(57)【要約】【課題】レンズ外径を大型化せずに無限から超至近まで汎用性のある光学系でケラレを防止する光学装置を提供する。【解決手段】カメラは、正の対物光学系Ｂ１と、対物光学系Ｂ１の結像面側に配置されて正のフィールドレンズ群Ｂ２と、対物光学系によって結像された光学像を再結像するための正のリレーレンズ群（Ｂ３、Ｍ）と、を有する。フィールドレンズ群Ｂ２は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する正レンズＢ２ａと、空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有する負レンズＢ２ｂで構成される。物体距離が無限遠方状態において、対物光学系Ｂ１の入射瞳面をレンズ第１面としたときに無限物体距離に対する結像位置から近軸射出瞳位置までの距離をＥｐ、対物光学系の焦点距離をＦｏ、リレーレンズ群第１面から近軸入射瞳位置までの距離をＩｐ、リレーレンズ群の焦点距離をＦｍとすると、１２＜Ｅｐ／Ｆｏ＜５.５、１.２＜Ｉｐ／Ｆｍを満たす。【選択図】図５
2011007824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系の結像面側に配置されて正の屈折力を有するフィールドレンズ群と、前記対物光学系によって結像された光学像を再結像するための正のリレーレンズ群と、を有し、
前記フィールドレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する正レンズと、空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有する負レンズで構成され、
物体距離が無限遠方状態において、前記対物光学系の入射瞳面をレンズ第１面としたときに無限物体距離に対する前記対物光学系による結像位置から射出瞳位置までの距離をＥｐ、前記対物光学系の焦点距離をＦｏ、前記第１面から入射瞳位置までの距離をＩｐ、前記リレーレンズ群の焦点距離をＦｍとすると以下の条件式を満足することを特徴とする光学装置。
１２  ＜  Ｅｐ／Ｆｏ  ＜  ５.５
１.２  ＜  Ｉｐ／Ｆｍ
【請求項２】
撮像装置の撮影光学系の物体側に装着され、結像光学系を収納する光学装置であって、
前記結像光学系が結像した光学像を前記撮影光学系は再結像し、
前記結像光学系は、正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系の結像面側に配置されて正の屈折力を有するフィールドレンズ群と、を有し、
前記フィールドレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する正レンズと、空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有する負レンズで構成されることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
前記対物光学系の入射瞳面をレンズ第１面としたときに無限物体距離に対する結像位置から射出瞳位置までの距離をＥｐ、対物光学系の焦点距離をＦｏとすると以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
１０  ＜  Ｅｐ／Ｆｏ  ＜  ６
【請求項４】
前記フィールドレンズ群の焦点距離をＦｆ、前記フィールドレンズ群の前記負レンズの焦点距離をＦｎとすると以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
０．３５  ＜  ｜Ｆｎ／Ｆｆ｜  ＜  １．０    （Ｆｎ＜０、Ｆｆ＞０）
【請求項５】
前記フィールドレンズ群の前記正レンズと前記負レンズの物体側のレンズ面の焦点距離をそれぞれＦＲ１、ＦＲ２とすると、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
１.４＜  ｜ＦＲ１／ＦＲ２｜  ＜  ０.６    （ＦＲ１＞０、ＦＲ２＜０）
【請求項６】
前記フィールドレンズ群の正レンズと負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をそれぞれＲＦ１、ＲＦ２とすると以下の条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
