JP2022186947A - Teleconverter lens, lens device, and image capturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マスターレンズの像面側または内部に装着することでマスターレンズの焦点距離を拡大するテレコンバータレンズに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a teleconverter lens that is mounted on the image plane side of or inside a master lens to increase the focal length of the master lens.
従来、一眼レフカメラの交換レンズ（マスターレンズ）とカメラ本体との間に負の焦点距離を有するテレコンバータレンズを装着し、光学系全体の焦点距離を拡大する技術が知られている。一方、近年に開発されたミラーレスカメラでは、バックフォーカスが短いため、従来の一眼レフカメラに適したテレコンバータレンズでは、屈折力が弱く、光線を撮像面に適切に導くことが難しい。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which a teleconverter lens having a negative focal length is attached between an interchangeable lens (master lens) and a camera body of a single-lens reflex camera to increase the focal length of the entire optical system. On the other hand, mirrorless cameras developed in recent years have a short back focus, so teleconverter lenses suitable for conventional single-lens reflex cameras have weak refractive power, making it difficult to properly guide light rays to the imaging surface.
特許文献１には、レンズの屈折力や構成等を最適化することにより、バックフォーカスが短いマスターレンズに対応したテレコンバータレンズが開示されている。 Patent Literature 1 discloses a teleconverter lens compatible with a master lens having a short back focus by optimizing the refractive power, configuration, and the like of the lens.
しかしながら、特許文献１に開示されたテレコンバータレンズでは、屈折力が強すぎるため、像面湾曲や倍率色収差などの諸収差を良好に補正することができない。 However, since the teleconverter lens disclosed in Patent Document 1 has too strong refractive power, it is not possible to satisfactorily correct various aberrations such as curvature of field and chromatic aberration of magnification.
そこで本発明は、バックフォーカスが短いマスターレンズに装着可能であって、高い光学性能を有するテレコンバータレンズ、レンズ装置、および、撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a teleconverter lens, a lens apparatus, and an imaging apparatus that can be attached to a master lens having a short back focus and that have high optical performance.
本発明の一側面としてのテレコンバータレンズは、マスターレンズに対して像側に装着されることで前記マスターレンズの焦点距離を拡大するテレコンバータレンズであって、前記テレコンバータレンズは、負の屈折力を有し、前記テレコンバータレンズの最も像側に配置されたレンズは正の屈折力を有し、前記テレコンバータレンズの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、前記テレコンバータレンズの最も物体側の面頂点から最も像側の面頂点までの光軸上の間隔をＬ、前記マスターレンズを装着したときの前記テレコンバータレンズの最も像側の面から像面までの光軸上の間隔をｓｋとするとき、所定の条件式を満足する。 A teleconverter lens as one aspect of the present invention is a teleconverter lens that is mounted on the image side of a master lens to expand the focal length of the master lens, wherein the teleconverter lens has negative refraction. The lens located closest to the image side of the teleconverter lens has positive refractive power, the focal length of the teleconverter lens is EXT_f, and the distance from the vertex of the surface closest to the object side of the teleconverter lens is Let L be the distance on the optical axis to the vertex of the image-side surface, and sk be the distance on the optical axis from the most image-side surface of the teleconverter lens to the image plane when the master lens is attached. satisfies the conditional expression of
本発明の他の側面としてのレンズ装置は、マスターレンズと、前記マスターレンズの光軸内に挿脱可能なテレコンバータレンズとを有するレンズ装置であって、前記テレコンバータレンズを前記マスターレンズの光軸内に挿入することによって、前記マスターレンズの焦点距離が拡大され、前記テレコンバータレンズは、負の屈折力を有し、前記テレコンバータレンズの最も像側に配置されたレンズは正の屈折力を有し、前記テレコンバータレンズの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、前記テレコンバータレンズの最も物体側の面頂点から最も像側の面頂点までの光軸上の間隔をＬ、前記マスターレンズを装着したときの前記テレコンバータレンズの最も像側の面から像面までの光軸上の間隔をｓｋとするとき、所定の条件式を満足する。 A lens device according to another aspect of the present invention is a lens device having a master lens and a teleconverter lens that can be inserted into and removed from an optical axis of the master lens, wherein the teleconverter lens is used to transmit light from the master lens. In-axis insertion enlarges the focal length of the master lens, the teleconverter lens has negative refractive power, and the lens closest to the image side of the teleconverter lens has positive refractive power. EXT_f is the focal length of the teleconverter lens, L is the distance on the optical axis from the vertex of the surface closest to the object side to the vertex of the surface closest to the image side of the teleconverter lens, and when the master lens is attached A predetermined conditional expression is satisfied, where sk is the distance on the optical axis from the surface of the teleconverter lens closest to the image side to the image plane.
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像素子と前記レンズ装置とを有する。 An imaging device as another aspect of the present invention has an imaging device and the lens device.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。 Other objects and features of the invention are illustrated in the following examples.
本発明によれば、バックフォーカスが短いマスターレンズに装着可能であって、高い光学性能を有するテレコンバータレンズ、レンズ装置、および、撮像装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a teleconverter lens, a lens device, and an imaging device that can be attached to a master lens with a short back focus and that have high optical performance.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態のテレコンバータレンズは、マスターレンズの像面側（後方）または内部に着脱可能に装着して、光学系の全系の焦点距離をマスターレンズ単独の焦点距離よりも長くする負の焦点距離を有するレンズである。テレコンバータレンズは、特に、デジタルカメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、ＴＶカメラ、または、銀塩写真用カメラなどの撮像装置に適して用いられる。 The teleconverter lens of this embodiment is detachably mounted on the image plane side (rear) of the master lens or inside it, and has a negative focus that makes the focal length of the entire optical system longer than the focal length of the master lens alone. It is a lens with distance. Teleconverter lenses are particularly suitable for use in imaging devices such as digital cameras, video cameras, electronic still cameras, TV cameras, and silver salt photography cameras.
図１は、マスターレンズＭＬの像面ＩＰ側（像側）に実施例１のテレコンバータレンズを着脱可能に装着したときの全系の断面図である。なお本実施形態において、マスターレンズは望遠レンズであるが、これに限定されるものではなく、ズームレンズや標準レンズなどの他のレンズ系（光学系）であってもよい。図２は、実施例１のテレコンバータレンズの単体の断面図である。図３は、実施例１のテレコンバータレンズをマスターレンズに装着したときの全系の無限遠物体撮影時の収差図である。図４は、実施例２のテレコンバータレンズの単体の断面図である。図５は、実施例２のテレコンバータレンズをマスターレンズに装着したときの全系の無限遠物体撮影時の収差図である。図６は、実施例３のテレコンバータレンズの単体の断面図である。図７は、実施例３のテレコンバータレンズをマスターレンズに装着したときの全系の無限遠物体撮影時の収差図である。図８は、実施例４のテレコンバータレンズの単体の断面図である。図９は、実施例４のテレコンバータレンズをマスターレンズに装着したときの全系の無限遠物体撮影時の収差図である。図１１は、各実施例にて定義される非球面形状に関する符号の説明図である。 FIG. 1 is a sectional view of the entire system when the teleconverter lens of Example 1 is detachably mounted on the image plane IP side (image side) of the master lens ML. Although the master lens is a telephoto lens in this embodiment, it is not limited to this, and may be another lens system (optical system) such as a zoom lens or a standard lens. FIG. 2 is a cross-sectional view of a single teleconverter lens of Example 1. FIG. FIG. 3 is an aberration diagram of the entire system when photographing an object at infinity when the teleconverter lens of Example 1 is attached to the master lens. FIG. 4 is a cross-sectional view of a single teleconverter lens of Example 2. FIG. FIG. 5 is an aberration diagram of the entire system when photographing an object at infinity when the teleconverter lens of Example 2 is attached to the master lens. 6 is a cross-sectional view of a single teleconverter lens of Example 3. FIG. FIG. 7 is an aberration diagram of the entire system when photographing an object at infinity when the teleconverter lens of Example 3 is attached to the master lens. 8 is a cross-sectional view of a single teleconverter lens of Example 4. FIG. FIG. 9 is an aberration diagram of the entire system when photographing an object at infinity when the teleconverter lens of Example 4 is attached to the master lens. FIG. 11 is an explanatory diagram of reference numerals relating to the aspheric shape defined in each embodiment.
各実施例のマスターレンズにテレコンバータレンズを装着したレンズ系は、デジタルスチルカメラや銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。図１、図２、図４、図６、および図８に示される断面図において、左方が物体側（前方）、右方が像側（後方）である。図３、図５、図７、および図９に示される収差図は、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、色収差図を含む。球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてＳはサジタル像面における非点収差量、Ｍはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線における色収差量を示している。ωは撮像半画角（度）である。 A lens system in which a teleconverter lens is attached to a master lens of each embodiment is a photographing lens system used in an imaging apparatus such as a digital still camera or a silver salt film camera. In the cross-sectional views shown in FIGS. 1, 2, 4, 6, and 8, the left side is the object side (front) and the right side is the image side (back). The aberration diagrams shown in FIGS. 3, 5, 7, and 9 include spherical aberration diagrams, astigmatism diagrams, distortion diagrams, and chromatic aberration diagrams. In the spherical aberration diagrams, Fno is the F-number and indicates the amount of spherical aberration for the d-line (wavelength 587.6 nm) and g-line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagram, S indicates the amount of astigmatism on the sagittal image plane, and M indicates the amount of astigmatism on the meridional image plane. The distortion diagram shows the amount of distortion with respect to the d-line. The chromatic aberration diagram shows the amount of chromatic aberration at the g-line. ω is the imaging half angle of view (degrees).
