(57)【要約】【課題】  ズーム全域においてワイドコンバーターレンズ装着時のマスターレンズからの色収差変動が小さく、且つコンパクトなワイドコンバーターレンズを提供する。【解決手段】  撮像レンズの拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズであって、ワイドコンバーターレンズ内で最も大きな空気間隔を隔てて拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズユニットと、前記空気間隔の縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズユニットとから構成されており、第１レンズユニットが正の屈折力を有する第１の光学素子を含んでおり、第２レンズユニットが負の屈折力を有する第２の光学素子を含んでおり、第１の光学素子の部分分散比、アッベ数をθｇＦ１、νｄ１、前記第２の光学素子の部分分散比、アッベ数、屈折力をθｇＦ２、νｄ２、φＧＮＬ２、前記第２レンズユニットの屈折力をφ２とするとき、これらが適切な関係を満足する。【選択図】  図１
2013037184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズの拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズであって、
該ワイドコンバーターレンズ中で最も大きな空気間隔を隔てて拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズユニットと、前記空気間隔の縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズユニットとから構成されており、
前記第１レンズユニットが正の屈折力を有する第１の光学素子を含んでおり、
前記第２レンズユニットが負の屈折力を有する第２の光学素子を含んでおり、
前記第１の光学素子の部分分散比、アッベ数をθｇＦ１、νｄ１、前記第２の光学素子の部分分散比、アッベ数、屈折力をθｇＦ２、νｄ２、φＧＮＬ２、前記第２レンズユニットの屈折力をφ２とするとき、
θｇＦ１＋０．００１６×νｄ１−０．６６５＞０
νｄ１＜３０
θｇＦ２＋０．００１６×νｄ２−０．６６５＞０
νｄ２＜３０
０．０２＜｜φＧＮＬ２／φ２｜＜０．２
を満足することを特徴とするワイドコンバーターレンズ。
【請求項２】
前記ワイドコンバーターレンズ中の最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上での距離をＬ、最も物体側の面の有効径をＥＡとするとき、
１．６５＜ＥＡ／Ｌ＜２．２５
を満足することを特徴とする請求項１記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項３】
前記第１の光学素子の屈折力をφＧＮＬ１とするとき、
２＜｜φＧＮＬ１／φＧＮＬ２｜＜１０
を満足することを特徴とする請求項１又は２記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズユニット内の全ての正の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｆｐ、νｆｐ、前記第１レンズユニット内の全ての負の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｆｎ、νｆｎ、前記第２レンズユニット内の全ての正の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｒｐ、νｒｐ、前記第２レンズユニット内の全ての負の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｒｎ、νｒｎとするとき、
２．８×１０−３＜（θｆｎ−θｆｐ）／（νｆｐ−νｆｎ）＜６．０×１０−３
１．８×１０−３＜（θｒｎ−θｒｐ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜３．５×１０−３
を満足することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項５】
前記ワイドコンバーターレンズの焦点距離変換倍率をβとするとき、
０．７＜β＜０．９
を満足することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項６】
前記第１の光学素子が拡大側に凸のメニスカス形状であり、前記第２の光学素子が縮小側に凸のメニスカス形状であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項７】
前記第１の光学素子が拡大側に凸のメニスカス形状であり、前記第２の光学素子が拡大側に凸のメニスカス形状であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項８】
前記第１の光学素子が、前記ワイドコンバーターレンズの最も拡大側に配置された光学素子の縮小側の面に接合されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載のワイドコンバーターレンズ。
【請求項９】
前記第２の光学素子が、前記第２レンズユニット内に配置された両凸レンズと接合されていることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載のワイドコンバーターレンズ。
【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、特に変倍比が１０倍以上で広角端状態での画角（全画角）が５６°以上であるような撮像レンズに着脱自在に装着されるワイドコンバーターレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影レンズ（マスターレンズ）の物体側に取り付けられ、全系の焦点を一定位置に維持した状態で、撮影系全体の焦点距離を短い方へ変化させるワイドコンバーターレンズが多く提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、物体側より順に負の屈折力の第１群と、正の屈折力の第２群より成り、全体として４枚のレンズによりアフォーカル系を構成し、焦点距離変換倍率が０．８倍程度であるワイドコンバーターレンズを提案している。
