４との接合レンズ、両凸レンズＧ５と像側に凸の負メニスカスレンズＧ６との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ４、後群はＧ５からＧ６である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを２．０９倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図１７は、本実施例のコンバータレンズのレンズ断面図である。図１７において、ＣＬはコンバータレンズである。また、ＩＰは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図１８は、本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着した状態で、交換レンズが広角端で無限遠に合焦しているときの縦収差図である。本実施例のコンバータレンズは、第１面が、交換レンズの最も像側の面である第５５面から像側に２５．７５ｍｍの位置になるように配置されている。
次に、本実施例における光学系について説明する。光学系は、両凹レンズＧ１と物体側に凸の正メニスカスレンズＧ２との接合レンズ、両凸レンズＧ３と両凹レンズＧ４と物体側に凸の正メニスカスレンズＧ５ｓとの接合レンズ、両凸レンズＧ６と像側に凸の負メニスカスレンズＧ７との接合レンズで構成されている。本実施例の前群はＧ１からＧ５、後群はＧ６からＧ７である。本実施例のコンバータレンズを交換レンズに装着することで、交換レンズのイメージサークルを２．０９倍に拡大させている。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（１２）の条件式を満足しており、小型で、諸収差、特に倍率色収差を良好に補正したコンバータレンズを達成している。
図２０は本発明の一例としての撮像装置の要部概略図である。図２０において１０２は実施例１〜７のいずれかのコンバータレンズである。１０１はマスターレンズ光学系、１２４はカメラ（カメラ装置）である。コンバータレンズ１０２はカメラ１２４に対して着脱可能となっており、マスターレンズ光学系１０１はコンバータレンズ１０２に着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４にコンバータレンズ１０２とマスターレンズ光学系１０１を装着することで構成される撮像装置である。
マスターレンズ光学系１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用の最終レンズ群Ｒを有している。
変倍部ＬＺは変倍のために光軸上を移動するレンズ群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。１１４、１１５は各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。
変倍部ＬＺは変倍のために光軸上を移動するレンズ群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。１１４、１１５は各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。
１１６〜１１８は駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｆや変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出するためのエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタに相当するガラスブロックである。１１０はマスターレンズ光学系１０１とコンバータレンズ１０２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。
また、１１１、１２２はカメラ１２４、コンバータレンズ１０２及びマスターレンズ光学系１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。このように本発明のコンバータレンズをカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。以下に本発明の実施例に対応する数値実施例を示す。各数値実施例においていずれも、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは第ｉ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間隔、ｎｄｉ、νｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の光学部材の屈折率とアッベ数である。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。最後の３つの面は、フィルタ等のガラスブロックである。
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「ｅ−Ｚ」は「×１０-Z」を意味する。
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。
＜交換レンズ＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
1* 17634.271 4.70 1.69680 55.5 183.19 0.5434
2 109.899 46.92 152.38
3 -201.325 4.50 1.69680 55.5 151.93 0.5434
4 1829.577 0.15 155.00
5 283.523 12.64 1.80518 25.4 158.03 0.6161
6 2167.464 5.15 157.76
7 -2805.896 18.49 1.48749 70.2 157.47 0.5300
8 -196.467 0.20 157.29
