JP5393385B2 - リアアタッチメントレンズ及びそれを有する撮影光学系 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、放送用カメラなどに用いられる撮影レンズ（主レンズ系）の像側に着脱可能に装着して、全系の焦点距離を主レンズ系の本来の焦点距離に比べて長い方へ変化させるリアアタッチメントレンズに関する。
従来より、撮影レンズ（撮影光学系）である主レンズ系の像側に着脱可能に装着し、主レンズ系単独の焦点距離に比べて全系の焦点距離を長い方へ変化させるリアアタッチメントレンズが知られている（特許文献１〜３）。
特許文献１〜３には主レンズ系の像側に装着し、主レンズ系の焦点距離を長焦点距離側へ拡大可能なリアアタッチメントレンズが開示されている。
リアアタッチメントレンズを使用することの多い望遠レンズでは、焦点距離が長くなるに従って、諸収差のうち特に色収差が劣化する傾向にある。その為、リアアタッチメントレンズを望遠レンズより成る主レンズ系に装着した場合は、主レンズ系の倍率色収差が拡大され、このときの拡大された倍率色収差が画質を劣化させる主原因となっている。
本発明は主レンズ系の像側に装着し、全系の焦点距離を長くしたときの諸収差の変動が少なく、特に色収差の変動が小さく、全系として高い光学性能を維持することができるリアアタッチメントレンズを提供することを目的とする。
本発明のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系の像側に着脱可能に装着され、該主レンズ系単独の焦点距離に比べて長い方へ焦点距離を変化させるリアアタッチメントレンズにおいて、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＬとするとき、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に負レンズGn1を有しており、前記負レンズGn1は材料のｄ線に対するアッベ数をνdn1、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFn1とするとき、
10＜νdn1＜23
0.020＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.100
なる条件を満足することを特徴としている。
10＜νdn1＜23
0.020＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.100
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば主レンズ系の像側に装着し、全系の焦点距離を長くしたときの諸収差の変動が小さく、特に色収差の変動が小さく、全系として高い光学性能を維持することができるリアアタッチメントレンズが得られる。
本発明のリアアタッチメントレンズ及びそれを主レンズ系に装着したときの撮影光学系及び該撮影光学系を用いた撮像装置について説明する。本発明のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系の像側に着脱可能に装着され、主レンズ系単独の焦点距離に比べて長い方へ焦点距離を変化させる。ここで主レンズ系としては、例えば望遠レンズ、望遠型のズームレンズ等が適用できる。
図１、図２は、本発明の各実施例のリアアタッチメントレンズが装着される、一例としての主レンズ系（望遠レンズ）のレンズ断面図と収差図である。図３、図４は各々本発明の実施例１のリアアタッチメントレンズを主レンズ系の像側に装着したときのレンズ断面図と収差図である。図５、図６は各々本発明の実施例２のリアアタッチメントレンズを主レンズ系の像側に装着したときのレンズ断面図と収差図である。図７、図８は各々本発明の実施例３のリアアタッチメントレンズを主レンズ系の像側に装着したときのレンズ断面図と収差図である。
レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が像側である。ＬＡはリアアタッチメントレンズ、Ｒｓはリアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面、Ｒｅはリアアタッチメントレンズの最も像側のレンズ面（最終レンズ面）である。ＬＭは主レンズ系（マスターレンズ）である。主レンズ系ＬＭは単一の焦点距離の望遠レンズである。Ｓは開口絞りである。Ｇは保護ガラス等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系として使用する際には像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。収差図において、ｄ、ｇ、Ｃ、Ｆはそれぞれ順にｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線である。ｄＭ、ｄＳはそれぞれ順にメリジオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、Ｙは像高である。
次に本発明に係る撮影光学系に用いる光学材料の分散特性の一般的な特徴について述べる。本実施例の撮影光学系に用いるレンズの材料の部分分散比とアッベ数は次の通りである。フラウンフォーファ線のｇ線(波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ）、ｄ線(波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ，ＮＣとする。アッベ数νｄ、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θgFは次の通りである。
