JP7484149B2 - Teleconverter lenses, optical systems and optical instruments - Google Patents
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Description
本発明は、テレコンバータレンズ、光学系及び光学機器に関する。 The present invention relates to a teleconverter lens, an optical system , and an optical device.
従来、マスタレンズとカメラ本体との間に、負の焦点距離を有するテレコンバータレンズを挿入して撮影レンズの焦点距離を拡大する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は、さらなる光学性能の向上が要望されているという課題があった。
Conventionally, a method has been known in which a teleconverter lens with a negative focal length is inserted between the master lens and the camera body to extend the focal length of the photographing lens (see, for example, Patent Document 1). However,
本発明の第一の態様に係るテレコンバータレンズは、マスタレンズの像側に配置され、前記マスタレンズを含めた光学系全系の焦点距離を拡大するテレコンバータレンズであって、回折面を有し、前記回折面は、次式の条件を満足する正の単レンズに形成されている。
40.00 < νp < 100.00
1.40 < np < 1.90
但し、
νp:前記正の単レンズの媒質のd線に対するアッベ数
np:前記正の単レンズの媒質のd線に対する屈折率
A teleconverter lens according to a first aspect of the present invention is a teleconverter lens that is arranged on the image side of a master lens and extends the focal length of the entire optical system including the master lens, and has a diffractive surface that is formed on a positive single lens that satisfies the condition of the following equation:
40.00 < νp < 100.00
1.40 < np < 1.90
however,
νp: Abbe number for the d-line of the medium of the positive single lens
np: refractive index of the medium of the positive single lens with respect to the d line
本発明の第一の態様に係る光学系は、回折面を最も像側のレンズに有し、前記最も像側のレンズは、次式の条件を満足する正の単レンズである。
40.00 < νp < 70.00
1.40 < np ≦ 1.517420
但し、
νp:前記正の単レンズの媒質のd線に対するアッベ数
np:前記正の単レンズの媒質のd線に対する屈折率
An optical system according to a first aspect of the present invention has a diffractive surface on the lens closest to the image side, and the lens closest to the image side is a positive single lens that satisfies the following condition:
40.00 < νp < 70.00
1.40 < np ≦ 1.517420
however,
νp: Abbe number of the medium of the positive single lens for the d line np: refractive index of the medium of the positive single lens for the d line
以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、マスタレンズMLの像側に配置され、このマスタレンズMLとの合成焦点距離がマスタレンズMLの焦点距離よりも長くなるように構成されている。具体的には、図1に示す、本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLを備えた光学機器であるカメラ10に基づいて説明する。このカメラ10は、撮影レンズ2としてマスタレンズMLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。テレコンバータレンズ3(TCL)は、マスタレンズMLである撮影レンズ2と撮像部4を有するカメラ本体1との間に取り付けられる。
A preferred embodiment will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the teleconverter lens TCL according to this embodiment is disposed on the image side of the master lens ML, and is configured so that the combined focal length with this master lens ML is longer than the focal length of the master lens ML. Specifically, the description will be based on a
本カメラ10において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2及びテレコンバータレンズ3で集光されて、OLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)FLを介して撮像部4の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部4に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ本体1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)5に表示される。これにより撮影者は、EVF5を介して被写体を観察することができる。
In this
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部4により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ10による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLを搭載した場合でも、上記カメラ10と同様の効果を奏することができる。
When the photographer presses a release button (not shown), the image photoelectrically converted by the
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、図2に示すように、マスタレンズMLの像側に配置され、マスタレンズMLの焦点距離を拡大するものであり、このテレコンバータレンズTCLは、回折面Dを有する。 The teleconverter lens TCL according to this embodiment is disposed on the image side of the master lens ML as shown in FIG. 2, and extends the focal length of the master lens ML.
従来、負の屈折力を持ちマスタレンズの像側に配置することで焦点距離を拡大するリアコンバータが知られている。しかしながら、昨今のミラーレスカメラ用のレンズにおいてはマスタレンズのバックフォーカスが短いため、マスタレンズの焦点面とリアコンバータとの距離が短く、リアコンバータのレンズ群(コンバータレンズ群)の屈折力(パワー)が強いために、ペッツバール和の補正と色収差の補正を両立することが困難になってくる。すなわち、コンバータレンズ群は全体として強い負のパワーを持つため、ペッツバール和をゼロに近づけるには正レンズの媒質の屈折率を下げ、負レンズの媒質の屈折率を上げる必要がある。一方、色収差補正のためには正レンズの媒質のアッベ数が小さく、負レンズの媒質のアッベ数が大きい必要があるが、一般の光学ガラスは屈折率が上がるとアッベ数も低下する傾向があり、この補正が困難になる。 Conventionally, a rear converter that has a negative refractive power and is arranged on the image side of a master lens to expand the focal length is known. However, in the lenses for recent mirrorless cameras, the back focus of the master lens is short, so the distance between the focal plane of the master lens and the rear converter is short, and the refractive power (power) of the lens group of the rear converter (converter lens group) is strong, making it difficult to correct both the Petzval sum and the chromatic aberration. That is, since the converter lens group has a strong negative power as a whole, it is necessary to lower the refractive index of the medium of the positive lens and to increase the refractive index of the medium of the negative lens in order to bring the Petzval sum closer to zero. On the other hand, in order to correct chromatic aberration, the Abbe number of the medium of the positive lens needs to be small and the Abbe number of the medium of the negative lens needs to be large, but in general optical glass, the Abbe number tends to decrease as the refractive index increases, making this correction difficult.
これに対して、回折面を有する回折レンズはペッツバール和に影響を与えず、正の屈折力(パワー)を持ちながらもアッベ数相当値としては-3.453という強い負レンズの色消し効果を持つ。したがって、本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、回折面Dを配置することにより、上述した回折レンズ(回折面)の性質により、主にミラーレスカメラ用のリアコンバータとして小型でありながら極めて優れた像面平坦性と色収差補正を実現するものである。なお、本実施形態では、回折レンズ(回折面)を、負の屈折力(パワー)を持つ光学素子として利用し、強い正レンズの色消し効果を持たせている。 In contrast, a diffractive lens with a diffractive surface does not affect the Petzval sum, and while it has positive refractive power (power), it has the strong achromatic effect of a negative lens with an Abbe number equivalent of -3.453. Therefore, by arranging the diffractive surface D, the teleconverter lens TCL of this embodiment achieves extremely excellent image plane flatness and chromatic aberration correction while being small in size and mainly used as a rear converter for mirrorless cameras, due to the properties of the diffractive lens (diffractive surface). Note that in this embodiment, the diffractive lens (diffractive surface) is used as an optical element with negative refractive power (power), and has the achromatic effect of a strong positive lens.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (1).
0.010 < f/fpf < 0.100 (1)
但し、
f:テレコンバータレンズTCLの焦点距離
fpf:回折面Dの焦点距離
0.010 < f / fpf < 0.100 (1)
however,
f: focal length of teleconverter lens TCL fpf: focal length of diffractive surface D
条件式(1)は、回折面Dの焦点距離に対するテレコンバータレンズTCLの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(1)を満足することにより、良好な光学性能を得ることができる。条件式(1)の範囲を超えると、軸上色収差及び倍率色収差の補正、特に、二次スペクトルの補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.011、0.012、0.015、0.018、0.020、0.022、0.024、更に0.025とすることがより望ましい。また、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.099、0.095、0.090、0.085、0.080、0.078、0.075、0.073、更に0.070とすることがより望ましい。 Conditional formula (1) specifies the ratio of the focal length of the teleconverter lens TCL to the focal length of the diffractive surface D. By satisfying this conditional formula (1), good optical performance can be obtained. Exceeding the range of conditional formula (1) is undesirable because it becomes difficult to correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration, especially secondary spectrum. In order to ensure the effect of conditional formula (1), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (1) to 0.011, 0.012, 0.015, 0.018, 0.020, 0.022, 0.024, and even more preferable to set it to 0.025. In addition, in order to ensure the effect of conditional formula (1), it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (1) to 0.099, 0.095, 0.090, 0.085, 0.080, 0.078, 0.075, 0.073, and even more preferable to set it to 0.070.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (2).
