【手続補正書】
【提出日】平成28年7月23日(2016.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の像側に着脱可能なアタッチメント光学系であって、該アタッチメント光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズユニット、負の屈折力の第２レンズユニット、正の屈折力の第３レンズユニットより構成され、
前記第２レンズユニットの焦点距離の絶対値は、前記第１レンズユニットの焦点距離の絶対値、及び前記第３レンズユニットの焦点距離の絶対値より小さく、
前記第１レンズユニット及び前記第３レンズユニットは、前記アタッチメント光学系の光軸方向に不動であり、前記第２レンズユニットは前記光軸方向に移動可能であり、
前記第１レンズユニットの焦点距離をｆ１、前記第２レンズユニットの焦点距離をｆ２、前記アタッチメント光学系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とするとき、
０．１＜Ｌ／ｆ１＜１．０
０．２＜｜Ｌ／ｆ２｜＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とするアタッチメント光学系。
【請求項２】
前記第２レンズユニットは単一のレンズより構成されることを特徴とする請求項１に記載のアタッチメント光学系。
【請求項３】
前記第２レンズユニットの横倍率をβ２とするとき、
１．２＜β２＜３．０
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に記載のアタッチメント光学系。
【請求項４】
前記第３レンズユニットの焦点距離をｆ３とするとき、
０．２＜ｆ１／ｆ３＜４．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項５】
前記アタッチメント光学系を前記撮像光学系の像側に装着したときにおける前記アタッチメント光学系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、
０．７＜Ｌ／ｓｋ＜２．５
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項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項６】
前記アタッチメント光学系の焦点距離をｆ、前記アタッチメント光学系を前記撮像光学系の像側に装着したときにおける前記アタッチメント光学系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、
−０．０３＜（ｓｋ＋Ｌ／２）／ｆ＜０．０５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項７】
前記第２レンズユニットの横倍率をβ２、前記第３レンズユニットの横倍率をβ３とするとき、
０．９＜｜β２２−１｜×β３２＜４．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項８】
前記アタッチメント光学系を前記撮像光学系の像側に装着したときにおける前記撮像光学系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離は、前記アタッチメント光学系を前記撮像光学系の像側に装着していないときにおける前記撮像光学系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離よりも長いことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項９】
撮像光学系と、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系と、該アタッチメント光学系によって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】アタッチメント光学系及びそれを有する撮像装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アタッチメント光学系に関し、例えばデジタルカメラ、監視カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系（主レンズ系）の像側に着脱可能に装着し、自動合焦（ＡＦ）を行う際に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置としてのデジタル一眼レフレックスカメラシステム（以下「Ｄ−ＳＬＲ」という）は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子をもつカメラ本体と、撮像センサー面に光学像を形成する撮像レンズ系を備えた交換レンズ装置とを備えている。交換レンズ装置に用いる撮像光学系としては、自動合焦動作が迅速に行うことができるフォーカシング機能を有することが要求されている。
【０００３】
一方、Ｄ−ＳＬＲには静止画撮影だけではなく、動画撮影を行うことも要望されている。動画撮影では、静止画撮影時に行われている合焦動作を繰り返して行う必要がある。撮像光学系（主レンズ系）の像側にアタッチメント光学系を着脱可能に装着して、アタッチメント光学系の全部又は一部のレンズ群を光軸方向に移動させて撮像光学系の自動焦点調節を行う撮像装置が知られている（特許文献１、２）。このときの自動焦点調節としては、所謂コントラストＡＦ方式が多く用いられている。
【０００４】
合焦動作では、フォーカシングレンズ群を光軸方向に高速で振動させて（以下「ウォブリング」という）合焦状態からのズレ方向を検出する。ウォブリングの後、撮像センサーの出力信号から画像領域の特定の周波数帯の信号成分を検出して、合焦状態となるフォーカシングレンズ群の最適位置を算出する。
【０００５】
その後、最適位置にフォーカシングレンズ群を移動させて合焦完了となる。特許文献１ではアタッチメント光学系（リアーコンバーターレンズ）全体を移動させて合焦を行っている。特許文献２では固定の正の屈折力の物体側レンズ群、ウォブリング用の負の屈折力のレンズ群、固定の正の屈折力の像側レンズ群より構成している。そして負の屈折力のレンズ群によって合焦動作を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２７９７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７５０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アタッチメント光学系を主レンズ系の像側に装着し、アタッチメント光学系を利用してコントラストＡＦ方式で合焦検出を高速に行うには、フォーカシングレンズ群をウォブリング時に高速に駆動する必要がある。ウォブリングにより合焦動作を行う際に、フォーカシングレンズ群の重量が重いと、フォーカシングレンズ群を高速に駆動するためのモーターやアクチュエーターが大型化してくる。このため、鏡筒の最大径が大きくなってきて、交換レンズ装置が大型化してくる。
【０００８】
主レンズ系の像側にアタッチメント光学系を装着し、アタッチメント光学系で全系の合焦位置の検出を高速で、しかも高精度に行うには、アタッチメント光学系のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。特にアタッチメント光学系を構成する各レンズユニットの屈折力配置やウォブリングのために振動駆動させるレンズユニットのレンズ構成や屈折力等を適切に設定することが重要になってくる。アタッチメント光学系のレンズ構成が不適切であると、アタッチメント光学系を利用して自動合焦検出を高速にしかも高精度に行うのが困難になってくる。
【０００９】
例えばアタッチメント光学系全体を駆動させてフォーカスを行うと、フォーカシングレンズ群の重量が重いため、合焦を高速に行うのが困難となる。ウォブリングを高速に行うために、フォーカシングレンズ群を単レンズで構成してもレンズ構成が不適切であると収差変動が多く高精度な合焦検出が困難になる。
【００１０】
本発明は、撮像光学系（主レンズ系）の像側に着脱可能な、全系の合焦状態を高速に、しかも高精度に検出することができるアタッチメント光学系及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のアタッチメント光学系は、撮像光学系の像側に着脱可能なアタッチメント光学系であって、該アタッチメント光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズユニット、負の屈折力の第２レンズユニット、正の屈折力の第３レンズユニットより構成され、
前記第２レンズユニットの焦点距離の絶対値は、前記第１レンズユニットの焦点距離の絶対値、及び前記第３レンズユニットの焦点距離の絶対値より小さく、
前記第１レンズユニット及び前記第３レンズユニットは、前記アタッチメント光学系の光軸方向に不動であり、前記第２レンズユニットは前記光軸方向に移動可能であり、
前記第１レンズユニットの焦点距離をｆ１、前記第２レンズユニットの焦点距離をｆ２、前記アタッチメント光学系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とするとき、
０．１＜Ｌ／ｆ１＜１．０
０．２＜｜Ｌ／ｆ２｜＜１．５
