JP5202004B2

JP5202004B2 - 接合レンズ及びそれを有する光学系並びに接合レンズの製造方法

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Description

本発明は、接合レンズ及びそれを有する光学系並びに接合レンズの製造方法に関し、例えば銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクター、複写機等の光学系に用いられるのに好適なものである。

近年のデジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器に用いられる光学系は高性能であり、全体が小型軽量であることが求められている。一般的に、光学系は小型化を図るほど諸収差、特に軸上色収差及び倍率色収差に代表される色収差が多く発生し、光学性能が低下する傾向にある。

既存のガラス等の光学材料のみを用いた光学系では、高性能化と小型軽量化を同時に満足することが難しい。このような課題を解決する手段として、光学系の一部のレンズの材料に異常分散材料を用いて色消し（色収差の補正）をする方法が知られている。

近年、異常分散特性を持つ固体材料（光学材料）として、透明媒体にIndium-Tin Oxide（ＩＴＯ）微粒子やＴｉＯ_２微粒子を分散させた混合体や、樹脂から成る固体材料を組み合わせて使用したものが提案されている。そして、これらの材料より成るレンズを用いて色消しを行った光学系が知られている（特許文献１）。
特開２００７−１６３９６４号

異常分散特性を有する固体材料より成る光学素子を光学系中に複数用いると、光学系全体の色収差の補正がより容易になり、光学系全体の小型化を図りつつ高い光学性能を得るのが容易となる。

従来、異常分散特性を有する固体材料より成る光学素子を複数用いるとき、それらを接合せず、独立して光学系の複数位置に用いていた。

このような構成の場合、異常分散性を有する固体材料より成る光学素子を一連の工程によって連続して製造することが困難となる。

すなわち、これらを製造するための手段を複数用いる必要があり、製造プロセス及び製造装置が複雑になってくる。

また、光学系中の異なる位置に、異常分散性を有する固体材料より成る複数の光学素子を分離して配置すると、環境の変動があったときに、個々の光学素子が受ける影響が各々異なってくる。

そうすると、個々の光学素子で光学性能の変化が異なってきて、全体として光学性能が大きく変化してしまう。このように異常分散特性を有する固体材料より成る光学素子を複数に分離して配置すると、耐環境特性が低下する場合がある。

又、異常分散特性を有する固体材料より成る光学素子を複数配置すれば、１つの場合に比べて色収差の補正が容易になる。しかしながら光学系中に異常分散性を有する固体材料より成る光学素子を単に複数配置しても、異常分散特性の値や屈折力等を適切に設定しないと色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るのは難しい。

本発明は、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる、製造が容易で、耐環境性に優れた接合レンズ及びそれを有する光学系並びに接合レンズの製造方法の提供を目的とする。

本発明の接合レンズは、互いに異なる固体材料で構成された第１、第２、第３光学素子を有し、前記第３光学素子と前記第１光学素子とが接合されており、前記第１光学素子と前記第２光学素子とが接合されている接合レンズであって、
前記第１、第２光学素子の光入射面と光出射面は共に屈折面であり、
前記第１、第２光学素子の材料のｇ線とＦ線に関する異常分散性を各々ΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２、前記第１、第２光学素子の光入射面と光出射面が共に空気に接する面としたときの前記第１、第２光学素子の屈折力を各々φ１、φ２とするとき、
｜ΔθｇＦ１｜＞０．０２７２
｜ΔθｇＦ２｜＞０．０２７２
ΔθｇＦ１×ΔθｇＦ２＜０
φ１×φ２＜０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、色収差の補正が良好に行われ、かつ製造が容易で、耐環境性に優れた、高い光学性能を有する接合レンズ及びそれを有する光学系並びに接合レンズの製造方法を提供できる。

以下、本発明の接合レンズおよびそれを有する光学系について説明する。

本発明の接合レンズは、互いに異なる固体材料（部分分散比が異なる）で構成された第１、第２、第３光学素子を有し、透明板等の光学素子（第３光学素子）と第１光学素子が接合されており、第１光学素子と第２光学素子が接合されている。

接合された第１、第２光学素子の光入射面と光出射面は共に屈折面であり、屈折作用するように第３光学素子の少なくとも一方の面に接合されている。

そして本発明の接合レンズは、デジタルカメラ・銀塩フィルム用カメラ・デジタルビデオカメラ・ビデオカメラ・望遠鏡・双眼鏡・複写機・プロジェクター等の光学機器の光学系として、又は光学系の一部に用いられる。

尚、第１、第２、第３光学素子を構成する各固体材料は、光学系に適用して使用する状態で固体の材料を指し、製造時などの光学系を使用する前での状態は、どのような状態であっても良い。例えば、製造時には液体材料であっても、それを硬化させて固体材料としたものも、ここでいう固体材料に該当する。

また、第１、第２光学素子は、屈折作用でパワー（屈折力）を生じる、例えば屈折レンズ等を意味し、回折作用でパワーが生じる回折光学素子を含まない。

本発明の接合レンズの一部を構成する第１、第２光学素子の材料のｇ線とＦ線に関する異常分散性を各々ΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２とする。又第１、第２光学素子の光入射面と光出射面が共に空気に接する面としたときの該第１、第２光学素子の屈折力を各々φ１、φ２とする。

このとき
｜ΔθｇＦ１｜＞０．０２７２ ‥‥‥（１）
｜ΔθｇＦ２｜＞０．０２７２ ‥‥‥（２）
ΔθｇＦ１×ΔθｇＦ２＜０ ‥‥‥（３）
φ１×φ２＜０ ‥‥‥（４）
なる条件式を満足している。

尚、本発明の接合レンズの一部を構成する第１、第２光学素子は次の諸条件のうち、１以上を満足するのが良く、これによれば各条件の対応した効果が得られる。

第１、第２光学素子の材料のｄ線に関するアッベ数を各々νｄ１、νｄ２とする。

第１、第２光学素子の材料のｇ線とｄ線に関する異常分散特性を各々Δθｇｄ１、Δθｇｄ２とする。このとき
νｄ１＜６０ ‥‥‥（５）
νｄ２＜６０ ‥‥‥（６）
ΔθｇＦ１×φ１＞０ ‥‥‥（７）
ΔθｇＦ２×φ２＞０ ‥‥‥（８）
｜Δθｇｄ１｜＞０．０３８ ‥‥‥（９）
｜Δθｇｄ２｜＞０．０３８ ‥‥‥（１０）
Δθｇｄ１×Δθｇｄ２＜０ ‥‥‥（１１）
ΔθｇＦ１×Δθｇｄ１＞０ ‥‥‥（１２）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

尚、本発明における固体材料の異常分散性ΔθｇＦ、Δθｇｄ及びアッベ数νｄは次のとおりである。

フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。このときアッベ数νｄ、ｇ線とｄ線に関する部分分散比θｇｄ、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは次のとおりである。

νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇｄ＝（Ｎｇ−Ｎｄ）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
ｇ線とｄ線に関する異常分散性Δθｇｄ、及びｇ線とＦ線に関する異常分散性ΔθｇＦは次のとおりである。一般的な光学材料の部分分散比は、アッベ数の変化に対してほぼ同傾向に変化する。このときの部分分散比の標準値θｇｄ０、θｇＦ０をｄ線に関するアッベ数νdの関数として以下のように表す。
θｇｄ０＝−１．６８７×１０^−７νｄ^３＋５．７０２×１０^−５νｄ^２
−６．６０３×１０^−３νｄ＋１．４６２
θｇＦ０＝−１．６６５×１０^−７νｄ^３＋５．２１３×１０^−５νｄ^２
−５．６５６×１０^−３νｄ＋０．７２７８
このとき、異常分散性とはこの標準値からの差分を指す。すなわち異常分散性Δθｇｄ、ΔθｇＦは各々
Δθｇｄ＝θｇｄ−θｇｄ０
ΔθｇＦ＝θｇＦ−θｇＦ０
と表される。