０．５＜  ｜ＲＦ１／ＲＦ２｜  ＜  １．１    （ＲＦ１＞０、ＲＦ２＜０）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２は、レンズ外径を大型化せずに超広角な撮影画角を得るために、２回結像方式の撮影光学系を有する光学装置（撮像装置）を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−５４５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−１２８２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２の実施例では、専用の２回結像系をカメラ（撮像装置）毎に設計しているので汎用性がなく、また、極至近撮影を行なう手段も開示されていない。
【０００５】
本発明は、レンズ外径を大型化せずに無限から超至近まで汎用性のある光学系でケラレを防止する光学装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学装置は、正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系の結像面側に配置されて正の屈折力を有するフィールドレンズ群と、前記対物光学系によって結像された光学像を再結像するための正のリレーレンズ群と、を有し、前記フィールドレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する正レンズと、空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有する負レンズで構成され、物体距離が無限遠方状態において、前記対物光学系の入射瞳面を前記第１面としたときに無限物体距離に対する前記対物光学系による結像位置から射出瞳位置までの距離をＥｐ、前記対物光学系の焦点距離をＦｏ、前記リレーレンズ群第１面から入射瞳位置までの距離をＩｐ、前記リレーレンズ群の焦点距離をＦｍとすると１２＜Ｅｐ／Ｆｏ＜５.５、１.２＜Ｉｐ／Ｆｍを満足することを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の側面としての光学装置は、撮像装置の撮影光学系の物体側に装着され、結像光学系を収納する光学装置であって、前記結像光学系が結像した光学像を前記撮影光学系は再結像し、前記結像光学系は、正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系の結像面側に配置されて正の屈折力を有するフィールドレンズ群と、を有し、前記フィールドレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する正レンズと、空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有する負レンズで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、レンズ外径を大型化せずに無限から超至近まで汎用性のある光学系でケラレを防止する光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】数値実施例１の撮影光学系のズーム位置が広角端、中間、望遠端の光路図である。
【図２】数値実施例１の撮影光学系の広角端における収差図である。
【図３】数値実施例１の撮影光学系の中間焦点位置における収差図である。
【図４】数値実施例１の撮影光学系の望遠端における収差図である。
【図５】数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定し、物体側に数値実施例２のアタッチメント光学系を配置した光路図である。
【図６】図５に示す光学系にて無限物体距離時とレンズ第１面から５ｍｍの距離の物体に焦点を合わせた場合の光路図である。
【図７】図５に示す光学系にて物体距離を無限としたときの収差図である。
【図８】図５に示す光学系にて物体距離をレンズ第１面から５ｍｍとしたときの収差図である。
【図９】数値実施例１のマスター撮影光学系を望遠端に設定し、物体側に数値実施例３のアタッチメント光学系を配置した光路図である。