νd＝（Nd−１）／（NF−NC）
θgF＝（Ng−NF）／（NF−NC）
光学材料の屈折率の波長特性（分散特性）において、アッベ数の逆数1/νdの増加に伴い、分散特性曲線におけるＦ線〜Ｃ線間の全体の傾きが大きくなる。また、部分分散比θgFの増加に伴い、分散特性曲線のＦ線〜Ｃ線間の傾きに対するｇ線〜Ｆ線間の傾き（短波長側の曲がり具合）が大きくなる。
θgF＝（Ng−NF）／（NF−NC）
光学材料の屈折率の波長特性（分散特性）において、アッベ数の逆数1/νdの増加に伴い、分散特性曲線におけるＦ線〜Ｃ線間の全体の傾きが大きくなる。また、部分分散比θgFの増加に伴い、分散特性曲線のＦ線〜Ｃ線間の傾きに対するｇ線〜Ｆ線間の傾き（短波長側の曲がり具合）が大きくなる。
一般的に光学材料は、短波長側の屈折率が長波長側の屈折率よりも高く（アッベ数が正の値）、分散特性曲線は下に凸状（部分分散比が正の値）の軌跡を描き、短波長側になるほど波長の変化に対する屈折率の変化は大きくなる。光学材料として最も一般的に用いられる硝子材料においては、アッベ数の小さい高分散な光学材料ほど部分分散比が大きく、分散特性曲線は下に凸状が強まり、アッベ数の大きい低分散な光学材料ほど部分分散比が小さく、分散特性曲線は直線に近い傾向を示す。
以上を踏まえた上で本発明のリアアタッチメントレンズの色収差の補正原理について説明する。一般にリアアタッチメントレンズは、それ自体が無収差となるように設計されていたとしても、拡大倍率に比例して主レンズの残存収差を拡大し、画質を劣化させている。例えば、拡大倍率が２倍であった場合は、単純に、コマ収差や倍率色収差等の横収差は２倍に拡大され、画質が劣化する。また、球面収差や像面湾曲、そして軸上色収差等の縦収差においても、２倍に拡大され、画質が劣化する。厳密に言うと、縦収差自体は、拡大倍率の自乗倍、つまり４倍に拡大されるが、主レンズのＦナンバーも２倍に拡大（暗くなる方向）される為、単位焦点深度当たりの収差は、結局２倍に拡大されて劣化していくことになる。主レンズ系の焦点距離を長焦点距離側に拡大するリアアタッチメントレンズは、負の屈折力を有している。
従来のリアアタッチメントレンズでは、負の屈折力で発生する軸上色収差を効果的に補正するべく、正レンズに高分散な光学材料を用い、負レンズに低分散な光学材料が主に用いられていた。ところが、リアアタッチメントが装着される位置は、軸外主光線の入射高ｈ-が大きい位置であるため、高分散材料より成る正レンズ、低分散材料より成る負レンズを使用したとき、Ｃ線の倍率色収差が外側に、Ｆ線とｇ線の倍率色収差が内側に大きく発生してしまう。そのため、従来のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系に残存する倍率色収差を拡大するだけでなく、それ自体に倍率色収差を大きく劣化させる要素を含んでいた。このため、リアアタッチメントレンズを装着すると著しく画質を劣化させていた。
そこで本発明では、軸上光線の入射高ｈが小さく、軸外主光線の入射高ｈ-が大きくなる像側に、強い高分散性を有する材料より成る負レンズを配置している。これにより軸上色収差を過剰発生させることなく、Ｃ線の倍率色収差を内側に、Ｆ線とｇ線を外側に発生させている。それにより、軸上色収差と倍率色収差を共に良好に補正することができるようにしている。
さらに、強い高分散性の材料より成る負レンズで幾分劣化した軸上色収差を良好に補正するため、軸上光線の入射高ｈが大きく、軸外光線の入射高ｈ-が比較的小さい物体側に、高分散の材料より成る正レンズを配置するのが好ましい。
さらに、軸上光線の入射高ｈが小さく、軸外主光線の入射高ｈ-が大きい像側に、高分散でありながら、比較的部分分散比が小さい、例えばＮｂ２Ｏ３(酸化ニオブ）を主原料とする材料より成る正レンズを配置するのが好ましい。これにより、ｇ線の倍率色収差を良好に補正している。Ｎｂ２Ｏ３を主原料とする材料は、最も一般的な高分散な光学材料であるＴｉO2(酸化チタン）を主原料とする材料に対し、やや低分散ではあるが、部分分散比が比較的小さい特性を有している。
次に以上の条件を実現する具体的な構成について説明する。本発明のリアアタッチメントレンズでは、軸上光線の入射高ｈが低く、軸外主光線の入射高ｈ-が高い、像側の負レンズに、高分散かつ部分分散比の大きい材料を用いることで、軸上色収差を劣化することなく、倍率色収差を良好に補正している。
具体的には、リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＬとするとき、リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に負レンズGn1を配置した。負レンズGn1は材料のｄ線に対するアッベ数をνdn1、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFn1とするとき、
10＜νdn1＜23・・・（1）
0.020＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.100・・・（2）
なる条件を満足している。ここで、距離０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に負レンズを配置するとは、この距離の間にレンズが全て含まれることを言う。
10＜νdn1＜23・・・（1）
