特許 6819094 副光学系

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6819094

(24)【登録日】2021年1月6日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】副光学系

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/10 20060101AFI20210114BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20210114BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/10

   G02B13/18

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-130249(P2016-130249)

(22)【出願日】2016年6月30日

(65)【公開番号】特開2018-4884(P2018-4884A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2019年4月16日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】311015207

【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】江橋 裕一郎

【審査官】 岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−１００４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３７１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４１７００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００−１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２−２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、第２光学要素と、第３光学要素と、正の第４光学要素とから構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
前記第２光学要素と前記第３光学要素は、一方が正の光学要素で他方が負の光学要素から構成され、互いに接合されており、
次の条件式（１）を満足することを特徴とする副光学系。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径。

【請求項2】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、第２光学要素と、第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
次の条件式（１”）を満足することを特徴とする副光学系。
（１”）−１．１６≦（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）≦−０．７０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径。

【請求項3】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、正の第２光学要素と、負の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
次の条件式（１”）を満足することを特徴とする副光学系。
（１”）−１．１６≦（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）≦−０．７０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径。

【請求項4】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、正の第２光学要素と、負の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
次の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする副光学系。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
（２）ｄ２／ＬＤ＞０．３７
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
ｄ２：前記第１光学要素と前記第２光学要素の間の光軸上の距離、
ＬＤ：前記第１光学要素から前記第４光学要素までの光軸上の距離。

【請求項5】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、正の第２光学要素と、負の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
次の条件式（１）、（３）を満足することを特徴とする副光学系。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
（３）νｐ＞νｎ
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素（ここでは前記第２光学要素）のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素（ここでは前記第３光学要素）のアッベ数。

【請求項6】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、第２光学要素と、第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
前記第２光学要素と前記第３光学要素は、一方が正の光学要素で他方が負の光学要素から構成されており、
次の条件式（１）、（４）を満足することを特徴とする副光学系。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
（４）ν１＞νｐ＞νｎ＞ν４
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
ν１：前記第１光学要素のアッベ数、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素のアッベ数、
ν４：前記第４光学要素のアッベ数。

【請求項7】

主光学系の物体側に配置される副光学系であり、
負の第１光学要素と、負の第２光学要素と、正の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、
前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、
次の条件式（１）を満足することを特徴とする副光学系。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径。

【請求項8】

請求項７に記載の副光学系において、
次の条件式（２）を満足する副光学系。
（２）ｄ２／ＬＤ＞０．３７
但し、
ｄ２：前記第１光学要素と前記第２光学要素の間の光軸上の距離、
ＬＤ：前記第１光学要素から前記第４光学要素までの光軸上の距離。

【請求項9】

請求項７又は請求項８に記載の副光学系において、
次の条件式（３）を満足する副光学系。
（３）νｐ＞νｎ
但し、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素（ここでは前記第３光学要素）のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素（ここでは前記第２光学要素）のアッベ数。

【請求項10】

請求項７から請求項９のいずれかに記載の副光学系において、
次の条件式（４）を満足する副光学系。
（４）ν１＞νｐ＞νｎ＞ν４
但し、
ν１：前記第１光学要素のアッベ数、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素（ここでは前記第３光学要素）のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素（ここでは前記第２光学要素）のアッベ数、
ν４：前記第４光学要素のアッベ数。

【請求項11】

請求項７から請求項１０のいずれかに記載の副光学系において、
前記第２光学要素と前記第３光学要素は、互いに接合されている副光学系。

【請求項12】

請求項１から請求項１１のいずれかに記載の副光学系において、
前記副光学系は、前記主光学系の単体の焦点距離に対して、前記主光学系と前記副光学系の合成焦点距離を短く変換する副光学系。

【請求項13】

請求項１から請求項１２のいずれかに記載の副光学系において、
前記副光学系の単体の焦点距離は、略無限大である副光学系。

【請求項14】

請求項１から請求項１３のいずれかに記載の副光学系において、
無限遠物体が前記主光学系と前記副光学系によって結像される結像点の位置は、無限遠物体が前記主光学系単体によって結像される結像点の位置と、略等しいことを特徴とする副光学系。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、副光学系に関する。