図１において、ＭＬはマスターレンズ、ＴＣＬはテレコンバータレンズ、ＯＬはマスターレンズＭＬにテレコンバータレンズＴＣＬを装着したレンズ系（全系）である。マスターレンズＭＬにおいて、ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面等の感光面に相当する。 In FIG. 1, ML is a master lens, TCL is a teleconverter lens, and OL is a lens system (whole system) in which the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML. In the master lens ML, SP is an aperture stop. IP is the image plane, which is the imaging plane of an imaging element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor when used as the imaging optical system of a video camera or digital still camera, or the film when used with a silver halide film camera. It corresponds to a photosensitive surface such as a surface.
各実施例のテレコンバータレンズＴＣＬは、マスターレンズＭＬに対して像側または内部に装着することでマスターレンズＭＬの焦点距離を拡大する光学系である。テレコンバータレンズＴＣＬは、負の屈折力を有する。マスターレンズＭＬの像側に負の屈折力を有するテレコンバータレンズＴＣＬを配置することで、マスターレンズＭＬの後側主点を物体側に移動させることができ、マスターレンズＭＬの焦点距離を長い方に変位させることができる。また各実施例のテレコンバータレンズＴＣＬは、以下の条件式（１）を満足する。 The teleconverter lens TCL of each embodiment is an optical system that expands the focal length of the master lens ML by being mounted on the image side or inside the master lens ML. The teleconverter lens TCL has negative refractive power. By arranging the teleconverter lens TCL having negative refractive power on the image side of the master lens ML, the rear principal point of the master lens ML can be moved toward the object side, and the focal length of the master lens ML can be lengthened. can be displaced to Further, the teleconverter lens TCL of each embodiment satisfies the following conditional expression (1).
４．０＜－ＥＸＴ＿ｆ／Ｌ＜３０．０ ・・・（１）
条件式（１）において、ＥＸＴ＿ｆはテレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離、ＬはテレコンバータレンズＴＣＬの最も物体側の面頂点から最も像側の面頂点までの光軸ＯＡ上の間隔である。
4.0<-EXT_f/L<30.0 (1)
In conditional expression (1), EXT_f is the focal length of the teleconverter lens TCL, and L is the distance on the optical axis OA from the vertex of the teleconverter lens TCL closest to the object side to the vertex of the surface closest to the image side.
条件式（１）は、テレコンバータレンズＴＣＬの最も物体側の面頂点から最も像側の面頂点までの光軸上の間隔（レンズ全厚）に対する、テレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離の比率を意味している。テレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値を大きくしつつ、レンズ全厚を短くすることで、テレコンバータレンズＴＣＬの光学性能を良好に補正しつつ、バックフォーカスの短いマスターレンズＭＬに装着することができる。 Conditional expression (1) means the ratio of the focal length of the teleconverter lens TCL to the distance (total lens thickness) on the optical axis from the vertex of the surface closest to the object side to the vertex of the surface closest to the image side of the teleconverter lens TCL. is doing. By shortening the total lens thickness while increasing the absolute value of the focal length of the teleconverter lens TCL, the optical performance of the teleconverter lens TCL can be satisfactorily corrected and the teleconverter lens TCL can be attached to the master lens ML with a short back focus. can.
条件式（１）の下限を超えると、テレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離ＥＸＴ＿ｆの絶対値が小さくなり過ぎ、マスターレンズＭＬからテレコンバータレンズＴＣＬに入射する光線を強く曲げ過ぎる。このため、特に像面湾曲が大きくなり好ましくない。または、レンズ全厚が長くなり過ぎ、バックフォーカスの短いマスターレンズＭＬに装着することができない。一方、条件式（１）の下限を超えると、テレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離ＥＸＴ＿ｆの絶対値が大きくなり過ぎ、テレコンバータレンズＴＣＬとして必要な横倍率（１．０５倍以上）を確保することができない。または、レンズ全厚が短くなり過ぎ、レンズを配置するスペースが無く、テレコンバータレンズＴＣＬで発生する、特に像面湾曲を補正することができない。 If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the absolute value of the focal length EXT_f of the teleconverter lens TCL becomes too small, and the light rays incident on the teleconverter lens TCL from the master lens ML are bent too strongly. As a result, the curvature of field becomes particularly large, which is not preferable. Alternatively, the total lens thickness becomes too long and cannot be attached to the master lens ML having a short back focus. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the absolute value of the focal length EXT_f of the teleconverter lens TCL becomes too large, and it is difficult to secure the necessary lateral magnification (1.05 times or more) for the teleconverter lens TCL. Can not. Alternatively, the overall thickness of the lens becomes too short, there is no space for arranging the lens, and it is not possible to correct the curvature of field, in particular, that occurs in the teleconverter lens TCL.
条件式（１）を満足する構成により、バックフォーカスが短いマスターレンズＭＬに装着可能であって、高い光学性能を有するテレコンバータレンズＴＣＬおよびそれを有するレンズ装置を得ることができる。 With a configuration that satisfies conditional expression (1), it is possible to obtain a teleconverter lens TCL that can be attached to a master lens ML having a short back focus and that has high optical performance, and a lens apparatus having the same.
好ましくは、条件式（１）の数値範囲は、以下の式（１Ａ）のように設定される。 Preferably, the numerical range of conditional expression (1) is set as in the following expression (1A).
４．３＜－ＥＸＴ＿ｆ／Ｌ＜２０．０ ・・・（１Ａ）
より好ましくは、条件式（１Ａ）の数値範囲は、以下の式（１Ｂ）のように設定される。
4.3<-EXT_f/L<20.0 (1A)
More preferably, the numerical range of conditional expression (1A) is set as in the following expression (1B).
４．５＜－ＥＸＴ＿ｆ／Ｌ＜１０．０ ・・・（１Ｂ）
より好ましくは、次の構成のうち少なくとも一つを満足する。まず、テレコンバータレンズＴＣＬは、非球面形状の少なくとも一つの凹面（曲率中心が凹の非球面形状）を有する。これにより、特に球面収差や像面湾曲を補正することができる。またテレコンバータレンズＴＣＬは、非球面形状の少なくとも一つの凸面（曲率中心が凸の非球面形状）を有する。これにより、特に像面湾曲や歪曲収差を補正することができる。またテレコンバータレンズＴＣＬは、最も像側の面に、変曲点を有する非球面を有する。これにより、軸外光線の高い位置においてレンズの径方向の光軸付近と、光軸から離れた位置での屈折力の符号を変え、特に像面湾曲や歪曲収差を補正することができる。
4.5<-EXT_f/L<10.0 (1B)
More preferably, at least one of the following configurations is satisfied. First, the teleconverter lens TCL has at least one aspherical concave surface (an aspherical surface having a concave center of curvature). This makes it possible to correct spherical aberration and curvature of field in particular. The teleconverter lens TCL has at least one aspherical convex surface (aspherical surface with a convex center of curvature). This makes it possible to correct field curvature and distortion in particular. Further, the teleconverter lens TCL has an aspherical surface having an inflection point on the surface closest to the image side. This makes it possible to change the sign of the refracting power near the optical axis in the radial direction of the lens and at a position distant from the optical axis at a high position of off-axis rays, thereby correcting field curvature and distortion in particular.
より好ましくは、テレコンバータレンズＴＣＬは、以下の条件式（２）～（１０）の少なくとも一つを満足する。 More preferably, the teleconverter lens TCL satisfies at least one of the following conditional expressions (2) to (10).
