(57)【要約】【課題】  小型で、マスターレンズの像側に配置されたときに高い光学性能を有するコンバーターレンズを提供すること。【解決手段】  本発明に係るコンバーターレンズＴＣＬは、負の屈折力を有し、全系の焦点距離を長くするコンバーターレンズである。コンバーターレンズＴＣＬは、正の屈折力の前群ＦＬ、負の屈折力の後群ＲＬより構成され、前群ＦＬは、最も物体側に配置されたレンズから像側に向かって順にレンズの屈折力を合成した場合に、合成屈折力が正に最大となるレンズ群である。このとき、前群ＦＬの焦点距離、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離、マスターレンズＭＬの像側に配置されたときのコンバーターレンズＴＣＬの横倍率を適切に定めたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体として負の屈折力を有し、マスターレンズの像側に配置されることで、全系の焦点距離を前記マスターレンズ単独の焦点距離よりも長くするコンバーターレンズであって、
前記コンバーターレンズは５枚以上のレンズで構成され、
前記５枚以上のレンズは、正の屈折力の前群、負の屈折力の後群から成り、
前記前群は、最も物体側に配置されたレンズから像側に向かって順にレンズの屈折力を合成した場合に、合成屈折力が正に最大となるレンズ群であり、
前記前群の焦点距離をｆ１、前記コンバーターレンズの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、前記マスターレンズの像側に配置されたときの前記コンバーターレンズの横倍率をβとするとき、
０．１０＜ｆ１／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３６
なる条件式を満たすことを特徴とするコンバーターレンズ。
【請求項２】
前記後群は、第１部分群と第２部分群とからなり、
前記第２部分群は、前記後群の最も像側に配置された、正レンズおよび負レンズ含み全体として正の屈折力の第１接合レンズ、または前記後群の最も像側に配置された正レンズからなることを特徴とする請求項１に記載のコンバーターレンズ。
【請求項３】
前記第１部分群の焦点距離をｆａとするとき、
０．０３＜ｆａ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．１５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項２に記載のコンバーターレンズ。
【請求項４】
前記第１部分群は正レンズおよび負レンズ含む第２接合レンズを有することを特徴とする請求項２または３に記載のコンバーターレンズ。
【請求項５】
前記第２接合レンズに含まれる少なくとも１枚の負レンズのｄ線に対する屈折率は１．８０以上であることを特徴とする請求項４に記載のコンバーターレンズ。
【請求項６】
前記第２部分群の焦点距離をｆｂとするとき、
０．１０＜ｆｂ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のコンバーターレンズ。
【請求項７】
前記コンバーター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光軸上の距離をＬ、前記マスターレンズの像側に配置されたときの前記コンバーターレンズの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をｓｋとするとき、
１．００＜Ｌ／（ｓｋ×β）＜４．００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコンバーターレンズ。
【請求項８】
前記前群の最も像側のレンズ面から前記後群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をｄ、前記マスターレンズの像側に配置されたときの前記コンバーターレンズの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をｓｋとするとき、
０．１０＜ｄ／ｓｋ＜０．６０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載コンバーターレンズ。
【請求項９】
前記コンバーターレンズの物体側からｎ番目のレンズ面の曲率半径をＲｎ、前記ｎ番目のレンズ面の光射出側の媒質の屈折率をＮ’、前記ｎ番目のレンズ面の光入射側の媒質の屈折率をＮとするとき、
―０．２０＜｜ＥＸＴ＿ｆ｜×Σ｛（１／Ｎ’−１／Ｎ）／Ｒｎ｝＜０．２０
なる条件式を満たすレンズ面を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコンバーターレンズ。
【請求項１０】
前記コンバーターレンズの最も像側のレンズの物体側面の曲率半径をＲ１、像側面の曲率半径をＲ２とするとき、
−３．０＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−０．１
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコンバーターレンズ。
【請求項１１】
前記前群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のコンバーターレンズ。
【請求項１２】
前記前群を構成するレンズの枚数よりも、前記後群を構成するレンズの枚数の方が多いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のコンバーターレンズ。
【請求項１３】
マスターレンズと、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のコンバーターレンズとを有することを特徴とする交換レンズ。
【請求項１４】
マスターレンズと、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のコンバーターレンズと、前記マスターレンズと前記コンバーターレンズによって形成される像を受光する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバーターレンズ、交換レンズ、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置とマスターレンズ含む交換レンズとの間に配置されることにより、全系の焦点距離を長くすることが可能なリアコンバーターレンズ（以下、コンバーターレンズという）が知られている。
【０００３】
