(57)【要約】【課題】色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された、３板式カメラ用の撮影レンズと、単板式カラーカメラとを組み合わせて用いることを可能とするリアコンバージョンレンズを提供する。【解決手段】対向する２つの端部を有し、各々の端部に光の透過口を有する筐体と、３つの第１の撮像素子を有する３板式カメラの、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された撮影レンズの像面側に、筐体の一方の端部を着脱自在に連結するための第１の連結部と、３板式カメラの第１の撮像素子の撮像面より広い撮像面を有する第２の撮像素子を有する単板式カラーカメラに、筐体の他方の端部を着脱自在に連結するための第２の連結部と、合成焦点距離が負である第１のレンズ群、球面収差を補正する第２のレンズ群、および結像作用を有する第３のレンズ群を筐体内に被写体側より順に配置した光学系とを具備する。【選択図】図１
2014170043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの端部を有し、前記各々の端部に光の透過口を有する筐体と、
３つの第１の撮像素子を有する３板式カメラの、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された撮影レンズの像面側に、前記筐体の一方の前記端部を着脱自在に連結するための第１の連結部と、
前記３板式カメラの前記第１の撮像素子の撮像面より広い撮像面を有する第２の撮像素子を有する単板式カラーカメラに、前記筐体の他方の前記端部を着脱自在に連結するための第２の連結部と、
合成焦点距離が負である第１のレンズ群、球面収差を補正する第２のレンズ群、および結像作用を有する第３のレンズ群を前記筐体内に被写体側より順に配置した光学系と
を具備するリアコンバージョンレンズ。
【請求項２】
請求項１に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第１のレンズ群は、第１の３枚貼り合わせレンズにより構成され、
前記第２のレンズ群は、被写体側より順に、凹レンズと、凸レンズと、第２の３枚貼り合わせレンズとにより構成され、
前記第３のレンズ群は、凸レンズにより構成される
リアコンバージョンレンズ。
【請求項３】
請求項２に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第２の３枚貼り合わせレンズおよび前記第３のレンズ群の合成焦点距離は正である
リアコンバージョンレンズ。
【請求項４】
請求項３に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第１の３枚貼り合わせレンズおよび前記第２の３枚貼り合わせレンズは、
以下の条件式（１）を満足する
リアコンバージョンレンズ。
−３．０＜（ｆ２Ｇ）／（ｆ１Ｇ）＜−１．２  …  （１）
但し、
ｆ１Ｇは前記第１の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離、
ｆ２Ｇは前記第２の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離
である。
【請求項５】
請求項４に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第１の３枚貼り合わせレンズは、
以下の条件式（２）を満足する
リアコンバージョンレンズ。
ｎ１Ｇ１＞ｎ１Ｇ３＞ｎ１Ｇ２  …  （２）
但し、
ｎ１Ｇ１は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズの屈折率、
ｎ１Ｇ２は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズの屈折率、
ｎ１Ｇ３は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズの屈折率
である。
【請求項６】
請求項５に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第２の３枚貼り合わせレンズは、
以下の条件式（３）および（４）を満足する
リアコンバージョンレンズ。
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ１  …  （３）
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ３  …  （４）
但し、
ｎ２Ｇ１は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズの屈折率、
ｎ２Ｇ２は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズの屈折率、
ｎ２Ｇ３は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズの屈折率
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、リアコンバージョンレンズに関し、特に３板式カメラ用撮影レンズを単板式カラーカメラに利用するために用いるリアコンバージョンレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影レンズの焦点距離を拡大するために、リアコンバージョンレンズが用いられてきた（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
