JPH07146435A - 負アッベ数の径方向屈折率分布型リレイ、その製造方法及びその使用方法 - Google Patents

負アッベ数の径方向屈折率分布型リレイ、その製造方法及びその使用方法

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JPH07146435A
JPH07146435A JP6007906A JP790694A JPH07146435A JP H07146435 A JPH07146435 A JP H07146435A JP 6007906 A JP6007906 A JP 6007906A JP 790694 A JP790694 A JP 790694A JP H07146435 A JPH07146435 A JP H07146435A
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relay
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ジー．アトキンソン ザ サード ルランド
Douglas S Kindred
エス．キンドレッド ダグラス
Duncan T Moore
ティー．ムーア ダンカン
J Robert Zinter
ジンター ジェイ．ロバート
Raymond Hensler J
ヘンスラー ジェイ．レイモンド
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Gradient Lens Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸方向の色収差を過大修正する径方向屈折率
分布型光学リレイ及びその製造方法を提供する。 【構成】 リレイ３５は負アッベ数を有する少なくとも
一つの径方向屈折率分布型のロッドレンズ２４を含み、
ホログラフィー光学要素及び均質又は屈折率分布型レン
ズが組合わされて、各種の収差を修正するようになされ
る。このリレイはセグメントに分割されて、それが構成
する遠隔視認スコープに或る程度の柔軟性を与えること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に屈折率分布型のレ
ンズに係わり、特にエンドスコープ、ボアスコープなど
の形式の以下に「遠隔視認スコープ」と称する機器に於
ける光学リレイとして正及び負アッベ数の径方向屈折率
分布型のロッドレンズを製造する方法及びその使用方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠隔視認スコープは、直接視認の不可能
な例えば体内腔所及び工業用容器を比較的小さな開口を
通して見ることに使用するものとしてこの分野では良く
知られている。典型的な初期のスコープ機器は米国特許
明細書第３，２５７，９０２号にホプキンス氏により記
載されている。これは物体像を形成し、それを後方の細
いチューブを経てカメラに伝えるために対物レンズ系及
びリレイ系を形成する一連のロッドレンズを使用してい
る。
【０００３】この形式の装置は典型的に、光を集中させ
て実像を形成するために必要なレンズの凸即ち正のレン
ズ屈折面による軸方向色収差を過小修正する。この収差
は像の周囲にハローとして現れる。何故ならば、像の青
色光成分は赤色成分よりも光学軸に沿ってレンズに近い
側に結像するからである。理想的には、白色光で形成さ
れた像は全ての波長即ち色に関して共通の焦点を有し、
従って物体の鮮明且つ真の画像が見られる。
【０００４】負度即ち凹屈折面を有する古い光学機器は
赤色成分を青色成分よりもレンズに近い側で焦点を結ん
で軸方向に色を特徴的に過大修正するので、ホプキン形
式のスコープで形成される像の軸方向色収差は付加的な
負度レンズを装置に適当に使用することで修正できる。
しかしながらこの方法は、特にこの形式の最新装置の使
用頻度及び殺菌要求の観点から複雑さ及び費用を増す。
レイナー氏及びプレスコット氏もアプライド・オプティ
クス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）２２，３、第３
８３ページ（１９８３）に於いて、スコープ形式の機器
に使用するために要求された寸法及び表面輪郭を有する
古典的レンズを製造することの困難さを指摘している。
【０００５】１９７０年頃、日本板ガラス社（ＮＳＧ）
はスコープ形式の光学装置に使用するための固体屈折率
分布型のロッドレンズを開発した。この日本板ガラス社
（ＮＳＧ）の屈折率分布型のロッドの利点は、平坦な屈
折面にあった。更に、レンズを通して伝播される光は、
屈折率分布形状がレンズ半径の関数として本質的に放物
線状に変化するときは定めた周期を有する正弦曲線状の
経路に従う。望ましい結像結果を得るために、ロッドレ
ンズは光伝播経路の周期性に応じた設計長さに切断され
る。軸方向及び径方向の屈折率分布型のレンズはこの分
野で今や良く知られている。モーア氏他は米国特許明細
書第３，７２９，２５３号で屈折率分布型の特性を記載
し、例えば像リレイとして使用される屈折率分布型ロッ
ドの設計及び製造のために参照文献を引用している。し
かしながら日本板ガラス社（ＮＳＧ）及びその他が製造
する屈折率分布型のレンズの欠点は、その特性から高分
散を生じることである。正又は負の高分散は遠隔視認ス
コープを使用する応用例で評価される良好な像質に寄与
しない。驚くことに、何年にもわたり径方向屈折率分布
型レンズを製造してきた日本板ガラス社（ＮＳＧ）及び
その他は、負の径方向屈折率分布型の分散材料を製造し
ておらず、正の分散が多くの像形成応用例特に遠隔視認
スコープリレイに於いて重大な制限を与えているという
認識にも拘かわらずに非常に小さな正の分散材料すら製
造していない。
【０００６】あらゆる従来レンズの固有の問題はレンズ
材料自体の分散により生じる色収差である。光学的分散
はレンズを通過する光の波長の関数としての屈折率の変
化である。一般に、材料の屈折率は長波長よりも短波長
で大きい。従って青色光の屈折率は赤色光よりも大き
い。それ故に正の分散が光学装置の過小修正された軸方
向の色によるものある。同様に屈折率分布型レンズの分
散も軸方向色収差に関与する。
【０００７】従って本発明の発明者は、特徴的に軸方向
に色を過大修正し、また色修正結像のため、遠隔視認ス
コープの光学装置を簡単化するために使用できる屈折率
分布型の要素の必要性を認識する。本発明を採用した遠