【背景技術】

【0002】

主光学系の物体側に配置されて、主光学系の単体の焦点距離に対して、主光学系との合成焦点距離（合成光学系の焦点距離、全系の焦点距離）を変換（長く又は短く）する副光学系（変換光学系、テレコンバータレンズ系又はワイドコンバータレンズ系）が知られている。

【0003】

特許文献１には、全系の焦点距離を主光学系の焦点距離の０．８２倍にするワイドコンバータレンズ系が開示されている。しかし、広角状態（半画角ｗ＝３８．２°の状態）の主光学系にワイドコンバータレンズ系を取り付けたときに、歪曲収差が著しく増大してしまう。

【0004】

特許文献２には、全系の焦点距離を主光学系の焦点距離の０．７０倍にするワイドコンバータレンズ系が開示されている。しかし、ワイドコンバータレンズ系の長さ、さらにはこれに主光学系を組み合わせたレンズ全長が大きくなりすぎてしまう。

【0005】

特許文献３のワイドコンバータレンズ系は、主光学系が対象としている像高（イメージサークルの半径）ｙ＝９．１の範囲までは光学性能が良好であり、特許文献４のワイドコンバータレンズ系は、主光学系が対象としている像高（イメージサークルの半径）ｙ＝４．０の範囲までは光学性能が良好である。しかし、特許文献３、４のワイドコンバータレンズ系は、例えばライカ判を包括する高いイメージサークルの主光学系に適用した場合に、大型化が避けられない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２６７７９号公報

【特許文献2】特開２０００−２４１７００号公報

【特許文献3】特開２００５−３１３５４号公報

【特許文献4】特開昭６３−１００４１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、例えばライカ判を包括する高いイメージサークルの主光学系に適用した場合であっても、全系光学系の光学性能を高いレベルで維持するとともに、小型化を達成することができる副光学系を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、第２光学要素と、第３光学要素と、正の第４光学要素とから構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、前記第２光学要素と前記第３光学要素は、一方が正の光学要素で他方が負の光学要素から構成され、互いに接合されており、次の条件式（１）を満足することを特徴としている。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
である。
本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、第２光学要素と、第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、次の条件式（１”）を満足することを特徴としている。
（１”）−１．１６≦（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）≦−０．７０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
である。
本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、正の第２光学要素と、負の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、次の条件式（１”）を満足することを特徴としている。
（１”）−１．１６≦（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）≦−０．７０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
である。
本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、正の第２光学要素と、負の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、次の条件式（１）、（２）を満足することを特徴としている。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
（２）ｄ２／ＬＤ＞０．３７
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
ｄ２：前記第１光学要素と前記第２光学要素の間の光軸上の距離、
ＬＤ：前記第１光学要素から前記第４光学要素までの光軸上の距離、
である。
本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、正の第２光学要素と、負の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、次の条件式（１）、（３）を満足することを特徴としている。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
（３）νｐ＞νｎ
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素（ここでは前記第２光学要素）のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素（ここでは前記第３光学要素）のアッベ数、
である。
本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、第２光学要素と、第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、前記第２光学要素と前記第３光学要素は、一方が正の光学要素で他方が負の光学要素から構成されており、次の条件式（１）、（４）を満足することを特徴としている。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
（４）ν１＞νｐ＞νｎ＞ν４
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
ν１：前記第１光学要素のアッベ数、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素のアッベ数、
ν４：前記第４光学要素のアッベ数、
である。
本実施形態の副光学系は、主光学系の物体側に配置される副光学系であり、負の第１光学要素と、負の第２光学要素と、正の第３光学要素と、正の第４光学要素とを、物体側から前記主光学系に向けて順に配置して構成されており、前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面に凹面が設けられており、次の条件式（１）を満足することを特徴としている。
（１）−２．５＜（Ｌ２Ｒａ＋Ｌ３Ｒｂ）／（Ｌ２Ｒａ−Ｌ３Ｒｂ）＜０
但し、
Ｌ２Ｒａ：前記第２光学要素の前記第１光学要素の側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒｂ：前記第３光学要素の前記第４光学要素の側の面の曲率半径、
である。
本実施形態の副光学系は、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
（２）ｄ２／ＬＤ＞０．３７
但し、
ｄ２：前記第１光学要素と前記第２光学要素の間の光軸上の距離、
ＬＤ：前記第１光学要素から前記第４光学要素までの光軸上の距離、
である。
本実施形態の副光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）νｐ＞νｎ
但し、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素（ここでは前記第３光学要素）のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素（ここでは前記第２光学要素）のアッベ数、
である。
本実施形態の副光学系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）ν１＞νｐ＞νｎ＞ν４
但し、
ν１：前記第１光学要素のアッベ数、
νｐ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記正の光学要素（ここでは前記第３光学要素）のアッベ数、
νｎ：前記第２光学要素と前記第３光学要素のうち前記負の光学要素（ここでは前記第２光学要素）のアッベ数、
ν４：前記第４光学要素のアッベ数、
である。
前記第２光学要素と前記第３光学要素は、互いに接合されていてもよい。
前記副光学系は、前記主光学系の単体の焦点距離に対して、前記主光学系と前記副光学系の合成焦点距離を短く変換してもよい。
前記副光学系の単体の焦点距離は、略無限大であってもよい。
無限遠物体が前記主光学系と前記副光学系によって結像される結像点の位置は、無限遠物体が前記主光学系単体によって結像される結像点の位置と、略等しくてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、例えばライカ判を包括する高いイメージサークルの主光学系に適用した場合であっても、全系光学系の光学性能を高いレベルで維持するとともに、小型化を達成することができる副光学系が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】マスターレンズ系の物体側に数値実施例１のワイドコンバータレンズ系を装着した全光学系のレンズ構成図である。

