JP6660209B2 - リアアタッチメントレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はリアアタッチメントレンズおよび撮像装置に関するものである。
従来、撮影光学系(主レンズ系)と撮像素子の間に光学系を配置し、撮影光学系の焦点距離を変位させる手法が種々提案されている。例えば、特許文献1、2では、撮影光学系である交換レンズと撮像装置の間に変換光学系を挿入することで、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させるリアアタッチメントレンズが提案されている。
特開平11−194268号公報 特開平11−258499号公報
近年、テレビカメラや映画用カメラ、写真用カメラ、ビデオカメラでは、機動性や操作性を重視した撮影形態に対して撮像システムの小型化が望まれており、それに装着するリアアタッチメントレンズに対しても小型化が求められている。また、交換レンズに対応したカメラにリアアタッチメントレンズを装着可能にするために、リアアタッチメントレンズ装着時のバックフォーカスを十分に確保する必要がある。
しかしながら、特許文献1、2に開示されているリアアタッチメントレンズは、光学系の小型化とバックフォーカスの確保の両立が不十分であり、更なる改善が求められる。
発明は、例えば、焦点距離拡大小型バックフォーカスの確保、および高性能の点で有利なリアアタッチメントレンズの提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のリアアタッチメントレンズは、交換レンズの像側に装着されることで、前記交換レンズの焦点距離より長い焦点距離を得るリアアタッチメントレンズであって、物体側から像側へ順に、負レンズ部と、中間レンズ部と、正レンズ部とからなり前記負レンズ部は、負レンズ、または負の屈折力を有した接合レンズからなり、前記中間レンズ部は、1枚の正レンズと1枚の負レンズからなり前記正レンズ部は、正レンズ、または正の屈折力を有した接合レンズからなり、前記負レンズ部および前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をそれぞれfnおよびfとし、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側の面から前記リアアタッチメントレンズの最も像側の面までの光軸上の距離をLとし、前記交換レンズの像側に前記リアアタッチメントレンズを装着した場合の空気換算長としてのバックフォーカスをFBとして、
0.01<|fn/f|<0.25
1.8<FB/L<3.5
なる条件式を満たすことを特徴とする。
本発明によれば例えば、焦点距離拡大小型バックフォーカスの確保、および高性能の点で有利なリアアタッチメントレンズが得られる。
数値実施例1のレンズ断面図 交換レンズの広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 交換レンズの広角端において無限遠合焦時の縦収差図 数値実施例1のリアアタッチメントレンズを交換レンズに装着した状態のレンズ断面図 数値実施例1のリアアタッチメント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 数値実施例2のレンズ断面図 数値実施例2のリアアタッチメントレンズを交換レンズに装着した状態のレンズ断面図 数値実施例2のリアアタッチメント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 数値実施例3のレンズ断面図 数値実施例3のリアアタッチメントレンズを交換レンズに装着した状態のレンズ断面図 数値実施例3のリアアタッチメント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 数値実施例4のレンズ断面図 数値実施例4のリアアタッチメントレンズを交換レンズに装着した状態のレンズ断面図 数値実施例4のリアアタッチメント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 負レンズ群の倍率色収差の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 本発明の撮像装置の要部概略図
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明のリアアタッチメントレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。本発明のリアアタッチメントレンズは、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させる作用を有し、光学系の小型化とバックフォーカスの確保、高性能化を両立するために、各レンズの屈折力やレンズ構成を規定することを特徴とする。
本発明のリアアタッチメントレンズ及びそれを有する撮像装置は、交換レンズの像側に装着されることで、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させるリアアタッチメントレンズであって、前記リアアタッチメントレンズは、物体側から順に負レンズ部、中間レンズ部、正レンズ部で構成され、前記中間レンズ部は1枚の正レンズと1枚の負レンズで構成され、前記負レンズ部及びリアアタッチメントレンズの焦点距離をそれぞれfn、f、リアアタッチメントレンズの最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をL、前記交換レンズにリアアタッチメントレンズを装着した際の空気換算のバックフォーカスをFBとしたとき、