1.10 < β < 2.50 (2)
但し、
β:テレコンバータレンズTCLの倍率
1.10 < β < 2.50 (2)
however,
β: Magnification of teleconverter lens TCL
条件式(2)は、テレコンバータレンズTCLの倍率を規定するものである。この条件式(2)を満足することにより、良好な光学性能を得ることができる。条件式(2)の下限値を下回る、すなわち、テレコンバータレンズTCLの倍率が低いと、テレコンバータレンズTCLを装着した際の光学系の焦点距離の増加分に対して、テレコンバータレンズTCLの全長が相対的に大きくなってしまい、テレコンバータレンズTCLを装着した際の光学系バックフォーカスが不足してしまうため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を1.20、更に1.30とすることがより望ましい。また、条件式(2)の上限値を上回る、すなわち、テレコンバータレンズTCLの倍率が高いと、回折面Dを用いても性能が出ず、また、大型化してしまうため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を2.40、2.30、2.20、更に2.10とすることがより望ましい。 Conditional formula (2) specifies the magnification of the teleconverter lens TCL. By satisfying this conditional formula (2), good optical performance can be obtained. If the lower limit of conditional formula (2) is exceeded, that is, if the magnification of the teleconverter lens TCL is low, the total length of the teleconverter lens TCL becomes relatively large compared to the increase in the focal length of the optical system when the teleconverter lens TCL is attached, and the back focus of the optical system when the teleconverter lens TCL is attached becomes insufficient, which is not preferable. In order to ensure the effect of conditional formula (2), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (2) to 1.20, and even more preferable to set it to 1.30. In addition, if the upper limit of conditional formula (2) is exceeded, that is, if the magnification of the teleconverter lens TCL is high, performance cannot be obtained even if the diffractive surface D is used, and the lens becomes large, which is not preferable. In order to ensure the effect of conditional formula (2), it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (2) to 2.40, 2.30, 2.20, and even more preferable to set it to 2.10.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (3).
10.00mm < L < 49.00mm (3)
但し、
L:マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCLを装着していない際のマスタレンズMLの像面から、テレコンバータレンズTCLを装着した際のテレコンバータレンズTCLの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
10.00 mm < L < 49.00 mm (3)
however,
L: the distance on the optical axis from the image plane of the master lens ML when the teleconverter lens TCL is not attached to the master lens ML to the lens surface of the teleconverter lens TCL closest to the object when the teleconverter lens TCL is attached
条件式(3)は、マスタレンズMLにテレコンバータTCLを装着していない際のマスタレンズMLの像面から、テレコンバータレンズTCLを装着した際のテレコンバータレンズTCLの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離を規定するものである。なお、光学的には、このLは、テレコンバータTCLにとっての物点距離に相当する。この条件式(3)を満足することにより、良好な光学性能を得ることができる。条件式(3)の下限値を下回ると、テレコンバータTCLの屈折力(パワー)が強くなりすぎて、像面湾曲の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を12.50、15.00、16.50、18.00、20.00、21.50、22.00、23.00、23.50、24.00、24.50、更に25.00とすることがより望ましい。また、条件式(3)の上限値を上回ると、回折面Dの効果を発揮することができず好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を47.50、45.00、42.50、40.00、37.50、35.00、33.00、32.50、32.00、31.50、31.00、30.50、更に30.00とすることがより望ましい。 Conditional formula (3) specifies the distance on the optical axis from the image plane of the master lens ML when the teleconverter TCL is not attached to the master lens ML to the lens surface of the teleconverter lens TCL closest to the object side when the teleconverter lens TCL is attached. Optically, this L corresponds to the object distance for the teleconverter TCL. By satisfying this conditional formula (3), good optical performance can be obtained. If the lower limit of conditional formula (3) is exceeded, the refractive power (power) of the teleconverter TCL becomes too strong, making it difficult to correct the curvature of field, which is not preferable. In order to ensure the effect of conditional formula (3), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (3) to 12.50, 15.00, 16.50, 18.00, 20.00, 21.50, 22.00, 23.00, 23.50, 24.00, 24.50, and even 25.00. Furthermore, if the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the effect of diffractive surface D cannot be exhibited, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional expression (3), it is more preferable to set the upper limit value of conditional expression (3) to 47.50, 45.00, 42.50, 40.00, 37.50, 35.00, 33.00, 32.50, 32.00, 31.50, 31.00, 30.50, and even more preferably 30.00.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(4)及び条件式(5)を満足する正レンズ(以下、「特定正レンズ」と呼ぶ)を少なくとも1つ有することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to have at least one positive lens (hereinafter referred to as the "specific positive lens") that satisfies the following conditional expressions (4) and (5).
40.00 < νp < 100.00 (4)
1.40 < np < 1.90 (5)
但し、
νp:特定正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
np:特定正レンズの媒質のd線に対する屈折率
40.00 < vp < 100.00 (4)
1.40 < np < 1.90 (5)
however,
νp: Abbe number of a specific positive lens medium for the d line np: refractive index of a specific positive lens medium for the d line
条件式(4)及び条件式(5)は、テレコンバータレンズTCLに含まれる特定正レンズの媒質のd線に対するアッベ数及び屈折率を規定するものである。テレコンバータレンズTCLに、条件式(4)及び条件式(5)を満足する特定正レンズを設けることにより、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することができる。 Conditional formula (4) and conditional formula (5) stipulate the Abbe number and refractive index for the d-line of the medium of the specific positive lens included in the teleconverter lens TCL. By providing the specific positive lens that satisfies conditional formula (4) and conditional formula (5) in the teleconverter lens TCL, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be effectively corrected.
条件式(4)の範囲を超えると、軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難となり好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を41.00、42.50、44.00、45.00、46.00、47.00、48.00、49.00、更に50.00とすることがより望ましい。また、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を95.00、90.00、85.00、80.00、75.00、70.00、65.00、63.00、60.00、58.00、更に55.00とすることがより望ましい。 If the range of conditional expression (4) is exceeded, it becomes difficult to correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional expression (4), it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 41.00, 42.50, 44.00, 45.00, 46.00, 47.00, 48.00, 49.00, and even more preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 95.00, 90.00, 85.00, 80.00, 75.00, 70.00, 65.00, 63.00, 60.00, 58 ...55.00.
条件式(5)の下限値を超えると、特定正レンズのレンズ面の曲率がきつくなりすぎて収差補正と加工性が悪くなるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を1.42、1.45、1.48、更に1.50とすることがより望ましい。また、条件式(5)の上限値を超えると、ペッツバール和の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を1.80、1.75、1.70、1.65、1.60、1.58、更に1.55とすることがより望ましい。 If the lower limit of conditional formula (5) is exceeded, the curvature of the lens surface of the specific positive lens becomes too sharp, which is undesirable as it deteriorates aberration correction and workability. In order to ensure the effect of conditional formula (5), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (5) to 1.42, 1.45, 1.48, or even 1.50. In addition, if the upper limit of conditional formula (5) is exceeded, it is undesirable as it becomes difficult to correct the Petzval sum. In order to ensure the effect of conditional formula (5), it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (5) to 1.80, 1.75, 1.70, 1.65, 1.60, 1.58, or even 1.55.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、回折面Dが上述した特定正レンズに形成されていることが望ましい。このような構成によると、回折面Dの効果を十分発揮させることができる。 In the teleconverter lens TCL according to this embodiment, it is desirable that the diffractive surface D is formed on the specific positive lens described above. With this configuration, the effect of the diffractive surface D can be fully exerted.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (6).
0.15 < Lpf/TL < 0.75 (6)
但し、
Lpf:マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCLを装着した際の回折面Dから像面までの光軸上の距離
TL:マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCLを装着した際のテレコンバータレンズTCLの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
0.15 < Lpf/TL < 0.75 (6)
however,
Lpf: the distance on the optical axis from the diffraction surface D to the image plane when the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML. TL: the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object of the teleconverter lens TCL to the image plane when the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML.
条件式(6)は、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCLを装着した際の、テレコンバータレンズTCLの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離に対する回折面Dから像面までの光軸上の距離の比を規定するものである。この条件式(6)を満足することにより、良好な光学性能を得ることができる。条件式(6)の下限値を下回ると、回折面Dによる色収差の補正が十分に得られないが、回折面Dの屈折力(パワー)を強くして補正効果を得ようとすると、倍率色収差に対する補正が強くなり、倍率色収差と軸上色収差のバランスがとれなくなるため好ましくない。なお、この条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を、0.16、0.18、0.20、0.23、0.25、0.28、0.30、0.32、0.34、更に0.35とすることがより望ましい。また、条件式(6)の上限値を上回ると、軸上色収差に対する補正が強くなり、倍率色収差と軸上色収差のバランスがとれなくなるため好ましくない。また、回折面(回折格子)Dを通過する光線の角度が画角によって大きく異なることで回折効率が低下し、不要な回折光によって画質が悪化するため好ましくない。なお、この条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を0.73、0.70、0.68、0.65、0.63、0.60、0.58、更に0.55とすることがより望ましい。 Conditional formula (6) specifies the ratio of the distance on the optical axis from the diffractive surface D to the image plane to the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object of the teleconverter lens TCL to the image plane when the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML. By satisfying this conditional formula (6), good optical performance can be obtained. If the lower limit of conditional formula (6) is exceeded, the correction of chromatic aberration by the diffractive surface D is not sufficiently obtained, but if the refractive power (power) of the diffractive surface D is increased to obtain a correction effect, the correction of the chromatic aberration of magnification becomes strong, and the balance between the chromatic aberration of magnification and the axial chromatic aberration becomes lost, which is not preferable. In order to ensure the effect of this conditional formula (6), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (6) to 0.16, 0.18, 0.20, 0.23, 0.25, 0.28, 0.30, 0.32, 0.34, and further 0.35. Moreover, exceeding the upper limit of conditional expression (6) is undesirable because the correction of axial chromatic aberration becomes too strong, resulting in a loss of balance between lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration. Also, the angle of the light passing through the diffractive surface (diffraction grating) D varies greatly depending on the angle of view, lowering the diffraction efficiency, and undesirable diffracted light degrades image quality, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional expression (6), it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (6) to 0.73, 0.70, 0.68, 0.65, 0.63, 0.60, 0.58, or even 0.55.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (7).