本発明の接合レンズの一部を構成する第１、第２光学素子が第３光学素子（レンズ）の凸面上に形成されるときは、
φ１＜０ ‥‥‥（１３）
０＜φ２ ‥‥‥（１３）
なる条件を満足する形状より成っていることが好ましい。

逆に第１、第２光学素子が、第３光学素子（レンズ）の凹面上に形成されるときは、
０＜φ１ ‥‥‥（１４）
φ２＜０ ‥‥‥（１４）
なる条件を満足する形状より成っていることが好ましい。

次に、前述の各条件式の技術的意味について説明する。

本発明の接合レンズを構成する第１、第２光学素子は、条件式（１）から（３）を満足する固体材料から成り、かつ条件式（４）を満足する屈折力より成る形状（レンズ形状）をとっている。

換言すれば、第１、第２光学素子を構成する固体材料には、一般的な光学材料と比べて部分分散比が大きい固体材料と小さい固体材料を用いている。更に、第１、第２光学素子の屈折力の符号は互いに異なっている。このような構成をとることで光学系の色収差を良好に補正することが容易にしている。

更に好ましくは第１、第２光学素子には、条件式（５）、（６）を満足する固体材料を用いるのが良い。これによれば色収差の補正をより容易に行うことができる。

また、条件式（７）、（８）を満足する屈折力とするのが良い。これによれば、更に色収差を良好に補正するのが容易となる。

条件式（１）、（２）を満足する固体材料（以下、「光学材料」ともいう）の具体例としては、例えば樹脂がある。

さまざまな樹脂の中でも特にＵＶ硬化樹脂１やＵＶ硬化樹脂２、及びＮ−ポリビニルカルバゾール等は条件式（１）、（２）を満足する光学材料である。

尚、条件式（１）、（２）を満足すれば、これらの材料に限定するものではない。

また、下記の無機酸化物ナノ微粒子を合成樹脂中に分散させた混合体も条件式（１）、（２）を満足する光学材料である。無機酸化物としては、例えばＴｉＯ_２（Ｎｄ＝２．３０４，νｄ＝１３．８）、Ｎｂ_２Ｏ_５（Ｎｄ＝２．３６７，νｄ＝１４．０）、ＩＴＯ（Ｎｄ＝１．８５７１，νｄ＝５．６９）がある。更に、ＣｒＯ_３（Ｎｄ＝２．２１７８，νｄ＝１３．４）、ＢａＴｉＯ_３（Ｎｄ＝２．４３６２，νｄ＝１１．３）等が挙げられる。

これらの無機酸化物の中では、ＴｉＯ_２微粒子を合成樹脂中に適切なる体積比で分散させた場合、上記条件式（１）または（２）を満足する光学材料が得られる。

また、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）微粒子を合成樹脂中に適切なる体積比で分散させた場合、上記条件式（１）または（２）を満足する光学材料が得られる。尚、条件式（１）、（２）を満足すれば、これらの材料に限定するものではない。

表１に上記材料の各波長における屈折率、ｄ線に対するアッベ数νｄ、ｇ線とF線に関する部分分散比θｇＦ及びｇ線とｄ線に関する部分分散比θｇｄを示す。

尚、表１中のベース合成樹脂１とは、ＴｉＯ_２やＩＴＯ等の無機酸化物微粒子を分散させる透明媒質を表している。

各実施例では、一般的な光学材料に比べて部分分散比の大きい光学材料と、部分分散比の小さい光学材料より成る２つの光学素子を接合した接合素子を用いることにより、色収差の補正を良好に行っている。

光学材料の屈折率の波長特性（分散特性）において、アッベ数は分散特性曲線の傾きを表し、部分分散比は分散特性曲線の曲がり具合を表すものである。

一般的に光学材料は、短波長側の屈折率が長波長側の屈折率よりも高く、ｄ線におけるアッベ数νｄ、ｇ線とF線に関する部分分散比θｇＦ、ｇ線とｄ線に関する部分分散比θｇｄは各々正の値をとる。

このため、分散特性曲線（波長に対する屈折率の特性）は下に凸の曲線となる。さらに短波長側になるにつれて波長の変化に対する屈折率の変化は大きくなる。

例えば、（株）ＯＨＡＲＡ社の商品名Ｓ−ＢＳＬ７（Ｎｄ＝１．５１６、νｄ＝６４．１）、商品名Ｓ−ＴＩＨ５３（Ｎｄ＝１．８４７、νｄ＝２３．８）の屈折率の波長特性は図１のようになる。

アッベ数νｄが小さく高分散な商品名Ｓ−ＴＩＨ５３の方が屈折率の波長特性曲線の傾きが大きく、かつ短波長領域での変化量も大きい。このように、アッベ数νｄの小さい高分散な光学材料ほど、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦの値は大きくなる傾向がある。

また、一般の光学材料において、部分分散比はアッベ数に対して低分散領域ではほぼ直線的な変化をし、高分散になるにつれて変化の度合いは大きくなる傾向にある。このような分布から外れたものが異常分散性を有する光学材料である。

このような異常分散性を有する光学材料では、一般的な光学材料と比べて透過率が比較的低いことや、厚さが増すほど成形の難易度が上がること、環境変化による性能変動が生じやすくなること等の理由から、各々の厚みを薄くして使用することが重要である。

そこで部分分散比の大きな光学材料に加えて、部分分散比の小さな光学材料とを併せて用いることで、各々の厚みの増大を抑えつつ、良好な色消し効果を得ている。

以下では、部分分散比が大きな光学材料を用いた屈折光学系部分ＧＮＬと、部分分散比が小さな光学材料を用いた屈折光学系部分ＧＬと、部分分散比が一般的な値である光学材料を用いた屈折光学系部分Ｇより構成される光学系の色収差の補正について説明する。

図２において、屈折光学系部分Ｇが部分系としてある程度、色収差が補正された状態の色収差係数の波長特性曲線（以下、色収差係数曲線とも記載する）を破線Ｇで示す。曲線ＧＮＬ及びＧＬは各々屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬにおける色収差係数曲線を表している。また、色収差の補正後の曲線は屈折光学系部分Ｇに、屈折光学系部分ＧＮＬおよびＧＬを導入し、色収差を補正した場合の色収差係数曲線を示している。

一般的に色収差が補正された光学系における色収差係数曲線は、破線Ｇのように短波長側に曲がりを残した状態で、色収差のバランスをとっていることが多い。一般的な光学材料のみを使用して、色収差をより良好に補正するのは困難である。

このような屈折光学系部分Ｇに対して、屈折光学系部分ＧＮＬを導入し適当なパワーを与えると、設計基準波長を中心にして色収差係数の傾きが変化する。このとき、屈折光学系部分ＧＮＬは一般の光学材料に比べて部分分散比が大きいため、短波長側での色収差係数曲線の変化がより大きくなる。

このとき、屈折光学系部分ＧＮＬで発生している色収差係数曲線の傾きのみを補正すれば、屈折光学系部分Ｇの短波長領域における曲がりを打ち消し、色収差を良好に補正することができる。色収差係数曲線の傾きを補正するとき、一般的な光学材料を用いると部分分散比の値に応じて短波長側に曲がりを持つ。これは、屈折光学系部分ＧＮＬによる短波長領域の色補正効果と打ち消し合い、結果として光学系全系の色補正効果が小さくなる。この場合に十分な色補正効果を得るためには、屈折光学系部分ＧＮＬのパワーを大きくして、短波長領域における色補正効果を増加する必要がある。しかし、屈折光学系部分ＧＮＬのパワーを大きくすると、レンズとしての厚みが増してくる。