【図１０】図９に示す光学系にて無限物体距離時とレンズ第１面から５ｍｍの距離の物体に焦点を合わせた場合の光路図である。
【図１１】図９に示す光学系にて物体距離を無限としたときの収差図である。
【図１２】図９に示す光学系にて物体距離をレンズ第１面から５ｍｍとしたときの収差図である。
【図１３】数値実施例１のマスター撮影光学系を望遠端に設定し、物体側に数値実施例４のアタッチメント光学系を配置した光路図である。
【図１４】図１３に示す光学系にて無限物体距離時とレンズ第１面から５ｍｍの距離の物体に焦点を合わせた場合の光路図である。
【図１５】図１３に示す光学系にて物体距離を無限としたときの収差図である。
【図１６】図１３に示す光学系にて物体距離をレンズ第１面から５ｍｍとしたときの収差図である。
【図１７】対物レンズ群内に反射部材を配した折り曲げ式光学系の光路図である。
【図１８】対物レンズ群とフィールドレンズ群間に反射部材を配した折り曲げ式光学系構成の光路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施例は、デジタルコンパクトカメラ（撮像装置又は光学装置）のように、本来備わっている高変倍ズーム撮影光学系を利用して物体側に新しい光学系を配置して２回結像光学系を実現している。専用の再結像系を設計しなくてもよいので汎用性を確保することができる。新しい光学系はアタッチメント光学系であってもよいし、再結像光学系と一体であってもよい。
【００１１】
本実施例の２回結像光学系は、正の屈折力を有する対物光学系と対物光学系による１次結像面位置の近傍（結像面側）に配置される正の屈折力を有するフィールドレンズ群と、対物光学系によって結像された光学像を再結像する正のリレーレンズ群を有する。リレーレンズ群は、後述するように、新しい光学系の一部（フィールドレンズ群を透過した被写体像を撮影光学系に入射させる正の屈折力を有する補助レンズ群）と撮影光学系から構成される。即ち、新しい光学系は、対物光学系、フィールドレンズ群と補助レンズ群からなる。
【００１２】
好ましくは、対物光学系は、物体側から順に互いに像側のレンズ面が強い凹面である２枚の負レンズで構成された負の屈折力を有した前群を有し、各レンズ面の曲率を弱めて非点収差の発生を低減する。また、対物光学系は、物体側から順に空気間隔を挟んで正レンズ負レンズが接合された全体が正の屈折力である接合レンズと凸レンズで構成された正の屈折力を有した後群を有する。
【００１３】
リレーレンズ群は入射瞳が長いため入射する光の主光線の入射角度は平行光線に近い。フィールドレンズ群によって偏向される光線も主光線が平行光線状態に近似したものが望まれ、その状態が崩れると再結像時にケラレを生じる。
【００１４】
従来のフィールドレンズ群は正の単レンズまたは複数の正レンズを有するため、通過する光線（主光線）が光軸から離れるに従って屈折作用により、平行に近似した光線を射出することができなくなる。また、非球面を用いた補正手段は、製造の困難性とコストアップを招く。
【００１５】
一方、本実施例のフィールドレンズ群は、物体側から順に物体側に凸形状を有した正レンズと空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有した負レンズを有する。正レンズにより、入射光線の偏向作用を行なった後に、その像側の負レンズが球面収差の補正を行なう。その結果、フィールドレンズ群から射出される光線は近平行光となり、その後リレーレンズ群を介して再結像される像の周辺ケラレを防止することができる。
【００１６】
本実施例において、対物光学系の入射瞳面をレンズ第１面としたときに物体距離が無限遠方状態の対物光学系の無限物体距離に対する１次結像面位置から射出瞳位置までの距離をＥｐ、対物光学系の焦点距離をＦｏとする。また、リレーレンズ群第１面から入射瞳位置までの距離をＩｐ、リレーレンズ群の焦点距離をＦｍ（但し、リレーレンズ群が変倍光学系であるときは最も望遠端状態とする）とする。この時、以下の条件式（数式）が満足されることが好ましい。
【００１７】
【数１】
2011007824.tif 000003
【００１８】
【数２】
2011007824.tif 000004
【００１９】
数式１は、対物光学系を小型化しつつ良好な光学性能を得るための条件であり、対物光学系をコンセントリックな光学系として射出瞳距離を最適に規定する。
【００２０】