特許文献１には、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からなるコンバーターが記載されている。当該コンバーターレンズは、バックフォーカスが比較的短いマスターレンズとともに用いることが可能な構成を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１３４９２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マスターレンズのバックフォーカスが短い場合、マスターレンズから射出された軸外光束の主光線の高さが比較的高い位置にコンバーターレンズが配置されることになる。このとき、コンバーターレンズの物体側の群の屈折力や、コンバーターレンズ全体の屈折力を適切に設定しないと、コンバーターレンズの像側の群の径が大きくなったり、像面湾曲や倍率色収差などの補正が困難になる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型で、マスターレンズの像側に配置されたときに高い光学性能を有するコンバーターレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例に係るコンバーターレンズは、全体として負の屈折力を有し、マスターレンズの像側に配置されることで、全系の焦点距離を前記マスターレンズ単独の焦点距離よりも長くするコンバーターレンズであって、前記コンバーターレンズは５枚以上のレンズで構成され、前記５枚以上のレンズは、正の屈折力の前群、負の屈折力の後群から成り、前記前群は、最も物体側に配置されたレンズから像側に向かって順にレンズの屈折力を合成した場合に、合成屈折力が正に最大となるレンズ群であり、前記前群の焦点距離をｆ１、前記コンバーターレンズの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、前記マスターレンズの像側に配置されたときの前記コンバーターレンズの横倍率をβとするとき、
０．１０＜ｆ１／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３６
なる条件式を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型で、マスターレンズの像側に配置されたときに高い光学性能を有するコンバーターレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例のマスターレンズと実施例１のコンバーターレンズの断面図である。
【図２】実施例１のコンバーターレンズの断面図である。
【図３】実施例１のコンバーターレンズをマスターレンズの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。
【図４】実施例２のコンバーターレンズの断面図である。
【図５】実施例２のコンバーターレンズをマスターレンズの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。
【図６】実施例３のコンバーターレンズの断面図である。
【図７】実施例３のコンバーターレンズをマスターレンズの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。
【図８】実施例４のコンバーターレンズの断面図である。
【図９】実施例４のコンバーターレンズをマスターレンズの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。
【図１０】撮像システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例に係るコンバーターレンズ及び撮像装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、本発明の実施例のコンバーターレンズＴＣＬは、交換レンズ等のマスターレンズＭＬの像側に配置されることにより、マスターレンズＭＬとコンバーターレンズＴＣＬからなる撮影光学系ＯＬ（全系）の焦点距離を、マスターレンズＭＬのみを撮影光学系とした場合よりも焦点距離を長くする。
【００１２】
なお、マスターレンズＭＬは、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、銀塩フィルムカメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。
【００１３】
図１に示すマスターレンズＭＬ、および図２、４、６、８に示すコンバーターレンズＴＣＬの断面図において、左方が物体側（前方）であり、右方が像側（後方）である。開口絞りＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する。
【００１４】
撮像装置がデジタルビデオカメラやデジタルカメラなどである場合は、像面ＩＰは、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。撮像装置が銀塩フィルムカメラである場合は、像面ＩＰはフィルム面に相当する。
【００１５】
図３、５、７、９は、後述の各実施例のコンバーターレンズＴＣＬの収差図である。球面収差図において、実線はｄ線、二点鎖線はｇ線について示している。非点収差図において破線Ｍはメリディオナル像面における収差量、実線Ｓはサジタル像面における収差量を示している。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差はｇ線について示している。ωは半画角（度）であり、近軸計算による画角である。ＦｎｏはＦナンバーである。
【００１６】
マスターレンズＭＬのバックフォーカスが短い場合、マスターレンズＭＬから射出された軸外光束の主光線の高さが高い位置にコンバーターレンズＴＣＬが配置されることになる。このとき、コンバーターレンズＴＣＬの物体側の正の屈折力が弱いとコンバーターレンズＴＣＬの像側のレンズの径が大きくなってしまう。
【００１７】
そこで、本発明では、コンバーターレンズＴＣＬを、正の屈折力の前群ＦＬと、前群ＦＬの像側に配置された後群ＲＬから構成している。ここで、前群ＦＬは、最も物体側に配置されたレンズから像側に向かって順にレンズの屈折力を合成した場合に、合成屈折力が正に最大となるレンズ群である。
【００１８】
さらに、以下の条件式（１）を満たすように構成している。
０．１０＜ｆ１／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３６・・・（１）