また、リアコンバージョンレンズの別の用途として、規格の異なる撮影レンズとカメラとを組み合わせるために、撮影レンズとカメラの間に配置して用いるリアコンバージョンレンズが望まれていた。
【０００４】
例えば、２／３インチフォーマットのズームレンズを、ＡＰＳ−Ｃサイズの撮像素子を有する単板式カラーカメラに用いたいというニーズや、同じく２／３インチフォーマットの撮影レンズをスーパー３５ｍｍフォーマットの単板式シネマカメラで利用したいというニーズなどがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０７２６１号公報
【特許文献２】特開２００６−３４９９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、例えば、２／３インチフォーマットの撮影レンズには、色分解プリズムを用いた３板式カメラでの使用を前提に設計がなされたものがある。この撮影レンズを単板式カラーカメラに用いる場合、前提としていた色分解プリズムが無くなるので大量の球面収差が発生してしまう為、組み合わせて利用することは困難であった。
【０００７】
すなわち、カメラのマウント方式を変換したり、撮影レンズの焦点距離を変換したり、フランジバックやバックフォーカスを調整したりするだけでは、色分解プリズムの使用を前提としない単板式カラーカメラに、このような２／３インチフォーマットの撮影レンズを組み合わせることは出来なかった。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された、３板式カメラ用の撮影レンズと、単板式カラーカメラとを組み合わせて用いることを可能とするリアコンバージョンレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るリアコンバージョンレンズは、対向する２つの端部を有し、前記各々の端部に光の透過口を有する筐体と、３つの第１の撮像素子を有する３板式カメラの、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された撮影レンズの像面側に、前記筐体の一方の前記端部を着脱自在に連結するための第１の連結部と、前記３板式カメラの前記第１の撮像素子の撮像面より広い撮像面を有する第２の撮像素子を有する単板式カラーカメラに、前記筐体の他方の前記端部を着脱自在に連結するための第２の連結部と、合成焦点距離が負である第１のレンズ群、球面収差を補正する第２のレンズ群、および結像作用を有する第３のレンズ群を前記筐体内に被写体側より順に配置した光学系とを具備する。
【００１０】
本技術では、第１のレンズ群の合成焦点距離が負であるので、像側がテレセントリックな３板式カメラ用撮影レンズと組み合わせて、本リアコンバージョンレンズの小型化を図ることが出来る。
【００１１】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るリアコンバージョンレンズでは、前記第１のレンズ群は、第１の３枚貼り合わせレンズにより構成され、前記第２のレンズ群は、被写体側より順に、凹レンズと、凸レンズと、第２の３枚貼り合わせレンズとにより構成され、前記第３のレンズ群は、凸レンズにより構成されてもよい。
【００１２】
本技術では、多くのレンズを用いることにより丁寧に収差の補正を行っているので、少ないレンズ枚数により小型化を図ったリアコンバージョンレンズに比べ、より適切に収差を補正することが出来る。
【００１３】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るリアコンバージョンレンズでは、前記第２の３枚貼り合わせレンズおよび前記第３のレンズ群の合成焦点距離は正である構成でもよい。
【００１４】
本技術では、第２の３枚貼り合わせレンズおよび第３のレンズ群の合成焦点距離が正なので、像側がテレセントリックな３板式カメラ用撮影レンズと組み合わせて、本リアコンバージョンレンズの小型化を図ることが出来る。
【００１５】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るリアコンバージョンレンズでは、前記第１の３枚貼り合わせレンズおよび前記第２の３枚貼り合わせレンズは、以下の条件式（１）を満足する構成でもよい。
−３．０＜（ｆ２Ｇ）／（ｆ１Ｇ）＜−１．２  …  （１）
但し、ｆ１Ｇは前記第１の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離、ｆ２Ｇは前記第２の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離である。
【００１６】
本技術では、条件式（１）を満たすように、第１の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離と第２の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離を定めるので、サジタル面およびメリディオナル面両方における非点収差が実用的な範囲に収まる。また、撮像素子の周辺部における画質の低下を防止することが出来る。
【００１７】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るリアコンバージョンレンズでは、前記第１の３枚貼り合わせレンズは、以下の条件式（２）を満足する構成でもよい。
ｎ１Ｇ１＞ｎ１Ｇ３＞ｎ１Ｇ２  …  （２）