１．０５＜β＜３．００ ・・・（２）
－３．０＜ＳＡＧｎ１／ｄｎ＜－０．１ ・・・（３）
－０．３００＜ＳＡＧｎ２／ｄｎ＜－０．００１ ・・・（４）
－２．００＜ＳＡＧｐ１／ｄｐ＜－０．０１ ・・・（５）
－０．１０＜ＳＡＧｐ２／ｄｐ＜０．１５ ・・・（６）
１０＜－ｆｄｏ＊β／Ｈｄｏ＜１００ ・・・（７）
Ｌｄｏ／（Ｌ＋ｓｋ）＜０．４０ ・・・（８）
０．０１＜ｓｋ／＜－ＥＸＴ＿ｆ＜０．１５ ・・・（９）
－１００．０＜Σ｜ＥＸＴ＿ｆ｜／Ｒｎ＊（１／Ｎ’－１／Ｎ）＜ －１０．０ ・・・（１０）
各条件式において、βは、マスターレンズＭＬを装着したときのテレコンバータレンズＴＣＬの横倍率である。ＳＡＧｎ１は、光軸から径方向に向かって有効径端の半分になる位置（光軸から有効半径分離れた位置）における、光軸上の曲率半径と非球面形状（凹面）との光軸方向の差分（曲率が強くなる方向を正とする）である。「光軸上の曲率半径」としては、レンズ面頂点から光線有効径の１割の高さにて球面をフィッティングした曲率半径を用いることができる。ｄｎは、非球面形状の凹面を有するレンズ（曲率中心が凹の非球面形状を有するレンズ）の中心肉厚である。ＳＡＧｎ２は、光軸から径方向に向かって有効径端の４分の１になる位置（光軸から有効半径の１／２の距離離れた位置）における、光軸上の曲率半径と非球面形状（凹面）との光軸方向の差分（曲率が強くなる方向を正とする）である。ＳＡＧｐ１は、光軸から径方向に向かって有効径端の半分になる位置における、光軸上の曲率半径と非球面形状（凸面）との光軸方向の差分（曲率が強くなる方向を正とする）である。ｄｐは、非球面形状の凸面を有するレンズ（曲率中心が凸の非球面形状を有するレンズ）の中心肉厚である。ＳＡＧｐ２は、光軸から径方向に向かって有効径端の４分の１になる位置における、光軸上の曲率半径と非球面形状（凸面）との光軸方向の差分（曲率が強くなる方向を正とする）である。ｆｄｏは、回折光学素子の焦点距離である。Ｈｄｏは、回折光学素子の径である。Ｌｄｏは、マスターレンズＭＬの最も物体側から回折光学素子までの光軸上の間隔である。ｓｋは、マスターレンズＭＬを装着したときのテレコンバータレンズＴＣＬの最も像側の面から像面ＩＰまでの光軸上の間隔である。Ｒｎは、テレコンバータレンズＴＣＬの物体側からｎ番目の面の曲率半径である。Ｎは、テレコンバータレンズＴＣＬの物体側からｎ番目の面の入射側屈折率である。Ｎ’は、テレコンバータレンズＴＣＬの物体側からｎ番目の面の射出側屈折率である。
1.05<β<3.00 (2)
−3.0<SAGn1/dn<−0.1 (3)
−0.300<SAGn2/dn<−0.001 (4)
−2.00<SAGp1/dp<−0.01 (5)
−0.10<SAGp2/dp<0.15 (6)
10<-fdo*β/Hdo<100 (7)
Ldo/(L+sk)<0.40 (8)
0.01<sk/<-EXT_f<0.15 (9)
−100.0<Σ|EXT_f|/Rn*(1/N′−1/N)<−10.0 (10)
In each conditional expression, β is the lateral magnification of the teleconverter lens TCL when the master lens ML is attached. SAGn1 is the optical axis direction of the curvature radius on the optical axis and the aspherical shape (concave surface) at the position that is half the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis (position separated from the optical axis by the effective radius) (the direction in which the curvature becomes stronger is positive). As the "radius of curvature on the optical axis", a radius of curvature obtained by fitting a spherical surface at a height of 10% of the effective light diameter from the vertex of the lens surface can be used. dn is the center thickness of a lens having an aspherical concave surface (a lens having an aspherical shape with a concave center of curvature). SAGn2 is the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape at a position that is 1/4 of the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis (a position that is 1/2 the effective radius away from the optical axis). (concave surface) in the direction of the optical axis (the direction in which the curvature increases is positive). SAGp1 is the difference in the direction of the optical axis between the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape (convex surface) at a position that is half the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis (the direction in which the curvature increases is positive. do). dp is the center thickness of a lens having an aspherical convex surface (a lens having an aspherical shape whose center of curvature is convex). SAGp2 is the difference in the optical axis direction between the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape (convex surface) at a position that is 1/4 of the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis (the direction in which the curvature becomes stronger) is positive). fdo is the focal length of the diffractive optical element. Hdo is the diameter of the diffractive optical element. Ldo is the distance on the optical axis from the most object side of the master lens ML to the diffractive optical element. sk is the distance on the optical axis from the surface closest to the image side of the teleconverter lens TCL to the image plane IP when the master lens ML is attached. Rn is the radius of curvature of the n-th surface from the object side of the teleconverter lens TCL. N is the incident side refractive index of the n-th surface from the object side of the teleconverter lens TCL. N' is the exit-side refractive index of the n-th surface from the object side of the teleconverter lens TCL.
次に、条件式（２）～（１０）のそれぞれの技術的意味について説明する。条件式（２）は、マスターレンズＭＬにテレコンバータレンズＴＣＬを装着した際のテレコンバータレンズＴＣＬの横倍率を意味している。テレコンバータレンズＴＣＬにマスターレンズＭＬを装着した状態の焦点距離は、マスターレンズＭＬの焦点距離にテレコンバータレンズＴＣＬの横倍率を掛けた値となる。しかし、条件式（２）の下限を超えると、マスターレンズＭＬの焦点距離は５％以下しか長くならず、テレコンバータレンズＴＣＬとして適切ではない。逆に、条件式（２）の上限を超えると、テレコンバータレンズＴＣＬの横倍率が大きくなり過ぎ、テレコンバータレンズＴＣＬの屈折力が強まり光学性能が低下する。 Next, the technical meaning of each of conditional expressions (2) to (10) will be explained. Conditional expression (2) means the lateral magnification of the teleconverter lens TCL when the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML. The focal length when the master lens ML is attached to the teleconverter lens TCL is a value obtained by multiplying the focal length of the master lens ML by the lateral magnification of the teleconverter lens TCL. However, when the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the master lens ML is increased by only 5% or less, which is not suitable as a teleconverter lens TCL. Conversely, when the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the lateral magnification of the teleconverter lens TCL becomes too large, the refractive power of the teleconverter lens TCL increases, and the optical performance deteriorates.
条件式（３）は、光軸ＯＡから径方向に向かって有効径端の半分になる位置における、曲率中心が凹の非球面形状を有するレンズの中心肉厚ｄｎに対する、光軸上の曲率半径と非球面形状との光軸方向の差分ＳＡＧｎ１の比率を意味している。図１１は、光軸上の曲率半径と非球面形状との光軸方向の差分の符号の説明図である。図１１（Ａ）、（Ｃ）に示される球面レンズに対して、符号＋方向は曲率が強くなる方向、すなわち図１１（Ｂ）、（Ｄ）中の矢印の方向である。 Conditional expression (3) is the radius of curvature on the optical axis with respect to the center thickness dn of a lens having a concave aspherical shape with the center of curvature at a position that is half the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis OA. and the aspheric shape in the optical axis direction SAGn1 ratio. FIG. 11 is an explanatory diagram of the sign of the difference in the optical axis direction between the radius of curvature on the optical axis and the aspheric shape. For the spherical lenses shown in FIGS. 11A and 11C, the positive direction is the direction in which the curvature becomes stronger, that is, the direction of the arrows in FIGS. 11B and 11D.
条件式（３）の下限を超えると、最周辺部における負屈折力の作用が弱くなり過ぎ、特に高像高での歪曲収差を補正することができない。一方、条件式（３）の上限を超えると、最周辺部における負屈折力の作用が強くなり過ぎ、特に高像高での像面湾曲を補正することができない。 If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the action of the negative refracting power at the outermost periphery becomes too weak, and distortion cannot be corrected particularly at high image heights. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the action of the negative refracting power at the outermost periphery becomes too strong, and field curvature cannot be corrected particularly at high image heights.
条件式（４）は、光軸ＯＡから径方向に向かって有効径端の４分の１になる位置における、曲率中心が凹の非球面形状を有するレンズの中心肉厚ｄｎに対する、光軸上の曲率半径と非球面形状との光軸方向の差分ＳＡＧｎ２の比率を意味している。条件式（４）の下限を超えると、中間部における負屈折力の作用が弱くなり過ぎ、特に中間像高での歪曲収差を補正することができない。一方、条件式（４）の上限を超えると、中間部における負屈折力の作用が強くなり過ぎ、特に中間像高での像面湾曲を補正することができない。 Conditional expression (4) expresses the optical axis thickness dn of a lens having a concave aspherical shape with a center of curvature at a position that is a quarter of the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis OA. means the ratio of the difference SAGn2 in the optical axis direction between the radius of curvature and the aspheric shape. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the action of the negative refracting power in the intermediate portion becomes too weak, making it impossible to correct distortion, particularly at intermediate image heights. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the action of negative refracting power in the intermediate portion becomes too strong, making it impossible to correct curvature of field, particularly at intermediate image heights.
条件式（５）は、光軸ＯＡから径方向に向かって有効径端の半分になる位置における、曲率中心が凸の非球面形状を有するレンズの中心肉厚ｄｐに対する、光軸上の曲率半径と非球面形状との光軸方向の差分ＳＡＧｐ１の比率を意味している。条件式（５）の下限を超えると、最周辺部における正屈折力の作用が弱くなり過ぎ、特に高像高での像面湾曲を補正することができない。一方、条件式（５）の上限を超えると、最周辺部における正屈折力の作用が強くなり過ぎ、特に高像高での歪曲収差を補正することができない。 Conditional expression (5) is the radius of curvature on the optical axis with respect to the center thickness dp of a lens having a convex aspherical shape with the center of curvature at a position that is half the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis OA. and the aspheric shape in the direction of the optical axis SAGp1. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the action of the positive refracting power at the outermost periphery becomes too weak, and field curvature cannot be corrected particularly at high image heights. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the action of the positive refracting power at the outermost periphery becomes too strong, and distortion cannot be corrected particularly at high image heights.
条件式（６）は、光軸ＯＡから径方向に向かって有効径端の４分の１になる位置における、曲率中心が凸の非球面形状を有するレンズの中心肉厚ｄｐに対する、光軸上の曲率半径と非球面形状との光軸方向の差分ＳＡＧｐ２の比率を意味している。条件式（６）の下限を超えると、中間部における正屈折力の作用が弱くなり過ぎ、特に中間像高での像面湾曲を補正することができない。一方、条件式（６）の上限を超えると、中間部における正屈折力の作用が強くなり過ぎ、特に中間像高での歪曲収差を補正することができない。 Conditional expression (6) expresses the thickness dp of a lens having a convex aspherical shape with a center of curvature at a position that is a quarter of the effective diameter edge in the radial direction from the optical axis OA. means the ratio of the difference SAGp2 in the direction of the optical axis between the radius of curvature and the aspheric shape. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the action of the positive refracting power in the intermediate portion becomes too weak, making it impossible to correct curvature of field, particularly at intermediate image heights. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the action of the positive refracting power in the intermediate portion becomes too strong, making it impossible to correct distortion, particularly at intermediate image heights.
条件式（７）は、回折光学素子の径Ｈｄｏに対する、回折光学素子の焦点距離ｆｄｏとマスターレンズＭＬの装着時の光学系の横倍率βとの掛け算の比率を意味している。なお、マスターレンズＭＬの装着時のテレコンバータレンズＴＣＬの横倍率βが大きいほど、軸上色収差や倍率色収差の発生量が多くなるため、回折光学素子の焦点距離ｆｄｏを小さくする必要がある。このため、横倍率βで掛け算することで、横倍率βに対する依存性を無くしている。 Conditional expression (7) means the ratio of the product of the focal length fdo of the diffractive optical element and the lateral magnification β of the optical system when the master lens ML is attached to the diameter Hdo of the diffractive optical element. The larger the lateral magnification β of the teleconverter lens TCL when the master lens ML is attached, the greater the amount of longitudinal chromatic aberration and chromatic aberration of magnification. Therefore, it is necessary to reduce the focal length fdo of the diffractive optical element. Therefore, the dependence on the lateral magnification β is eliminated by multiplying by the lateral magnification β.
