(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、第２レンズ群とから構成され、
前記第１レンズ群は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１の正レンズと、両凸レンズと、前記両凸レンズに接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される第１の負レンズとを有し、
前記第２レンズ群は、物体側より順に並んだ、第２の正レンズと、前記第２の正レンズに接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される第２の負レンズと、前記第２の負レンズに接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される第３の正レンズとを有し、
硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ（Ｋ-1）を、前記硝材の基準波長に対する屈折率をｎとし、前記硝材の基準波長に対する屈折率の温度依存係数をｄｎ/ｄＴ（Ｋ-1）とし、前記硝材の線膨張係数をα（Ｋ-1）としたとき、次式  Ｃ＝｛（１/（ｎ−１））・ｄｎ/ｄＴ｝−α  で表すとき、
前記第１の正レンズの硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ1は、次式
Ｃ1  ＞  １５×１０-6（Ｋ-1）
の条件を満たし、
前記両凸レンズの硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ2（Ｋ-1）は、次式
Ｃ2  ＜  -２０×１０-6（Ｋ-1）
の条件を満たすことを特徴とする色消しアサーマルレンズ系。
【請求項２】
前記第３の正レンズの硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ3（Ｋ-1）は、次式
Ｃ3  ＞  １５×１０-6（Ｋ-1）
の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の色消しアサーマルレンズ系。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の色消しアサーマルレンズ系を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやテレビカメラなどに使用する、高い色消し性能を有する色消しレンズ系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやテレビカメラのような、撮像素子を用いて映像信号を得るカメラが普及している。こうした装置のレンズ系では、特に、色によるにじみや、色によるピントの位置ずれを、可能な限り抑制しておく必要がある。
【０００３】
こうした傾向は顕微鏡システムにおいても同様であり、近年、接眼レンズを用いた眼視系ではなく、光束をＣＣＤ（charged  coupled  device）等の撮像素子上に結像させる顕微鏡システムが増えてきている。例えば、特許文献１には、無限共役系の顕微鏡システムにおける結像レンズ系に関するものであり、高い色消し性能を有したレンズ系についての発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明は、顕微鏡システムにおける結像レンズ系に特化したものとなっており、レンズ系のＦナンバーがＦ/８という暗いものになっている。また、高い色消し性能を実現するために、正レンズにＥＤ（Extra-low  Dispersion）ガラスを２枚採用している。一般に、ＥＤガラスを用いたレンズ系は、正のＥＤレンズの焦点距離が温度上昇に伴って大幅に伸びてしまうため、温度変動時に大きなデフォーカス（合焦ずれ）を生じてしまうといった欠点を持つ。このため、特許文献１のレンズ系は、温度変動時にデフォーカスによる像の劣化を生じてしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高い色消し性能を有しながら、Ｆナンバーが明るく、かつ温度変動時に生じるデフォーカスずれを最小限に抑える、色消しアサーマル（温度無依存化）レンズ系及びこれを備える光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明を例示する第一の態様に従えば、物体側より順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、第２レンズ群とから構成され、前記第１レンズ群は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１の正レンズと、両凸レンズと、前記両凸レンズに接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される第１の負レンズとを有し、前記第２レンズ群は、物体側より順に並んだ、第２の正レンズと、前記第２の正レンズに接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される第２の負レンズと、前記第２の負レンズに接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される第３の正レンズとを有し、硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ（Ｋ-1）を、前記硝材の基準波長に対する屈折率をｎとし、前記硝材の基準波長に対する屈折率の温度依存係数をｄｎ/ｄＴ（Ｋ-1）とし、前記硝材の線膨張係数をα（Ｋ-1）としたとき、次式  Ｃ＝｛（１/（ｎ−１））・ｄｎ/ｄＴ｝−α  で表すとき、前記第１の正レンズの硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ1は、次式  Ｃ1＞１５×１０-6（Ｋ-1）  の条件を満たし、前記両凸レンズの硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ2（Ｋ-1）は、次式  Ｃ2＜-２０×１０-6（Ｋ-1）  の条件を満たすことを特徴とする色消しアサーマルレンズ系が提供される。