隔視認スコープは例えば歯科応用例で特に有用で、現在
利用できる歯科用の遠隔視認スコープより優れた幾つか
の利点を有する。この屈折率分布型のリレイは従来のリ
レイ技術よりも安価で、同じ直径に作ることができ、照
明して歯科医療を行うために患者の口中により広い空間
を得ることができるようにする。更に、屈折率分布型の
リレイと関連させると短焦点距離の対物レンズが従来装
置より大きな焦点深度を与える。更に、屈折率分布型の
リレイの負の分散は正味の正の度数を有する光学レンズ
に固有の正の軸方向収差と釣り合う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の目的
は像に於ける軸方向色収差を低減又は排除するために遠
隔視認スコープの光学系に負の分散型の屈折率分布型レ
ンズを使用することである。
【０００９】本発明の他の目的は像に於ける軸方向色収
差に加えて球面収差及びコマを低減又は排除するために
遠隔視認スコープの従来の光学要素と一体化及び（又
は）光学的に組合わせて負の分散型の屈折率分布型ロッ
ドを使用することである。
【００１０】本発明の他の目的は軸方向色収差の修正の
ために遠隔視認スコープの回折又はホログラフィー光学
要素と光学的及び（又は）一体的に組合わせて径方向屈
折率分布型レンズを使用することである。
【００１１】本発明の更に他の目的は修正した像形成能
力に加えてこのような装置に或る程度の物理的柔軟性を
与えるために遠隔視認スコープに複数の径方向屈折率分
布型ロッドレンズのセグメント又は部分を使用すること
である。
【００１２】本発明の他の目的は小さな直径、大きな焦
点深度及び優れた像質を有する遠隔視認スコープをそれ
と同様な特性を有する従来技術による遠隔視認スコープ
よりも安価に製造することである。
【００１３】最後に本発明の目的は負の分散型の屈折率
分布型リレイを製造する方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決する為の手段】本発明は軸方向色収差を過
大修正するために負の分散型の径方向屈折率分布型ロッ
ドレンズを使用する。本発明はまた軸方向の色及び白黒
収差修正像形成のために、遠隔視認スコープに於いて、
対物レンズ及び視認装置のような軸方向の色を過小修正
する要素と組合わされた負の分散型の径方向屈折率分布
型ロッド、及び回折光学要素と組合わされる径方向屈折
率分布型ロッドを使用する。
【００１５】可視光で像形成に使用された従来の即ち均
一な光学材料の分散特性は、
【数４】 で表されるレンズの均一アッベ数（Ｖhomo）で一部定め
られ、ここでＮd はヘリウムｄ線（黄色光）に関する材
料の屈折率、ＮF 及びＮC はそれぞれ水素Ｆ線（青色
光）及び水素Ｃ線（赤色）に関する屈折率である。ＮF
−ＮC の量は材料の分散の量であり、アッベ数は光が中
央のｄ波長に於いて材料中で受ける曲げ量に関係して分
散を定める。
【００１６】何れの透明材料も赤色光よりも青色光の屈
折率の方が大きく（即ちＮF ＞ＮC）、正の分散及び過
小修正された軸方向の色をもたらす。しかしながら均一
光学要素と比較すれば、径方向屈折率分布型レンズのガ
ラス構造はレンズ半径の関数として空間的に変化し、従
ってアッベ数は屈折率と同様にレンズ半径に応じて各位
置で変化する。径方向屈折率分布型レンズでは、光の曲
がりはレンズ材料の屈折率並びに半径に応じた屈折率の
変化に依存する。それ故に径方向屈折率分布型レンズに
よる色収差はレンズの屈折率形状並びに基礎材料の分散
に依存する。更に均一質レンズと比較すると、材料の何
れの位置に於ける絶対的な屈折率は赤色光よりも青色光
で大きいにも拘かわらずに、屈折率分布型材料の屈折率
の変化は青色光よりも赤色光で大きい。この場合、屈折
率分布型材料は負の分散を有すると言える。屈折率の変
化は光が曲げられる量を決めるので、負の分散型の屈折
率分布型レンズは過大修正した軸方向色収差を生じ、こ
れは光学系の正の要素から生じる過小修正された軸方向
の色を補完することに使用できる。
【００１７】径方向屈折率分布型材料の屈折率形状は次
式で表される。
【数５】 ここで、ｒは光学軸からの半径距離、
【外３】 は特定波長における屈折率勾配を表す定数である。径方
向勾配アッベ数（Ｖ10）は次式で定められる。
【数６】 係数Ｎ10がスペクトルの赤色（Ｃ線）部分よりも青色
（Ｆ線）部分で大きい絶対値を有するときは、Ｖ10の値
は正であり、均質レンズの正アッベ数と同様に作用す
る。反対に屈折率分布の場合、係数Ｎ10が青色部分より
も赤色部分で大きい絶対値であるときは、Ｖ10は負であ
り、レンズは負の分散を有すると言える。均質のレンズ
は負アッベ数を表すことはできず、負の分散型の屈折率
分布型材料による基本的な軸方向の色修正の利点が認識
される。
【００１８】従って本発明は遠隔視認スコープの軸方向
色収差を過大修正する負アッベ数の屈折率分布型リレイ
の使用、及び最終像に於いて軸方向色収差を低減又はほ
ぼ修正した同リレイの使用を開示する。負アッベ値の屈
折率分布型レンズの特性がモデル化され、径方向屈折率
分布を有するガラス材料の製造はこの分野で熟知した者
に周知である。このような設計及び製造技術は例えばザ
・インスティチュート・オブ・オプチクス、ニューヨー
ク州ロチェスター大学（１９７９）、発行のファントン
氏のデザイン、エンジニアリング及びマニファクチャリ
ング・アスペクツ・オブ・グラジエント・インデックス
・オプチカル・コンポーネントと題する博士号論文、フ
ァントン氏のリフラクティブ・インデックス・アンド・
スペクトラル・モデルス・フォー・グラジエント・イン
デックス・マテリアルスと題するアプライド・オプチク
ス２２，３第４３２ページ（１９８３）、ライアン−ハ
ワード氏及びモーア氏のモデル・フォー・ザ・クロマチ
ック・プロパティーズ・オブ・グラジエント・インデッ
クス・ガラスと題するアプライド・オプチクス２４，２
４第４３５６ページ（１９８５）、及びインスティチュ
ート・オブ・オプチクス、ニューヨーク州ロチェスター
大学（１９９０）発行のキンダード氏のデベロプメント
・オブ・ニュー・グラジエント・インデックス・ガラス
ス・フォー・オプチカル・イメージング・システムズと
題する博士号論文、に記載されている。ライアン−ハワ
ード氏はスコットＫＦ３ガラスのイオン交換を使用して
幾つかの負の分散型の分布を作り出し、−１４８〜−２
５５で屈折率分布型のＶ数を測定した。しかしながらＫ
Ｆ３ガラスは本発明で前述したようにＬｉ+ をＮａ+ に
