(57)【要約】    【課題】  主レンズ系の像側に装着し、全系の焦点距離を長い方へ変移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得ること。    【解決手段】  主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系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は１以上の回折光学素子と、１以上の負レンズＧＭｎを有し、前記負レンズＧＭｎの材料のアッベ数と部分分散比差νd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズＧＭｎの焦点距離ｆMn、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ｄ、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前記負レンズＧＭｎの物体側のレンズ面までの距離ｔＭn、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離ｆを各々適切に設定すること。【選択図】    図２
2011017849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系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は１以上の回折光学素子と、１以上の負レンズＧＭｎを有し、前記負レンズＧＭｎの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズＧＭｎの焦点距離をｆMn、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ｄ、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前記負レンズＧＭｎの物体側のレンズ面までの距離をｔＭn、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をｆとするとき、
0.03＜ｆ/(νd_Mn×ｆMn)＜0.20
0.015＜ΔθgF_Mn＜0.060
0.40＜ｔＭｎ/ｄ＜0.72
なる条件式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。
【請求項２】
主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系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は１以上の回折光学素子と、最も物体側にあるレンズＬＯから像側に向かって焦点距離の符号が該レンズＬＯと最初に逆符号となるレンズＬＯＦの像側のレンズ面まで、もしくは該レンズＬＯＦが像側のレンズと接合されているときは、前記接合レンズの最も像側のレンズ面までのレンズを前方レンズ群とし、最も像側にあるレンズＬＩから物体側に向かって焦点距離の符号が該レンズＬＩと最初に逆符号となるレンズＬＩＲの物体側のレンズ面まで、もしくは該レンズＬＩＲが物体側のレンズと接合されている時は、前記接合レンズの最も物体側のレンズ面までのレンズを後方レンズ群とするとき、前記前方レンズ群と後方レンズ群の間に１以上の負レンズＧＭｎを有し、前記負レンズＧＭｎの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズＧＭｎの焦点距離をｆMn、前記レンズＬＯと前記レンズＬＯＦの焦点距離を各々ｆＬＯ、ｆＬＯＦ、前記レンズＬＩと前記レンズＬＩＲの焦点距離を各々ｆＬＩ、ｆＬＩＲ、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をｆとするとき、
0.03＜ｆ/(νd_Mn×ｆMn)＜0.20
0.015＜ΔθgF_Mn＜0.060
│ｆＬＯ/f│＜7.0
│ｆＬＯＦ/f│＜7.0
│ｆＬＩ/f│＜7.0
│ｆＬＩＲ/f│＜7.0
なる条件式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。
【請求項３】
前記負レンズＧＭｎの材料の屈折率をＮd_Mnとするとき、
1.75＜Ｎd_Mn＜2.50
なる条件式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。
【請求項４】
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をｆDとするとき、
25＜ｆD/ｆ＜130
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリアアタッチメントレンズ。
【請求項５】
前記回折光学素子より像側に少なくとも１つ以上のパワーの有するレンズが配置され、前記回折光学素子より像側の全てのレンズによる合成倍率をβREARとするとき、
0.9＜βREAR＜5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリアアタッチメントレンズ。
【請求項６】
前記回折光学素子の回折光学部は、２枚のレンズの接合面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリアアタッチメントレンズ。
【請求項７】
前記回折光学素子を構成する回折光学部は、回折次数をｍ、基準波長(ｄ線)をλ、光軸からの垂直方向の距離をＨ、２ｉ次項の位相係数をＣ２ｉ、位相をφ(Ｈ)とし、
φ（Ｈ）＝（２π・ｍ／λ０）・（Ｃ２・Ｈ２＋Ｃ４・Ｈ４＋・・Ｃ２ｉ・Ｈ２ｉ）
の式で表わしたとき、位相計数Ｃ２の次のゼロではない高次の位相係数は、位相計数Ｃ２と逆符号となることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリアアタッチメントレンズ。
【請求項８】
前記リアアタッチメントレンズは１以上の正レンズＧＭｐを有し、前記正レンズＧＭｐの材料の屈折率と部分分散比差を各々ＮMp、ΔθgF_Mp、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、前記正レンズＧＭｐの物体側のレンズ面までの距離をｔＭｐ、前記正レンズＧＭｐの焦点距離をｆMpとするとき、
-2.5＜ｆ/(ＮMp×ｆMp)＜-0.3
-0.020＜ΔθgF_Mp＜-0.001
0.6＜ｔＭｐ/ｔＭｎ＜1.4
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリアアタッチメントレンズ。
【請求項９】
前記リアアタッチメントレンズは前記負レンズＧＭｎ以外に１以上の負レンズＧｎを有し、前記負レンズＧｎの材料の屈折率をＮｎとするとき、
1.65＜Ｎｎ＜2.50
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のリアアタッチメントレンズ。
【請求項１０】
主レンズ系と、前記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９のいずれか１項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１１】
請求項１０の撮影光学系と前記撮影光学系によって形成された像を受光する固体撮像素子とを有す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、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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影レンズ（撮影光学系）である主レンズ系の像面側に着脱可能に装着し、主レンズ系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）。
【０００３】
リアアタッチメントレンズは、主レンズ系の物体側に装着して全系の焦点距離を長い方へ変化させるフロント方式のアタッチメントレンズに比べて光学系全体が小型になるという特徴がある。このため、リアアタッチメントレンズは近年全体が小型化されているデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の撮影光学系に多用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１０６７１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３８００号公報
【特許文献３】特開２００４−２２６６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般にリアアタッチメントレンズは、それ自身が無収差となるように設計されていたとしても、リアアタッチメントレンズを装着したときの倍率（焦点距離の拡大率）が大きくなるほど主レンズ系の残存収差が拡大し、画質を劣化させる傾向がある。
【０００６】