但し、ｎ１Ｇ１は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズの屈折率、ｎ１Ｇ２は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズの屈折率、ｎ１Ｇ３は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズの屈折率である。
【００１８】
本技術では、条件式（２）を満たすように、第１の３枚貼り合わせレンズの各レンズの屈折率を定めるので、高次球面収差を発生させて、３板式カメラ用撮影レンズの球面収差をコントロールし、高画質を得ることが出来る。
【００１９】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るリアコンバージョンレンズでは、前記第２の３枚貼り合わせレンズは、以下の条件式（３）および（４）を満足する構成でもよい。
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ１  …  （３）
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ３  …  （４）
但し、ｎ２Ｇ１は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズの屈折率、ｎ２Ｇ２は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズの屈折率、ｎ２Ｇ３は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズの屈折率である。
【００２０】
本技術では、条件式（３）および（４）を満たすように、第２の３枚貼り合わせレンズの各レンズの屈折率を定めるので、高次球面収差を発生させて、３板式カメラ用撮影レンズの球面収差をコントロールし、高画質を得ることが出来る。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本技術によれば、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された、３板式カメラ用の撮影レンズと、単板式カラーカメラとを組み合わせて用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系の光軸に沿った断面図である。
【図２】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系の光路図である。
【図３】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系のコマ収差図である。
【図４】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系の球面収差図である。
【図５】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系の、左から順に、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。
【図６】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系のスポットダイアグラムである。
【図７】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系の白色ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性図である。
【図８】本技術に係るリアコンバージョンレンズの光学系のデフォーカスＭＴＦ特性図である。
【図９】色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズの球面収差図である。
【図１０】色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズのコマ収差図である。
【図１１】色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズの、左から順に、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。
【図１２】色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズの白色ＭＴＦ特性図である。
【図１３】色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズの球面収差図である。
【図１４】色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズの、左から順に、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。
【図１５】色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズのコマ収差図である。
【図１６】色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズの白色ＭＴＦ特性図である。
【図１７】本技術に係るリアコンバージョンレンズの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［本技術の特徴］
【００２４】
（球面収差および縦色収差の補正）
