JPH03504903A - 二軸傾斜レンズ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 二軸傾斜レンズ及びその製造方法 発明の分野 本発明はレンズに関するものであり、とりわけその中に屈折率傾斜が形成されて いるレンズに関する。

発明の背景 単軸屈折率分布断面を有するレンズは球面レンズ表面による屈折によって球面収 差を打ち消すことができる。これを達成するための在来の方法は上部又は下部の 何れかの球面キャップにおいて、（本質的には）屈折率に線形依存性を持たせる ことである。これは“単軸レンズ”と呼ばれている。

このような車軸レンズは、例えば双眼鏡など、広く利用されている。このような 形状は多くのレンズ要素の減少を可能にし、従って、双眼鏡の重量の減少を可能 にする。

このようなレンズはいわゆる“マイクロ”処理と呼ばれる様々なものによって作 られる。　このようなマイクロ処理には、塩化銀の融解塩バスに浸すか、又は、 レンズブランク（ｉｅｎｓ　ｂｌａｎｋ）に異なる屈折率を有する薄い層をコー ティングし、その後に加熱するかして、異なる原子番号の屈折率変更要素をレン ズブランクに拡散させることも含む、他の技術にはレンズブランクの表面にイオ ンを注入すること及び、レンズ間隙表面上への化学蒸着がある。

このようなマイクロ処理の全てが屈折率の所望の傾斜を得るために相当な時間が 必要とされることに問題があるが、とにかくこのような処理は表面付近に傾斜を もたらし、比較的厚いレンズブランク（約１５ミリメートル以上の厚さ）を通る 傾斜は商業ベースの装置に妥当な時間では達成できない、更に、実際に達成可能 な最大の屈折率変化はこれらのマイクロレンズに対して０．０５のオーダーであ る。これはこれらの屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮ）の使用を制限する０本発明 は上記処理では作ることができない短焦点距離レンズを作るのに用いることがで きる。これらは本発明の処理により容易に実現され、屈折率における広範の所望 の変化をもたらす。

最近、いわゆる“マクロ”処理が発達してきた。マクロ処理はバルクガス処理技 術の使用を意味し、レンズブランク全体にわたる屈折率の傾斜を有する相当厚い ガラスブランクをもたらす、このような処理の例にはフリッブ（ｆｒｉＬｓ）の 溶解層又はプレート（各層は僅かに異なった屈折率を有している。

）をともなっている、典型的には上部と下部の部材は各々別個の構成要素であり 、中間部材は二つの構成要素の混合物であり所望の傾斜プロファイルをもたらす 。

マクロ処理はマイクロ処理によってもたらされるレンズブランクよりも厚い間隙 をもならし、全体の厚さの軸線に沿った傾斜を持つ約５０ｍ−の大きさのものが 容易に製造される。更に、一方の側から他方の側への０．１から０．２５への屈 折率の違いは日常的に達成される。約０．５の違いを達成できる。

マクロ処理は今までマイクロ処理を使用するレンズデザイナ−には利用できなか ったレンズ設計の製造を可能にする。

例えば、球面収差だけでなく色収差をも補正することが望ましい、更に、光学的 特性に対する温度の効果を減少させることが望ましい０本発明は球面収差及び色 収差を大きく減少させるとともに、光学特性の温度への依存性を大きく減じた単 レンズに向けられている。

＾ｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ　、ｂｙ　Ｌｅｏ　Ｌｅｖｉ　、Ｖｏｌ、１．Ｊ ｏｈｎ　Ｍｉｌｅｙ　＆　ＳｏｎｓＮｅｗ　Ｙｏｒｋ、（１９６８）　ｐｐ、４ ９０−４９３には２つ（又は３つ）の異なるタイプのホモジェニアス・ガラスが 適切な形状に研削され、接合された接合レンズが記載されている。とりわけ重要 なのは“この厳しい制限にもかかわらず、ガラスの注意深い選択が色収差及び球 面収差双方の補正を可能にする一半径二重線”に関する記載である。

しかし、このような接合レンズは構造的に強くなく、屈折率の滑らかな変化がな い、このことは接触面での屈折率の不連続な変化に起因する反射がレンズ内にあ ることを意味している。

上記のタイプのレンズ設計については、＾、Ｃ，Ｓ、ｖａｎ　）Ｉｅｅｌ。

”Ｏｎｅ　Ｒａｄｉｕｓ　Ｄｏｕｂｌｅｔｓ”　ｉｎ　０ｐｔｉｃｓ　ＡｃＬａ 、Ｖｏｌ、２．ｐｐ、２９−３５（１９５５）によって議論されている。　ｖａ ｎ　１（ｅｅｌによる議論は球面収差及び色収差の双方を補正する単レンズ要素 の利点を指摘しているが、接合処理を用いる光学設計者に役立つ制限された可能 性も記載している。

従って、少なくとも球面及び色収差の一つ及び熱効果の補正を可能にするモニリ シック（例えばユニタリー）レンズ、特に短焦点距離のものの必要性が残ってい る。

発明の開示 本発明に従うと、二軸傾斜レンズとその製造方法が提供される。この中で用いら れているように“二軸”は傾斜屈折率プロファイルと定義され、その中でレンズ ブランク又はガラスディスクにおける屈折率が次のプロファイルを有している。

即ち、レンズブランクの上部表面で屈折率が与えられた値になっている。その要 素の中間に向かう表面に垂直な軸線を横切るにつれ、屈折率はより低い値に減少 する。要素の中間においては、おそらく新しいプロファイルに従って低い屈折率 が一定となり、または変化を続けてもよい、要素の下部に向かって軸線を下り続 けると、屈折率は再び大きくなりレンズの上部表面での値とほぼ同じか、異なる 値になる。このようにレンズ設計者の意図に従って変化するブランクのプロファ イルにより、様々な可能性がある。

二軸傾斜レンズは三つの部分から成ると考えてもよい、即ち、特有の屈折率プロ ファイルを有する上部部分、実質的に一定の屈折率又は別のプロファイルの何れ かを有する中間部分、及び、更に別の屈折率プロファイルを有する下部部分であ る。

本発明の二輪レンズはただ一つの要素から成り、これは接合された部分から成る レンズよりも構造的に強いことを意味する。更に、屈折率はレンズを通してスム ーズに変化する。