例えば、リアアタッチメントレンズの倍率が２倍であった場合は、単純に、主レンズ系の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は、倍率の自乗倍、つまり４倍に拡大される。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、諸収差のうち色収差が悪化する傾向にある。その為、リアアタッチメントレンズを主レンズ系に装着した場合は、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。
【０００７】
近年のデジタルカメラでは、高画素数化・高画質化が進み、デジタルカメラに用いる主レンズ系にリアアタッチメントレンズを装着したときにも全体として色収差の発生が少なく、高画質の像が得られることが強く要望されている。
【０００８】
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い方へ変移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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、前記主レンズ系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は１以上の回折光学素子と、１以上の負レンズＧＭｎを有し、前記負レンズＧＭｎの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mn、前記負レンズＧＭｎの焦点距離をｆMn、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ｄ、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前記負レンズＧＭｎの物体側のレンズ面までの距離をｔＭn、前記リアアタッチメントレンズの焦点距離をｆとするとき、
0.03＜ｆ/(νd_Mn×ｆMn)＜0.20
0.015＜ΔθgF_Mn＜0.060
0.40＜ｔＭｎ/ｄ＜0.72
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】主レンズ系のレンズ断面図と収差図
【図２】実施例１のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と主レンズ系に装着したときのレンズ断面図と収差図
【図３】実施例２のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図
【図４】実施例３のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図
【図５】実施例４のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図
【図６】実施例５のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図
【図７】実施例６のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と収差図
【図８】回折光学素子の説明図
【図９】回折光学素子の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、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（主レンズ）に装着したときの撮影光学系について説明する。
【００１３】
本発明のリアアタッチメントレンズは、主レンズ系の像面側に着脱可能に装着され、撮影光学系の焦点距離を主レンズ系の焦点距離に比べて長い方へ変化させる。
【００１４】
本発明のリアアタッチメントレンズは、１以上の回折光学素子と、後述する条件式を満足する１以上の負レンズＧＭｎを有している。この他、本発明のリアアタッチメントレンズは、最も物体側にあるレンズＬＯから像側に向かって焦点距離の符号がレンズＬＯと最初に逆符号となるレンズＬＯＦの像側のレンズ面までのレンズを前方レンズ群ＬＦとする。ただし、レンズＬＯＦが更に像側のレンズと接合されている時は、接合レンズの像側のレンズ面までのレンズを前方レンズ群ＬＦとする。
【００１５】
また最も像側にあるレンズＬＩから物体側に向かって焦点距離の符号がレンズＬＩと最初に逆符号となるレンズＬＩＲの物体側のレンズ面までのレンズを後方レンズ群ＬＲとする。ただし、レンズＬＩＲが更に物体側のレンズと接合されている時は、接合レンズの物体側のレンズ面までのレンズを後方レンズ群ＬＲとする。このとき後述する条件式を満足する負レンズＧＭｎは前方レンズ群ＬＦと後方レンズ群ＬＲの間に配置されている。
【００１６】
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。望遠レンズとは、光軸と瞳近軸光線が交わる点より前方において近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、光軸と瞳近軸光線が交わる点より後方において近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい光学系である。望遠型のズームレンズとは、広角端のズーム位置において前述の望遠レンズの条件を満足する光学系である。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明のリアアタッチメントレンズを装着する、例として選んだ主レンズ系（望遠レンズ）のレンズ断面図と収差図である。
【００１８】
図２（Ａ）は本発明の実施例１のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図である。図２（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１のリアアタッチメントレンズを図１（Ａ）の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。
【００１９】
図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例２のリアアタッチメントレンズを図１（Ａ）の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。
【００２０】
図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例３のリアアタッチメントレンズを図１（Ａ）の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。
【００２１】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例４のリアアタッチメントレンズを図１（Ａ）の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。
【００２２】
図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例５のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例５のリアアタッチメントレンズを図１（Ａ）の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。
【００２３】
図７（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例６のリアアタッチメントレンズのレンズ断面図と実施例６のリアアタッチメントレンズを図１（Ａ）の主レンズ系の像側に装着したときの収差図である。
【００２４】
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、Ｍは主レンズ系（マスターレンズ）である。主レンズ系Ｍは単一の焦点距離の望遠レンズである。図１（Ａ）、図２（Ｂ）に示す主レンズ系Ｍは物体側から像側へ順に、複数のレンズを有する正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正レンズと負レンズから成る負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、複数のレンズを有する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から成る。また第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【００２５】
ＳＰ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）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系とし使用する際にはフィルム面に相当する。
【００２６】