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】
【００１２】
本発明によれば、撮像光学系（主レンズ系）の像側に着脱可能な、全系の合焦状態を高速に、しかも高精度に検出することができるアタッチメント光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】主レンズ系に実施例１のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ）  主レンズ系に実施例１のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図
【図３】主レンズ系に実施例２のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ）  主レンズ系に実施例２のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図
【図５】主レンズ系に実施例３のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ）  主レンズ系に実施例３のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図
【図７】主レンズ系に実施例４のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図
【図８】（Ａ），（Ｂ）  主レンズ系に実施例４のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図
【図９】主レンズ系に実施例５のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図
【図１０】（Ａ），（Ｂ）  主レンズ系に実施例５のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図
【図１２】（Ａ），（Ｂ）  主レンズ系の広角端と望遠端における収差図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。本発明のアタッチメント光学系ＬＡは撮像光学系（主レンズ系）ＬＭの像側に着脱可能に装着されている。そしてアタッチメント光学系ＬＡを構成する少なくとも一部のレンズユニットを光軸方向に微小振動させることで全系の合焦（フォーカス）の方向を検知するために用いられている。本発明のアタッチメント光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズユニット、負の屈折力の第２レンズユニット、正の屈折力の第３レンズユニットより構成されている。
【００１５】
第２レンズユニットの焦点距離の絶対値は第１レンズユニットの焦点距離の絶対値及び第３レンズユニットの焦点距離の絶対値より小さい。第２レンズユニットは全系のフォーカス検出のために光軸方向に移動可能に構成されている。第１レンズユニットと第３レンズユニットは光軸方向に不動である。ここでレンズユニットとは単一レンズ又は複数のレンズよりなる集光レンズを意味する。
【００１６】
図１は主レンズ系に実施例１のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）は主レンズ系に実施例１のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図である。図３は主レンズ系に実施例２のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ）は主レンズ系に実施例２のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図である。
【００１７】
図５は主レンズ系に実施例３のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は主レンズ系に実施例３のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図である。図７は主レンズ系に実施例４のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図である。図８（Ａ），（Ｂ）は主レンズ系に実施例４のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図である。
【００１８】
図９は主レンズ系に実施例５のアタッチメント光学系を装着したときのレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）は主レンズ系に実施例５のアタッチメント光学系を装着したときの広角端と望遠端における収差図である。
【００１９】
図１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。図１２（Ａ），（Ｂ）は主レンズ系の広角端と望遠端における収差図である。レンズ断面図においてＬＭは主レンズ系（撮像光学系）であり、ズームレンズよりなっている。尚、主レンズ系は単一焦点距離の撮像光学系であっても良い。ＬＡはアタッチメント光学系であり、第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３よりなっている。
【００２０】
主レンズ系ＬＭは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５からなっている。Ｐは開口絞りである。ＩＭＧは像面である。
【００２１】
広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３は像側へ移動し、第４レンズ群Ｂ４は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。ズーミングに際して第１レンズ群Ｂ１と第５レンズ群Ｂ５は不動である。ここで主レンズ系ＬＭのズームタイプはどのようなものであっても良い。球面収差図において実線はｄ線、二点鎖線はｇ線である。非点収差図において実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面である。倍率色収差はｇ線について示している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。
【００２２】
本発明のアタッチメント光学系ＬＡを主レンズ群ＬＭの像側に装着することで、アタッチメント光学系ＬＡ全体をコンパクトに構成することを容易にしている。そして最も屈折力の絶対値の大きい第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動して焦点検出を行うことにより、フォーカス敏感度を高くして、アタッチメント光学系ＬＡ全体の小型化を容易にしている。
【００２３】
第２レンズユニットＬ２を光軸方向に微小振動駆動した時の像面で得られる像のコントラスト値の変化を検出することで合焦状態からのズレ方向を検出している。第２レンズユニットＬ２は単レンズで構成されると好ましい。第２レンズユニットＬ２を単レンズで構成することによりアタッチメント光学系ＬＡのフォーカシング用の第２レンズユニットＬ２を軽量にできるため、高速に合焦状態からのズレ方向を検出することが容易となる。
【００２４】
主レンズ系ＬＭにアタッチメント光学系ＬＡを装着した際に、主レンズ系ＬＭの仕様や光学性能が変化することは好ましくない。例えば、主レンズ系ＬＭにアタッチメント光学系ＬＡを装着した際に主レンズ系ＬＭの焦点距離が変化すると、撮影画角が変化するため好ましくない。また、主レンズ系ＬＭにアタッチメント光学系ＬＡを装着した際に射出瞳位置が大きく変動すると、周辺減光やシェーディングなどの問題が発生することがあり、好ましくない。
【００２５】
さらに、アタッチメント光学系ＬＡに諸収差が残っているとアタッチメント光学系ＬＡを装着した際に光学性能が劣化してしまい、好ましくない。主レンズ系ＬＭの仕様の変化を小さくするにはアタッチメント光学系ＬＡの焦点距離を主レンズ系ＬＭの焦点距離よりも十分長くするのが好ましい。
【００２６】
本発明の各実施例のアタッチメント光学系ＬＡは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズユニットＬ１、負の屈折力の第２レンズユニットＬ２、正の屈折力の第３レンズユニットＬ３よりなっている。アタッチメント光学系ＬＡを３つのレンズユニットで構成し、対称な屈折力配置にすることで、主レンズ系ＬＭに装着したとき主レンズ系ＬＭの仕様を維持し光学性能の劣化が少ないようにしている。
【００２７】
対称な屈折力配置は負、正、負の屈折力のレンズユニットと正、負、正の屈折力のレンズユニットの２通りが考えられる。対称な屈折力配置にした場合、真ん中のレンズユニットの屈折力が強くなるため、真ん中のレンズユニットでフォーカシングを行うと好ましい。フォーカス用のレンズユニットを軽量化するためにはフォーカス用のレンズユニットの径を小さくする必要がある。フォーカス用のレンズユニットの径は軸外光線の光線高さで決定される。
【００２８】
負、正、負の屈折力のレンズユニットの配置とすると、最も物体側の負の屈折力のレンズユニットで軸外光束が発散されるため、軸外光線の入射高さが高くなり、真ん中の正の屈折力のレンズユニットの径が大きくなってしまう。一方、正、負、正の屈折力のレンズユニットの配置とすると、物体側の正の屈折力のレンズユニットで軸外光束が収斂され、軸外光線の入射高さを小さくすることが出来るため、真ん中の負の屈折力のレンズユニットの径を小さくすることができる。