そこで、屈折光学系部分ＧＮＬにおける色収差係数曲線の傾きを補正するのに、屈折光学系部分ＧＬを利用すれば色収差の補正が容易となる。

屈折光学系部分ＧＬは一般的な光学材料と比較して部分分散比が小さい光学系で構成されている。このため、色収差係数曲線は比較的線形性を示す。

つまり、一般的な光学材料で屈折光学系部分ＧＮＬの色収差係数曲線の傾きを補正する場合と比較して、短波長領域での色収差の補正を打ち消す効果を抑えることができる。

すなわち、屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬのパワーを大きくすること無く、色収差を良好に補正することが可能となる。

このように、本発明の接合レンズでは、屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬの厚みを抑えつつ、比較的容易に色収差係数曲線の傾き成分と曲がり成分を同時に補正することができる。これより、本実施例では可視域の波長全域で色収差を良好に補正している。

ここで、屈折レンズ（屈折光学素子）の面におけるパワー変化をΔψ、材料のアッベ数をνｄ、近軸軸上光線及び瞳近軸光線がレンズ面を通過する光軸からの高さをそれぞれｈ、Ｈとする。

尚、近軸軸上光線とは、光学系全系の焦点距離を１に正規化し、光学系の光軸と平行に、光軸から高さ１の光を入射させたときの近軸光線である。また、瞳近軸光線とは光学系全系の焦点距離を１に正規化し、光軸に対して−４５°で入射する光線の内、光学系の入射瞳と光軸との交点を通過する近軸光線である。ここで、光学系への入射角度は、光軸から測って時計回りを正、反時計回りを負とする。

このとき、レンズ面での軸上色収差係数の変化ΔＬと倍率色収差係数の変化ΔＴは、以下のように表すことができる。

ΔＬ＝ｈ^２・Δψ／νｄ ‥‥‥（ａ）
ΔＴ＝ｈ・Ｈ・Δψ／νｄ ‥‥‥（ｂ）
式（ａ）及び式（ｂ）から明らかなとおり、レンズ面のパワー変化に対する各収差係数の変化ΔＬ、ΔＴは、アッベ数νｄの絶対値が小さい（すなわち分散が大きい）ほど大きくなる。

アッベ数νｄの絶対値が小さい高分散材料を用いれば、必要な色収差を得るためのパワー変化量Δψは小さくて済む。このことは収差論上、球面収差、コマ収差、非点収差などに大きな影響を及ぼすことなく色収差をコントロールできるため、色収差補正の独立性が高まることを意味する。

逆に、低分散材料（アッベ数が大きい）を用いると、必要な色収差を得るためのパワー変化量Δψは大きくなり、それに伴って球面収差などの諸収差が大きく変化し、色収差補正の独立性が弱まることになる。したがって、本発明の接合レンズを構成する第１、第２光学素子は、高分散な材料により構成することが望ましい。

また、式（ａ）及び式（ｂ）から、軸上色収差係数の変化量ΔＬ、倍率色収差係数の変化量ΔＴは高さｈ及び高さＨの値によって決まることが分かる。

このことから、光学系の色収差を良好に補正するためには高さｈと高さＨの値が適切な箇所に本発明の接合レンズを導入することが望ましい。

収差係数ΔＬとΔＴの符号について考えると、式（ａ）及び（ｂ）より高さｈと高さＨの符号によって決まることが分かる。一般的に高さｈは常に正であり、高さＨは瞳近軸光線が光軸と交わる点より物体側で負、像側で正となる。

残存する色収差は光学系によって異なるため、本発明の接合レンズを光学系中のどの位置に配置させるかは、各光学系により個別に判断する必要がある。

例えば望遠レンズ等に採用されるテレフォトタイプの光学系においては、開口絞りよりも物体側の高さｈが比較的大きい箇所に本発明の接合レンズを用いれば、色収差を良好に補正することができる。また、広角レンズ等に採用されるレトロフォーカスタイプの光学系においては、開口絞りよりも像側の箇所に本発明の接合レンズを用いれば、色収差を良好に補正することができる。

本発明の接合レンズを構成する第１、第２光学素子は互いに接合されていることが望ましい。

これは、第１、第２光学素子が接合させていることによって前記高さｈ、高さＨがほぼ同程度の値をとるということが挙げられる。

第１、第２光学素子のパワーφ１、φ２は条件式（４）より互いに符号が異なるため、これらのパワーは打ち消しあい、第１、第２光学素子との総合的なパワーは小さくなる。このときの諸収差を考えると、第１光学素子と第２光学素子の各々の収差は互いに打ち消しあう関係にあり、結果として諸収差に与える影響を小さく抑えることができる。

このとき、色収差は分散特性の違いにより良好に補正することができる。このような色収差の補正の独立性は第１、第２光学素子が密着接合されていることによって前記高さｈ、高さＨが第１、第２光学素子でほぼ同程度の値を持つことで成立する。つまり、第１、第２光学素子が離れて配置されている場合には諸収差をうまく打ち消すことが比較的困難である。

また、環境変動に対する性能変化の点で第１、第２光学素子は密着接合していることが望ましい。第１、第２光学素子を構成する固体材料のような異常分散性を有する材料の線膨張係数や温度変化による屈折率変動等の物性値は、高分子材料であるＰＣやＰＭＭＡのように、一般的な硝材と比較して異なる傾向を示すことが多い。

表２に光学材料の線膨張係数、温度による屈折率変化の物性値を示した。表２中には一般硝材としてＯＨＡＲＡ社の商品名Ｓ−ＦＳＬ５及びＳ−ＬＡＨ５８、高分子材料としてＰＭＭＡ及びＰＣの物性値を記載した。

表２から分かるように、条件式（１）、（２）を満足するような光学材料の温度変化に対する屈折率変化ｄｎ／ｄＴの絶対値は一般的な硝材と比較して大きく、温度変化によって性能変動が生じやすい。また、線膨張係数も一般硝材とは大きく異なることが多く、温度変化によって面変形や歪を生じることがある。

本発明の接合レンズは、条件式（４）を満足するように第１光学素子と第２光学素子の各パワーが異符号であるため、温度による屈折率変化に伴う性能変動を小さく抑えることが容易である。

これは、互いのパワーが異符号となっているため、性能変動が打ち消しあう関係にあるためである。

特に第１、第２光学素子が密着接合しているならば、高さｈと高さＨがほぼ同程度の値をとり、諸収差の変動が同程度となることから、変動をより小さく抑えることができる。

また、第１、第２光学素子は大きな色収差の補正効果を持つために、組み立て誤差等による色収差敏感度が比較的高くなる。

そのため、前述した屈折力より成る形状を取ることで、組み立て等による色収差敏感度を小さく抑えることができ、製造が容易となる。

第１、第２光学素子を構成する材料のｄ線における屈折率差を小さくすることで、独立的な色収差の補正をすることも容易である。ｄ線の屈折率差が小さいとき、第１、第２光学素子の接合界面におけるｄ線の屈折は小さくなる。

このとき、他波長の光線では分散特性の違いにより屈折率差を有するため、境界面で屈折が生じる。つまり、ｄ線以外の波長においてのみ屈折をコントロールし、色収差を独立して補正することができる効果が得られる。

第１、第２光学素子を構成する固体材料が樹脂等の場合には、密着接合形状をとることで連続成形することが可能となる。

例えば、第３光学素子上に第１、第２光学素子を形成して接合レンズを製造する場合には次の工程を用いる。まず第３光学素子の透過面に第１光学素子を構成する材料を滴下し、成形型を用いて所望の形状に成形する。