【図2】図２Ａ〜図２Ｄは図１の構成における諸収差図である。

【図3】図３Ａ〜図３Ｄは図１の構成における横収差図である。

【図4】マスターレンズ系の物体側に数値実施例２のワイドコンバータレンズ系を装着した全光学系のレンズ構成図である。

【図5】図５Ａ〜図５Ｄは図４の構成における諸収差図である。

【図6】図６Ａ〜図６Ｄは図４の構成における横収差図である。

【図7】マスターレンズ系の物体側に数値実施例３のワイドコンバータレンズ系を装着した全光学系のレンズ構成図である。

【図8】図８Ａ〜図８Ｄは図７の構成における諸収差図である。

【図9】図９Ａ〜図９Ｄは図７の構成における横収差図である。

【図10】マスターレンズ系の物体側に数値実施例４のワイドコンバータレンズ系を装着した全光学系のレンズ構成図である。

【図11】図１１Ａ〜図１１Ｄは図１０の構成における諸収差図である。

【図12】図１２Ａ〜図１２Ｄは図１０の構成における横収差図である。

【図13】マスターレンズ系の物体側に数値実施例５のワイドコンバータレンズ系を装着した全光学系のレンズ構成図である。

【図14】図１４Ａ〜図１４Ｄは図１３の構成における諸収差図である。

【図15】図１５Ａ〜図１５Ｄは図１３の構成における横収差図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本実施形態の副光学系（以下、変換光学系と呼ぶ。）は、主光学系の物体側に配置されて全系の焦点距離を変換するものである。数値実施例１−５では、マスターレンズ系（主光学系）ＭＬの物体側に配置されて全系の焦点距離を短い方（広角側）に変化させるワイドコンバータレンズ系ＷＬを例示している。このワイドコンバータレンズ系ＷＬは、例えば、焦点距離が３５ｍの単焦点レンズ系やその他のレンズ系に搭載して好適である。

【0020】

ワイドコンバータレンズ系（変換光学系）ＷＬは、マスターレンズ系（主光学系）ＭＬに着脱可能である。ワイドコンバータレンズ系ＷＬは、光学系単体では略無限大の焦点距離を有している。ここで「略無限大」とは、マスターレンズ系ＭＬの単体の焦点距離に比べて絶対値で１０００倍以上であることを意味している（−１０００倍〜無限遠〜＋１０００倍）。ワイドコンバータレンズ系ＷＬは、いわゆる「アフォーカル光学系」であるが、完全なアフォーカル光学系でなくても実質的には問題がない。また完全なアフォーカル光学系を不完全なアフォーカル光学系に変更することは容易なので、これを「略アフォーカル光学系」と呼ぶことができる。