【００２９】
本発明のアタッチメント光学系ＬＡは正、負、正の屈折力のレンズユニットの配置で真ん中の負の屈折力のレンズユニットをフォーカス用とし、各レンズユニットの屈折力配置を適切に設定することで、フォーカス敏感度を高くしている。そしてフォーカス用のレンズユニットの小型化を図っている。アタッチメント光学系ＬＡを撮像光学系ＬＭの像側に装着したとき全系の焦点距離は不変であっても可変であっても良い。ア
【００３０】
タッチメントレンズＬＡの第２レンズユニットＬ２を駆動する駆動手段はアタッチメント光学系ＬＡを保持するレンズ鏡筒に設けられる他、主レンズ系ＬＭ、又は撮像装置（カメラ本体）に設けていても良い。各実施例において、第１レンズユニットＬ１の焦点距離をｆ１、第２レンズユニットＬ２の焦点距離をｆ２とする。アタッチメント光学系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光軸上の距離をＬとする。このとき、
０．１＜Ｌ／ｆ１＜１．０      ・・・（１）
０．２＜｜Ｌ／ｆ２｜＜１．５  ・・・（２）
なる条件式を満足している。
【００３１】
条件式（１）は第１レンズユニットＬ１の焦点距離に対するアタッチメント光学系ＬＡの光学全長の比を規定している。条件式（１）の下限を下回ると第１レンズユニットＬ１の屈折力が小さくなりすぎるため、軸外光束の収斂が不十分となり、第２レンズユニットＬ２の径が大きくなるため好ましくない。上限を超えると第１レンズユニットＬ１の屈折力が大きくなりすぎ、第１レンズユニットＬ１より発生する諸収差の補正が困難となり、主レンズ系ＬＭに装着したときの光学性能が低下するため好ましくない。
【００３２】
条件式（２）は第２レンズユニットＬ２の焦点距離に対するアタッチメント光学系ＬＡの光学全長の比を規定している。条件式（２）の下限を下回ると第２レンズユニットＬ２の屈折力が小さくなりすぎ、フォーカス敏感度が低くなるため好ましくない。上限を超えると第２レンズユニットＬ２の屈折力が大きくなりすぎ、第２レンズユニットＬ２より発生する諸収差の補正が困難となり、主レンズ系ＬＭに装着したときの光学性能が大きく低下するため好ましくない。
【００３３】
また、上限を超えると第２レンズユニットＬ２を駆動した際の焦点距離の変化が大きくなり、撮影画角が大きく変動し、撮影者に違和感を与えるため好ましくない。さらに好ましくは条件式（１），（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３４】
０．１８＜Ｌ／ｆ１＜０．５５      ・・・（１ａ）
０．３０＜｜Ｌ／ｆ２｜＜０．９０  ・・・（２ａ）
以上、各実施例によれば、主レンズ系ＬＭに装着し合焦位置からのズレ方向を高速に検出することができるコンパクトなアタッチメント光学系を得ることができる。次に本発明のアタッチメント光学系の前述した以外の特徴について説明する。
【００３５】
合焦位置からのズレ方向を検出するためには、フォーカシング用のレンズユニットを振動駆動させた際に得られる画像のコントラスト値が十分変化する必要がある。Ｆｎｏ（Ｆナンバー）の明るいレンズ系の場合、焦点深度が浅いためわずかな駆動量でコントラスト値が大きく変化する。
一方、Ｆｎｏの暗いレンズ系やレンズ系の開口絞りを絞ってＦｎｏを暗くしたときには焦点深度が深いため、コントラスト値を同じ量だけ変化させるためにはフォーカシング用のレンズユニットの駆動量を大きくする必要がある。しかしながら、フォーカシング用のレンズユニットの駆動量を大きくすると合焦方向からのズレ方向を高速に検出することが困難になる。
【００３６】
ここでフォーカシング用のレンズユニットを光軸方向に微小量Δｘｆだけ駆動した際の近軸像面の光軸方向の移動量Δｘｐの比Δｘｐ／Δｘｆをフォーカス敏感度とする。フォーカス敏感度を大きくすることで、焦点深度が深い場合にも合焦方向からのズレ方向を高速に検出することが容易となる。一方、フォーカス敏感度を大きくしすぎるとフォーカシング用のレンズユニットの位置決め精度が高くなり、要求される加工精度が高くなりすぎるため好ましくない。
【００３７】
フォーカス敏感度はフォーカシング用のレンズユニットの合成横倍率βｆとフォーカシング用のレンズユニットよりも像側に存在するレンズユニットの合成横倍率βＲを用いて
Δｘｐ／Δｘｆ＝（βｆ2−１）×βＲ2     ・・・（ｘ１）
で表すことができる。ただし、フォーカシング用のレンズユニットよりも像側にレンズユニットが存在しない場合、（ｘ１）式における合成横倍率βＲは１とする。フォーカス敏感度を適正な値に設定するために、レンズ系の適切な屈折力配置とフォーカシング用のレンズユニットの選択が重要である。
【００３８】
本発明のアタッチメント光学系ＬＡにおいて好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第３レンズユニットＬ３の焦点距離をｆ３とする。アタッチメント光学系ＬＡを撮像光学系ＬＭの像側に装着したときにおけるアタッチメント光学系ＬＡ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。アタッチメント光学系ＬＡの焦点距離をｆとする。第２レンズユニットＬ２の横倍率をβ２、第３レンズユニットＬ３の横倍率をβ３とする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００３９】
１．２＜β２＜３．０                        ・・・（３）
０．２＜ｆ１／ｆ３＜４．０                  ・・・（４）
０．７＜Ｌ／ｓｋ＜２．５                    ・・・（５）
−０．０３＜（ｓｋ＋Ｌ／２）／ｆ＜０．０５  ・・・（６）
０．９＜｜β２2−１｜×β３2＜４．５      ・・・（７）
次に前述の各条件式の技術的な意味について説明する。
【００４０】
本発明のアタッチメント光学系ＬＡはフォーカシング用のレンズユニットが負の屈折力を有するので縮小系となり横倍率β２は１より大きくなる。そこで、横倍率β２を大きく設定することでフォーカス敏感度の適正化を図っている。条件式（３）の下限を下回ると合焦位置からのズレ方向を検出するために必要なフォーカシング用のレンズユニットＬ２の駆動量が大きくなりすぎ、好ましくない。上限を超えるとフォーカシング用のレンズユニットＬ２の位置決め精度が高くなりすぎるため、好ましくない。
【００４１】
条件式（４）は第３レンズユニットＬ３の焦点距離に対する第１レンズユニットＬ１の焦点距離の比を規定している。条件式（４）の下限を下回ると、アタッチメント光学系ＬＡを主レンズ系ＬＭに装着した際に射出瞳位置が短くなりすぎてシェーディングが起こるため、好ましくない。条件式（４）の上限を超えると第３レンズユニットＬ３より発生する諸収差を補正することが困難となり、光学性能が劣化してくる。
【００４２】
条件式（５）はバックフォーカスに対するアタッチメント光学系ＬＡの光学全長の比を規定している。条件式（５）の下限を下回るとバックフォーカスが長くなりすぎアタッチメント光学系ＬＡを装着した際のレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が長くなってしまうので好ましくない。上限を超えるとバックフォーカスが短くなりすぎて撮像装置に用いたとき、撮像装置本体と干渉してくるため好ましくない。
【００４３】
条件式（６）はアタッチメント光学系ＬＡの光学全長とバックフォーカスとアタッチメント光学系ＬＡの焦点距離等を規定している。条件式（６）の上限を超えるとアタッチメント光学系ＬＡを主レンズ系ＬＭに装着した際に焦点距離が広角側（短くなる方向）に変動してしまい、好ましくない。特に焦点距離が広角側に変動すると主レンズ系ＬＭでケラレが発生してしまうこともあり、好ましくない。下限を下回るとアタッチメント光学系ＬＡを主レンズ系ＬＭに装着した際に焦点距離が望遠側（長くなる方向）に変動してしまうため、好ましくない。
【００４４】
条件式（７）は第２レンズユニットＬ２のフォーカス敏感度を規定している。条件式（７）の下限を下回ると合焦位置からのズレ方向を検出するために必要な第２レンズユニットＬ２の駆動量が大きくなりすぎ、好ましくない。上限を超えると第２レンズユニットＬ２の位置決め精度が高くなりすぎるため、好ましくない。更に好ましくは条件式（３）乃至条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
１．５＜β２＜２．２                        ・・・（３ａ）
０．２５＜ｆ１／ｆ３＜３．３０              ・・・（４ａ）
０．９＜Ｌ／ｓｋ＜２．２                    ・・・（５ａ）
−０．０１＜（ｓｋ＋Ｌ／２）／ｆ＜０．０３  ・・・（６ａ）
１．２＜｜β２2−１｜×β３2＜２．５      ・・・（７ａ）
【００４６】
撮像光学系及び撮像センサ（撮像素子）によって生成された画像データを動画として記録する機能を持つ撮像装置として、所謂Ｄ−ＳＬＲにおいては、アタッチメント光学系ＬＡを動画撮影中の自動合焦に用いても良い。動画撮影中やライブビュー機能を動作させている際には、撮像光学系の開口絞りが絞られている場合がある。Ｆｎｏが暗くなると、焦点深度が浅くなるので第２レンズユニットＬ２の駆動量を大きくすることが好ましい。