0.020＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.100・・・（2）
なる条件を満足している。ここで、距離０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に負レンズを配置するとは、この距離の間にレンズが全て含まれることを言う。
リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌよりも小さくなる位置に前記負レンズGn1が配置された場合、軸上光線の入射高ｈが高く、軸外主光線の入射高ｈ-が低くなる。したがって、倍率色収差の補正効果が弱まるだけでなく軸上色収差を劣化させるため良くない。
条件式（1）の上限値を逸脱すると、Ｃ線及びＦ線の倍率色収差を良好に補正することが困難となる。また、条件式（1）の下限値を逸脱すると、Ｃ線及びＦ線の倍率色収差補正には好ましいが、軸上色収差を劣化させるため良くない。
条件式（2）の上限値を逸脱すると、ｇ線の倍率色収差の補正には好ましいが、軸上色収差を劣化させるため良くない。また、条件式（2）の下限値を逸脱すると、ｇ線の倍率色収差の補正効果を良好に補正することが困難となる。さらに好ましくは上記条件式(1),(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
15＜νdn1＜23 ・・・（1a）
0.023＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.050・・・（2a）
本発明では、以上の手法により、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正するリアアタッチメントレンズを得ている。
0.023＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.050・・・（2a）
本発明では、以上の手法により、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正するリアアタッチメントレンズを得ている。
また、本発明において更に効果的に良好なる色収差特性を得るためには、次の条件のうち、少なくとも１つを満足するのが良い。
本発明の各実施例のリアアタッチメントレンズでは、前記負レンズGn1で劣化した軸上色収差を補正するべく、軸上光線の入射高ｈが高く、軸外主光線の入射高ｈ-が比較的低い物体側の正レンズに、高分散かつ部分分散比の比較的大きい材料を用いている。
具体的には、リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０から０．５Ｌまでの間に正レンズGp1を配置している。そして、前記正レンズGp1は材料のｄ線に対する屈折率とアッベ数を各々Ndp1、νdp1、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFp1とするとき、
1.90＜Ndp1＋0.0125νdp1＜2.24・・・（3）
0.001＜θgFp1−0.6438＋0.001682×νdp1＜0.020・・・（4）
なる条件を満足している。
1.90＜Ndp1＋0.0125νdp1＜2.24・・・（3）
0.001＜θgFp1−0.6438＋0.001682×νdp1＜0.020・・・（4）
なる条件を満足している。
リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌよりも大きくなる位置に前記正レンズGp1が配置された場合、軸上光線の入射高ｈが低く、軸外主光線の入射高ｈ-が高くなる。したがって、軸上色収差の補正効果が弱まるだけでなく倍率色収差を劣化させるため良くない。
条件式（3）の上限値を逸脱すると、アッベ数が大きい場合は前記負レンズGn1で発生したＣ線及びＦ線の軸上色収差を良好に補正することが難しくなり、屈折率が大きい場合は球面収差を良好に補正することが困難となるため良くない。また、条件式（3）の下限値を逸脱すると、加工が容易な材料を入手することが困難で、かつ樹脂材料等の加工困難な材料に限られるため、生産性を考慮した際、リアアタッチメントレンズに要望される良好な光学性能を安定して供給することが難しくなる。
条件式（4）の上限値を逸脱すると、ｇ線の倍率色収差を劣化させるため良くない。また、条件式（4）の下限値を逸脱すると、ｇ線の軸上色収差の補正効果が弱まるため好ましくない。さらに好ましくは上記条件式(3),(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.00＜Ndp1＋0.0125νdp1＜2.15・・・（3a）
0.001＜θgFp1−0.6438＋0.001682×νdp1＜0.015・・・（4a）
更に本発明の各実施例のリアアタッチメントレンズでは、軸上光線の入射高ｈが低く、軸外主光線の入射高ｈ-が高い像側の正レンズに、高分散でかつ部分分散比が比較的小さい材料を用いている。これによって、軸上色収差を劣化することなくｇ線の倍率色収差を良好に補正している。
0.001＜θgFp1−0.6438＋0.001682×νdp1＜0.015・・・（4a）
更に本発明の各実施例のリアアタッチメントレンズでは、軸上光線の入射高ｈが低く、軸外主光線の入射高ｈ-が高い像側の正レンズに、高分散でかつ部分分散比が比較的小さい材料を用いている。これによって、軸上色収差を劣化することなくｇ線の倍率色収差を良好に補正している。