図２（Ａ）〜図７（Ａ）に示すリアアタッチメントレンズＬＡにおいて、ＬＦは前方レンズ群、ＬＲは後方レンズ群である。ＤＯＥは回折光学素子である。Ｄは回折光学素子ＤＯＥの回折光学部（回折光学面）であり、２枚のレンズの接合面（接合レンズ面）に配置されている。回折光学部Ｄより生ずる回折光のうち、本実施例で用いる回折光の回折次数ｍは１であり、設計波長λ０はｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）である。なお回折光学面は１つに限らず更に追加しても良く、これによれば更に良好な光学性能が得られる。また回折光学面は非球面をベースとしても良く、ベースの材質は光を透過するものであればガラスでなくともプラスチックでも良い。
【００２７】
Ｇｎ／ＬＯ、ＬＯＦは前方レンズ群ＬＦ内のレンズである。Ｇｎ／ＬＩ、ＬＩＲは後方レンズ群ＬＲ内のレンズである。ＧＭｎは負レンズである。ＧＭｐは正レンズである。Ｇｎは負レンズである。
【００２８】
収差図において、ｄ、ｇは順に、ｄ線、ｇ線である。Ｍ、Ｓはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。すべての収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は２％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。主レンズ系にリアアタッチメントレンズを装着して全系の焦点距離を長くすると倍率色収差が多く発生する。従来より、このときの倍率色収差を良好に補正することがリアアタッチメントレンズを用いるときの大きな課題であった。
【００２９】
光学系の倍率色収差を補正するには、回折光学素子を用いるのが有効であることが知られている。そこで各実施例では、倍率色収差を良好に補正するために回折光学素子を用いるとともに、異常部分分散性を有する硝材より成るレンズを光路中の適切な位置に適切なパワーで配置している。これによって、倍率色収差を良好に補正して高い結像性能を有する撮像光学系を得ている。
【００３０】
次に各実施例のリアアタッチメントレンズの構成の特徴を説明する。主レンズとカメラ（カメラ本体）の間に装着され、全系の焦点距離を長くするリアアタッチメントレンズは、最も物体側のレンズ群は軸上光線の入射高さが高い。そして像側のレンズ群であるほど軸外主光線が光軸から離れた位置を通過する傾向にある。このため色収差の補正としては、一般的に最も物体側のレンズ群で軸上色収差を補正し、像側のレンズ群で倍率色収差を補正する。しかし、軸上色収差の補正方向と倍率色収差の補正方向は相反するため、バランスを取って補正することが必要となる。
【００３１】
一般にこのときの倍率色収差を良好に補正するためには、軸外主光線が光軸から離れた所を通過する位置に、蛍石等の異常分散性の材料より成る負レンズを使用すれば良い。しかしながら蛍石等の異常分散性の材料はほとんどが低屈折率かつ低分散であるため、効果的に倍率色収差を補正しようとすると、ある程度大きなパワーを付けなければならない。そうするとレンズ面の曲率半径が小さくなってしまい色収差以外の諸収差が増大し、これらを補正するのが困難となる。また低屈折率のためペッツバール和が悪化する方向に働くので、特に像面湾曲が補正困難になってしまう。
【００３２】
そこで各実施例のリアアタッチメントレンズは、軸上光線の入射位置の高さが低く、かつ軸外主光線の入射位置の高さが高くなる位置（レンズ面）に回折光学部Ｄを設けている。これにより特に倍率色収差を良好に補正している。各実施例では、回折光学部Ｄで倍率色収差を補正しているため、負レンズＧＭｎには蛍石等の異常分散性の材料を使用する必要が無い。そこで負レンズＧＭｎに高分散性の材料を用いることで、球面収差の色変動の補正を行っている。さらに負レンズＧＭｎに部分分散比差ΔθgFが正の方向に大きな材料を使用することで、倍率色収差の補正を良好に行っている。
【００３３】
このように負レンズＧＭｎに高分散材料を用いることで、球面収差の色変動を補正することができ、部分分散性ΔθgFを高くすることで、倍率色収差の補正を容易にしている。各実施例では以上のように回折光学部Ｄに加えて、負レンズＧＭｎにも倍率色収差の補正を分担させることにより、レンズ系全体の色収差を良好に補正している。またリアアタッチメントレンズ内での色収差の補正は、軸上色収差の補正方向と倍率色収差の補正方向は相反するため、バランスを取る必要がある。
【００３４】
そこで各実施例のリアアタッチメントレンズは、前方レンズ群ＬＦを最も物体側にあるレンズＬＯから像側に向かって焦点距離の符号がレンズＬＯと最初に逆符号となるレンズＬＯＦの像側のレンズ面までで構成している。（ただし、レンズＬＯＦが更に像側のレンズと接合されている時は、前記接合レンズの像側面までを前方群ＬＦとする。）
そして、後方レンズ群ＬＲを最も像側にあるレンズＬＩから物体側に向かって焦点距離の符号がレンズＬＩと最初に逆符号となるレンズＬＩＲの物体側のレンズ面までで構成している。ただし、レンズＬＩＲが更に物体側のレンズと接合されている時は、前記接合レンズの物体側のレンズ面までとしている。そして負レンズＧＭｎが前方レンズ群ＬＦと後方レンズ群ＬＲの間に位置するようにしている。
【００３５】
このようなレンズ構成を取ることで、正レンズと負レンズを含む前方レンズ群ＬＦにて軸上色収差を補正し、後方レンズ群ＬＲにて像面湾曲等の諸収差を補正している。そして負レンズＧＭｎと回折光学部Ｄにて倍率色収差を補正するようにしている。これにより色収差を含めた諸収差をバランスよく補正することができるようにしている。もちろん各実施例においては前方レンズ群より物体側、もしくは後方レンズ群より像側に何らかの光学素子を配置しても構わない。
【００３６】
次に各実施例のリアアタッチメントレンズの特徴について説明する。各実施例のリアアタッチメントレンズＬＡにおいて１以上の負レンズＧＭｎのうち、少なくとも１つの負レンズＧＭｎの材料のアッベ数と部分分散比差をνd_Mn、ΔθgF_Mnとする。また負レンズＧＭｎの焦点距離をｆMnとする。リアアタッチメントレンズＬＡ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ｄとする。リアアタッチメントレンズＬＡの最も物体側のレンズ面から、負レンズＧＭｎの物体側のレンズ面までの距離をｔＭnとする。リアアタッチメントレンズ全系の焦点距離をｆとする。このとき、
0.03＜ｆ/(νd_Mn×ｆMn)＜0.20  ‥‥‥(1)
0.015＜ΔθgF_Mn＜0.060        ‥‥‥(2)
0.40＜ｔＭｎ/ｄ＜0.72          ‥‥‥(3)
なる条件式を満足している。
【００３７】
この他各実施例のリアアタッチメントレンズにおいて、レンズＬＯとレンズＬＯＦの焦点距離を各々ｆＬＯ、ｆＬＯＦとする。レンズＬＩとレンズＬＩＲの焦点距離を各々ｆＬＩ、ｆＬＩＲとする。このとき、
0.03＜ｆ/(νd_Mn×ｆMn)＜0.20  ‥‥‥(1)
0.015＜ΔθgF_Mn＜0.060        ‥‥‥(2)
│ｆＬＯ/f│＜7.0              ‥‥‥(4)
│ｆＬＯＦ/f│＜7.0             ‥‥‥(5)
│ｆＬＩ/f│＜7.0              ‥‥‥(6)
│ｆＬＩＲ/f│＜7.0             ‥‥‥(7)
なる条件式を満足している。
【００３８】
各レンズの材料のアッベ数と屈折率はいずれもｄ線を基準としている。負レンズＧＭｎの材料のアッベ数νd_Mn、部分分散比θgF_Mn、部分分散比差（異常部分分散比）ΔθgF_Mnは次のとおりである。負レンズＧＭｎの材料のｄ線における屈折率をＮd_Mn、ｇ線における屈折率をＮg_Mn、Ｃ線における屈折率をＮC_Mn、Ｆ線における屈折率をＮF_Mnとする。このとき
νd_Mn＝（Ｎd_Mn−1）／（ＮF_Mn−ＮC_Mn）
θgF_Mn＝（Ｎg_Mn−ＮF_Mn）／（ＮF_Mn−ＮC_Mn）
ΔθgF_Mn=θgF_Mn-(-1.625×10-3×νd_Mn+ 0.642)
である。
【００３９】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）はリアアタッチメントレンズＬＡを構成する少なくとも１つの負レンズＧＭｎの色収差の補正力に関する。条件式（１）の上限値を超えると、負レンズＧＭｎのパワーが大きくなりすぎるためレンズ面の曲率半径が小さくなり、像高が高い位置での色収差の補正が難しくなる。
【００４０】
一方、条件式（１）の下限値を超えると、負レンズＧＭｎでの色収差の補正力が小さくなるため、特に倍率色収差が多く残存し、回折光学素子ＤＯＥでの色収差の補正分担量が増加してしまう。そうなると回折光学素子Ｄのパワーを大きくしなくてはならなくなり、回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。条件式（１）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００４１】
0.035＜ｆ/(νd_Mn×ｆMn)＜0.150      ‥‥‥(1a)
条件式（２）はリアアタッチメントレンズＬＡを構成する少なくとも１つの負レンズＧＭｎの材料の部分分散比差に関する。条件式（２）の上限値を超えると、負レンズＧＭｎの材料の部分分散比差が大きくなりすぎるため、倍率色収差が補正過剰となってしまう。
【００４２】
