特許 7152445 エクステンダーレンズ、光学系、および撮像装置

(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】

(24)【登録日】2022-10-03

(45)【発行日】2022-10-12

(54)【発明の名称】エクステンダーレンズ、光学系、および撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/02 20060101AFI20221004BHJP

   G02B 15/20 20060101ALI20221004BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20221004BHJP

   G03B 17/14 20210101ALI20221004BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20221004BHJP

   G02B 7/10 20210101ALI20221004BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

G02B15/02

G02B15/20

G02B13/18

G03B17/14

G02B7/04 Z

G02B7/10 C

H04N5/225 400

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020097898

(22)【出願日】2020-06-04

(65)【公開番号】P2021056491

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2021-07-27

(31)【優先権主張番号】P 2019180387

(32)【優先日】2019-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小松 大樹

【審査官】瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２７３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９４７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４２０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６９３６３４（ＣＮ，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

Ｇ０２Ｂ ７／００ － ７／２４

Ｇ０３Ｂ １７／０４ － １７／１７

Ｈ０４Ｎ ５／２２２ － ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスターレンズの一部と置換されることにより置換後のレンズ全系の焦点距離を前記マスターレンズの焦点距離よりも長焦点距離側へ変化させるエクステンダーレンズであって、
前記エクステンダーレンズは、物体側から像側へ順に、第１レンズ群と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
１つのレンズ成分を１つの単レンズ又は１つの接合レンズとした場合、前記第１レンズ群は、１つのレンズ成分又は連続配置された複数のレンズ成分からなるレンズ群のうち、全体として正の屈折力を有し、かつ焦点距離が最小となるレンズ群であり、
前記第１レンズ群は物体側の面が凸面であるレンズを含み、
前記エクステンダーレンズの最も物体側の面から前記エクステンダーレンズの最も像側の面までの光軸上の距離をＴＬｅｘ、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
前記第１レンズ群の物体側の面が凸面である少なくとも１枚のレンズについて、物体側の面の曲率半径をＲｆ、像側の面の曲率半径をＲｒとした場合、
０．１＜ＴＬｅｘ／ｆ１＜０．３６ （１）
－０．０８＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０５ （８）
で表される条件式（１）および（８）を満足するエクステンダーレンズ。

【請求項2】

前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記エクステンダーレンズの焦点距離をｆｅｘとした場合、
０．２３＜ｆ２／ｆｅｘ＜０．５ （２）
で表される条件式（２）を満足する請求項１に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項3】

前記エクステンダーレンズの焦点距離をｆｅｘとした場合、
－１＜ｆ１／ｆｅｘ＜－０．２５ （３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１又は２に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項4】

前記第２レンズ群の少なくとも１枚の負レンズについて、ｄ線基準のアッベ数をνｎ、ｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｎとした場合、
６０＜νｎ （４）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｎ＜０．７ （５）
で表される条件式（４）および（５）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項5】

前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記条件式（４）および（５）を満足する前記第２レンズ群の少なくとも１枚の負レンズの焦点距離をｆ２ｎとした場合、
０．１＜ｆ２／ｆ２ｎ＜１．５ （６）
で表される条件式（６）を満足する請求項４に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項6】

前記条件式（４）、（５）、および（６）を満足する前記第２レンズ群の少なくとも１枚の負レンズの２０℃から４０℃までの範囲におけるｄ線に対する相対屈折率の温度係数をｄＮ／ｄＴ、ｄＮ／ｄＴの単位を℃^－１とした場合、
－７×１０^－６＜ｄＮ／ｄＴ＜－２×１０^－６ （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項５に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項7】

前記第１レンズ群は、さらに、負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを含む請求項１に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項8】

前記第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に連続して、物体側の面が凸面である負レンズと正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズと、前記条件式（８）を満足する物体側の面が凸面である前記レンズとを含む請求項１に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項9】

０．１５＜ＴＬｅｘ／ｆ１＜０．３３ （１－１）
で表される条件式（１－１）を満足する請求項１に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項10】

０．２４＜ｆ２／ｆｅｘ＜０．４６ （２－１）
で表される条件式（２－１）を満足する請求項２に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項11】

－１＜ｆ１／ｆｅｘ＜－０．３５ （３－１）
で表される条件式（３－１）を満足する請求項３に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項12】

６０＜νｎ＜８６ （４－１）
で表される条件式（４－１）を満足する請求項４に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項13】

０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｎ＜０．６８ （５－１）
で表される条件式（５－１）を満足する請求項４に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項14】

０．１５＜ｆ２／ｆ２ｎ＜１ （６－１）
で表される条件式（６－１）を満足する請求項５に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項15】

－０．０７＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０３ （８－１）
で表される条件式（８－１）を満足する請求項１に記載のエクステンダーレンズ。

【請求項16】

ズームレンズである前記マスターレンズと、
請求項１から１５のいずれか１項に記載のエクステンダーレンズとを備えた光学系。

【請求項17】

請求項１から１５のいずれか１項に記載のエクステンダーレンズを備えた撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、エクステンダーレンズ、光学系、および撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、放送用カメラ等の分野において、撮像用のマスターレンズの内部に挿脱自在に配されて、挿入後のレンズ全系の焦点距離をマスターレンズの焦点距離よりも長焦点距離側へ変化させるエクステンダーレンズが知られている。