レンズの型は両凸レンズ、両凹レンズ、凸凹レンズ或は凹凸レンズであってもよ い０両凸レンズ及び両凹レンズは適切な屈折率プロファイルにより球面収差を無 くすことが可能である。凸凹レンズ及び凹凸レンズは適切な屈折率プロファイル 及びアツベ数（即ち、ガラス成分）分散によって球面収差及び色収差のいずれお も無くすことが可能である。しかし、凹凸レンズは概して屈折率（ｎ）のより少 ない変化を必要とし、この形は好ましく用いられる。

より一般的な形状では、下部は上部のプロファイルと独立した屈折率プロファイ ルから成ってもよい、実際、中間部分は幾つかの目的を達成するためのプロファ イルによって作られてもよい。

中間部分の軸傾斜は二軸設計を“ｆｉｎｅ−ｔｕｎｅ”するために用いられても よい、このような傾斜を垂直に通過する光線は曲がらない、垂直に対して角度を もって通過する光線は、屈折率が増加する領域に向かって極めて僅かに曲がる。

設計パラメータ中のこの余分な自由度が“コマ”収差のような“ｏｆｆ−ａｘｉ ｓ”光学特性に影響を与えるために用いることができる。

傾斜の形成にあたっての物質の慎重な選択は、焦点距離全体にわたる制御（光学 機器をよりコンパクトにすること）を可能にし、球面収差及び色収差をを減じ、 また、レンズを熱的に鈍感にするためにレンズの熱膨張全体にわたる制御を可能 にする０本発明のレンズの使用とともに修正二重線がやはり必要であるが、この ような二重線は現在必要とされているほど強力なものである必要がなく、より小 さく薄いものでよい。

本発明の処理においては、熔融の間、低密度のガラスと混合されるとき高密度の ガラスがるつぼ或は型の下部に置く方法が用いられている。様々な使用可能な光 学ガラスから、３つのガラスの各々が同じ融点を有し、はとんど一致しうる熱膨 張係数で、型の下部で用いられるガラスの密度は最も高密度で、中間部のガラス は下部ガラスの密度よりも小さく、上部のガラスは最も密度が小さいことが、確 認出来る。

３つのガラスは各々フリット（ｆｒｉｔ）にされ、屈折率の連続する幾つかの成 分を得るために、端部ガラスとして用いられるガラスの各々が異なるパーセンテ ージの中間ガラスと混合される。これらの成分は次にホモジニアスディスク又は プレートに形成される０次にこれらのディスクは、所望の傾斜プロファイルを作 るために適当に連続して積み重ねられ、ディスクを溶かすとともに固体レンズブ ランクを形成するために加熱される８次にガラスブランクが例えば両凹レンズ形 状に磨かれると、本発明に従って二軸傾斜プロファイルを形成するために高屈折 率ガラスが何れかの端部表面でレンズブランクの中央領域で低屈折率ガラスを露 出するように磨かれる。

図面の簡単な説明 第１図はホモジニアス屈折率プロファイルを有する在来の両凸レンズを通過する 光路を示している。

第１ａ図は様々な要素を示した両凸レンズである。

第２ａ図は、上部のみで様々な屈折率を有する単軸レンズを通過する光路を示し ている。

第２ｂ図は下部のみで様々な屈折率を有する単軸レンズを通過する光路を示して いる。

第３図は本発明の両凸二軸レンズを通過する光路を示している。

第４図は本発明の凹凸二軸レンズを通過する光路を示している。

第５［２１はポモジニアスプレートの積重ねを示す断面口であり、異なる密度の 各々が点刻の密度で示されている。

第６図は第５図と同様な断面図であり、第５図のプレートの熔解の後に形成され る固体レンズブランクを示している。

第７図は第６図と同様な断面図であり、第６図のレンズブランクの端部を磨いた 後の完成した両凸レンズを示している。

発明の最良の実施例 第１図及び第２図を参照して述べることは、この中で述べるプレート熔解処理を 用いる製造を仮定したホモジニアス（第１図）及び単軸（第２図）レンズについ てであり、それは１９８８年１１月３日に出願された米国特許出願筒２６６．６ ７０号に開示されている。従来技術の欄で議論したマイクロ処理は、マクロ処理 で達成される焦点距離の５〜１０倍の焦点距離になる。

第１図はホモジニアス屈折率を有する在来の両凸レンズ１０を通過する光路を示 す、このレンズは非常に短い焦点距離のレンズで、球面収差の消去の要求は屈折 率と変化の大きさを厳しく要求する。この設計はここに記載された処理によって のみなされる。従来技術の方法では短焦点距離レンズに要求される屈折率の大き な変化を得られないからである。

屈折率は１．７００に運ばれる。レンズは両凸レンズであり、中心部分１２は上 部キャップ１４と下部キャップ１６から成る。この例では上部キャップ１４の高 さくＨＴＯＰ）が０　、２０ｅ−であり、中心部分１２の高さくＨＭＩＤ）が０ ．６０ｃｍであり、下部キャップ１６の高さくＨＢＯＴ＞が０．２０ｃｍである 。これらの例の大きさは全て如何なる任意要素によっても計ることができる。第 １ａ図はこれらの値のレンズ中の位置を示している。

光線１０はレンズの中から外へ３７４ノ所（ＸＴＯＰ＝０．７５）でレンズに当 たり、Ｘ　Ｆ　Ｉ　Ｎ　＝０．７５の所から現れて、いわゆるＺ−ＣＲＯ３Ｓ（ ＝２．３７＞の点１０４で垂直軸線と交差する。

その点はレンズの上部から計られる。

光線１０２はレンズの中から外へ１７４の所（ＸＴＯＰ　＝０．２５）でレンズ に当たり、Ｘ　Ｆ　Ｉ　Ｎ　＝０．２０の所から現れて、いわゆるＺ−ＣＲＯ３ Ｓ（＝２．６６）の点１０６で垂直軸線と交差する。

その点はレンズの上部から計られる。このように球面収差の測定はＺ−ＣＲＯ３ Ｓｉｎｇｓの間で異なる（Ｄ　Ｅ　ＬＴＡ（ｓ）＝０゜２９、ここで“Ｓ”は球 面収差を言う、）。

第１図に示されたホモジニアスレンズについての１．８０の屈折率についてはＤ ＥＬＴＡ（ｓ）＝０．３１となる。

第２ａ図は車軸レンズ２０を通過する光路を示し、この例ではホモジニアス屈折 率１．４８０を有する中心部分２２と傾斜を減じられた屈折率（ここでは、１． ７００）を有する上部キャップ２４から成る。即ち、上部キャップの屈折率はそ の外部表面での１．７００から中間部分の境界面での１．４８０に減じられる。