本技術にかかるリアコンバージョンレンズ（以下、本光学系という）は、上述のとおり、３板式カメラ用撮影レンズに後置して利用するものである。３板式カメラ用撮影レンズは、色分解プリズムの使用を前提に設計されている。そのため、色分解プリズムを用いない単板式カラーカメラと組み合わせる場合、色分解プリズムが無くなった事による、被写体側に極めて大きく倒れた球面収差と、プリズムガラスの波長による屈折率の差異に起因する縦色収差が発生する。本光学系では、これらの収差を補正することにより、３板式カメラ用撮影レンズを３板式カメラと共に用いた際の収差形状とほぼ同等の収差形状を、３板式カメラ用撮影レンズと単板式カラーカメラとの組み合わせでも実現している。
【００２５】
（イメージサークルの拡大）
通常のリアコンバージョンレンズは、撮影レンズの焦点距離を変換するだけのものであり、イメージサークルの大きさは変えず、撮影レンズの中心付近の像を拡大する。これに対し、本光学系は、イメージサークルの直径を２／３インチフォーマットのものからＡＰＳ−Ｃフォーマットのものへ、約２．５倍に拡大するものである。これは、３板式カメラ用撮像素子の撮像面が小さな面積であるのに対し、組み合わせる単板式カラーカメラ用撮像素子には、撮像面の面積が大きいものを用いるニーズがある為である。
【００２６】
本光学系では、単にイメージサークルの拡大を行っただけでなく、上述の収差形状を拡大率分だけ拡大した収差形状を持たせているので、拡大された像面は、全体として拡大前の元の像面とほぼ同じ解像性能と周辺光量を持っている。
【００２７】
（テレセントリック性）
本光学系は、色分解プリズムにおける色被り対策のために像側テレセントリックとなっている３板式カメラ用撮影レンズを前提としている。また、本光学系自体も、像側にテレセントリック性を持たせ、撮像面の受光素子に対し光束を垂直に入射させているので、撮像面周辺部の受光素子においても受光素子内の色フィルターに対して光束が垂直に入射する。そのため、撮像された画像は周辺部まで色濁りが無い鮮やかな色調を得ることが出来る。
【００２８】
［本技術が前提とする撮影レンズについて］
本技術にかかる光学系は、３板式カメラ用撮影レンズに後置されることを前提に設計されている。３板式カメラ用撮影レンズは、本来３板式カメラと組み合わせて使用されることを想定して設計されている。
【００２９】
その想定では、３板式カメラ用撮影レンズと撮像素子との間に、色分解プリズムやフィルター類、例えば水晶フィルター３．１５ｍｍ、Ｎ−ＢＡＦ５２フィルター３３．０２ｍｍ、Ｓ−ＢＳＬ７フィルター１０．０５ｍｍなど合計４０ｍｍ以上のガラス類が存在することを前提としている。なお、撮影レンズのフランジバックは、例えば４８ｍｍ（in Air）である。
【００３０】
そのため、３板式カメラ用撮影レンズをこれらガラス類の無いカメラで用いる場合には、極めて大きな収差（主に球面収差）が発生する。そこで、その収差を補正することが、３板式カメラ用撮影レンズを単板式カラーカメラと組み合わせて用いる場合に、最も重要な点になる。
【００３１】
［典型的な設計技法を採用した場合の問題点］
リアコンバージョンレンズ（テレコンバージョンレンズ）の典型的な設計技法では、前置される撮影レンズにおいて主光線が射出瞳マイナスの位置から出ていることを前提としている。すなわち有限マイナスの射出瞳距離を持つ撮影レンズから射出される光束がリアコンバージョンレンズに入射する前提である。そしてさらに、リアコンバージョンレンズを出た光束も有限マイナスの射出瞳距離を持つように設計される。
【００３２】
このようなリアコンバージョンレンズを設計する場合、最も被写体側のレンズには凸のレンズ群を配置し、一度、主光線の発散を止め、そのレンズ群の像面側に凹のレンズ群を配置し光束を細めることで焦点距離が長くなるように基本設計を定めるのが一般的である。
【００３３】
このような基本設計を採るのは、リアコンバージョンレンズを小型化する為である。小型化が実現できる代わりに、リアコンバージョンレンズの像側における射出瞳距離は、元の撮影レンズの射出瞳距離に比べて一般的に短いものになってしまっていた。
【００３４】
フィルムカメラでは、射出瞳距離を短くするリアコンバージョンレンズにより、フィルム面に入射する光束の角度が大きくなることは問題では無かった。しかし、フィルムの代わりに撮像素子を用いるデジタルカメラでは、撮像素子の受光素子に対し垂直に光束が入射されることが望ましい。しかし、典型的な技法で設計されたリアコンバージョンレンズでは、射出瞳距離が短くなり、撮像素子周辺部の受光素子に入射する光束の角度が垂直から外れ、画像周辺部の光量不足や色濁りの原因となってしまう。
【００３５】
特に、本技術は、通常のリアコンバージョンレンズと異なり、イメージサークルの拡大も目的となっているので、上記の基本設計を採った場合、撮像素子周辺部の受光素子においては、光束の入射角度が垂直からさらに大きく外れてしまうという問題点があった。
【００３６】
すなわち、撮像するために撮像素子を用いるデジタルカメラ（シネマカメラを含む）では、撮像素子周辺部の受光素子においても光束が垂直に入射するように、射出瞳位置を無限遠に持って行くことがデジタルカメラを設計する際の設計制約になる。
【００３７】
［レンズ構成の概要について］
図１に、本光学系の光軸に沿った断面図を示す。図の左端に、３板式カメラ用撮影レンズのフランジ面ＦＰがあり、図の右端に、撮像素子の撮像面ＩＭＧがある。Ｓｎは被写体側から数えたｎ番目の面を表し、Ｌｎは被写体側から数えたｎ番目のレンズを表し、Ｆnは被写体側から数えたｎ番目のフィルターを表し、Ｄｎは被写体側から数えたｎ番目の面間距離を表す。