【０００４】
特許文献２では、物体側から順に負レンズと正レンズの接合負レンズが配置された第１負レンズ群と、負レンズと正レンズが配置された第２正レンズ群より成り、焦点距離変換倍率が０．６５倍であるワイドコンバーターレンズを提案している。
【０００５】
特許文献３では、１枚の負レンズから成る第１群と、少なくとも１枚の正レンズを有する第２群と、少なくとも１枚の負レンズを有する第３群で構成される前群と、少なくとも１枚の正レンズを有する後群で構成されるワイドコンバーターレンズを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０２６７７９号公報
【特許文献２】特開平３−１２７００７号公報
【特許文献３】特開平７−１３０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
撮像レンズ（マスターレンズ）の物体側に取り付けるワイドコンバーターレンズは、マスターレンズに取り付けた際の光学性能変化が少ないことに加え、小型・軽量であることが求められる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１では第１レンズの形状と第２、第３レンズ間の空気間隔を規定して収差補正と小型化の両立を図っているが、第１レンズを低屈折率の硝材で構成しておりレンズを薄く構成することが難しい。
【０００９】
特許文献２では、全体で４枚と少ないレンズ枚数での構成であるものの、第３レンズを物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、第４レンズを像側に凸面を向けた正レンズとしている。このため、第３レンズの物体側のコバ部から第４レンズの像面側面までの距離が長くなってしまい、小型化には不利な構成であり収差補正と小型化の両立が難しい。
【００１０】
又、特許文献３では高分散材料から成るレンズを２枚配置し、ワイドコンバーターレンズ装着時のマスターレンズからの色収差変動を、全ズーム域で小さく抑えている。しかしながら、取り付けるマスターレンズの画角の割にワイドコンバーターレンズとしては大きく、色収差変動の抑制と小型化との両立が不十分である。
【００１１】
そこで本発明では、ズーム全域においてワイドコンバーターレンズ装着時のマスターレンズからの色収差変動が小さく、且つコンパクトなワイド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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のワイドコンバーターレンズは、撮像レンズの拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズであって、該ワイドコンバーターレンズ中で最も大きな空気間隔を隔てて拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズユニットと、前記空気間隔の縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズユニットとから構成されており、前記第１レンズユニットが正の屈折力を有する第１の光学素子を含んでおり、前記第２レンズユニットが負の屈折力を有する第２の光学素子を含んでおり、前記第１の光学素子の部分分散比、アッベ数をθｇＦ１、νｄ１、前記第２の光学素子の部分分散比、アッベ数、屈折力をθｇＦ２、νｄ２、φＧＮＬ２、前記第２レンズユニットの屈折力をφ２とするとき、
θｇＦ１＋０．００１６×νｄ１−０．６６５＞０
νｄ１＜３０
θｇＦ２＋０．００１６×νｄ２−０．６６５＞０
νｄ２＜３０
０．０２＜｜φＧＮＬ２／φ２｜＜０．２
を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ズーム全域においてワイドコンバーターレンズ装着時のマスターレンズからの色収差変動が小さく、且つコンパクトなワイドコンバーターレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】数値実施例１のワイドコンバーターレンズのレンズ断面図
【図２】マスターレンズ１のレンズ断面図
【図３】数値実施例１のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図
【図４】（ａ）数値実施例１のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例１のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図５】数値実施例２のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図
【図６】（ａ）数値実施例２のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例２のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図７】数値実施例３のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図
【図８】（ａ）数値実施例３のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例３のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図９】数値実施例４のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態でのレンズ断面図
【図１０】（ａ）数値実施例４のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例４のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図１１】数値実施例５のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面