マスターレンズＭＬの短いバックフォーカスに対応するには、テレコンバータレンズＴＣＬの全厚は薄くなるため、特に凸レンズに適切な屈折力を付与できず、テレコンバータレンズＴＣＬで発生する軸上色収差や倍率色収差を十分に補正することができない。このため、厚みとしては薄い回折光学素子を利用することで、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することができる。 In order to cope with the short back focus of the master lens ML, the total thickness of the teleconverter lens TCL becomes thin, so it is not possible to give an appropriate refractive power to the convex lens in particular. cannot be adequately corrected. Therefore, by using a diffractive optical element with a small thickness, longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be satisfactorily corrected.
条件式（７）の下限を超えると、回折光学素子の屈折力が強くなり過ぎ、径周辺部の格子ピッチが細かくなり過ぎ、フレアが大きくなり好ましくない。一方、条件式（７）の上限を超えると、回折光学素子の屈折力が弱くなり過ぎ、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することができない。 If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, the refracting power of the diffractive optical element becomes too strong, the grating pitch in the radial peripheral portion becomes too fine, and flare becomes large, which is not preferable. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the refracting power of the diffractive optical element becomes too weak, and longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration cannot be satisfactorily corrected.
条件式（８）は、マスターレンズＭＬの装着時の光軸上の間隔ｓｋと、テレコンバータレンズＴＣＬの全厚（間隔Ｌ）との和に対する、マスターレンズＭＬの最も物体側から回折光学素子までの光軸上の間隔Ｌｄｏの比率を意味している。条件式（８）の上限を超えると、軸外光線が高過ぎる位置に回折光学素子が配置されるため、回折光学素子の径Ｈｄｏが大きくなり過ぎ、径周辺部の格子ピッチが細かくなり、フレアが大きくなり好ましくない。 Conditional expression (8) expresses the distance from the most object side of the master lens ML to the diffractive optical element with respect to the sum of the distance sk on the optical axis when the master lens ML is attached and the total thickness (distance L) of the teleconverter lens TCL. means the ratio of the interval Ldo on the optical axis of . If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the diffractive optical element is arranged at a position where off-axis rays are too high, so that the diameter Hdo of the diffractive optical element becomes too large, the grating pitch at the periphery of the diameter becomes fine, and flare occurs. becomes large, which is not desirable.
条件式（９）は、テレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離ＥＸＴ＿ｆに対する、マスターレンズＭＬの装着時のテレコンバータレンズＴＣＬの最も像側の面から像面までの光軸上の間隔ｓｋの比率を意味している。条件式（９）の下限を超えると、テレコンバータレンズＴＣＬのレンズ面と像面とが近くなり過ぎ、レンズ面と像面との間の反射で発生する不要光が大きくなり過ぎ好ましくない。一方、条件式（９）の上限を超えると、テレコンバータレンズＴＣＬのレンズ面と像面とが長くなり過ぎ、大型化するため好ましくない。 Conditional expression (9) means the ratio of the distance sk on the optical axis from the surface of the teleconverter lens TCL closest to the image side to the image plane when the master lens ML is attached to the focal length EXT_f of the teleconverter lens TCL. ing. If the lower limit of conditional expression (9) is exceeded, the lens surface of the teleconverter lens TCL and the image surface become too close, and unnecessary light generated by reflection between the lens surface and the image surface becomes too large, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the lens surface and image surface of the teleconverter lens TCL become too long, resulting in an increase in size, which is not preferable.
条件式（１０）は、テレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離ＥＸＴ＿ｆとペッツバール和との掛け算を意味している。条件式（１０）の下限を超えると、像面湾曲が大きくなり過ぎて好ましくない。一方、条件式（１０）の上限を超えると、正の屈折力を有するレンズの屈折率が低過ぎてアッベ数が大きくなる、または負の屈折力を有するレンズの屈折率が高過ぎてアッベ数が小さくなるため、軸上色収差や倍率色収差が大きくなり好ましくない。 Conditional expression (10) means the multiplication of the focal length EXT_f of the teleconverter lens TCL and the Petzval sum. If the lower limit of conditional expression (10) is exceeded, the curvature of field becomes too large, which is not preferable. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the refractive index of the lens having positive refractive power is too low and the Abbe number becomes large, or the refractive index of the lens having negative refractive power is too high and the Abbe number becomes smaller, the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification increase, which is not preferable.
更に好ましくは、条件式（２）～（１０）の数値範囲は、以下の条件式（２Ａ）～（１０Ａ）のように設定される。 More preferably, the numerical ranges of conditional expressions (2) to (10) are set as shown in conditional expressions (2A) to (10A) below.
１．１０＜β＜２．５０ ・・・（２Ａ）
－２．５＜ＳＡＧｎ１／ｄｎ＜－０．１５ ・・・（３Ａ）
－０．２５０＜ＳＡＧｎ２／ｄｎ＜－０．００５ ・・・（４Ａ）
－１．５０＜ＳＡＧｐ１／ｄｐ＜－０．０２ ・・・（５Ａ）
－０．０７＜ＳＡＧｐ２／ｄｐ＜０．１２ ・・・（６Ａ）
３０＜－ｆｄｏ＊β／Ｈｄｏ＜９０ ・・・（７Ａ）
Ｌｄｏ／（Ｌ＋ｓｋ）＜０．３０ ・・・（８Ａ）
０．０３＜ｓｋ／＜－ＥＸＴ＿ｆ＜０．１２ ・・・（９Ａ）
－９０．０＜Σ｜ＥＸＴ＿ｆ｜／Ｒｎ＊（１／Ｎ’－１／Ｎ）＜－１５．０ ・・・（１０Ａ）
更に好ましくは、条件式（２Ａ）～（１０Ａ）の数値範囲は、以下の条件式（２Ｂ）～（１０Ｂ）のように設定される。
1.10<β<2.50 (2A)
−2.5<SAGn1/dn<−0.15 (3A)
−0.250<SAGn2/dn<−0.005 (4A)
−1.50<SAGp1/dp<−0.02 (5A)
−0.07<SAGp2/dp<0.12 (6A)
30<-fdo*β/Hdo<90 (7A)
Ldo/(L+sk)<0.30 (8A)
0.03<sk/<-EXT_f<0.12 (9A)
−90.0<Σ|EXT_f|/Rn*(1/N′−1/N)<−15.0 (10A)
More preferably, the numerical ranges of conditional expressions (2A) to (10A) are set as shown in conditional expressions (2B) to (10B) below.
１．１５＜β＜２．１０ ・・・（２Ｂ）
－２．０＜ＳＡＧｎ１／ｄｎ＜－０．２０ ・・・（３Ｂ）
－０．２０＜ＳＡＧｎ２／ｄｎ＜－０．００６ ・・・（４Ｂ）
－１．１０＜ＳＡＧｐ１／ｄｐ＜－０．０３ ・・・（５Ｂ）
－０．０５＜ＳＡＧｐ２／ｄｐ＜０．１０ ・・・（６Ｂ）
５０＜－ｆｄｏ＊β／Ｈｄｏ＜８０ ・・・（７Ｂ）
Ｌｄｏ／（Ｌ＋ｓｋ）＜０．２５ ・・・（８Ｂ）
０．０５＜ｓｋ／＜－ＥＸＴ＿ｆ＜０．０９ ・・・（９Ｂ）
－７０．０＜Σ｜ＥＸＴ＿ｆ｜／Ｒｎ＊（１／Ｎ’－１／Ｎ）＜－２０．０ ・・・（１０Ｂ）
以上の構成により、バックフォーカスが短いマスターレンズに装着可能であって高い光学性能を有するテレコンバータレンズおよびそれを有するレンズ装置を得ることができる。以下、各実施例におけるテレコンバータレンズＴＣＬの具体的構成について説明する。
1.15<β<2.10 (2B)
−2.0<SAGn1/dn<−0.20 (3B)
−0.20<SAGn2/dn<−0.006 (4B)
−1.10<SAGp1/dp<−0.03 (5B)
−0.05<SAGp2/dp<0.10 (6B)
50<-fdo*β/Hdo<80 (7B)
Ldo/(L+sk)<0.25 (8B)
0.05<sk/<-EXT_f<0.09 (9B)
-70.0<Σ|EXT_f|/Rn*(1/N'-1/N)<-20.0 (10B)
With the above configuration, it is possible to obtain a teleconverter lens that can be attached to a master lens with a short back focus and that has high optical performance, and a lens apparatus having the teleconverter lens. A specific configuration of the teleconverter lens TCL in each embodiment will be described below.
まず、図１および図２を参照して、実施例１におけるテレコンバータレンズＴＣＬについて説明する。図１は、マスターレンズＭＬに本実施例のテレコンバータレンズＴＣＬを装着した状態の撮像レンズ全体としてのレンズ系ＯＬの断面図である。レンズ系ＯＬにより、被写体の像が形成され、後述の撮像素子により撮像される。本実施例において、マスターレンズＭＬのバックフォーカスは３９ｍｍである。 First, the teleconverter lens TCL in Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the lens system OL as the entire imaging lens in a state where the teleconverter lens TCL of this embodiment is attached to the master lens ML. An image of a subject is formed by the lens system OL, and captured by an imaging device, which will be described later. In this example, the back focus of the master lens ML is 39 mm.