具体的には、リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に正レンズGp2を配置している。そして、前記正レンズGp2は材料のｄ線に対する屈折率とアッベ数を各々Ndp2、νdp2、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFp2とするとき、
1.90＜Ndp2＋0.0125νdp2＜2.24・・・（5）
−0.010＜θgFp2−0.6438＋0.001682×νdp2＜0.003・・・（6）
なる条件を満足するのが良い。
1.90＜Ndp2＋0.0125νdp2＜2.24・・・（5）
−0.010＜θgFp2−0.6438＋0.001682×νdp2＜0.003・・・（6）
なる条件を満足するのが良い。
リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌよりも小さくなる位置に前記正レンズGp2が配置された場合、軸上光線の入射高ｈが高く、軸外主光線の入射高ｈ-が低くなる。したがって、倍率色収差の補正効果が弱まるだけでなく、軸上色収差を劣化させるため良くない。
条件式（5）の上限値を逸脱すると、アッベ数が大きい場合はＣ線及びＦ線の倍率色収差を良好に補正することが困難で、屈折率が大きい場合は像面湾曲が発生するため良くない。また、条件式（5）の下限値を逸脱すると、加工が容易な材料を入手することが困難で、かつ樹脂材料等の加工困難な材料に限られるため、生産性を考慮した際、リアアタッチメントレンズに要望される良好な光学性能を安定して供給することが難しい。
条件式（6）の上限値を逸脱すると、ｇ線の倍率色収差の補正効果を良好に補正することが困難となる。また、条件式（6）の下限値を逸脱すると、ｇ線の倍率色収差補正には好ましいが、軸上色収差を劣化させるため良くない。さらに好ましくは上記条件式(5),(6)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.00＜Ndp2＋0.0125νdp2＜ 2.23・・・（5a）
−0.009＜θgFp2−0.6438＋0.001682×νdp2＜0.001・・・（6a）
また、前記正レンズGp2には、Ｎｂ２Ｏ３を主原料とする材料を使用している。先に述べた通り、Ｎｂ２Ｏ３を主原料とする材料を用いた理由は、一般的に使用されるＴｉO2を主原料とする材料よりも部分分散比の低いためであるが、色収差の補正効果以外に以下の効果も併せて得ている。
−0.009＜θgFp2−0.6438＋0.001682×νdp2＜0.001・・・（6a）
また、前記正レンズGp2には、Ｎｂ２Ｏ３を主原料とする材料を使用している。先に述べた通り、Ｎｂ２Ｏ３を主原料とする材料を用いた理由は、一般的に使用されるＴｉO2を主原料とする材料よりも部分分散比の低いためであるが、色収差の補正効果以外に以下の効果も併せて得ている。
通常、撮影光学系は、色再現を目指すため、光学系の透過光の色味を適当なバランスに保つ必要がある。それに対し、前記負レンズGn1において、現在市販の材料で条件式（1）、（2）を満たすものは、ＮｐＯ2（二酸化ネプツニウム）を主原料とする材料であり、青側の透過光の透過率が低い。
本発明では、前記ＮｐＯ2を使用しても透過光の色味の変化を軽度にするべく、光学系中で中心肉厚を薄くしやすい、外径が比較的小さい負レンズGn1に配置することで、透過光の黄色側へのシフトを軽減している。それでも尚、ＮｐＯ2を主原料とする材料を使用した際、透過光は黄色側にシフトする傾向にあるため、本発明では光学系全体の透過光を白色に近づけるべく、高分散の材料よりなる正レンズに着目した。
通常、リアアタッチメントレンズの高分散材料よりなる正レンズは、肉厚が厚くなる上に、従来は青側の透過光の透過率がやや低いＴｉＯ2を主原料とする材料が使用されていた。そこで、ＴｉＯ2に比べて青側の透過光の透過率が比較的高いＮｂ２Ｏ３を主原料とする材料を使用することで、ＮｐＯ2を用いた際の青側の透過光の透過率の劣化を補償し、光学系全体の色味変化を従来同等に抑えている。
次に主レンズ系及び実施例１から３に対応する数値実施例１から３を示す。数値実施例１から３については、リアアタッチメント部のデータのみ示しており、第１面の空気間隔が、主レンズ系の最も像側のレンズ面からリアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面Ｒｓまでの間隔を示している。数値実施例１から３における主レンズ系は、焦点距離300ｍｍの各収差が十分良好に補正された望遠レンズを使用している。よって、この主レンズ系にリアアタッチメントレンズをつけた状態で、各収差が良好に補正されていれば、他のレンズ系に装着した場合も、元の性能に対して良好な特性を得ることが出来る。
各数値実施例において、ｉは物体側から数えた順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の軸上間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目と第（ｉ＋１）面との間の媒質の屈折率、アッベ数を示す。Redはエクステンダーの倍率を示す。また、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）であり、リアアタッチメントレンズの数値実施例においては、全て主レンズ系に装着した状態での値を示す。また前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を（表１）に示す。表１において負レンズＧｎ１の位置とは最も物体側のレンズ面から負レンズＧｎ１の物体側のレンズ面までの長さをいう。これは以下同様である。