【図１２】（ａ）数値実施例５のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例５のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図１３】数値実施例６のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面
【図１４】（ａ）数値実施例６のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例６のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図１５】数値実施例７のワイドコンバーターレンズにマスターレン２を装着した状態でのレンズ断面
【図１６】（ａ）数値実施例７のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での広角端での縦収差図、（ｂ）数値実施例７のワイドコンバーターレンズにマスターレンズを装着した状態での望遠端での縦収差図
【図１７】（ａ）マスターレンズの広角端での縦収差図、（ｂ）マスターレンズの望遠端での縦収差図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のワイドコンバーターレンズは、撮像レンズ（マスターレンズ）の拡大側に着脱可能なワイドコンバーターレンズである。このワイドコンバーターレンズは、このワイドコンバーターレンズ中（内）で最も大きな空気間隔を隔てて拡大側（物体側）に負の屈折力を有する第１レンズユニット、縮小側（像面側）に正の屈折力を有する第２レンズユニットを備えている。ここで、この第１レンズユニットは少なくとも１つの正の屈折力の光学素子（第１の光学素子）を備えており、第２レンズユニットは少なくとも１つの負の屈折力の光学素子（第２の光学素子）を備えている。尚、上述の光学素子は他の光学素子に対して接合されていても構わないが、光学素子自体は接合レンズ等のように２つ以上の光学素子が接合されたものは意味しないものとする。また、当然のことながら、負の屈折力を有する第１レンズユニットは、前述の第１の光学素子以外に負の屈折力の光学素子を備えており、同じく正の屈折力を有する第２レンズユニットは正の屈折力の光学素子も含んでいる。
【００１６】
ここで、上述の第１の光学素子の部分分散比、アッベ数をθｇＦ１、νｄ１、第２の光学素子の部分分散比、アッベ数、屈折力をθｇＦ２、νｄ２、φＧＮＬ２、第２レンズユニットの屈折力をφ２とするとき、本発明のワイドコンバーターレンズは、
θｇＦ１＋０．００１６×νｄ１−０．６６５＞０      ・・・（１−１）
νｄ１＜３０                                      ・・・（２−１）
θｇＦ２＋０．００１６×νｄ２−０．６６５＞０      ・・・（１−２）
νｄ２＜３０                                      ・・・（２−２）
０．０２＜｜φＧＮＬ２／φ２｜＜０．２０            ・・・（３）
を満足することを特徴としている。このような特徴を持つことによって、撮像レンズ（マスターレンズ）のズーム全域において、撮像レンズ単体とワイドコンバーターレンズ装着時とで色収差変動を小さくすることができ、且つコンパクトなワイドコンバーターレンズを提供することができる。ここで、下限値を下回ると、全ズーム域に渡って良好な色収差の補正を行おうとすると、レンズ枚数の増加や色収差補正用の素子の屈折力を強くする必要があり大型化してしまう。
【００１７】
また、条件式（２）は、異常分散性を有する光学材料ＧＮＬのアッベ数に関するものである。分散の強い（大きい）光学材料より成る光学素子を、第１負レンズ群と第２正レンズ群に配置することで、一般硝材とのアッベ数の差を大きくすることができる。その結果、所謂１次の色収差補正効果を強くすることができる。この条件式（２）の上限を超えると、所謂１次の色収差に対する補正が不十分となり、十分な光学性能が得られなくなってしまう可能性がある。
【００１８】
また、条件式（３）は第２正レンズ群の屈折力と、第２正レンズ群に含まれる負の屈折力を有する素子ＧＮＬ２の屈折力の比を規定した式である。この条件式（３）の上限値を超えて屈折力の比が大きくなると、第２正レンズ群の屈折力に対するＧＮＬ２の屈折力が強くなる。その結果、第１負レンズ群に対して第２正レンズ群のパワーが弱くなり、アフォーカル倍率を維持するために第１負レンズ群と第２正レンズ群の光軸上での距離を長くする必要があるため、光学系が大型化してしまう。逆に下限値を下回ると、ＧＮＬ２の屈折力が弱くなり、望遠端での軸上色収差の補正が不十分となるため、十分な光学性能が得られない。
【００１９】
また、ここで、条件式（１−１）、（１−２）、（２−１）、（２−２）中のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、以下の式によって定義される物理量である。これらの式中のＮｇ，ＮＦ，Ｎｄ，ＮＣはそれぞれ、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ），ｄ線（波長５８７．６ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する材料の屈折率である。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
また、条件式（３）における屈折力とは、焦点距離の逆数のことである。
【００２０】
ここで、これらの条件式は以下を満足すると尚好ましい。
０．０８００＞θｇＦ１＋０．００１６×νｄ１−０．６６５＞０．００２０
・・・（１−１ａ）
１５＜νｄ１＜２４                                            ・・・（２−１ａ）
０．０８００＞θｇＦ２＋０．００１６×νｄ２−０．６６５＞０．００２０
・・・（１−２ａ）
１５＜νｄ２＜２４                                            ・・・（２−２ａ）
０．０４＜｜φＧＮＬ２／φ２｜＜０．１２                        ・・・（３ａ）
但し、これらは全てを同時に満足する必要は無く、（１−１）、（１−２）、（２−１）、（２−２）、（３）のいずれか１つを（１−１ａ）、（１−２ａ）、（２−１ａ）、（２−２ａ）、（３ａ）と入れ換えるだけでも効果は増大する。
【００２１】