図２は、本実施例のテレコンバータレンズＴＣＬの断面図である。テレコンバータレンズＴＣＬは、曲率中心が凹の第一の非球面ＡＳＰＨ１、曲率中心が凸の第二の非球面ＡＳＰＨ２、および、回折素子（回折光学素子）ＤＯを有する。第一の非球面ＡＳＰＨ１は非球面形状の凹面であり、第二の非球面ＡＳＰＨ２は非球面形状の凸面である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the teleconverter lens TCL of this embodiment. The teleconverter lens TCL has a first aspherical surface ASPH1 with a concave center of curvature, a second aspherical surface ASPH2 with a convex center of curvature, and a diffraction element (diffractive optical element) DO. The first aspherical surface ASPH1 is an aspherical concave surface, and the second aspherical surface ASPH2 is an aspherical convex surface.
曲率中心が凹の第一の非球面ＡＳＰＨ１を物体側の比較的近くに配置することで、軸上光束の高い位置で負屈折の作用を弱めているため、特に球面収差を補正することができる。また、曲率中心が凸の第二の非球面ＡＳＰＨ２を最も像側に配置することで、軸外光束の高い位置で正屈折の作用を弱めているため、特に歪曲収差を補正することができる。またテレコンバータレンズＴＣＬは、回折光学素子ＤＯを有するため、レンズ全厚が薄いながらも軸上色収差や倍率色収差を補正することができる。また、最も像側に正レンズを配置することで、正レンズの屈折力を強めることができ、像面湾曲を補正することができる。また、３枚のレンズを接合した接合レンズを有することで、面反射による不要光を低減することができる。またテレコンバータレンズＴＣＬは、物体側から像側へ順に、凸凹凸凹凸構成とすることで、軸外光線を緩やかに曲げているため、光学性能が良好である。 By arranging the first aspherical surface ASPH1 having a concave center of curvature relatively close to the object side, the effect of negative refraction is weakened at a high position of the axial light beam, so that spherical aberration can be particularly corrected. . Further, by arranging the second aspherical surface ASPH2 having a convex center of curvature closest to the image side, the effect of positive refraction is weakened at a high position of the off-axis light flux, so that distortion can be particularly corrected. Further, since the teleconverter lens TCL has the diffractive optical element DO, it is possible to correct longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration while the overall lens thickness is small. Further, by arranging the positive lens closest to the image side, the refractive power of the positive lens can be strengthened, and the curvature of field can be corrected. In addition, by having a cemented lens in which three lenses are cemented together, unnecessary light due to surface reflection can be reduced. Further, the teleconverter lens TCL has a concave-convex concave-convex structure in order from the object side to the image side, thereby gently bending off-axis light rays, so that the optical performance is excellent.
条件式（１）を満足する適切な範囲においてテレコンバータレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値を大きくすることで、特に像面湾曲を補正することができる。また、条件式（２）を満足する適切な範囲においてテレコンバータレンズＴＣＬの横倍率βを大きくすることで、マスターレンズＭＬの焦点距離を長い方へ大きく変位させることができる。また、条件式（３）を満足する適切な範囲において曲率中心が凹の第一の非球面ＡＳＰＨ１の最周辺部における負屈折力の作用を弱めることで、高像高での像面湾曲を補正することができる。また、条件式（４）を満足する適切な範囲において曲率中心が凹の第一の非球面ＡＳＰＨ１の最周辺部における負屈折力の作用を弱めることで、中間像高での像面湾曲を補正することができる。また、条件式（５）を満足する適切な範囲において曲率中心が凸の第二の非球面ＡＳＰＨ２の最周辺部における負屈折力の作用を弱めることで、高像高での歪曲収差を補正することができる。また、条件式（６）を満足する適切な範囲において曲率中心が凸の第一の非球面ＡＳＰＨ１の最周辺部における負屈折力の作用を弱めることで、中間像高での歪曲収差を補正することができる。 By increasing the absolute value of the focal length of the teleconverter lens TCL within an appropriate range that satisfies conditional expression (1), it is possible to correct field curvature in particular. Further, by increasing the lateral magnification β of the teleconverter lens TCL within an appropriate range that satisfies conditional expression (2), the focal length of the master lens ML can be greatly displaced in the longer direction. Further, by weakening the action of the negative refractive power in the outermost peripheral portion of the first aspherical surface ASPH1 having a concave center of curvature within an appropriate range that satisfies conditional expression (3), field curvature at high image heights is corrected. can do. Further, by weakening the action of the negative refractive power in the outermost peripheral portion of the first aspherical surface ASPH1 having a concave center of curvature within an appropriate range that satisfies conditional expression (4), field curvature at intermediate image heights is corrected. can do. Further, by weakening the action of the negative refracting power at the outermost periphery of the second aspherical surface ASPH2 having a convex center of curvature within an appropriate range that satisfies conditional expression (5), distortion at high image heights is corrected. be able to. Further, by weakening the action of the negative refracting power in the outermost peripheral portion of the first aspherical surface ASPH1 having a convex center of curvature within an appropriate range that satisfies conditional expression (6), the distortion at the intermediate image height is corrected. be able to.
また、条件式（７）を満足する適切な範囲において回折光学素子ＤＯの焦点距離の絶対値を小さくすることで、テレコンバータレンズＴＣＬで発生する軸上色収差や倍率色収差を補正することができる。また、条件式（８）を満足する適切な範囲において回折光学素子ＤＯの位置を物体側に近づけることで、軸上光束の高い位置に配置することができ、テレコンバータレンズＴＣＬで発生する軸上色収差を補正することができる。また、条件式（９）を満足する適切な範囲においてテレコンバータレンズＴＣＬのレンズ面と像面ＩＰとを近づけ、小型化することができる。また、条件式（１０）を満足する適切な範囲においてペッツバール和の絶対値を小さくすることで、像面湾曲を補正することができる。 Further, by reducing the absolute value of the focal length of the diffractive optical element DO within an appropriate range that satisfies conditional expression (7), longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration occurring in the teleconverter lens TCL can be corrected. Further, by moving the position of the diffractive optical element DO closer to the object side within an appropriate range that satisfies conditional expression (8), it can be arranged at a position high in the axial light flux, and the axial light generated by the teleconverter lens TCL can be increased. Chromatic aberration can be corrected. In addition, the lens surface of the teleconverter lens TCL and the image plane IP can be brought closer to each other within an appropriate range that satisfies conditional expression (9), and the size can be reduced. Further, by reducing the absolute value of the Petzval sum within an appropriate range that satisfies conditional expression (10), field curvature can be corrected.
次に、図４を参照して、実施例２におけるテレコンバータレンズＴＣＬについて説明する。図４は、本実施例のテレコンバータレンズＴＣＬの断面図である。なお、実施例２以降、実施例１と重複する技術的説明については省略する。 Next, the teleconverter lens TCL in Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the teleconverter lens TCL of this embodiment. In addition, from the second embodiment onward, the technical explanation overlapping with that of the first embodiment will be omitted.
本実施例は、実施例１に対して、レンズの枚数を１枚減らしてレンズ全厚を薄くし、さらにマスターレンズＭＬのバックフォーカスが短い構成に対応したテレコンバータレンズＴＣＬに関する。像面ＩＰ側（像側）に２つの凸レンズＬ１、Ｌ２を配置することで、像面湾曲を補正することができる。また、最も像側の第二の非球面ＡＳＰＨ２に変曲点を有することで、特に歪曲収差を補正することができる。 The present embodiment relates to a teleconverter lens TCL that reduces the total lens thickness by one lens compared to the first embodiment and that is compatible with a configuration in which the back focus of the master lens ML is short. By arranging two convex lenses L1 and L2 on the image plane IP side (image side), field curvature can be corrected. Further, by having an inflection point on the second aspherical surface ASPH2 closest to the image side, it is possible to correct distortion in particular.
次に、図６を参照して、実施例３におけるテレコンバータレンズＴＣＬについて説明する。図６は、本実施例のテレコンバータレンズＴＣＬの断面図である。本実施例は、実施例２に対して、レンズの枚数を１枚減らしてレンズ全厚を薄くし、さらにマスターレンズＭＬのバックフォーカスが短い構成に対応したテレコンバータレンズＴＣＬに関する。物体側から像側へ順に、凸凹凸構成とすることで、軸外光線を緩やかに曲げているため、光学性能が良好である。また、曲率中心が凹の第一の非球面ＡＳＰＨ１に変曲点を有することで、特に像面湾曲を補正することができる。 Next, the teleconverter lens TCL in Example 3 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the teleconverter lens TCL of this embodiment. The present embodiment relates to a teleconverter lens TCL that reduces the total lens thickness by one lens compared to the second embodiment and that is compatible with a configuration in which the back focus of the master lens ML is short. The optical performance is good because off-axis rays are gently bent by adopting a convex-concave structure in order from the object side to the image side. In addition, by having an inflection point on the first aspherical surface ASPH1 having a concave center of curvature, it is possible to correct curvature of field in particular.
次に、図８を参照して、実施例４におけるテレコンバータレンズＴＣＬについて説明する。図８は、本実施例のテレコンバータレンズＴＣＬの断面図である。本実施例は、実施例１に対して、レンズの枚数を２枚追加し、横倍率βをさらに大きくすることができる。横倍率βを大きくするとテレコンバータレンズＴＣＬの屈折力が強まるため、収差は大きくなる。このため本実施例では、レンズを増やして収差を補正している。本実施例のテレコンバータレンズＴＣＬは、物体側から像側へ順に、凸凹凸凹凸凹凸構成とすることで、軸外光線を緩やかに曲げているため、光学性能が良好である。 Next, the teleconverter lens TCL in Example 4 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the teleconverter lens TCL of this embodiment. In this embodiment, two lenses are added to the first embodiment, and the lateral magnification β can be further increased. As the lateral magnification β is increased, the refractive power of the teleconverter lens TCL is strengthened, so aberrations are increased. Therefore, in this embodiment, the number of lenses is increased to correct the aberration. The teleconverter lens TCL of this embodiment has a convex-concave-concave-convex-concave configuration in order from the object side to the image side, thereby gently bending off-axis rays, and thus has excellent optical performance.