【0021】

マスターレンズ系（主光学系）ＭＬは、例えば特開２０００−２３５１４５号公報の実施例４に記載されるようなものであり、単体で結像光学系として機能することができる。マスターレンズ系ＭＬは、単体で収差補正がなされ、単体で無限遠ないし所定の近距離の被写体に合焦可能（フォーカシング可能）である。マスターレンズ系ＭＬ単体による無限遠の被写体（物体）に対する結像点の位置は、マスターレンズ系ＭＬの物体側にワイドコンバータレンズ系ＷＬを配置した状態による無限遠の被写体（物体）に対する結像点と略同じである。例えば、特開２０００−２３５１４５号公報の実施例４のバックフォーカスfB=37.93は、後述する本願数値実施例１−５のバックフォーカスfBと略同じである。ここで「略同じ」とは、例えば、マスターレンズ系ＭＬの球面収差の３倍以内と考えられるが、各結像点の位置がそれ以上変化しても、改めてフォーカスすればよく、特にオートフォーカス式カメラの場合は、数ミリ変化しても実用上問題ない。後述する本願数値実施例１−５のマスターレンズ系ＭＬの半画角Wは、W=32.2°であるが、本実施形態のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、上記の画角と同等前後ないし同等より狭い画角のマスターレンズに適用可能である。

【0022】

本実施形態のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、数値実施例１−４では、物体側から順に、負の第１レンズ（第１光学要素）ＷＬ１と、正の第２レンズ（第２光学要素）ＷＬ２と、負の第３レンズ（第３光学要素）ＷＬ３と、正の第４レンズ（第４光学要素）ＷＬ４とから構成されている。第２レンズＷＬ２の像側の面と第３レンズＷＬ３の物体側の面は、接合されている（この接合は必須の構成ではない）。第２レンズＷＬ２の第１レンズＷＬ１の側の面には凹面が設けられている。

【0023】

本実施形態のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、数値実施例５では、物体側から順に、負の第１レンズ（第１光学要素）ＷＬ１’と、負の第２レンズ（第２光学要素）ＷＬ２’と、正の第３レンズ（第３光学要素）ＷＬ３’と、正の第４レンズ（第４光学要素）ＷＬ４’とから構成されている。第２レンズＷＬ２’の像側の面と第３レンズＷＬ３’の物体側の面は、接合されている（この接合は必須の構成ではない）。第２レンズＷＬ２’の第１レンズＷＬ１’の側の面には凹面が設けられている。

【0024】

本実施形態のマスターレンズ系ＭＬは、全数値実施例１−５を通じて、物体側から順に、負の第５レンズ（第５光学要素）ＭＬ５と、正の第６レンズ（第６光学要素）ＭＬ６と、負の第７レンズ（第７光学要素）ＭＬ７と、負の第８レンズ（第８光学要素）ＭＬ８と、正の第９レンズ（第９光学要素）ＭＬ９と、正の第１０レンズ（第１０光学要素）ＭＬ１０とから構成されている。第６レンズＭＬ６の像側の面と第７レンズＭＬ７の物体側の面は、接合されている。第１０レンズＭＬ１０の物体側の面には、非球面が形成されている。

【0025】

本実施形態のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、その単体の焦点距離が略無限大である。また、無限遠物体がマスターレンズ系ＭＬとワイドコンバータレンズ系ＷＬによって結像される結像点の位置は、無限遠物体がマスターレンズ系ＭＬ単体によって結像される結像点の位置と、略等しくなっている。ここで、「略等しい」とは、例えば、マスターレンズ系ＭＬの球面収差の３倍以内と考えられるが、各結像点の位置がそれ以上変化しても、改めてフォーカスすればよく、特にオートフォーカス式カメラの場合は、数ミリ変化しても実用上問題ない。

【0026】

本実施形態のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、例えばライカ判を包括する高いイメージサークルのマスター光学系ＭＬに適用した場合であっても、マスター光学系ＭＬひいてはこれにワイドコンバータレンズ系ＷＬを組み合わせた全光学系の光学性能を高いレベルで維持するとともに、小型化を達成することができる。