(数値実施例）
（主レンズ系数値例）
i ri di ndi νdi θgF X
1 ∞ 5.00 1.51633 64.1 0.5352 -0.0007
2 ∞ 1.00
3 130.154 16.57 1.49700 81.5 0.5375 0.0309
4 -352.589 14.11
5 96.004 11.02 1.49700 81.5 0.5375 0.0309
6 793.095 4.07
7 -311.697 4.00 1.78590 44.2 0.5631 -0.0064
8 127.604 0.15
9 79.467 13.88 1.43387 95.1 0.5373 0.0534
10 -483.755 0.17
11 51.083 5.90 1.48749 70.2 0.5300 0.0043
12 40.134 26.71
13 1686.885 4.60 1.80518 25.4 0.6161 0.0150
14 -107.660 2.20 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
15 94.265 40.40
16 (絞り） 8.51
17 79.490 1.80 1.84666 23.8 0.6205 0.0167
18 35.239 7.20 1.72000 50.2 0.5535 -0.0058
19 -238.114 0.95
20 129.720 4.25 1.84666 23.8 0.6205 0.0167
21 -97.425 1.65 1.60311 60.6 0.5414 -0.0004
22 36.658 5.52
23 -76.051 1.60 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
24 66.247 2.82
25 78.646 9.30 1.72000 50.2 0.5535 -0.0058
26 -39.586 1.80 1.83400 37.2 0.5775 -0.0038
27 -155.699 4.00
28 81.751 5.50 1.69680 55.5 0.5433 -0.0071
29 ∞ 8.00
30 ∞ 2 1.51633 64.14 0.5352 -0.0007
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
主レンズ系の各種データ
ｆ 293.58
Fno 2.91
画角ω 4.22
像高Y 21.64
レンズ全長 274.02
バックフォーカス 59.35
（主レンズ系数値例）
i ri di ndi νdi θgF X
1 ∞ 5.00 1.51633 64.1 0.5352 -0.0007
2 ∞ 1.00
3 130.154 16.57 1.49700 81.5 0.5375 0.0309
4 -352.589 14.11
5 96.004 11.02 1.49700 81.5 0.5375 0.0309
6 793.095 4.07
7 -311.697 4.00 1.78590 44.2 0.5631 -0.0064
8 127.604 0.15
9 79.467 13.88 1.43387 95.1 0.5373 0.0534
10 -483.755 0.17
11 51.083 5.90 1.48749 70.2 0.5300 0.0043
12 40.134 26.71
13 1686.885 4.60 1.80518 25.4 0.6161 0.0150
14 -107.660 2.20 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
15 94.265 40.40
16 (絞り） 8.51
17 79.490 1.80 1.84666 23.8 0.6205 0.0167
18 35.239 7.20 1.72000 50.2 0.5535 -0.0058
19 -238.114 0.95
20 129.720 4.25 1.84666 23.8 0.6205 0.0167
21 -97.425 1.65 1.60311 60.6 0.5414 -0.0004
22 36.658 5.52
23 -76.051 1.60 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
24 66.247 2.82
25 78.646 9.30 1.72000 50.2 0.5535 -0.0058
26 -39.586 1.80 1.83400 37.2 0.5775 -0.0038
27 -155.699 4.00
28 81.751 5.50 1.69680 55.5 0.5433 -0.0071
29 ∞ 8.00
30 ∞ 2 1.51633 64.14 0.5352 -0.0007
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
主レンズ系の各種データ
ｆ 293.58
Fno 2.91
画角ω 4.22
像高Y 21.64
レンズ全長 274.02
バックフォーカス 59.35
（数値実施例1）
i ri di ndi νdi θgF X
1 ∞ 10.35
2 85.911 1.20 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
3 19.084 7.80 1.59551 39.2 0.5804 0.0026
4 -62.129 4.42