9 -1000.469 4.40 1.80518 25.4 149.49 0.6161
10 603.998 16.55 1.48749 70.2 146.78 0.5300
11 -307.782 32.56 146.03
12 315.156 17.48 1.48749 70.2 155.94 0.5300
13 -596.320 0.15 156.09
14 191.137 4.40 1.80518 25.4 155.18 0.6161
15 118.065 0.39 149.21
16 119.291 35.44 1.48749 70.2 149.24 0.5300
17 -534.936 0.15 148.58
18* 200.940 12.13 1.62041 60.3 141.59 0.5427
19 826.607 (可変) 140.30
20 129.425 1.50 1.88300 40.8 52.29 0.5667
21 64.705 6.90 48.69
22 -200.592 1.50 1.72916 54.7 47.84 0.5444
23 41.776 10.46 1.84666 23.8 43.43 0.6205
24 -106.134 1.50 1.72916 54.7 42.53 0.5444
25 86.715 6.25 41.00
26 -81.264 1.50 1.88300 40.8 40.91 0.5667
27 227.627 (可変) 41.93
28 600.754 6.75 1.62041 60.3 51.99 0.5427
29 -114.148 0.15 52.85
30 117.668 11.71 1.48749 70.2 53.85 0.5300
31 -75.558 0.09 53.66
32 -76.874 1.60 1.80518 25.4 53.57 0.6161
33 -134.820 0.15 53.89
34 86.226 1.60 1.80518 25.4 52.65 0.6161
35 48.805 10.30 1.48749 70.2 50.88 0.5300
36 2324.271 0.15 50.18
37 94.552 6.65 1.62041 60.3 49.18 0.5427
38 -6865.358 (可変) 47.86
39(絞り) ∞ 3.42 29.98
40 -46.195 1.50 1.77250 49.6 29.29 0.5520
41 36.572 7.11 1.78472 25.7 28.98 0.6161
42 -43.549 1.50 1.77250 49.6 28.89 0.5520
43 69.864 5.93 28.57
44 -41.024 19.74 1.77250 49.6 28.98 0.5520
45 -41.228 8.40 37.08
46 -195.562 4.78 1.62041 60.3 37.58 0.5427
47 -59.391 0.20 37.84
48 277.984 1.80 1.88300 40.8 36.81 0.5667
49 37.998 7.73 1.48749 70.2 35.68 0.5300
50 -82.491 0.20 35.71
51 81.354 8.17 1.48749 70.2 34.96 0.5300
52 -31.106 1.80 1.83400 37.2 34.70 0.5776
53 -201.103 0.20 35.02
54 180.091 6.65 1.48749 70.2 34.93 0.5300
55 -40.373 5.00 34.74
56 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00 0.5664
57 ∞ 13.20 1.51633 64.2 40.00 0.5352
58 ∞ 12.00 40.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 1.68492e+004 A 4= 2.64785e-008 A 6=-1.47610e-012 A 8= 8.96960e-017 A10=-3.30657e-021
第18面
K =-1.44619e-001 A 4=-7.46282e-009 A 6=-2.04300e-013 A 8= 1.70939e-017 A10=-3.75331e-021
各種データ
焦点距離 6.70
Fナンバー 1.50
半画角 39.38
像高 5.50
レンズ全長 589.19
BF 46.17
d19 3.93
d27 173.49
d38 1.30
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 328.64
前側主点位置 114.80
後側主点位置 5.30
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 120.59 216.39 131.11 72.76
2 20 -30.00 29.61 13.82 -6.54
3 28 50.00 39.16 11.50 -15.21
4 39 40.05 130.33 45.82 10.33
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
1* 17634.271 4.70 1.69680 55.5 183.19 0.5434
2 109.899 46.92 152.38
3 -201.325 4.50 1.69680 55.5 151.93 0.5434
4 1829.577 0.15 155.00
5 283.523 12.64 1.80518 25.4 158.03 0.6161
6 2167.464 5.15 157.76
7 -2805.896 18.49 1.48749 70.2 157.47 0.5300
8 -196.467 0.20 157.29
9 -1000.469 4.40 1.80518 25.4 149.49 0.6161
10 603.998 16.55 1.48749 70.2 146.78 0.5300