【0027】

より具体的に、本実施形態のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、マスターレンズ系ＭＬが対象としている像高（イメージサークルの半径）ｙ＝２１．６の範囲までに亘って優れた光学性能を得ることができる。

【0028】

一般に、マスターレンズ系が対象としている像高（イメージサークルの半径）が大きくなると、マスターレンズ系及びこれに組み合わせて使用されるワイドコンバータレンズ系が大型化する傾向があるため、ワイドコンバータレンズ系をマスターレンズ系に出来るだけ接近させて、少しでも小型化を図ることが好ましい。

【0029】

しかし、ワイドコンバータレンズ系をマスターレンズ系に接近させると、軸外光束がワイドコンバータレンズ系の第１レンズの中央寄りを通過するので、第１レンズによる歪曲収差の補正が困難になり、無理に歪曲収差を補正しようとすると、コマ収差と非点収差が増大してしまう。つまり、歪曲収差とコマ収差と非点収差の補正バランスが破綻してしまう。

【0030】

そこで本実施形態では、歪曲収差とコマ収差と非点収差をバランス良く補正するために、ワイドコンバータレンズ系の第２レンズと第３レンズの形状を最適設定して、これらの２枚のレンズに積極的な収差補正の役割を受け持たせている。

【0031】

条件式（１）は、第２レンズの第１レンズの側の面の曲率半径と、第３レンズの第４レンズの側の面の曲率半径との関係を規定している。別言すると、条件式（１）は、第２レンズと第３レンズを全体的に見たとき（１枚のレンズとみなしたとき）の形状因子（シェーピングファクタ）を規定している。条件式（１）を満足することで、歪曲収差とコマ収差と非点収差をバランス良く補正することができる。
条件式（１）の上限を超えると、第２レンズの第１レンズの側の面の曲率半径が、第３レンズの第４レンズの側の面の曲率半径と比べて緩くなりすぎる結果、歪曲収差の補正が不十分になってしまう。
条件式（１）の下限を超えると、第２レンズの第１レンズの側の面の曲率半径が、第３レンズの第４レンズの側の面の曲率半径と比べてきつくなりすぎる結果、コマ収差と非点収差の補正が不十分になってしまう。

【0032】

条件式（２）は、第１レンズと第２レンズの間の光軸上の距離（第１レンズのマスターレンズ系側の面と第２レンズの物体側の面との間の空気間隔）と、第１レンズから第４レンズまでの光軸上の距離（ワイドコンバータレンズ系の光軸上の全長）との関係を規定している。条件式（２）を満足することで、歪曲収差とコマ収差と非点収差をバランス良く補正することができる。
条件式（２）の下限を超えると、ワイドコンバータレンズ系の光軸上の全長に対して第１レンズと第２レンズが接近しすぎる結果、歪曲収差の補正が困難になってしまう。また、第１レンズに歪曲収差の補正を負担させることもできるが、その場合、コマ収差と非点収差が大きく発生してしまう。

【0033】

本実施形態のワイドコンバータレンズ系では、第２レンズと第３レンズの一方が正のパワーで他方が負のパワーを有している。条件式（３）はこの構成において、第２レンズと第３レンズのアッベ数の大小関係を規定している。条件式（３）を満足することで、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（３）を満足しないと、倍率色収差の補正が困難になってしまう。

【0034】

本実施形態のワイドコンバータレンズ系では、第１レンズが負のパワーを有し、第４レンズが正のパワーを有し、第２レンズと第３レンズの一方が正のパワーで他方が負のパワーを有している。条件式（４）はこの構成において、第１レンズと第２レンズと第３レンズと第４レンズのアッベ数の大小関係を規定している。条件式（４）を満足することで、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（４）を満足しないと、倍率色収差の補正が困難になってしまう。