【００３８】
なお、フィルターＦＬ１は、カバーガラスやＮＤ（Neutral Density）ガラス相当のものであり、フィルターＦＬ２からＦＬ４は、水晶フィルターやその他フィルターなどのカメラ内蔵ガラスである。また、例えば図１７に示すように、本光学系は、本光学系を保持する筐体１０と組み合わされている。筐体１０の被写体側には、筐体１０を３板式カメラ用撮影レンズと連結するための第１のマウント部（第１の連結部）２０があり、筐体１０の像面側には、筐体１０を単板式カラーカメラと連結するための第２のマウント部（第２の連結部）３０がある。
【００３９】
本光学系は、３群９枚のレンズからなる光学系であり、３板式カメラ用撮影レンズから入射した光束がテレセントリックをなしていることを前提としており、本光学系も像面側でテレセントリックをなす光学設計となっている。
【００４０】
本光学系のレンズ構成は、被写体側から順に、
（１）像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ１
（２）両凸レンズＬ２
（３）両凹レンズＬ３
（４）両凹レンズＬ４
（５）両凸レンズＬ５
（６）両凸レンズＬ６
（７）両凹レンズＬ７
（８）両凸レンズＬ８
（９）両凸レンズＬ９
となる。
【００４１】
そして、レンズＬ１、Ｌ２、およびＬ３を貼り合わせる事により、３枚張り合わせ構成の凹レンズ群（第１のレンズ群、第１の３枚貼り合わせレンズ）が構成される。
【００４２】
また、レンズＬ６、Ｌ７、およびＬ８を貼り合わせる事により、３枚張り合わせ構成のアフォーカルレンズ群（第２の３枚貼り合わせレンズ）が構成され、単レンズＬ４およびＬ５と併せて収差補正群（第２のレンズ群）が構成される。
【００４３】
レンズＬ９は、１枚で結像作用を有する凸レンズ群（第３のレンズ群）を構成する。
【００４４】
本光学系では、３板式カメラ用撮影レンズを色分解プリズム無しで使用する際に大量に発生する球面収差を補正する方法として、大きな曲率を持ち屈折率に差があるガラスどうしを貼り合わせる事で高次球面収差を発生させて、３板式カメラ用撮影レンズの球面収差を補正する方法を採用している。
【００４５】
［成立条件について］
本光学系の成立条件は、以下のとおりである。
【００４６】
（第１の条件）
第１の条件は、第１のレンズ群、すなわちレンズＬ１からＬ３までを貼り合わせた第１の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離が負になることである。
【００４７】
この条件は、像側がテレセントリックな３板式カメラ用撮影レンズと組み合わせる拡大光学系である本光学系の小型化を図る上で有効な条件である。また、３板式カメラ用撮影レンズの像側がテレセントリックであるものを、本光学系の像側もテレセントリックにするための条件でもある。本光学系の目的の一つである像の拡大という観点からも、第１のレンズ群の焦点距離は負でなければならない。
【００４８】
通常の撮影レンズの場合、射出瞳距離がマイナスなので、リアコンバージョンレンズ側において第１のレンズ群の焦点距離を負にすると、第２のレンズ群以降の後玉が大きくなりすぎて実用的では無くなるが、本光学系ではこの点を克服している。
【００４９】
この合成焦点距離が正になると、十分な拡大率を得られず、像面湾曲収差が増加して十分な性能を持つ光学系とすることが出来ない。本光学系は、像を拡大してもイメージサークルの大きさは変えない従来のリアコンバージョンレンズとは異なり、イメージサークルを拡大して広い面積を使うので、像面湾曲収差の影響が大きくなる。そのため、像面湾曲収差を改善するために、この条件は重要である。
【００５０】
（第２の条件）
第２の条件は、第２の３枚貼り合わせレンズおよび第３のレンズ群の合成焦点距離、すなわちレンズＬ６からＬ９までの合成焦点距離が正になることである。
【００５１】
この条件も、上記の条件と同じく、像側がテレセントリックな３板式カメラ用撮影レンズと組み合わせる拡大光学系である本光学系の小型化を図る上で有効な条件である。第１のレンズ群の焦点距離を負にして、第２のレンズ群の焦点距離を正にするのが、本光学系を小型化するための必須条件となる。
【００５２】
この合成焦点距離が負になると、本光学系の像面側にテレセントリック性を持たせることが出来ず、また像面湾曲収差が増加して十分な性能を持つ光学系とすることが出来ない。
【００５３】
（第３の条件）
第３の条件は、以下の条件式（１）を満たすことである。
−３．０＜（ｆ２Ｇ）／（ｆ１Ｇ）＜−１．２  …  （１）
【００５４】
但し、ｆ１Ｇは第１の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離、ｆ２Ｇは第２の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離である。
【００５５】
（ｆ２Ｇ）／（ｆ１Ｇ）の値が−１．２以上になると、サジタル面およびメリディオナル面両方における非点収差が被写体側に大きく倒れ、撮像素子の周辺部における画質が低下するため実用的ではない。
【００５６】
また、（ｆ２Ｇ）／（ｆ１Ｇ）の値が−３．０以下になると、メリディオナル面における非点収差が被写体側に倒れ、サジタル面における非点収差が像面側に倒れて周辺画質が低下するため実用的ではない。
【００５７】
（第４の条件）
第４の条件は、以下の条件式（２）を満たすことである。
ｎ１Ｇ１＞ｎ１Ｇ３＞ｎ１Ｇ２  …  （２）
【００５８】