【００４７】
本発明のアタッチメント光学系ＬＡは撮像装置本体又はレンズ本体又はそのいずれかとの通信手段を有しており、撮影時の光学情報に基づき第２レンズユニットＬ２の駆動量を決定するような制御手段を有していると好ましい。アタッチメント光学系を主レンズ系の像側に装着したときの主レンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの距離は、アタッチメント光学系ＬＡを主レンズ系の像側に装着していないときの主レンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの距離よりも長い。これによってアタッチメント光学系の小型化を容易にしている。
【００４８】
本発明のアタッチメント光学系ＬＡを装着する主レンズ系はアタッチメント光学系ＬＡとは別にフォーカスのための機構を有していてもよい。アタッチメント光学系ＬＡの第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動させてフォーカスを行うと、特に焦点距離の長い主レンズ系に装着した際にフォーカスのための移動量が大きくなる。このため主レンズ系の一部でフォーカスを行っても良い。
【００４９】
図１１は各実施例のアタッチメント光学系を有するズームレンズを用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。図１１において２０はカメラ本体、２１は各実施例で説明したいずれかのアタッチメント光学系を有するズームレンズによって構成された撮像光学系である。２２はカメラ本体２０に内蔵され、撮像光学系２１によって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。
【００５０】
本実施例の撮像装置はクイックリターンミラーのある一眼レフカメラやクイックリターンミラーのある一眼レフカメラやクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラの双方に適用できる。
【００５１】
次に主レンズ系と本発明の実施例１乃至５に対応する数値実施例について説明する。数値実施例において、面番号ｉは物体側からの順番を示し、ｒｉは物体側から順に第ｉ番目（第ｉ面）の面の曲率半径、ｄｉは物体側から順に第ｉ番目と第ｉ＋１番目との間のレンズ厚又は空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ物体側から順に第ｉ番目の光学材料のｄ線における屈折率とアッベ数である。アタッチメント光学系の数値実施例１乃至５では主レンズ系の像側にアタッチメント光学系を挿着した場合を示している。各数値実施例において、面番号１〜４２が主レンズ系である。
【００５２】
数値実施例１では面番号４３〜４８がアタッチメント光学系である。数値実施例２では面番号４３〜５１がアタッチメント光学系である。数値実施例３では面番号４３〜４９がアタッチメント光学系である。数値実施例４では面番号４３〜５０がアタッチメント光学系である。数値実施例５では面番号４３〜５０がアタッチメント光学系である。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。以下に本発明のアタッチメント光学系を装着する主レンズＬＭを示す。
【００５３】
［主レンズ系］数値実施例
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        289.168    2.80   1.74950    35.3           
2        113.925    0.96                             
3        136.073    8.52   1.49700    81.5           
4       -299.563    0.10                             
5         73.100    6.66   1.49700    81.5           
6        190.324  (可変)                             
7         51.002    2.20   1.80518    25.4           
8         43.113    1.55                             
9         51.352    8.51   1.49700    81.5           
10      -15551.359  (可変)                             
11      -1008.202    1.40   1.80400    46.6           
12         34.486    5.76                             
13        -81.184    1.40   1.49700    81.5           
14         37.378    5.33   1.84666    23.9           
15        352.647    2.83                             
16        -57.635    1.40   1.69680    55.5           
17          ∞     (可変)                             
18        153.392    5.04   1.67790    55.3           
19        -90.419    0.15                             
20       1051.897    6.50   1.49700    81.5           
21        -41.538    1.45   1.83400    37.2           
22       -104.544  (可変)                             
23(絞り)    ∞       0.39                             
24         59.410    3.24   1.80400    46.6           
25        173.026    0.49                             
26         42.341    3.38   1.77250    49.6           
27         62.133    1.85                             
28        350.253    1.60   1.74000    28.3           
29         34.471    6.87   1.49700    81.5           
30       -135.210    3.70                             
31        260.157    3.69   1.80518    25.4           
32        -64.844    1.40   1.58313    59.4           
33         33.633    4.89                             
34        -67.742    1.40   1.74400    44.8           
35       1881.652    3.46                             
36        192.183    4.01   1.80400    46.6           
37        -73.493    2.48                             
38        164.169    8.87   1.48749    70.2           
39        -29.142    2.00   1.83400    37.2           
40       -391.790    4.90                             
41         78.138    3.40   1.83400    37.2           
42        306.537   54.00                             
像面        ∞   
【００５４】
各種データ
ズーム比     2.69 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.13   135.02   193.99  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  10.72     5.78     4.03  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   237.36   237.36   237.35  
BF            54.00    54.00    54.00  