5 -94.475 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
6 16.798 11.20 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
7 -21.079 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
8 56.504 2.18
9 48.089 4.36 1.69895 30.1 0.6029 0.0098
10 -123.608 1.70
11 -39.122 1.20 1.92286 18.9 0.6495 0.0375
12 -1369.218 2.29
13 -187.967 6.57 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
14 -24.270 0.15
15 -85.052 1.50 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
16 -1401.904
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
数値実施例1の各種データ（主レンズ装着時）
Red 2.00
ｆ 586.01
Fno 5.87
画角ω 2.11
像高Y 21.64
レンズ全長 329.31
バックフォーカス 57.31
光学全長L 46.97
i ri di ndi νdi θgF X
1 ∞ 10.35
2 85.911 1.20 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
3 19.084 7.80 1.59551 39.2 0.5804 0.0026
4 -62.129 4.42
5 -94.475 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
6 16.798 11.20 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
7 -21.079 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
8 56.504 2.18
9 48.089 4.36 1.69895 30.1 0.6029 0.0098
10 -123.608 1.70
11 -39.122 1.20 1.92286 18.9 0.6495 0.0375
12 -1369.218 2.29
13 -187.967 6.57 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
14 -24.270 0.15
15 -85.052 1.50 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
16 -1401.904
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
数値実施例1の各種データ（主レンズ装着時）
Red 2.00
ｆ 586.01
Fno 5.87
画角ω 2.11
像高Y 21.64
レンズ全長 329.31
バックフォーカス 57.31
光学全長L 46.97
（数値実施例2）
i ri di ndi νdi θgF X
1 ∞ 10.35
2 136.414 1.20 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
3 22.175 7.36 1.59551 39.2 0.5804 0.0026
4 -68.331 9.43
5 -58.764 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
6 18.051 11.19 1.62588 35.7 0.5893 0.0055
7 -20.915 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
8 71.344 0.58
9 51.044 7.75 1.74950 35.3 0.5818 -0.0026
10 -27.171 1.20 1.80810 22.8 0.6307 0.0251
11 90.127 1.42
12 150.040 8.06 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
13 -27.823 0.15
14 -71.798 1.50 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
15 1016.662
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
数値実施例2の各種データ（主レンズ装着時）
Red 2.00
ｆ 586.02
Fno 5.87
画角ω 2.11
像高Y 21.64
レンズ全長 330.02
バックフォーカス 52.75
光学全長L 52.24
i ri di ndi νdi θgF X
1 ∞ 10.35
2 136.414 1.20 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
3 22.175 7.36 1.59551 39.2 0.5804 0.0026
4 -68.331 9.43
5 -58.764 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