一方、条件式（２）の下限値を超えると、負レンズＧＭｎの材料の異常分散特性が弱くなってしまうため、倍率色収差の２次スペクトルが残存し、回折光学部Ｄでの色収差の補正分担量が増加してしまう。そうなると回折光学部Ｄのパワーを大きくしなくてはならなくなり、回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。条件式（２）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００４３】
0.015＜ΔθgF_Mn＜0.055      ‥‥‥(2a)
条件式（３）はリアアタッチメントレンズＬＡを構成する少なくとも１つの負レンズＧＭｎの光路中における配置位置に関する。条件式（３）の上限値を超えると、リアアタッチメントレンズＬＡの像面側方向に負レンズＧＭｎを配置することになる。そうすると条件式（１）で示すように、強いパワーの負レンズＧＭｎを像面側に配置することとなるため、倍率色収差の補正には有利であるが、像面湾曲などの収差が補正困難となるため好ましくない。一方条件式（３）の下限値を超えると、負レンズＧＭｎが物体側寄りに配置されることになり、軸上色収差に影響を与えるようになってしまい、軸上色収差を悪化させてしまうため好ましくない。条件式（３）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００４４】
0.45＜ｔＭｎ/ｄ＜0.71          ‥‥‥(3a)
条件式（４）〜（７）はリアアタッチメントレンズＬＡを構成する一部のレンズの焦点距離に関する。それぞれのレンズで条件式（４）〜（７）の上限を超えると、各レンズ群内のレンズのパワーが正か負のどちらかに大きく偏るか、全てのレンズのパワーが弱いことになる。このため基本収差の補正が不十分となり好ましくない。
【００４５】
│ｆＬＯ/f│＜5.0              ‥‥‥(4a)
│ｆＬＯＦ/f│＜5.0            ‥‥‥(5a)
│ｆＬＩ/f│＜5.0              ‥‥‥(6a)
│ｆＬＩＲ/f│＜5.0            ‥‥‥(7a)
条件式（４ａ）〜（７ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００４６】
│ｆＬＯ/f│＜1.0              ‥‥‥(4b)
│ｆＬＯＦ/f│＜1.0            ‥‥‥(5b)
│ｆＬＩ/f│＜4.6              ‥‥‥(6b)
│ｆＬＩＲ/f│＜1.0            ‥‥‥(7b)
各実施例によれば、以上のように各構成要件を特定することによって、リアアタッチメントレンズＬＡを主レンズ系Ｍに装着した場合において画面内全体に渡って色収差を始め諸収差の補正を良好に行うことができて、高画質の画像が容易に得られる。特に、回折光学素子ＤＯＥと前述した構成の負レンズＧＭｎを用いることで良好な光学性能を維持すること、画面周辺になるほど発生しやすくなる倍率色収差を効果的に補正することができる。
【００４７】
以上のような構成とすることで本発明の目的は達成されるが、更に好ましくは次に述べる条件のうち少なくとも１つを満足するのが良く、これによれば更なる高い光学性能が容易に得られる。
【００４８】
負レンズＧＭｎの材料の屈折率をＮd_Mnとする。回折光学素子ＤＯＥの回折成分のみ（回折光学部Ｄ）による焦点距離をｆDとする。回折光学素子より像側に少なくとも１つ以上のパワーの有するレンズが配置され、回折光学素子より像側の全てのレンズによる合成倍率をβREARとする。リアアタッチメントレンズは１以上の正レンズＧＭｐを有し、正レンズＧＭｐの材料の屈折率と部分分散比差を各々ＮMp、ΔθgF_Mpとする。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、正レンズＧＭｐの物体側のレンズ面までの距離をｔＭｐとする。正レンズＧＭｐの焦点距離をｆMpとする。リアアタッチメントレンズは負レンズＧＭｎ以外に１以上の負レンズＧｎを有し、負レンズＧｎの材料の屈折率をＮｎとする。
【００４９】
このとき、
1.75＜Ｎd_Mn＜2.50              ‥‥‥(8)
25＜ｆD/ｆ＜130                ‥‥‥(9)
0.9＜βREAR＜5.0                ‥‥‥(10)
-2.5＜ｆ/(ＮMp×ｆMp)＜-0.3      ‥‥‥(11)
-0.020＜ΔθgF_Mp＜-0.001        ‥‥‥(12)
0.6＜ｔＭｐ/ｔＭｎ＜1.4            ‥‥‥(13)
1.65＜Ｎｎ＜2.50                ‥‥‥(14)
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００５０】
条件式（８）は負レンズＧＭｎの材料の屈折率に関する。リアアタッチメントレンズにおいて、前述のように負レンズＧＭｎの材料には蛍石等の異常分散特性を有する低屈折率材料を使用する必要がないため、ペッツバール和に有利に働く高屈折率材料を使用することができる。これにより像面湾曲を良好に補正することが容易になる。条件式（８）の上限値を超えると、光学材料として使用することが難しい範囲の材料となってくる。一方、条件式（８）の下限値を超えると、像面湾曲が補正不足となるので好ましくない。条件式（８）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５１】
1.80＜Ｎd_Mn＜2.30      ‥‥‥(8a)
条件式（９）は諸収差を良好に補正しつつ、回折光学素子ＤＯＥの回折成分のみのパワーを適切に保つためのものである。ここで回折成分のみの焦点距離ｆDは、後述するように回折成分のみのパワーをφDとするとき、
１／ｆD  ＝φD  ＝−２・Ｃ2
である。Ｃ2は後述する式（ａ）における位相係数である。
【００５２】
条件式（９）の上限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥにおける回折成分のみによるパワーが弱くなってしまうため、倍率色収差を効果的に補正することが困難になるので好ましくない。一方条件式（９）の下限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥにおける回折成分のみによるパワーが大きくなってしまう。そうすると回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。条件式（９）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５３】
25＜ｆD/ｆ＜110      ‥‥‥(9a)
条件式（１０）は前記回折光学素子ＤＯＥより像側に配置された各レンズの合成倍率に関する。回折光学素子ＤＯＥから発生する回折光は、設計次数における回折光以外はすべて不要光となる。この不要光の結像位置は回折光学素子ＤＯＥよりも像側の各レンズの合成倍率により決定される。条件式（１０）の上限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥより像側のレンズの負のパワーが大きくなりすぎる。このため、パワーバランスを保つために回折光学素子ＤＯＥより物体側に強い正のパワーのレンズ（または正レンズ群）を置く必要がある。しかしながらこのようなパワーの強いレンズ（群）を置くと、諸収差の補正が困難になってしまい好ましくない。
【００５４】
一方条件式（１０）の下限値を超えると、不要光の結像位置が像面に近くなってしまい、像面上での不要光のスポット径が小さくなるため好ましくない。条件式（１０）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５５】
0.9＜βREAR＜3.0      ‥‥‥(10a)
条件式（１１）はリアアタッチメントレンズを構成する少なくとも１つの正レンズＧＭｐの材料の屈折率と、焦点距離の関係に関する。条件式（１１）の上限値または下限値を超えると、条件式（１）で示した負レンズＧＭｎとのパワーバランスとるのが難しくなり、諸収差の補正が難しくなってしまうので好ましくない。条件式（１１）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５６】
-2.2＜ｆ/(ＮMp×ｆMp)＜-0.5      ‥‥‥(11a)
条件式（１２）はリアアタッチメントレンズＬＡの光路中に配置した正レンズＧＭｐの材料の部分分散比差に関する。条件式（１２）の上限値を超えると、部分分散比差が小さいため倍率色収差の２次スペクトルの補正力が小さくなってしまう。一方条件式（１２）の下限値を超えると、光学材料として使用することが難しい範囲の材料となってくる。条件式（１２）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５７】
-0.010＜ΔθgF_Mp＜-0.001      ‥‥‥(12a)