また、ワイドコンバーターレンズ中の最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上での距離をＬ、最も物体側の面の有効径をＥＡとするとき、
１．６５＜ＥＡ／Ｌ＜２．２５                        ・・・（４）
を満足すると尚好ましい。
【００２２】
条件式（４）は、ワイドコンバーターレンズの光軸上での全長Ｌと、最も物体側面の有効径ＥＡの関係を規定する式である。尚、本発明のワイドコンバーターレンズの有効径ＥＡは、マスターレンズに取り付けた際に広角端状態での像面照度比が４０％以上となるように決定されている。この条件式（４）の下限値を下回ると、有効径に対する全長が長くなる。つまりワイドコンバーターレンズとして大型化してしまい、コンパクト化が難しい。逆に上限を超えて大きくなると、全長を短くするために第１負レンズ群と第２正レンズ群の屈折力が大きくなる。その結果、ワイドコンバーターレンズを構成する素子の曲率がきつくなり、軸外光線に対する収差補正が困難となってしまう。ここで、更に好ましくは、
１．７０＜ＥＡ／Ｌ＜２．１５                        ・・・（４ａ）
を満足すると良い。
【００２３】
また、前述の第１の光学素子の屈折力をφＧＮＬ１とするとき、
２＜｜φＧＮＬ１／φＧＮＬ２｜＜１０                      ・・・（５）
を満足すると更に望ましい。この条件式（５）は、第１負レンズ群中の光学材料ＧＮＬにより形成された正の屈折力を有する素子ＧＮＬ１の屈折力と、第２正レンズ群中の光学材料ＧＮＬにより形成された負の屈折力を有する素子ＧＮＬ２の屈折力の比を規定する式である。この条件式（５）の下限値を下回ると、ＧＮＬ２の屈折力が強くなり、望遠端の軸上色収差が大きくオーバーとなり、又望遠端での倍率色収差が大きくアンダーとなるため色収差のバランスが崩れてしまう。逆に上限を超えて大きくなると、ＧＮＬ２の屈折力が弱くなり、望遠端での軸上色収差が大きくアンダーとなり、色収差のバランスが崩れてしまう。ここで、更に望ましくは、
３．１５＜｜φＧＮＬ１／φＧＮＬ２｜＜１０．００          ・・・（５ａ）
を満足すると良い。
【００２４】
また、第１レンズユニット内の全ての正の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｆｐ、νｆｐ、第１レンズユニット内の全ての負の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｆｎ、νｆｎとするとき、
２．８×１０−３＜（θｆｎ−θｆｐ）／（νｆｐ−νｆｎ）＜６．０×１０−３    ・・・（６）
を満足すると更に望ましい。
【００２５】
更には、第２レンズユニット内の全ての正の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｒｐ、νｒｐ、第２レンズユニット内の全ての負の屈折力を有する光学素子の部分分散比、アッベ数の平均値をθｒｎ、νｒｎとするとき、
１．８×１０−３＜（θｒｎ−θｒｐ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜３．５×１０−３    ・・・（７）
を満足すると更に望ましい。
【００２６】
これらの条件式（６）（７）は、ワイドコンバーターレンズ中の第１負レンズ群と第２正レンズ群における基準波長以外の３波長間の色消し、所謂２次の色消し効果を規定した式である。
【００２７】
条件式（６）が下限値を下回ると、第１負レンズ群内での一般材料とＧＮＬの色消しの差が小さく、効果的な色消し効果を持たせることができない。その結果、特に広角端での倍率色収差補正が困難となる。逆に上限値を超えると、倍率色収差補正には大きな効果が得られるが、望遠端で軸上色収差の２次スペクトルが大きく発生してしまい、色収差のバランスが崩れてしまう。ここで、更に望ましくは、
３．７×１０−３＜（θｆｎ−θｆｐ）／（νｆｐ−νｆｎ）＜６．０×１０−３    ・・・（６ａ）
を満足すると良い。
【００２８】
また、条件式（７）が下限値を下回ると、第２正レンズ群内での一般材料とＧＮＬの色消しの差が小さく、効果的な色消し効果を持たせることができない。その結果、特に望遠端での軸上色収差補正が困難となる。逆に上限値を超えると、特に望遠端で倍率色収差が過補正となり、色収差のバランスが崩れてしまう。
【００２９】
ここで、更に望ましくは、
２．０×１０−３＜（θｒｎ−θｒｐ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜３．５×１０−３    ・・・（７ａ）
を満足すると良い。
【００３０】
更に、条件式（６）（７）で規定される第１負レンズ群と第２正レンズ群の色消し効果は、
０．６×１０−３＜（θｆｎ−θｆｐ）／（νｆｐ−νｆｎ）−（θｒｎ−θｒｐ）／（νｒｐ−νｒｎ）  ・・・（８）
を満足すると更に高い効果を奏することができる。この条件式（１０）を満足することで、正の屈折力を有するＧＮＬ１と負の屈折力を有するＧＮＬ２で発生する収差をバランスよく補い、互いの収差補正効果を効果的に使うことができる。ここで、更に望ましくは、
１．０×１０−３＜（θｆｎ−θｆｐ）／（νｆｐ−νｆｎ）−（θｒｎ−θｒｐ）／（νｒｐ−νｒｎ）＜２．８×１０−３      ・・・（８ａ）
を満足すると良い。
【００３１】
また、ワイドコンバーターレンズの焦点距離変換倍率βは、
０．７＜β＜０．９      ・・・（９）
を満足することが望ましい。この条件式（８）の下限を下回ると縮小率が大きくなりすぎて良好なる収差補正が困難となる。又上限値を越えるとワイドコンバーターレンズとしてワイド化の効果が十分に得られない。ここで、焦点距離変換倍率とは、撮影レンズ（ワイド端）に対してワイドコンバーターレンズを装着した状態での合成焦点距離を、撮影レンズ（ワイド端）単体の焦点距離で割った値である。ここで、更に望ましくは、
０．７１＜β＜０．８５      ・・・（９ａ）
を満足すると良い。
【００３２】
また、更に上記条件式（１−１）〜（９）を満足するような本発明のワイドコンバーターレンズは、変倍比をＺ、広角端状態の半画角をωとするとき、
Ｚ≧１０        ・・・（１０）
ω≧２８°      ・・・（１１）
を満足するマスターレンズに取り付けられることが望ましい。更に望ましくは、
３００≧Ｚ≧２０      ・・・（１０ａ）
６０°≧ω≧３１°    ・・・（１１ａ）