【００１９】
なお、前群ＦＬの焦点距離をｆ１、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離をＥＸＴ＿ｆ、マスターレンズＭＬの像側に配置されたときのコンバーターレンズＴＣＬの横倍率をβとする。
【００２０】
条件式（１）は、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値に対する前群ＦＬの焦点距離の比を、マスターレンズＭＬの像側に配置されたときのコンバーターレンズＴＣＬの横倍率（以下、コンバーターレンズＴＣＬの横倍率という）で規格化した値の好適な範囲を示している。なお、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値に対する前群ＦＬの焦点距離の比は、コンバーターレンズＴＣＬの横倍率に応じて好ましい値が異なるものであるため、この条件式ではコンバーターレンズＴＣＬの横倍率に対する依存性をキャンセルする目的で規格化を行っている。なお、後述する条件式（２）、（３）、（４）でも同様の理由により、コンバーターレンズＴＣＬの横倍率で規格化している。
【００２１】
条件式（１）は前群ＦＬの焦点距離に比べてコンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値が比較的大きいことを示している。これは、前群ＦＬの屈折力を強めて主点を物体側に配することによって、前群ＦＬの屈折力に比べてコンバーターレンズＴＣＬ全系の屈折力を弱めていることを示している。
【００２２】
このようにコンバーターレンズＴＣＬの物体側における正の屈折力を像側に比べて強くすることによって、コンバーターレンズＴＣＬに入射した軸外光束の主光線の角度を光軸と平行な方向に（テレセントリックな方向に）近づけている。これにより、コンバーターレンズＴＣＬの最大径の増大を抑制することができる。さらに、軸外光束の主光線の角度をこのようにすることで、コンバーターレンズＴＣＬに含まれる正レンズの曲率を大きくすることが許容される。よって、正レンズの材料のｄ線における屈折率を小さくしやすくなり、ペッツバール和の負の成分が大きくなりやすいコンバーターレンズＴＣＬにおいて、ペッツバール和の正の成分を大きくしてゼロに近づけることが容易になる。これにより、像面湾曲を補正することができる。
【００２３】
また、コンバーターレンズＴＣＬの全体の負の屈折力を強めすぎないことによって、コンバーターレンズＴＣＬにおいて像側に配される各レンズの屈折力が強くなりすぎることを防いでいる。これにより、像面湾曲、非点収差、倍率色収差等を良好に補正することができる。
【００２４】
条件式（１）の下限値を下回って前群ＦＬの焦点距離が短くなり、前群ＦＬの屈折力が強くなると、軸上色収差やコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。条件式（１）の上限値を上回って前群ＦＬの焦点距離が長くなり、前群ＦＬの屈折力が弱くなると、負の焦点距離を有するコンバーターレンズＴＣＬにおいてペッツバール和の絶対値を小さくすることが困難になり、像面湾曲や倍率色収差が大きくなるため好ましくない。
【００２５】
このように、本発明によれば、小型かつ高い光学性能を有するコンバーターレンズＴＣＬを得ることができる。特に、本発明のコンバーターレンズＴＣＬは、ミラーレス式のカメラと、該カメラに対して着脱可能でありバックフォーカスが比較的短い交換レンズとの間に配置されるコンバーター装置に好適である。
【００２６】
条件式（１）の数値範囲を以下のようにすることが好ましい。
０．１１＜ｆ１／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３４・・・（１ａ）
【００２７】
条件式（１）の数値範囲を以下のようにすることがさらに好ましい。
０．１２＜ｆ１／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３２・・・（１ｂ）
【００２８】
さらに、コンバーターレンズＴＣＬは５枚以上のレンズで構成されることが好ましい。バックフォーカスの短いレンズに対応するために、マスターレンズから射出された軸外光束の主光線の高さが比較的高い位置にコンバーターレンズが配置されることになる。このため、倍率色収差と像面湾曲を良好に補正するためにはレンズの構成枚数を５枚以上とすることが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明の実施例にかかるコンバーターレンズＴＣＬにおいて、後群ＲＬを、正の屈折力を有する第１部分群Ａと正の屈折力を有する第２部分群Ｂから構成することが好ましい。ここで、第２部分群Ｂは、後群ＲＬの最も像側に配置された、正の屈折力を有する接合レンズ（第１接合レンズ）または１枚の正レンズからなる。後群ＲＬの最も像側の位置、すなわち軸上光束の高さが低い位置に正の屈折力の接合レンズ（または１枚の正レンズ）を配置することによって、他の収差成分を増大させることなく像面湾曲を補正できる。
【００３０】
さらに、コンバーターレンズが、以下の条件式（２）〜（７）のうち１以上を満足することが好ましい。
０．０３＜ｆａ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．１５・・・（２）
０．１０＜ｆｂ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３５・・・（３）
１．００＜Ｌ／（ｓｋ×β）＜４．００・・・（４）
０．１０＜ｄ／ｓｋ＜０．６０・・・（５）
―０．２０＜｜ＥＸＴ＿ｆ｜×Σ｛１／Ｒｎ×（１／Ｎ’−１／Ｎ）｝＜０．２０・・・（６）
−３．０＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−０．１・・・（７）
【００３１】
なお、第１部分群Ａの焦点距離をｆａ、第２部分群Ｂの焦点距離をｆｂとする。コンバーターレンズＴＣＬ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光軸上の距離をＬ、マスターレンズＭＬの像側に配置されたときのコンバーターレンズＴＣＬの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をｓｋとする。前群ＦＬの最も像側のレンズ面から後群ＲＬの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をｄとする。コンバーターレンズＴＣＬの物体側からｎ番目のレンズ面の曲率半径をＲｎ、当該ｎ番目のレンズ面の光射出側の媒質の屈折率をＮ’、当該ｎ番目のレンズ面の光入射側の媒質の屈折率をＮとする。また、Ｒ１をコンバーターレンズＴＣＬの最も像側のレンズの物体側面の曲率半径とする。Ｒ２をコンバーターレンズＴＣＬの最も像側のレンズの像側面の曲率半径とする。