交換してその材料から径方向屈折率分布型リレイを作り
出すことを妨げるＬｉＯ 2 は含有していない。キンダー
ド氏は、径方向屈折率分布を有し、屈折率釣り合い液に
浸漬されたときに像形成が可能である正味の負アッベ数
を有する薄い材料スラブで構成された光学要素を実際に
作り出したが、負アッベ数の径方向屈折率分布型リレイ
は特にこの分野で熟知した者によりそれ以前は記載され
ていなかった。本発明は更に、所望の負Ｖ数及び部分的
な分散分布を作り出すための負の分散型の径方向屈折率
分布型リレイの代表的な実施例を作る方法を記載する。
【００１９】本発明は径方向屈折率分布型ロッドレンズ
の新規な使用及び応用も開示するものである。本発明は
更に白黒収差調整並びに無色の像形成のために平面及び
非平面の屈折面の各種の組合わせを有する負のアッベ値
の径方向屈折率分布型ロッドレンズの使用も開示する。
非平面的な屈折面の屈折率分布型ロッド面は均質又は屈
折率分布型の非平面−平面要素と屈折率分布型ロッドと
を取付けて、即ち光学的に組合わせて達成される。屈折
率分布型ロッドはホログラフィー又は回折光学要素と組
合わされて、球面収差及びコマを低減することに加えて
特定量の過大修正又は過小修正された軸方向色収差を与
えるようにできる。更に、屈折率分布型レンズによる球
面収差及びコマはこの分野に熟知した者が周知のよう
に、径方向屈折率分布の第４次又はそれ以上の高次の展
開項を調整することで低減できる。
【００２０】本発明は更に正及び負アッベ数の径方向屈
折率分布型ロッドを含んで構成された遠隔視認スコープ
の光学リレイを開示し、このロッドは例えば通常は剛性
の整形外科用エンドスコープに多少の柔軟性を与えるた
めに部分部分に切断される。この場合、ロッドの切断は
中間像がリレイ装置のどのレンズ／空気の境界面にも形
成されないような長さで行う。光線は本発明の屈折率分
布型ロッドを通して正弦曲線状経路に従って進み、レン
ズのピッチ
【外４】 又は等価的にこの正弦曲線状光路の周期は次式で表され
る。
【数７】 中間像が半周期の距離毎に形成された、近軸光は屈折率
分布型ロッドの第一面に像が最初に入るとレンズの各４
分の１および４分の３ピッチ点
【外５】 毎に最大振幅となる。この４分の１ピッチ点は次式で表
される。
【数８】
【００２１】本発明はまた遠隔視認スコープリレイ装置
に使用するセグメント化した負の分散型の径方向屈折率
分布型ロッドを記載し、ロッドレンズによってぼやかさ
れた（ヴィネットされた）オフアキス照明からの拡散を
低減するために選択した４分の１ピッチの僅か物体側に
バッフルが位置される。
【００２２】
【実施例】本発明の様々な目的、利点及び応用例を説明
したが、本発明につきここで添付図面を参照して詳細に
説明する。
【００２３】図１は負の分散型の負アッベ数の径方向屈
折率分布型要素２２を図解的に示しており、この要素は
入射白色光１０の赤色成分１６を青色成分１４よりも光
学軸２０に沿ってレンズに近い側で焦点を結び、このレ
ンズは軸方向色収差を過大修正する。
【００２４】本発明の好ましい実施例が図２に示されて
おり、負アッベ数の径方向屈折率分布型の要素は次式で
表されるレンズ半径ｒの関数として屈折率が本質的に放
物線状に変化するロッドレンズ２４である。
【数９】 ここで、
【外６】 は材料の基礎屈折率で、
【外７】 は特定の波長λに於ける屈折率分布を示す定数である。
特に、
【外８】 はレンズを通過する光の正弦曲線的伝播の周期
【外９】 であり、次式で定められる。
【数１０】 一方、高次の屈折率項は球面収差及びコマのような白黒
収差の調整を与える。
【００２５】負の分散を示す負アッベ数の径方向屈折率
分布型の物質で軸方向の色の過大修正に加えて、球面収
差及びコマに似た白黒収差もまた屈折率分布型ロッド端
面の湾曲の組合わせを選択して低減又は排除することが
できる。
【００２６】図３は各種形状の第一及び第二端面３２、
３６を有する屈折率分布型ロッド２４の４例を図解的に
示している。特に図３（ａ）は光学軸２０に直角でない
平面３２、３６を有する屈折率分布型ロッド２４を示し
ている。図３（ｂ）は屈折率分布型ロッド２４の球凸第
一面３２及び平後面３６を示している。図３（ｃ）は平
前面３２及び球凹後面３６を有する屈折率分布型ロッド
２４を示しており、図３（ｄ）は球凹前後面３２、３６
を有する屈折率分布型ロッドを示している。しかして、
本発明はこれらの図示形状に制限されるものではなく、
両凸及び両凹を含む面形状のあらゆる組合わせを包含す
るものとする。
【００２７】図４は、負アッベ数の屈折率分布型ロッド
２４が光学軸２０に直角でない平行平面３２、３６を有
する本発明の他の実施例を示している。更に、図２に示
されているように、面３２、３６は平行平面で光学軸２
０に直角とされる。
【００２８】回折又はホログラフィーの光学要素が特性
的に軸方向の色を過大修正することはこの分野で周知で
ある。図５は、ホログラフィーの光学要素（ＨＯＥ）４
２が屈折率分布型ロッド２７の後面３７に取付けられた
本発明の実施例を示している。ホログラフィーの光学要
素（ＨＯＥ）４２は軸方向色収差を十分に過大修正し、
従って遠隔視認スコープに典型的に見られる正又は均一
なアッベ数の光学要素の過小修正された軸線方向の色特
性を補完することができる。ホログラフィーの光学要素
（ＨＯＥ）は屈折率分布型ロッドに対する物理的な連結
を必要とせず、ホログラフィーの光学要素（ＨＯＥ）が
屈折率分布型ロッドと直接的な光学的接触をさせても等
価の過大修正が達成されるということである。
【００２９】本発明の他の実施例では、図６（ａ）及び
図６（ｂ）に見られるように、簡単な均質レンズ４６及
び屈折率分布型レンズ４８がそれぞれ負アッベ数の屈折
率分布型ロッド２４と組合わされてレンズ５２、５４を
形成している。レンズ４６及び屈折率分布型レンズ４８
はそれぞれ少なくとも一つの平面４７、４９を有し、こ
れらは屈折率分布型ロッド２４の平面５０に対する取付
けるための境界となっている。レンズ４６、４８は、例
えば球面収差及びコマのような或る程度の白黒収差を調
整することに使用され、レンズの組合わせ５２、５４の
一方が遠隔視認スコープに使用されているときには、最
終像は色修正され、球面収差及びコマが低減されてい
る。
【００３０】図７は、光学リレイ３５が少なくとも一つ
の負アッベ数の径方向屈折率分布型ロッド２４を含んで
なる本発明の実施例を示している。図７は特にレンズ２
４を通して光が伝播するときに軸に沿った軸方向光２８