を満足すると尚好ましい。
【００３３】
更に、前述の第１の光学素子が拡大側に凸のメニスカス形状であり、前述の第２の光学素子が縮小側に凸のメニスカス形状であることが望ましい。また、第１の光学素子が拡大側に凸のメニスカス形状であり、第２の光学素子が拡大側に凸のメニスカス形状であっても良い。
【００３４】
また、第１の光学素子が、ワイドコンバーターレンズの最も拡大側に配置された光学素子の縮小側の面に接合されていると尚良い。また、第２の光学素子が、第２レンズユニット内に配置された両凸レンズと接合されていることが望ましい。
【００３５】
上述のように、本実施例のワイドコンバーターレンズは、異常分散性を有する材料を適切なパワー配置で使用することで、良好な色収差補正に加えてコンパクト化が達成されていることが特徴として挙げられる。本実施例で使用するような高部分分散性を有する材料を素子に用いる場合、適切なパワー配置を規定することで、その補正効果を効率的に使うことができる。一方、適切なパワー配置を規定しない場合には軸上色収差や倍率色収差の過補正及び補正不足の原因となってしまうため望ましくない。
【００３６】
本発明の光学系は、異常分散性の強い（大きい）光学材料で形成した屈折光学素子を含み、ワイドコンバーターレンズＷＣ自体の色消しの関係を規定したことを特徴としている。それにより、ワイドコンバーターレンズＷＣをマスターレンズＭＳに装着したときに、色収差が装着前後で変化することを抑制できる。さらに、異常分散性を有する材料で色消しを効果的に行い、色消しを目的とする素子を低い屈折力の素子で構成することで光学系のコンパクト化を実現できる。尚、ここでの屈折光学素子とは屈折作用でパワーが生じる、例えば屈折レンズ等を意味し、回折作用でパワーが生じる回折光学素子を含んでいない。また光学材料は、光学系を使用する状態では固体であるが、製造時などの光学系を使用する前での状態は、どのような状態であっても良い。例えば、製造時には液体材料であっても、それを硬化させて固体材料としたものでも良い。例えば樹脂等を紫外線等を照射することによって硬化させることにより、異常分散性の強い光学素子（第１の光学素子、第２の光学素子等）を形成しても構わない。
【００３７】
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。
【実施例１】
【００３８】
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）のワイドコンバーターレンズの断面図である。図２は、本発明の実施例のワイドコンバーターレンズを着脱自在に装着する、撮像レンズ（マスターレンズ）のレンズ断面図である。図３は、実施例１のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．７１ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、実施例１のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００３９】
図１において、略アフォーカル系を構成するワイドコンバーターレンズＷＣのうちＦＧは負の屈折力を有する第１負レンズ群（第１レンズユニット）、ＲＧは正の屈折力を有する第２正レンズ群（第２レンズユニット）である。
【００４０】
このうちＦＧは物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する素子（光学素子）と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する素子（光学素子）ＧＮＬ１がこの順番で接合された接合負レンズで構成される。又ＲＧは、両凸形状であり正の屈折力を有する素子と像面側に凸面を向けたメニスカス形状であり負の屈折力を有する素子ＧＮＬ２とがこの順番で接合された接合正レンズから構成される。なお、ワイドコンバーターレンズ中のＧＮＬ１、２は異常分散性を有する光学材料で形成されており、共に表１における光学材料（１）を使用している。
【００４１】
図２において、変倍比が２０倍、広角端状態での半画角ωが３３．９°であるマスターレンズＭＳのうち、Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力を有する第１レンズ群である。Ｕ２は光軸方向に移動して変倍に寄与する負の屈折力を有する第２レンズ群である。Ｕ３は変倍に伴う像面の変動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群である。Ｕ４は変倍中固定の正の第４レンズ群であり、第４レンズ群内の大きな空気間隔で隔てられる正の屈折力を有する第４１レンズ群（Ｕ４１）と、正の屈折率を有する第４２レンズ群（Ｕ４２）で構成される。また、ＳＰは絞り、ＤＧは色分解プリズムや光学フィルターを示すガラスブロック、ＩＰは撮像面である。このような高変倍比且つ広画角であるような撮像レンズでは全ズーム域に渡って良好な収差バランスが取られている。その為、撮像レンズに装着されるコンバーターレンズには、それ自体の収差が良好に補正されていることが求められる。
【実施例２】
【００４２】
図５は、本発明の実施例２のワイドコンバーターレンズをマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、実施例２のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．００ｍｍ隔ててマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００４３】
実施例２が実施例１と違う点は第２正レンズ群（第２レンズユニット）の構成である。実施例２の第２正レンズ群は、物体側（拡大側）から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する素子ＧＮＬ２と、両凸形状の正の屈折力を有する素子とを有している点である。本実施例２では、実施例１と同様に、これらの素子（光学素子）を接合して接合正レンズ（正の屈折力を有する接合レンズ）を構成している。
【００４４】
前述の実施例１と本実施例２のいずれでも本発明の課題を解決することが可能である。すなわち異常分散性を有する光学素子（異常分散性を有する光学材料で構成された光学素子）が第２正レンズ群の中で物体側（拡大側）に配置されていても、像面側（縮小側）に配置されていても構わない。