【００３２】
条件式（２）は、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値に対する第１部分群Ａの焦点距離を、コンバーターレンズＴＣＬの横倍率で規格化した値の好適な範囲を示している。条件式（２）の下限値を下回って、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値に比べて第１部分群Ａの焦点距離が短くなり、第１部分群Ａの屈折力が強くなると、軸上色収差、球面収差、コマ収差が大きくなるため好ましくない。条件式（２）の上限値を上回ってコンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値が小さくなると、ペッツバール和の負の成分が大きくなって像面湾曲が大きくなるため好ましくない。
【００３３】
条件式（３）は、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値に対する第２部分群Ｂの焦点距離を、コンバーターレンズＴＣＬの横倍率で規格化した値の好適な範囲を示している。条件式（３）の下限値を下回って、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離の絶対値に比べて第２部分群Ｂの焦点距離が短くなり、第２部分群Ｂの屈折力が強くなると、特に倍率色収差が大きくなるため好ましくない。条件式（３）の上限値を上回って第２部分群Ｂの焦点距離が長くなり、第２部分群Ｂの屈折力が弱くなると、像面湾曲を補正することが困難になるため好ましくない。
【００３４】
条件式（４）は、コンバーターレンズＴＣＬの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離に対する、コンバーターレンズＴＣＬ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、コンバーターレンズＴＣＬの横倍率で規格化した値の好適な範囲を示している。条件式（４）の下限値を下回って距離Ｌが短くなると、スペース的に正レンズを厚くすることが困難になり、正レンズの曲率を大きくすることが困難になる。そのため、像面湾曲や倍率色収差が大きくなるため好ましくない。条件式（４）の上限値を上回って距離Ｌが長くなると、コンバーターレンズＴＣＬの長さが長くなって大型化するため好ましくない。
【００３５】
条件式（５）は、マスターレンズＭＬの像側に配置されたときのコンバーターレンズＴＣＬの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離に対する、前群ＦＬの最も像側のレンズ面から後群ＲＬの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離を規定している。距離ｄは、すなわち、前群ＦＬと後群ＲＬの光軸上の間隔を示している。条件式（５）の下限値を下回って前群ＦＬと後群ＲＬの光軸上の間隔が短くなると、前群ＦＬで屈折した軸外光束の主光線の高さが高い位置に後群ＲＬが配置されることになり、後群ＲＬの径が大型化するため好ましくない。条件式（５）の上限値を上回って前群ＦＬと後群ＲＬの光軸上の間隔が長くなると、軸上光束のマージナル光線の高さが低い位置に後群ＲＬの負レンズが配置されることとなる。このとき、所定の位置に結像するためには負レンズの屈折力を強くしなければならないが、負レンズの屈折力を強くするとペッツバール和の負の成分が大きくなり、像面湾曲が大きくなるため好ましくない。
【００３６】
条件式（６）は、コンバーターレンズＴＣＬの焦点距離とペッツバール和とを乗算した値の好適な範囲を示している。条件式（６）の下限値を下回ってペッツバール和が負の方向に大きくなった場合、正レンズはその材料の屈折率が低くなりアッベ数が大きくなり、負レンズはその材料の屈折率が高くなりアッベ数が小さくなる。これにより、軸上色収差や倍率色収差が大きくなるため好ましくない。条件式（６）の上限値を上回ると、像面湾曲が大きくなるため好ましくない。
【００３７】
条件式（７）は、コンバーターレンズＴＣＬの最も像側のレンズの形状因子の好適な範囲を示している。条件式（７）の下限値を下回って像側面のレンズの曲率の絶対値が小さくなってしまうと、非点収差が大きくなり好ましくない。条件式（７）の上限値を上回って像側面のレンズの曲率の絶対値が大きくなってしまうと、コバ厚を確保するためにレンズが大型化するので好ましくない。
【００３８】
条件式（２）〜（７）の数値範囲を以下のようにすることが好ましい。
０．０４＜ｆａ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．１２・・・（２ａ）
０．１１＜ｆｂ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３２・・・（３ａ）
１．２０＜Ｌ／（ｓｋ×β）＜３．５０・・・（４ａ）
０．１１＜ｄ／ｓｋ＜０．５０・・・（５ａ）
―０．１８＜｜ＥＸＴ＿ｆ｜×Σ｛１／Ｒｎ×（１／Ｎ’−１／Ｎ）｝＜０．１５・・（６ａ）
−２．５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−０．１５・・・（７ａ）
【００３９】
条件式（２）〜（７）の数値範囲を以下のようにすることがさらに好ましい。
０．０５＜ｆａ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．１０・・・（２ｂ）
０．１２＜ｆｂ／（｜ＥＸＴ＿ｆ｜×β）＜０．３０・・・（３ｂ）
１．５０＜Ｌ／（ｓｋ×β）＜３．１０・・・（４ｂ）
０．１３＜ｄ／ｓｋ＜０．４７・・・（５ｂ）
―０．１６＜｜ＥＸＴ＿ｆ｜×Σ｛１／Ｒｎ×（１／Ｎ’−１／Ｎ）｝＜０．１０・・（６ｂ）
−２．１＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−０．２・・・（７ｂ）
【００４０】
上記条件式の少なくとも１つを満たすことで、コンバーターレンズＴＣＬを小型に構成しつつ、像面湾曲や非点収差等の諸収差を良好に補正することによって高い光学性能を得ることができる。
【００４１】
さらに、第１部分群Ａは、接合レンズ（第２接合レンズ）を有することが好ましい。第１部分群Ａにおいて、単レンズを多く配置する代わりに接合レンズを配置することにより、空気との境界面を減らして当該境界面における反射によって生じる不要光を低減することができる。