1/rpf ≦ 0.00mm-1 (7)
但し、
rpf:物体側に凸面を正としたときの、回折面Dの基準球面の曲率半径
1/rpf≦0.00 mm −1 (7)
however,
rpf: radius of curvature of the reference sphere of the diffractive surface D when the convex surface on the object side is positive
条件式(7)は、回折面Dの基準球面の曲率半径を規定するものである。この条件式(7)を満足すると、回折面Dは物体側に凹面となる。条件式(7)の上限値を上回る、すなわち、回折面Dが物体側に凸面だと成型が困難であるため好ましくない。また、回折面Dが、像側の凹面だと撮像面からの反射光がゴーストやフレアの原因となって画質が低下するため好ましくない。 Conditional expression (7) defines the radius of curvature of the reference sphere of diffractive surface D. If conditional expression (7) is satisfied, diffractive surface D will be concave on the object side. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, that is, if diffractive surface D is convex on the object side, molding will be difficult, which is not preferable. Also, if diffractive surface D is concave on the image side, reflected light from the imaging surface will cause ghosts and flares, degrading image quality, which is not preferable.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (8).
0.80 < {f/(fpf×β^2)}×100 < 5.00 (8)
但し、
f:テレコンバータレンズTCLの全系の焦点距離
fpf:回折面Dの焦点距離
β:テレコンバータレンズTCLの倍率
0.80 < {f/(fpf × β^2)} × 100 < 5.00 (8)
however,
f: focal length of the entire system of the teleconverter lens TCL fpf: focal length of the diffraction surface D β: magnification of the teleconverter lens TCL
条件式(8)は、テレコンバータレンズTCLの焦点距離、倍率及び回折面Dの焦点距離の関係を規定するものである。この条件式(8)を満足することにより、良好な光学性能を得ることができる。条件式(8)の下限値を下回ると、回折面Dの効果が不足し、色収差補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を0.85、0.90、0.95、1.00、1.05、更に1.10とすることがより望ましい。また、条件式(8)の上限値を上回ると、回折面Dの効果が強くなりすぎて二次スペクトルの補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を4.95、4.90、4.80、4.50、4.25、4.00、3.80、更に3.50とすることがより望ましい。 Conditional formula (8) specifies the relationship between the focal length, magnification, and focal length of the diffractive surface D of the teleconverter lens TCL. By satisfying this conditional formula (8), good optical performance can be obtained. If the lower limit of conditional formula (8) is exceeded, the effect of the diffractive surface D becomes insufficient, making it difficult to correct chromatic aberration, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional formula (8), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (8) to 0.85, 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, or even 1.10. In addition, if the upper limit of conditional formula (8) is exceeded, the effect of the diffractive surface D becomes too strong, making it difficult to correct the secondary spectrum, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional formula (8), it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (8) to 4.95, 4.90, 4.80, 4.50, 4.25, 4.00, 3.80, or even 3.50.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、回折面Dを1つ有することが望ましい。テレコンバータレンズTCLに複数の回折面を設けると、各々の回折面で発生する高次回折光が設計上不要なフレア光となって結像性能が悪化するため好ましくない。 The teleconverter lens TCL according to this embodiment preferably has one diffractive surface D. Providing multiple diffractive surfaces on the teleconverter lens TCL is not preferable because the higher-order diffracted light generated on each diffractive surface becomes unnecessary flare light in the design, which deteriorates the imaging performance.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、回折面Dが単レンズに形成されていることが望ましい。回折面Dを接合レンズの表面に形成しようとすると、回折面Dを形成するためのUV硬化樹脂と、レンズを接合するためのUV接着剤とが必要になるが、これらのUV硬化樹脂とUV接着剤を併用することが困難になるため好ましくない。また、接合レンズの接合面に回折面Dを形成する場合、接合される2つのレンズの双方が高いUV透過率を有する硝材でないと、UV硬化樹脂の成型時にUVの吸収により温度変化が生じ、熱応力により面精度が悪化するため好ましくない。一方、上記問題を回避するために互いにUV透過率の高い硝材を用いると光学的な設計制約が多く、光学性能が低下するため好ましくない。具体的には、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズとする場合に、屈折率が高い硝材はUV透過率が悪いため、負レンズの屈折率を上げることができず、ペッツバール和の補正が困難になる。 In the teleconverter lens TCL according to this embodiment, it is preferable that the diffraction surface D is formed on a single lens. If the diffraction surface D is to be formed on the surface of a cemented lens, a UV curing resin for forming the diffraction surface D and a UV adhesive for bonding the lenses are required, but it is not preferable because it is difficult to use these UV curing resin and UV adhesive together. In addition, if the diffraction surface D is formed on the cemented surface of a cemented lens, unless both of the two lenses to be bonded have a glass material with a high UV transmittance, the temperature change occurs due to UV absorption during molding of the UV curing resin, and the surface accuracy deteriorates due to thermal stress, which is not preferable. On the other hand, if glass materials with high UV transmittance are used to avoid the above problem, there are many optical design constraints and the optical performance is deteriorated, which is not preferable. Specifically, when a cemented lens is formed by bonding a positive lens and a negative lens, a glass material with a high refractive index has a poor UV transmittance, so the refractive index of the negative lens cannot be increased, making it difficult to correct the Petzval sum.
本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLは、以下に示す条件式(9)を満足することが望ましい。 It is desirable for the teleconverter lens TCL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (9).
0.05 < (BF/TL)/β < 0.25 (9)
但し、
BF:マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCLを装着した際のバックフォーカス
TL:マスタレンズMLにテレコンバータレンズTLを装着した際の、テレコンバータレンズTCLの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
β:テレコンバータレンズTCLの倍率
0.05 < (BF/TL)/β < 0.25 (9)
however,
BF: Back focus when the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML TL: Distance on the optical axis from the lens surface of the teleconverter lens TCL closest to the object to the image plane when the teleconverter lens TL is attached to the master lens ML β: Magnification of the teleconverter lens TCL
条件式(9)は、テレコンバータレンズの倍率と、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCLを装着した際のバックフォーカス及び光学全長(テレコンバータレンズTCLの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離)との関係を規定するものである。この条件式(9)を満足することにより、良好な光学性能を得ることができる。条件式(9)の下限値を下回ると、最も像側のレンズ径を最大像高に近い大きさにしないと撮像センサーに適切な射出瞳位置を得ることができなくなり、光学系全体が径方向に肥大化するため好ましくない。なお、この条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を0.06、0.08、0.10、0.12、更に0.15とすることがより望ましい。また、条件式(9)の上限値を上回ると、像側に屈折力(パワー)の強い正レンズを配置することができなくなり、ペッツバール和が悪化するとともに、光学系全体が光軸方向に肥大化し、主にミラーレスカメラで求められる小型化が困難になるため好ましくない。なお、この条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を0.24、0.23、更に0.22とすることがより望ましい。 Conditional formula (9) specifies the relationship between the magnification of the teleconverter lens and the back focus and total optical length (the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object of the teleconverter lens TCL to the image surface) when the teleconverter lens TCL is attached to the master lens ML. By satisfying this conditional formula (9), good optical performance can be obtained. If the lower limit of conditional formula (9) is not met, the lens diameter closest to the image side must be set to a size close to the maximum image height, otherwise the appropriate exit pupil position cannot be obtained for the image sensor, and the entire optical system becomes bloated in the radial direction, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional formula (9), it is more preferable to set the lower limit of conditional formula (9) to 0.06, 0.08, 0.10, 0.12, or even 0.15. In addition, if the upper limit of conditional formula (9) is exceeded, it becomes impossible to arrange a positive lens with a strong refractive power (power) on the image side, the Petzval sum deteriorates, and the entire optical system becomes bloated in the optical axis direction, which is undesirable because it becomes difficult to achieve the miniaturization required mainly for mirrorless cameras. In order to ensure the effect of conditional expression (9), it is more desirable to set the upper limit of conditional expression (9) to 0.24, 0.23, or even 0.22.