の正弦曲線状経路の１つの完全な周期
【外１０】 を示している。図示のように、中間像３０は負アッベ数
屈折率分布型ロッド２４の前面３２、軸方向の光２８が
光学軸２０と交差する位置３４、及びレンズの後面３６
に形成される。この場合、Ｌ1 は４分の１ピッチ長さ
【外１１】 を表し、即ち、位置３８はレンズがその位置で切断され
ていれば光２８がレンズを平行に出るレンズ２４の位置
を表す。同様に位置４０はレンズ２４の第三の４分の１
ピッチ位置を示す。
【００３１】本発明の図８に示される一実施例に於い
て、整形外科用エンドスコープ（図示せず）のリレイを
含んでなる屈折率分布型ロッド２４はセグメント２４
Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ及び２４Ｄに切断され、機器の柔軟
性を僅かに高めている。各部分は光学軸２０と光２８と
の交差によって示されるように中間像２、４及び６がセ
グメント端面２１と２３、２５と２７、２９と３１及び
３３と３５との間にそれぞれ形成されるような長さを有
する。
【００３２】図９は対物レンズ系７０、リレイ３５及び
視認系１１０が整合され、エンドスコープハウジング１
０２内に配置された本発明の好ましい実施例を示してい
る。対物レンズ群７０はリレイ系３５に対してテレセン
トリックとなる。この場合、物体からの縁沿いの光８０
は負アッベ数の径方向屈折率分布型リレイロッド２４に
光学軸２０と平行に入射し、図示するように正弦曲線状
経路に沿って進む。テレセントリックな実施例は少なく
とも２要素対物レンズ群７０を含み、単一対物レンズよ
りも視界が向上されている。非テレセントリック構造で
は、物体からの主光は光学軸と平行に第一屈折率分布型
リレイレンズに入射せず、正弦曲線状伝達光のクリッピ
ングを生じ、装置系を通る拡散が増大し、すなわち大き
な開口数のリレイを必要とすることになる。これによ
り、図９を参照して、中間像３０が屈折率分布型ロッド
２４の前面３２に形成されるとき、第一及び第三の４分
の１ピッチ位置３８、４０に位置されたバッフル３９が
この装置系を通る伝播からロッド内の軸方向光の最大高
さ位置に於ける光学ノイズを効果的に低減することにな
る。リレイに入射する光が非テレセントリックであれ
ば、４分の１ピッチ位置の前方にぼやけが生じる。この
理由から、バッフル３９は図９に示されるように４分の
１ピッチ位置３８、４０の僅かに物体側に位置される。
【００３３】図１０では、従来の光学及び電子手段を含
んでなる像形成手段８６が視認系１１０と組合わされて
使用されており、見る者の眼の所定位置に位置されてい
る。この実施例において、対物レンズ系７０、リレイ３
５及び視認系１１０はボアスコープハウジング１０３内
に配置され、像形成手段８６は遠隔視認スコープから分
けられている。
【００３４】図１１は、像形成手段８６がアイピース１
１０の無い遠隔視認スコープと組合わされて使用され、
即ちリレイからの像は直接に像形成手段８６に入る。理
解すべきは、眼で像を見るように設計されたアイピース
１１０や電気的又は光学的な手段だけを含むもの、又は
アイピースと検出手段の組合わせで見るように設計され
た遠隔視認スコープが本発明の遠隔視認スコープの実施
例の全てであるということである。
【００３５】図１２は軸方向色収差を修正する従来装置
を示しており、均質平−凹レンズ１１２が正アッベ数の
屈折率分布型ロッド９２と組合わされている。軸方向の
色はこの系の出口開口９８の前方に物体９６の虚像９４
を形成して修正される。
【００３６】本発明の代表的な実施例が図１３〜図１５
に示されている。遠隔視認スコープ１２０は対物レンズ
１２２、径方向屈折率分布型リレイ１３０、視認系又は
カプラー１４０及び電子像形成手段１５０を含んで構成
されている。対物レンズは開口絞り１２１、第一平−凸
レンズ１２３（Ｄ1 で示される）及び第二平−凸レンズ
１２７（Ｄ2 で示される）を含む。第一対物レンズ１２
３は平面である第一屈折面１２２（ｄ1 で示される）、
及びｒ2 で示される凸の曲率半径を有する第二屈折面１
２４（ｄ2 で示される）を含む。同様に、第二対物レン
ズ１２７は凸の曲率半径（ｒ3 で示される）を有する第
一屈折面１２５（ｄ3 で示される）、及び平面である第
二屈折面１２６（ｄ4 で示される）を含む。開口絞り１
２１は図１５に示されているように第一対物レンズ１２
３の第一屈折面１２２に接している。対物レンズ１２３
及び１２７は互いに対して接着されていないが、対物レ
ンズ１２３及び１２７のそれぞれの凸面１２４、１２５
は接触している。第一対物レンズ１２３の厚さｔＤ
1 は、開口絞り１２１がレンズ１２３と接触していると
きに対物レンズがほぼテレセントリックであるようにな
され、即ち開口絞りは対物レンズの前面焦点位置の近く
に位置するようにされる。第二対物レンズ１２７の厚さ
ｔＤ2 は、基準物体位置に於いて像面が要素１２７の内
側又は外側に位置して、その要素面の塵又は不完全さに
よる影響で像質が劣ることを低減し又は排除するような
厚さとされる。第二対物レンズ１２７の後面１２６は僅
かに凹面とされて、組立時にリレイ１３０の面１３１が
傷つく可能性を低減するようになされ得る。しかしなが
ら１２６に於ける凹面は製造費用が高くなるために正当
化できない。表１は対物レンズ要素の曲率半径、厚さ及
び屈折率の一覧表である。
【表７】
【００３７】径方向屈折率分布型リレイ１３０は、第一
屈折面１３１（ｇ1 で示される）、第二屈折面１３２
（ｇ2 で示される）、厚さｔＲ1 及び負無限大〜約−５
０の間の負アッベ数又は勾配Ｖ数を有する少なくとも一
つの負の分散型の径方向屈折率分布型要素１３３（ＧＲ
1 で示される）を含んで構成される。代表的な屈折率分
布型リレイ１３０は実際に約−１７５のアッベ値及び約
０．３の部分的な分散勾配を有する。分散Ｖ数の更に好
ましい範囲は約−５００〜−１７５で、約−３５０の実
際値が最も好ましい。この実施例で径方向屈折率分布型
要素１３３の屈折面は平面で、共に垂直で且つ光学軸２
０に直角である。屈折率分布型要素１３３の第一面１３
１は第二対物レンズ１２７の面１２６と無接着接触され
ている。代表的な屈折率分布型リレイ１３０の屈折率分
布形状を表す次式による厚さｔＲ1及び屈折率分布係数
【外１２】 が表２に示されている。
【数１１】
【表８】
【００３８】この分野に熟知した者には所望の全長及び
所定の光学パラメータを有するロッド製造の可能性によ
り屈折率分布型リレイ１３０は複数の負の屈折率分布型