下部部分２６は中間部分と同じ屈折率プロファイル、即ち１．４８０を有する。

ＸＴＯＰ＝０．７５でレンズに当たる光線２００は点２０４でＺ−ＣＲＯ３Ｓ＝ ２．９７を有する。ＸＴＯＰ＝０．２５ｒレンズに当なる光線２０２は点２０６ でＺ−ＣＲＯＳ　Ｓ　＝２．９６を有する。従って、球面収差の測定値はずっと 小さく　Ｄ　Ｅ　ＬＴＡ（ｓ）＝０．０１である。

第２ａ図の単軸レンズ２０に関する［１．８０．１．５３．１．５３］の屈折率 プロファイルについては、Ｄ　Ｅ　Ｌ　Ｔ　Ａ　（ｓ）　＝　０．００及びＺ− ＣＲＯＳ　Ｓ　＝２．７２テある。

第２ｂ図は単軸レンズ２０′を通過する光路を示しており、そのレンズはここで は１．４００のホモジニアス屈折率を有する部分２２と、ここでは１．７００の 減少する屈折率プロファイルを有する下部キャップ２６′から成る。上記のよう に下部キャップの減少する屈折率は、その外側表面での１．７００から中間部分 との境界面での１．４００へ変化する。上部部分２４′は中間部分と同じ屈折率 プロファイル、即ち１．４００を有する。

ＸＴＯＰ＝０．７５でレンズに当たる光ｉ　２００　’は、点２０４′でＺ−Ｃ ＲＯ３Ｓ＝３．２６を有する。ＸＴＯＰ＝０．２５で１．＝ンズに当たる光線２ ０２′は、点２０６′でＺ−ＣＲＯＳＳ＝３．２６を有する。従って、球面収差 の測定値は非常に小さくＤＥＬＴＡ（ｓ）＝　０．００である。

第２ｂ図の単軸レンズ２０′に関する［１．４３．１．４３．１．８０］の屈折 率プロファイルについては、Ｄ　Ｅ　ＬＴＡ（ｓ）＝０．ＯＯ及びＺ−ＣＲＯＳ 　Ｓ　＝３．ＯＺである。

本発明に従って、モノリシック二軸レンズ３０が提供される。

レンズ３０の光路が第３図に示されており、該レンズは２つの“キャップ”部分 ３４及び３６を与えられた中間部分３２から成り、各キャップ部分は減少する屈 折率プロファイルを有する。

第３図においては、中間部分３２はホモジニアス屈折率を有し、き成プロファイ ルがレンズの左に示されている。しかし、この部分３２は設計を微調整するため に、代わりに減少する屈折率を有してもよい、屈折率プロファイルには、キャッ プ部分３４の上部の１．７０から線形的に１．５０まで変化し、中間部分３２で は１．５０で維持され５次にキャップ部分３６の下部での１．７０まで線形的に 変化する。

第３図に示されるように下部キャップ３６の屈折率プロファイルは上部キャップ ３４のプロファイルの逆になっている。これはより短い焦点距離をもたらし、従 って、よりコンパクトな光学機器を提供する。各キャップの球面形状によっても たらされた球面収差は、各キャップ内で消去される。従って、このような二軸レ ンズの効果は、単軸設計のものよりも二軸放物面型レンズの効果にずっと近い。

一方、下部キャ１３６のガラス構成物質と屈折率プロファイルは何れも上部キャ １３４のそれと独立であり、異なっていてもよい０．このような形態は２つのキ ャブ３４．３６における異なるガラス成分の使用により色収差を減じる。更に、 ２つのキャブで屈折率及び色感度を制御する構成物質の組合わせを別個に選択す ることにより、設計者はレンズの熱ｍ張係数を調整することができ、それによっ てレンズを実質的に熱の影響をうけないものにする。

この接続において、３つの部分のプロファイルは独立であるばかりでなく非線形 であるが、線形であってもよく、変化とプロファイルはレンズ設計者のイマジネ ーションによってのみ制限されることに注意すべきである。

慨して、レンズの２つの端部キャップの独立性は、レンズの選ばれた光学的及び 物理的特性を最適にするために、設計者がより多くのパラメータの組を変化させ ることを可能にしている。

例えば、もし設計者がレンズの上表面に僅かに限られた屈折率範囲の特殊なガラ ス構成物質を必要とするならば、第３図に示されたプロファイルは１．６０　（ １，７０の代わり）がら始まり、１．４６まで線形的に変化し、　１．４６を維 持し、次に線形的に１．７０まで戻るようにでき、殆ど同じ光学的効果を得るこ とができる。

第３図は前記のような大きさと屈折率［１，７００，１，５００、］。

７００］を有する二軸レンズにおける球面収差を示している。

屈折率の変化はキャップ３４．３６の何れにもある。光線３０２はＸＴＯＰ＝０ ．２５でレンズに当たり、点３０６ノ所でＺ−ＣＲＯ３Ｓ＝２．７０を有する。

従って、球面収差は非常に小さくＤＥＬ　Ｔ　Ａ　（ｓ）　＝　０．００である 。

屈折率プロファイルが［１，８０，１，５３，１，８０］の場合の第３図ノ二軸 レンズは、Ｄ　Ｅ　Ｌ　Ｔ　Ａ　（ｓ）＝Ｏ，Ｏ及びＺ−ＣＲＯ３Ｓ＝　２．７ ２をもたらす。

両凹レンズにおいて“薄い“キャップを用いるときく大きな曲率半径）は次のよ うな効果を有する。即ち、屈折率が１゜７０、ＨＴ　ＯＰ　＝０．１２５、ＨＭ 　Ｉ　Ｄ　＝０．２５及びＨＢＯＴ＝０．１２５を有するホモジニアスレンズの 場合、Ｚ−ＣＲＯ３ＳｉｎＨｓは３．０９及び３．３０であり、Ｄ　Ｅ　ＬＴＡ （ｓ）＝０．２１である。屈折率［１，７００，１，６００，１，７００コで同 じ大きさの二軸レンズは各々Ｚ　−ＣＲＯＳ　Ｓ　ｉｎｇｓが３．３３及び３． ３３となる。従って、球面収差はゼロで、Ｄ　Ｅ　Ｌ　Ｔ　Ａ　（ｓ）＝　０． ０である。このレンズ設計については屈折率におけるずっと小さな変化が要求さ れる。即ちその変化は、前記の幾何学的状態でＤＥＬＴＡ（屈折率）＝１．７０ −１．６０＝　０．１０対１．７０−１．５０＝　０．２０である。