【0003】

例えば、下記特許文献１には、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りを含み、正の屈折力を有する前リレーレンズ群と、光路に挿抜可能なエクステンダーレンズ群と、ズーミングのためには移動しない後リレーレンズ群とから構成されるズームレンズが記載されている。

【0004】

下記特許文献２には、４つ以上のレンズ群からなるズームレンズ本体と、このズームレンズ本体のレンズ群の群中または前後の光軸上のスペースに出入可能に配置された焦点距離変換レンズ群とからなるズームレンズが記載されている。

【0005】

下記特許文献３には、物体側から像側へ順に、フォーカシングの際に移動するフォーカスレンズ群と、ズーミングに際して移動する２つ以上のレンズ群で構成される変倍レンズ群と、開口絞りと、光路中から着脱可能に装着するエクステンダーレンズ群を含み、ズーミングのためには移動しないリレーレンズ群とから構成されるズームレンズが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－０４５３１０号公報

【文献】特開２０００－２７５５２１号公報

【文献】特開２０１７－１８１５７７号公報

【発明の概要】

【0007】

本開示の技術は、良好な光学性能を有するエクステンダーレンズ、このエクステンダーレンズを備えた光学系、およびこのエクステンダーレンズを備えた撮像装置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】

【0008】

本開示の技術の一態様は、マスターレンズの一部と置換されることにより置換後のレンズ全系の焦点距離をマスターレンズの焦点距離よりも長焦点距離側へ変化させるエクステンダーレンズであって、エクステンダーレンズは、物体側から像側へ順に、第１レンズ群と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、１つのレンズ成分を１つの単レンズ又は１つの接合レンズとした場合、第１レンズ群は、１つのレンズ成分又は連続配置された複数のレンズ成分からなるレンズ群のうち、全体として正の屈折力を有し、かつ焦点距離が最小となるレンズ群であり、エクステンダーレンズの最も物体側の面からエクステンダーレンズの最も像側の面までの光軸上の距離をＴＬｅｘ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、下記条件式（１）を満足する。
０．１＜ＴＬｅｘ／ｆ１＜０．３６ （１）

【0009】

上記態様のエクステンダーレンズはさらに、下記条件式（１－１）を満足することが好ましい。
０．１５＜ＴＬｅｘ／ｆ１＜０．３３ （１－１）

【0010】

第２レンズ群の焦点距離をｆ２、エクステンダーレンズの焦点距離をｆｅｘとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
０．２３＜ｆ２／ｆｅｘ＜０．５ （２）
０．２４＜ｆ２／ｆｅｘ＜０．４６ （２－１）

【0011】

第１レンズ群の焦点距離をｆ１、エクステンダーレンズの焦点距離をｆｅｘとした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
－１＜ｆ１／ｆｅｘ＜－０．２５ （３）
－１＜ｆ１／ｆｅｘ＜－０．３５ （３－１）

【0012】

第２レンズ群の少なくとも１枚の負レンズについて、ｄ線基準のアッベ数をνｎ、ｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｎとした場合、下記条件式（４）および（５）を満足することが好ましい。また、条件式（４）および（５）を満足した上で、下記条件式（４－１）および（５－１）の少なくとも一方を満足することがより好ましい。
６０＜νｎ （４）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｎ＜０．７ （５）
６０＜νｎ＜８６ （４－１）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｎ＜０．６８ （５－１）

【0013】

第２レンズ群の焦点距離をｆ２、上記条件式（４）および（５）を満足する第２レンズ群の少なくとも１枚の負レンズの焦点距離をｆ２ｎとした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
０．１＜ｆ２／ｆ２ｎ＜１．５ （６）
０．１５＜ｆ２／ｆ２ｎ＜１ （６－１）

【0014】

上記条件式（４）、（５）、および（６）を満足する第２レンズ群の少なくとも１枚の負レンズの２０℃から４０℃までの範囲におけるｄ線に対する相対屈折率の温度係数をｄＮ／ｄＴとした場合、下記条件式（７）を満足することが好ましい。なお、ｄＮ／ｄＴの単位は℃^－１である。
－７×１０^－６＜ｄＮ／ｄＴ＜－２×１０^－６ （７）

【0015】

第１レンズ群は物体側の面が凸面であるレンズを含み、第１レンズ群の物体側の面が凸面である少なくとも１枚のレンズについて、物体側の面の曲率半径をＲｆ、像側の面の曲率半径をＲｒとした場合、下記条件式（８）を満足することが好ましく、下記条件式（８－１）を満足することがより好ましい。
－０．０８＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０５ （８）
－０．０７＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０３ （８－１）

【0016】

第１レンズ群は、上記条件式（８）を満足する物体側の面が凸面であるレンズに加え、さらに、負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを含むことが好ましい。

【0017】

第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に連続して、物体側の面が凸面である負レンズと正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズと、上記条件式（８）を満足する物体側の面が凸面であるレンズとを含むことが好ましい。