条件式（１３）はリアアタッチメントレンズＬＡの光路中に配置した正レンズＧＭｐの配置位置に関する。条件式（１３）の上限値または下限値を超えると、条件式（１）で示した負レンズＧＭｎと離れすぎるため、ペアとなる負レンズＧＭｎとのパワーバランスをとるのが難しくなる。そうなると光路中に配置した正レンズＧＭｐの倍率色収差の補正効果を良好に得ることが難しくなってしまうので好ましくない。条件式（１３）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５８】
0.7＜ｔＭｐ/ｔＭｎ＜1.3      ‥‥‥(13a)
条件式（１４）はリアアタッチメントレンズを構成する負レンズＧＭｎ以外の少なくとも１つの負レンズＧｎの材料の屈折率に関する。条件式（１４）の上限値を超えると、光学材料として使用することが難しい範囲内の材料になってくる。一方条件式（１４）の下限値を超えると、像面湾曲が補正不足となるので好ましくない。条件式（１４）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５９】
1.70＜Ｎｎ＜2.30      ‥‥‥(14a)
以上のように各実施例によれば画面内全体に渡って色収差を補正し、高い光学性能を持った撮像光学系が得られる。
【００６０】
光路中に設ける回折光学素子ＤＯＥの回折面（回折光学面）Ｄは防塵性、組立作業性、機械強度を向上させるために、接合レンズ面に配置するのが好ましい。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、回折次数をｍ、基準波長(ｄ線)をλ、光軸からの垂直方向の距離をＨ、２ｉ次項の位相係数をＣ２ｉ、位相をφ(Ｈ)とする。そして位相φ（Ｈ）を
φ（Ｈ）＝（２π・ｍ／λ０）・（Ｃ２・Ｈ２＋Ｃ４・Ｈ４＋・・Ｃ２ｉ・Ｈ２ｉ）
の式で表わす。このとき位相計数Ｃ２の次のゼロではない高次の位相係数は、位相計数Ｃ２と逆符号となることが良い。
【００６１】
例えば位相係数Ｃ２が有限で、位相係数Ｃ４も有限なら位相係数Ｃ２とＣ４が逆符号となる。位相係数Ｃ２が有限で、位相係数Ｃ４がゼロ、そして位相係数Ｃ６が有限であれば、位相係数Ｃ２とＣ６が逆符号となる。この位相係数Ｃ２の次のゼロではない高次位相係数は、位相係数Ｃ２と逆符号となることが望ましい。
【００６２】
もし位相係数Ｃ２〜Ｃ２ｉまでの位相係数が全て同符号であれば回折格子のピッチはレンズの周辺部分に行けば行くほど単調に小さくなっていくことになる。しかしながら、位相係数Ｃ２と逆符号の位相係数があれば、同じ近軸パワーであっても周辺付近のピッチが単調に小さくなっていくのを緩和する働きを有する。この周辺付近のピッチ緩和効果は、距離Ｈが２ｉ乗で大きくなることから位相係数Ｃ２ｉの次数ｉが小さい係数の方が効き量は大きくなる。よって位相係数Ｃ２に一番近い有限な高次係数の符号が位相係数Ｃ２の符号と逆符号となることにより周辺部におけるピッチを効果的に緩和することができる。このように回折光学部Ｄの回折格子のピッチを緩和することにより、同じパワーであってもピッチが広いため製造しやすくなるので好ましい。
【００６３】
尚、各実施例において回折光学部とは、基板（平板又はレンズ）上に設けた１以上の回折格子をいう。又回折光学素子ＤＯＥとは１以上の回折格子より成る回折光学部を基板（平板又はレンズ）上に設けた素子をいう。レンズ断面図において接合レンズに設けたＤが回折光学部に相当する。又回折光学部Ｄの屈折力（パワー＝焦点距離の逆数）φＤは次の如く求められる。
回折光学部Ｄの回折格子の形状を、回折次数をｍ、基準波長（ｄ線）をλ０、光軸からの距離をＨ、位相をφ（Ｈ）とし、
φ（Ｈ）＝（２π・ｍ／λ０）・（Ｃ２・Ｈ２＋Ｃ４・Ｈ４＋・・Ｃ２ｉ・Ｈ２ｉ）
・・・（ａ）
なる式で表したとき、２次項の位相係数Ｃ２より、屈折力φＤは、
φＤ＝−２・Ｃ２
となる。即ち、回折光学部Ｄの焦点距離ｆＤは
ｆＤ＝−１／（２・Ｃ２）
で表される。
【００６４】
各実施例において、更に良好な光学特性を得るには、負レンズＧＭｎの付近（前後のレンズ）に正レンズＧＭｐを配置するのが望ましい。この正レンズＧＭｐは負レンズＧＭｎの付近に単レンズとして配置しても負レンズＧＭｎと接合していても良い。正レンズＧＭｐと負レンズＧＭｎでパワーをバランスさせることで更なる良好な光学特性を得ることができる。そして、正レンズＧＭｐの材料の部分分散比差ΔθｇＦの符号が負とすることで、倍率色収差の２次スペクトルの補正も容易となるため更に好ましい。
【００６５】
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。各レンズに付した符号のレンズは前述した各レンズに付した符号のレンズと対応している。図２（Ａ）の実施例１のリアアタッチメントレンズＬＡは、最も物体側から順に負レンズＬＯと正レンズＬＯＦで構成されている前方レンズ群ＬＦを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズＬＩと正レンズＬＩＲで構成されている後方レンズ群ＬＲを有している。そしてリアアタッチメントレンズＬＡは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群ＬＦと後方レンズ群ＬＲの間に負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐを有している。負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐは接合されており、その接合面に回折光学部Ｄが設けられている。
【００６６】
実施例１では負レンズＧＭｎ以外の全ての負レンズが負レンズＧｎに対応する。図３（Ａ）の実施例２のリアアタッチメントレンズＬＡは、最も物体側から順に負レンズＬＯと正レンズＬＯＦで構成されている前方レンズ群ＬＦを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズＬＩと正レンズＬＩＲで構成されている後方レンズ群ＬＲを有している。そしてリアアタッチメントレンズＬＡは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群ＬＦと後方レンズ群ＬＲの間に負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐを有している。負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐは接合されており、その接合面に回折光学部Ｄが設けられている。
【００６７】
実施例２では負レンズＧＭｎ以外の全ての負レンズが負レンズＧｎに対応する。図４（Ａ）の実施例３のリアアタッチメントレンズＬＡは、最も物体側から順に負レンズＬＯと正レンズＬＯＦで構成されている前方群ＬＦを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズＬＩと、正レンズＬＩＲと負レンズの接合レンズで構成されている後方レンズ群ＬＲを有している。そしてリアアタッチメントレンズＬＡは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群ＬＦと後方レンズ群ＬＲの間に負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐを有している。後方レンズ群ＬＲ中の接合レンズの接合面に回折光学部Ｄが設けられている。
【００６８】
実施例３では回折光学素子ＤＯＥを構成する接合レンズ中の負レンズと、負レンズＧＭｎ以外の全ての負レンズが負レンズＧｎに対応する。図５（Ａ）の実施例４のリアアタッチメントレンズＬＡは、最も物体側から順に負レンズＬＯと正レンズＬＯＦで構成されている前方レンズ群ＬＦを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズＬＩと正レンズＬＩＲで構成されている後方レンズ群ＬＲを有している。そしてリアアタッチメントレンズＬＡは全体的に負の屈折力を有している。前方レンズ群ＬＦと後方レンズ群ＬＲの間に負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐを有している。負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐは接合されており、その接合面に回折光学部Ｄが設けられている。
【００６９】
実施例４では負レンズＧＭｎ以外の全ての負レンズが負レンズＧｎに対応する。図６（Ａ）の実施例５のリアアタッチメントレンズＬＡは、最も物体側から順に負レンズＬＯと正レンズＬＯＦで構成されている前方レンズ群ＬＦを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズＬＩと正レンズＬＩＲで構成されている後方レンズ群ＬＲを有している。そして前記リアアタッチメントレンズＬＡは全体的に負の屈折力を有している。
前方群ＬＦと後方群ＬＲの間に負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐを有している。負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐは接合されており、その接合面に回折光学素子Ｄが設けられている。
【００７０】