0.01<|fn/f|<0.25 ・・・(1)
1.8<FB/L<3.5 ・・・(2)
を満たしている。ここで、負レンズ部とは負レンズ1枚あるいは負の屈折力を有した接合レンズ、正レンズ部とは正レンズ1枚あるいは正の屈折力を有した接合レンズを示している。
本発明において、物体側から順に負レンズ部、中間レンズ部、正レンズ部で構成とすることによる光学的作用に関して説明する。最も物体側に負レンズ部、最も像側に正レンズ部を配置することにより、いわゆるレトロフォーカス型の配置となり、リアアタッチメントレンズの像側主点を像側に設定することが可能となる。その結果、リアアタッチメントレンズ装着時のバックフォーカスを長くすることに有利な構成となる。さらに、負レンズ部と正レンズ部の間に、1枚の正レンズと1枚の負レンズで構成される中間レンズ部を配置することにより、負レンズ部及び正レンズ部で発生した色収差や球面収差を良好に補正することが可能となる。さらに、前述の(1)、(2)式を満たすことで、光学系の小型化とバックフォーカスの確保、高性能化を両立したリアアタッチメントレンズを効果的に達成することが可能となる。(1)式は、負レンズ部及びリアアタッチメントレンズの焦点距離の比を規定している。(1)式を満たすことで、バックフォーカスの確保と高性能化の両立を達成している。(1)式の上限の条件が満たされないと、リアアタッチメントレンズの屈折力に対して負レンズ部の屈折力が弱くなるため、リアアタッチメントレンズ装着時のバックフォーカスが短くなり、バックフォーカスを十分に確保することが困難となる。(1)式の下限の条件が満たされないと、負レンズ部の屈折力が強くなるため、負レンズ部で発生する球面収差や像面湾曲が大きくなる。その結果、負レンズ部での収差の発生を中間レンズ部で補正しきれなくなり、高い光学性能を達成することが困難となる。更に好ましくは、(1)式は次の如く設定するのが良い。
0.02<|fn/f|<0.22 ・・・(1a)
また、(2)式は、リアアタッチメントレンズの最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離と交換レンズにリアアタッチメントレンズを装着した際の空気換算のバックフォーカスの比を規定している。(2)式を満たすことで、バックフォーカスの確保とリアアタッチメントレンズの小型化、高い光学性能の両立を達成している。(2)式の上限の条件が満たされないと、リアアタッチメントレンズの全厚が短くなるため、負レンズ部や正レンズ部の屈折力が強くなり、ペッツバール和の補正が困難となる。その結果、像面湾曲が悪化し、高い光学性能を達成することが困難となる。(2)式の下限の条件が満たされないと、バックフォーカスの確保が困難となるため、交換レンズに対応したカメラにリアアタッチメントレンズを装着することができなくなる。更に好ましくは、(2)式は次の如く設定するのが良い。
2.0<FB/L<3.0 ・・・(2a)
更なる本発明のリアアタッチメントレンズの態様として、負レンズ部は1枚の負レンズ、前記正レンズ部は1枚の正レンズで構成されることを特徴とする。
更なる本発明のリアアタッチメントレンズの態様として、リアアタッチメントレンズを構成する光学材料の屈折率を規定している。負レンズ部を構成する負レンズの屈折率をNn、リアアタッチメントレンズを構成する負レンズの屈折率の平均値をNaveとしたとき、
1.85<Nn ・・・(3)
1.80<Nave ・・・(4)
を満たしている。(3)式、(4)式を満たすことで、リアアタッチメントレンズの小型化と高い光学性能の両立を達成している。(3)式は負レンズ部を構成する負レンズの屈折率を規定しており、屈折力の強い負レンズ部に高屈折率の材料を用いることで、ペッツバール和の補正が有利になり、画面周辺部の像面湾曲の補正が可能となる。(3)式の下限の条件が満たされないと、ペッツバール和の補正が困難となり、高い光学性能を達成することが困難となる。また、負レンズ部を構成する負レンズの曲率が強くなり、球面収差を良好に補正できなくなる。(4)式はリアアタッチメントレンズを構成する負レンズの屈折率の平均値を規定している。(4)式の下限の条件が満たされないと、リアアタッチメントレンズを構成する負レンズの曲率が強くなり、レンズが厚肉化する。その結果、リアアタッチメントレンズの小型化が困難となる。更に好ましくは、(3)式、(4)式は次の如く設定するのが良い。
1.88<Nn<2.20 ・・・(3a)
1.85<Nave<2.10 ・・・(4a)
更なる本発明のリアアタッチメントレンズの態様として、中間レンズ部に使用する光学材料のd線基準のアッベ数と部分分散比を規定している。中間レンズ部を構成する正レンズ及び負レンズのd線基準のアッベ数をそれぞれνp、νn、部分分散比をθp、θnとしたとき、
−3.5×10-3<(θp−θn)/(νp−νn)<−1.0×10-3
・・・(5)
を満たしている。
ここで、本発明で用いている光学素子(レンズ)の材料のd線基準のアッベ数νdと部分分散比θgF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)の屈折率をそれぞれNg、NF、Nd、NCとすると、d線基準のアッベ数νd、g線とF線の部分分散比θgFは以下の通りである。