6 18.051 11.19 1.62588 35.7 0.5893 0.0055
7 -20.915 1.20 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
8 71.344 0.58
9 51.044 7.75 1.74950 35.3 0.5818 -0.0026
10 -27.171 1.20 1.80810 22.8 0.6307 0.0251
11 90.127 1.42
12 150.040 8.06 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
13 -27.823 0.15
14 -71.798 1.50 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
15 1016.662
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
数値実施例2の各種データ（主レンズ装着時）
Red 2.00
ｆ 586.02
Fno 5.87
画角ω 2.11
像高Y 21.64
レンズ全長 330.02
バックフォーカス 52.75
光学全長L 52.24
（数値実施例3）
i ri di ndi νdi θgF X
1 10.35
2 92.808 1.50 1.80400 46.6 0.5572 -0.0083
3 22.273 8.08 1.59551 39.2 0.5804 0.0026
4 -80.529 6.85
5 -86.414 1.50 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
6 80.626 4.95
7 -30.609 1.50 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
8 -122.847 0.15
9 92.075 1.60 1.92286 18.9 0.6495 0.0375
10 53.083 9.97 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
11 -36.550
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
数値実施例3の各種データ（主レンズ装着時）
Red 1.39
ｆ 408.00
Fno 4.05
画角ω 3.04
像高Y 21.64
レンズ全長 300.55
バックフォーカス 39.43
光学全長L 36.1
i ri di ndi νdi θgF X
1 10.35
2 92.808 1.50 1.80400 46.6 0.5572 -0.0083
3 22.273 8.08 1.59551 39.2 0.5804 0.0026
4 -80.529 6.85
5 -86.414 1.50 1.77250 49.6 0.5521 -0.0083
6 80.626 4.95
7 -30.609 1.50 1.83481 42.7 0.5636 -0.0083
8 -122.847 0.15
9 92.075 1.60 1.92286 18.9 0.6495 0.0375
10 53.083 9.97 1.65412 39.7 0.5737 -0.0033
11 -36.550
※但し、X＝θgF-(0.6438-0.001682×νd)
数値実施例3の各種データ（主レンズ装着時）
Red 1.39
ｆ 408.00
Fno 4.05
画角ω 3.04
像高Y 21.64
レンズ全長 300.55
バックフォーカス 39.43
光学全長L 36.1
次に本発明における各数値実施例のリアアタッチメントレンズの構成について説明する。数値実施例１のリアアタッチメントレンズＬＡは、物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズGP1の順で接合した接合レンズＬ１、負レンズ、正レンズ、負レンズの順で接合した接合レンズＬ２から構成されている。さらに、正レンズＬ３、負レンズ(Gn1)Ｌ４、正レンズ(Gp2)Ｌ５、負レンズＬ６から構成されている。
数値実施例２のリアアタッチメントレンズＬＡは、物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズGP1の順で接合した接合レンズＬ１、負レンズ、正レンズ、負レンズの順で接合した接合レンズＬ２から構成されている。さらに正レンズGp2、負レンズGn1の順で接合した接合レンズＬ３、正レンズ(Gp2)Ｌ４、負レンズＬ５から構成されている。
数値実施例３のリアアタッチメントレンズＬＡは物体側より像側へ順に負レンズ、正レンズGP1の順で接合した接合レンズＬ１、負レンズＬ２、負レンズＬ３、負レンズGn1、正レンズGp2の順で接合した接合レンズＬ４から構成されている。
数値実施例１の負レンズ(Gn1)Ｌ４、数値実施例２の接合レンズＬ３の負レンズGn1、数値実施例３の接合レンズＬ４の負レンズGn1は、それぞれ条件式（1）、（2）を満たしている。かつ軸上光線の入射高ｈが低く、軸外主光線の入射高ｈ-が高い位置に配置されている。それにより、軸上色収差を劣化させることなく、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線の倍率色収差を良好に補正している。