ロッドを含んで構成され得ることが理解されよう。
【００３９】屈折率分布型リレイの約半ピッチ長は対物
レンズで形成された像を屈折率分布型リレイの第二面１
３２に近い第二中間面に伝えるために使用される。代表
的な設計に於いて、像は約１．０ｍｍだけ面１３２を過
ぎて位置決めされ、像を結像される光学面上の塵又は傷
によりこの系で生じる光学ノイズ量を最少限にするよう
になされる。
【００４０】本発明の代表的な実施例は図１４に示され
るようなカプラーレンズ１４０を更に含む。このカプラ
ーレンズは厚さがｔＣ1 で、第一凸屈折面１４１（ｃ1
で示される）及び第二凸屈折面１４２（Ｃ2 で示され
る）を有し、クラウンガラスである第一屈折要素１４３
（Ｃ1 で示される）と、厚さがｔＣ2 で、第一凹屈折面
１４４（ｃ3 で示される）及び第二凹屈折面１４６（Ｃ
4 で示される）を有し、フリントガラスである第二屈折
要素１４５（Ｃ2 で示される）と、厚さがｔＣ3で、第
一平屈折面１４８（ｃ5 で示される）及び第二凸屈折面
１４９（Ｃ6 で示される）を有し、クラウンガラスであ
る第三屈折要素１４７（Ｃ3 で示される）とを含んでな
る。それぞれの厚さｔＣ1 、ｔＣ2 及びｔＣ3 は面１４
２及び１４４が部分的な非接着接触をなし、面１４６及
び１４８が同様に部分的な非接着接触を行うように調整
される。表３はカプラーレンズの要素の特定の曲率半
径、厚さ及び屈折率の一覧表である。
【表９】
【００４１】カプラーレンズの代表的な設計は与えられ
ているが、この分野に熟知した者には例えば過大修正さ
れた軸方向の色を有する径方向屈折率分布型レンズ、ペ
ッツバルレンズの形状又は両ダブレット形状のような他
の設計が使用できることが認識できよう。
【００４２】代表的な実施例において、電気的像形成手
段１５０はパナソニックＫＳ１５２ＣＣＤカメラ又は他
の半インチフォーマットＣＣＤを含んでなる。図１３に
示されるように電子像形成装置１５０は赤外線遮断フィ
ルター１５１及びＣＣＤ１５５を含んで構成される。図
１３に示されるような本発明の好ましい実施例の光学装
置の配列は表４に表として表される。
【表１０】
【００４３】図１３〜図１５はまた遠隔視認スコープの
代表的実施例の機械的概念を示している。対物レンズ１
２２及び屈折率分布型リレイ１３０はステンレス鋼ハウ
ジング１７５内に配置されている。カプラーレンズ１４
０は第二ハウジング即ちカプラーマウント１８５内に保
持される。ハウジング１７５はハウジング１８５内に伸
縮可能に嵌め付けられ、ハウジング１８５内で機械加工
段部及びＯ−リング組立体に着座される。第二段部１８
７はカプラーレンズを第一レンズ面１４１にてハウジン
グ１８５内に位置決めさせ、Ｏ−リング及びスペーサー
リング組立体１８８はカプラーレンズを固定する。第三
ハウジング１９５は電子像形成手段１５０及び関連する
電子装置を収容し、このハウジング１９５は図示したよ
うに伸縮可能にハウジング１８５と係合する。
【００４４】屈折率分布型レンズは典型的には基礎ガラ
スにイオンの濃度形状を形成し、屈折率分布型を形成す
るようにして製造される。例えば、Ｎａ+ 、Ｌｉ+ 、Ｋ
+ 、Ｃｓ+ 、Ｔｌ+ 又はＡｇ+ のような一価イオンを含
有するガラスが適当温度の一化イオンの他の核を含有す
る溶融塩の中に適当時間にわたって沈められる。ガラス
内部のイオンは塩内部のこれらのイオンと置換されて濃
度分布を形成し、従ってガラス内部に屈折率分布を形成
する。
【００４５】典型的アルキル珪酸塩ホストガラスはＮａ
2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ及びＳｉ2 Ｏを含有する。本発明によ
り、負無限大〜約−５０及び約＋１００〜無限大、好ま
しくは−４００〜−１５０の径方向屈折率分布のアッベ
数（Ｖ10）の屈折率分布型レンズを作り出す方法は、光
学的分散を生じる金属酸化物を単独又は組合わせて約１
〜１５モル％の量をホストガラスに添加することで基礎
ガラスの組成を変化させて（Ｘ）Ｎａ2 Ｏ＋（Ｙ）Ｌｉ
2 Ｏ＋（Ｚ）Ｒm Ｏn ＋（１００−Ｘ−Ｙ−Ｚ）ＳｉＯ
2 の形を有するホストガラスを生じることを含み、ここ
で、Ｘ、Ｙ及びＺはモル％量を表す。この量のベースガ
ラス中の金属酸化物の存在は約−１７５に等しいＶ10を
生じ、好ましいとされる−４００に達するＶ10を生じる
可能性を有し、極端に色収差の小さい屈折率分布型レン
ズの開発を可能にする。本発明者により予想される酸化
物成分は、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＨｆＯ2 、ＧｅＯ2 、
Ａｌ 2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｔａ
2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｗ2 Ｏ 6 、ＰｂＯ、ＢａＯ、Ｃａ
Ｏ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ及びホストガラスの分散を
約０．００９〜０．０１２の範囲の値、好ましくは約
０．０１０６に等しい値に高めて、約−５０〜負無限大
及び＋１００〜無限大の範囲の分布アッベ数になる他の
金属の酸化物を含む。約−１７５に等しいＶ10値は、単
独又は組合わせに於いて約０％〜５％のＴｉＯ2 、約０
％〜１０％のＡｌ2 Ｏ3 及び約０％〜１０％のＺｒＯ2
の量でＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 及びＺｒＯ2 により基礎ガ
ラスを改変させることで達成された。
【００４６】本発明の好ましい実施例に於いて、アルカ
リアルミナ珪酸塩の基礎ガラスは１０Ｌｉ2 Ｏ＋２０Ｎ
ａ2 Ｏ＋５Ａｌ2 Ｏ3 ＋４ＺｒＯ2 ＋６１ＳｉＯ2 （モ
ル％）で構成された。このガラスは２．７ｍｍ直径×７
５ｍｍ長さのロッドに引き抜き形成された。ナトリウム
のリチウムイオン置換はロッド内で４５５°Ｃの溶融Ｎ
ａＮＯ3 の浴中に２０時間にわたって沈めて達成され
た。この方法はほぼ放物線状の屈折率形状、約−１７５
に等しい径方向の分布Ｖ数（Ｖ10）及び約０．３の部分
的な分布分散を有するレンズを生じた。
【００４７】本発明の特定の実施例が説明されたが、本
発明は単なる例である前述した構造の詳細に限定され
ず、それらは特許請求の範囲の欄で一層明確に表される