d 6           10.72    26.51    33.79  
d10            1.58    13.45    17.30  
d17           29.09    14.44     1.09  
d22           17.39     4.38     6.62  
本発明のアタッチメント光学系を装着する主レンズはこれに限定されず、種々の主レンズに装着することができる。次に、該主レンズＬＭに本発明のアタッチメント光学系を装着した数値実施例を示す。
【００５５】
［主レンズ系にアタッチメント光学系を装着したときの数値実施例］
［数値実施例１］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        289.168    2.80   1.74950    35.3           
2        113.925    0.96                             
3        136.073    8.52   1.49700    81.5           
4       -299.563    0.10                             
5         73.100    6.66   1.49700    81.5           
6        190.324  (可変)                             
7         51.002    2.20   1.80518    25.4           
8         43.113    1.55                             
9         51.352    8.51   1.49700    81.5           
10      -15551.359  (可変)                             
11      -1008.202    1.40   1.80400    46.6           
12         34.486    5.76                             
13        -81.184    1.40   1.49700    81.5           
14         37.378    5.33   1.84666    23.9           
15        352.647    2.83                             
16        -57.635    1.40   1.69680    55.5           
17          ∞     (可変)                             
18        153.392    5.04   1.67790    55.3           
19        -90.419    0.15                             
20       1051.897    6.50   1.49700    81.5           
21        -41.538    1.45   1.83400    37.2           
22       -104.544  (可変)                             
23(絞り)    ∞       0.39                             
24         59.410    3.24   1.80400    46.6           
25        173.026    0.49                             
26         42.341    3.38   1.77250    49.6           
27         62.133    1.85                             
28        350.253    1.60   1.74000    28.3           
29         34.471    6.87   1.49700    81.5           
30       -135.210    3.70                             
31        260.157    3.69   1.80518    25.4           
32        -64.844    1.40   1.58313    59.4           
33         33.633    4.89                             
34        -67.742    1.40   1.74400    44.8           
35       1881.652    3.46                             
36        192.183    4.01   1.80400    46.6           
37        -73.493    2.48                             
38        164.169    8.87   1.48749    70.2           
39        -29.142    2.00   1.83400    37.2           
40       -391.790    4.90                             
41         78.138    3.40   1.83400    37.2           
42        306.537   18.92                             
43         74.862    3.13   1.80100    35.0           
44       -530.100    3.13                             
45       -151.984    1.44   1.83400    37.2           
46         62.880    8.78                             
47      -2107.198    4.18   1.51633    64.1           
48        -89.880    16.77                                 
像面        ∞   
【００５６】
各種データ
ズーム比     2.69 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.12   135.00   193.96  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  10.72     5.78     4.03  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   239.70   239.71   239.71  
BF            16.77    16.77    16.77  
d 6           10.72    26.51    33.79  
d10            1.58    13.45    17.30  
d17           29.09    14.44     1.09  
d22           17.39     4.38     6.62  
【００５７】
［数値実施例２］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        289.168    2.80   1.74950    35.3           
2        113.925    0.96                             
3        136.073    8.52   1.49700    81.5           
4       -299.563    0.10                             
5         73.100    6.66   1.49700    81.5           
6        190.324  (可変)                             
7         51.002    2.20   1.80518    25.4           
8         43.113    1.55                             
9         51.352    8.51   1.49700    81.5           
10      -15551.359  (可変)                             
11      -1008.202    1.40   1.80400    46.6           
12         34.486    5.76                             