【0018】

本開示の技術の別の態様は、ズームレンズであるマスターレンズと、上記態様のエクステンダーレンズを備えた光学系である。

【0019】

本開示の技術のさらに別の態様は、上記態様のエクステンダーレンズを備えた撮像装置である。

【0020】

なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。

【0021】

なお、本明細書において「正の屈折力を有するレンズ」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。「～レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。

【0022】

「単レンズ」は、接合されていない１枚のレンズを意味する。ただし、複合非球面レンズ（球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として１つの非球面レンズとして機能するレンズ）は、接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する、屈折力の符号、面形状、および面の曲率半径は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。曲率半径の符号については、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負とする。

【0023】

条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、部分分散比以外、無限遠物体に合焦した状態において、ｄ線を基準とした場合の値である。あるレンズのｇ線とＦ線間の部分分散比θｇＦとは、ｇ線、Ｆ線、およびＣ線に対するそのレンズの屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、およびＮＣとした場合に、θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）で定義される。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、「Ｆ線」、および「ｇ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）、ｇ線の波長は４３５．８３ｎｍ（ナノメートル）である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本開示の実施例１のマスターレンズとエクステンダーレンズに対応し、本開示の一実施形態に係る光学系の構成を示す断面図と移動軌跡を示す図である。

【図2】実施例１のエクステンダーレンズの構成断面図である。

【図3】実施例１のエクステンダーレンズに置換後のレンズ全系の広角端および望遠端における構成と光束を示す図である。

【図4】実施例１のマスターレンズの各収差図である。

【図5】実施例１のエクステンダーレンズに置換後のレンズ全系の各収差図である。

【図6】実施例２のエクステンダーレンズの構成断面図である。

【図7】実施例２のエクステンダーレンズに置換後のレンズ全系の各収差図である。

【図8】実施例３のマスターレンズとエクステンダーレンズの構成を示す断面図と移動軌跡を示す図である。

【図9】実施例３のエクステンダーレンズの構成断面図である。

【図10】実施例３のエクステンダーレンズに置換後のレンズ全系の広角端および望遠端における構成と光束を示す図である。

【図11】実施例３のマスターレンズの各収差図である。

【図12】実施例３のエクステンダーレンズに置換後のレンズ全系の各収差図である。

【図13】実施例４のエクステンダーレンズの構成断面図である。

【図14】実施例４のエクステンダーレンズに置換後のレンズ全系の各収差図である。

【図15】本開示の一実施形態に係る撮像装置の概略的な構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本開示の技術に係る実施形態の一例について図面を参照して説明する。本開示の技術に係る光学系は、マスターレンズＭＬと、このマスターレンズＭＬの一部と置換可能なエクステンダーレンズＥＸとを備える。マスターレンズＭＬは例えば、放送用カメラ等の撮像装置に適用可能な撮像用のレンズ系である。

【0026】

エクステンダーレンズＥＸは、光路中に挿脱可能であり、マスターレンズＭＬの一部と置換されることにより、結像位置を一定に保ったまま、置換後のレンズ全系の焦点距離をマスターレンズＭＬの焦点距離よりも長焦点距離側へ変化させる。ここでいう「置換後のレンズ全系」とは、マスターレンズＭＬの他部全て（マスターレンズＭＬのうちエクステンダーレンズＥＸと置換されない部分）とエクステンダーレンズＥＸとを合成したレンズ系である。また、上記の「結像位置を一定に保ったまま」は完全に一致する場合に限らず多少の誤差を許容する。許容誤差は例えば、許容錯乱円径をδとし、置換後のレンズ全系のＦナンバーをＡＦＮとした場合、±（δ×ＡＦＮ）とすることができる。

【0027】

図１に本開示の一実施形態に係るマスターレンズＭＬおよびエクステンダーレンズＥＸの構成断面図を示す。一例として図１に示すマスターレンズＭＬは、物体側から像側へ順に、合焦部Ｆと、変倍部Ｖと、開口絞りＳｔと、結像部ＲＬとからなるズームレンズである。

【0028】

レンズ系を撮像装置に適用する際には、撮像装置の仕様に応じて、各種フィルタ、プリズム、および／又はカバーガラス等を備えることが好ましいため、図１では、これらを想定した光学部材ＰＰを結像部ＲＬと像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。各種フィルタとは例えばローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ等である。光学部材ＰＰは、入射面と出射面が平行な屈折力を有しない部材であり、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。

【0029】

合焦部Ｆは合焦の際に光軸Ｚに沿って移動するレンズ群を含む。変倍部Ｖは変倍の際に光軸Ｚに沿って移動するレンズ群を含む。一例として図１の変倍部Ｖは、物体側から像側へ順に、Ｖ１レンズ群Ｖ１と、Ｖ２レンズ群Ｖ２と、Ｖ３レンズ群Ｖ３とからなり、これら３つのレンズ群は変倍の際に隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。図１では、これら３つのレンズ群の下にそれぞれ、広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動軌跡を模式的に矢印で示している。図１の例では、変倍の際に合焦部Ｆおよび結像部ＲＬは像面Ｓｉｍに対して固定されている。