ことが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】負の分散光学要素の線図。
【図２】光学軸に直角な平行平端面を有する負アッベ数
の径方向屈折率分布型ロッドを示す線図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は選択した白黒収差を調整する
ための各種端面形状を有する図２の屈折率分布型ロッド
を示す線図。
【図４】平行平端面が光学軸に直角でない図２のロッド
レンズの線図。
【図５】軸方向色収差を過大修正するために一方の端面
に取付けられたホログラフィー光学装置を有する正の分
散の径方向屈折率分布型ロッドの線図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は軸方向色収差及び白黒収差
の調整のためにロッドレンズにそれぞれ取付けられた別
々の均質な屈折率分布型要素を有する図２の負アッベ数
屈折率分布型ロッドの線図。
【図７】図２に示したような少なくとも一つの負アッベ
数の屈折率分布型ロッドを有する光学リレイの線図で、
屈折率分布型ロッドを通って伝播するときの正弦曲線状
光路も示した線図。
【図８】セグメント化したリレイを組付けた遠隔視認ス
コープがある程度の柔軟性を有するように部分部分に切
断された図２の負アッベ数の屈折率分布型ロッドの線図
であり、レンズセグメントを通る光が中間像の形成を示
している線図。
【図９】明瞭化のために内部レンズは断面で示されてい
ないがハウジング及び対物レンズ系、屈折率分布型リレ
イ及び内部に配置された視認系を含む遠隔視認スコープ
の横断面の概略図。
【図１０】見る者の眼が電子像形成装置に置き換えられ
た図９の遠隔視認スコープを示す概略図。
【図１１】電子像形成装置が視認群を備えないで使用さ
れる図１０の遠隔視認スコープを示す概略図。
【図１２】正アッベ数の屈折率分布型ロッド及びそれに
取付けられた負の度数の均質レンズによる軸方向の色収
差の修正を示す従来技術の線図。
【図１３】ハウジング内部に配置された一連の２要素対
物レンズ、負の分散屈折率分布型リレイ、３要素カプラ
ーレンズ及び電子像形成手段を示す本発明の好ましい実
施例の線図。
【図１４】ハウジング内部に取付けられたカプラーレン
ズの拡大図。
【図１５】開口絞りを含むハウジングに取付けられて表
された対物レンズの拡大図。
【符号の説明】
２，４，６ 中間像 １４ 青色成分 １６ 赤色成分 ２０ 光学軸 ２２ 要素 ２４ ロッドレンズ ２７ ロッド ２８ 光 ３０ 中間像 ３２，３６ 端面 ３５ リレイ ３９ バッフル ４２ ホログラフィー光学要素 ４６，５２，５４ レンズ ４８ 屈折率分布型レンズ ８６ 像形成手段 １０３ ハウジング １２２ 対物レンズ １２３ 第一対物レンズ １２７ 第二対物レンズ １３０ リレイ １３１，１３２ 屈折面 １３３ 屈折率分布型要素 １４０ カプラー １４１，１４２，１４４，１４６，１４８，１４９ 屈
折面 １４３，１４５，１４７ 屈折要素 １５０ 電子像形成手段 １５１ フィルター １５５ ＣＣＤ
フロントページの続き (72)発明者 ダグラス エス．キンドレッド アメリカ合衆国ニューヨーク州スプリング ウオーター，カウンティー ロード 37, 6863 (72)発明者 ダンカン ティー．ムーア アメリカ合衆国ニューヨーク州フェアーポ ート，クラレット ドライブ ４ (72)発明者 ジェイ．ロバート ジンター アメリカ合衆国ニューヨーク州ロチェスタ ー，チェルムズフォード ストリート 28 (72)発明者 ジェイ．レイモンド ヘンスラー アメリカ合衆国ニューヨーク州ロチェスタ ー，ヤーマウス ロード 415

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学軸に沿って像を伝播する光学リレイ
    であって、 過小修正された軸方向色収差を低減するために負アッベ
    数を有する少なくとも一つの径方向屈折率分布型の要素
    を含んで構成された光学リレイ。
  2. 【請求項２】 前記少なくとも一つの径方向屈折率分布
    型の要素が直径よりも大きな軸線方向寸法を有するロッ
    ドレンズを含んで構成された請求項１に記載の光学リレ
    イ。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも一つの径方向屈折率分布
    型の要素が負無限大〜−５０の範囲のアッベ値を有する
    請求項２に記載の光学リレイ。
  4. 【請求項４】 前記少なくとも一つのロッドレンズが第
    一端面及び第二端面を含み、各端面が、 平面、 凸球面、 凹球面、及び非球面を含んで構成された群から選択され
    た形状を有している請求項２に記載の光学リレイ。
  5. 【請求項５】 端面が平行平面である請求項４に記載の
    光学リレイ。
  6. 【請求項６】 端面がレンズを通る光学軸に垂直である
    請求項５に記載の光学リレイ。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも一つのロッドレンズが複
    数のロッドレンズセグメントを含んで構成され、各セグ
    メントは一対の端面を有し、各セグメントは更にロッド
    レンズセグメントを通して伝播される複数の中間像の各
    々が各レンズセグメントの端面間に形成されるような長
    さを有している請求項２に記載の光学リレイ。
  8. 【請求項８】 散乱照明を低減するために、少なくとも
    一つのバッフルを含んで構成され、前記少なくとも一つ
    のバッフルは少なくとも一つの４分の１ピッチ点より僅
    かに物体側に位置されている請求項２に記載の光学リレ
    イ。
  9. 【請求項９】 前記４分の１ピッチ点がレンズの対物端
    から距離ｎＬの位置に配置され、ここで 【数１】 であり、 【外１】 は波長λに於ける屈折率分布型ロッドの基準屈折率、 【外２】 は波長λに於ける屈折率分布定数及びｎは整数である請
    求項８に記載の光学リレイ。
  10. 【請求項１０】 軸方向色収差を過大修正する光学要素
    であって、 第一及び第二端面を有する径方向屈折率分布型のレン
    ズ、及び前記屈折率分布型のレンズの第一及び第二端面
    の少なくとも一方に取付けられたホログラフィー光学要
    素を含んで構成された光学要素。
  11. 【請求項１１】 前記屈折率分布型のレンズの各端面が