実施例５では負レンズＧＭｎ以外の全ての負レンズが負レンズＧｎに対応する。図７（Ａ）の実施例６のリアアタッチメントレンズＬＡは、最も物体側から順に負レンズＬＯと、正レンズＬＯＦと負レンズの接合レンズで構成されている前方レンズ群ＬＦを有している。そして最も像側から物体側へ順に負レンズＬＩと、正レンズＬＩＲと負レンズの接合レンズで構成されている後方レンズ群ＬＲを有している。そしてリアアタッチメントレンズＬＡは全体的に負の屈折力を有している。前方群ＬＦと後方群ＬＲの間に負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐを有している。負レンズＧＭｎと正レンズＧＭｐは接合されており、その接合面に回折光学部Ｄが設けられている。
【００７１】
実施例６では負レンズＧＭｎ以外の全ての負レンズが負レンズＧｎに対応する。各実施例において回折光学素子ＤＯＥには、それ自体に非球面の効果（光学作用）を持たせても良い。非球面の効果は、各実施例の回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の位相の式（ａ）において、光軸からの距離Ｈの４乗の項の係数Ｃ４以降の高次の項に値を持たせることによって、なされる。これにより、上記で述べた、色収差以外の非球面の効果に加え、回折格子による非球面の効果は、波長により異なる。このため、非球面の効果で球面収差の色差の変動を補正することが容易になる。
【００７２】
ここで、各実施例のリアアタッチメントレンズＬＡで用いた回折光学素子ＤＯＥの構成について説明する。リアアタッチメントレンズ内に配置される回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、光軸に対して回転対称な回折格子より成っている。
【００７３】
図８（Ａ）は回折光学素子１の回折光学部の一部分の拡大断面図である。図８（Ａ）は基板（透明基板）２上に１つの層よりなる回折格子（回折光学部）３を設けている。図８（Ｂ）は、この回折光学素子１の回折効率の特性を示す説明図である。図８（Ｂ）において横軸は波長を表し、縦軸は回折効率を表している。なお、回折効率は全透過光束に対する回折光の光量の割合であり、格子部３ａの境界面での反射光などは説明が複雑になるのでここでは考慮していない。
【００７４】
回折格子３の光学材料は、紫外線硬化樹脂（屈折率ｎｄ＝１．５１３、アッベ数νｄ＝５１．０）を用いている。格子部３ａの格子厚ｄ１を１．０３μｍと設定し、波長５３０ｎｍ、＋１次の回折光の回折効率が最も高くなるようにしている。すなわち設計次数が＋１次で、設計波長が波長５３０ｎｍである。
図８（Ｂ）中において＋１次の回折光の回折効率は実線で示している。さらに、図８（Ｂ）では設計次数近傍の回折次数（＋１次±１次である０次と＋２次）の回折効率も併記している。図から分かるように、設計次数での回折効率は設計波長近傍で最も高くなり、それ以外の波長では徐々に低くなる。この設計次数での回折効率の低下分が他の次数の回折光（不要光）となり、フレアの要因となる。また、回折光学素子を光学系中の複数箇所に使用した場合には、設計波長以外の波長での回折効率の低下は透過率の低下にもつながることになる。
【００７５】
次に、異なる材料よりなる複数の回折格子を積層した積層型の回折光学素子について説明する。図９（Ａ）は積層型の回折光学素子１の一部拡大断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示す回折光学素子１の＋１次の回折光の回折効率の波長依存性を表す図である。図９（Ａ）の回折光学素子１では、基板１０２上に紫外線硬化樹脂（屈折率ｎｄ＝１．４９９、アッベ数νｄ＝５４）からなる第１の回折格子１０４を形成している。更にその上に第２の回折格子１０５（屈折率ｎｄ＝１．５９８、アッベ数νｄ＝２８）を形成している。この材料の組み合わせにおいて、第１の回折格子１０４の格子部１０４ａの格子厚ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２の回折格子１０５の格子部１０５ａの格子厚ｄ２はｄ２＝１０．５μｍとしている。
【００７６】
図９（Ｂ）からも分かるように、積層構造の回折格子１０４、１０５を備えた回折光学素子１にすることで、設計次数の回折光において使用波長全域（ここでは可視域）で９５％以上という高い回折効率を得ている。なお、積層構造の回折光学素子１としては、図９（Ｃ）のように材料の組み合わせによっては２つの層１０４と１０５の格子厚を等しくしても良い。この場合は空気層を隔てて２つの回折格子の層を配置しても良い。
【００７７】
回折光学部は光学面の上に施されているが、そのベースは球面又は平面又は非球面でも良い。また、回折光学部は、それらの光学面にプラスチックなどの膜を回折光学部（回折面）として添付する方法である所謂レプリカ非球面で作成しても良い。回折光学部は大きな異常分散性を有することから、このようにリアアタッチメントレンズ内の軸外主光線が光軸から離れた位置を通過する位置に回折光学部を設けることで、特に画面周辺における、倍率色収差の補正を効果的に行うことが出来る。回折格子の形状は、その２ｉ次項の位相係数をＣ２ｉとした時、光軸からの距離Ｈにおける位相φ（Ｈ）は前述した式（ａ）のように次式で表される。ただしｍは回折次数、λ０は基準波長である。
【００７８】
【数１】
2011017849.tif 000003
【００７９】
一般に、レンズ、プリズム等の屈折光学材料のアッベ数（分散値）νｄは、ｄ、Ｃ、Ｆ線の各波長における屈折力をＮｄ、ＮＣ、ＮＦとした時、次式で表される。
【００８０】
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）＞０      ・・・（ｂ）
一方、回折光学部のアッベ数νｄはｄ、Ｃ、Ｆ線の各波長をλｄ、λＣ、λＦとした時
νｄ＝λｄ／（λＦ−λＣ）                  ・・・（ｃ）
と表され、νｄ＝−３．４５となる。
【００８１】
これにより、任意波長における分散性は、屈折光学素子と逆作用を有する。また、回折光学部の基準波長における近軸的な一時回折光（ｍ ＝ １）の屈折力φは、回折光学部の位相を表す前式（ａ）から２次項の係数をＣ２とした時、φＤ= −２・Ｃ２と表される。さらに、任意波長をλ、基準波長をλ０とした時、任意波長の基準波長に対する屈折力変化は、次式となる。
【００８２】
φＤ’＝（λ／λ０）×（−２・Ｃ２）            ・・・（ｄ）
これにより、回折光学部の特徴として、前式（ａ）の位相係数Ｃ２を変化させることにより、弱い近軸屈折力変化で大きな分散性が得られる。これは色収差以外の諸収差に大きな影響を与えることなく、色収差の補正を行うことを意味している。また位相係数Ｃ４以降の高次数の係数については、回折光学部の光線入射高の変化に対する屈折力変化は非球面と類似した効果を得ることができる。それと同時に、光線入射高の変化に応じて基準波長に対し任意波長の屈折力変化を与えることができる。このため、倍率色収差の補正に有効である。
【００８３】
以下に主レンズ及び本発明の実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６を示す。各数値実施例において、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とνｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。ｆ、fno、２ωはそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの全系の焦点距離、Ｆナンバー、画角（度）を表している。回折光学素子（回折面）は前述（ａ）式の位相関数の位相係数を与えることで表している。そして、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。尚、数値実施例１〜６において、主レンズＭの最終面からリアアタッチメントレンズの第１Ｒ１面までの軸上空気間隔は２０．５６ｍｍである。
【００８４】
（主レンズ）
f=299.99mm  fno=2.99  2ω=8.26
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        149.921   17.00   1.49700    81.5      103.45
2       -287.346    0.15                        102.70
3        107.686   12.00   1.43387    95.1       93.56
4        948.608    4.36                         92.17
5       -337.599    4.50   1.77250    49.6       92.08
6        151.227   14.92                         86.70
7         82.152   15.00   1.49700    81.5       82.44
8       9334.428    0.15                         80.48