【0030】

結像部ＲＬは、物体側から像側へ順に、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１と、ＲＬ２レンズ群ＲＬ２と、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３とからなる。ＲＬ２レンズ群ＲＬ２は、光路中に挿脱可能であり、エクステンダーレンズＥＸと置換可能に構成されている。図１の例を参照した以下の説明では、合焦部Ｆと、変倍部Ｖと、開口絞りＳｔと、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１と、エクステンダーレンズＥＸと、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３とからなるレンズ系を「置換後のレンズ全系」と称することにする。

【0031】

図２にエクステンダーレンズＥＸの一例の構成断面図を示す。図２に示す例は後述の実施例１に対応している。また、図３に置換後のレンズ全系の広角端および望遠端における構成と光束を示す。図３では、「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態を示す。図３では、光束として、広角端状態における軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂ、望遠端状態における軸上光束ｔａおよび最大画角の光束ｔｂを示す。図１の断面図、図２、および図３では、左側が物体側、右側が像側である。

【0032】

エクステンダーレンズＥＸは、物体側から像側へ順に、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１と空気間隔で隔てられ全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分又は連続配置された複数のレンズ成分からなるレンズ群のうち、全体として正の屈折力を有し、かつ焦点距離が最小となるレンズ群である。ここで、「レンズ成分」は、光軸上での空気接触面が物体側の面と像側の面の２つのみのレンズであり、１つのレンズ成分とは１つの単レンズ又は１つの接合レンズである。エクステンダーレンズＥＸは、上記のようなテレフォトタイプの構成を採ることによって、長焦点距離化の作用を持つことが容易となる。

【0033】

上記の第１レンズ群Ｇ１の規定について図２を参照しながら詳細に説明する。図２の例のエクステンダーレンズＥＸは、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１とレンズＬ１２とが接合された接合レンズ、単レンズであるレンズＬ１３、レンズＬ１４とレンズＬ１５とが接合された接合レンズ、レンズＬ２１とレンズＬ２２とが接合された接合レンズ、および、単レンズであるレンズＬ２３からなる。図２の例のエクステンダーレンズＥＸを空気間隔を境にして２つのレンズ群に分ける場合、エクステンダーレンズＥＸの最も物体側のレンズを含み、１つのレンズ成分又は連続配置された複数のレンズ成分からなるレンズ群としては、レンズＬ１１、Ｌ１２からなるレンズ群、レンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３からなるレンズ群、レンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５からなるレンズ群、および、レンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ２１、Ｌ２２からなるレンズ群の４通りのレンズ群が考えられる。図２の例においてこれら４通りのレンズ群の各々の焦点距離を求めると、これら４通りのレンズ群のうち、全体として正の屈折力を有し、かつ最も焦点距離が短いレンズ群は、レンズＬ１１～Ｌ１５からなるレンズ群である。したがって、図２の例では、レンズＬ１１～Ｌ１５が第１レンズ群Ｇ１を構成し、残りのレンズであるレンズＬ２１～Ｌ２３が第２レンズ群Ｇ２を構成することになる。

【0034】

第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、エクステンダーレンズＥＸの最も物体側の面からエクステンダーレンズＥＸの最も像側の面までの光軸上の距離をＴＬｅｘとした場合、エクステンダーレンズＥＸは下記条件式（１）を満足するように構成される。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり過ぎないため、長焦点距離化が容易となる。あるいは、エクステンダーレンズＥＸの全長が短くなり過ぎないため、良好な収差補正が容易になる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり過ぎないため、これに伴って第２レンズ群Ｇ２の屈折力も強くなり過ぎることが無く、良好な収差補正が容易になる。あるいは、エクステンダーレンズＥＸの全長が長くなり過ぎないため、マスターレンズ内の規定の範囲にエクステンダーレンズＥＸを収めることができる。さらに下記条件式（１－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１＜ＴＬｅｘ／ｆ１＜０．３６ （１）
０．１５＜ＴＬｅｘ／ｆ１＜０．３３ （１－１）

【0035】

次に、エクステンダーレンズＥＸの好ましい構成について述べる。第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、エクステンダーレンズＥＸの焦点距離をｆｅｘとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が短くなり過ぎないため、エクステンダーレンズＥＸの像側主点位置がより物体側になることを抑制できるので、置換後のレンズ全系の結像位置が置換前のマスターレンズＭＬの結像位置より物体側へいきやすくなるのを抑制できる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が長くなり過ぎないため、エクステンダーレンズＥＸの像側主点位置がより像側に位置するのを抑制できるので、置換後のレンズ全系の結像位置が置換前のマスターレンズＭＬの結像位置より像側へいきやすくなるのを抑制できる。条件式（２）を満足することによって、置換後のレンズ全系の結像位置をマスターレンズＭＬの結像位置と一致させやすくなる。さらに下記条件式（２－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．２３＜ｆ２／ｆｅｘ＜０．５ （２）
０．２４＜ｆ２／ｆｅｘ＜０．４６ （２－１）