以上のように、テレコンバータレンズTCLにおける回折面Dの位置と屈折力(パワー)を各々適切に設定することで、主にミラーレスカメラ用のリアコンバータとして小型でありながら極めて優れた像面平坦性と色収差補正を実現することができる。 As described above, by appropriately setting the position and refractive power of the diffractive surface D in the teleconverter lens TCL, it is possible to achieve extremely excellent field flatness and chromatic aberration correction while still being compact, primarily as a rear converter for mirrorless cameras.
なお、マスタレンズMLと、このマスタレンズMLに装着されたテレコンバータレンズTCLとを一体の光学系OLとしても、上述した構成及び条件式を適用することができ、各々の構成及び条件式による効果を得ることができる。 The above-mentioned configuration and conditional expressions can be applied even if the master lens ML and the teleconverter lens TCL attached to this master lens ML are integrated into an optical system OL, and the effects of each configuration and conditional expression can be obtained.
マスタレンズMLとテレコンバータレンズTCLとを一体の光学系OLとした場合、回折面Dを最も像側のレンズに有することが望ましい。このような構成とすることで、回折面Dの効果を十分に発揮させることができ、良好な光学性能を得ることができる。 When the master lens ML and the teleconverter lens TCL are integrated into an optical system OL, it is desirable to have the diffractive surface D on the lens closest to the image side. With this configuration, the effect of the diffractive surface D can be fully exerted, and good optical performance can be obtained.
また、光学系OLにおいて、回折面Dは特定正レンズに形成されることが望ましい。 In addition, in the optical system OL, it is preferable that the diffractive surface D is formed on a specific positive lens.
また、光学系OLの場合、TLは、光学系OLの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離であり、BFは光学系OLのバックフォーカスである。 In the case of the optical system OL, TL is the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object of the optical system OL to the image plane, and BF is the back focus of the optical system OL.
なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。 The conditions and configurations described above each provide the above-mentioned effects, and are not limited to those that satisfy all of the conditions and configurations. The above-mentioned effects can be obtained by satisfying any of the conditions or configurations, or any combination of the conditions or configurations.
また、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 The contents described below can be adopted as appropriate as long as they do not impair optical performance.
本実施形態では、1群構成のテレコンバータレンズTCLを示したが、以上の構成条件等は、2群、3群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、テレコンバータレンズTCL内の一部のレンズ群を光軸方向に移動させることで変倍可能な光学系や、一部のレンズ群を置き換えたり、着脱することで倍率が切り替わる光学系としてもよい。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。具体的には、最も像側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。また、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。 In this embodiment, the teleconverter lens TCL is configured as one group, but the above configuration conditions can be applied to other group configurations such as two groups or three groups. For example, the optical system may be one in which the magnification can be changed by moving some of the lens groups in the teleconverter lens TCL in the optical axis direction, or one in which the magnification can be changed by replacing or attaching/detaching some of the lens groups. In addition, a configuration in which a lens or lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or lens group is added to the most image side may be used. Specifically, a configuration in which a lens group whose position relative to the image surface is fixed when changing magnification or focusing is added to the most image side is considered. In addition, a lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air gap that changes when changing magnification or focusing. In addition, a lens component refers to a single lens or a cemented lens in which multiple lenses are cemented together.
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。 The lens surface may be spherical or flat, or aspheric. A spherical or flat lens surface is preferable because it facilitates lens processing and assembly adjustment, and prevents deterioration of optical performance due to errors in processing and assembly adjustment. It is also preferable because there is little deterioration in depiction performance even if the image plane is shifted. If the lens surface is aspheric, the aspheric surface may be any of the following aspheric surfaces: an aspheric surface formed by grinding, a glass molded aspheric surface in which glass is formed into an aspheric shape using a mold, and a composite aspheric surface in which resin is formed into an aspheric shape on the surface of glass. The lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。 In addition, each lens surface may be coated with an anti-reflection coating that has high transmittance over a wide wavelength range to reduce flare and ghosting and achieve high-contrast optical performance.
また、本実施形態のテレコンバータレンズTCLは、倍率が1.2~3.0倍程度である。 The teleconverter lens TCL of this embodiment has a magnification of approximately 1.2 to 3.0 times.
以下、本実施形態に係るテレコンバータレンズTCLの製造方法の概略を、図10を参照して説明する。まず、各レンズを配置してテレコンバータレンズTCLの各レンズ成分を準備する(ステップS100)。次に、回折面を有するレンズ成分を配置する(ステップS200)。そして、所定の条件式(例えば、上述した条件式(1))による条件を満足するように各レンズ成分を配置する(ステップS300)。 Below, an outline of the manufacturing method for the teleconverter lens TCL according to this embodiment will be described with reference to FIG. 10. First, each lens is arranged to prepare each lens component of the teleconverter lens TCL (step S100). Next, a lens component having a diffractive surface is arranged (step S200). Then, each lens component is arranged so as to satisfy a condition according to a predetermined conditional formula (for example, the above-mentioned conditional formula (1)) (step S300).
具体的には、本実施形態では、例えば図4に示すように、テレコンバータレンズTCLとして、物体側から順に、両凸正レンズL1、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹形状の負レンズL2と両凸正レンズL3と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL4とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側のレンズ面に回折面Dが形成された回折レンズL5を準備し、上述した手順で配置してテレコンバータレンズTCLを製造する。 Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 4, for example, the teleconverter lens TCL is prepared by, in order from the object side, a biconvex positive lens L1, a biconcave negative lens L2 with an aspheric lens surface on the object side, a cemented lens formed by cementing a biconvex positive lens L3 and a negative meniscus lens L4 with a concave surface facing the object side, and a diffractive lens L5 which is a positive meniscus lens with a concave surface facing the object side and has a diffractive surface D formed on the lens surface on the object side, and arranging them in the above-mentioned procedure to manufacture the teleconverter lens TCL.
以上のような構成により、良好な結像性能を有するテレコンバータレンズ、光学系、光学機器及びテレコンバータレンズの製造方法を提供することができる。 The above configuration makes it possible to provide a teleconverter lens, optical system, optical device, and method for manufacturing a teleconverter lens with good imaging performance.
以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図2はマスタレンズMLの構成を示す断面図であり、図4、図6及び図8は、各実施例に係るテレコンバータレンズTCL(TCL1~TCL3)の構成を示す断面図である。 Each embodiment of the present application will be described below with reference to the drawings. Note that FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the master lens ML, and FIGS. 4, 6, and 8 are cross-sectional views showing the configuration of the teleconverter lens TCL (TCL1 to TCL3) in each embodiment.
なお、各実施例には、それぞれのテレコンバータレンズTCL1~TCL3が取り付けられるマスタレンズMLも示している。何れの実施例も、同一の諸元のマスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL1~TCL3が取り付けられている。 Each embodiment also shows the master lens ML to which each teleconverter lens TCL1 to TCL3 is attached. In each embodiment, the teleconverter lenses TCL1 to TCL3 are attached to a master lens ML with the same specifications.
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「E-n」は「×10-n」を示す。 In each embodiment, the aspheric surface is expressed by the following formula (a), where y is the height in the direction perpendicular to the optical axis, S(y) is the distance along the optical axis from the tangent plane of the apex of each aspheric surface at height y to each aspheric surface (amount of sag), r is the radius of curvature (paraxial radius of curvature) of the reference spherical surface, K is the conic constant, and An is the n-th order aspheric coefficient. Note that in the following embodiments, "E-n" represents "×10 -n ".
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
S(y) = (y 2 /r) / {1 + (1 - K x y 2 /r 2 ) 1/2 }
+ A4 x y4 + A6 x y6 + A8 x y8 + A10 x y10 (a)
なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*印を付している。 In each example, the second-order aspheric coefficient A2 is 0. In the table for each example, aspheric surfaces are marked with an * to the right of the surface number.