11 -307.782 32.56 146.03
12 315.156 17.48 1.48749 70.2 155.94 0.5300
13 -596.320 0.15 156.09
14 191.137 4.40 1.80518 25.4 155.18 0.6161
15 118.065 0.39 149.21
16 119.291 35.44 1.48749 70.2 149.24 0.5300
17 -534.936 0.15 148.58
18* 200.940 12.13 1.62041 60.3 141.59 0.5427
19 826.607 (可変) 140.30
20 129.425 1.50 1.88300 40.8 52.29 0.5667
21 64.705 6.90 48.69
22 -200.592 1.50 1.72916 54.7 47.84 0.5444
23 41.776 10.46 1.84666 23.8 43.43 0.6205
24 -106.134 1.50 1.72916 54.7 42.53 0.5444
25 86.715 6.25 41.00
26 -81.264 1.50 1.88300 40.8 40.91 0.5667
27 227.627 (可変) 41.93
28 600.754 6.75 1.62041 60.3 51.99 0.5427
29 -114.148 0.15 52.85
30 117.668 11.71 1.48749 70.2 53.85 0.5300
31 -75.558 0.09 53.66
32 -76.874 1.60 1.80518 25.4 53.57 0.6161
33 -134.820 0.15 53.89
34 86.226 1.60 1.80518 25.4 52.65 0.6161
35 48.805 10.30 1.48749 70.2 50.88 0.5300
36 2324.271 0.15 50.18
37 94.552 6.65 1.62041 60.3 49.18 0.5427
38 -6865.358 (可変) 47.86
39(絞り) ∞ 3.42 29.98
40 -46.195 1.50 1.77250 49.6 29.29 0.5520
41 36.572 7.11 1.78472 25.7 28.98 0.6161
42 -43.549 1.50 1.77250 49.6 28.89 0.5520
43 69.864 5.93 28.57
44 -41.024 19.74 1.77250 49.6 28.98 0.5520
45 -41.228 8.40 37.08
46 -195.562 4.78 1.62041 60.3 37.58 0.5427
47 -59.391 0.20 37.84
48 277.984 1.80 1.88300 40.8 36.81 0.5667
49 37.998 7.73 1.48749 70.2 35.68 0.5300
50 -82.491 0.20 35.71
51 81.354 8.17 1.48749 70.2 34.96 0.5300
52 -31.106 1.80 1.83400 37.2 34.70 0.5776
53 -201.103 0.20 35.02
54 180.091 6.65 1.48749 70.2 34.93 0.5300
55 -40.373 5.00 34.74
56 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00 0.5664
57 ∞ 13.20 1.51633 64.2 40.00 0.5352
58 ∞ 12.00 40.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 1.68492e+004 A 4= 2.64785e-008 A 6=-1.47610e-012 A 8= 8.96960e-017 A10=-3.30657e-021
第18面
K =-1.44619e-001 A 4=-7.46282e-009 A 6=-2.04300e-013 A 8= 1.70939e-017 A10=-3.75331e-021
各種データ
焦点距離 6.70
Fナンバー 1.50
半画角 39.38
像高 5.50
レンズ全長 589.19
BF 46.17
d19 3.93
d27 173.49
d38 1.30
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 328.64
前側主点位置 114.80
後側主点位置 5.30
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 120.59 216.39 131.11 72.76
2 20 -30.00 29.61 13.82 -6.54
3 28 50.00 39.16 11.50 -15.21
4 39 40.05 130.33 45.82 10.33
＜数値実施例１＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 135.405 2.00 1.88300 40.8 27.42 0.5667
57 27.120 2.00 25.57
58 29.095 6.57 1.73800 32.3 25.84 0.5899
59 -54.825 2.00 1.88300 40.8 25.15 0.5667
60 47.451 21.19 23.83
61 -608.566 2.00 1.85150 40.8 22.96 0.5695
62 17.259 5.78 1.67270 32.1 22.92 0.5988
63 90.246 2.00 23.33
64 59.705 7.82 1.64769 33.8 24.64 0.5938
65 -19.457 2.00 2.00100 29.1 24.91 0.5997
66 55.374 0.95 28.09
67 49.421 2.00 1.95906 17.5 31.59 0.6598