    凸球面、凹球面、平面及び非球面の一つで構成された形
    状を有する請求項１０に記載の光学要素。
  12. 【請求項１２】 前記屈折率分布型のレンズがレンズ径
    よりも大きい軸線方向寸法を有する請求項１１に記載の
    光学要素。
  13. 【請求項１３】 軸方向色収差を過大修正する光学要素
    であって、 第一及び第二端面を有する径方向屈折率分布型のレン
    ズ、及び前記屈折率分布型のレンズの第一及び第二端面
    の少なくとも一方と直接に光学的に組合わされたホログ
    ラフィー光学要素を含んで構成された光学要素。
  14. 【請求項１４】 軸方向色収差を過大修正し、球面収
    差、コマ、非点収差及び歪みの少なくとも一つを低減す
    る光学要素であって、 第一平端面及び第二平端面を有する負アッベ数の径方向
    屈折率分布型のロッド、及び平−凸形状、平−凹形状及
    び平−非球面形状の一つを有するレンズを含んで構成さ
    れ、 前記レンズは前記屈折率分布型のロッドの第一及び第二
    端面の少なくとも一方に取付けられている光学要素。
  15. 【請求項１５】 前記屈折率分布型のロッドが負無限大
    〜−５０の範囲のアッベ数を有する請求項１４に記載の
    光学要素。
  16. 【請求項１６】 前記レンズが径方向屈折率分布を有す
    る請求項１４に記載の光学要素。
  17. 【請求項１７】 遠隔視認スコープであって、 正味の過大修正された軸方向色収差を有する複数の従来
    の光学要素、及び物体の像を検出装置に伝達する複数の
    従来の光学要素に光学的に連結され、負アッベ数を有す
    る少なくとも一つの径方向屈折率分布型の要素を含み、
    正味の過小修正された軸方向色収差を有するリレイを含
    んで構成され、 検出装置に於ける像が軸方向色収差を実質的に修正され
    ている遠隔視認スコープ。
  18. 【請求項１８】 少なくとも一つの径方向屈折率分布型
    の要素が直径よりも大きな軸線方向寸法を有するロッド
    レンズを含んで構成されている請求項１７に記載の遠隔
    視認スコープ。
  19. 【請求項１９】 少なくとも一つの径方向屈折率分布型
    の要素が負無限大〜約−５０の範囲のアッベ値を有する
    請求項１７に記載の遠隔視認スコープ。
  20. 【請求項２０】 少なくとも一つの径方向屈折率分布型
    の要素が好ましくは約−５００〜約−１７５の範囲のア
    ッベ値を有する請求項１７に記載の遠隔視認スコープ。
  21. 【請求項２１】 複数の従来の光学要素が一つの対物レ
    ンズを含み、前記対物レンズがリレイに対してテレセン
    トリックである請求項２０に記載の遠隔視認スコープ。
  22. 【請求項２２】 複数の従来の光学要素が更に一つのカ
    プラーレンズを含む請求項２０に記載の遠隔視認スコー
    プ。
  23. 【請求項２３】 前記カプラーレンズがペッツバルのレ
    ンズ形態を有する請求項２２に記載の遠隔視認スコー
    プ。
  24. 【請求項２４】 前記カプラーレンズが２ダブレット形
    態を有する請求項２２に記載の遠隔視認スコープ。
  25. 【請求項２５】 前記カプラーレンズが過大修正された
    軸方向の色を有する径方向屈折率分布型のレンズを含ん
    で構成された請求項２２に記載の遠隔視認スコープ。
  26. 【請求項２６】 前記カプラーレンズに光学的に連結さ
    れた電子像形成手段を更に含んで構成された請求項２２
    に記載の遠隔視認スコープ。
  27. 【請求項２７】 対物レンズが第一屈折面ｄ1 及び第二
    屈折面ｄ2 を有する第一屈折要素Ｄ1 と、面ｄ1 に実質
    的に接触した開口絞りと、面ｄ2 に直ぐ隣接した第一屈
    折面ｄ3 及び第二屈折面ｄ4 を有する第二屈折要素Ｄ2
    とを含み、前記屈折面はそれぞれ曲率半径ｒ1 、ｒ2 、
    ｒ3 及びｒ4 を有し、前記各要素はそれぞれ厚さｔ
    Ｄ1 、ｔＤ2 を有し、また各要素は屈折率ｎc 、ｎd 及
    びｎF を有しており、即ち 【表１】 である請求項２６に記載の遠隔視認スコープ。
  28. 【請求項２８】 前記カプラーレンズが第一屈折面ｃ1
    及び第二屈折面ｃ2を有する第一屈折要素Ｃ1 と、面ｃ
    2 に直ぐ隣接した第一屈折面ｃ3 及び第二屈折面ｃ4 を
    有する第二屈折要素Ｃ2 と、面ｃ4 に直ぐ隣接した第一
    屈折面ｃ5 及び第二屈折面ｃ6 を有する第三屈折要素Ｃ
    3 とを含み、前記屈折面はそれぞれ曲率半径ｒｃ1 、ｒ
    ｃ2 、ｒｃ3 、ｒｃ4 、ｒｃ5 及びｒｃ6 を有し、前記
    各要素はそれぞれ厚さｔＣ1 、ｔＣ2 及びｔＣ3 を有
    し、Ｃ1 及びＣ3 はそれぞれ屈折率ｎc 、ｎd 及びｎF
    を有し、またＣ2 は屈折率ｎc 、ｎd 及びｎF を有して
    おり、以下に示す通りである、即ち 【表２】 である請求項２６に記載の遠隔視認スコープ。
  29. 【請求項２９】 前記リレイが面ｄ4 に直ぐ隣接した第
    一屈折面ｇ1 、第二屈折面ｇ2 及び厚さｔＲ1 を有する
    少なくとも一つの屈折率分布型の要素ＧＲ1を含み、前
    記屈折面は全て無限大に等しい曲率半径を有しており、
    前記屈折率分布型の要素は約−１７５に等しいＶ数を有
    する請求項２６に記載の遠隔視認スコープ。
  30. 【請求項３０】 前記リレイが屈折率分布形状を表す次
    式に於いて、 【数２】 以下に示すような、即ち 【表３】 のような屈折率分布係数Ｎ00c 、Ｎ00d 、Ｎ00F 及びＮ
    10c 、Ｎ10d 及びＮ10Fを有する請求項２９に記載の遠
    隔視認スコープ。
  31. 【請求項３１】 遠隔視認スコープであって、 開口絞りと、前記開口絞りに接触した第一屈折面ｄ1 及
    び第二屈折面ｃ2 を有する第一屈折要素Ｄ1 と、ｄ2 と
    少なくとも部分的に接触した第一屈折面ｄ3 及び第二屈
    折面ｄ4 を有する第二屈折要素Ｄ2 とを含み、前記屈折
    面はそれぞれ曲率半径ｒ1 、ｒ2 、ｒ3 及びｒ4 を有
    し、前記各要素はそれぞれ厚さｔＤ1 、ｔＤ2 を有し、
    また各要素は屈折率ｎc 、ｎd 及びｎF を有しており、
    以下に示す通りである、即ち 【表４】 である対物レンズと、 前記対物レンズに光学的に連結され、ｄ4 と接触した第