また、各実施例において、回折面の位相形状ψは、次式(b)によって表される。 In each embodiment, the phase shape ψ of the diffractive surface is expressed by the following equation (b):
ψ(h,n) = (2π/(n×λ0))×(C2h2+C4h4) (b)
但し、
h:光軸に対する垂直方向の高さ
n:回折光の次数
λ0:設計波長
Ci:位相係数(i=2,4)
ψ(h,n) = (2π/(n × λ0)) × ( C2h2 + C4h4 ) (b)
however,
h: Height perpendicular to the optical axis n: Order of diffracted light λ0: Design wavelength Ci: Phase coefficient (i = 2, 4)
また、任意の波長λ、任意の回折次数mに対する式(b)で表される回折光学面の屈折力φDは、最も低次の位相係数C2を用いて、次式(c)のように表される。 Furthermore, the refractive power φD of the diffractive optical surface expressed by equation (b) for an arbitrary wavelength λ and an arbitrary diffraction order m is expressed as the following equation (c) using the lowest-order phase coefficient C2.
φD(λ,n) = -2×C2×n×λ/λ0 (c) φD(λ,n) = -2×C2×n×λ/λ0 (c)
なお、各実施例の表中において、回折面には面番号の右側に#印を付している。 In the tables for each example, diffractive surfaces are marked with a # to the right of the surface number.
[マスタレンズ]
マスタレンズMLは、図2に示すように、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M1と物体側に凸面を向けた平凸正レンズM2とを接合した接合正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズM3、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズM4、両凹負レンズM5、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズM6、両凹負レンズM7、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズM8、両凸正レンズM9、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズM10、開口絞りS、両凸負レンズL11と両凸正レンズL12とを接合した接合負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL14と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL15とを接合した接合正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL17、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL18、両凸正レンズL19、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された負メニスカス形状の負レンズL20、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。
[Master lens]
As shown in FIG. 2, the master lens ML includes, in order from the object side, a cemented positive lens formed by cementing together a negative meniscus lens M1 with a convex surface facing the object side and a plano-convex positive lens M2 with a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens M3 with a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens M4 with a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens M5, a positive meniscus lens M6 with a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens M7, a positive meniscus lens M8 with a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens M9, a positive meniscus lens M10 with a convex surface facing the object side, an aperture stop S, a biconvex negative lens L11, and a biconvex positive lens L12 cemented together. The lens element is made up of a cemented negative lens having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L13 with a convex surface facing the object side, a cemented positive lens having a biconvex positive lens L14 with its object-side lens surface formed into an aspheric shape and a negative meniscus lens L15 with a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L16 with a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens L17 with a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L18 with a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L19, a negative meniscus lens L20 with its object-side lens surface formed into an aspheric shape, and a negative meniscus lens L21 with a concave surface facing the object side.
以下の表1に、マスタレンズMLの諸元の値を掲げる。この表1において、全体諸元に示すfmは全系の焦点距離、FNOmはFナンバー、ωmは半画角[°]、Yは最大像高、BFmは空気換算したバックフォーカス、及び、TLmは空気換算した光学全長の値を表している。ここで、バックフォーカスBFは、最も像側のレンズ面(本実施例では第40面)から像面Iまでの光軸上の距離を示しており、光学全長TLは、最も物体側のレンズ面(本実施例では第1面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄νd及び第5欄ndは、d線(λ=587.6nm)に対するアッベ数及び屈折率を示している。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.000000は省略してある。 The following Table 1 lists the values of the specifications of the master lens ML. In this Table 1, fm, which is shown in the overall specifications, represents the focal length of the entire system, FNOm represents the F-number, ωm represents the half angle of view [°], Y represents the maximum image height, BFm represents the air-equivalent back focus, and TLm represents the air-equivalent total optical length. Here, the back focus BF indicates the distance on the optical axis from the lens surface closest to the image side (surface No. 40 in this embodiment) to the image surface I, and the total optical length TL indicates the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side (surface No. 1 in this embodiment) to the image surface I. In addition, the first column m in the lens data indicates the order (surface number) of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light ray travels, the second column r indicates the radius of curvature of each lens surface, the third column d indicates the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (surface spacing), and the fourth column νd and the fifth column nd indicate the Abbe number and refractive index for the d line (λ = 587.6 nm). Also, a radius of curvature of 0.0000 indicates a flat surface, and the refractive index of air, 1.000000, has been omitted.
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。 The focal length f, radius of curvature r, surface spacing d, and other length units listed in the following specifications are generally in "mm," but this is not limited to this because the optical system provides the same optical performance even when proportionally enlarged or reduced. The explanations of these symbols and the specifications table also apply to the following examples.
(表1)マスタレンズ
[全体諸元]
fm = 196.000
FNOm = 2.878
ωm = 6.136°
Y = 21.70
BFm = 32.547
TLm = 232.433
[レンズデータ]
m r d νd nd
物面 ∞
1 116.2423 2.8000 29.12 2.001000
2 85.0631 9.7000 82.57 1.497820
3 0.0000 0.1000
4 92.0132 7.7000 95.25 1.433852
5 696.9876 49.5274
6 59.5059 1.9000 65.44 1.603000
7 31.9138 10.3000
8 -185.1020 1.6000 82.57 1.497820
9 108.1171 0.8000
10 41.1067 3.7000 27.35 1.663819
11 64.1222 5.5000
12 -71.7484 1.9000 82.57 1.497820
13 88.6525 1.6071
14 69.5450 3.2000 17.98 1.945950
15 201.9972 2.3656
16 126.1730 4.7000 82.57 1.497820
17 -126.1730 0.1000
18 47.6776 3.8500 82.57 1.497820
19 122.6982 8.1230
20 0.0000 3.5000 開口絞りS
21 -84.8430 1.8000 20.88 1.922860
22 51.8412 5.0000 82.57 1.497820
23 -171.0866 1.4835
24 110.4711 1.7000 32.35 1.850260
25 60.9020 2.0000
26* 58.6240 7.7000 66.89 1.592010
27 -57.5104 1.7000 36.40 1.620040
28 -95.6311 1.3000
29 58.4576 2.7000 34.92 1.801000
30 135.4103 4.1032
31 -369.9204 2.0000 17.98 1.945950
32 -98.7678 0.8000
33 1320.8593 1.2500 53.96 1.713000
34 37.1386 27.7126
35 119.5718 3.8500 35.77 1.902650
36 -119.5718 3.9138
37* -80.2212 1.9000 63.84 1.516120
38 -307.4896 4.1000
39 -55.1271 1.9000 60.71 1.563840
40 -276.4823 32.5472
像面 ∞
(Table 1) Master lens [overall specifications]
fm = 196.000
FNOm = 2.878
ωm = 6.136°
Y = 21.70
BFm = 32.547
TLm = 232.433
[Lens data]
m r d ν d nd
Surface ∞
1 116.2423 2.8000 29.12 2.001000
2 85.0631 9.7000 82.57 1.497820
3 0.0000 0.1000
4 92.0132 7.7000 95.25 1.433852
5 696.9876 49.5274
6 59.5059 1.9000 65.44 1.603000
7 31.9138 10.3000
8 -185.1020 1.6000 82.57 1.497820
9 108.1171 0.8000
10 41.1067 3.7000 27.35 1.663819
11 64.1222 5.5000
12 -71.7484 1.9000 82.57 1.497820
13 88.6525 1.6071
14 69.5450 3.2000 17.98 1.945950
15 201.9972 2.3656
16 126.1730 4.7000 82.57 1.497820
17 -126.1730 0.1000
18 47.6776 3.8500 82.57 1.497820
19 122.6982 8.1230
20 0.0000 3.5000 Aperture S
21 -84.8430 1.8000 20.88 1.922860
22 51.8412 5.0000 82.57 1.497820
23 -171.0866 1.4835
24 110.4711 1.7000 32.35 1.850260
25 60.9020 2.0000
26* 58.6240 7.7000 66.89 1.592010
27 -57.5104 1.7000 36.40 1.620040
28 -95.6311 1.3000
29 58.4576 2.7000 34.92 1.801000
30 135.4103 4.1032
31 -369.9204 2.0000 17.98 1.945950
32 -98.7678 0.8000
33 1320.8593 1.2500 53.96 1.713000
34 37.1386 27.7126
35 119.5718 3.8500 35.77 1.902650
36 -119.5718 3.9138
37* -80.2212 1.9000 63.84 1.516120
38 -307.4896 4.1000
39 -55.1271 1.9000 60.71 1.563840
40 -276.4823 32.5472
Image plane ∞
このマスタレンズMLにおいて、第26面及び第37面は非球面形状に形成されている。次の表2に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。 In this master lens ML, surfaces 26 and 37 are formed aspheric. Table 2 below shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each of the aspheric constants A4 to A10.