【００４２】
さらに、第１部分群Ａに含まれる接合レンズを構成する、少なくとも１枚の負レンズの屈折率が１．８０以上であることが好ましい。当該少なくとも１枚の負レンズの屈折率が１．８５以上であることが好ましく、１．９０以上であることがさらに好ましい。第１部分群Ａにおいて、高屈折率の負レンズを使用することによって、第１部分群Ａを構成する負レンズの曲率の増大を抑制している。これにより、他の収差成分を増大させることなく像面湾曲を補正することが容易となる。
【００４３】
前群ＦＬは、２枚以下のレンズからなることが好ましい。屈折力が強く曲率が大きくなりやすいレンズを有する前群ＦＬのレンズの枚数を少なくすることによって、レンズと空気の境界面を少なくして不要光の発生を抑制することができる。
【００４４】
前群ＦＬを構成するレンズの枚数よりも後群ＲＬを構成するレンズの枚数の方が多いことが好ましい。軸外光束の高い位置に配されるレンズの屈折力を弱めることにより、像面湾曲や非点収差を良好に補正することが容易になる。
【００４５】
次に、実施例のマスターレンズＭＬと、実施例のコンバーターレンズＴＣＬについて説明する。
【００４６】
［マスターレンズ］
本明細書において、マスターレンズＭＬの構成は、コンバーターレンズＴＣＬの実施例１〜４に共通している。
【００４７】
図１は、無限遠物体に合焦時のマスターレンズＭＬの断面図である。マスターレンズＭＬは、Ｆナンバー２．９０、半画角は３．１６度、バックフォーカス３９ｍｍである。なお、例に挙げたマスターレンズＭＬは一例であり、像面に結像可能な光学系であればその他の光学系であっても構わない。
【００４８】
［コンバーターレンズ］
次に実施例１〜４のコンバーターレンズについて説明する。
【００４９】
［実施例１］
図２は、実施例１のコンバーターレンズＴＣＬの断面図である。図３は実施例１のコンバーターレンズＴＣＬをマスターレンズＭＬの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。このとき、横倍率は１．４００である。
【００５０】
実施例１のコンバーターレンズＴＣＬにおいて、前群ＦＬはコンバーターレンズＴＣＬの最も物体側に配置された正レンズからなる。また、後群ＲＬは、前群ＦＬより像側に配置された６枚のレンズからなる。後群ＲＬにおいて、第１部分群Ａは、負レンズ、正レンズ、負レンズの３枚を接合した接合レンズ（第２接合レンズ）と、該接合レンズの像側に配置された、正レンズおよび負レンズを接合した接合レンズ（第２接合レンズ）からなる。第２部分群Ｂは１枚の正レンズからなる。
【００５１】
前述の条件式（１）〜（７）を満たすことにより、コンバーターレンズＴＣＬを小型に構成しつつ高い光学性能を実現している。第１部分群Ａに含まれる接合レンズによって、面反射により生じる不要光を低減しつつ、軸上色収差やコマ収差の波長ごとのばらつきを補正している。第２部分群Ｂにより、像面湾曲を補正している。
【００５２】
［実施例２］
図４は、実施例２のコンバーターレンズＴＣＬの断面図である。図５は実施例２のコンバーターレンズＴＣＬをマスターレンズＭＬの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。このとき、横倍率は１．４００である。
【００５３】
実施例２のコンバーターレンズＴＣＬにおいて、前群ＦＬはコンバーターレンズＴＣＬの最も物体側に配置された、接合レンズからなる。当該接合レンズは、負レンズと該負レンズの像側に隣接して配置された正レンズからなる。また、後群ＲＬは、前群ＦＬより像側に配置された５枚のレンズからなる。
【００５４】
後群ＲＬにおいて、第１部分群Ａは後群ＲＬの物体側に配置された接合レンズ（第２接合レンズ）と、該接合レンズの像側に隣接して配置された負レンズからなる。第２部分群Ｂは、負レンズおよび正レンズを接合した接合レンズ（第１接合レンズ）からなる。
【００５５】
前述の条件式（１）〜（７）を満たすことにより、コンバーターレンズＴＣＬを小型に構成しつつ高い光学性能を実現している。第１部分群Ａの接合レンズによって、面反射により生じる不要光を低減しつつ、軸上色収差やコマ収差の波長ごとのばらつきを補正している。第２部分群Ｂの接合レンズの正レンズで像面湾曲を補正するとともに、当該正レンズで生じる倍率色収差を当該正レンズに接合している負レンズで補正している。
【００５６】
［実施例３］
図６は、実施例３のコンバーターレンズＴＣＬの断面図である。図７は実施例３のコンバーターレンズＴＣＬをマスターレンズＭＬの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。このとき、横倍率は２．０００である。
【００５７】
実施例３のコンバーターレンズＴＣＬにおいて、前群ＦＬはコンバーターレンズＴＣＬの最も物体側に配置された正レンズからなる。後群ＲＬは、前群ＦＬより像側に配置された８枚のレンズからなる。
【００５８】
後群ＲＬにおいて、第１部分群Ａは、負レンズ、正レンズ、負レンズの３枚を接合した接合レンズ（第２接合レンズ）と、１枚の正レンズと、負レンズ、正レンズ、負レンズの３枚を接合した接合レンズ（第２接合レンズ）とからなる。第２部分群Ｂは１枚の正レンズからなる。
【００５９】
前述の条件式（１）〜（７）を満たすことにより、コンバーターレンズＴＣＬを小型に構成しつつ高い光学性能を実現している。
【００６０】
第１部分群Ａの物体側の接合レンズによって、面反射により生じる不要光を低減しつつ、軸上色収差やコマ収差の波長ごとのばらつきを補正している。第１部分群Ａにおいて２つの接合レンズの間の間に配置された正レンズによって、特に軸上色収差を補正している。第１部分群Ａの像側の接合レンズによって、面反射により生じる不要光を低減しつつ、特に倍率色収差を補正している。第２部分群Ｂの正レンズで像面湾曲を補正している。
【００６１】
［実施例４］
図８は、実施例４のコンバーターレンズＴＣＬの断面図である。図９は実施例４のコンバーターレンズＴＣＬをマスターレンズＭＬの像側に配置したときの無限遠物体に合焦時の収差図である。このとき、横倍率は１．９９８である。
【００６２】
実施例３のコンバーターレンズＴＣＬにおいて、前群ＦＬはコンバーターレンズＴＣＬの最も物体側に配置された正レンズからなる。後群ＲＬは、前群ＦＬより像側に配置された８枚のレンズからなる。
【００６３】
後群ＲＬにおいて、第１部分群Ａは、負レンズ、正レンズ、負レンズの３枚を接合した接合レンズ（第２接合レンズ）と、正レンズおよび負レンズを接合した接合レンズ（第２接合レンズ）と、１枚の正レンズとからなる。第２部分群Ｂは、負レンズおよび正レンズを接合した接合レンズ（第１接合レンズ）からなる。