νd=(Nd−1)/(NF−NC) ・・・(ア)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC) ・・・(イ)
現存する光学材料は、d線基準のアッベ数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 ・・・(ウ)
で表される。ここで、レンズ1、2の合成屈折力φは、
φ=φ1+φ2 ・・・(エ)
である。(ウ)式において、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) ・・・(オ)
φ2=φ×ν2/(ν1−ν2) ・・・(カ)
図15は像面と開口絞りの間にある負の屈折力のレンズ群LN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15のような負レンズ群LNの色収差補正では、正レンズ1にアッベ数ν1の小さい材料、負レンズ2にアッベ数ν2の大きい材料を用いる。したがって、正レンズ1は部分分散比θ1が大きく、負レンズ2は部分分散比θ2が小さい。C線とF線で1次の倍率色収差を補正すると、g線の結像点が光軸に近づく方向にずれる。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) ・・・(キ)
で表される。リアアタッチメントレンズで発生する倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正するには、中間レンズ部で発生する2次スペクトル量ΔYを小さくするような硝材を選択する必要がある。
(5)式の条件は、リアアタッチメントレンズで発生する倍率色収差を良好に補正するために規定している。(5)式の上限の条件が満たされないと、(5)式の分母が大きくなるため、中間レンズ部を構成する凹レンズにアッベ数νnが大きい光学材料を用いることになる。現存する光学材料は、アッベ数が大きいほど屈折率が低い傾向を持っているため、(4)式を満たすことが困難となる。(5)式の下限の条件が満たされないと、(キ)式の分子の絶対値が大きくなり、リアアタッチメントレンズで発生する倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正することが困難となる。更に好ましくは、(5)式は次の如く設定するのが良い。
−3.2×10-3<(θp−θn)/(νp−νn)<−1.2×10-3
・・・(5a)
更なる本発明のリアアタッチメントレンズの態様として、負レンズ部を構成する負レンズの形状を規定している。負レンズ部を構成する負レンズの物体側の曲率半径をR1、像側の曲率半径をR2としたとき、
0.4<(R1+R2)/(R1−R2)<1.2 ・・・(6)
を満たしている。(6)式を満たすことで、バックフォーカスの確保と高性能化の両立を達成している。前述したように、リアアタッチメントレンズ装着時のバックフォーカスを長くするため、負レンズ部を構成する負レンズの屈折力は大きくする必要がある。一方、負レンズ部の最も物体側の面に対して光線は収斂で入射してくるため、負レンズの物体側の面を強い凹面で構成すると、球面収差の発生が大きくなる。(6)式の上限の条件が満たされないと、負レンズの物体側の面の曲率が弱くなるため、負レンズの屈折力が小さくなり、リアアタッチメントレンズ装着時のバックフォーカスの確保が困難となる。(6)式の下限の条件が満たされないと、負レンズの物体側の面の曲率が強くなるため、球面収差の補正が困難となり、高い光学性能を達成することが困難となる。更に好ましくは、(6)式は次の如く設定するのが良い。
0.5<(R1+R2)/(R1−R2)<1.0 ・・・(6a)
更なる本発明のリアアタッチメントレンズの態様として、リアアタッチメントレンズの拡大率を規定している。交換レンズにアタッチメントレンズが装着された状態におけるリアアタッチメントレンズの横倍率をβとしたとき、
1.2<β<1.5 ・・・(7)
を満たしている。(7)式の上限の条件が満たされないと、諸収差の拡大率が大きく、それを補正するためにレンズ枚数が増加し、リアアタッチメントレンズの小型化が困難となる。(7)式の下限の条件が満たされないと、リアアタッチメントレンズの拡大率が小さくなるため、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させる作用が弱くなる。
さらに、本発明の撮像装置は、交換レンズと各実施例のリアアタッチメントレンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子を有することを特徴とする。
以下に本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例1〜4に対応する数値実施例1〜4のレンズ構成の特徴により説明する。