13        -81.184    1.40   1.49700    81.5           
14         37.378    5.33   1.84666    23.9           
15        352.647    2.83                             
16        -57.635    1.40   1.69680    55.5           
17          ∞     (可変)                             
18        153.392    5.04   1.67790    55.3           
19        -90.419    0.15                             
20       1051.897    6.50   1.49700    81.5           
21        -41.538    1.45   1.83400    37.2           
22       -104.544  (可変)                             
23(絞り)    ∞       0.39                             
24         59.410    3.24   1.80400    46.6           
25        173.026    0.49                             
26         42.341    3.38   1.77250    49.6           
27         62.133    1.85                             
28        350.253    1.60   1.74000    28.3           
29         34.471    6.87   1.49700    81.5           
30       -135.210    3.70                             
31        260.157    3.69   1.80518    25.4           
32        -64.844    1.40   1.58313    59.4           
33         33.633    4.89                             
34        -67.742    1.40   1.74400    44.8           
35       1881.652    3.46                             
36        192.183    4.01   1.80400    46.6           
37        -73.493    2.48                             
38        164.169    8.87   1.48749    70.2           
39        -29.142    2.00   1.83400    37.2           
40       -391.790    4.90                             
41         78.138    3.40   1.83400    37.2           
42        306.537    17.06                                 
43         68.443    3.92   1.83400    37.2           
44       -350.300    1.30                             
45       -441.548    2.51   1.74077    27.8           
46       -101.467    1.48   1.60562    43.7           
47         74.892    5.50                             
48        -73.086    1.44   1.83400    37.2           
49         41.249    3.00                             
50         43.187    8.26   1.51633    64.1           
51        -49.071    13.87                            
像面        ∞   
【００５８】
各種データ
ズーム比     2.69 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.13   135.02   193.99  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  10.72     5.78     4.03  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   241.70   241.70   241.70  
BF            13.87    13.87    13.87  
d 6           10.72    26.51    33.79  
d10            1.58    13.45    17.30  
d17           29.09    14.44     1.09  
d22           17.39     4.38     6.62  
【００５９】
［数値実施例３］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        289.168    2.80   1.74950    35.3           
2        113.925    0.96                             
3        136.073    8.52   1.49700    81.5           
4       -299.563    0.10                             
5         73.100    6.66   1.49700    81.5           
6        190.324  (可変)                             
7         51.002    2.20   1.80518    25.4           
8         43.113    1.55                             
9         51.352    8.51   1.49700    81.5           
10      -15551.359  (可変)                             
11      -1008.202    1.40   1.80400    46.6           
12         34.486    5.76                             
13        -81.184    1.40   1.49700    81.5           
14         37.378    5.33   1.84666    23.9           
15        352.647    2.83                             
16        -57.635    1.40   1.69680    55.5           
17          ∞     (可変)                             
18        153.392    5.04   1.67790    55.3           
19        -90.419    0.15                             
20       1051.897    6.50   1.49700    81.5           
21        -41.538    1.45   1.83400    37.2           
22       -104.544  (可変)                             
23(絞り)    ∞       0.39                             
24         59.410    3.24   1.80400    46.6           
25        173.026    0.49                             
26         42.341    3.38   1.77250    49.6           
27         62.133    1.85                             
28        350.253    1.60   1.74000    28.3           