【００６４】
前述の条件式（１）〜（７）を満たすことにより、コンバーターレンズＴＣＬを小型に構成しつつ高い光学性能を実現している。第１部分群Ａの物体側の接合レンズによって、面反射により生じる不要光を低減しつつ、軸上色収差やコマ収差の波長ごとのばらつきを補正している。第１部分群Ａの像側の接合レンズによって、面反射により生じる不要光を低減しつつ、特に倍率色収差を補正している。当該接合レンズの像側に隣接して配置された正レンズによって、像面湾曲を補正している。
【００６５】
第２部分群Ｂの接合レンズの正レンズで像面湾曲を補正するとともに、当該正レンズで生じる倍率色収差を当該正レンズに接合している負レンズで補正している。
【００６６】
［数値実施例］
前述のマスターレンズＭＬの数値実施例と、実施例１〜４のコンバーターレンズＴＣＬのそれぞれに対応する数値実施例１〜４を示す。
【００６７】
また、各数値実施例において、面番号は、物体側からの光学面の順序を示す。ｒは光学面の曲率半径（ｍｍ）、面番号ｉにおけるｄは、第ｉ番目の光学面と第ｉ＋１番目の光学面の間隔（ｍｍ）、ｎｄはｄ線における光学部材の材料の屈折率、νｄはｄ線を基準とした光学部材の材料のアッベ数である。ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．５６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）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。有効径は、軸外光線の通過範囲によって定まるレンズ上の径のことをいう。
【００６８】
ＢＦはバックフォーカスを示す。なお、マスターレンズＭＬの数値実施例におけるバックフォーカスは、最も像側の面から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。コンバーターレンズＴＣＬの数値実施例におけるバックフォーカスは、マスターレンズＭＬの像側に配置されたときの、コンバーターレンズＴＣＬの最も像側の面から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。
【００６９】
マスターレンズＭＬの数値実施例におけるレンズ全長は、マスターレンズＭＬの最も物体側の面（第１レンズ面）からマスターレンズＭＬの最も像側の面（最終レンズ面）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。
【００７０】
マスターレンズＭＬとコンバーターレンズＴＣＬのレンズ間隔は、マスターレンズＭＬの最も像側の面からコンバーターレンズＴＣＬの最も物体側の面までの光軸上の距離である。マスターレンズＭＬとコンバーターレンズＴＣＬの間隔は、空気換算長で表している。
【００７１】
前側主点位置は最も物体側の面から前側主点までの距離であり、後側主点位置は最も像側の面から後側主点までの距離である。なお、前側主点位置および後側主点位置についての各数値は近軸量であり、符号は物体側から像側の向きを正とする。
【００７２】
数値実施例１〜４のそれぞれにおける、前述の各条件式に用いられている物理量を［表１］に示し、前述の各条件式に対応する値を［表２］に示す。
【００７３】
［マスターレンズ］−コンバーターレンズの数値実施例１〜４共通−
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       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    1.50   1.80610    33.3       70.94
5         85.058    2.78                         66.85
6         81.980   11.17   1.43700    95.1       67.06
7          ∞      30.12                         66.17
8         64.700    7.23   1.89286    20.4       54.51
9        117.746    0.20                         52.05
10         53.244    2.00   1.83400    37.2       49.56
11         34.348    8.98   1.43700    95.1       45.88
12         71.295    7.95                         43.85
13(絞り)    ∞       5.00                         41.52
14       -424.241    1.60   1.61800    63.4       36.89
15         56.377   38.46                         35.12
16        192.506    1.40   1.89286    20.4       32.02
17        120.766    4.96   1.51742    52.4       32.17
18        -71.885    1.00                         32.51
19         61.529    4.26   1.80610    33.3       32.60
20       -244.681    1.20   1.53775    74.7       32.24
21         29.916    6.46                         30.47
22        -88.814    1.20   1.72916    54.7       30.63
23         62.251    2.54                         31.75
24         94.888    4.00   1.65412    39.7       33.60
25       -343.957    6.25                         34.34
26         45.503    9.29   1.64769    33.8       40.49