その後、第２光学素子を構成する材料を成形した第１光学素子上に滴下し、成形型を用いて所望の形状に成形する。

これにより、接合レンズを製造することができる。このとき、第１光学素子の成形に用いる成形型を非球面形状とすることで、第２光学素子との境界面を容易に非球面形状とすることができる。

第１、第２光学素子が接合されていない場合、各光学素子の成形時に光学素子を固定する治具は各形状が異なれば複数用意する必要がある。また、第１光学素子を成形する工程と第２光学素子を成形する工程は別となるため、工程自体が複雑になりやすい。このため、成形するための装置の簡易化も困難となるので、結果として成形が困難となる。

これに対して第１、第２光学素子が接合されている場合、連続成形によって光学素子を固定する治具は専用のものを１種類用意するだけでよい。

また、これらの成型工程を行う成形機についても複数台用意する必要は無く、工程も単純化できるため複雑な処理を行う機器を必要としない。これらのことから、成形が容易となる。

更に、連続成形することにより、第１、第２光学素子の偏心調整を同時に行うことも容易となるため、簡易なプロセスで成形できる。

また、各実施例において接合レンズの一部を構成する第１、第２光学素子の一方を部分分散比の大きな固体材料で構成し、他方を部分分散比の小さな固体材料で構成するかは、固体材料の物性値や、導入する光学系の特性によって選択すればよい。

例えば、導入する光学系において、曲率変化に対する性能敏感度によって好ましい光学素子の構成を決定することができる。

図３は第３光学素子ＧＰの凸面上に第１、第２光学素子ＧＰ１、ＧＰ２を配置させる場合の接合レンズＧＰａ、ＧＰｂの形状の説明図である。

図３（ａ）の接合レンズＧＰａは第３光学素子ＧＰの凸面上に、正のパワー（屈折力）を有する第１光学素子ＧＰ１を配置させ、その第１光学素子ＧＰ１に接合させて負のパワーを有する第２光学素子ＧＰ２を配置させた例である。

図３（ｂ）の接合レンズＧＰｂは第３光学素子ＧＰの凸面上に、負のパワーを有する第１光学素子ＧＰ１を配置させ、その第１光学素子ＧＰ１に接合させて正のパワーを有する第２光学素子ＧＰ２を配置させた例である。

図４は光学素子ＧＮの凹面上に第１、第２光学素子ＧＮ１、ＧＮ２を配置させる場合の接合レンズＧＮａ、ＧＮｂの形状の説明図である。

図４（ａ）の接合レンズＧＮａは第３光学素子ＧＮの凹面上に、正のパワーを有する第１光学素子ＧＮ１を配置させ、第１光学素子ＧＮ１に接合させて負のパワーを有する第２光学素子ＧＮ２を配置させた例である。

図４（ｂ）の接合レンズＧＮｂは第３光学素子ＧＮの凹面上に、負のパワーを有する第１光学素子ＧＮ１を配置させ、第１光学素子ＧＮ１に接合させて正のパワーを有する第２光学素子ＧＮ２を配置させた例である。

図３（ａ）、（ｂ）で第１光学素子ＧＰ１と第２光学素子ＧＰ２との境界面の曲率を比較すると、図３（ｂ）の方が小さくなることが分かる。

図４（ａ）、（ｂ）で第１光学素子ＧＮ１と第２光学素子ＧＮ２との境界面の曲率を比較すると、図４（ａ）の方が小さくなることが分かる。

曲率変化に対する性能敏感度が高い光学系に本発明の接合レンズを用いる場合には、各面の曲率が小さいほうが好ましい。このときには、本発明の接合レンズの構成としては例えば図３（ｂ）や図４（ａ）のような構成をとることが好ましい。即ち条件式（１３）又は（１４）を満足するのが好ましい。

また、レンズ面の反射によってゴーストが発生しやすい光学系に用いるときには、そのゴーストが低減するような曲率をとるように、光学素子の構成を決定することが好ましい。

光学素子の構成を決定するその他の要因としては、固体材料の吸水率や線膨張係数等が挙げられる。例えば図３（ａ）の接合レンズＧＰａのように、第１光学素子ＧＰ１の両境界面が光学素子と密着接合されていて、第２光学素子ＧＰ２の一方の境界面が空気と接している場合を考える。

このとき、第１、第２光学素子ＧＰ１、ＧＰ２に外界雰囲気から吸水が起こるとすれば、外界と接する表面積のより大きくなる第２光学素子ＧＰ２の方が影響を受けやすい。逆に、第１光学素子ＧＰ１は外界雰囲気からの吸水の影響を受けにくい。

固体材料による吸水が光学性能に影響を与えやすい光学系に本発明の接合レンズを用いる場合には、例えば固体材料の吸水率が大きい方を、外界と接する表面積が小さくなるように配置させるのがよい。すなわち、図３（ａ）のような接合レンズＧＰａの場合であれば、外界雰囲気と接する表面積の大きい第２光学素子ＧＰ２を構成する固体材料に吸水率がより小さいものを用いることが好ましい。このような構成をとることで、第１光学素子ＧＰ１を第２光学素子ＧＰ２で封止することが容易となる。

一般に密着接合された固体材料の線膨張係数は、その差分値が大きいほど昇温等によるレンズ面の歪が大きくなったり、剥がれが発生したりする。逆にその差分値が小さいほど昇温等の環境変動によるレンズ面の歪や剥がれの発生を抑制できる。つまり、本発明の接合レンズにおいては、互いに隣接する固体材料に線膨張係数の差分値が小さくなるような材料を用いることで、耐環境性を向上させることができる。

本発明の接合レンズは一般の光学材料と組み合わせて、色収差をはじめとする諸収差を補正する。このため、それらの材料の部分分散比は異常分散性を持つことが収差補正上必要ではあるが、異常分散性が大きすぎると色収差の補正が困難となる。

一般の光学材料とかけ離れた特性を持つ材料から成るレンズを用いた場合、そのレンズ面での色収差係数の波長依存特性の変化は特に大きくなる。その大きな変化を補正し色収差補正をするには、他のレンズのパワーも大きく変化させる必要がある。このとき、パワーを大きく変化させると球面収差やコマ収差や非点収差などに大きな影響を及ぼすため、収差補正が困難となる。

このため第１光学素子を構成する固体材料に関する条件式（１）の異常分散性ΔθｇＦ１の数値範囲を、以下の範囲とすれば更に良好に色収差を補正することができる。

０．０２７２＜ ΔθｇＦ１＜０．２８３２、又は
−０．４２７８＜ ΔθｇＦ１＜ −０．０５２８ …（１ａ）
また収差補正上の観点から、更に望ましくは、（１ａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。

０．０３２０＜ ΔθｇＦ１＜０．２８３２、又は
−０．４２７８＜ ΔθｇＦ１＜ −０．０７７８ …（１ｂ）
第２光学素子を構成する固体材料に関する条件式（２）の異常分散性ΔθｇＦ２の数値範囲を、以下の範囲とすれば更に良好に色収差を補正することができる。

０．０２７２＜ ΔθｇＦ２＜０．２８３２、又は
−０．４２７８＜ ΔθｇＦ２＜ −０．０５２８ …（２ａ）
また収差補正上の観点から、更に望ましくは、（２ａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。

０．０３２０＜ ΔθｇＦ２＜０．２８３２、又は
−０．４２７８＜ ΔθｇＦ２＜ −０．０７７８ …（２ｂ）
条件式（５）、（６）の第１、第２の光学素子に関するアッベ数νｄ１、νｄ２の数値範囲は、以下の範囲とすれば更に良好に色収差を補正することができる。