9         52.124    5.00   1.58144    40.8       69.95
10         43.474   34.00                         63.53
11        214.749    3.99   1.84666    23.8       49.49
12       -590.486    0.58                         48.60
13       -509.687    2.20   1.88300    40.8       48.12
14         70.924   22.54                         45.28
15(絞り)    ∞       7.64                         40.64
16        139.913    1.80   1.84666    23.8       38.44
17         40.306    8.70                         37.14
18       -250.105    1.00                         36.28
19         63.188    5.00   1.84666    23.8       33.98
20       -180.442    1.70   1.75500    52.3       32.90
21         35.743    5.52                         29.88
22        -93.126    1.65                         30.02
23         83.876    2.50                         30.99
24        106.897    4.70   1.72916    54.7       32.76
25       -211.862    2.64                         33.64
26         54.058    6.00   1.48749    70.2       36.38
27        259.048   10.00                         36.46
28          ∞       2.00   1.51633    64.1       37.29
29          ∞                                    37.29
【００８５】
（数値実施例１）
f=-100.36mm  拡大倍率=2.00
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         84.753    1.60   1.79952    42.2       24.12
2         24.264    0.52                         23.53
3         28.169    5.50   1.65412    39.7       23.58
4        -71.204    2.10                         23.59
5       -324.314    1.20   1.77250    49.6       22.98
6         16.475   10.70   1.62004    36.3       22.46
7        -22.559    1.20   1.88300    40.8       22.71
8         83.922    5.75                         23.87
9         54.821    4.81   1.65412    39.7       28.88（θgF=0.5737）
10(回折) -130.000    2.00   1.84666    23.9       29.24（θgF=0.6218）
11        130.000    5.04                         29.95
12        -52.511    5.20   1.65412    39.7       31.00
13        -24.446    0.30                         31.94
14        -54.233    1.55   1.84666    23.9       31.64
15       -110.598                                 32.29
第10面(回折面)
Ｃ２= 1.50597×10-4  Ｃ４=-3.34020×10-7  Ｃ６= 1.46058×10-10
【００８６】
（数値実施例２）
f=-95.09mm  拡大倍率=2.00
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         91.740    1.60   1.88300    40.8       21.31
2         26.177    1.58                         20.97
3         32.743    5.20   1.65412    39.7       22.14
4        -62.927    4.40                         22.25
5        -83.044    1.20   1.74100    52.6       21.68
6         20.183    7.00   1.59270    35.3       21.81
7        -28.501    0.52                         22.06
8        -27.028    1.20   1.88300    40.8       21.96
9       6861.465    2.41                         22.95
10         68.994    4.10   1.65412    39.7       24.28（θgF=0.5737）
11(回折) -150.000    2.00   1.84666    23.9       24.65（θgF=0.6218）
12        152.241    6.86                         25.13
13        -70.436    5.52   1.65412    39.7       28.25
14        -26.599    0.95                         29.33
15        -62.879    1.55   1.84666    23.9       29.05
16       -244.453                                 29.53
第11面(回折面)
Ｃ２= 1.36063×10-4  Ｃ４=-2.55075×10-7  Ｃ６=-2.31053×10-10
【００８７】
（数値実施例３）
f=-91.87mm  拡大倍率=2.00
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         77.233    1.60   1.80610    40.9       21.36
2         24.999    2.54                         20.99
3         31.371    5.68   1.65412    39.7       21.75
4        -54.942    1.70                         21.89
5        -84.665    1.20   1.80400    46.6       21.47
6         19.477    8.40   1.66680    33.0       21.45
7        -22.136    1.20   1.88300    40.8       21.68
8        215.868    2.16                         22.54
9       -201.876    1.50   1.92286    18.9       25.09（θgF=0.6495）
10        215.028    0.50                         25.63
11        143.495    5.28   1.65412    39.7       26.06（θgF=0.5737）
12        -53.915    8.92                         26.61