数式１の上限値を越えると射出瞳距離が短くなり、フィールドレンズ群に入射する光線角度がきつくなる。入射角度を適切な射出角度にするためには、フィールドレンズ群のレンズ枚数を増加させる必要があり、また、非点収差が大きくなり、良好な画質を得るのが困難になる。
【００２１】
数式１の下限値を越えると対物光学系のテレセントリック作用が強くなり、周辺光量を確保するために対物光学系の像面側に配置される正レンズ成分のレンズ径が増大する。周辺像高光線がレンズ周辺部を通過するため、コマ収差や非点収差が大きく発生し、これを補正することが困難になる。
【００２２】
数式２は、リレーレンズ群の焦点距離と入射瞳距離の関係を示し、リレーレンズ群（リレーレンズ群が変倍系であるときは望遠端状態）が長い射出瞳距離を有することを示している。
【００２３】
数式２の下限値を下回るとリレーレンズ群の入射瞳距離が短くなる。撮像素子等の撮像媒体上の結像画像に対してケラレを生じないようにするためにはリレーレンズ光学系に導光を行なうフィールドレンズ群の外径を増大しなくてはならなくなり、光学系が大型化してしまう。
【００２４】
新しい光学系が、撮影光学系の物体側に装着されて、より広角な撮影画角を得るためのアタッチメント光学系である場合、アタッチメント光学系によって結像される光学像は撮影光学系により再結像される。
【００２５】
アタッチメント光学系においては、対物光学系の入射瞳面をレンズ第１面としたときに無限物体距離に対する結像位置から射出瞳位置までの距離をＥｐ、対物光学系の焦点距離をＦｏとしたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
【００２６】
【数３】
2011007824.tif 000005
【００２７】
数式３は、数式１と同様に対物光学系を小型化しつつ良好な光学性能を得るための条件であり、対物光学系をコンセントリックな光学系として射出瞳距離を最適に規定する。数式１と同様に、数式３の数値範囲を越えると収差が大きく発生してこれを補正することが困難となり高画質な光学系の達成が困難となる。
【００２８】
また、フィールドレンズ群の焦点距離をＦｆ、フィールドレンズ群の負レンズの焦点距離をＦｎとすると以下の条件式を満足することが好ましい。
【００２９】
【数４】
2011007824.tif 000006
【００３０】
数式４は、フィールドレンズ群の負レンズの屈折力比を示し、対物光学系から入射される光線を撮影媒体の全像高にケラレを生じさせないように射出を行なわせるための条件である。数式４の数値範囲を越えるとフィールドレンズ群の屈折作用で各像高の射出角度を適切に偏向することが困難になり、結果としてケラレを生じてしまう。
【００３１】
フィールドレンズ群の正レンズと負レンズの物体側のレンズ面の焦点距離をそれぞれＦＲ１、ＦＲ２とすると以下の条件式を満足することが好ましい。
【００３２】
【数５】
2011007824.tif 000007
【００３３】
数式５は、フィールドレンズ群の正と負の屈折力比を示し、フィールドレンズ群で発生する収差を良好に補正を行なうための条件である。数式５の上限値を越えると負レンズの負の屈折作用が大きくなり、過剰な収差補正作用になる。数式５の下限値を下回ると収差の補正作用が弱くない、画像の周辺でケラレが発生しやすくなる。
【００３４】
フィールドレンズ群の正レンズと負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をそれぞれＲＦ１、ＲＦ２とすると以下の条件式を満足することが好ましい。
【００３５】
【数６】
2011007824.tif 000008
【００３６】
数式６は、フィールドレンズ群で正の屈折力を有する最も物体側のレンズ面（Ｆ１面）とそれに対向する負レンズの負の屈折力を有する物体側のレンズ面（Ｆ３面）の曲率半径の比を表し、フィールドレンズ群で発生する収差を補正するための条件である。
【００３７】
数式６の上限値を越えるとＦ１面とＦ３面において、相対的に負のレンズ面であるＦ３面の曲率が緩くなるため、フィールドレンズ群の光軸から離れた位置に入射する光線の発散作用が弱まる。他方、数式６の下限値を下回ると、正のレンズ面であるＦ１面の曲率がＦ３面と相対的にきつくなり、収斂作用が強まる。数式６の数値範囲を外れるとフィールドレンズ群に入射される各像高における主光線を全像高範囲に渡って光軸に対して近平行な状態にすることが難しくなる。