図1は、本発明の実施例1(数値実施例1)であるリアアタッチメントレンズのレンズ断面図である。図2は、本発明の各実施例の撮像装置に装着される、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3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2において、物体側から順に、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、変倍に際して固定の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。I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一点鎖線は各々e線、g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一点鎖線は各々g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。また、交換レンズは、2/3インチフォーマット用の交換レンズで、イメージサークルは11mmである。
図4は、本実施例のリアアタッチメントレンズが交換レンズの像側に装着された状態のレンズ断面図である。図4において、MLは交換レンズ、CVはリアアタッチメントレンズである。Iは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図5は、本実施例のリアアタッチメント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。本実施例のリアアタッチメントレンズは、交換レンズの最も像側の面である第55面から像側に12mmの位置に配置されている。次に、本実施例におけるリアアタッチメントレンズについて説明する。リアアタッチメントレンズは、物体側から順に両凹レンズの第1レンズG1、像側に凹のメニスカス凸レンズの第2レンズG2と物体側に凸のメニスカス凹レンズの第3レンズG3との接合レンズ、両凸レンズの第4レンズG4で構成されている。本実施例の負レンズ部は第1レンズG1、中間レンズ部は第2レンズG2、第3レンズG3、正レンズ部は第4レンズG4に対応する。本実施例のリアアタッチメント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1.3倍に拡大させている。
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は物体側より第i番目の面の曲率半径、diは物体側より第i番目と第i+1番目の間隔、ndi、νdiは第i番目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。
Figure 0006660209
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(7)の条件式を満足しており、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させる作用を有し、光学系の小型化とバックフォーカスの確保、高性能化を両立したリアアタッチメントレンズを達成している。しかしながら、本発明のズームレンズは、(1)、(2)式を満足することは必須であるが、(3)〜(7)式については満足していなくても構わない。但し、(3)〜(7)式について少なくとも1つでも満足していれば更に良い効果を奏することができる。これは他の実施例についても同様である。
図16は交換レンズ及び各実施例のリアアタッチメントレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)の概略図である。図16において101は交換レンズ、102は実施例1〜4のいずれかのリアアタッチメントレンズである。124はカメラである。交換レンズ101はリアアタッチメントレンズ102に対して、リアアタッチメントレンズ102はカメラ124に対して着脱可能となっている。125はカメラ124に交換レンズ101及びリアアタッチメントレンズ102を装着することで構成される撮像装置である。交換レンズ101は第1レンズ群F、変倍部LZ、結像用の第4レンズ群Rを有している。第1レンズ群Fは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部LZはズーミングのために光軸上を移動する第2レンズ群と、ズーミングに伴う像面変動を補正するために光軸上を移動する第3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、117、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、120、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。リアアタッチメントレンズ102は光学系CVを有している。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、110は交換レンズ101とリアアタッチメントレンズ102で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及び交換レンズ101の各種の駆動を制御するCPUである。