νｄ１＜５０ …（５ａ）
νｄ２＜５０ …（６ａ）
更に望ましくは、（５ａ）、（６ａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。

νｄ１＜４５ …（５ｂ）
νｄ２＜４５ …（６ｂ）
更に望ましくは、（５ｂ）、（６ｂ）条件式の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。

νｄ１＜４０ …（５ｃ）
νｄ２＜４０ …（６ｃ）
また、条件式（１）〜（４）を満足する第１、第２光学素子の光学材料において、ｇ線とｄ線に関する異常部分分散特性が条件式（９）〜（１２）を満足する。このとき、可視光領域において短波長から中間波長までの間の波長域において色収差を良好に補正することが容易となる。

第１光学素子に関する上記条件式（９）の異常部分分散性Δθｇｄ１の数値範囲は、以下の範囲とすることで、更に良好に色収差を補正することが容易となる。

０．０３８＜ Δθｇｄ１＜０．３４７、又は
−０．５６２＜ Δθｇｄ１＜ −０．０６２ …（９ａ）
更に望ましくは、（９ａ）式の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。

０．０４３＜ Δθｇｄ１＜０．３４７、又は
−０．５６２＜ Δθｇｄ１＜ −０．１１２ …（９ｂ）
第２光学素子を構成する固体材料に関して、条件式（１０）の異常分散性Δθｇｄ２の数値範囲は、以下の範囲とすることで、更に色収差を良好に補正することが容易となる。

０．０３８＜ Δθｇｄ２＜０．３４７、
−０．５６２＜ Δθｇｄ２＜ −０．０６２ …（１０ａ）
更に望ましくは、（１０ａ）式の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。

０．０４３＜ Δθｇｄ２＜０．３４７
−０．５６２＜ Δθｇｄ２＜ −０．１１２ …（１０ｂ）
各実施例では、条件式（１）、（２）を満足する光学材料より成る第１、第２光学素子を第３光学素子（光学素子）のレンズ表面に屈折力を有する層として設けて接合レンズを構成し、それを光学系中に適用している。

これらの光学素子で構成された屈折面を非球面形状としても良く、これによれば色の球面収差などの色収差フレアを補正することが容易となる。また、これらの光学素子と空気などの雰囲気や、屈折率差が大きい光学材料とで境界面を形成すれば、境界面の僅かな曲率変化で色収差を比較的大きく変化させることができて、色収差の補正が容易となる。

以下、本発明の接合レンズを用いた光学系の具体的な実施例について説明する。

図５は実施例１の光学系のレンズ断面図である。図６は実施例１の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。

図７は実施例２の光学系のレンズ断面図である。図８は実施例２の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。

図９は実施例３の光学系のレンズ断面図である。図１０は実施例３の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。

図１１は実施例４の光学系のレンズ断面図である。図１２は実施例４の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。

図１３は実施例５の光学系のレンズ断面図である。図１４は実施例５の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。

図１５は実施例６の光学系のレンズ断面図である。実施例６の光学系はズーム光学系であり、図１５は広角端（短焦点距離）におけるレンズ断面図を示している。

図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ実施例６のズーム光学系の広角端、中間ズーム位置、望遠端（長焦点距離）におけて無限遠物体に合焦したときの収差図である。

図１７は本発明の光学系を備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。

各実施例の光学系は、ビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。

尚、各実施例の光学系をプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。

レンズ断面図において、ＯＬは光学系である。ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影レンズとして使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。Ｇ１ｊは第１光学素子、Ｇ２ｊは第２光学素子である（ｊ＝１〜３）。

各実施例の光学系は、前述した接合レンズを１以上備えている。

Ｇ１〜Ｇ３は接合レンズの一部を構成する光学素子（レンズ）である。収差図においてｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線である。ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。

図５の実施例１の光学系ＯＬは、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群とＬ１、フォーカスのために光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。

この光学系ＯＬの焦点距離は２９４ｍｍ、望遠比（光学全長（第１レンズ面から像面までの長さ）を焦点距離で割った値）０．７４８のコンパクトな望遠レンズである。

本実施例では、第１レンズ群Ｌ１の光学素子Ｇ１の一部にＵＶ硬化樹脂１より成る第１光学素子Ｇ１１及びＧ１２、ベース合成樹脂１にＩＴＯ微粒子を体積比で１４．２％分散させた混合体から成る第２光学素子Ｇ２１及びＧ２２を用いている。

また、それに加えて光学素子Ｇ２にベース合成樹脂１にＩＴＯ微粒子を体積比で５％分散させた混合体から成る第１光学素子Ｇ１３、ベース合成樹脂１にＴｉＯ_２微粒子を体積比で３％分散させた混合体から成る第２光学素子Ｇ２３とを用いている。

図５中の第１光学素子Ｇ１１及びＧ１２はＵＶ硬化樹脂１で形成した正の屈折力（パワー）のレンズであり、第２光学素子Ｇ２１及びＧ２２はＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズである。

第１、第２光学素子Ｇ１１、Ｇ２１、Ｇ１２、Ｇ２２は全て密着接合されている。第１光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１の境界面（Ｒ３）は非球面形状である。また、第１光学素子Ｇ１３はＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズ、第２光学素子Ｇ２３はＴｉＯ_２の混合物で形成した正の屈折力のレンズであり、第１光学素子Ｇ１３と第２光学素子Ｇ２３は密着接合されている。以上のように本実施例の接合レンズは第１、第２光学素子が接合されて構成されている。これは以下の各実施例においても同様である。

実施例１の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる、開口絞りＳＰよりも前方の第１レンズ群Ｌ１に本発明の接合レンズを導入して色収差の補正を良好に行っている。実施例１のテレフォトタイプ（望遠型）の光学系においては、開口絞りＳＰよりも物体側に条件式（１２）を満足する接合レンズを導入するのが良い。これによれば色収差を良好に補正することが容易となる。

また、本発明の接合レンズを複数箇所に導入することで、第１、第２光学素子のパワーを小さく抑えている。

図７の実施例２の光学系ＯＬは、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのために光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。この光学系の焦点距離は３９２ｍｍ、望遠比は０．７６４のコンパクトな望遠レンズである。

実施例２では、第１レンズ群Ｌ１の光学素子Ｇ１、Ｇ２の間にＵＶ硬化樹脂１より成る第１光学素子Ｇ１１、ベース合成樹脂１にＩＴＯ微粒子を体積比で１４．２％分散させた混合体から成る第２光学素子Ｇ２１を用いている。

図７中の第１光学素子Ｇ１１はＵＶ硬化樹脂１で形成した正の屈折力（パワー）のレンズであり、第２光学素子Ｇ２１はＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズである。第１光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１は密着接合され、その境界面（Ｒ３）は非球面形状である。

また、第１光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１はガラスＧ１とガラスＧ２の間に挟まれているため、外界と接する表面積は小さい。このような構成をとるとき、外界雰囲気の温度や湿度等の変化による性能変動は比較的小さくなり、耐環境性のよい光学系を実現できる。

実施例２の光学系ＯＬでは、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる、開口絞りＳＰよりも前方の第１レンズ群Ｌ１に本発明の接合レンズを導入して色収差を良好に補正している。

実施例２のテレフォトタイプの光学系においては、開口絞りＳＰよりも物体側に条件式（１２）を満足する本発明の接合レンズを導入するのが良い。これによれば色収差を良好に補正することが容易となる。また、非球面形状を用いることにより色の球面収差も良好に補正している。

図９の実施例３の光学系ＯＬは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２から構成される、焦点距離５１ｍｍのガウスタイプの撮影レンズである。