屈折率プロファイル［１，８０，１，６７，１，８０］を持つこのパラメーター の組では、ＤＥＬＴ、Ａ（ｓ）＝Ｏ，Ｏ及びＺ−ＣＲＯＳＳ＝１９７が得られる 。

ここで第４図に示したＨＴＯＰ＝−０，１０、ＨＭ　Ｉ　Ｄ　＝０．１０、ＨＴ ＯＰ＝０．２５の凹凸レンズを考えよう、ここで、レンズ４０は中間部分４２、 上部部分（凹面）４４、下部部分４６から成る。レンズ全体の厚さは０，４５で ある。屈折率１．８００のホモジニアスレンズの場合、サンプル光線は各々Ｚ− ＣＲＯＳＳ＝４．１４及び４．８５を有し、それによって大きな球面収差ＤＥＬ ＴＡ（ｓ）＝　０．７１がもたらされる。その凹凸レンズが第４図に示されてい る。

もし、ボモジニアスレンズ上の屈折率が１．８１０に増加したならば、Ｚ−ＣＲ ＯＳ　Ｓ　ｉｎｇｓは各々４．０９及び４，７９に変化し、Ｄ　Ｅ　Ｌ　Ｔ　Ａ 　（ｓ）＝　０．７０で実質的に変化しない。

これらの結果を比較することによって、もし、光が屈折率が１．８０から１．８ １に変わるだけ色（周波数）の変化をするならば、焦点距離Ｚ−ＣＲＯ３Ｓｉｎ ｇｓは各々０，０５及び０．０６だ番す変イヒする。これは以下の例で色収差の 標準計測としてもならさえしる。

上記のホモジニアスレンズと同じ大きさで［１，５００、ｉ　、６００．１．８ ００］の屈折率プロファイルを有する凹凸二軸レンズの場合、光線は各々Ｚ−Ｃ ＲＯＳ　Ｓ＝４．２８及び４．２９を有する。従って、球面収差はＤ　Ｅ　Ｌ　 Ｔ　Ａ　（ｓ）＝　０．０１に減じらｔしる。

以下に詳しく記載するようにガラスの構成物質の適切な選択よって、もし光が色 （例えば、赤から青へ）即ち周波数を変え、屈折率を［１，５５，１，６２，１ ，８１１に増加したなら！ｆ、Ｚ−ＣＲＯＳ　Ｓ　ｉｎＢは各々４．２７及び４ ．２８であり、ＤＥＬＴＡ（ｓ）＝０．０１となって変化しない。

ここでの注意すべきポイントはＺ−ＣＲＯ８Ｓｉｎｇｓが偏力）０．０１だけ変 わるということである。従って、色収差４よ５又（よ６の要素によって減じられ る。

上記の光路分析において、ホモジニアスの場合（こ最善の可能な屈折率変化が選 ばれ、本発明の二軸レンズとの比１１２（こ用いられた。この後者の設計におけ る下部キヤ・ンプ３６４ヨ、ホモジニアスの場合と同様の青色光線に対する赤色 光線の屈折率における変化として、僅かに０．５６％の変化力（ある、これら２ 色の光線に対する中間部分３２及び上部部分３４の屈折率の変化は各々１　、１ 　％及び２８６％である。消去が現れること＆ま本発明の二軸レンズにおけるこ の付加的感度である。

もし、レンズが長い焦点距１ｔｉｌ（ＨＴＯＰ及びＨＢＯＴ力（減少する。）を 持つように設計されるなら１色１５！差をｉ前夫するために要求される屈折率に おけるＢ−センテージの変イヒも減じられる。

上記分析から、二軸屈折率プロファイルは該プロファイルを球面レンズの幾何学 的＊ｍに適合させることにより球面収差を消去することができることが、示され ている。屈折率変化をもたらすために用いられるガラスの成分の適切な選択によ って、即ち異なる周波数依存性（異なるアベ数）を有するガラスを用いることに よって、同様に色収差が消去される。

本発明の二軸レンズを作るために異なるガラス成分を用いることは、上部及び下 部の球面キャップ３４，３６にそれらが異なる熱膨張係数を有するようにガラス の適切な選択をすることを可能にする。その結果、焦点距離上の熱効果が消去さ れる。この消去は、本発明の二軸レンズがホモジニアスではないが、上部キャッ プ３４が下部キャップ３６と比べて異なる熱作用を有することに依存している。

温度の変化につれて曲率半径が変わるが、その変化量は異なる。焦点距離上の曲 率半径の効果が消去を為さしめる。

以下に述べる幾つかの例は、本発明の二輪レンズにより許された余分の自由度を 用いる設計者によって球面収差及び色収差が変えられ得ることを明示している。

以下の表１は、本発明の二軸レンズに可能なレンズ設計の補整の補足的な例であ る０例えば“赤”と“青２は二つの異なる周波数（赤と青）で色の（ｊ用を考え て同じ設計となる。

パラメータ　　ホモジェニアス　　　　　　　　二軸ＨＴＯＰ　　　　　　　　 　　　　−０，１５ＨＭ　Ｉ　Ｄ　　　　　　　　　　　　　０．１７５ＨＢ　 ＯＴ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，２５赤　　　　　　青　　　　　　　　　 　　赤　　　　　青ＶＮＴＯＰ　　　　　　１．８０　　　　１．８１　　　　 　　　１．５５０　　１．５８５ＶＮＭＩＤ　　　　　　１．８０　　　　１． ８１　　　　　　　１．６３２　　１．６５０Ｖ　Ｎ　Ｂ　ＯＴ　　　　　　１ ．８Ｑ　　　　　１．ｌＨ１，８０１，８１０Ｚ−ＣＲＯＳＳ、　最近　　　５ ．９６　　　　　　５．８９　　　　　　　　　　５．６７　　　５．６７最遠 　６．９４　　　６．８６　　　　　５．６７　　５．６７ＤＥＬＴ＾（ｓ）　 　　　　　　０．９８　　　　０．９７　　　　　　　０．０　　　　０．０Ｄ ＥＬＴＡ（ｃ）　、最近　　　　　　　　０．０フ　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　０．Ｏ最遠　　　　ｏ、ｏｓ　　　　　　　　　　ｏ、。