図6は、本発明の実施例2(数値実施例2)であるリアアタッチメントレンズのレンズ断面図である。図7は、本実施例のリアアタッチメントレンズが交換レンズの像側に装着された状態のレンズ断面図である。図7において、MLは交換レンズ、CVはリアアタッチメントレンズである。I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、本実施例のリアアタッチメント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。本実施例のリアアタッチメントレンズは、交換レンズの最も像側の面である第55面から像側に12mmの位置に配置されている。次に、本実施例におけるリアアタッチメントレンズについて説明する。リアアタッチメントレンズは、物体側から順に両凹レンズの第1レンズG1、両凹レンズの第2レンズG2と両凸レンズの第3レンズG3との接合レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズの第4レンズG4と両凸レンズの第5レンズG5との接合レンズで構成されている。本実施例の負レンズ部は第1レンズG1、中間レンズ部は第2レンズG2と第3レンズG3、正レンズ部は第4レンズG4と第5レンズG5に対応する。本実施例のリアアタッチメント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1.45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)〜(7)の条件式を満足しており、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させる作用を有し、光学系の小型化とバックフォーカスの確保、高性能化を両立したリアアタッチメントレンズを達成している。
図9は、本発明の実施例3(数値実施例3)であるリアアタッチメントレンズのレンズ断面図である。図10は、本実施例のリアアタッチメントレンズが交換レンズの像側に装着された状態のレンズ断面図である。図11において、MLは交換レンズ、CVはリアアタッチメントレンズである。Iは撮像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。図11は、本実施例のリアアタッチメント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。本実施例のリアアタッチメントレンズは、交換レンズの最も像側の面である第55面から像側に12mmの位置に配置されている。次に、本実施例におけるリアアタッチメントレンズについて説明する。リアアタッチメントレンズは、物体側から順に両凹レンズの第1レンズG1、物体側に凸のメニスカス凹レンズの第2レンズG2と両凸レンズの第3レンズG3との接合レンズ、両凸レンズの第4レンズG4で構成されている。本実施例の負レンズ部は第1レンズG1、中間レンズ部は第2レンズG2と第3レンズG3、正レンズ部は第4レンズG4に対応する。本実施例のリアアタッチメント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1.25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)〜(7)の条件式を満足しており、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させる作用を有し、光学系の小型化とバックフォーカスの確保、高性能化を両立したリアアタッチメントレンズを達成している。
図12は、本発明の実施例4(数値実施例4)であるリアアタッチメントレンズのレンズ断面図である。図13は、本実施例のリアアタッチメントレンズが交換レンズの像側に装着された状態のレンズ断面図である。図13において、MLは交換レンズ、CVはリアアタッチメントレンズである。I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、本実施例のリアアタッチメント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。本実施例のリアアタッチメントレンズは、交換レンズの最も像側の面である第55面から像側に12mmの位置に配置されている。次に、本実施例におけるリアアタッチメントレンズについて説明する。リアアタッチメントレンズは、物体側から順に両凹レンズの第1レンズG1、両凸レンズの第2レンズG2と像側に凸のメニスカス凹レンズの第3レンズG3との接合レンズ、像側に凹のメニスカス凸レンズの第4レンズG4で構成されている。本実施例の負レンズ部は第1レンズG1、中間レンズ部は第2レンズG2と第3レンズG3、正レンズ部は第4レンズG4に対応する。本実施例のリアアタッチメント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1.35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)〜(7)の条件式を満足しており、交換レンズの焦点距離を拡大側に変位させる作用を有し、光学系の小型化とバックフォーカスの確保、高性能化を両立したリアアタッチメントレンズを達成している。
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i ri di ndi vdi 有効径
1* 17634.271 4.70 1.69680 55.5 183.19
2 109.899 46.92 152.38
3 -201.325 4.50 1.69680 55.5 151.93
4 1829.577 0.15 155.00
5 283.523 12.64 1.80518 25.4 158.03