実施例３では、開口絞りＳＰよりも物体側の第１レンズ群Ｌ１の光学素子Ｇ１にＮ−ポリビニルカルバゾールより成る第１光学素子Ｇ１１及びＮ−ポリビニルカルバゾールにＩＴＯを体積比で１５％分散させた混合体より成る第２光学素子Ｇ２１とを配置させている。

また、開口絞りＳＰよりも像側の第２レンズ群Ｌ２の光学素子Ｇ２、Ｇ３との間にＮ−ポリビニルカルバゾールにＩＴＯを体積比で１０％分散させた混合体より成る第１光学素子Ｇ１２、ＵＶ硬化樹脂２から成る第２光学素子Ｇ２２を配置させている。

図９中の第１光学素子Ｇ１１はＮ−ポリビニルカルバゾールで形成した正の屈折力のレンズ、第２光学素子Ｇ２１はＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズであり、第２光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１は密着接合されている。

また、第１光学素子Ｇ１２はＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズであり、第２光学素子Ｇ２２はＵＶ硬化樹脂で形成した正の屈折力のレンズである。第１光学素子Ｇ２１と第２光学素子Ｇ２２は密着接合されていて、光学素子（ガラス）Ｇ２と光学素子（ガラス）Ｇ３の間に挟まれている。

このとき、第１光学素子Ｇ１２は開口絞りＳＰよりも後方の負のメニスカスレンズである光学素子Ｇ２の凸面側と密着している。このような配置となるとき、第１光学素子Ｇ１２と第２光学素子Ｇ２２の境界面の曲率は比較的緩やかになる。このため、曲率に対する敏感度は下がり、成形も容易となる。

実施例３の光学系ＯＬでは、瞳近軸光線の通過する光軸からの高さが比較的低い開口絞りＳＰ近傍で、開口絞りＳＰの前方と後方の双方に本発明の接合レンズを導入している。実施例３のようなガウスタイプもしくは略対称型の光学系においては、開口絞りＳＰよりも物体側と像側の両方に、条件式（１２）を満足するような本発明の接合レンズを配置させるのが良い。これによれば色収差を良好に補正することが可能になる。これにより実施例３では軸上色収差と倍率色収差を同時に良好に補正している。

図１１の実施例４の光学系ＯＬは、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１，フォーカスのために光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスのために光軸方向に移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。この光学系の焦点距離は２４ｍｍの広角レンズ（レトロフォーカス型の光学系）でフローティングを利用している。

実施例４では、第３レンズ群Ｌ３の光学素子Ｇ１にベース合成樹脂１にＩＴＯを体積比で２０％分散させた混合体より成る第１光学素子Ｇ１１と、ベース合成樹脂１にＴｉＯ_２を体積比で２０％分散させた混合体より成る第２光学素子Ｇ２１とを用いている。

図１１中の第１光学素子Ｇ１１はＩＴＯ混合物で形成した負の屈折力のレンズであり、第２光学素子Ｇ２１はＴｉＯ_２の混合物で形成した正の屈折力のレンズであり、第１光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１は密着接合されている。

実施例４の光学系ＯＬでは、開口絞りＳＰよりも像側の第３レンズ群Ｌ３に本発明の接合レンズを配置させている。実施例４のレトロフォーカスタイプの光学系において、開口絞りＳＰよりも像側に本発明の接合レンズを導入することにより、色収差を良好に補正することが容易となる。これにより、実施例４では色収差を良好に補正している。

尚、本発明の接合レンズを開口絞りＳＰよりも物体側の第１レンズ群Ｌ１又は第２レンズ群Ｌ２の少なくとも一方に設けても良い。

図１３の実施例５の光学系ＯＬは、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１，フォーカスのために光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスのために光軸方向に移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。この光学系ＯＬの焦点距離は１４ｍｍの広角レンズでフローティングを利用している。

実施例５では、開口絞りＳＰよりも物体側の第１レンズ群Ｌ１の光学素子Ｇ１にＮ−ポリビニルカルバゾールにＩＴＯを体積比で１０％分散させた混合体より成る第１光学素子Ｇ１１、Ｎ−ポリビニルカルバゾールより成る第２光学素子Ｇ２１を用いている。また、開口絞りＳＰよりも像側の第３レンズ群Ｌ３の光学素子Ｇ２、Ｇ３の間にＵＶ硬化樹脂１より成る第１光学素子Ｇ１２と、ベース合成樹脂１にＩＴＯを体積比で５％分散させた混合体より成る第２光学素子Ｇ２２とを用いている。

図１３中の第１光学素子Ｇ１１はＩＴＯ混合物で形成した正の屈折力のレンズであり、第２光学素子Ｇ２１はＮ−ポリビニルカルバゾールで形成した負の屈折力のレンズであり、第１光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１は密着接合されている。

また、第１光学素子Ｇ１２はＵＶ硬化樹脂で成形した正の屈折力のレンズであり、第２光学素子Ｇ２２はＩＴＯ混合物で形成した負の屈折力のレンズであり、第１光学素子Ｇ１２と第２光学素子Ｇ２２は密着接合されている。

実施例５の光学系ＯＬでは、本発明の接合レンズを複数箇所に配置させている。これによれば、色収差を良好に補正することが容易となる。

図１５の実施例６の光学系ＯＬは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４から成るズーム比約１２倍の４群構成のズームレンズである。

図１５中の矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群の移動軌跡を示している。ズーミングに際して各レンズ群は、各レンズ群間隔が変化するように移動している。

実施例６では、第１レンズ群Ｌ１の光学素子Ｇ１、Ｇ２の間にＵＶ硬化樹脂より成る第１光学素子Ｇ１１とＩＴＯ微粒子の混合体より成る第２光学素子Ｇ２１を用いている。図１５中の第１光学素子Ｇ１１は、ＵＶ硬化樹脂１で形成した正の屈折力のレンズである。第２光学素子Ｇ２１はベース合成樹脂１にＩＴＯ微粒子を体積比で１４．２％分散させた混合体で形成した負の屈折力のレンズである。第１光学素子Ｇ１１と第２光学素子Ｇ２１は密着接合されていて、光学素子（ガラス）Ｇ１と光学素子（ガラス）Ｇ２の間に挟まれている。

実施例６では、ズームレンズを構成する各レンズ群のうち、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第１レンズ群Ｌ１に、条件式（１２）を満足するような本発明の接合レンズを導入するのが良い。これによれば、広角端から望遠端までのズーム範囲において、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正し、かつ光学系全体のコンパクト化が容易になる。

尚、本発明の接合レンズを有する光学系は、前述した光学系に限らず、どのようなタイプの光学系にも適用することができる。

以下、実施例１から６の対応する数値実施例１〜６について具体的な数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示し、例えばＲｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径であり、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の軸上間隔である。

Ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を表す。

また、非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…を各次数の非球面係数とするとき、

で表す。

なお、表−４及び各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。

各数値実施例に用いた第１光学素子Ｇ１ｊ、第２光学素子Ｇ２ｊのｄ線、ｇ線、Ｃ線、及びＦ線に対する屈折率、及びアッベ数、部分分散比、パワー等の数値を表−３に示す。

また、表−４に条件式（３）、（４）及び（７）、（８）、（１１）、（１２）に対応する数値を示す。

数値実施例１

面番号 r d nd νd
1 160.972 8.58 1.4887 70.2
2 -222.609 0.60 1.6356 22.7
3* -187.606 0.10 1.5648 20.0
4 -207.717 0.60 1.6356 22.7
5 -178.648 0.10 1.5648 20.0
6 -189.590 0.15
7 112.991 6.40 1.4870 70.4
8 818.071 0.10 1.5425 29.0
9 560.358 0.40 1.5532 39.8
10 812.156 7.61
11 -220.209 3.40 1.7534 27.5
12 422.242 0.15
13 55.406 7.65 1.4870 70.4
14 158.441 11.28
15 50.781 3.00 1.6660 47.0
16 36.905 10.79
17(絞り) ∞ 0.00
18 ∞ 4.00
19 193.990 3.72 1.7473 26.3
20 -119.286 2.00 1.8850 41.0
21 81.708 30.56
22 82.180 1.60 1.8500 23.0
23 32.099 6.12 1.7304 52.4
24 -108.969 0.15
25 ∞ 0.00
26 69.749 3.65 1.8720 33.5
27 -114.699 1.50 1.7735 50.3
28 28.660 9.92
29 -39.991 1.50 1.7043 53.8
30 792.944 0.82
31 67.681 7.81 1.6192 34.7
32 -27.416 1.80 1.8207 45.8
33 -61.207 83.95

焦点距離 293.99
Fナンバー 4.14
画角 4.21
像高 21.64
レンズ全長 220.00
BF 83.95

非球面データ
ｋＢＣＤＥ
第3面 -4.2536E-01 7.8768E-092.2046E-12 2.8013E-15 -5.8089E-19

各種データ
ズーム比 1.41
広角中間望遠
焦点距離 293.99 208.99 285.05
Fナンバー 4.14 2.95 4.02
画角 4.21 0 0
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 220 169.5 214.18
BF 83.95 33.46 78.14

d18 4.00 25.67 5.66
d21 30.56 8.89 28.90
d33 83.95 33.46 78.14

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 18 137.4
2 21 -124.93
3 33 -3045.72

数値実施例２

焦点距離 392.00
Fナンバー 2.88
画角 3.16
像高 21.64
レンズ全長 299.32
BF 64.82

面番号 r d nd νd
1 117.835 9.16 1.4875 70.2
2 171.288 2.00 1.6356 22.7
3* 198.370 0.05 1.5648 20.0
4 174.689 20.00 1.4875 70.2
5 -629.325 9.39
6 99.381 15.59 1.4875 70.2
7 441.881 5.48
8 -727.900 4.00 1.8340 37.2
9 184.723 20.80
10 87.849 9.00 1.4875 70.2
11 251.334 0.15
12 54.908 4.00 1.8052 25.4
13 43.350 37.71
14 244.772 2.80 1.6583 57.3
15 63.310 25.00
16 ∞ 2.27
17 -141.572 4.00 1.8467 23.8
18 -117.763 0.15
19(絞り)65.966 5.52 1.5400 59.5
20 -105.637 3.00 1.8340 37.2
21 76.891 28.89
22 183.461 8.46 1.6700 39.3
23 -44.575 2.50 1.5400 59.5
24 62.415 8.57
25 71.860 6.00 1.5927 35.3
26 710.477 64.82
27
28
29

非球面データ
ｋＢＣＤＥ
第3面 1.8877E-01 6.4274E-09 -1.1579E-12 4.9144E-17 1.1708E-20

各種データ
ズーム比 1.16
広角中間望遠
焦点距離 392 338.5 383.9
Fナンバー 2.88 2.49 2.82
画角 3.16 3.66 3.23
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 299.32 257.95 292.21
BF 64.82 23.65 57.91

d13 37.71 55.51 40.2
d15 25 7 22.31
d26 64.82 23.65 57.91

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 16 200.34
2 18 -130.53
3 29 403.8

数値実施例３

焦点距離 51.00
Fナンバー 1.96
画角 22.95
像高 21.60
レンズ全長 71.96
BF 37.50

面番号 r d nd νd
1 39.017 2.99 1.7944 48.4
2 176.987 0.15
3 24.200 2.85 1.8730 32.5
4 32.413 2.31
5 48.762 2.93 1.7574 25.9
6 17.976 0.23 1.6959 17.7
7 18.616 0.10 1.7211 12.6
8* 17.092 4.89
9(絞り) ∞ 6.03
10 -17.925 2.50 1.6228 34.3
11 -89.962 0.10 1.7127 13.8
12* -492.068 0.25 1.6296 25.3
13 -168.744 4.00 1.8724 41.8
14 -28.988 1.92
15 1580.028 3.21 1.8046 47.3
16 -38.406

非球面データ
ｋＢＣＤＥ
第８面 3.9753E-02 1.7974E-06 2.5985E-09 -1.4979E-10 1.8400E-12
第１２面 -5.0275E+02 2.2109E-06 1.0109E-08 -1.8172E-10 -1.3764E-12

各種データ
ズーム比 1

焦点距離 51 51
Fナンバー 1.96 1.96
画角 22.95 22.95
像高 21.6 21.6
レンズ全長 71.96 71.96
BF 37.5 37.5

d16 37.5 37.5

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 16 51

数値実施例４

焦点距離 24.48
Fナンバー 2.86
画角 41.47
像高 21.64
レンズ全長 92.00
BF 38.00

面番号 r d nd νd
1 72.998 3.78 1.5959 61.6
2 300.555 0.15
3 44.538 1.00 1.8850 41.0
4 16.752 6.89
5 18.821 2.85 1.8500 23.0
6 28.023 4.09
7 22.808 0.90 1.8628 27.5
8 11.104 2.76
9 65.695 1.98 1.8551 24.6
10 -74.883 0.25
11 -102.304 7.35 1.5283 66.3
12 52.340 3.42
13(絞り)∞ 0.15
14 37.044 4.55 1.8313 38.1
15 -20.625 2.34
16 -21.355 5.02 1.8500 23.0
17 30.815 0.10 1.5963 13.9
18 27.846 0.30 1.7088 21.6
19 39.990 1.18
20 -56.730 2.18 1.4870 70.4
21 -17.915 0.15
22 10923.846 2.60 1.7375 52.0
23 -26.864 38.00

各種データ
ズーム比 1.03
広角中間望遠
焦点距離 24.48 24.57 25.13
Fナンバー 2.86 2.86 2.87
画角 41.47 41.37 40.73
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 92 91.47 88.18
BF 38 38.02 38.13

d6 4.09 3.55 0.15
d23 38 38.02 38.13

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 6 -138.68
2 23 26.98

数値実施例５

焦点距離 14.35
Fナンバー 2.89
画角 56.40
像高 21.60
レンズ全長 135.01
BF 38.48

面データ
面番号 r d nd νd
1 54.598 3.00 1.7800 50.0
2 31.238 12.29
3* 63.674 7.47 1.6406 58.4
4 68.032 0.80 1.7127 13.8
5 79.476 0.05 1.6959 17.7
6 68.330 0.15
7 39.761 1.80 1.7800 50.0
8 16.943 7.75
9 70.105 1.80 1.7800 50.0
10 18.934 9.57
11 43.123 2.00 1.8294 45.0
12 15.497 7.00 1.7549 26.0
13 -225.113 2.65
14 105.224 9.81 1.4892 70.2
15 -13.547 1.20 1.8500 23.0
16 -17.952 4.55
17 -21.783 1.20 1.8850 41.0
18 -44.163 1.00
19(絞り)∞ 1.00
20 25.752 8.64 1.6062 40.5
21 423.392 1.26 1.9230 20.8
22 34.571 0.98
23 -354.070 1.20 1.8821 38.6
24 20.618 0.64 1.6355 22.7
25 33.760 0.05 1.5425 29.0
26 27.565 3.81 1.4870 70.4
27 -23.397 0.20
28 53.779 4.67 1.6532 57.4
29 -33.909 38.48
30
31