(表2)
[非球面データ]
面 K A4 A6 A8 A10
26 1.0000 -2.02109E-06 9.22834E-10 -6.78340E-12 2.57624E-14
37 1.0000 1.26934E-06 1.09611E-09 -5.25758E-12 2.06460E-14
(Table 2)
[Aspheric data]
Face K A4 A6 A8 A10
26 1.0000 -2.02109E-06 9.22834E-10 -6.78340E-12 2.57624E-14
37 1.0000 1.26934E-06 1.09611E-09 -5.25758E-12 2.06460E-14
このマスタレンズMLの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図3に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)、FはF線(λ=486.1nm)、CはC線(λ=656.3nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図において、実線はメリジオナルのコマを、破線はスキュー光線のY方向(メリジオナル)とZ方向(サジタル)をそれぞれ示す。また、以降に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの各収差図より、マスタレンズMLは、諸収差が良好に補正されていることがわかる。 The spherical aberration, astigmatism, distortion, chromatic aberration, and coma diagrams of this master lens ML are shown in Figure 3. In each aberration diagram, FNO indicates the F-number, and Y indicates the image height. In the spherical aberration diagram, the F-number value corresponding to the maximum aperture is shown, in the astigmatism diagram and distortion diagram, the maximum value of the image height is shown, and in the coma diagram, the value of each image height is shown. d indicates the d-line (λ = 587.6 nm), g indicates the g-line (λ = 435.8 nm), F indicates the F-line (λ = 486.1 nm), and C indicates the C-line (λ = 656.3 nm). In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image surface, and the dashed line indicates the meridional image surface. In the coma diagram, the solid line indicates the meridional coma, and the dashed line indicates the Y direction (meridional) and Z direction (sagittal) of the skew ray, respectively. Additionally, the same symbols as in this embodiment are used in the aberration diagrams of each embodiment shown below. From these aberration diagrams, it can be seen that the master lens ML has various aberrations well corrected.
[第1実施例]
図4は、上述したマスタレンズMLに第1実施例に係るテレコンバータレンズTCL1が取り付けられた光学系OL1の構成を示す図である。
[First embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an optical system OL1 in which a teleconverter lens TCL1 according to the first embodiment is attached to the master lens ML described above.
光学系OL1を構成するテレコンバータレンズTCL1は、物体側から順に、両凸正レンズL1、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹形状の負レンズL2と両凸正レンズL3と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL4とを接合した接合負レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ(特定正レンズ)の物体側のレンズ面に回折面Dが形成された回折レンズL5から構成されている。 The teleconverter lens TCL1 that constitutes the optical system OL1 is composed of, in order from the object side, a biconvex positive lens L1, a biconcave negative lens L2 whose object side lens surface is formed into an aspheric shape, a cemented negative lens formed by cementing a biconvex positive lens L3 and a negative meniscus lens L4 whose concave surface faces the object side, and a diffractive lens L5 in which a diffractive surface D is formed on the object side lens surface of a positive meniscus lens (specified positive lens) whose concave surface faces the object side.
以下の表3に、第1実施例に係るテレコンバータレンズTCL1の諸元の値を掲げる。この表3において、全体諸元におけるfはテレコンバータレンズTCL1の全系の焦点距離を、faは光学系OL1の焦点距離(マスタレンズMLとテレコンバータレンズTCL1の合成焦点距離)、FNOaは光学系OL1のFナンバー(合成Fナンバー)、ωaは光学系OL1の半画角、Yは光学系OL1の最大像高、Bfaは光学系OL1の空気換算したバックフォーカス、TLaは光学系OL1の空気換算した光学全長を表している。この符号の説明は、以降の実施例においても同様である。 The following Table 3 lists the values of the specifications of the teleconverter lens TCL1 in the first embodiment. In this Table 3, f in the overall specifications represents the focal length of the entire system of the teleconverter lens TCL1, fa represents the focal length of the optical system OL1 (composite focal length of the master lens ML and the teleconverter lens TCL1), FNOa represents the F-number (composite F-number) of the optical system OL1, ωa represents the half angle of view of the optical system OL1, Y represents the maximum image height of the optical system OL1, Bfa represents the air-equivalent back focus of the optical system OL1, and TLa represents the air-equivalent total optical length of the optical system OL1. The explanation of these symbols is the same in the following embodiments.
また、マスタレンズMLのレンズデータは既に表1に示しているため、表3のレンズデータには、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL1を装着したときの、マスタレンズMLの最も像側の面である第40面の値と以降のテレコンバータレンズTCL1の値を示す。したがって、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL1を装着したときの光学系OL1のレンズデータは、表1に示す第1面から第39面までのデータと、表3に示す第40面以降のデータで表される。 In addition, since the lens data of the master lens ML is already shown in Table 1, the lens data in Table 3 shows the values of the 40th surface of the master lens ML, which is the surface closest to the image side, and the values of the subsequent teleconverter lenses TCL1 when the teleconverter lens TCL1 is attached to the master lens ML. Therefore, the lens data of the optical system OL1 when the teleconverter lens TCL1 is attached to the master lens ML is represented by the data of the 1st to 39th surfaces shown in Table 1, and the data of the 40th and subsequent surfaces shown in Table 3.
(表3)第1実施例
[全体諸元]
f = -101.095
fa = 274.123
FNOa = 4.025
ωa = 4.374°
Y = 21.70
BFa = 10.055
TLa = 247.986
[レンズデータ]
m r d νd nd
40 -276.4823 3.9922
41 162.0565 4.0500 22.74 1.808090
42 -66.8770 4.0897
43* -40.6283 1.2500 37.23 1.882020
44 29.3716 11.9646 35.27 1.592700
45 -20.1549 1.2500 26.94 2.050898
46 -96.2968 4.2680
47# -56.6787 7.1805 52.20 1.517420
48 -27.2719 10.0547
像面 ∞
(Table 3) First Example [Overall Specifications]
f = -101.095
f a = 274.123
FNOa = 4.025
ωa = 4.374°
Y = 21.70
BFa = 10.055
TLa = 247.986
[Lens data]
m r d ν d nd
40 -276.4823 3.9922
41 162.0565 4.0500 22.74 1.808090
42 -66.8770 4.0897
43* -40.6283 1.2500 37.23 1.882020
44 29.3716 11.9646 35.27 1.592700
45 -20.1549 1.2500 26.94 2.050898
46 -96.2968 4.2680
47# -56.6787 7.1805 52.20 1.517420
48 -27.2719 10.0547
Image plane ∞
このテレコンバータレンズTCL1において、第43面は非球面形状に形成されている。次の表4に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。 In this teleconverter lens TCL1, surface 43 is formed aspherically. Table 4 below shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each aspheric constant A4 to A10.
(表4)
[非球面データ]
面 K A4 A6 A8 A10
43 1.0000 5.56880E-06 -9.20130E-09 7.90410E-11 -3.08340E-13
(Table 4)
[Aspheric data]
Face K A4 A6 A8 A10
43 1.0000 5.56880E-06 -9.20130E-09 7.90410E-11 -3.08340E-13
このテレコンバータレンズTCL1において、第47面は回折面である。以下の表5に回折面データ、すなわち設計波長λ0、次数n並びに各位相係数C2、C4の値を示す。 In this teleconverter lens TCL1, surface 47 is a diffractive surface. Table 5 below shows the diffractive surface data, i.e., the design wavelength λ0, the order n, and the values of each phase coefficient C2 and C4.
(表5)
[回折面データ]
m λ0 n C2 C4
47 587.6 1.0 1.45000E-04 4.43000E-07
(Table 5)
[Diffraction surface data]
m λ0 n C2 C4
47 587.6 1.0 1.45000E-04 4.43000E-07
マスタレンズMLとテレコンバータレンズTCL1とからなる光学系OL1の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図5に示す。これらの各収差図より、テレコンバータレンズTCL1を含む光学系OL1は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。 Figure 5 shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration diagrams of the optical system OL1 consisting of the master lens ML and the teleconverter lens TCL1. From these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL1 including the teleconverter lens TCL1 has various aberrations well corrected.
[第2実施例]
図6は、上述したマスタレンズMLに第2実施例に係るテレコンバータレンズTCL2が取り付けられた光学系OL2の構成を示す図である。
[Second embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an optical system OL2 in which a teleconverter lens TCL2 according to the second embodiment is attached to the master lens ML described above.
光学系OL2を構成するテレコンバータレンズTCL2は、物体側から順に、両凸正レンズL1、両凹負レンズL2と両凸正レンズL3とを接合した接合負レンズ、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の負レンズL4、及び、物体側に平面を向けた平凸正レンズ(特定正レンズ)の物体側のレンズ面に回折面Dが形成された回折レンズL5から構成されている。 The teleconverter lens TCL2 constituting the optical system OL2 is composed of, in order from the object side, a biconvex positive lens L1, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L2 and a biconvex positive lens L3, a negative meniscus lens L4 with its concave surface facing the object side and its lens surface on the object side and its lens surface on the image side formed with aspheric shapes, and a diffractive lens L5 with a diffractive surface D formed on the object side lens surface of a plano-convex positive lens (specified positive lens) with a flat surface facing the object side.