【実施例】

【0035】

次に具体的な数値実施例１−５を示す。諸収差図及び横収差図並びに表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、FNO.はＦナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角（゜）、Yは像高、fB はバックフォーカス、LDはレンズ全長、fsはワイドコンバータレンズ系（変換光学系）単体の焦点距離、Rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、Nは屈折率、νはアッベ数を示す。バックフォーカスはレンズ全系の最も像側の面から設計上の像面Ｉまでの距離である。長さの単位は[mm]である。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy²/[1+[1-(1+K)c²y²]^1/2] +A3y³+A4y⁴+A6y⁶+A8y⁸ +A10y¹⁰+A12y¹²・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数、ｘはサグ量）
アッベ数νは次式で定義される。
ν＝（nd-1)/(nF-nC)
nd：d線(587.56nm)に対する屈折率
nF：F線(486.13nm)に対する屈折率
nC：C線(656.27nm)に対する屈折率

【0036】

［数値実施例１］
図１はマスターレンズ系（主光学系）の物体側に数値実施例１のワイドコンバータレンズ系（変換光学系）を装着した全光学系のレンズ構成図、図２Ａ−図２Ｄはその諸収差図、図３Ａ−図３Ｄはその横収差図である。表１は面データ、表２は各種データ、表３は非球面データである。

【0037】

数値実施例１のワイドコンバータレンズ系ＷＬは、マスターレンズ系ＭＬの物体側に装着されて全系の焦点距離を短い方（広角側）に変化させる機能を持つ。ワイドコンバータレンズ系ＷＬのこの機能は、後述する数値実施例２−５でも同様である。

【0038】

ワイドコンバータレンズ系ＷＬは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（第１光学要素）ＷＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズ（第２光学要素）ＷＬ２と、両凹負レンズからなる第３レンズ（第３光学要素）ＷＬ３と、両凸正レンズからなる第４レンズ（第４光学要素）ＷＬ４とから構成されている。第２レンズＷＬ２の像側の面と第３レンズＷＬ３の物体側の面は、接合されている。

【0039】

マスターレンズ系ＭＬは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第５レンズ（第５光学要素）ＭＬ５と、両凸正レンズからなる第６レンズ（第６光学要素）ＭＬ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第７レンズ（第７光学要素）ＭＬ７と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第８レンズ（第８光学要素）ＭＬ８と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第９レンズ（第９光学要素）ＭＬ９と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１０レンズ（第１０光学要素）ＭＬ１０とから構成されている。第６レンズＭＬ６の像側の面と第７レンズＭＬ７の物体側の面は、接合されている。第１０レンズＭＬ１０の物体側の面には、非球面が形成されている。マスターレンズ系ＭＬのこの構成は、後述する数値実施例２−５でも同様である。

【0040】

（表１）
面データ
面番号 R d N ν
1 84.915 3.00 1.74320 49.3
2 47.598 17.48
3 -161.224 11.00 1.72047 34.7
4 -47.991 2.50 1.80000 29.8
5 903.940 0.15
6 75.676 9.80 1.72825 28.5
7 -290.179 10.36
8 146.963 1.50 1.51823 59.0
9 18.423 14.68
10 28.642 8.40 1.77250 49.6
11 -28.642 1.40 1.60342 38.0
12 -381.090 12.95
13 -17.426 1.38 1.80518 25.4
14 -150.390 0.42
15 -74.060 4.40 1.80400 46.6
16 -21.222 0.10
17* -216.808 3.10 1.66910 55.4
18 -35.520 -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
各種データ
FNO. 2.2
f 28.85
W 38.9
Y 21.64
fB 37.92
LD 140.54
fs -1.2E08（略無限大）
（表３）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
17 0.000 -0.1172E-04 -0.5051E-08 -0.7061E-10

【0041】

［数値実施例２］
図４はマスターレンズ系（主光学系）の物体側に数値実施例２のワイドコンバータレンズ系（変換光学系）を装着した全光学系のレンズ構成図、図５Ａ−図５Ｄはその諸収差図、図６Ａ−図６Ｄはその横収差図である。表４は面データ、表５は各種データ、表６は非球面データである。

【0042】

数値実施例２のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例１のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成と同様である。
（１）第３レンズＷＬ３が、両凹負レンズではなく、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。