29         34.471    6.87   1.49700    81.5           
30       -135.210    3.70                             
31        260.157    3.69   1.80518    25.4           
32        -64.844    1.40   1.58313    59.4           
33         33.633    4.89                             
34        -67.742    1.40   1.74400    44.8           
35       1881.652    3.46                             
36        192.183    4.01   1.80400    46.6           
37        -73.493    2.48                             
38        164.169    8.87   1.48749    70.2           
39        -29.142    2.00   1.83400    37.2           
40       -391.790    4.90                             
41         78.138    3.40   1.83400    37.2           
42        306.537    17.00                                
43         65.054    5.79   1.78800    47.4           
44        -56.882    1.20   1.58913    61.1           
45         85.619    6.85                             
46        -57.297    1.44   1.83481    42.7           
47         44.015    3.00                             
48         50.164    8.15   1.51633    64.1           
49        -43.710   14.78                           
像面        ∞   
【００６０】
各種データ
ズーム比     2.69 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.13   135.02   193.99  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  10.72     5.78     4.03  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   241.57   241.57   241.57  
BF            14.78    14.78    14.78  
d 6           10.72    26.51    33.79  
d10            1.58    13.45    17.30  
d17           29.09    14.44     1.09  
d22           17.39     4.38     6.62  
【００６１】
［数値実施例４］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        289.168    2.80   1.74950    35.3           
2        113.925    0.96                             
3        136.073    8.52   1.49700    81.5           
4       -299.563    0.10                             
5         73.100    6.66   1.49700    81.5           
6        190.324  (可変)                             
7         51.002    2.20   1.80518    25.4           
8         43.113    1.55                             
9         51.352    8.51   1.49700    81.5           
10      -15551.359  (可変)                             
11      -1008.202    1.40   1.80400    46.6           
12         34.486    5.76                             
13        -81.184    1.40   1.49700    81.5           
14         37.378    5.33   1.84666    23.9           
15        352.647    2.83                             
16        -57.635    1.40   1.69680    55.5           
17          ∞     (可変)                             
18        153.392    5.04   1.67790    55.3           
19        -90.419    0.15                             
20       1051.897    6.50   1.49700    81.5           
21        -41.538    1.45   1.83400    37.2           
22       -104.544  (可変)                             
23(絞り)    ∞       0.39                             
24         59.410    3.24   1.80400    46.6           
25        173.026    0.49                             
26         42.341    3.38   1.77250    49.6           
27         62.133    1.85                             
28        350.253    1.60   1.74000    28.3           
29         34.471    6.87   1.49700    81.5           
30       -135.210    3.70                             
31        260.157    3.69   1.80518    25.4           
32        -64.844    1.40   1.58313    59.4           
33         33.633    4.89                             
34        -67.742    1.40   1.74400    44.8           
35       1881.652    3.46                             
36        192.183    4.01   1.80400    46.6           
37        -73.493    2.48                             
38        164.169    8.87   1.48749    70.2           
39        -29.142    2.00   1.83400    37.2           
40       -391.790    4.90                             
41         78.138    3.40   1.83400    37.2           
42        306.537   16.00                             
43         40.082    6.10   1.67270    32.1           
44       -167.971    1.89                             
45       -134.676    1.40   1.80610    33.3           