68 23.915 15.22 1.85478 24.8 33.44 0.6122
69 -30.680 13.00 34.83
像面 ∞
各種データ
焦点距離 18.03
Fナンバー 4.03
半画角 39.38
像高 14.80
BF 13.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 498.78
前側主点位置 126.65
後側主点位置 -5.03
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 135.405 2.00 1.88300 40.8 27.42 0.5667
57 27.120 2.00 25.57
58 29.095 6.57 1.73800 32.3 25.84 0.5899
59 -54.825 2.00 1.88300 40.8 25.15 0.5667
60 47.451 21.19 23.83
61 -608.566 2.00 1.85150 40.8 22.96 0.5695
62 17.259 5.78 1.67270 32.1 22.92 0.5988
63 90.246 2.00 23.33
64 59.705 7.82 1.64769 33.8 24.64 0.5938
65 -19.457 2.00 2.00100 29.1 24.91 0.5997
66 55.374 0.95 28.09
67 49.421 2.00 1.95906 17.5 31.59 0.6598
68 23.915 15.22 1.85478 24.8 33.44 0.6122
69 -30.680 13.00 34.83
像面 ∞
各種データ
焦点距離 18.03
Fナンバー 4.03
半画角 39.38
像高 14.80
BF 13.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 498.78
前側主点位置 126.65
後側主点位置 -5.03
＜数値実施例２＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 382.090 2.00 1.88300 40.8 24.00 0.5667
57 24.951 3.21 1.64769 33.8 22.66 0.5938
58 51.528 16.04 22.24
59 825.127 2.00 1.83481 42.7 21.52 0.5648
60 14.624 9.70 1.78472 25.7 21.12 0.6161
61 -50.294 2.00 21.10
62 -30.428 2.00 2.00100 29.1 20.80 0.5997
63 18.485 6.28 1.72825 28.5 22.53 0.6077
64 130.009 5.00 24.11
65 49.326 2.00 1.95906 17.5 33.67 0.6598
66 30.693 13.81 1.65412 39.7 34.36 0.5737
67 -28.043 13.68 35.47
像面 ∞
焦点距離 18.03
Fナンバー 4.03
半画角 39.38
像高 14.80
BF 13.68
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 632.39
前側主点位置 126.51
後側主点位置 -4.35
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 382.090 2.00 1.88300 40.8 24.00 0.5667
57 24.951 3.21 1.64769 33.8 22.66 0.5938
58 51.528 16.04 22.24
59 825.127 2.00 1.83481 42.7 21.52 0.5648
60 14.624 9.70 1.78472 25.7 21.12 0.6161
61 -50.294 2.00 21.10
62 -30.428 2.00 2.00100 29.1 20.80 0.5997
63 18.485 6.28 1.72825 28.5 22.53 0.6077
64 130.009 5.00 24.11
65 49.326 2.00 1.95906 17.5 33.67 0.6598
66 30.693 13.81 1.65412 39.7 34.36 0.5737
67 -28.043 13.68 35.47
像面 ∞
焦点距離 18.03
Fナンバー 4.03
半画角 39.38
像高 14.80
BF 13.68
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 632.39
前側主点位置 126.51
後側主点位置 -4.35
＜数値実施例３＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 257.849 2.00 1.75500 52.3 25.42 0.5475
57 28.260 5.78 23.79
58 50.279 5.96 1.73800 32.3 23.89 0.5899
59 -29.540 2.00 1.88300 40.8 23.48 0.5667
60 56.402 18.79 22.86
61 -96.422 3.00 1.88300 40.8 25.55 0.5667
62 22.450 9.65 1.69895 30.1 27.34 0.6030
63 -41.939 0.20 28.43
64 -122.696 8.36 1.63980 34.5 28.86 0.5922
65 -18.560 2.00 1.80518 25.4 29.34 0.6161
66 -258.825 3.80 33.01
67 193.347 2.00 1.89286 20.4 36.55 0.6393
68 42.189 12.38 1.80000 29.8 37.94 0.6017
69 -35.603 13.00 38.63
像面 ∞