記二半径は全て同じで１である。

ＶＮは屈折率である。

ＤＥＬＴＡ（ｓ）は球面収差である。

ＤＥＬＴＡ（ｃ）は色収差である。

一つの領域の問題を調整している間にもう一つの領域の問題を避けるために、大 きさが適切に選ばれなければならないことが強調されるべきである０例えば、以 下の表Ｈに載せられな二軸レンズは、はぼゼロの球面収差と約−〇、６の色収差 を有する。ここでＤＥＬＴＡ（ｅ）　＜　０なので、ＨＭＩＤは非常に大我■　 　レンズ設計の例：低い球面色収差で、色収差は全体にわたって補正されている 。

パラメータ　　ホモジェニアス　　　　　　　二軸ＨＴＯＰ　　　　　　　　　 　　　−０，１５ＨＭＩＤ　　　　　　　　　　　　　０．３０ＨＢＯＴ　　　 　　　　　　　　　　Ｏ，２５赤　　　　　　青　　　　　　　　　　　赤　　 　　　青ＶＮＴＯＰ　　　　　　１．８０　　　　　ｉ、ｌＨＬ、５５０　　１ ．６１５ＶＮＭＩＤ　　　　　　１．８０　　　　１．８１　　　　　　　１． ６３０　　１．６６０ＶＮＢＯＴ　　　　　　１．８０　　　　１．８１　　　 　　　　１．８００　　１．８１０Ｚ−ＣＲＱＳＳ、ｆｉ近　５．９３　　　５ ．８５　　　　５．７６　　５．８３最遠　６．９３　　　６．８５　　　　　 ５．７７　　５．８３ＤＥＬＴ＾（ｓ）　　　　　　　１．００　　　　１．０ ０　　　　　　　０．０１　　　０．００ＤＥＬＴＡ（ｅ）　、最近　　　　　 　　　０．０８　　　　　　　　　　　　　　　　　　−０．０７最遠　　　　 ０．０８　　　　　　　　　−０．０６記：半径は全て同じで１である。

次の例では、ＤＥＬＴＡ（ｃ）が表■のものよりも僅かに小さいのでＨＭＩＤは ずっと小さい値が選ばれている。

パラメータ　　ホモジェニアス　　　　　　　二軸ＨＴＯＰ　　　　　　　　　 　　　−０，１５ＨＭＩＤ　　　　　　　　　　　　　０．１５ＨＢ　ＯＴ　　 　　　　　　　　　　　０．２５赤　　　　　　青　　　　　　　　　　　赤　 　　　　青ＶＮＴＯＰ　　　　　　１．８０　　　　１．８１　　　　　　　１ ．５５０　　１．５８０ＶＮＭＩＤ　　　　　　１．８０　　　　１．８１　　 　　　　　１．６４４　　１．６６０ＶＮＢＯＴ　　　　　　１．８０　　　　 １．８１　　　　　　　１．８００　　１．８１０Ｚ−ＣＲＯＳＳ、最近　５． ９８　　　５，９０　　　　　５．６９　　５．６８最遠　６．９４　　　６． ８６　　　　　５．６９　　５．６８ＤＥＬＴ＾（ｓ）　　　　　　　０．９６ 　　　　０．９６　　　　　　　０．０１　　　０．００ＤＥＬＴ＾（Ｃ）、最 近　　　　０．０８　　　　　　　　　　０．０１最遠　　　　０．０８　　　 　　　　　　０．０１次の２つの例は、球面収差及び色収差の何れもが低く、軸 線上で殆ど消去されているものである６パラメータ　　ホモジエニアス　　　　 　　　二軸ＨＴ　ＯＰ　　　　　　　　　　　　−０，０６ＨＭＩＤ　　　　　 　　　　　　　　０．１０ＨＢＯＴ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，１２赤　　 　　　　青　　　　　　　　　　　赤　　　　　青ＶＮＴＯＰ　　　　　　１． ８０　　　　１．８１　　　　　　　１．７１０　　１．７５５ＶＮＭＩＤ　　 　　　　１．８０　　　　１．８１　　　　　　　１．７５０　　１．７７２Ｖ ＮＢＯＴ　　　　　　１．８０　　　　１．８１　　　　　　　１．８００　　 １．８１０Ｚ−ＣＲＯＳＳ、最近　１０．４１　　１０．２８　　　　　１０． ２７　１０．２７最遠　１０．７９　　１０．６６　　　　　１０．２７　１０ ．２７ＤＥＬＴ＾（ｓ）　　　　　０．３８　　　０．３８　　　　　０．００ 　　０．００ＤＥＬＴ＾（Ｃ）、最近　　　　０．１３　　　　　　　　　０． ００最遠　　　　０．１３　　　　　　　　　０．００記：半径は全て同じで１ である。

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ゴ；＝＝＝＝＝＝次の例では、もしＨ ＭＩＤが０．０４まで減じられたなら、ＤＥＬＴＡ（９）はゼロに為されうるが ＤＥＬＴＡ（ｃ）　＝　−０，０１である。これは［１，８０，１，７６０，１ ，７３８］と［１，８１１，７８１１，７８１］の屈折率の組を必要とする。

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝、＋、。

表Ｖ　　レンズ設計の例：低い球面収差、低１１色収差パラメータ　　ホモジエ ニアス　　　　　　　　二軸ＨＴＯＰ　　　　　　　　　　　　−０，０６ＨＭ ＩＤ　　　　　　　　　　　　　０．０８ＨＢ　ＯＴ　　　　　　　　　　　　 　Ｏ，１２赤　　　　　　　青　　　　　　　　　　　赤　　　　　青ＶＮＴＯ Ｐ　　　　　　１．８０　　　　　１．８１　　　　　　　　１．７１５　　１ ．７６０ＶＮＭＩＤ　　　　　　１．．８０　　　　　１．８１　　　　　　　 　１．７５５　　１．７７５ＶＮＢＯＴ　　　　　　１．８０　　　　　１．８ １　　　　　　　　１．８００　　１．８１０Ｚ−ＣＲＯＳＳ、最近　１０．４ ０　　１０．２７　　　　　１０．２７　１０．２７最遠　１０．７８　　１０ ．６５　　　　　１０．２７　１０．２７ＤＥＬＴＡ（ｓ）　　　　　　　　　 ０．３８　　　　　　０．３８　　　　　　　　　　０．００　　　　０．００ ＤＥＬＴ＾（Ｃ）、最近　　　　０．１３　　　　　　　　　　０．００最遠　 　　　０．１３　　　　　　　　　０．００記：半径は全て同じで１である。