【００３８】
補助レンズ群は色収差の発生を押えるために正レンズと負レンズを組み合わせたダブレットを有することが好ましい。
【００３９】
撮影光学系は、物体側から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、正の屈折力の第４レンズ群を有する。虹彩絞りが、第２、第３レンズ群間中に配置され、フォーカシング機構は第４レンズ群を光軸方向に移動させる。広角端から望遠端への変倍は第１レンズ群を物体側に移動を行なって第１、第２レンズ群間と第３、第４レンズ群間の空気間隔を広く、第２、第３レンズ群間の空気間隔は狭くなるように各レンズ群を移動することで行なう。撮影光学系の望遠端近傍でアタッチメント光学系を用いて超広角な画角を有したケラレの無い画像の撮影を可能としている。
【００４０】
数値実施例１は、本実施例の２回光学系のアタッチメント光学系の再結像に用いられるズームタイプの結像光学系に関する。数値実施例２〜４は、本実施例で提案する２回光学系のアタッチメント光学系である。
【００４１】
各数値実施例においてＲｉは物体側から順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側から順に第ｉ番目に配置されるレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。非球面係数Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは次式で非球面形状を与える。但し、Ｘはレンズ頂点光軸から方向への変位量、Ｈは光軸からの距離、Ｒは曲率半径である。
【００４２】
【数７】
2011007824.tif 000009
【００４３】
（数値実施例１）
ｆ＝ 7.62 〜 35.53  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 4.90  ２ω＝62.5°〜 14.8° 
Ｒ 1＝   25.758   Ｄ 1＝  0.97    Ｎ 1＝ 1.84666   ν 1＝ 23.9 
Ｒ 2＝   18.488   Ｄ 2＝  3.45    Ｎ 2＝ 1.69680   ν 2＝ 55.5 
Ｒ 3＝  206.825   Ｄ 3＝  可変 
Ｒ 4＝   28.479   Ｄ 4＝  0.70    Ｎ 3＝ 1.88300   ν 3＝ 40.8 
Ｒ 5＝    6.693   Ｄ 5＝  3.41 
Ｒ 6＝  -21.529   Ｄ 6＝  0.65    Ｎ 4＝ 1.69680   ν 4＝ 55.5 
Ｒ 7＝   20.660   Ｄ 7＝  0.65 
Ｒ 8＝   14.781   Ｄ 8＝  1.94    Ｎ 5＝ 1.84666   ν 5＝ 23.9 
Ｒ 9＝ -990.152   Ｄ 9＝  可変 
Ｒ10＝    絞り    Ｄ10＝  0.86 
* Ｒ11＝    7.941   Ｄ11＝  2.48    Ｎ 6＝ 1.58313   ν 6＝ 59.4 
* Ｒ12＝  -24.952   Ｄ12＝  0.22 
Ｒ13＝    5.513   Ｄ13＝  1.72    Ｎ 7＝ 1.48749   ν 7＝ 70.2 
Ｒ14＝   10.653   Ｄ14＝  0.86    Ｎ 8＝ 1.84666   ν 8＝ 23.9 
Ｒ15＝    4.204   Ｄ15＝  可変 
Ｒ16＝   10.934   Ｄ16＝  2.15    Ｎ 9＝ 1.58313   ν 9＝ 59.4 
Ｒ17＝   53.668   Ｄ17＝  可変 
Ｒ18＝     ∞     Ｄ18＝  2.15    Ｎ10＝ 1.51633   ν10＝ 64.1 
Ｒ19＝     ∞    
＼焦点距離    7.62      14.84      35.53
可変間隔＼ 
D 3         0.43      10.61      17.51 
D 9        14.03       7.60       2.05 
D15         7.75       9.62      20.61 
D17         2.15       4.63       2.65 
非球面係数 
第11面 : Ｋ＝-2.51604e-1  Ａ＝ 0  Ｂ＝-9.78818e-5  Ｃ＝2.38159e-6