但し、ｎ１Ｇ１は第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズＬ１の屈折率、ｎ１Ｇ２は第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズＬ２の屈折率、ｎ１Ｇ３は第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズＬ３の屈折率である。
【００５９】
この条件は、上述のとおり、第１のレンズ群において高次球面収差を発生させて、３板式カメラ用撮影レンズの球面収差をコントロールし、高画質を得るための条件である。３つのレンズの屈折率のうち、中央のレンズＬ２の屈折率（ｎ１Ｇ２）が最も低いことが絶対条件である。３枚のうち最も被写体側のレンズＬ１の屈折率（ｎ１Ｇ１）が最も像面側のレンズＬ３の屈折率（ｎ１Ｇ３）よりも大きい条件は、今回前提とした３板式カメラ用撮影レンズの設計条件に基づいて決まっているものである。
【００６０】
この条件が満たされないと、高次収差と低次収差をバランスよく補正することが出来ず、十分な解像度を得ることが出来ない。
【００６１】
（第５の条件）
第５の条件は、以下の条件式（３）および（４）を満たすことである。
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ１  …  （３）
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ３  …  （４）
【００６２】
但し、ｎ２Ｇ１は第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズＬ６の屈折率、ｎ２Ｇ２は第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズＬ７の屈折率、ｎ２Ｇ３は第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズＬ８の屈折率である。
【００６３】
この条件も上記第４の条件と同じく、第２の３枚貼り合わせレンズにおいて高次球面収差を発生させて、３板式カメラ用撮影レンズの球面収差をコントロールし、高画質を得るための条件である。３つのレンズの屈折率のうち、中央のレンズＬ７の屈折率（ｎ２Ｇ２）の屈折率を３枚中最も高くすることは、球面収差をコントロールするための典型的な条件である。
【００６４】
この条件が満たされないと、高次収差と低次収差をバランスよく補正することが出来ず、十分な解像度を得ることが出来ない。
【００６５】
［レンズ面データについて］
ここでは、レンズ面データの具体的な数値実施例を挙げる。なお、Rは各レンズ面（光学面）の曲率半径、Dはレンズ面の光軸上での間隔、Ndは各レンズやフィルター（光学媒質）のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、Vdは各レンズ（光学媒質）のｄ線のアッベ数を表している。また、曲率半径R、面間隔D、有効半径の単位はいずれもミリメートル（ｍｍ）である。
【００６６】
（レンズ面データ）
面番号   R       D     Nd     Vd   有効半径    備考
0              10.00                           撮影レンズフランジ面ＦＰ
1       ∞      3.00  1.517  64.20   17.9      フィルター類ＦＬ１
2       ∞     10.60 
3     156.00    1.70  1.883  40.80   13.6      レンズ１枚目Ｌ１
4      18.40    8.20  1.640  34.57   12.4      レンズ２枚目Ｌ２
5    -200.90    1.70  1.729  54.67   12.0      レンズ３枚目Ｌ３
6      35.85   11.17                 11.5 
7     -42.50    2.00  1.729  54.67   11.9      レンズ４枚目Ｌ４
8     100.30    1.00                 12.5 
9      64.40    4.50  1.620  36.30   13.1      レンズ５枚目Ｌ５
10   -125.00    0.71                 13.4 
11     52.20   11.00  1.593  35.45   13.9      レンズ６枚目Ｌ６
12    -22.35    6.30  1.834  37.34   13.9      レンズ７枚目Ｌ７
13     27.80   10.50  1.541  47.00   15.3      レンズ８枚目Ｌ８
14   -168.00    0.51                 16.6 
15     69.50   11.50  1.518  58.96   17.9      レンズ９枚目Ｌ９
16    -31.74    1.00                 18.3 
17      ∞      0.25  1.523  59.44   17.7      フィルター類ＦＬ２
18      ∞      2.50  1.549  69.92   17.7      フィルター類ＦＬ３
19      ∞      0.30  1.517  64.20   17.7      フィルター類ＦＬ４
20      ∞     11.56                 16.5 