好適には、本発明の各キャップ３４．３６は、球面収差を減じるために球面レン ズと反対のパラポリツクレンズである。

複合レンズ系においては修正二重線が必要とされることはよく知られている０本 発明のレンズ及びその製造方法は修正二重線の省略を可能にし、もし、修正二重 線を必要とするにしても、それほど強力なものは必要でなく、現在必要とされる 修正二重線と比べてより小さく薄くすることができる。

本発明の二軸レンズは球面収差のみ或いは色収差のみ、或いは又熱効果のみを補 正するように構成されてもよい、これらの各々はそれ自身の適切な用途に使用す るのに価値がある。

更に、前記特性の如何なる２つのものを補正するのに用いられてらよく、或いは 実際３つの特性全てを補正するのに用いられてもよい、しかし、幾つかの妥協案 は３つの特性全てを補正する二軸レンズの設計及び製造がなされることを期待さ れる。

これに関して、本発明の二軸レンズが例えば非常に焦点距離の短いレンズのよう な極端なレンズ設計のものに関して、球面及び色収差を減少するように用いられ ることも分かるであろう。

本発明の製法においては、高密度のガラスは熔解の間、低密度のガラスと混合さ れるときに坩堝または型の下部に集まる。様々な有効な光学ガラスから、一致し 得る同一の熔解温度及び熱膨張係数を有する幾つかの３つのガラスの組を得るこ とが可能である。それらに使用されるガラスの密度は、型の下部に用いられるも のは高密度であり、中間に用いられるものは下部のガラスよりも密度は小さく、 上部ガラスは最も小さい密度である。

次の表■は、本発明の二軸レンズの屈折率プロファイルを造るのに使用され得る ガラス成分の二つの可能な組で有る。

そのガラスは、スコツト・ガラス・カタログ（ＳｃｈｏｔＬ　ＧｌａｓｓＴｅｃ ｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　、Ｉｎｃ、、　Ｄｕｒｙｅａ　、Ｐ＾）から選ばれており 、タイプ名はカタログのものを引用している。

タイプ名　　屈折率　　アベ数　　密度（ｇ／ａｍ’）組ｒ　　　Ｆ　Ｎ　１１ 　　１．８２０９６　３６．２　　２．８６Ｂ　Ｋ　６　　　１．５３１１３　 　６２．２　　　２．６９ＢａＳＦ９　　１．６２６０６　　３９．０　　　３ ．６’６組ＩＩ　　　Ｆ　Ｎ　１１　　１．６２０９６　３６．２　　２．６６ Ｂ　Ｋ　６　　　１．５３１＋３　　６２．２　　　２．６９Ｂ　ａＦ　４　　 　１．６０５３２　　４３．９　　　３．５０アベ数３０は赤色から青色までの 約１．４％の屈折率の変化を含む、アベ数６０は０．７％の変化を意味する。

３つのガラスの各々がフリットにされ、端部ガラスに用いられる各々のガラスが 幾つかの連続する屈折率の成分を得るために異なるパーセンテージの中間ガラス と混合される。これら３つの構成成分は次にボモジニアス・ディスクまたはプレ ート５０に形成される０次にこれらのディスクは所望の屈折率傾斜を得るために 第５図のように適当に連続して績み重ねられ、第６図に示すように固体レンズブ ランク５２を形成すると同時にディスクを熔かすために加熱される０次にガラス ブランクが例えば両凸レンズ形状３０に研削されるとき、どちらかの端部表面で 高屈折率ガラスが第７図に示したような二軸屈折率プロファイルを形成するため にレンズブランクの中央領域で低屈折率ガラスが露出するように研削される０両 凸レンズが示されているが、当業者には他の型のレンズ、例えば上記のようなも のもよく知られた方法で形成されるこことは明らかであろう。

好適には、幾つかの構成成分のプレートがともに積み重ねられ、熔解されるが、 二者択一的にフリットに形成されてもよく、そして共に層に形成され、熔解され る。もし、フリットが用いられるならば、熔解の問、如何なるガスの泡も除去す るようにちゅういが払われるべきである。

未加工レンズブランクはどのプレート又はフリット層の最高熔解温度よりも幾分 高い温度に加熱される。正確な温度値は選択されたガラス成分に依存することが 分かる。

眉間の境界面間にわたる限定された拡散を可能にし、８１械的接着を可能にする ために温度は十分に高くなければならない、しかし、その加熱はガラスブランク 中に如何なる対流も生じさせてはならない。

冷却及びアニーリングのための正確な時間一温度スゲジュールは結合されている 。初期熔解の冷却はレンズブランクに如何なる圧力も歪みも生じないように、徐 々に行われるべきである。あとに続くアニーリングスケジュールは選ばれたガラ ス成分と同様初期冷却スケジュールに依存する。許容できるスケジュールのため に使用可能な広いラチチュードがある。

３つの部分における屈折率プロファイルは厳密に線形でなければならないことは ない１例えば、プロファイルは正方形のような或いは別の非線形形状でもよい、 更に、ぞれらの交線は屈折率プロファイルの傾斜が突然に変化することを求めて はいない、端部のどちらでも中間部分に伸びるプロファイルを有してよい、異な る部分はスムーズに変化するプロファイルを介してつなげられてもよい、最後に 、屈折率値或いはプロファイル傾斜の何れかに鋭い不規則の無いスムーズな屈折 率プロファイルは慨して光学的性能が優秀である。

前記のもはガラスブランクを用いる二軸レンズの製造のための方法である。しか し、当業者には適切な屈折率傾斜を有するプラスチック（例えば、アクリル樹脂 ）レンズブランクが二軸レンズを構成するのに用いられてもよいことは明らかで ある。このようなプラスチックレンズもまた、本発明の範囲内にある。

二軸レンズの理論的取扱い： おおよその二軸レンズの取扱いが記載された。この議論はこの種のレンズの全体 的な特徴を明示したが、この十分には正確ではなく、実際の設計は数字的結果か らなされ得る。更に、このような正確な取扱いは上記の光路研究に使用されたよ うな高い正確度のコンピュータプログラムを使用して最良に行われる。しかし、 ここでは理論的取扱いは数値計算によって正確化される得る初期値を提供する。