【0036】

第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、エクステンダーレンズＥＸの焦点距離をｆｅｘとした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり過ぎないため、球面収差、軸上色収差、および像面湾曲が補正過剰となるのを抑制できる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり過ぎないため、球面収差、軸上色収差、および像面湾曲が補正不足となるのを抑制できる。条件式（３）を満足することによって、球面収差、軸上色収差、および像面湾曲の補正に有利としつつ、置換後のレンズ全系の結像位置をマスターレンズＭＬの結像位置と一致させやすくなる。さらに下記条件式（３－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－１＜ｆ１／ｆｅｘ＜－０．２５ （３）
－１＜ｆ１／ｆｅｘ＜－０．３５ （３－１）

【0037】

第１レンズ群Ｇ１は物体側の面が凸面であるレンズを含み、第１レンズ群Ｇ１の物体側の面が凸面である少なくとも１枚のレンズについて、物体側の面の曲率半径をＲｆ、像側の面の曲率半径をＲｒとした場合、下記条件式（８）を満足することが好ましい。物体側の面が凸面であり、かつ－０．０８＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０を満足するレンズは正レンズとなる。物体側の面が凸面であり、かつ０＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０５を満足するレンズは負レンズとなる。条件式（８）の下限以下とならないようにすることによって、非点収差がアンダー傾向となるのを抑制でき、良好な光学性能の確保に有利となる。条件式（８）の上限以上とならないようにすることによって、負の屈折力が強くなり過ぎないため、球面収差が補正過剰となるのを抑制でき、特にマージナル光線に関する補正が容易になる。条件式（８）を満足することによって、タンジェンシャル像面の補正に有利となる。さらに下記条件式（８－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－０．０８＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０５ （８）
－０．０７＜（Ｒｆ－Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜０．０３ （８－１）

【0038】

第１レンズ群Ｇ１は、条件式（８）を満足する物体側の面が凸面であるレンズに加え、さらに、負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを含むことが好ましい。一般に、エクステンダーレンズＥＸは、上述したような合焦部Ｆと、変倍部Ｖと、結像部ＲＬとを備えたマスターレンズＭＬの結像部ＲＬに配置されることが多く、その場合、エクステンダーレンズＥＸの内部における光束の径は像側より物体側の方が大きい傾向にある。すなわち、第２レンズ群Ｇ２における光束径より第１レンズ群Ｇ１における光束径の方が大きい傾向にある。エクステンダーレンズＥＸの中でより光束径が大きい物体側に上記接合レンズと条件式（８）を満足する物体側の面が凸面であるレンズとを配置することによって、球面収差、軸上色収差、非点収差、および像面湾曲の補正に有利となる。

【0039】

より詳しくは、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側から像側へ順に連続して、物体側の面が凸面である負レンズと正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズと、条件式（８）を満足する物体側の面が凸面であるレンズとを含むことが好ましい。第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面を凸面にすることによって、光線を下げる効果を得ることができるので、第１レンズ群Ｇ１の中で球面収差の補正が容易となる。また、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズを物体側の面が凸面の負メニスカスレンズにすることによって、接合面で軸上色収差を補正することが可能となる。さらに、接合レンズの像側に連続した位置であり比較的光束径が大きい位置に条件式（８）を満足する物体側の面が凸面であるレンズを配置することによって、球面収差、非点収差、および像面湾曲の補正が容易となる。

【0040】

第２レンズ群Ｇ２は負レンズを含むように構成される。第２レンズ群Ｇ２の少なくとも１枚の負レンズについて、ｄ線基準のアッベ数をνｎとした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）を満足することによって、一次の軸上色収差の補正に有利となる。第２レンズ群Ｇ２の少なくとも１枚の負レンズについて、さらに下記条件式（４－１）を満足することが好ましい。条件式（４－１）の上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の負レンズの屈折率が低くなり過ぎるのを抑制できるため収差補正に有利となる。
６０＜νｎ （４）
６０＜νｎ＜８６ （４－１）

【0041】

第２レンズ群Ｇ２の少なくとも１枚の負レンズについて、ｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｎとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）を満足することによって、二次の軸上色収差の補正に有利となる。さらに下記条件式（５－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｎ＜０．７ （５）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｎ＜０．６８ （５－１）

【0042】

第２レンズ群Ｇ２の少なくとも１枚の負レンズについて、条件式（４）および（５）を満足することが好ましく、条件式（４）および（５）を満足した上で条件式（４－１）および（５－１）の少なくとも一方を満足することがより好ましい。

【0043】

また、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、条件式（４）および（５）を満足する第２レンズ群Ｇ２の負レンズの焦点距離をｆ２ｎとした場合、少なくとも１枚の負レンズが下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（４）および（５）を満足する負レンズが条件式（６）を満足することによって、軸上色収差補正の補正により有利となる。さらに下記条件式（６－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１＜ｆ２／ｆ２ｎ＜１．５ （６）
０．１５＜ｆ２／ｆ２ｎ＜１ （６－１）