【００４５】
しかし、この第２正レンズ群の中の異常分散性を有する光学素子ＧＮＬ２が例えば樹脂のような材料で構成されている場合、物体側にＧＮＬ２を配置することで耐環境性について有利な構成となる。なお、本実施例中のＧＮＬ１、２は実施例１と同様に異常分散性を有する光学材料で形成されており、表１における光学材料（１）を使用している。
【実施例３】
【００４６】
図７は、本発明の実施例３のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．３４ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図８（ａ）、（ｂ）は、実施例３のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００４７】
図７において、略アフォーカル系を構成するワイドコンバーターレンズＷＣのうちＦＧは負の屈折力を有する第１負レンズ群、ＲＧは正の屈折力を有する第２正レンズ群である。
【００４８】
このうちＦＧは物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する素子と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する素子ＧＮＬ１がこの順番で配置される。又ＲＧは、像面側に凸面を向けたメニスカス形状であり負の屈折力を有する素子と、負の屈折力を有する物体側に凸面を向けたメニスカス形状である素子ＧＮＬ２と両凸形状の素子がこの順に配置される。なお、本実施例中のＧＮＬ１，２は異常分散性を有する光学材料で形成されており、表１における光学材料（１）を使用している。
【００４９】
本実施例のように第２正レンズ群の物体側に負の屈折力を有する素子を配置することで、最も物体側にある負の屈折力を有する素子の屈折力を分担することが可能となる。それにより、最も物体側の負の屈折力を有する素子の曲率を緩くすることができるため、軸外収差を有利に補正する（低減する）ことができる。又、本実施例のように異常分散性を有する素子ＧＮＬを単レンズとして配置しても接合レンズとして用いた場合と同様の色収差補正効果が得られる。
【実施例４】
【００５０】
図９は、本発明の実施例４のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．００ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、実施例４のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００５１】
実施例４は、実施例３と類似のレンズ構成において、ＲＧの中で異常分散性を有する素子ＧＮＬ２を最も物体側に配置する負の屈折力を有する素子との接合素子としたことを特徴とする。
【実施例５】
【００５２】
図１１は、本発明の実施例５のワイドコンバーターレンズを光軸上で４．３７ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１２（ａ）、（ｂ）、実施例５のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００５３】
実施例５は、実施例３〜４と類似のレンズ構成において、異常分散性を有する素子ＧＮＬ１、２に表１における光学材料（２）を使用したことを特徴とする。光学材料（２）は部分分散比θｇＦが０．６９と非常に高いため、条件式（５）、（６）および条件式（８）で規定されるような色消し効果をより強くすることができる。
【実施例６】
【００５４】
図１３は、本発明の実施例６のワイドコンバーターレンズを光軸上で４．２８ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１４（ａ）、（ｂ）は、実施例６のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００５５】
実施例６は、実施例３〜５と類似のレンズ構成において、異常分散性を有する素子ＧＮＬ１，２に表１における光学材料（３）を使用したことを特徴とする。光学材料（３）は部分分散比θｇＦが０．６３と高いため、良好な色収差補正が達成されている。
【実施例７】
【００５６】
図１５は、本発明の実施例７のワイドコンバーターレンズを光軸上で２．４１ｍｍ隔ててマスターレンズの物体側に装着したときのレンズ断面図である。図１６（ａ）、（ｂ）は、実施例７のワイドコンバーターレンズをマスターレンズに装着したときの広角端と望遠端のズーム位置における縦収差図である。
【００５７】
実施例７は、実施例３〜６と類似のレンズ構成において、アフォーカル倍率が０．７２倍と焦点距離をより短く変化させることができることを特徴とする。尚、本実施例中のＧＮＬ１、２は異常分散性を有する光学材料（１）で形成されている。
【００５８】
このように、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。例えば、更に構成枚数を増やすことで更に収差を良好に補正することや、焦点距離変換倍率を小さくすることが可能である。又、各実施例において、異常分散性を有する光学素子として同一の光学材料を用いているがこの限りではない。第１負レンズ群（第１レンズユニット）内の異常分散性を有する光学材料ＧＮＬ１と、第２正レンズ群（第２レンズユニット）内の異常分散性を有する光学材料ＧＮＬ２とが互いに異なる材料であっても良い。これらの光学材料ＧＮＬ１、ＧＮＬ２は、実施例１〜７で用いた光学材料、すなわち光学材料（１）、（２）、（３）のいずれかであれば、両者が同じであっても互いに異なっていても構わない。本発明の第１負レンズ群内の異常分散性を有する光学材料ＧＮＬ１と第２正レンズ群内の異常分散性を有する光学材料ＧＮＬ２は、条件式（１）、（２）を満足していれば、光学材料（１）、（２）、（３）とは異なる材料であっても構わない。
【００５９】
以下に、上記各実施例のワイドコンバーターレンズＷＣおよびマスターレンズＭＳの数値データを示す。各データ中、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面の面間隔、ｎｄは各レンズのｄ線に対する屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。