21      ∞      0.70  1.517  64.20   16.5      センサーカバーＳＣ
22      ∞      1.00                 16.5 
23      ∞      0.00                 28.0      像面ＩＭＧ
【００６７】
［光路図および収差図等について］
ここでは、光路図や収差図等について説明する。図２は、本光学系の光路図である。収差図に関しては、最初に本光学系の収差図を示し、次に、本光学系が前提とする３板式カメラ用撮影レンズの、色分解プリズムを含めた収差図を示す。最後に、色分解プリズムを外した状態での３板式カメラ用撮影レンズの収差図を示す。
【００６８】
注目すべき点の一つとして、例えば、３板式カメラ用撮影レンズの、色分解プリズムを含めたコマ収差図と色分解プリズムを含めないコマ収差図とのスケールの違いがある。前者のスケールが±０．０１ｍｍであるのに対し、後者のスケールは±０．５ｍｍであることから、色分解プリズムの有無でコマ収差のオーダーが５０倍違うことが分かる。
【００６９】
図３は、本光学系のコマ収差図であり、作図スケールは±０．０２ｍｍである。図の左側がメリディオナル面であり、右側がサジタル面である。図の上から順に像高１４ｍｍ、１１ｍｍ、７ｍｍ、０ｍｍの収差である。
【００７０】
図４は、本光学系の球面収差図であり、縦軸は光線高、横軸は光軸方向の距離である。作図スケールは±０．１ｍｍである。
【００７１】
図５は、左から順に、本光学系の、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。非点収差図では、縦軸は像高、横軸はピントずれ量である。歪曲収差図では、縦軸は像高、横軸は像のひずみ量である。作図スケールはそれぞれ、±０．１ｍｍ、±２％、±０．０２ｍｍである。非点収差図の実線はメリディオナル方向、破線はサジタル方向を表す。
【００７２】
図６は、本光学系のスポットダイアグラムであり、作図スケールは、十字の中央から端までが０．０５ｍｍである。左下の図が像高０ｍｍ、左上の図が像高７ｍｍ、右下の図が像高１１ｍｍ、右上の図が像高１４ｍｍのものである。
【００７３】
図７は、本光学系の白色ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性図であり、縦軸はコントラスト（モジュレーション）、横軸は空間周波数である。左下の図が像高０ｍｍ、左上の図が像高７ｍｍ、右下の図が像高１１ｍｍ、右上の図が像高１４ｍｍのものである。
【００７４】
図８は、本光学系のデフォーカスＭＴＦ特性図であり、縦軸はコントラスト（モジュレーション）、横軸はフォーカスシフト位置である。デフォーカス幅は±０．１ｍｍである。左下の図が像高０ｍｍ、左上の図が像高７ｍｍ、右下の図が像高１１ｍｍ、右上の図が像高１４ｍｍのものである。
【００７５】
図９は、色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズの球面収差図であり、縦軸は光線高、横軸は光軸方向の距離である。作図スケールは±０．０１ｍｍである。
【００７６】
図１０は、色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズのコマ収差図であり、作図スケールは±０．０１ｍｍである。図の左側がメリディオナル面であり、右側がサジタル面である。図の上から順に像高５．８ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、０ｍｍの収差である。
【００７７】
図１１は、左から順に、色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズの、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。非点収差図では、縦軸は像高、横軸はピントずれ量である。歪曲収差図では、縦軸は像高、横軸は像のひずみ量である。作図スケールはそれぞれ、±０．０１ｍｍ、±０．３％、±０．００２ｍｍである。非点収差図の実線はメリディオナル方向、破線はサジタル方向を表す。
【００７８】
図１２は、色分解プリズムを含めた３板式カメラ用撮影レンズの白色ＭＴＦ特性図であり、縦軸はコントラスト（モジュレーション）、横軸は空間周波数である。左下の図が像高０ｍｍ、左上の図が像高４ｍｍ、右下の図が像高５ｍｍ、右上の図が像高５．８ｍｍのものである。
【００７９】
図１３は、色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズの球面収差図であり、縦軸は光線高、横軸は光軸方向の距離である。作図スケールは±０．５ｍｍである。
【００８０】
図１４は、左から順に、色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズの、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。非点収差図では、縦軸は像高、横軸はピントずれ量である。歪曲収差図では、縦軸は像高、横軸は像のひずみ量である。作図スケールはそれぞれ、±０．０１ｍｍ、±０．３％、±０．００２ｍｍである。非点収差図の実線はメリディオナル方向、破線はサジタル方向を表す。
【００８１】
図１５は、色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズのコマ収差図であり、作図スケールは±０．５ｍｍである。図の左側がメリディオナル面であり、右側がサジタル面である。図の上から順に像高５．８ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、０ｍｍの収差である。