Ｄ＝ 2.80967e-7
第12面 : Ｋ＝9.03719    Ａ＝0  Ｂ＝ 2.77596e-4  Ｃ＝ 4.38159e-6
Ｄ＝ 3.26865e-7
図１は、数値実施例１に示すアタッチメント光学系に入射した被写体像の再結像を行なうための撮影光学系の光路図である。撮影光学系は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＭＢ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＭＢ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＭＢ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＭＢ４、虹彩絞りＳＰを有し、約４.７倍の変倍比を実現する。ＦＩＬは赤外カットやローパス等のフィルタ類をＩＰは結像面である。第４レンズ群ＭＢ４を光軸方向に移動を行なうことでフォーカス作用を行なう。虹彩絞りＳＰは、望遠側に行くに従ってレンズ第１面からの入射瞳旅離が長くなる。
【００４４】
図２は、数値実施例１の広角端における収差図である。図３は、数値実施例１の中間焦点位置における収差図である。図４は、数値実施例１の望遠端における収差図である。
（数値実施例２）
数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定した時のｆ＝-3.6   Ｆｎｏ＝ 4.9
Ｒ 1＝   21.682   Ｄ 1＝  1.20    Ｎ 1＝ 1.77250   ν 1＝ 49.6 
Ｒ 2＝    7.982   Ｄ 2＝  1.91 
Ｒ 3＝   10.616   Ｄ 3＝  1.00    Ｎ 2＝ 1.69680   ν 2＝ 55.5 
Ｒ 4＝    6.422   Ｄ 4＝ 18.03 
Ｒ 5＝  -28.761   Ｄ 5＝  4.48    Ｎ 3＝ 1.48749   ν 3＝ 70.2 
Ｒ 6＝   -5.733   Ｄ 6＝  0.80    Ｎ 4＝ 1.84666   ν 4＝ 23.9 
Ｒ 7＝   -9.144   Ｄ 7＝  0.20 
Ｒ 8＝   55.949   Ｄ 8＝  3.80    Ｎ 5＝ 1.48749   ν 5＝ 70.2 
Ｒ 9＝  -16.299   Ｄ 9＝ 30.72 
Ｒ10＝   17.821   Ｄ10＝  6.00    Ｎ 6＝ 1.60311   ν 6＝ 60.6 
Ｒ11＝  392.613   Ｄ11＝  3.01 
Ｒ12＝  -22.649   Ｄ12＝  1.40    Ｎ 7＝ 1.77250   ν 7＝ 49.6 
Ｒ13＝  -59.379   Ｄ13＝ 74.99 
Ｒ14＝  134.266   Ｄ14＝  2.50    Ｎ 8＝ 1.69680   ν 8＝ 55.5 
Ｒ15＝  -74.279   Ｄ15＝  1.20    Ｎ 9＝ 1.80518   ν 9＝ 25.4 
Ｒ16＝  -90.727   
なお、数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定した時のＲ１面とＲ１６面との距離は５ｍｍとする。
【００４５】
図５は、数値実施例２の２回結像系のアタッチメント光学系を数値実施例１の撮影光学系の物体側に配置した光路図である。Ｍは数値実施例１の撮影光学系であり、撮影光学系Ｍ内の符号は図１と同様である。Ａは本実施例のアタッチメント光学系である。Ｂ１は正の屈折力の対物光学系、Ｂ２は対物光学系Ｂ１の対物光学系の結像位置近傍に配置された正の屈折力のフィールドレンズ群である。Ｂ３は正の屈折力を有し、対物光学系Ｂ１の結像される空中像を撮影光学系Ｍの結像面ＩＰの位置に焦点を合わせるための補正レンズ群である。アタッチメント光学系Ａと撮影光学系Ｍを合体した状態で２回結像光学系を形成するが、その場合、撮影光学系Ｍと補正レンズ群Ｂ３を一緒にしたものをリレーレンズ群Ｌとする。
【００４６】
図７は、図５に示す光学系にて物体距離を無限としたときの収差図である。図８は、図５に示す光学系にて物体距離をレンズ第１面から５ｍｍとしたときの収差図である。
（数値実施例３）