6 2167.464 5.15 157.76
7 -2805.896 18.49 1.48749 70.2 157.47
8 -196.467 0.20 157.29
9 -1000.469 4.40 1.80518 25.4 149.49
10 603.998 16.55 1.48749 70.2 146.78
11 -307.782 32.56 146.03
12 315.156 17.48 1.48749 70.2 155.94
13 -596.320 0.15 156.09
14 191.137 4.40 1.80518 25.4 155.18
15 118.065 0.39 149.21
16 119.291 35.44 1.48749 70.2 149.24
17 -534.941 0.15 148.58
18* 200.940 12.13 1.62041 60.3 141.59
19 826.607 (可変) 140.30
20 129.425 1.50 1.88300 40.8 52.29
21 64.705 6.90 48.69
22 -200.592 1.50 1.72916 54.7 47.84
23 41.776 10.46 1.84666 23.8 43.43
24 -106.134 1.50 1.72916 54.7 42.53
25 86.715 6.25 41.00
26 -81.264 1.50 1.88300 40.8 40.91
27 227.627 (可変) 41.93
28 600.754 6.75 1.62041 60.3 51.99
29 -114.148 0.15 52.85
30 117.668 11.71 1.48749 70.2 53.85
31 -75.558 0.09 53.66
32 -76.874 1.60 1.80518 25.4 53.57
33 -134.820 0.15 53.89
34 86.226 1.60 1.80518 25.4 52.65
35 48.805 10.30 1.48749 70.2 50.88
36 2324.271 0.15 50.18
37 94.553 6.65 1.62041 60.3 49.18
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
41 36.572 7.11 1.78472 25.7 28.98
42 -43.549 1.50 1.77250 49.6 28.89
43 69.864 5.93 28.57
44 -41.024 19.74 1.77250 49.6 28.98
45 -41.228 8.40 37.08
46 -195.562 4.78 1.62041 60.3 37.58
47 -59.391 0.20 37.84
48 277.984 1.80 1.88300 40.8 36.81
49 37.998 7.73 1.48749 70.2 35.68
50 -82.491 0.20 35.71
51 81.354 8.17 1.48749 70.2 34.96
52 -31.106 1.80 1.83400 37.2 34.70
53 -201.103 0.20 35.02
54 180.091 6.65 1.48749 70.2 34.93
55 -40.373 5.00 34.74
56 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
57 ∞ 13.20 1.51633 64.2 40.00
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 606.22
BF 12.00

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i ri di ndi vdi θgFi 有効径
56 -167.926 1.00 2.00100 29.1 0.5997 29.33
57 35.739 3.28 28.55
58 44.339 4.31 1.85478 24.8 0.6122 30.34
59 3403.677 1.00 1.76385 48.5 0.5587 30.26
60 56.959 0.27 30.12
61 42.310 6.33 1.56732 42.8 0.5730 30.50
62 -67.068 40.00 30.38
像面 ∞

各種データ

焦点距離 8.71
Fナンバー 1.95
半画角 39.38
像高 7.15
BF 40.00
<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径
56 -239.002 1.00 2.04976 27.1 0.6050 29.31
57 53.833 2.93 28.67
58 -133.585 1.00 1.88300 40.8 0.5667 28.71
59 66.207 5.54 1.85478 24.8 0.6122 29.42
60 -140.988 0.11 30.08
61 70.000 1.00 1.69680 55.5 0.5433 30.64
62 61.235 5.07 1.62588 35.7 0.5893 30.56
63 -83.708 45.93 30.49
像面 ∞

各種データ

焦点距離 9.72
Fナンバー 2.17
半画角 39.38
像高 7.97