焦点距離 18.03
Fナンバー 4.03
半画角 39.38
像高 14.80
BF 13.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 125.44
前側主点位置 128.88
後側主点位置 -5.03
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 257.849 2.00 1.75500 52.3 25.42 0.5475
57 28.260 5.78 23.79
58 50.279 5.96 1.73800 32.3 23.89 0.5899
59 -29.540 2.00 1.88300 40.8 23.48 0.5667
60 56.402 18.79 22.86
61 -96.422 3.00 1.88300 40.8 25.55 0.5667
62 22.450 9.65 1.69895 30.1 27.34 0.6030
63 -41.939 0.20 28.43
64 -122.696 8.36 1.63980 34.5 28.86 0.5922
65 -18.560 2.00 1.80518 25.4 29.34 0.6161
66 -258.825 3.80 33.01
67 193.347 2.00 1.89286 20.4 36.55 0.6393
68 42.189 12.38 1.80000 29.8 37.94 0.6017
69 -35.603 13.00 38.63
像面 ∞
焦点距離 18.03
Fナンバー 4.03
半画角 39.38
像高 14.80
BF 13.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 125.44
前側主点位置 128.88
後側主点位置 -5.03
＜数値実施例４＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 -225.568 2.00 1.88300 40.8 25.75 0.5667
57 26.692 3.48 25.75
58 37.845 2.00 2.00100 29.1 23.71 0.5997
59 22.349 6.87 1.76182 26.5 23.44 0.6136
60 -47.131 7.26 23.60
61 -65.561 2.97 2.00100 29.1 21.49 0.5997
62 29.325 10.49 1.59270 35.3 21.71 0.5933
63 -18.949 0.20 22.89
64 -20.110 2.00 2.00100 29.1 22.58 0.5997
65 50.273 10.00 1.76182 26.5 25.59 0.6136
66 -39.598 7.40 28.81
67 -63.500 2.00 1.80810 22.8 32.17 0.6307
68 215.324 8.33 1.73800 32.3 34.38 0.5899
69 -30.748 45.00 35.38
像面 ∞
焦点距離 17.10
Fナンバー 3.82
半画角 39.38
像高 14.04
BF 45.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 2771.11
前側主点位置 125.17
後側主点位置 27.90
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 -225.568 2.00 1.88300 40.8 25.75 0.5667
57 26.692 3.48 25.75
58 37.845 2.00 2.00100 29.1 23.71 0.5997
59 22.349 6.87 1.76182 26.5 23.44 0.6136
60 -47.131 7.26 23.60
61 -65.561 2.97 2.00100 29.1 21.49 0.5997
62 29.325 10.49 1.59270 35.3 21.71 0.5933
63 -18.949 0.20 22.89
64 -20.110 2.00 2.00100 29.1 22.58 0.5997
65 50.273 10.00 1.76182 26.5 25.59 0.6136
66 -39.598 7.40 28.81
67 -63.500 2.00 1.80810 22.8 32.17 0.6307
68 215.324 8.33 1.73800 32.3 34.38 0.5899
69 -30.748 45.00 35.38
像面 ∞
焦点距離 17.10
Fナンバー 3.82
半画角 39.38
像高 14.04
BF 45.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 2771.11
前側主点位置 125.17
後側主点位置 27.90
＜数値実施例５＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 344.687 2.00 1.95375 32.3 24.70 0.5898
57 32.148 1.69 23.37
58 50.115 6.95 1.80518 25.4 23.44 0.6161
59 -28.227 2.00 1.88300 40.8 22.90 0.5667
60 63.719 16.78 22.22
61 102.144 2.00 2.00100 29.1 23.45 0.5997
62 15.055 11.35 1.76182 26.5 22.93 0.6136
63 -20.532 2.00 1.95375 32.3 23.52 0.5898
64 46.026 2.76 26.19
65 58.781 5.84 1.80518 25.4 32.35 0.6161
66 1390.014 1.96 34.01
67 166.839 2.00 2.10195 16.8 36.59 0.6719
68 40.267 17.67 1.73800 32.3 40.04 0.5899