以下、マスターレンズＭＬの数値実施例、および、実施例１～４のテレコンバータレンズＴＣＬにそれぞれ対応する数値実施例１～４を示す。各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面（レンズ面）の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表す。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学素子のｄ線に対する屈折率、ｖｄは光学素子のアッベ数を表す。なお、ある材料のアッベ数ｖｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。
Numerical examples 1 to 4 corresponding to the numerical examples of the master lens ML and the teleconverter lenses TCL of the examples 1 to 4 are shown below. In the surface data of each numerical example, r is the radius of curvature of each optical surface (lens surface), and d (mm) is the axial distance (distance on the optical axis) between the m-th surface and the (m+1)-th surface. represents However, m is the surface number counted from the light incident side. Also, nd represents the refractive index of each optical element for the d-line, and vd represents the Abbe number of the optical element. The Abbe number vd of a certain material is given by
νd = (Nd-1)/(NF-NC)
is represented by
「有効径」は、各光学素子を通過する光線のうち最も光軸から離れた位置を通過する光線の通過高さを２倍した長さである。有効径が、光学素子の物体側と像側とで異なる場合は、値の大きい方をその光学素子の有効径とする。 The “effective diameter” is the length obtained by doubling the height of the light ray passing through the optical element at the position farthest from the optical axis. When the effective diameter differs between the object side and the image side of an optical element, the larger value is taken as the effective diameter of the optical element.
なお、マスターレンズＭＬの数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（度）は全てマスターレンズＭＬが無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。「レンズ全長」は、マスターレンズＭＬの最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。ここで「バックフォーカス」は、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離（間隔）である。 In the numerical examples of the master lens ML, d, focal length (mm), F number, and half angle of view (degrees) are all values when the master lens ML is focused on an infinite object. The “lens total length” is the length obtained by adding the back focus to the distance on the optical axis from the foremost front surface (lens surface closest to the object side) of the master lens ML to the final surface. Here, the "back focus" is the distance (interval) on the optical axis from the final lens surface (lens surface closest to the image side) to the paraxial image surface.
各数値実施例において近軸曲率半径の欄に「＊」と書かれている面は、以下の式（Ａ）によって定義される非球面形状である。また、（回折）と書かれている面は、以下の式（Ｂ）によって定義される回折光学素子面である。 In each numerical example, the surface marked with "*" in the paraxial radius of curvature column has an aspheric shape defined by the following formula (A). Also, the surface written as (diffraction) is the diffractive optical element surface defined by the following formula (B).
式（Ａ）は、非球面形状を表す。式（Ａ）において、ｘはレンズ面の頂点からの光軸方向の距離、ｈは光軸に対し垂直な方向の高さ、Ｒはレンズ面の頂点での近軸の曲率半径、ｋは円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０はそれぞれ多項式係数（非球面係数）である。非球面係数を示す表において、「ｅ－ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち「１０－ｉ」を表している。 Formula (A) represents an aspheric shape. In formula (A), x is the distance in the direction of the optical axis from the vertex of the lens surface, h is the height in the direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature at the vertex of the lens surface, and k is the cone. The constants A4, A6, A8 and A10 are polynomial coefficients (aspherical coefficients). In the table showing the aspherical coefficients, "ei" represents a base 10 exponential expression, ie, "10 -i ".
ψ（ｈ，ｍ）＝（２π／ｍλ０）（Ｃ１ｈ２＋Ｃ２ｈ４＋Ｃ３ｈ６…） ・・・（Ｂ）
式（Ｂ）は、回折光学素子の位相形状を表す。光軸からの径方向の距離Ｈにおける位相形状ψ（ｈ，ｍ）をｍは回折次数、λ０は基準波長、２ｉ次項の位相係数をＣ２ｉとするとき、上記のように表している。このとき、任意の波長λ、任意の回折次数ｍに対する回折面の屈折力φは、位相係数Ｃ１を用いて次のように表すことができる。
ψ(h,m)=(2π/mλ0)(C1h2+C2h4+C3h6...) (B)
Equation (B) represents the phase shape of the diffractive optical element. The phase shape ψ(h,m) at the radial distance H from the optical axis is expressed as above, where m is the diffraction order, λ0 is the reference wavelength, and C2i is the phase coefficient of the 2i-order term. At this time, the refractive power φ of the diffractive surface for an arbitrary wavelength λ and an arbitrary diffraction order m can be expressed as follows using the phase coefficient C1.
φ（λ，ｍ）＝－２Ｃ１ｍλ／λ０
各実施例において、回折光の回折次数ｍは１であり、設計波長λ０ はｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）である。回折面の焦点距離は、屈折力φの逆数（１／φ）で与えられる。
φ(λ, m)=−2C1mλ/λ0
In each example, the diffraction order m of the diffracted light is 1, and the design wavelength λ0 is the wavelength of the d-line (587.56 nm). The focal length of the diffractive surface is given by the reciprocal of the refractive power φ (1/φ).
（マスターレンズ）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 147.291 15.31 1.59522 67.7 135.17
2 497.553 135.95 133.90
3 93.917 15.46 1.43700 95.1 73.31
4 -169.659 0.00 70.94
5 -169.659 1.50 1.80610 33.3 70.94
6 85.058 2.78 66.85
7 81.980 11.17 1.43700 95.1 67.06
8 ∞ 30.12 66.17
9 64.700 7.23 1.89286 20.4 54.51
10 117.746 0.20 52.05
11 53.244 2.00 1.83400 37.2 49.56
12 34.348 8.98 1.43700 95.1 45.88
13 71.295 7.95 43.85
14(絞り) ∞ 5.00 41.52
15 -424.241 1.60 1.61800 63.4 36.89
16 56.377 38.46 35.12
17 192.506 1.40 1.89286 20.4 32.02
18 120.766 4.96 1.51742 52.4 32.17
19 -71.885 1.00 32.51
20 61.529 4.26 1.80610 33.3 32.60
21 -244.681 1.20 1.53775 74.7 32.24
22 29.916 6.46 30.47
23 -88.814 1.20 1.72916 54.7 30.63
24 62.251 2.54 31.75
25 94.888 4.00 1.65412 39.7 33.60
26 -343.957 6.25 34.34
27 45.503 9.29 1.64769 33.8 40.49
28 -81.900 1.70 1.80810 22.8 40.30
29 81.305 6.55 40.02
30 64.484 5.47 1.56732 42.8 42.70
31 294.428 39.00 42.59
像面 ∞
各種データ
焦点距離 392.00
Fナンバー 2.90
半画角（度） 3.16
像高 21.64
レンズ全長 379.01
BF 39.00
入射瞳位置 655.94
射出瞳位置 -130.05
前側主点位置 138.96
後側主点位置-353.00
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 345.87
2 3 140.85
3 5 -70.10
4 7 187.60
5 9 151.14
6 11 -121.91
7 12 141.23
8 15 -80.42
9 17 -366.32
10 18 87.86
11 20 61.37
12 21 -49.50
13 23 -50.03
14 25 114.11
15 27 46.50
16 28 -50.26
17 30 144.30
(数値実施例１)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -223.706 4.49 1.85896 22.7 29.19
2 -37.812 3.74 29.41
3* -23.574 1.50 1.85400 40.4 27.92
4(回折) 1079.516 8.33 1.43875 94.7 29.46
5 -25.000 1.40 2.05090 26.9 30.57
6 -305.683 0.50 34.77
7 250.000 10.97 1.59270 35.3 37.31
8* -27.429 39.20
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.21923e-005 A 6=-2.19855e-008 A 8= 8.78849e-011
第4面(回折面)
A 2= 3.01872e-004 A 4= 5.71112e-007 A 6=-2.08700e-009
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.60358e-006 A 6=-1.97235e-008 A 8= 3.14340e-011
各種データ
β＝1.40
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 52.39
2 3 -26.55
3 4 57.56
4 5 -25.97
5 7 42.32
装着に際して、実施例マスターレンズの最も像側のレンズ面と実施例１の最も物体側のレンズ面の間隔は14.20
(数値実施例２)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* -151.578 3.21 1.95000 17.0 25.42
2(回折) -56.146 4.90 25.18
3* -37.664 2.00 2.00234 31.4 24.74
4* 44.795 1.14 28.84
5 100.000 8.58 1.50560 59.5 32.35
6* -225.610 0.50 34.42
7 100.000 5.95 1.43875 94.9 37.96
8* -32.949 38.36
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.13870e-005 A 6=-1.52388e-007 A 8= 1.16144e-009
A10=-1.42221e-012
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.67831e-005 A 6=-2.76141e-007 A 8= 1.84060e-009
A10=-2.45694e-012
第2面(回折面)
A 2= 4.09893e-004 A 4= 9.62024e-009 A 6=-1.17103e-008 A 8= 3.40819e-011
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.45296e-005 A 6=-2.38237e-007 A 8= 1.98061e-009
A10=-5.11622e-013
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.08568e-005 A 6= 1.64394e-007 A 8=-2.73699e-010
A10= 8.12713e-013
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.10062e-005
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.93556e-005 A 6=-9.51925e-008 A 8= 5.70628e-010
A10=-8.35929e-013
各種データ
β＝1.40
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 100.01
2 3 -20.17
3 5 138.27