    一屈折面ｇ1 、第二屈折面ｇ2 、厚さｔＲ1 及び負アッ
    ベ数を有する少なくとも一つの径方向屈折率分布型の要
    素ＧＲ1 を含み、前記屈折面は全て無限大に等しい曲率
    半径を有しており、前記少なくとも一つの屈折率分布型
    の要素は約−１７５に等しい勾配Ｖ数を有しているリレ
    イと、 前記リレイに連結され、第一屈折面ｃ1 及び第二屈折面
    ｃ2 を有する第一屈折要素Ｃ1 と、ｃ2 と少なくとも部
    分的に接触した第一屈折面ｃ3 及び第二屈折面ｃ4 を有
    する第二屈折要素Ｃ2 と、ｃ4 と少なくとも部分的に接
    触した第一屈折面ｃ5 及び第二屈折面ｃ6 を有する第三
    屈折要素Ｃ3 とを含み、前記屈折面はそれぞれ曲率半径
    ｒｃ1 、ｒｃ2 、ｒｃ3 、ｒｃ4 、ｒｃ5 及びｒｃ6 を
    有し、前記各要素はそれぞれ厚さｔＣ1 、ｔＣ2 及びｔ
    Ｃ3 を有し、Ｃ1 及びＣ3 はそれぞれ屈折率ｎc 、ｎd
    及びｎF を有し、Ｃ2 は屈折率ｎc 、ｎd 及びｎF を有
    しており、即ち 【表５】 であるカプラーレンズと、 前記カプラーレンズに光学的に連結され、フィルター
    と、像面を含むＣＣＤとを含む電子像形成手段とを含ん
    で構成された遠隔視認スコープ。
  32. 【請求項３２】 前記リレイが屈折率分布の形状を表す
    次式に於いて、 【数３】 【表６】 のような屈折率分布係数Ｎ00c 、Ｎ00d 、Ｎ00F 及びＮ
    10c 、Ｎ10d 及びＮ10Fを有する請求項３１に記載の遠
    隔視認スコープ。
  33. 【請求項３３】 過小修正された軸方向色収差を有する
    負の分散型の径方向屈折率分布型リレイと、修正及び過
    大修正の一方を施された軸方向色収差を有する視認装置
    とを含む遠隔視認スコープに使用される対物レンズであ
    って、前記対物レンズは第一平−凸レンズ及び第二平−
    凸レンズを含んでなり、第一及び第二レンズの凸面は少
    なくとも一部が隣接されており、また前記対物レンズの
    軸方向色収差は十分に過大修正されて前記遠隔視認スコ
    ープにより作られる物体像の軸方向色収差を実質的に排
    除するようになされた対物レンズ。
  34. 【請求項３４】 過小修正された軸方向色収差を有する
    負の分散型の径方向屈折率分布型リレイと、修正及び過
    大修正の一方を施された軸方向色収差を有する対物レン
    ズとを含む遠隔視認スコープに使用されるカプラーレン
    ズであって、前記カプラーレンズは軸方向の色に関して
    十分に過大修正されて前記遠隔視認スコープにより作ら
    れる物体像の軸方向色収差を実質的に排除するようにな
    されたカプラーレンズ。
  35. 【請求項３５】 ペッツバルのレンズ形態を有する請求
    項３４に記載のカプラーレンズ。
  36. 【請求項３６】 両凸クラウン要素、両凹フリント要素
    及び平ー凸クラウン要素を含んでなる請求項３４に記載
    のカプラーレンズ。
  37. 【請求項３７】 ２ダブレット形態を含んでなる請求項
    ３４に記載のカプラーレンズ。
  38. 【請求項３８】 過大修正された軸方向の色を有する径
    方向屈折率分布型のレンズを含んで構成された請求項３
    ４に記載のカプラーレンズ。
  39. 【請求項３９】 低分散型を有する屈折率分布型のレン
    ズを製造する方法であって、 （Ｘ）Ｎａ2 Ｏ＋（Ｙ）Ｌｉ2 Ｏ＋（Ｚ）Ｒm Ｏn ＋（１００−Ｘ−Ｙ−Ｚ） ＳｉＯ2 の形を有するホストガラスを準備し、ここで、
    Ｘ、Ｙ及びＺはモル％量を表し、Ｚは内部に濃度形状が
    作られた後にホストガラスの勾配アッベ数が負無限大〜
    約−５０の範囲内の一つにあるように、またホストガラ
    スの分散が約０．００９〜０．０１２の範囲内にあるよ
    うに選択され、 基礎ガラス中にＬｉ+ 及びＮａ+ イオンの濃度形状を作
    り出して屈折率分布の形状を作る諸段階を含む方法。
  40. 【請求項４０】 屈折率分布型のレンズが径方向屈折率
    分布を有する請求項３９に記載の方法。
  41. 【請求項４１】 屈折率分布の形状を形成するために基
    礎ガラス中にＬｉ+及びＮａ+ イオンの濃度形状を作り
    出す段階が、Ｎａ+ イオンを含む溶融塩の供給部に基礎
    ガラスを導き、基礎ガラス中のＬｉ+ イオンと溶融塩中
    のＮａ+ イオンとの間でイオン交換を行う十分な時間を
    与える請求項３９に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 （Ｘ）Ｎａ2 Ｏ＋（Ｙ）Ｌｉ2 Ｏが約
    ２０％〜４０％の量に等しい請求項３９に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 ほぼ放物線の屈折率形状を有する屈折
    率分布型のガラスを製造するためにＬｉ2 Ｏ：Ｎａ2 Ｏ
    の比率が約１／６：１／２の範囲内にある請求項４２に
    記載の方法。
  44. 【請求項４４】 Ｒm Ｏn がＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｈｆ
    Ｏ2 、ＧｅＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、
    Ｌａ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｗ2Ｏ6 、Ｐｂ
    Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、及びホ
    ストガラスの分散を高める他の金属酸化物を含んで構成
    される群から選択される請求項３９の方法。
  45. 【請求項４５】 （Ｚ）Ｒm Ｏn が約１％〜１５％の全
    量に等しい請求項３９に記載の方法。
  46. 【請求項４６】 （Ｚ）Ｒm Ｏn が約０％〜６％の量の
    ＴｉＯ2 、約０％〜１０％の量のＺｒＯ2 及び約０％〜
    １０％の量のＡｌ2 Ｏ3 の少なくとも一つを含む請求項
    ４５に記載の方法。
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