【００６０】
なお、非球面形状は、光軸方向の座標をｘ、光軸と垂直方向の座標をｙ、基準の曲率半径をＲ、円錐常数をｋ、ｎ次の非球面係数をＡｎとして、以下の式で表される。但し、「ｅ−ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。尚、非球面を有するレンズ面には各表中の面番号の左側に＊印を付している。
ｘ＝（ｙ２／ｒ）／｛１＋（１−ｋ・ｙ２／ｒ２）０．５｝＋Ａ２・ｙ２＋Ａ３・ｙ３＋Ａ４・ｙ４＋Ａ５・ｙ５＋Ａ６・ｙ６＋Ａ７・ｙ７＋Ａ８・ｙ８＋Ａ９・ｙ９＋Ａ１０・ｙ１０＋Ａ１１・ｙ１１＋Ａ１２・ｙ１２
【００６１】
（数値実施例１）
面番号       r        d      nd         vd
1        450.102    5.01   1.79952    42.2
2         87.743    3.02   1.94087    17.4
3         96.370   41.22
4        136.873   12.18   1.52249    59.8
5       -334.162    1.50   1.94087    17.4
6       -381.808
全長L = 62.9   第１レンズ第１面の有効径EA = 128.8
【００６２】
(数値実施例２)
面番号       r        d      nd         vd
1        499.510    4.49   1.74400    44.8
2         78.152    4.00   1.94087    17.4
3         87.005   35.98
4        118.888    1.60   1.94087    17.4
5        114.000   13.63   1.48749    70.2
6       -326.450
全長L = 59.7   第１レンズ第１面の有効径EA = 127.4
【００６３】
(数値実施例３)
面番号       r        d      nd         vd
1        339.322    5.58   1.78800    47.4
2         87.344    4.56
3        107.009    5.00   1.94087    17.4
4        121.900   31.37
5        -86.073    4.50   1.51823    58.9
6       -123.131    0.13
7        232.974    3.00   1.94087    17.4
8        212.000    1.91
9        183.766   15.76   1.48749    70.2
10       -134.348
全長L = 71.8   第１レンズ第１面の有効径EA = 128.9
【００６４】
(数値実施例４)
面番号       r        d      nd         vd
1        204.225    5.49   1.78800    47.4
2         81.123    3.00   1.94087    17.4
3         90.579   35.13
4        -89.961    4.41   1.59551    39.2
5       -140.010    1.50   1.94087    17.4
6       -144.389    0.16
7        215.427   15.55   1.48749    70.2
8       -133.016
全長L = 65.2   第１レンズ第１面の有効径EA = 122.6
【００６５】
(数値実施例５)
面番号       r        d      nd         vd
1        334.603    5.58   1.78800    47.4
2         89.789    5.00   1.63555    22.7
3        112.941   34.07
4        -84.233    4.50   1.51742    52.4
5       -124.860    0.10
6        249.682    1.50   1.63555    22.7
7        229.152   16.55   1.48749    70.2
8       -126.455
全長L = 67.3   第１レンズ第１面の有効径EA = 127.7
【００６６】
(数値実施例６)
面番号       r        d      nd         vd
1        387.086    5.58   1.78800    47.4
2         89.378    5.00   1.80809    22.8
3        112.292   35.04
4        -84.820    4.50   1.51742    52.4
5       -123.145    0.10
6        250.257    1.50   1.80809    22.8
7        220.625   16.65   1.48749    70.2
8       -126.946        
全長L = 68.4   第１レンズ第１面の有効径EA = 129.3
【００６７】
(数値実施例７)
面番号       r        d      nd         vd
1        668.962    6.00   1.81600    46.6
2         98.420    3.00   1.94087    17.4
3        110.889   42.20
4        -76.048    5.00   1.72000    43.7
5        -92.892    2.00
6        339.488    1.50   1.94087    17.4
7        313.833   20.00   1.48749    70.2
8       -113.966