BF 45.93
<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径
56 -140.000 1.00 1.88300 40.8 0.5667 29.41
57 39.842 2.99 28.64
58 440.499 1.00 1.95375 32.3 0.5898 28.85
59 134.952 2.42 1.85478 24.8 0.6122 29.09
60 -812.792 1.45 29.35
61 38.985 7.48 1.53172 48.8 0.5630 30.76
62 -71.689 38.18 30.46
像面 ∞

各種データ

焦点距離 8.38
Fナンバー 1.87
半画角 39.38
像高 6.88
BF 38.18
<数値実施例4>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径
56 -2322.801 1.20 2.04976 27.1 0.6050 29.01
57 52.701 3.73 28.23
58 342.004 9.56 1.62588 35.7 0.5893 28.39
59 -23.528 1.20 1.59522 67.7 0.5442 28.45
60 -251.836 0.20 28.36
61 38.419 2.91 1.60342 38.0 0.5835 28.06
62 79.967 38.00 27.55
像面 ∞

各種データ

焦点距離 9.05
Fナンバー 2.02
半画角 39.38
像高 7.42
BF 38.00
Figure 0006660209
CV リアアタッチメントレンズ
I 像面
G1 第1レンズ(負レンズ部)
G2 第2レンズ(中間レンズ部)
G3 第3レンズ(中間レンズ部)
G4 第4レンズ(正レンズ部)
G5 第5レンズ(正レンズ部)

Claims (6)

  1. 交換レンズの像側に装着されることで、前記交換レンズの焦点距離より長い焦点距離を得るリアアタッチメントレンズであって、物体側から像側へ順に、負レンズ部と、中間レンズ部と、正レンズ部とからなり前記負レンズ部は、負レンズ、または負の屈折力を有した接合レンズからなり、前記中間レンズ部は、1枚の正レンズと1枚の負レンズとからなり前記正レンズ部は、正レンズ、または正の屈折力を有した接合レンズからなり、前記負レンズ部および前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をそれぞれfnおよびfとし、前記リアアタッチメントレンズの最も物体側の面から前記リアアタッチメントレンズの最も像側の面までの光軸上の距離をLとし、前記交換レンズの像側に前記リアアタッチメントレンズを装着した場合の空気換算長としてのバックフォーカスをFBとして、
    0.01<|fn/f|<0.25
    1.8<FB/L<3.5
    なる条件式を満たすことを特徴とするリアアタッチメントレンズ。
  2. 前記負レンズ部に含まれる負レンズの屈折率をNnとし、前記リアアタッチメントレンズに含まれる負レンズの屈折率の平均値をNaveとして、
    1.85<Nn
    1.80<Nave
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項に記載のリアアタッチメントレンズ。
  3. 前記中間レンズ部に含まれる前記正レンズおよび前記負レンズのd線基準のアッベ数をそれぞれνpおよびνnとし、前記中間レンズ部に含まれる前記正レンズおよび前記負レンズの部分分散比をそれぞれθpおよびθnとして、
    −3.5×10−3<(θp−θn)/(νp−νn)<−1.0×10−3
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のリアアタッチメントレンズ。
    但し、部分分散比θは、g線における屈折率をNgとし、F線における屈折率をNFとし、C線における屈折率をNCとして、
    θ=(Ng−NF)/(NF−NC)
    なる式で表され、d線基準のアッベ数νdは、d線における屈折率をNdとして、
    νd=(Nd−1)/(NF−NC)
    なる式で表される。
  4. 前記負レンズ部に含まれる負レンズの物体側の面の曲率半径をR1とし、前記負レンズ部に含まれる負レンズの像側の面の曲率半径をR2として、
    0.4<(R1+R2)/(R1−R2)<1.2
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。
  5. 前記交換レンズの像側に前記リアアタッチメントレンズが装着された状態における前記リアアタッチメントレンズの横倍率をβとして、
    1.2<β<1.5
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズ。
  6. 交換レンズと、
    前記交換レンズの像側に装着された、請求項1ないし請求項5のうちいずれか1項に記載のリアアタッチメントレンズと、
    前記交換レンズおよび前記リアアタッチメントレンズにより形成されたを受ける撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
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