以下の表6に、第2実施例に係るテレコンバータレンズTCL2の諸元の値を掲げる。なお、マスタレンズMLのレンズデータは既に表1に示しているため、表6のレンズデータには、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL2を装着したときの、マスタレンズMLの最も像側の面である第40面の値と以降のテレコンバータレンズTCL2の値を示す。したがって、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL2を装着したときの光学系OL2のレンズデータは、表1に示す第1面から第39面までのデータと、表6に示す第40面以降のデータで表される。 Table 6 below lists the values of the specifications of the teleconverter lens TCL2 in the second embodiment. Note that since the lens data of the master lens ML has already been shown in Table 1, the lens data in Table 6 shows the values of the 40th surface of the master lens ML, which is the surface closest to the image side, and the values of the subsequent teleconverter lenses TCL2 when the teleconverter lens TCL2 is attached to the master lens ML. Therefore, the lens data of the optical system OL2 when the teleconverter lens TCL2 is attached to the master lens ML is represented by the data of the 1st to 39th surfaces shown in Table 1, and the data of the 40th and subsequent surfaces shown in Table 6.
(表6)第2実施例
[全体諸元]
f = -110.158
fa = 274.127
FNOa = 4.250
ωa = 4.388°
Y = 21.70
BFa = 13.372
TLa = 249.177
[レンズデータ]
m r d νd nd
40 -276.4823 4.0000
41 94.3781 4.1630 20.36 1.892860
42 -67.0448 3.1379
43 -41.5374 1.2000 26.94 2.050898
44 19.6703 8.7114 27.51 1.755199
45 -221.8166 2.8804
46* -42.0485 1.4000 29.83 1.951499
47* -6317.6373 0.7711
48# 0.0000 9.6550 64.14 1.516800
49 -26.3976 13.3722
像面 ∞
(Table 6) Second Example [Overall Specifications]
f = -110.158
f a = 274.127
FNOa = 4.250
ωa = 4.388°
Y = 21.70
BFa = 13.372
TLa = 249.177
[Lens data]
m r d ν d nd
40 -276.4823 4.0000
41 94.3781 4.1630 20.36 1.892860
42 -67.0448 3.1379
43 -41.5374 1.2000 26.94 2.050898
44 19.6703 8.7114 27.51 1.755199
45 -221.8166 2.8804
46* -42.0485 1.4000 29.83 1.951499
47* -6317.6373 0.7711
48# 0.0000 9.6550 64.14 1.516800
49 -26.3976 13.3722
Image plane ∞
このテレコンバータレンズTCL2において、第46面及び第47面は非球面形状に形成されている。次の表7に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。 In this teleconverter lens TCL2, surfaces 46 and 47 are aspheric. Table 7 below shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each aspheric constant A4 to A10.
(表7)
[非球面データ]
面 K A4 A6 A8 A10
46 -15.6386 -1.71660E-05 3.44620E-08 -1.32520E-10 1.96330E-13
47 -0.2923E+06 4.67600E-06 -5.11750E-08 1.06390E-10 -1.56130E-13
(Table 7)
[Aspheric data]
Face K A4 A6 A8 A10
46 -15.6386 -1.71660E-05 3.44620E-08 -1.32520E-10 1.96330E-13
47 -0.2923E+06 4.67600E-06 -5.11750E-08 1.06390E-10 -1.56130E-13
このテレコンバータレンズTCL2において、第48面は回折面である。以下の表8に回折面データ、すなわち設計波長λ0、次数n並びに各位相係数C2、C4の値を示す。 In this teleconverter lens TCL2, surface 48 is a diffractive surface. Table 8 below shows the diffractive surface data, i.e., the design wavelength λ0, the order n, and the values of each phase coefficient C2 and C4.
(表8)
[回折面データ]
m λ0 n C2 C4
48 587.6 1.0 2.65000E-04 4.02000E-07
Table 8
[Diffraction surface data]
m λ0 n C2 C4
48 587.6 1.0 2.65000E-04 4.02000E-07
マスタレンズMLとテレコンバータレンズTCL2とからなる光学系OL2の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図7に示す。これらの各収差図より、テレコンバータレンズTCL2を含む光学系OL2は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。 Figure 7 shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration diagrams of the optical system OL2 consisting of the master lens ML and the teleconverter lens TCL2. From these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL2 including the teleconverter lens TCL2 has various aberrations well corrected.
[第3実施例]
図8は、上述したマスタレンズMLに第3実施例に係るテレコンバータレンズTCL3が取り付けられた光学系OL3の構成を示す図である。
[Third Example]
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an optical system OL3 in which a teleconverter lens TCL3 according to the third embodiment is attached to the master lens ML described above.
光学系OL3を構成するテレコンバータレンズTCL3は、物体側から順に、両凸正レンズL1、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹形状の負レンズL2と両凸正レンズL3とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズL4と両凸正レンズL5と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL6とを接合した接合負レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL7、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ(特定正レンズ)の物体側のレンズ面に回折面Dが形成された回折レンズL8から構成されている。 The teleconverter lens TCL3 constituting the optical system OL3 is composed of, in order from the object side, a biconvex positive lens L1, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L2 with an aspheric lens surface on the object side to a biconvex positive lens L3, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L4, a biconvex positive lens L5 and a negative meniscus lens L6 with a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L7 with a concave surface facing the object side, and a diffractive lens L8 in which a diffractive surface D is formed on the object side lens surface of a positive meniscus lens (specified positive lens) with a concave surface facing the object side.
以下の表9に、第3実施例に係るテレコンバータレンズTCL3の諸元の値を掲げる。なお、マスタレンズMLのレンズデータは既に表1に示しているため、表9のレンズデータには、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL3を装着したときの、マスタレンズMLの最も像側の面である第40面の値と以降のテレコンバータレンズTCL3の値を示す。したがって、マスタレンズMLにテレコンバータレンズTCL3を装着したときの光学系OL3のレンズデータは、表1に示す第1面から第39面までのデータと、表9に示す第40面以降のデータで表される。 Table 9 below lists the values of the specifications of the teleconverter lens TCL3 in the third embodiment. Note that since the lens data of the master lens ML has already been shown in Table 1, the lens data in Table 9 shows the values of the 40th surface of the master lens ML, which is the surface closest to the image side, and the values of the subsequent teleconverter lenses TCL3 when the teleconverter lens TCL3 is attached to the master lens ML. Therefore, the lens data of the optical system OL3 when the teleconverter lens TCL3 is attached to the master lens ML is represented by the data of the 1st to 39th surfaces shown in Table 1, and the data of the 40th and subsequent surfaces shown in Table 9.
(表9)第3実施例
[全体諸元]
f = -66.558
fa = 391.997
FNOa = 5.756
ωa = 3.129°
Y = 21.70
BFa = 9.156
TLa = 261.766
[レンズデータ]
m r d νd nd
40 -276.4823 3.9922
41 70.2166 4.1000 30.05 1.698950
42 -56.8450 3.0327
43* -32.8691 1.0000 40.39 1.854000
44 16.0992 8.2000 28.46 1.728250
45 -47.0798 1.1597
46 -40.9426 1.0000 26.94 2.050898
47 24.9501 11.7078 30.13 1.698947
48 -14.4836 1.1000 26.94 2.050898
49 -52.0176 2.4551
50 -53.0373 1.4000 26.94 2.050898
51 -168.8728 1.0000
52# -273.3168 12.5762 52.20 1.517420
53 -22.8743 9.1556
像面 ∞
(Table 9) Third Example [Overall Specifications]
f = -66.558
f a = 391.997
FNOa = 5.756
ωa = 3.129°
Y = 21.70
BFa = 9.156
TLa = 261.766
[Lens data]
m r d ν d nd
40 -276.4823 3.9922
41 70.2166 4.1000 30.05 1.698950
42 -56.8450 3.0327
43* -32.8691 1.0000 40.39 1.854000
44 16.0992 8.2000 28.46 1.728250
45 -47.0798 1.1597
46 -40.9426 1.0000 26.94 2.050898
47 24.9501 11.7078 30.13 1.698947
48 -14.4836 1.1000 26.94 2.050898
49 -52.0176 2.4551
50 -53.0373 1.4000 26.94 2.050898
51 -168.8728 1.0000
52# -273.3168 12.5762 52.20 1.517420
53 -22.8743 9.1556
Image plane ∞
このテレコンバータレンズTCL3において、第43面は非球面形状に形成されている。次の表10に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。 In this teleconverter lens TCL3, surface 43 is formed aspherically. Table 10 below shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each aspheric constant A4 to A10.