数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定した時のｆ＝-3.63   Ｆｎｏ＝ 4.9 
Ｒ 1＝   23.892   Ｄ 1＝  1.20    Ｎ 1＝ 1.77250   ν 1＝ 49.6 
Ｒ 2＝    7.962   Ｄ 2＝  4.35 
Ｒ 3＝   15.142   Ｄ 3＝  1.00    Ｎ 2＝ 1.69680   ν 2＝ 55.5 
Ｒ 4＝    6.637   Ｄ 4＝ 16.78 
Ｒ 5＝ -260.364   Ｄ 5＝  4.70    Ｎ 3＝ 1.48749   ν 3＝ 70.2 
Ｒ 6＝   -5.824   Ｄ 6＝  0.80    Ｎ 4＝ 1.84666   ν 4＝ 23.9 
Ｒ 7＝   -9.292   Ｄ 7＝  0.20 
Ｒ 8＝   61.561   Ｄ 8＝  2.50    Ｎ 5＝ 1.48749   ν 5＝ 70.2 
Ｒ 9＝  -20.900   Ｄ 9＝ 31.63 
Ｒ10＝   18.565   Ｄ10＝  6.00    Ｎ 6＝ 1.60311   ν 6＝ 60.6 
Ｒ11＝  -64.907   Ｄ11＝  1.76 
Ｒ12＝  -21.247   Ｄ12＝  1.40    Ｎ 7＝ 1.77250   ν 7＝ 49.6 
Ｒ13＝  -77.020   Ｄ13＝ 65.64 
Ｒ14＝   48.172   Ｄ14＝  1.50    Ｎ 8＝ 1.84666   ν 8＝ 23.9 
Ｒ15＝   41.837   Ｄ15＝  0.81 
Ｒ16＝  101.926   Ｄ16＝  3.00    Ｎ 9＝ 1.69680   ν 9＝ 55.5 
Ｒ17＝  -70.423   
なお、数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定した時のＲ１面とＲ１７面との距離は５ｍｍとする。
【００４７】
図９は、数値実施例３の２回結像系のアタッチメント光学系を数値実施例１の撮影光学系の物体側に配置した光路図である。図９中の符号は図５と同様である。図１１は、図９に示す光学系にて物体距離を無限としたときの収差図である。図１２は、図９に示す光学系にて物体距離をレンズ第１面から５ｍｍとしたときの収差図である。
（数値実施例４）
数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定した時のｆ＝-3.78   Ｆｎｏ＝ 4.9
Ｒ 1＝   18.411   Ｄ 1＝  1.20    Ｎ 1＝ 1.77250   ν 1＝ 49.6 
Ｒ 2＝    7.507   Ｄ 2＝  1.93 
Ｒ 3＝    9.912   Ｄ 3＝  1.00    Ｎ 2＝ 1.69680   ν 2＝ 55.5 
Ｒ 4＝    6.341   Ｄ 4＝ 18.09 
Ｒ 5＝  -45.628   Ｄ 5＝  4.66    Ｎ 3＝ 1.48749   ν 3＝ 70.2 
Ｒ 6＝   -6.179   Ｄ 6＝  0.80    Ｎ 4＝ 1.84666   ν 4＝ 23.9 
Ｒ 7＝   -9.996   Ｄ 7＝  0.20 
Ｒ 8＝   55.119   Ｄ 8＝  3.80    Ｎ 5＝ 1.48749   ν 5＝ 70.2 
Ｒ 9＝  -17.640   Ｄ 9＝ 31.78 
Ｒ10＝   18.236   Ｄ10＝  7.00    Ｎ 6＝ 1.60311   ν 6＝ 60.6 
Ｒ11＝-143.156   Ｄ11＝  2.08 
Ｒ12＝  -27.945   Ｄ12＝  1.40    Ｎ 7＝ 1.77250   ν 7＝ 49.6 
Ｒ13＝  875.355   Ｄ13＝ 76.65 
Ｒ14＝  143.786   Ｄ14＝  2.50    Ｎ 8＝ 1.69680   ν 8＝ 55.5 
Ｒ15＝  -57.151   Ｄ15＝  1.20    Ｎ 9＝ 1.80518   ν 9＝ 25.4 
Ｒ16＝  -85.054
なお、数値実施例１の撮影光学系を望遠端に設定した時のＲ１面とＲ１６面との距離は５ｍｍとする。
【００４８】