【0044】

さらに、条件式（４）、（５）、および（６）を満足する第２レンズ群Ｇ２の負レンズの２０℃から４０℃までの範囲におけるｄ線に対する相対屈折率の温度係数をｄＮ／ｄＴとした場合、少なくとも１枚の負レンズが下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（４）、（５）、および（６）を満足する負レンズが条件式（７）を満足することによって、温度が変化した際の置換後のレンズ全系の合焦位置の補正に有利となる。なお、ｄＮ／ｄＴの単位は℃^－１である。
－７×１０^－６＜ｄＮ／ｄＴ＜－２×１０^－６ （７）

【0045】

なお、図２の例では、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は３枚のレンズからなるが、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズの枚数は、図２に示す例と異なる枚数にすることも可能である。また、マスターレンズＭＬが備える変倍の際に移動するレンズ群の数は図１の例と異なる数にしてもよい。さらに、マスターレンズＭＬは図１の例と異なる構成のズームレンズでもよい。マスターレンズＭＬがズームレンズの場合は汎用性が高い構成となるが、マスターレンズＭＬは、バリフォーカルレンズ、又は固定焦点光学系でもよい。

【0046】

上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。

【0047】

次に、本開示の技術に係るエクステンダーレンズＥＸおよびマスターレンズＭＬの数値実施例について説明する。以下に述べる実施例１および実施例２のマスターレンズＭＬは共通であり、実施例３および実施例４のマスターレンズＭＬは共通である。

【0048】

［実施例１］
［マスターレンズ］
実施例１のマスターレンズＭＬの構成図は図１にＭＬの符号を付して示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のマスターレンズＭＬは、ズームレンズであり、物体側から像側へ順に、合焦部Ｆと、変倍部Ｖと、開口絞りＳｔと、結像部ＲＬとからなる。合焦部Ｆは、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている２枚のレンズと、合焦の際に移動する２枚のレンズと、合焦の際に移動する１枚のレンズとからなり、フローティングフォーカス方式を採用している。変倍部Ｖは、物体側から像側へ順に、Ｖ１レンズ群Ｖ１と、Ｖ２レンズ群Ｖ２と、Ｖ３レンズ群Ｖ３とからなり、これら３つのレンズ群は変倍の際に隣り合うレンズ群との間隔を変化させて移動する。結像部ＲＬは、物体側から像側へ順に、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１と、ＲＬ２レンズ群ＲＬ２と、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３とからなる。ＲＬ２レンズ群ＲＬ２は、エクステンダーレンズＥＸと置換可能に構成されている。以上が実施例１のマスターレンズＭＬの概要である。

【0049】

実施例１のマスターレンズＭＬについて、基本レンズデータを表１Ａおよび表１Ｂに、諸元を表２に、可変面間隔を表３に、非球面係数を表４に示す。ここでは、１つの表の長大化を避けるため基本レンズデータを表１Ａおよび表１Ｂの２つの表に分けて表示している。表１Ａには合焦部Ｆおよび変倍部Ｖを示し、表１Ｂには開口絞りＳｔ、結像部ＲＬ、および光学部材ＰＰを示す。表１Ｂでは、ＲＬ２レンズ群ＲＬ２に対応する面番号の左側に「ＲＬ２」と記した欄を付している。

【0050】

表１Ａおよび表１Ｂにおいて、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示し、θｇＦの欄には各構成要素のｇ線とＦ線間の部分分散比を示す。

【0051】

表１Ａおよび表１Ｂでは、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１Ｂでは開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄に面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。表１Ａおよび表１Ｂでは、変倍の際の可変面間隔についてはＤＤ［ ］という記号を用い、［ ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの欄に記入している。

【0052】

表２に、ズームの倍率Ｚｒ、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ωをｄ線基準で示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表３に、変倍の際の可変面間隔をｄ線基準で示す。表２および表３では、広角端状態、望遠端状態の各値をそれぞれＷＩＤＥ、ＴＥＬＥと表記した欄に示している。

【0053】

基本レンズデータでは、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表４において、Ｓｎの欄には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍの欄には各非球面についての非球面係数の数値を示す。表４の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０^±ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。ｍは３以上の整数であり、面により異なり、例えば表４の１１面ではｍ＝３、４、５、・・・、１０である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ^２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ^２×ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ×ｈ^ｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。

【0054】

各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。

【0055】

【表1A】

【0056】

【表1B】

【0057】

【表2】

【0058】

【表3】

【0059】

【表4】

【0060】

図４に、実施例１のマスターレンズＭＬの無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示す。図４では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図４では「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態の収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態の収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ実線、長破線、および短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。

【0061】

上記の各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。

【0062】

［エクステンダーレンズに置換後のレンズ全系］
実施例１のエクステンダーレンズＥＸはマスターレンズＭＬのＲＬ２レンズ群ＲＬ２と置換可能に構成されている。図２に実施例１のエクステンダーレンズＥＸの構成を示す。図３に、ＲＬ２レンズ群ＲＬ２をエクステンダーレンズＥＸに置換したレンズ全系の広角端および望遠端における構成と光束を示す。図２および図３の図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のエクステンダーレンズＥＸは、物体側から像側へ順に、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１～Ｌ１５からなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１～Ｌ２３からなる。