69 -29.026 11.51 42.91
像面 ∞
焦点距離 21.07
Fナンバー 4.71
半画角 39.38
像高 17.30
BF 11.51
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 280.83
前側主点位置 130.68
後側主点位置 -9.56
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 344.687 2.00 1.95375 32.3 24.70 0.5898
57 32.148 1.69 23.37
58 50.115 6.95 1.80518 25.4 23.44 0.6161
59 -28.227 2.00 1.88300 40.8 22.90 0.5667
60 63.719 16.78 22.22
61 102.144 2.00 2.00100 29.1 23.45 0.5997
62 15.055 11.35 1.76182 26.5 22.93 0.6136
63 -20.532 2.00 1.95375 32.3 23.52 0.5898
64 46.026 2.76 26.19
65 58.781 5.84 1.80518 25.4 32.35 0.6161
66 1390.014 1.96 34.01
67 166.839 2.00 2.10195 16.8 36.59 0.6719
68 40.267 17.67 1.73800 32.3 40.04 0.5899
69 -29.026 11.51 42.91
像面 ∞
焦点距離 21.07
Fナンバー 4.71
半画角 39.38
像高 17.30
BF 11.51
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 280.83
前側主点位置 130.68
後側主点位置 -9.56
＜数値実施例６＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 -346.269 2.00 1.88300 40.8 23.52 0.5667
57 18.828 3.83 1.58144 40.8 21.93 0.5774
58 36.405 12.87 21.80
59 33.147 3.38 1.92286 18.9 25.46 0.6495
60 70.503 2.62 1.43875 94.9 24.94 0.5340
61 17.622 16.41 23.55
62 65.277 10.00 1.65160 58.5 30.60 0.5425
63 -22.344 2.00 1.95906 17.5 30.81 0.6598
64 -28.509 9.00 32.00
像面 ∞
焦点距離 14.00
Fナンバー 3.13
半画角 39.38
像高 11.50
BF 9.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 79.69
前側主点位置 124.73
後側主点位置 -5.00
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径 θｇＦ
56 -346.269 2.00 1.88300 40.8 23.52 0.5667
57 18.828 3.83 1.58144 40.8 21.93 0.5774
58 36.405 12.87 21.80
59 33.147 3.38 1.92286 18.9 25.46 0.6495
60 70.503 2.62 1.43875 94.9 24.94 0.5340
61 17.622 16.41 23.55
62 65.277 10.00 1.65160 58.5 30.60 0.5425
63 -22.344 2.00 1.95906 17.5 30.81 0.6598
64 -28.509 9.00 32.00
像面 ∞
焦点距離 14.00
Fナンバー 3.13
半画角 39.38
像高 11.50
BF 9.00
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 79.69
前側主点位置 124.73
後側主点位置 -5.00
＜数値実施例７＞
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径
56 -506.287 2.00 1.91082 35.3 22.96 0.5824
57 21.055 3.51 1.68893 31.1 21.50 0.6004
58 40.730 5.00 21.16
59 92.206 5.68 1.76182 26.5 21.47 0.6136
60 -20.422 3.00 1.88300 40.8 21.35 0.5667
61 23.558 3.79 1.59551 39.2 21.54 0.5803
62 64.900 9.98 22.00
63 50.837 10.00 1.67300 38.1 28.52 0.5754
64 -20.320 2.53 1.84666 23.8 28.70 0.6205
65 -33.842 15.05 29.98
像面 ∞
焦点距離 14.00
Fナンバー 3.13
半画角 39.38
像高 11.50
BF 15.05
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 268.94
前側主点位置 122.73
後側主点位置 1.05
単位 mm
面データ
面番号 r d ｎd vd 有効径
56 -506.287 2.00 1.91082 35.3 22.96 0.5824
57 21.055 3.51 1.68893 31.1 21.50 0.6004
58 40.730 5.00 21.16
59 92.206 5.68 1.76182 26.5 21.47 0.6136
60 -20.422 3.00 1.88300 40.8 21.35 0.5667