図１３は、数値実施例４の２回結像系のアタッチメント光学系を数値実施例１の撮影光学系の物体側に配置した光路図である。図１３中の符号は図５と同様である。図１５は、図１３に示す光学系にて物体距離を無限としたときの収差図である。図１６は、図１３に示す光学系にて物体距離をレンズ第１面から５ｍｍとしたときの収差図である。
【００４９】
図５、９、１３において、アタッチメント光学系Ａは、物体側から順に対物光学系Ｂ１、フィールドレンズ群Ｂ２、補助レンズ群Ｂ３を有する。対物光学系Ｂ１は、全体として正の屈折力を有する。フィールドレンズ群Ｂ２は、対物光学系Ｂ１の結像位置（１次結像面位置）近傍に配置され対物光学系Ｂ１から射出される光線の集光作用を有した正の屈折力を有する。補助レンズ群Ｂ３は、フィールドレンズ群Ｂ２から射出された光線を撮影光学系Ｍの撮像面位置に１次結像面の像を再結像させるために焦点位置補正を行なう正の屈折力を有する。補助レンズＢ３と撮影光学系Ｍを合成したものが再結像作用を有するリレーレンズ群Ｌである。撮影光学系Ｍは何れも望遠端に設定されている。
【００５０】
図６、１０、１４は、それぞれ図５、９、１３の光学構成にて物体距離が無限状態の光学系の第１レンズ面から５ｍｍ離れた超至近の被写体に対して焦点を合わせた状態を示す光路図である。アタッチメント光学系に特別な可動レンズ群を配置しなくても撮影光学系のフォーカス機構で撮像素子に結像した画像の周辺ケラレを防止することができる。なお、図６、１０、１４において、撮影光学系Ｍは望遠端に設定されており、第４レンズ群Ｂ４を物体側に移動させることによって物体距離が近距離時のフォーカスを行なっている。
【００５１】
デジタルカメラ（撮像装置又は光学装置）は、撮影光学系を収納するコンバータアタッチメントの物体側にアタッチメント光学系を収納する光学装置を交換可能に装着している。コンバータアタッチメントは、デジタルカメラに装着されるアダプターリングであり、アタッチメント光学系を収納する光学装置をデジタルカメラに固定するための中間部材である。
【００５２】
図１７は対物レンズ群内に反射部材を配した折り曲げ式光学系の光路図である。図１８は対物レンズ群とフィールドレンズ群間に反射部材を配した折り曲げ式光学系の光路図である。図１７及び図１８は、ローアングル撮影を容易にするために対物光学系からの入射光線を反射部材で偏向している。
【００５３】
撮影光学系は、最も物体側のレンズ群が変倍時に移動を行なうような比較的入射瞳位置が長い変倍光学系である。また２回結像時には画像が倒立像となるためカメラ側の電子表示装置に画像を正立させるための電気的な機構を取り入れる。これにより、光学装置の光学像及び電子像を選択的又は同時に共通何接眼光学系を介して観察が可能になるアタッチメント光学装置を低コストにて達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
光学装置は撮像装置に適用することができる。撮像装置は、被写体の撮像に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
Ａ            アタッチメント光学系（光学装置）
Ｌ            リレーレンズ群
Ｂ１          対物光学系
Ｂ２          フィールドレンズ群
Ｂ２ａ        正レンズ
Ｂ２ｂ        負レンズ
Ｂ３          補助レンズ群
【図１】
2011007824.tif 000010
【図２】
2011007824.tif 000011
【図３】
2011007824.tif 000012
【図４】
2011007824.tif 000013
【図５】
2011007824.tif 000014
【図６】
2011007824.tif 000015
【図７】
2011007824.tif 000016
【図８】
2011007824.tif 000017
【図９】
2011007824.tif 000018
【図１０】
2011007824.tif 000019
【図１１】
2011007824.tif 000020
【図１２】
2011007824.tif 000021
【図１３】
2011007824.tif 000022
【図１４】
2011007824.tif 000023
【図１５】
2011007824.tif 000024
【図１６】
2011007824.tif 000025
【図１７】
2011007824.tif 000026
【図１８】
2011007824.tif 000027