Ｌｌと記された球面レンズの左側で軸線上路ｗＬｐの所に置かれた物点ｐ、の在 来のレイアウトを考える。レンズはｎｌの屈折率とＲ８の曲率半径を有する。も し、屈折率ｎ＋がわざわざ右に伸びているならば、像はレンズ表面と光軸との交 点から距離ｑ　＋の所に形成される。小さい角度に在来のガウス光学（Ｇａｕｓ ｓｉａｎ　ｏｐｔｉｃｓ）を用いて、スネルの法則は、１／ｐ＋ｎ＋／Ｑ＋＝（ ｎｌ　　１）／Ｒ＋の関係を導き出す。

反対に面した右側に、Ｒ３の曲率半径とｎ、の屈折率の第２レンズ表面し、を考 える。もし表面り、が第ルンズから距離ｄの所で軸線と交差するならば、点ｑ、 はｑ＋　　ｄの物体距離でその物点を形成する。像点は更に距離ｑからり、右側 に形成される。これらの量の関係は、上記のようにして、１／ｑ＝ｎｚ／（ｑ＋ 　−ｄ）＋（ｒｚ　−１）／Ｒ２となる。

これら２つの方程式を用いて、ｐとｑとの間の関係及びレンズの幾何を記述する パラメータが導き出される。その結果は好部会なことに、 ｎｚ／（ｐ＋ｓ＋）＋ｎＦ（Ｑ　＋　＋３２）＝Ｆと書き表せる。ここで、 Ｆ　　＝　　ｎ　　＋’Ｆ　２　＋　　ｎ　　：Ｆ　＋　　　ｄ＾Ｆ　ＩＡＦ　 ２Ｓ　ｌ＝ｄ”Ｆ　２／　Ｆ　、　　Ｓ　２＝　ｄ☆Ｆｌ／Ｆ及び、 Ｆ＋＝（ｎｌ−１＞／Ｒ＋　、Ｆｚ＝（Ｒ２−１）／Ｒ２である。

量Ｓ、及びＳ、は、“他の”レンズ表面の存在のために、物体距離ｐ及び像距離 ｑの全体に渡る“シフト（ｓｈｉｆｔ）”として説明できる。それらはレンズの 中心線上の厚さｄに比例する。

ノート：屈折率プロファイルにおける軸線方向の傾斜のベンディング効果は、上 記分析では無視されていた。これらの効果は以下に述べる主特徴に対する影響は 小さい、それらは非常に重要であるが、球面収差の消去においては球面レンズキ ャップによって誘導される。実際に上記の例では屈折率プロファイルにおける軸 線方向傾斜は球面収差を打ち消すように調整されていた。同時に、ガラス構成成 分は前後表面上の屈折率の光の依存性が、像点ｑが異なる波長の光りによっては 変化しないように選択されている。

焦点は、レンズからの無限遠に在る物体についての像距離として定義される。こ の場合、レンズは左右対称ではない。

もし、ｐが大きくされるなら、ｑは右側の焦点距離となり、つぎの値を持つ。

ｑ　＝　　ｓ　ｔ　＋　ｎ　＋　／　Ｆ　＝　（ｎ　＋　　ｄ壷Ｆ＋）／Ｆこれ より、ｑがｎｌ＋　Ｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びｄに依存することが分かる。

屈折率ｎ、及びｎ、が変化するとき、いかにしてｑが変化するのかを説明するこ とはもはや容易である。このことは、色収差を研究するのに何が必要であるか、 光の色、即ち波長の変化がレンズの屈折率を変化させるということである。もし ｎ、及びｎ、の双方が変化するならば、結果としての９における変化は、もし変 化するならばその計算は容易であり、ｄｎ＋ｄｎ２は小さい（これは色の効果の 場合である。）。

もし、ｎ　＋→ｎ　＋　＋　ｄ　ｎｌ、ｎｚ→ｎ２＋ｄｎｉ　　ならば、ｑ　− ＝　ｑ　＋　ｄ　ｑであり、これは、　ｄ　Ｑ＝　Ｄ　２＋”ｄ　ｎｌ　＋　Ｄ 　ｚｚ”ｄ　Ｒ２と書き換えることができる。ここで、 Ｆ”Ｄｚ＋＝Ｑ”［Ｆ’（１−ｄ／Ｒ＋）＋ｎｚ／Ｒ＋］−（１−ｄ／Ｒ＋）Ｆ ”Ｒ２２＝Ｑ”［ＦＩ”（１−ｄ／Ｒｚ＞＋ｒｚ／Ｒｚコである。

もし、“感度”係数Ｄ２１とＲ２２が反対の符号を有するならば、ｄ、は屈折率 （同じ符号を有する。）の変化が正確な比を有するならば小さくすることができ ることに注意すべきである。これは本発明の二軸レンズで色収差を打ち消すため に用いられる効果である。

Ｄが反対の符号を有するように、レンズ面の一つは凸状でなかればならず、もう 一方は凹状でなければならなずそれによりＲ，及びＲ７は反対の符号を有する。

これは先の例で議論した事である。

温度収差に関しては、レンズの光学特性は慨して温度に依存することが知られて いる。保持性は装置の“ウオーミングアツプ”に従って変化するので面倒なこと である。これらの変化は、結果としての熱膨張がレンズのジオメトリ−を変える ように現れる。これには２つの別個の理由がある。即ち、（１）レンズの曲率半 径が変わって、焦点距離が変わる。（２）ガラスの密度の変化が、屈折率に変化 を生じさせる。

上記色収差の場合のように“補整”設計を用いることにより、即ち、Ｒ８、Ｒ１ にしたがう保距１１ｉｑの変化及び、屈折率変化を研究することにより、光学パ ラメータが本質的に温度と独立したレンズの設計と製造が可能である。

産業上の利用性 本発明の二軸傾斜レンズ３０は高品質光学機器に幅広く利用されることが期待さ れている。このような装置は、レンズによってもたらされるより短い焦点距離及 び補整二重線の消去又は大きさの減少によって、重量が軽減される。このような 装置に用いられる本発明のレンズは、構成成分の適切な選択によりより熱的に安 定なものであってもよい、結果としての光学機器は製造工程におけるアラインメ ントエラーに鈍感であり、ミスアラインメントの問題を大きくする傾向が減じら れる。

このようにして、二軸傾斜レンズとその製造方法が提供される。当業者には既に 明白な特徴の様々な変化及び変更が明らかであり、このような変化及び変更の全 てが請求の範囲に入ることが分かるであろう。