【0063】

エクステンダーレンズＥＸに置換後のレンズ全系について、基本レンズデータを表５Ａおよび表５Ｂに、諸元を表６に、各収差図を図５に示す。表５Ａには合焦部Ｆおよび変倍部Ｖを示し、表５Ｂには開口絞りＳｔ、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１、エクステンダーレンズＥＸ、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３、および光学部材ＰＰを示す。表５Ｂでは、エクステンダーレンズＥＸに対応する面番号の左側に「ＥＸ」と記した欄を付しており、この表記法は以下の実施例においても同様である。表５Ａのデータは表１Ａのデータと同一である。表５Ａのデータに関する可変面間隔および非球面の非球面係数はそれぞれ表３および表４に示す値と同一であるのでここでは記載を省略する。

【0064】

【表5A】

【0065】

【表5B】

【0066】

【表6】

【0067】

［実施例２］
［マスターレンズ］
実施例２のマスターレンズＭＬは実施例１のマスターレンズＭＬと共通であるためデータの重複記載を省略する。

【0068】

［エクステンダーレンズに置換後のレンズ全系］
実施例２のエクステンダーレンズＥＸはマスターレンズＭＬのＲＬ２レンズ群ＲＬ２と置換可能に構成されている。図６に実施例２のエクステンダーレンズＥＸの構成を示す。実施例２のエクステンダーレンズＥＸは、物体側から像側へ順に、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１～Ｌ１４からなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１～Ｌ２２からなる。

【0069】

エクステンダーレンズＥＸに置換後のレンズ全系について、基本レンズデータを表７Ａおよび表７Ｂに、諸元を表８に、各収差図を図７に示す。表７Ａには合焦部Ｆおよび変倍部Ｖを示し、表７Ｂには開口絞りＳｔ、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１、エクステンダーレンズＥＸ、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３、および光学部材ＰＰを示す。表７Ａのデータは表１Ａのデータと同一である。表７Ａのデータに関する可変面間隔および非球面の非球面係数はそれぞれ表３および表４に示す値と同一であるのでここでは記載を省略する。

【0070】

【表7A】

【0071】

【表7B】

【0072】

【表8】

【0073】

［実施例３］
［マスターレンズ］
図８に実施例３のマスターレンズＭＬの構成図をＭＬの符号を付して示す。実施例３のマスターレンズＭＬは、合焦部Ｆの合焦の際に固定されているレンズが３枚である点以外は実施例１のマスターレンズＭＬの概要と同様の構成を有する。

【0074】

実施例３のマスターレンズＭＬについて、基本レンズデータを表９Ａおよび表９Ｂに、諸元を表１０に、可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に、各収差図を図１１に示す。表９Ａには合焦部Ｆおよび変倍部Ｖを示し、表９Ｂには開口絞りＳｔ、結像部ＲＬ、および光学部材ＰＰを示す。

【0075】

【表9A】

【0076】

【表9B】

【0077】

【表10】

【0078】

【表11】

【0079】

【表12】

【0080】

［エクステンダーレンズに置換後のレンズ全系］
実施例３のエクステンダーレンズＥＸはマスターレンズＭＬのＲＬ２レンズ群ＲＬ２と置換可能に構成されている。図９に実施例３のエクステンダーレンズＥＸの構成を示す。図１０にＲＬ２レンズ群ＲＬ２をエクステンダーレンズＥＸに置換したレンズ全系の広角端および望遠端における構成と光束を示す。実施例３のエクステンダーレンズＥＸは、物体側から像側へ順に、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１～Ｌ１７からなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１からなる。

【0081】

エクステンダーレンズＥＸに置換後のレンズ全系について、基本レンズデータを表１３Ａおよび表１３Ｂに、諸元を表１４に、各収差図を図１２に示す。表１３Ａには合焦部Ｆおよび変倍部Ｖを示し、表１３Ｂには開口絞りＳｔ、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１、エクステンダーレンズＥＸ、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３、および光学部材ＰＰを示す。表１３Ａのデータは表９Ａのデータと同一である。表１３Ａのデータに関する可変面間隔および非球面の非球面係数はそれぞれ表１１および表１２に示す値と同一であるのでここでは記載を省略する。

【0082】

【表13A】

【0083】

【表13B】

【0084】

【表14】

【0085】

［実施例４］
［マスターレンズ］
実施例４のマスターレンズＭＬは実施例３のマスターレンズＭＬと共通であるためデータの重複記載を省略する。

【0086】

［エクステンダーレンズに置換後のレンズ全系］
実施例４のエクステンダーレンズＥＸはマスターレンズＭＬのＲＬ２レンズ群ＲＬ２と置換可能に構成されている。図１３に実施例４のエクステンダーレンズＥＸの構成を示す。実施例４のエクステンダーレンズＥＸは、物体側から像側へ順に、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１～Ｌ１３からなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１～Ｌ２５からなる。