(表10)
[非球面データ]
面 K A4 A6 A8 A10
43 1.0000 1.35720E-05 -3.41470E-08 3.73080E-10 -2.61940E-12
(Table 10)
[Aspheric data]
Face K A4 A6 A8 A10
43 1.0000 1.35720E-05 -3.41470E-08 3.73080E-10 -2.61940E-12
このテレコンバータレンズTCL3において、第52面は回折面である。以下の表11に回折面データ、すなわち設計波長λ0、次数n並びに各位相係数C2、C4の値を示す。 In this teleconverter lens TCL3, surface 52 is a diffractive surface. Table 11 below shows the diffractive surface data, i.e., the design wavelength λ0, the order n, and the values of each phase coefficient C2 and C4.
(表11)
[回折面データ]
m λ0 n C2 C4
52 587.6 1.0 4.60000E-04 -1.35000E-07
Table 11
[Diffraction surface data]
m λ0 n C2 C4
52 587.6 1.0 4.60000E-04 -1.35000E-07
マスタレンズMLとテレコンバータレンズTCL3とからなる光学系OL3の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図9に示す。これらの各収差図より、テレコンバータレンズTCL3を含む光学系OL3は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。 Figure 9 shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration diagrams of the optical system OL3 consisting of the master lens ML and the teleconverter lens TCL3. From these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL3 including the teleconverter lens TCL3 has various aberrations well corrected.
[条件式対応値]
第1実施例(テレコンバータレンズTCL1及び光学系OL1)~第3実施例(テレコンバータレンズTCL3及び光学系OL3)の条件式(1)~(9)の数値を以下に記載する。
(1)f/fpf
(2)β
(3)L
(4)νp
(5)np
(6)Lpf/TL
(7)1/rpf
(8){f/(fpf×β^2)}×100
(9)(BF/TL)/β
第1実施例 第2実施例 第3実施例
fpf -3448.276 -1886.792 -1086.957
Lpf 17.235 23.027 21.732
(1) 0.029 0.058 0.061
(2) 1.399 1.399 2.000
(3) 28.555 28.563 28.555
(4) 52.20 64.14 52.20
(5) 1.517420 1.516800 1.517420
(6) 0.358 0.467 0.351
(7) -0.01764 0.00000 -0.00337
(8) 1.499 2.985 1.531
(9) 0.149 0.194 0.074
[Conditional expression corresponding value]
The values of conditional expressions (1) to (9) of the first embodiment (teleconverter lens TCL1 and optical system OL1) to the third embodiment (teleconverter lens TCL3 and optical system OL3) are listed below.
(1) f/fpf
(2) β
(3) L
(4) vp
(5) np
(6) Lpf/TL
(7) 1/rpf
(8) {f/(fpf×β^2)}×100
(9) (BF/TL)/β
First Example Second Example Third Example fpf -3448.276 -1886.792 -1086.957
Lpf 17.235 23.027 21.732
(1) 0.029 0.058 0.061
(2) 1.399 1.399 2.000
(3) 28.555 28.563 28.555
(4) 52.20 64.14 52.20
(5) 1.517420 1.516800 1.517420
(6) 0.358 0.467 0.351
(7) -0.01764 0.00000 -0.00337
(8) 1.499 2.985 1.531
(9) 0.149 0.194 0.074
1 カメラ(光学機器) OL1~OL3 光学系 ML マスタレンズ
TCL(TCL1~TCL3) テレコンバータレンズ D 回折面
1 Camera (optical equipment) OL1-OL3 Optical system ML Master lens TCL (TCL1-TCL3) Teleconverter lens D Diffraction surface
Claims (13)
回折面を有し、
前記回折面は、次式の条件を満足する正の単レンズに形成されているテレコンバータレンズ。
40.00 < νp < 100.00
1.40 < np < 1.90
但し、
νp:前記正の単レンズの媒質のd線に対するアッベ数
np:前記正の単レンズの媒質のd線に対する屈折率 A teleconverter lens is disposed on the image side of a master lens and expands the focal length of an entire optical system including the master lens,
It has a diffractive surface,
The diffractive surface is formed on a positive single lens that satisfies the following condition:
40.00 < νp < 100.00
1.40 < np < 1.90
however,
νp: Abbe number of the medium of the positive single lens for the d line np: refractive index of the medium of the positive single lens for the d line
0.010 < f/fpf < 0.100
但し、
f:前記テレコンバータレンズの焦点距離
fpf:前記回折面の焦点距離 2. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
0.010 < f/fpf < 0.100
however,
f: focal length of the teleconverter lens fpf: focal length of the diffractive surface
1.10 < β < 2.50
但し、
β:前記テレコンバータレンズの倍率 3. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
1.10 < β < 2.50
however,
β: Magnification of the teleconverter lens
10.00mm < L < 49.00mm
但し、
L:前記マスタレンズに前記テレコンバータレンズを装着していない際の前記マスタレンズの像面から、前記テレコンバータレンズを装着した際の前記テレコンバータレンズの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離 4. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
10.00mm < L < 49.00mm
however,
L: the distance on the optical axis from the image plane of the master lens when the teleconverter lens is not attached to the master lens to the lens surface of the teleconverter lens closest to the object when the teleconverter lens is attached
0.15 < Lpf/TL < 0.75
但し、
Lpf:前記マスタレンズに前記テレコンバータレンズを装着した際の前記回折面から像面までの光軸上の距離
TL:前記マスタレンズに前記テレコンバータレンズを装着した際の前記テレコンバータレンズの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離 5. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
0.15 < Lpf/TL < 0.75
however,
Lpf: the distance on the optical axis from the diffraction surface to the image plane when the teleconverter lens is attached to the master lens. TL: the distance on the optical axis from the lens surface of the teleconverter lens closest to the object to the image plane when the teleconverter lens is attached to the master lens.
1/rpf ≦ 0.00mm-1
但し、
rpf:物体側に凸面を正としたときの、前記回折面の基準球面の曲率半径 6. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
1/rpf≦0.00mm
however,
rpf: radius of curvature of the reference sphere of the diffractive surface when the convex surface on the object side is positive
0.80 < {f/(fpf×β^2)}×100 < 5.00
但し、
f:前記テレコンバータレンズの全系の焦点距離
fpf:前記回折面の焦点距離
β:前記テレコンバータレンズの倍率 7. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
0.80 < {f/(fpf x β^2)} x 100 < 5.00
however,
f: focal length of the entire system of the teleconverter lens, fpf: focal length of the diffractive surface, β: magnification of the teleconverter lens.
0.05 < (BF/TL)/β < 0.25
但し、
BF:前記マスタレンズに前記テレコンバータレンズを装着した際のバックフォーカス
TL:前記マスタレンズに前記テレコンバータレンズを装着した際の、前記テレコンバータレンズの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
β:前記テレコンバータレンズの倍率 9. The teleconverter lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
0.05 < (BF/TL)/β < 0.25
however,
BF: back focus when the teleconverter lens is attached to the master lens TL: distance on the optical axis from the lens surface of the teleconverter lens closest to the object to the image plane when the teleconverter lens is attached to the master lens β: magnification of the teleconverter lens
前記最も像側のレンズは、次式の条件を満足する正の単レンズである光学系。
40.00 < νp < 70.00
1.40 < np ≦ 1.517420
但し、
νp:前記正の単レンズの媒質のd線に対するアッベ数
np:前記正の単レンズの媒質のd線に対する屈折率 The lens closest to the image has a diffractive surface.
The optical system in which the lens closest to the image side is a positive single lens that satisfies the following condition:
40.00 < νp < 70.00
1.40 < np ≦ 1.517420
however,
νp: Abbe number of the medium of the positive single lens for the d line np: refractive index of the medium of the positive single lens for the d line
0.05 < Lpf/TL < 0.50
但し、
Lpf:前記回折面から像面までの光軸上の距離
TL:前記光学系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離 11. The optical system according to claim 10 , which satisfies the following condition:
0.05 < Lpf/TL < 0.50
however,
Lpf: distance on the optical axis from the diffractive surface to the image plane TL: distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the optical system to the image plane
1/rpf ≦ 0.00mm-1
但し
rpf:物体側に凸面を正としたときの、前記回折面の基準球面の曲率半径 12. The optical system according to claim 10, which satisfies the following condition:
1/rpf≦0.00mm
Where rpf: radius of curvature of the reference sphere of the diffractive surface when the convex surface facing the object side is positive
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