また、数値実施例１の接合レンズＬ１の正レンズGP1、数値実施例２の接合レンズＬ１の正レンズGP1、数値実施例３の接合レンズＬ１の正レンズGP1は、それぞれ条件式（3）、（4）を満たしている。かつ軸上光線の入射高ｈが高く、軸外主光線の入射高ｈ-が低い位置に配置されている。それにより、前記条件式（1）、（2）を満たす負レンズで、幾分劣化した軸上色収差を、倍率色収差を劣化することなく補正している。
また、数値実施例１の正レンズ(Gp2)Ｌ５、数値実施例２の接合レンズＬ３の正レンズGp2及び正レンズ(Gp2)Ｌ４、数値実施例３の接合レンズＬ４の正レンズGp2は、各々条件式（5）、（6）を満たしている。かつ軸上光線の入射高ｈが低く、軸外主光線の入射高ｈ-が高い位置に配置されている。それにより、軸上色収差を劣化させることなく、ｇ線の倍率色収差を良好に補正している。このとき、各数値実施例で使用される、条件式（1）、（2）を満たす負レンズの材料には、ＮｐＯ2を主原料とする材料を使用している。
また、各数値実施例で使用される、条件式（5）、（6）を満たす正レンズの材料には、Ｎｂ２Ｏ３を主原料とする材料を使用している。一般にＮｐＯ2を主原料とする材料は、青側の透過光の透過率が低く、中心肉厚が薄い負レンズとしても、全系での青側の透過光の透過率が若干劣化する。
そこで本発明では、その青側の透過光の透過率の劣化分を補償するべく、中心肉厚が厚く、青側の透過光の透過率が低い高分散材料よりなる正レンズに着目した。通常、高分散性の材料よりなる正レンズとして良く使用されるＴｉＯ2を主原料とする材料ではなく、青側の透過光の透過率が若干良いＮｂ２Ｏ３を主原料とする材料を用いることで、全光学系での透過光の色味変化を抑えている。
次に、本発明のリアアタッチメントレンズを主レンズ系の像側に装着し、撮影光学系として用いた一眼レフカメラ（撮像装置）の実施例を図９を用いて説明する。同図において、１０は実施例１、２、３の撮影光学系１を有する撮影レンズである。撮影光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４を有している。更に、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５、その正立像を拡大結像するための接眼レンズ６等を有している。７は感光面であり、受光手段(記録手段）としてのＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。
以上、本発明の好ましい光学系の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ないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
ＬＭ 主レンズ系、ＬＡ リアアタッチメントレンズ、Ｓ 開口絞り、ＩＰ 像面、ｄ ｄ線、ｇ ｇ線、Ｃ Ｃ線、Ｆ Ｆ線
Claims (5)
- 主レンズ系の像側に着脱可能に装着され、該主レンズ系単独の焦点距離に比べて長い方へ焦点距離を変化させるリアアタッチメントレンズにおいて、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＬとするとき、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に負レンズGn1を有しており、前記負レンズGn1は材料のｄ線に対するアッベ数をνdn1、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFn1とするとき、
10＜νdn1＜23
0.020＜θgFn1−0.6438＋0.001682×νdn1＜0.100
なる条件を満足することを特徴とするリアアタッチメントレンズ。 - 前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０から０．５Ｌまでの間に正レンズGp1を有しており、前記正レンズGp1は材料のｄ線に対する屈折率とアッベ数を各々Ndp1、νdp1、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFp1とするとき、
1.90＜Ndp1＋0.0125νdp1＜2.24
0.001＜θgFp1−0.6438＋0.001682×νdp1＜0.020
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のリアアタッチメントレンズ。 - 前記リアアタッチメントレンズの最も物体側のレンズ面からの距離が０．５Ｌから１．０Ｌまでの間に正レンズGp2を有しており、前記正レンズGp2は材料のｄ線に対する屈折率とアッベ数を各々Ndp2、νdp2、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθgFp2とするとき、
1.90＜Ndp2＋0.0125νdp2＜2.24
−0.010＜θgFp2−0.6438＋0.001682×νdp2＜0.003
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のリアアタッチメントレンズ。 - 主レンズ系と、該主レンズ系の像側に着脱可能に装着された請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリアアタッチメントレンズと、を有することを特徴とする撮影光学系。
- 請求項４に記載の撮影光学系と、該撮影光学系によって形成された像を受光する受光手段とを有することを特徴とする撮像装置。
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