【0043】

（表４）
面データ
面番号 R d N ν
1 99.894 3.00 1.74100 52.6
2 53.703 17.30
3 -135.513 11.00 1.72047 34.7
4 -48.287 2.50 1.80000 29.8
5 -3824.009 0.15
6 83.372 10.00 1.72151 29.2
7 -258.790 10.89
8 146.963 1.50 1.51823 59.0
9 18.423 14.68
10 28.642 8.40 1.77250 49.6
11 -28.642 1.40 1.60342 38.0
12 -381.090 12.95
13 -17.426 1.38 1.80518 25.4
14 -150.390 0.42
15 -74.060 4.40 1.80400 46.6
16 -21.222 0.10
17* -216.808 3.10 1.66910 55.4
18 -35.520 -
＊は回転対称非球面である。
（表５）
各種データ
FNO. 2.2
f 28.86
W 39.4
Y 21.64
fB 37.92
LD 141.09
fs -1.5E08（略無限大）
（表６）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
17 0.000 -0.1172E-04 -0.5051E-08 -0.7061E-10

【0044】

［数値実施例３］
図７はマスターレンズ系（主光学系）の物体側に数値実施例３のワイドコンバータレンズ系（変換光学系）を装着した全光学系のレンズ構成図、図８Ａ−図８Ｄはその諸収差図、図９Ａ−図９Ｄはその横収差図である。表７は面データ、表８は各種データ、表９は非球面データである。

【0045】

数値実施例３のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成は、数値実施例２のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成と同様である。

【0046】

（表７）
面データ
面番号 R d N ν
1 96.034 3.00 1.77250 49.6
2 52.526 17.30
3 -147.140 11.00 1.72047 34.7
4 -50.415 2.50 1.80000 29.8
5 -2000.000 0.15
6 84.242 10.00 1.72825 28.5
7 -305.837 10.73
8 146.963 1.50 1.51823 59.0
9 18.423 14.68
10 28.642 8.40 1.77250 49.6
11 -28.642 1.40 1.60342 38.0
12 -381.090 12.95
13 -17.426 1.38 1.80518 25.4
14 -150.390 0.42
15 -74.060 4.40 1.80400 46.6
16 -21.222 0.10
17* -216.808 3.10 1.66910 55.4
18 -35.520 -
＊は回転対称非球面である。
（表８）
各種データ
FNO. 2.2
f 28.89
W 39.1
Y 21.64
fB 37.92
LD 140.93
fs -1.1E08（略無限大）
（表９）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
17 0.000 -0.1172E-04 -0.5051E-08 -0.7061E-10

【0047】

［数値実施例４］
図１０はマスターレンズ系（主光学系）の物体側に数値実施例４のワイドコンバータレンズ系（変換光学系）を装着した全光学系のレンズ構成図、図１１Ａ−図１１Ｄはその諸収差図、図１２Ａ−図１２Ｄはその横収差図である。表１０は面データ、表１１は各種データ、表１２は非球面データである。

【0048】

数値実施例４のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成は、数値実施例２、３のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成と同様である。

【0049】

（表１０）
面データ
面番号 R d N ν
1 108.168 3.00 1.88300 40.8
2 58.773 18.04
3 -137.016 9.97 1.72047 34.7
4 -50.153 2.50 1.80000 29.8
5 -4538.934 0.15
6 77.210 10.03 1.76182 26.5
7 -380.206 10.32
8 146.963 1.50 1.51823 59.0
9 18.423 14.68
10 28.642 8.40 1.77250 49.6
11 -28.642 1.40 1.60342 38.0
12 -381.090 12.95
13 -17.426 1.38 1.80518 25.4
14 -150.390 0.42
15 -74.060 4.40 1.80400 46.6
16 -21.222 0.10
17* -216.808 3.10 1.66910 55.4
18 -35.520 -
＊は回転対称非球面である。
（表１１）
各種データ
FNO. 2.2
f 28.84
W 39.5
Y 21.64
fB 37.78
LD 140.11
fs 7.0E03（略無限大）
（表１２）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
17 0.000 -0.1172E-04 -0.5051E-08 -0.7061E-10

【0050】

［数値実施例５］
図１３はマスターレンズ系（主光学系）の物体側に数値実施例５のワイドコンバータレンズ系（変換光学系）を装着した全光学系のレンズ構成図、図１４Ａ−図１４Ｄはその諸収差図、図１５Ａ−図１５Ｄはその横収差図である。表１３は面データ、表１４は各種データ、表１５は非球面データである。