国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．二軸傾斜レンズであって、本の光軸を有するモノリシックユニットから成り 、該ユニットは前記光軸に垂直な３つの部分から成り、第１の部分が第１の傾斜 した屈折率プロファイルと外側表面を有し、中間部分が第２の傾斜した屈折率プ ロファイルを有し、第３の部分が第３の傾斜した屈折率プロファイルと外側表面 を有し、前記中間部分が前記第１の部分と第３の部分との間にあるところのレン ズ。
2. ２．前記中間部分が前記光軸に沿ったホモジニアス屈折率プロファイルを有する ところの請求項１記載のレンズ。
3. ３．前記第３のプロファイルが実質上第１のプロファイルと反対で等しいところ の請求項１記載のレンズ。
4. ４．請求項１記載のレンズであって、３つの独立した構成成分から成り、該構成 成分は前記第１の部分の前記外側表面上の第１構成成分、前記中間部分の中間に ある第２構成成分及び前記第３の部分の前記外側表面上の第３構成成分から成っ て、それにより、前記第１の部分の前記傾斜した屈折率プロファイルが前記第１ の部分の前記外側表面と前記第２の部分との間の構成成分を変化させることによ り得られ、前記第３の部分の前記傾斜した屈折率プロファイルが前記第３の部分 の前記外側表面と前記中間部分との間の構成成分とを変化させることにより得ら れるところのレンズ。
5. ５．一本の光軸を有する二軸傾斜レンズブランクの製造方法であって、３つの部 分を形成する工程から成り、１つの部分は他の２つの部分の間にあり、少なくと も前記他の２つの部分が傾斜した屈折率プロファイルを有するところの、製造方 法。
6. ６．前記１つの部分が一定の屈折率で形成され、前記２つの他の部分が外側表面 での予め定められた値から前記１つの部分の値に変化する独立して傾斜した屈折 率プロファイルで形成されるところの請求項５記載の方法。
7. ７．前記１つの部分が傾斜した屈折率で形成され、その屈折率は第１の予め定め られた値から第２の予め定められた値に変化し、該変化が前記光軸垂直であると ころの請求項５記載の方法。
8. ８．前記他の２つの部分が各々独立して傾斜した屈折率プロファイルで形成され 、その１つが１つの外側表面での予め定められた値から前記第１の予め定められ た値に変化し、他の部分がその１つの外側表面での予め定められた値から前記第 ２の予め定められた値に変化するところの請求項７記載の方法。
9. ９．二軸傾斜レンズブランクの製造方法であって、該レンズブランクが一本の光 軸を有するモノリシックユニットから成り、該ユニットは前記光軸に垂直な３つ の部分から成り、第１の部分が第１の傾斜した屈折率プロファイルと外側表面を 有し、中間部分が第２の傾斜した屈折率プロファイルを有し、第３の部分が第３ の傾倒した屈折率プロファイルと外側表面を有し、前記中間部分が前記第１の部 分と第３の部分との間にあるところのレンズブランクであって、前記製造方法が 以下の工程から成るもの：（ａ）コンパチブルな熔解温度と熱膨張係数を有し、 各々が異なる密度の３つのガラス塔部部材成分を選択する工程； （ｂ）各端部部材成分のプレート及び最も低い密度と中間密度を有する一対の端 部部材間の成分のプレートと最も高い密度と中間密度を有する一対の端部部材間 の成分のプレートを用意する工程； （ｃ）最も高い密度の端部部材成分が下部に、中間密度の端部部材成分が中間に 、そして最も低い密度の端部部材成分が上部にくるように一連の成分を提供する ために、前記プレートをアレンジする工程；（ｄ）前記上部部材と前記中間部材 の間及び前記中間部材と前記下部部材の間に屈折率の傾斜を有するモノリシック マスを提供するために、前記プレートを溶解するのに十分な温度と時間で前記プ レートを加熱する工程；並びに、 （ｅ）前記モノリシックマスを冷却し、アニーリングする工程 とから成る製造方法。
10. １０．二軸傾斜レンズブランクの製造方法であって、該レンズブランクが一本の 光軸を有するモノリシックユニットから成り、該ユニットは前記光軸に垂直な３ つの部分から成り、第１の部分が第１の傾斜した屈折率プロファイルと外側表面 を有し、中間部分が第２の傾斜した屈折率プロファイルを有し、第３の部分が第 ３の傾斜した屈折率プロファイルと外側表面を有し、前記中間部分が前記第１の 部分と第３の部分との間にあるところのレンズブランクであって、前記製造方法 が以下の工程から成るもの：（ａ）同じような熔解温度と熱膨張係数を有し、各 端部部材成分が異なる密度を有する３つのガラス端部部材成分を選択する工程； （ｂ）各端部部材成分のプレート及び最も低い密度と中間密度を有する一対の端 部部材間の成分のプレートと最も高い密度と中間密度を有する一対の端部部材間 の成分のプレートを用意する工程； （ｃ）最も高い密度の端部部材成分が下部に、中間密度の端部部材成分が中間に 、そして最も低い密度の端部部材成分が上部にくるように一連の成分を提供する ために、前記プレートをアレンジする工程；（ｄ）前記上部部材と前記中間部材 の間及び前記中間部材と前記下部部材の間に屈折率の傾斜を有するモノリシック マスを提供するために、前記プレートを溶解するのに十分な温度と時間で前記プ レートを加熱する工程；（ｅ）前記モノリシックマスを冷却し、アニーリングす る工程；並びに （ｆ）前記上部及び下部に部材に適切に湾曲した表面を造るために研削する工程 とから成る方法。
11. １１．前記適切に湾曲した表面が球面であるところの請求項１０記載の方法。
12. １２．前記適切に湾曲した表面が放物面であるところの請求項１０記載の方法。
13. １３．レンズ系における球面収差、色収差及び温度効果のうち少なくとも１つを 減少させる方法であって、少なくとも１つのレンズ要素を二軸傾斜レンズに置き 換える工程から成り、該二軸傾斜レンズが一本の光軸を有するモノリシックユニ ットから成り、該ユニットは前記光軸に垂直な３つの部分から成り、第１の部分 が第１の傾斜した屈折率プロファイルと外側表面を有し、中間部分が第２の傾斜 した屈折率プロファイルを有し、第３の部分が第３の傾斜した屈折率プロファイ ルと外側表面を有し、前記中間部分が前記第１の部分と第３の部分との間にある レンズであるところの方法。
14. １４．前記中間部分が実質的に前記光軸に沿ったホモジニアス屈折率プロファイ ルであるところの請求１３記載の方法。