13        -51.934    2.50   1.48749    70.2       28.99
14(回折)  -66.265    4.00   1.65412    39.7       29.73
15        -28.067    0.50                         30.22
16        -56.710    1.55   1.84666    23.9       29.66
17       -568.091                                 30.20
第14面(回折面)
Ｃ２= 1.72094×10-4  Ｃ４=-6.19375×10-7  Ｃ６= 6.96476×10-10
【００８８】
（数値実施例４）
f=-118.19mm  拡大倍率=2.00
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         80.347    1.60   1.88300    40.8       21.04
2         25.840    1.96                         20.69
3         42.569    5.20   1.64769    33.8       21.41
4        -76.977    3.40                         21.84
5        548.744    1.20   1.72916    54.7       22.04
6         20.432    7.00   1.64769    33.8       22.08
7        -28.828    0.52                         22.20
8        -28.281    1.20   1.88300    40.8       21.96
9         74.461    1.00                         22.70
10         48.707    4.10   1.72047    34.7       23.72（θgF=0.5834）
11(回折) -154.380    2.00   2.14352    17.8       24.00（θgF=0.659）
12        121.497   13.00                         24.42
13        -45.389    5.52   1.65412    39.7       29.84
14        -24.834    0.95                         31.34
15        -73.695    1.55   1.84666    23.8       31.39
16       -143.814                                 31.88
第11面(回折面)
Ｃ２= 4.50457×10-5  Ｃ４=-4.26172×10-8  Ｃ６= 2.60284×10-10
【００８９】
（数値実施例５）
f=-127.67mm  拡大倍率=2.00
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         70.575    1.60   1.88300    40.8       21.05
2         25.007    1.81                         20.64
3         39.330    5.20   1.66680    33.0       21.28
4        -85.736    3.82                         21.63
5       -538.480    1.20   1.72916    54.7       21.71
6         19.744    7.00   1.64769    33.8       21.83
7        -29.109    0.52                         21.98
8        -29.121    1.20   1.88300    40.8       21.76
9         56.793    1.00                         22.55
10         45.296    4.10   1.61340    44.3       23.66（θgF=0.5633）
11(回折)  -69.724    2.00   1.94595    18.0       23.99（θgF=0.6544）
12        372.204   13.00                         24.79
13        -45.562    5.52   1.65412    39.7       30.45
14        -25.527    0.95                         31.99
15        -86.601    1.55   1.84666    23.8       32.20
16       -152.203                                 32.62
第11面(回折面)
Ｃ２= 7.86284×10-5  Ｃ４=-3.51592×10-8  Ｃ６=-4.30296×10-10
【００９０】
（数値実施例６）
f=-114.44mm  拡大倍率=2.00
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         57.666    1.60   1.88300    40.8       21.01
2         25.706    2.75                         20.55
3         37.881    5.20   1.62588    35.7       21.63
4        -64.992    1.50   1.71300    53.9       21.78
5       -111.456    6.59                         21.91
6       -412.938    1.20   1.72916    54.7       21.75
7         19.123    7.00   1.64769    33.8       21.79
8        -30.335    0.52                         21.92
9        -30.950    1.20   1.88300    40.8       21.68
10         46.714    2.75                         22.36
11         40.169    4.64   1.61340    44.3       25.14（θgF=0.5633）
12(回折)  -51.298    2.00   1.94595    18.0       25.34（θgF=0.6544）
13      -6280.367    6.15                         26.22
14        -44.037    1.50   1.83481    42.7       28.09
15        111.173    8.25   1.65412    39.7       30.87
16        -25.243    0.95                         31.88
17       -114.118    1.55   1.84666    23.8       32.61
18       -157.402                                 32.99
第12面(回折面)
Ｃ２= 5.13153e×10-5  Ｃ４=-2.77008×10-8  Ｃ６= 2.05002×10-10
【００９１】
【表１】
2011017849.tif 000004
【００９２】
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。
【符号の説明】
【００９３】
Ｍは主レンズ系  ＬＡはリアアタッチメントレンズ  ＬＦは前方レンズ群  ＬＲは後方レンズ群  ＧＭｎは負レンズ  ＧＭｐは正レンズ  ＤＯＥは回折光学素子
【図１】
2011017849.tif 000005
【図２】
2011017849.tif 000006
【図３】
2011017849.tif 000007
【図４】
2011017849.tif 000008
【図５】
2011017849.tif 000009
【図６】
2011017849.tif 000010
【図７】
2011017849.tif 000011
【図８】
2011017849.tif 000012
【図９】
2011017849.tif 000013