【００８２】
図１６は、色分解プリズムを含めない３板式カメラ用撮影レンズの白色ＭＴＦ特性図であり、縦軸はコントラスト（モジュレーション）、横軸は空間周波数である。左下の図が像高０ｍｍ、左上の図が像高４ｍｍ、右下の図が像高５ｍｍ、右上の図が像高５．８ｍｍのものである。
【００８３】
［補足事項］
その他、本技術は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８４】
［本技術の別の構成］
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
対向する２つの端部を有し、前記各々の端部に光の透過口を有する筐体と、
３つの第１の撮像素子を有する３板式カメラの、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された撮影レンズの像面側に、前記筐体の一方の前記端部を着脱自在に連結するための第１の連結部と、
前記３板式カメラの前記第１の撮像素子の撮像面より広い撮像面を有する第２の撮像素子を有する単板式カラーカメラに、前記筐体の他方の前記端部を着脱自在に連結するための第２の連結部と、
合成焦点距離が負である第１のレンズ群、球面収差を補正する第２のレンズ群、および結像作用を有する第３のレンズ群を前記筐体内に被写体側より順に配置した光学系と
を具備するリアコンバージョンレンズ。
（２）
前記（１）に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第１のレンズ群は、第１の３枚貼り合わせレンズにより構成され、
前記第２のレンズ群は、被写体側より順に、凹レンズと、凸レンズと、第２の３枚貼り合わせレンズとにより構成され、
前記第３のレンズ群は、凸レンズにより構成される
リアコンバージョンレンズ。
（３）
前記（２）に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第２の３枚貼り合わせレンズおよび前記第３のレンズ群の合成焦点距離は正である
リアコンバージョンレンズ。
（４）
前記（２）または（３）に記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第１の３枚貼り合わせレンズおよび前記第２の３枚貼り合わせレンズは、
以下の条件式（１）を満足する
リアコンバージョンレンズ。
−３．０＜（ｆ２Ｇ）／（ｆ１Ｇ）＜−１．２  …  （１）
但し、
ｆ１Ｇは前記第１の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離、
ｆ２Ｇは前記第２の３枚貼り合わせレンズの合成焦点距離
である。
（５）
前記（２）から（４）のうちいずれか１つに記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第１の３枚貼り合わせレンズは、
以下の条件式（２）を満足する
リアコンバージョンレンズ。
ｎ１Ｇ１＞ｎ１Ｇ３＞ｎ１Ｇ２  …  （２）
但し、
ｎ１Ｇ１は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズの屈折率、
ｎ１Ｇ２は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズの屈折率、
ｎ１Ｇ３は前記第１の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズの屈折率
である。
（６）
前記（２）から（５）のうちいずれか１つに記載のリアコンバージョンレンズであって、
前記第２の３枚貼り合わせレンズは、
以下の条件式（３）および（４）を満足する
リアコンバージョンレンズ。
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ１  …  （３）
ｎ２Ｇ２＞ｎ２Ｇ３  …  （４）
但し、
ｎ２Ｇ１は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から１枚目のレンズの屈折率、
ｎ２Ｇ２は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から２枚目のレンズの屈折率、
ｎ２Ｇ３は前記第２の３枚貼り合わせレンズの被写体側から３枚目のレンズの屈折率
である。
【符号の説明】
【００８５】
Ｄｎ  …  被写体側からｎ番目の面間距離
ＦＬｎ…  被写体側からｎ枚目のフィルター類
ＦＰ  …  ３板式カメラ用撮影レンズとのフランジ面
ＩＭＧ…  撮像素子の撮像面
Ｌｎ  …  被写体側からｎ枚目のレンズ
ＳＣ  …  センサーカバー
Ｓｎ  …  被写体側からｎ番目のレンズやフィルターの面
１０  …  筐体
２０  …  第１のマウント部
３０  …  第２のマウント部
【図１】
2014170043.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014170043.tif 000007
【図７】
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【図８】
2014170043.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図６】
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