非球面データ
ｋＢＣＤＥ
第3面 0.0000E+00 7.9984E-06 1.1075E-09 -4.1259E-12 8.5543E-15

各種データ
ズーム比 1.05
広角中間望遠
焦点距離 14.35 15.05 14.5
Fナンバー 2.89 2.94 2.9
画角 56.4 55.14 56.13
像高 21.6 21.6 21.6
レンズ全長 135.01 133.41 134.65
BF 38.48 39.38 38.66

d13 2.65 0.15 2.11
d29 38.48 39.38 38.66

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 14 -24.48
2 31 31.74

数値実施例６
広角端中間望遠端
焦点距離 6.15 20.45 71.28
Fナンバ 2.88 3.78 3.64
画角 30.09 9.89 2.86
像高 3.56 3.56 3.56
レンズ全長 81.98 85.58 86.56
BF 11.56 14.75 9.34
d7 0.80 18.23 31.76
d13 25.61 13.43 1.29
d14 9.13 1.20 2.48
d20 1.10 2.19 4.98
d21 3.00 4.99 5.92
d24 11.56 14.75 9.34

面番号 r d nd νd
1 71.850 2.00 1.8500 23.0
2 31.416 0.99 1.6356 22.7
3 40.451 0.05 1.5648 20.0
4 37.918 4.41 1.4932 69.7
5 -323.443 0.15
6 33.430 3.10 1.7498 51.4
7 151.878 (可変)
8 57.767 0.90 1.8582 42.8
9 8.856 3.82
10 -30.420 0.75 1.6017 61.3
11 24.070 0.79
12 16.552 1.89 1.9152 20.6
13 50.082 (可変)
14(絞り)∞ (可変)
15* 7.672 2.81 1.5604 63.9
16 262.567 2.30
17 20.630 0.70 1.8167 31.9
18 7.094 0.98
19 36.555 1.70 1.6129 60.7
20 -67.789 (可変)
21 ∞ (可変)
22 16.043 2.65 1.7753 50.2
23 -12.932 0.80 1.7103 29.1
24 116.489 (可変)

非球面データ
ｋＢＣＤＥ
第15面 -4.1923E-01 -6.0718E-05 7.5575E-08 -2.3825E-08 4.7278E-10

各種データ
ズーム比 11.59

焦点距離 6.15 20.45 71.28 38.3 9.65
Fナンバ 2.88 3.78 3.64 3.76 3.67
画角 30.09 9.89 2.86 5.32 20.27
像高 3.56 3.56 3.56 3.56 3.56
レンズ全 81.98 85.58 86.56 86.56 79.56
BF 11.56 14.75 9.34 14.83 13.24
広角端中間望遠端
d7 0.80 18.23 31.76 25.73 5.3
d13 25.61 13.43 1.29 6.56 22.18
d14 9.13 1.20 2.48 1.29 1.2
d20 1.10 2.19 4.98 1.87 2.1
d21 3.00 4.99 5.92 5.49 4.75
d24 11.56 14.75 9.34 14.83 13.24

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 7 49.14
2 13 -11.38
3 14 ∞
4 20 25.87
5 21 ∞
6 24 21.06

次に各実施例に示した光学系を撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ（光学機器）の実施形態を図１７を用いて説明する。

図１７において、２０はカメラ本体である。２１は実施例１〜５で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。

２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラに適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。

一般的な硝子材料における屈折率の波長特性の説明図本発明における色収差係数の波長特性に関する説明図光学素子の凸面上に本発明の接合レンズを接合させた場合の断面図光学素子の凸面上に本発明の接合レンズを接合させた場合の断面図数値実施例１の光学系断面図数値実施例１の収差図数値実施例２の光学系断面図数値実施例２の収差図数値実施例３の光学系断面図数値実施例３の収差図数値実施例４の光学系断面図数値実施例４の収差図数値実施例５の光学系断面図数値実施例５の収差図数値実施例６の広角端における光学系断面図数値実施例６の広角端における収差図数値実施例６の中間位置における収差図数値実施例６の望遠端における収差図本発明の撮像装置の要部概略図

符号の説明

Ｇ１ｉ第１光学素子
Ｇ２ｉ第２光学素子
Ｌ１第１レンズ群
Ｌ２第２レンズ群
Ｌ３第３レンズ群
Ｌ４第４レンズ群
ＳＰ開口絞り
ＩＰ像面
ｄｄ線
ｇｇ線
ΔＭメリディオナル像面
ΔＳサジタル像面

Claims

互いに異なる固体材料で構成された第１、第２、第３光学素子を有し、前記第３光学素子と前記第１光学素子とが接合されており、前記第１光学素子と前記第２光学素子とが接合されている接合レンズであって、
前記第１、第２光学素子の光入射面と光出射面は共に屈折面であり、
前記第１、第２光学素子の材料のｇ線とＦ線に関する異常分散性を各々ΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２、前記第１、第２光学素子の光入射面と光出射面が共に空気に接する面としたときの前記第１、第２光学素子の屈折力を各々φ１、φ２とするとき、
｜ΔθｇＦ１｜＞０．０２７２
｜ΔθｇＦ２｜＞０．０２７２
ΔθｇＦ１×ΔθｇＦ２＜０
φ１×φ２＜０
なる条件式を満足することを特徴とする接合レンズ。
前記第１、第２光学素子は前記第３光学素子の凸面上に形成されており、
φ１＜０
０＜φ２
なる条件を満足する形状より成っていることを特徴とする請求項１に記載の接合レンズ。
前記第１、第２光学素子は、前記第３光学素子の凹面上に形成されており、
０＜φ１
φ２＜０
なる条件を満足する形状より成っていることを特徴とする請求項１に記載の接合レンズ。
前記第１、第２光学素子の材料のｄ線に関するアッベ数を各々νｄ１、νｄ２とするとき、
νｄ１＜６０
νｄ２＜６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接合レンズ。
前記第１、第２光学素子は、
ΔθｇＦ１×φ１＞０
ΔθｇＦ２×φ２＞０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接合レンズ。
前記第１、第２光学素子の材料のｇ線とｄ線に関する異常分散特性を各々Δθｇｄ１、Δθｇｄ２とするとき
｜Δθｇｄ１｜＞０．０３８
｜Δθｇｄ２｜＞０．０３８
Δθｇｄ１×Δθｇｄ２＜０
ΔθｇＦ１×Δθｇｄ１＞０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接合レンズ。
請求項１乃至６のいずれか１項の接合レンズを少なくとも１つ備えていることを特徴とする光学系。
前記光学系は、物体側より像側へ順に、フォーカスの際に不動の正の屈折力の第１レンズ群、フォーカスのために光軸方向へ移動する負の屈折力の第２レンズ群、フォーカスの際に不動の第３レンズ群より構成され、前記接合レンズは、該第１レンズ群に含まれることを特徴とする請求項７の光学系。
前記光学系は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群を有し、前記接合レンズは該第１レンズ群と該第２レンズ群の双方に含まれることを特徴とする請求項７の光学系。
前記光学系は、物体側より像側へ順に、フォーカスの際に不動の負の屈折力の第１レンズ群、フォーカスのために光軸方向へ移動する負の屈折力の第２レンズ群、フォーカスのために光軸方向に移動する正の屈折力の第３レンズ群より構成され、前記接合レンズは該第１レンズ群又は該第３レンズ群の少なくとも一方に含まれることを特徴とする請求項７の光学系。
前記光学系は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群間隔が変化するズームレンズであり、前記接合レンズは該第１レンズ群に含まれることを特徴とする請求項７の光学系。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の接合レンズの製造方法であって、前記第３光学素子上に前記第１光学素子を形成する工程と、前記第１光学素子上に前記第２光学素子を形成する工程とを含むことを特徴とする接合レンズの製造方法。