4 7 57.27
装着に際して、実施例マスターレンズの最も像側のレンズ面と実施例１の最も物体側のレンズ面の間隔は16.00
(数値実施例３)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* -33.442 3.79 1.76666 25.7 30.81
2(回折) -21.161 1.02 31.60
3* -106.258 2.00 1.85400 40.4 31.30
4* 32.946 0.50 35.36
5 76.204 8.99 1.43875 94.9 36.34
6* -67.683 37.09
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.31424e-005 A 6=-1.86253e-007 A 8= 2.35559e-010
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.11929e-004 A 6=-4.64736e-007 A 8= 7.50442e-010
第2面(回折面)
A 2= 3.73516e-004 A 4= 5.66802e-007 A 6=-3.50669e-009
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.37320e-005 A 6=-1.34239e-007 A 8= 3.66455e-010
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.25764e-005 A 6= 1.45175e-007 A 8=-2.08783e-010
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.49202e-005 A 6= 1.27613e-007 A 8= 2.70238e-011
各種データ
β=1.20
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 69.93
2 3 -29.25
3 5 83.29
装着に際して、実施例マスターレンズの最も像側のレンズ面と実施例１の最も物体側のレンズ面の間隔は22.20
(数値実施例４)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -223.666 3.56 1.84666 30.0 20.63
2 -28.552 2.83 20.76
3* -17.399 1.20 1.80752 47.0 19.54
4 17.808 12.93 1.59347 35.3 21.09
5 -16.667 1.20 1.89845 37.6 23.35
6 213.933 0.50 27.74
7* 48.921 11.36 1.63793 56.1 30.93
8 -23.315 0.50 33.04
9 -41.488 1.50 1.88000 40.0 33.28
10 114.037 1.50 36.06
11 308.988 12.77 1.43875 94.7 36.90
12* -24.360 39.17
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.24915e-005 A 6=-2.13256e-008 A 8= 8.18315e-011
第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.85109e-005 A 6= 1.29129e-008 A 8= 7.84604e-012
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.69185e-006 A 6=-9.09142e-009 A 8= 2.55411e-012
各種データ
β=2.00
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 38.34
2 3 -10.73
3 4 16.86
4 5 -17.17
5 7 26.37
6 9 -34.41
7 11 52.07
装着に際して、実施例マスターレンズの最も像側のレンズ面と実施例１の最も物体側のレンズ面の間隔は14.00
表１および表２は、実施例１～４における各条件式およびパラメータの値をそれぞれ示す。
(master lens)
unit mm
Surface data Surface number rd nd vd Effective diameter
1 147.291 15.31 1.59522 67.7 135.17
2 497.553 135.95 133.90
3 93.917 15.46 1.43700 95.1 73.31
4 -169.659 0.00 70.94
5 -169.659 1.50 1.80610 33.3 70.94
6 85.058 2.78 66.85
7 81.980 11.17 1.43700 95.1 67.06
8 ∞ 30.12 66.17
9 64.700 7.23 1.89286 20.4 54.51
10 117.746 0.20 52.05
11 53.244 2.00 1.83400 37.2 49.56
12 34.348 8.98 1.43700 95.1 45.88
13 71.295 7.95 43.85
14 (Aperture) ∞ 5.00 41.52
15 -424.241 1.60 1.61800 63.4 36.89
16 56.377 38.46 35.12
17 192.506 1.40 1.89286 20.4 32.02
18 120.766 4.96 1.51742 52.4 32.17
19 -71.885 1.00 32.51
20 61.529 4.26 1.80610 33.3 32.60
21 -244.681 1.20 1.53775 74.7 32.24
22 29.916 6.46 30.47
23 -88.814 1.20 1.72916 54.7 30.63
24 62.251 2.54 31.75
25 94.888 4.00 1.65412 39.7 33.60
26 -343.957 6.25 34.34
27 45.503 9.29 1.64769 33.8 40.49
28 -81.900 1.70 1.80810 22.8 40.30
29 81.305 6.55 40.02
30 64.484 5.47 1.56732 42.8 42.70
31 294.428 39.00 42.59
Image plane ∞
Various data Focal length 392.00
F number 2.90
Half angle of view (degrees) 3.16
Image height 21.64
Lens length 379.01
BF 39.00
Entrance pupil position 655.94
Exit pupil position -130.05
Front principal point position 138.96
Rear principal point position -353.00
Single lens data lens Starting surface Focal length
1 1 345.87
2 3 140.85
3 5 -70.10
4 7 187.60
5 9 151.14
6 11 -121.91
7 12 141.23
8 15 -80.42
9 17 -366.32
10 18 87.86
11 20 61.37
12 21 -49.50
13 23 -50.03
14 25 114.11
15 27 46.50
16 28 -50.26
17 30 144.30
(Numerical example 1)
unit mm
Surface data Surface number rd nd vd Effective diameter
1 -223.706 4.49 1.85896 22.7 29.19
2 -37.812 3.74 29.41
3* -23.574 1.50 1.85400 40.4 27.92
4 (Diffraction) 1079.516 8.33 1.43875 94.7 29.46
5 -25.000 1.40 2.05090 26.9 30.57
6 -305.683 0.50 34.77
7 250.000 10.97 1.59270 35.3 37.31
8* -27.429 39.20
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface
K = 0.00000e+000 A 4= 1.21923e-005 A 6=-2.19855e-008 A 8= 8.78849e-011
4th surface (diffractive surface)
A2= 3.01872e-004 A4= 5.71112e-007 A6=-2.08700e-009
8th side
K = 0.00000e+000 A 4= 6.60358e-006 A 6=-1.97235e-008 A 8= 3.14340e-011
Various data
β = 1.40
Single lens data lens Starting surface Focal length
1 1 52.39
2 3 -26.55
3 4 57.56
4 5 -25.97
5 7 42.32
When mounted, the distance between the lens surface closest to the image side of the master lens of Example 1 and the lens surface closest to the object side of Example 1 was 14.20.
(Numerical example 2)
unit mm
Surface data Surface number rd nd vd Effective diameter
1* -151.578 3.21 1.95000 17.0 25.42
2 (Diffraction) -56.146 4.90 25.18
3* -37.664 2.00 2.00234 31.4 24.74
4* 44.795 1.14 28.84
5 100.000 8.58 1.50560 59.5 32.35
6* -225.610 0.50 34.42
7 100.000 5.95 1.43875 94.9 37.96
8* -32.949 38.36
Image plane ∞
Aspheric data 1st surface
K = 0.00000e+000 A 4= 3.13870e-005 A 6=-1.52388e-007 A 8= 1.16144e-009
A10=-1.42221e-012
2nd side
K = 0.00000e+000 A 4= 2.67831e-005 A 6=-2.76141e-007 A 8= 1.84060e-009
A10=-2.45694e-012
Second surface (diffractive surface)
A2= 4.09893e-004 A4= 9.62024e-009 A6=-1.17103e-008 A8= 3.40819e-011
3rd side
K = 0.00000e+000 A 4=-8.45296e-005 A 6=-2.38237e-007 A 8= 1.98061e-009
A10=-5.11622e-013
4th side
K = 0.00000e+000 A 4=-6.08568e-005 A 6= 1.64394e-007 A 8=-2.73699e-010
A10= 8.12713e-013
6th side
K = 0.00000e+000A4=-5.10062e-005
8th side
K = 0.00000e+000 A 4= 2.93556e-005 A 6=-9.51925e-008 A 8= 5.70628e-010
A10=-8.35929e-013
Various data β = 1.40
Single lens data lens Starting surface Focal length
1 1 100.01
2 3 -20.17
3 5 138.27
4 7 57.27
When mounted, the distance between the lens surface closest to the image side of the master lens of Example and the lens surface closest to the object side in Example 1 was 16.00.
(Numerical example 3)
unit mm
Surface data Surface number rd nd vd Effective diameter
1* -33.442 3.79 1.76666 25.7 30.81
2 (Diffraction) -21.161 1.02 31.60
3* -106.258 2.00 1.85400 40.4 31.30
4* 32.946 0.50 35.36
5 76.204 8.99 1.43875 94.9 36.34
6* -67.683 37.09
Image plane ∞
Aspheric data 1st surface
K = 0.00000e+000 A 4= 5.31424e-005 A 6=-1.86253e-007 A 8= 2.35559e-010
2nd side
K = 0.00000e+000 A 4= 1.11929e-004 A 6=-4.64736e-007 A 8= 7.50442e-010
Second surface (diffractive surface)
A2= 3.73516e-004 A4= 5.66802e-007 A6=-3.50669e-009
3rd side
K = 0.00000e+000 A 4=-3.37320e-005 A 6=-1.34239e-007 A 8= 3.66455e-010
4th side
K = 0.00000e+000 A 4=-6.25764e-005 A 6= 1.45175e-007 A 8=-2.08783e-010
6th side
K = 0.00000e+000 A 4=-6.49202e-005 A 6= 1.27613e-007 A 8= 2.70238e-011
Various data β=1.20
Single lens data lens Starting surface Focal length
1 1 69.93
2 3 -29.25
3 5 83.29
When mounting, the distance between the lens surface closest to the image side of the master lens of Example and the lens surface closest to the object side of Example 1 was 22.20.
(Numerical Example 4)
unit mm
Surface data Surface number rd nd vd Effective diameter
1 -223.666 3.56 1.84666 30.0 20.63
2 -28.552 2.83 20.76
3* -17.399 1.20 1.80752 47.0 19.54
4 17.808 12.93 1.59347 35.3 21.09
5 -16.667 1.20 1.89845 37.6 23.35
6 213.933 0.50 27.74
7* 48.921 11.36 1.63793 56.1 30.93
8 -23.315 0.50 33.04
9 -41.488 1.50 1.88000 40.0 33.28
10 114.037 1.50 36.06
11 308.988 12.77 1.43875 94.7 36.90
12* -24.360 39.17
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface
K = 0.00000e+000 A 4= 3.24915e-005 A 6=-2.13256e-008 A 8= 8.18315e-011
7th side
K = 0.00000e+000 A 4=-1.85109e-005 A 6= 1.29129e-008 A 8= 7.84604e-012
12th side
K = 0.00000e+000 A 4= 6.69185e-006 A 6=-9.09142e-009 A 8= 2.55411e-012
Various data β=2.00
Single lens data lens Starting surface Focal length
1 1 38.34
2 3 -10.73
3 4 16.86
4 5 -17.17
5 7 26.37
6 9 -34.41
7 11 52.07
When mounting, the distance between the lens surface closest to the image side of the master lens of Example and the lens surface closest to the object side of Example 1 was 14.00.