全長L = 79.7   第１レンズ第１面の有効径EA = 136.1
【００６８】
(マスターレンズ)
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1       -246.922    1.80   1.74950    35.3
2        232.273    6.64
3        465.881    1.80   1.80518    25.4
4        122.384   13.88   1.60300    65.4
5       -157.716    7.49
6        121.536    7.47   1.49700    81.5
7       4916.806    0.15
8        105.098    6.38   1.60300    65.4
9        482.600    0.15
10         69.519    5.86   1.72916    54.7
11        158.452  (可変)
12*       228.519    0.70   1.88300    40.8
13         16.094    5.93
14       -123.222    6.59   1.80518    25.4
15        -15.129    0.70   1.75500    52.3
16         30.692    0.68
17         23.413    5.61   1.60342    38.0
18        -39.635    0.88
19        -24.853    0.70   1.83481    42.7
20       -134.691  (可変)
21        -28.312    0.70   1.74320    49.3
22         46.740    2.80   1.84666    23.8
23      -2634.956  (可変)
24(絞り)    ∞       1.30
25        360.024    4.38   1.65844    50.9
26        -34.891    0.15
27         93.089    2.20   1.51633    64.1
28      -3728.151    0.15
29         89.504    6.00   1.51633    64.1
30        -32.080    1.80   1.83400    37.2
31       -210.910   35.20
32         50.755    5.88   1.51633    64.1
33        -53.480    1.67
34        -77.656    1.80   1.83481    42.7
35         28.900    6.25   1.51742    52.4
36        -88.443    4.17
37         86.742    6.93   1.48749    70.2
38        -30.504    1.80   1.83400    37.2
39       -143.178    0.18
40         52.448    4.90   1.51823    58.9
41        -70.716    4.50
42          ∞      30.00   1.60342    38.0
43          ∞      16.20   1.51633    64.2
44          ∞     (可変)
像面        ∞
非球面データ
第12面
K=8.58860e+000 A4=7.05382e-006 A6=-1.80303e-008 A8=7.49637e-011  A10=-8.01854e-013    A12= 5.80206e-015
A3=-4.50041e-007 A5=1.66019e-008 A7=-8.87373e-010 A9=1.99340e-011  A11=-1.17115e-013
【００６９】
【数１】
2013037184.tif 000003
【００７０】
上述の実施例（数値実施例）１〜７で用いた光学材料（１）、（２）、（３）のデータを表１に示す。また、各実施例について条件式（１−１）、（１−２）、（２−１）、（２−２）、（３）〜（８）について計算した結果を下記の表２に示す。
【００７１】
【表１】
2013037184.tif 000004
【００７２】
【表２】
2013037184.tif 000005
【符号の説明】
【００７３】
ＷＣ  ワイドコンバーターレンズ
ＦＧ  ワイドコンバーターレンズの負の第１レンズ群
ＲＧ  ワイドコンバーターレンズの正の第２レンズ群
Ｕ１  マスターレンズの正の第１レンズ群
Ｕ２  マスターレンズの負の第２レンズ群
Ｕ３  マスターレンズの負の第３レンズ群
Ｕ４  マスターレンズの正の第４レンズ群
Ｕ４１  マスターレンズの正の第４１レンズ群
Ｕ４２  マスターレンズの正の第４２レンズ群
ＧＮＬ１  光学材料ＧＮＬより成る正の屈折力を有する素子
【図１】
2013037184.tif 000006
【図２】
2013037184.tif 000007
【図３】
2013037184.tif 000008
【図４】
2013037184.tif 000009
【図５】
2013037184.tif 000010
【図６】
2013037184.tif 000011
【図７】
2013037184.tif 000012
【図８】
2013037184.tif 000013
【図９】
2013037184.tif 000014
【図１０】
2013037184.tif 000015
【図１１】
2013037184.tif 000016
【図１２】
2013037184.tif 000017
【図１３】
2013037184.tif 000018
【図１４】
2013037184.tif 000019
【図１５】
2013037184.tif 000020
【図１６】
2013037184.tif 000021
【図１７】
2013037184.tif 000022