61 23.558 3.79 1.59551 39.2 21.54 0.5803
62 64.900 9.98 22.00
63 50.837 10.00 1.67300 38.1 28.52 0.5754
64 -20.320 2.53 1.84666 23.8 28.70 0.6205
65 -33.842 15.05 29.98
像面 ∞
焦点距離 14.00
Fナンバー 3.13
半画角 39.38
像高 11.50
BF 15.05
入射瞳位置 107.96
射出瞳位置 268.94
前側主点位置 122.73
後側主点位置 1.05
ＩＰ 像面
ＣＬ コンバータレンズ
ＣＬ コンバータレンズ
Claims (11)
- 撮像光学系である交換レンズと撮像装置の間に配置され、交換レンズの焦点距離を長焦点距離化させるコンバータレンズであって、
最も物体側のレンズ面頂点から前記コンバータレンズの物点までの光軸上の距離ｘ、前記最も物体側のレンズ面頂点から最も像側のレンズ面頂点までの光軸上の距離Ｌ、前記最も像側のレンズ面頂点から前記コンバータレンズの像点までの光軸上の距離ｙは、
１．１＜Ｌ／ｘ＜３．３
１．０＜Ｌ／ｙ＜８．０
を満たし、
前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、前記最も物体側のレンズ面頂点から前記レンズの物体側の面頂点までの光軸上の距離ＬＮ、部分分散比θｇＦ、ｄ線基準のアッベ数νｄが、
ＬＮ＞０．５×Ｌ
θｇＦ＞−０．００１６２×νｄ＋０．６５４
を満たす負レンズの焦点距離の平均値ｆ＿ｎｅｇ、コンバータレンズ全系の焦点距離ｆ＿ｃｏｎｖは、
−５．０＜ｆ＿ｎｅｇ／ｆ＿ｃｏｎｖ＜０．６
を満足することを特徴とするコンバータレンズ。
但し、フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとしたとき、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。 - 前記コンバータレンズの横倍率βは、
２＜β＜３．５
を満足することを特徴とする請求項１に記載のコンバータレンズ。 - 前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、
ＬＮ＞０．５×Ｌ
を満足するレンズからなるレンズ群を後群としたとき、前記後群に含まれる正の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｒｐ、θｒｐ、前記後群に含まれる負の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｒｎ、θｒｎとしたとき、
−０．００９１＜（θｒｐ−θｒｎ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜−０．００２５
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のコンバータレンズ。 - 負の屈折力を有するレンズの屈折率の平均値をＮｎ＿ａｖｅとしたとき、
１．７５＜Ｎｎ＿ａｖｅ＜２．０５
を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンバータレンズ。 - 正の屈折力をもつ単レンズ又は接合レンズのうち、最も像側に配置された単レンズ又は接合レンズの焦点距離をｆｒｅａｒ＿Ｌｃとしたとき、
０．８＜Ｌ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜４．０
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項に記載のコンバータレンズ。 - 最も物体側に負の屈折力を持つ単レンズ又は接合レンズが配置され、該単レンズ又は接合レンズの焦点距離をｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃとしたとき、
−２．５＜ｆｆｒｏｎｔ＿Ｌｃ／ｆｒｅａｒ＿Ｌｃ＜−０．３
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項に記載のコンバータレンズ。 - 前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、
ＬＮ＞０．５×Ｌ
を満足するレンズからなるレンズ群を後群としたとき、前記後群に
θｇＦ＿ｎ＜−０．００２５６×νｄ＋０．６７９
を満たす正レンズを１枚以上有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコンバータレンズ。 - 前記コンバータレンズに含まれるレンズの内、
ＬＮ＞０．５×Ｌ
を満足しないレンズからなるレンズ群を前群としたとき、前記前群のレンズのうち、正の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｆｐ、θｆｐ、前記前群に含まれる負の屈折力を有するレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれνｆｎ、θｆｎとしたとき、
−０．００８５＜（θｆｐ−θｆｎ）／（νｆｐ−νｆｎ）＜−０．００１６
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項に記載のコンバータレンズ。 - 最も像側のレンズ面は像側に凸面を向けることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコンバータレンズ。
- 正の屈折力を有するレンズを３枚以上、負の屈折力を有するレンズを３枚以上有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコンバータレンズ。
- 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のコンバータレンズと固体撮像素子を有することを特徴とするカメラ装置。
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