27        -81.900    1.70   1.80810    22.8       40.30
28         81.305    6.55                         40.02
29         64.484    5.47   1.56732    42.8       42.70
30        294.428   39.00                         42.59
像面        ∞
各種データ
ズーム比      1.00
焦点距離     392.00
Fナンバー      2.90
半画角（度）   3.16※近軸追跡値
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       6    187.60
5       8    151.14
6      10   -121.91
7      11    141.23
8      14    -80.42
9      16   -366.32
10      17     87.86
11      19     61.37
12      20    -49.50
13      22    -50.03
14      24    114.11
15      26     46.50
16      27    -50.26
17      29    144.30
【００７４】
［コンバーターレンズ］
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1          ∞       3.59   1.85478    24.8       28.54
2        -69.633    5.16                         28.62
3        -52.206    1.50   1.77250    49.6       27.19
4         45.801    7.17   1.59270    35.3       27.58
5        -50.952    1.50   2.05090    26.9       28.06
6       -944.570    1.76                         28.89
7       -294.724    9.34   1.51823    58.9       29.61
8        -22.495    1.60   1.95375    32.3       30.86
9       -117.544    2.43                         35.02
10        -91.468    7.75   1.68893    31.1       36.93
11        -30.784                                 38.96
各種データ
焦点距離    -184.66
前側主点位置 -19.75
後側主点位置 -62.84
横倍率  1.400
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     81.46
2       3    -31.37
3       4     41.85
4       5    -51.29
5       7     46.45
6       8    -29.41
7      10     64.02
マスターレンズと数値実施例１のコンバーターレンズとの間隔   6.00
【００７５】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        364.337    1.50   1.90043    37.4       27.74
2         75.135    4.30   1.85478    24.8       27.78
3       -108.452    3.59                         27.84
4        -81.339    1.50   1.90043    37.4       27.26
5         45.855    8.57   1.62004    36.3       27.59
6        -31.329    3.00                         28.19
7        -24.851    1.50   2.05090    26.9       27.49
8       -202.363    5.73                         30.08
9        -99.050    1.70   1.90043    37.4       34.57
10        252.137   11.91   1.67300    38.3       37.10
11        -29.905                                 39.89
各種データ
焦点距離    -379.68
前側主点位置 -75.48
後側主点位置-141.87
横倍率  1.400
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -105.38
2       2     52.49
3       4    -32.39
4       5     31.35
5       7    -27.08
6       9    -78.80
7      10     40.41
マスターレンズと数値実施例２のコンバーターレンズとの間隔   6.00
【００７６】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        129.729    4.11   1.80518    25.5       23.16
2        -70.855    3.87                         22.88
3        -50.389    1.20   1.90043    37.4       21.15
4         16.267    9.39   1.66565    35.6       20.95
5        -37.744    1.20   1.88300    40.8       21.79
6         37.362    0.62                         22.96