Tables 1 and 2 show the respective conditional expressions and parameter values in Examples 1-4.
［撮像装置］
次に、図１０を参照して、各実施例のテレコンバータレンズＴＣＬを装着した撮像装置について説明する。図１０は、各実施例のテレコンバータレンズＴＣＬを装着した撮像装置（デジタルスチルカメラ）１０の概略図である。撮像装置１０は、カメラ本体１００と交換レンズ（レンズ装置）１０１とを備えて構成される。交換レンズ１０１は、マスターレンズＭＬに実施例１～４のいずれかのテレコンバータレンズＴＣＬを装着して構成されたレンズ系（撮像レンズ）である。カメラ本体１００は、撮像素子１０２を有する。撮像素子１０２は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを有し、交換レンズ１０１を介して形成された被写体の像（光学像）を光電変換する。
[Imaging device]
Next, with reference to FIG. 10, an imaging apparatus equipped with the teleconverter lens TCL of each embodiment will be described. FIG. 10 is a schematic diagram of an imaging apparatus (digital still camera) 10 equipped with the teleconverter lens TCL of each embodiment. The imaging device 10 is configured by including a
各実施例によれば、バックフォーカスが短いマスターレンズに装着可能であって、高い光学性能を有するテレコンバータレンズ、レンズ装置、および、撮像装置を提供することができる。 According to each embodiment, it is possible to provide a teleconverter lens, a lens apparatus, and an imaging apparatus that can be attached to a master lens with a short back focus and that have high optical performance.
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、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、ＣＲＴやＬＣＤ等の画像表示面と組み合わせた際、歪曲収差量や倍率色収差量に応じて電気的処理を行う画像処理部を設けてもよい。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist. For example, when combined with an image display surface such as a CRT or LCD, an image processing section may be provided that performs electrical processing according to the amount of distortion aberration and the amount of chromatic aberration of magnification.
また各実施例では、マスターレンズＭＬに対して像側に装着されるテレコンバータレンズＴＣＬについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、図１２に示されるように、マスターレンズＭＬと、マスターレンズＭＬの光軸内に挿脱可能なテレコンバータレンズＴＣＬとを一体に有するレンズ装置にも適用可能である。このとき、テレコンバータレンズＴＣＬは上述した各実施例と同様の特徴を有する。このような構成によれば、テレコンバータレンズＴＣＬをマスターレンズＭＬの光軸内に挿入することによって、マスターレンズの焦点距離を拡大することができる。 Also, in each embodiment, the teleconverter lens TCL attached on the image side with respect to the master lens ML has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 12, the present invention can also be applied to a lens device integrally including a master lens ML and a teleconverter lens TCL that can be inserted into and removed from the optical axis of the master lens ML. At this time, the teleconverter lens TCL has features similar to those of the above-described embodiments. With such a configuration, the focal length of the master lens can be increased by inserting the teleconverter lens TCL into the optical axis of the master lens ML.
ＭＬ マスターレンズ
ＴＣＬ テレコンバータレンズ
ML Master lens TCL Teleconverter lens
Claims (14)
前記テレコンバータレンズは、負の屈折力を有し、
前記テレコンバータレンズの最も像側に配置されたレンズは正の屈折力を有し、
前記テレコンバータレンズの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、前記テレコンバータレンズの最も物体側の面頂点から最も像側の面頂点までの光軸上の間隔をＬ、前記マスターレンズを装着したときの前記テレコンバータレンズの最も像側の面から像面までの光軸上の間隔をｓｋとするとき、
４．０＜－ＥＸＴ＿ｆ／Ｌ＜３０．０
０．０５９≦ｓｋ／（－ＥＸＴ＿ｆ）＜０．１５
なる条件式を満足することを特徴とするテレコンバータレンズ。 A teleconverter lens that expands the focal length of the master lens by being mounted on the image side with respect to the master lens,
The teleconverter lens has a negative refractive power,
the lens closest to the image side of the teleconverter lens has a positive refractive power,
EXT_f is the focal length of the teleconverter lens, L is the distance on the optical axis from the vertex of the surface closest to the object side to the vertex of the surface closest to the image side of the teleconverter lens, and the teleconverter lens when the master lens is attached. When the distance on the optical axis from the surface closest to the image to the image plane is sk,
4.0<-EXT_f/L<30.0
0.059≦sk/(−EXT_f)<0.15
A teleconverter lens characterized by satisfying the following conditional expression:
１．０５＜β＜３．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のテレコンバータレンズ。 When the lateral magnification of the teleconverter lens when attached to the master lens is β,
1.05<β<3.00
2. The teleconverter lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
－３．０＜ＳＡＧｎ１／ｄｎ＜－０．１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載のテレコンバータレンズ。 In the concave surface, the difference in the optical axis direction between the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape is SAGn1 at a position half of the effective diameter end in the radial direction from the optical axis, and the concave surface of the aspherical shape is When dn is the center thickness of the lens having
−3.0<SAGn1/dn<−0.1
4. The teleconverter lens according to claim 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
－０．３００＜ＳＡＧｎ２／ｄｎ＜－０．００１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３または４に記載のテレコンバータレンズ。 The concave surface of the aspherical shape has a difference in the optical axis direction between the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape at a position that is a quarter of the effective diameter end in the radial direction from the optical axis. When
−0.300<SAGn2/dn<−0.001
5. The teleconverter lens according to claim 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
－２．００＜ＳＡＧｐ１／ｄｐ＜－０．０１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載のテレコンバータレンズ。 In the aspherical convex surface, the difference in the optical axis direction between the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape is SAGp1 at a position that is half the effective diameter end in the radial direction from the optical axis. When the center thickness of the lens having the spherical convex surface is dp,
−2.00<SAGp1/dp<−0.01
7. The teleconverter lens according to claim 6, wherein the following conditional expression is satisfied.
－０．１０＜ＳＡＧｐ２／ｄｐ＜０．１５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項６または７に記載のテレコンバータレンズ。 The convex surface of the aspherical shape has a difference in the optical axis direction between the radius of curvature on the optical axis and the aspherical shape at a position that is a quarter of the effective diameter end in the radial direction from the optical axis. When
−0.10<SAGp2/dp<0.15
8. The teleconverter lens according to claim 6, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記回折光学素子の焦点距離をｆｄｏ、前記マスターレンズに装着したときの前記テレコンバータレンズの横倍率をβ、前記回折光学素子の径をＨｄｏとするとき、
１０＜－ｆｄｏ＊β／Ｈｄｏ＜１００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のテレコンバータレンズ。 The teleconverter lens has a diffractive optical element,
When the focal length of the diffractive optical element is fdo, the lateral magnification of the teleconverter lens when attached to the master lens is β, and the diameter of the diffractive optical element is Hdo,
10<-fdo*β/Hdo<100
10. The teleconverter lens according to any one of claims 1 to 9, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記マスターレンズの最も物体側から前記回折光学素子までの光軸上の間隔をＬｄｏ、前記マスターレンズを装着したときの前記テレコンバータレンズの最も像側の面から像面までの光軸上の間隔をｓｋとするとき、
Ｌｄｏ／（Ｌ＋ｓｋ）＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のテレコンバータレンズ。 The teleconverter lens has a diffractive optical element,
Ldo is the distance on the optical axis from the most object side of the master lens to the diffractive optical element, and the distance on the optical axis from the most image side surface of the teleconverter lens to the image plane when the master lens is attached. is sk,
Ldo/(L+sk)<0.40
11. The teleconverter lens according to any one of claims 1 to 10, wherein the following conditional expression is satisfied.
－１００．０＜Σ｜ＥＸＴ＿ｆ｜／Ｒｎ＊（１／Ｎ’－１／Ｎ）＜－１０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のテレコンバータレンズ。 Rn is the curvature radius of the nth surface from the object side of the teleconverter lens, N is the entrance side refractive index of the nth surface from the object side of the teleconverter lens, and the nth surface from the object side of the teleconverter lens is When the exit side refractive index is N' and the sum of all surfaces is Σ,
-100.0<Σ|EXT_f|/Rn*(1/N'-1/N)<-10.0
12. The teleconverter lens according to any one of claims 1 to 11, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記テレコンバータレンズを前記マスターレンズの光軸内に挿入することによって、前記マスターレンズの焦点距離が拡大され、
前記テレコンバータレンズは、負の屈折力を有し、
前記テレコンバータレンズの最も像側に配置されたレンズは正の屈折力を有し、
前記テレコンバータレンズの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、前記テレコンバータレンズの最も物体側の面頂点から最も像側の面頂点までの光軸上の間隔をＬ、前記マスターレンズを装着したときの前記テレコンバータレンズの最も像側の面から像面までの光軸上の間隔をｓｋとするとき、
４．０＜－ＥＸＴ＿ｆ／Ｌ＜３０．０
０．０５９≦ｓｋ／（－ＥＸＴ＿ｆ）＜０．１５
なる条件式を満足することを特徴とするレンズ装置。 A lens device having a master lens and a teleconverter lens that can be inserted into and removed from an optical axis of the master lens,
The focal length of the master lens is enlarged by inserting the teleconverter lens into the optical axis of the master lens,
The teleconverter lens has a negative refractive power,
the lens closest to the image side of the teleconverter lens has a positive refractive power,
EXT_f is the focal length of the teleconverter lens, L is the distance on the optical axis from the vertex of the surface closest to the object side to the vertex of the surface closest to the image side of the teleconverter lens, and the teleconverter lens when the master lens is attached. When the distance on the optical axis from the surface closest to the image to the image plane is sk,
4.0<-EXT_f/L<30.0
0.059≦sk/(−EXT_f)<0.15
A lens device characterized by satisfying the following conditional expression:
請求項１３に記載のレンズ装置と、を有することを特徴とする撮像装置。 an imaging device;
An imaging device comprising: the lens device according to claim 13 .
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