46         34.180    6.11                             
47       -175.746    1.40   1.63930    44.9           
48         97.497    3.00                             
49         49.267    6.40   1.51633    64.1           
50       -104.895   14.84                             
像面        ∞   
【００６２】
各種データ
ズーム比     2.69 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.13   135.02   193.99  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  10.72     5.78     4.03  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   240.49   240.49   240.49  
BF            14.84    14.84    14.84  
d 6           10.72    26.51    33.79  
d10            1.58    13.45    17.30  
d17           29.09    14.44     1.09  
d22           17.39     4.38     6.62  
【００６３】
［数値実施例５］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        289.168    2.80   1.74950    35.3           
2        113.925    0.96                             
3        136.073    8.52   1.49700    81.5           
4       -299.563    0.10                             
5         73.100    6.66   1.49700    81.5           
6        190.324  (可変)                             
7         51.002    2.20   1.80518    25.4           
8         43.113    1.55                             
9         51.352    8.51   1.49700    81.5           
10      -15551.359  (可変)                             
11      -1008.202    1.40   1.80400    46.6           
12         34.486    5.76                             
13        -81.184    1.40   1.49700    81.5           
14         37.378    5.33   1.84666    23.9           
15        352.647    2.83                             
16        -57.635    1.40   1.69680    55.5           
17          ∞     (可変)                             
18        153.392    5.04   1.67790    55.3           
19        -90.419    0.15                             
20       1051.897    6.50   1.49700    81.5           
21        -41.538    1.45   1.83400    37.2           
22       -104.544  (可変)                             
23(絞り)    ∞       0.39                             
24         59.410    3.24   1.80400    46.6           
25        173.026    0.49                             
26         42.341    3.38   1.77250    49.6           
27         62.133    1.85                             
28        350.253    1.60   1.74000    28.3           
29         34.471    6.87   1.49700    81.5           
30       -135.210    3.70                             
31        260.157    3.69   1.80518    25.4           
32        -64.844    1.40   1.58313    59.4           
33         33.633    4.89                             
34        -67.742    1.40   1.74400    44.8           
35       1881.652    3.46                             
36        192.183    4.01   1.80400    46.6           
37        -73.493    2.48                             
38        164.169    8.87   1.48749    70.2           
39        -29.142    2.00   1.83400    37.2           
40       -391.790    4.90                             
41         78.138    3.40   1.83400    37.2           
42        306.537   15.22                             
43         61.602    6.26   1.63980    34.5           
44        -90.190    2.14                             
45        -72.803    1.98   1.72342    38.0           
46        -49.140    1.20   1.80400    46.6           
47         61.469    6.25                             
48       -105.110    1.20   1.84666    23.9           
49        151.375    6.09   1.77250    49.6           
50        -57.730   18.60                             
像面        ∞   
【００６４】
各種データ
ズーム比     2.69 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.14   135.03   194.00  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  10.72     5.78     4.03  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   242.29   242.29   242.29  
BF            18.60    18.60    18.60  
d 6           10.72    26.51    33.79  
d10            1.58    13.45    17.30  
d17           29.09    14.44     1.09  
d22           17.39     4.38     6.62  
【００６５】
【表１】
2015034903.tif 000001
【符号の説明】
【００６６】
ＬＭ  主レンズ      Ｐ  開口絞り      ＬＡ  アタッチメント光学系
Ｌ１  第１レンズユニット      Ｌ２  第２レンズユニット
Ｌ３  第３レンズユニット      ＩＭＧ  像面