【0087】

エクステンダーレンズＥＸに置換後のレンズ全系について、基本レンズデータを表１５Ａおよび表１５Ｂに、諸元を表１６に、各収差図を図１４に示す。表１５Ａには合焦部Ｆおよび変倍部Ｖを示し、表１５Ｂには開口絞りＳｔ、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１、エクステンダーレンズＥＸ、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３、および光学部材ＰＰを示す。表１５Ａのデータは表９Ａのデータと同一である。表１５Ａのデータに関する可変面間隔および非球面の非球面係数はそれぞれ表１１および表１２に示す値と同一であるのでここでは記載を省略する。

【0088】

【表15A】

【0089】

【表15B】

【0090】

【表16】

【0091】

表１７に、実施例１～４のエクステンダーレンズＥＸの条件式（１）～（８）の対応値を示す。条件式（７）の対応値の単位は℃^－１である。条件式（４）、（５）、および（６）を満足する第２レンズ群Ｇ２のレンズは、実施例１ではレンズＬ２３、実施例２ではレンズＬ２２、実施例３ではレンズＬ２１、実施例４ではレンズＬ２５である。表１７の条件式（７）に関する欄の下の欄には、実施例１のレンズＬ２３、実施例２のレンズＬ２２、実施例３のレンズＬ２１、実施例４のレンズＬ２５のそれぞれについて、材料名と概略的な製造会社名を示す。表１７において、「光ガラス」は光ガラス株式会社を意味し、「オハラ」は株式会社オハラを意味し、「ＨＯＹＡ」はＨＯＹＡ株式会社を意味する。条件式（８）を満足する第１レンズ群Ｇ１の物体側の面が凸面であるレンズは、実施例１～実施例４全てにおいてレンズＬ１３である。

【0092】

【表17】

【0093】

以上説明したデータからわかるように、実施例１～４のエクステンダーレンズＥＸは、マスターレンズＭＬの一部と置換されることにより置換後のレンズ全系の焦点距離をマスターレンズＭＬの焦点距離の１．４倍程度、より詳しくは１．３７倍以上かつ１．４倍以下に拡大している。また、実施例１～４のマスターレンズＭＬおよび置換後のレンズ全系の両方とも良好な光学性能を保持している。

【0094】

従来、放送用カメラ等に使用されるズームレンズに付属するエクステンダーレンズの倍率は２倍が主流であった。ズームレンズは高倍率化に伴い望遠側のＦナンバーが大きくなる傾向にある。それに加え、２倍のエクステンダーレンズを使用した場合は、さらにＦナンバーが２倍の大きさとなってしまう。望遠側のＦナンバーを小さくするためにはレンズ系の最も物体側のレンズの大径化が必要になるが、そうすると重量が増加し使用者の負担が増してしまうため、安易に大径化を進めることはできない。これらの事情から、倍率が１．４倍程度のエクステンダーレンズに対する需要が増加しつつある。上記実施例１～４はこの需要に応えるレンズ系である。

【0095】

次に、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１５に、本開示の実施形態の撮像装置の一例として、本開示の実施形態に係る光学系１を用いた撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置１０としては、例えば、放送用カメラ、映画撮影用カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、および監視用カメラ等を挙げることができる。

【0096】

撮像装置１０は、光学系１と、光学系１の像側に配置された光学部材２と、光学部材２の像側に配置された撮像素子３とを備えている。光学部材２はフィルタおよび／又はプリズムである。光学系１は、マスターレンズＭＬと、エクステンダーレンズＥＸとを備えている。なお、図１５では、光学系１が備える合焦部Ｆ、変倍部Ｖ、開口絞りＳｔ、結像部ＲＬ、ＲＬ１レンズ群ＲＬ１、ＲＬ２レンズ群ＲＬ２、ＲＬ３レンズ群ＲＬ３、およびエクステンダーレンズＥＸを概略的に図示している。

【0097】

撮像素子３は光学系１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を用いることができる。撮像素子３は、その撮像面が光学系１の像面に一致するように配置される。なお、図１５では１つの撮像素子３のみ図示しているが、撮像装置１０は３つの撮像素子を有するいわゆる３板方式の撮像装置であってもよい。

【0098】

撮像装置１０はまた、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部４と、光学系１の変倍を制御する変倍制御部５と、光学系１の合焦を制御するフォーカス制御部６とを備えている。変倍制御部５によりＲＬ２レンズ群ＲＬ２とエクステンダーレンズＥＸとの置換が行われる。

【0099】

以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

【符号の説明】

【0100】

１ 光学系
２ 光学部材
３ 撮像素子
４ 信号処理部
５ 変倍制御部
６ フォーカス制御部
１０ 撮像装置
ＥＸ エクステンダーレンズ
Ｆ 合焦部
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｌ１１～Ｌ１７、Ｌ２１～Ｌ２５ レンズ
ＭＬ マスターレンズ
ＰＰ 光学部材
ＲＬ 結像部
ＲＬ１ ＲＬ１レンズ群
ＲＬ２ ＲＬ２レンズ群
ＲＬ３ ＲＬ３レンズ群
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
ｔａ、ｗａ 軸上光束
ｔｂ、ｗｂ 最大画角の光束
Ｖ 変倍部
Ｖ１ Ｖ１レンズ群
Ｖ２ Ｖ２レンズ群
Ｖ３ Ｖ３レンズ群
Ｚ 光軸

【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】