7         33.200    5.13   1.72047    34.7       24.64
8       -186.032    4.97                         25.25
9        -80.738    1.50   1.90043    37.4       26.76
10         32.305   10.07   1.67300    38.3       28.82
11        -40.348    1.60   2.05090    26.9       30.86
12          ∞       1.32                         33.70
13        536.519   12.33   1.54814    45.8       36.13
14        -26.517                                 38.95
各種データ
焦点距離    -111.67
前側主点位置 -22.84
後側主点位置 -98.58
横倍率  2.000
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     57.44
2       3    -13.54
3       4     18.35
4       5    -21.11
5       7     39.49
6       9    -25.46
7      10     28.23
8      11    -38.39
9      13     46.46
マスターレンズと数値実施例３のコンバーターレンズとの間隔   6.00
【００７７】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1       -178.894    3.17   1.85478    24.8       22.37
2        -38.477    2.62                         22.46
3        -37.475    1.20   1.72916    54.7       21.18
4         16.000   11.24   1.64769    33.8       21.15
5        -19.159    1.20   2.05090    26.9       21.48
6        145.017    0.50                         23.08
7         40.045    6.79   1.59551    39.2       24.93
8        -61.657    1.30   1.84666    23.8       25.78
9         78.421    7.00                         26.81
10       -140.740    5.46   1.65412    39.7       31.23
11        -45.342    3.50                         33.16
12        -90.306    1.30   1.59282    68.6       35.57
13         55.686   13.17   1.51742    52.4       38.57
14        -34.900                                 40.32
各種データ
焦点距離    -212.13
前側主点位置 -72.96
後側主点位置-192.79
横倍率  1.998
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     56.76
2       3    -15.23
3       4     15.40
4       5    -16.04
5       7     41.81
6       8    -40.60
7      10    100.00
8      12    -57.91
9      13     43.63
マスターレンズと数値実施例４のコンバーターレンズとの間隔   6.00
【００７８】
【表１】
2020140197.tif 000003
【００７９】
【表２】
2020140197.tif 000004
【００８０】
［撮像装置の実施例］
図１０は、撮像装置（デジタルカメラ）１０の構成を示す図である。図１０（ａ）は斜視図であり、図１０（ｂ）は側面図である。撮像装置１０は、カメラ本体１３と、マスターレンズＭＬと、上述した実施例１乃至４のいずれかと同様であるコンバーターレンズＴＣＬと、マスターレンズＭＬおよびコンバーターレンズＴＣＬとによって形成される像を光電変換する受光素子（撮像素子）１２を備える。受光素子１２としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いることができる。マスターレンズＭＬおよびコンバーターレンズＴＣＬは、カメラ本体１３に対して一体に構成されていても良いし、それぞれがカメラ本体１３に対して着脱可能に構成されていても良い。マスターレンズＭＬとコンバーターレンズＴＣＬがカメラ本体１３と一体に構成されている場合、コンバーターレンズＴＣＬは光軸上に挿脱可能に構成される。
【００８１】
［交換レンズの実施例］
本発明は、マスターレンズＭＬとコンバーターレンズＴＣＬが同一の鏡筒内に構成され、撮像装置に対して着脱可能な交換レンズにも適用されうる。当該マスターレンズＭＬは、単焦点レンズでもよいしズームレンズでもよい。この場合、コンバーターレンズＴＣＬは光軸上に挿脱可能に構成される。操作部材やユーザインターフェースを介してユーザから指示されることに応じて、コンバーターレンズＴＣＬが光軸上または光軸外に配置される。
【００８２】
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形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
ＴＣＬ  コンバーターレンズ
ＦＬ  前群
ＲＬ  後群
ＭＬ  マスターレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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