【0051】

数値実施例５のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成は、数値実施例１−４のワイドコンバータレンズ系ＷＬのレンズ構成と全体的に異なっており、具体的には以下の通りである。
（１）ワイドコンバータレンズ系ＷＬが、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（第１光学要素）ＷＬ１’と、両凹負レンズからなる第２レンズ（第２光学要素）ＷＬ２’と、両凸正レンズからなる第３レンズ（第３光学要素）ＷＬ３’と、両凸正レンズからなる第４レンズ（第４光学要素）ＷＬ４’とから構成されている。第２レンズＷＬ２’の像側の面と第３レンズＷＬ３’の物体側の面は、接合されている。

【0052】

（表１３）
面データ
面番号 R d N ν
1 102.742 3.00 1.61272 58.7
2 50.378 18.50
3 -94.613 2.50 1.80000 29.8
4 105.194 7.65 1.72047 34.7
5 -257.096 0.15
6 93.227 7.65 1.69895 30.1
7 -222.838 10.73
8 146.963 1.50 1.51823 59.0
9 18.423 14.68
10 28.642 8.40 1.77250 49.6
11 -28.642 1.40 1.60342 38.0
12 -381.090 12.95
13 -17.426 1.38 1.80518 25.4
14 -150.390 0.42
15 -74.060 4.40 1.80400 46.6
16 -21.222 0.10
17* -216.808 3.10 1.66910 55.4
18 -35.520 -
＊は回転対称非球面である。
（表１４）
各種データ
FNO. 2.2
f 28.81
W 39.6
Y 21.64
fB 38.02
LD 136.53
fs -1.0E04（略無限大）
（表１５）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
17 0.000 -0.1172E-04 -0.5051E-08 -0.7061E-10

【0053】

各数値実施例の各条件式に対する値を表１６に示す。
（表１６）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） -0.70 -1.00 -1.16
条件式（２） 0.398 0.394 0.394
条件式（３）
νｐ 34.7 34.7 34.7
νｎ 29.5 29.8 29.8
条件式（４）
ν１ 49.3 52.6 49.6
νｐ 34.7 34.7 34.7
νｎ 29.5 29.8 29.8
ν４ 28.5 29.2 28.5
実施例４ 実施例５
条件式（１） -1.06 -2.16
条件式（２） 0.413 0.469
条件式（３）
νｐ 25.7 34.7
νｎ 27.5 29.8
条件式（４）
ν１ 40.8 58.7
νｐ 25.7 34.7
νｎ 27.5 29.8
ν４ 64.1 30.1

【0054】

表１６から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例５は、条件式（１）を満足しており、諸収差図及び横収差図から明らかなように、諸収差及び横収差は比較的よく補正されている。

【0055】

以上の数値実施例１〜数値実施例５では、全系の焦点距離を短い方（広角側）に変化させるワイドコンバータレンズ系を例示して説明した。しかし、本実施形態の変換光学系は、全系の焦点距離を長い方（望遠側）に変化させるテレコンバータレンズ系に適用することも可能である。この場合、第１レンズと第２レンズと第３レンズと第４レンズを、マスターレンズ系（主光学系）から物体側に向けて順に配置すればよい（数値実施例１−数値実施例５と逆の並び順にすればよい）。

【符号の説明】

【0056】

ＭＬ マスターレンズ系（主光学系）
ＷＬ ワイドコンバータレンズ系（副光学系、変換光学系）
ＷＬ１ 負の第１レンズ（第１光学要素）
ＷＬ２ 正の第２レンズ（第２光学要素）
ＷＬ３ 負の第３レンズ（第３光学要素）
ＷＬ４ 正の第４レンズ（第４光学要素）
ＷＬ１’ 負の第１レンズ（第１光学要素）
ＷＬ２’ 負の第２レンズ（第２光学要素）
ＷＬ３’ 正の第３レンズ（第３光学要素）
ＷＬ４’ 正の第４レンズ（第４光学要素）
Ｉ 設計上の像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】