【０００８】
また、本発明を例示する第二の態様に従えば、第一の態様の色消しアサーマルレンズ系を備えることを特徴とする光学機器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の色消しアサーマルレンズ系及びこれを備える光学機器によれば、高い色消し性能を有しながら、Ｆナンバーが明るく、かつ温度変動時に生じるデフォーカスずれを最小限に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の構成を概略的に示す図である。
【図２】第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【図３】第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の構成を概略的に示す図である。
【図４】第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【図５】第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の構成を概略的に示す図である。
【図６】第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【図７】上記色消しアサーマルレンズ系を備える撮像カメラ（光学機器）の構成を概略的に示す図である。
【図８】特許文献１に記載の顕微鏡システムにおける結像レンズ系の構成を示す図である。
【図９】上記結像レンズ系の球面収差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。本実施形態に係る色消しアサーマルレンズ系は、図１に示すように、物体側より順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２とから構成される。
【００１２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１２に接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される負レンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、正レンズＬ２１と、正レンズＬ２１に接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される負レンズＬ２２と、負レンズＬ２２に接合されるか又は所定の空気間隔を隔てて配置される正レンズＬ２３とを有する。
【００１３】
そして、硝材に対するレンズパワーの温度依存係数Ｃ（Ｋ-1）を、前記硝材の基準波長に対する屈折率をｎとし、前記硝材の基準波長に対する屈折率の温度依存係数をｄｎ/ｄＴ（Ｋ-1）とし、前記硝材の線膨張係数をα（Ｋ-1）としたとき、次式  Ｃ＝｛（１/（ｎ−１））・ｄｎ/ｄＴ｝−α  で表すとき、正レンズＬ１１の硝材に対するレンズパワーの温度依存係数ＣL11は以下の条件式（１）を満たし、両凸レンズＬ１２の硝材に対するレンズパワーの温度依存係数ＣL12（Ｋ-1）は以下の条件式（２）を満足する。
【００１４】
ＣL11  ＞    １５×１０-6（Ｋ-1）  …（１）
ＣL12  ＜  −２０×１０-6（Ｋ-1）  …（２）
【００１５】
本実施形態においては、軸上色収差をより小さく抑えるため、第１レンズ群Ｇ１を構成する両凸レンズＬ１２の硝材に、上記条件式（２）を満足するＥＤガラスを採用している。正のＥＤレンズである両凸レンズＬ１２は、温度上昇に伴って大幅に焦点距離が延びる、すなわちレンズパワーが大幅に小さくなる性質を持っている。このことは、レンズパワーの温度依存係数ＣL12が大きな負の値を示すことからも説明できる。そこで、温度上昇に伴う両凸レンズＬ１２のレンズパワー減少の効果を打ち消すために、両凸レンズＬ１２の物体側に位置する正レンズＬ１１の硝材には、上記条件式（１）を満足するレンズパワーの温度依存係数ＣL11が大きな正の値であるものを採用している。この構成により、正レンズＬ１１は温度上昇に伴って大幅にレンズパワーが大きくなり、正のＥＤレンズである両凸レンズＬ１２の温度上昇に伴うレンズパワー減少の効果を打ち消すことが可能となり、最終的に温度変動時のデフォーカスの発生を抑えることが可能となる。
【００１６】
さらに、本実施形態においては、正レンズＬ２３の硝材に対するレンズパワーの温度依存係数ＣL23（Ｋ-1）は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
【００１７】
ＣL23  ＞  １５×１０-6（Ｋ-1）  …（３）
【００１８】
上記条件式（３）を満足することにより、温度変動時のレンズパワー補正負担を、第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズＬ１１と、第２レンズ群Ｇ２を構成する正レンズＬ２３との２つのレンズに分担させることが可能となるため、（レンズパワーを収差補正上最適なパワーよりも大幅に大きく設定して正レンズＬ１１に単独で負担させる場合よりも、）ＥＤレンズである両凸レンズＬ１２のレンズパワーを大きくすることが可能となり、デフォーカスの発生を抑えるだけでなく、軸上色収差の発生をより効果的に抑えることが可能となる。
【００１９】
図７に、本実施形態に係る色消しアサーマルレンズ系（図１参照）を備えた光学機器の例として、撮像カメラＣＡＭの構成を示す。撮像カメラＣＡＭは、不図示の被写体からの光を、レンズ鏡筒Ｂ内に設けた色消しアサーマルレンズ系ＡＬにより集光し、像面に配置された（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる）撮像素子Ｃに結像させる。撮像素子Ｃにより撮像された被写体からの光は、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は、撮像カメラＣＡＭを用いて、被写体の撮影を行うことができる。
【実施例】
【００２０】
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面と表を用いて説明する。
【００２１】
（第１実施例）
図１，図２及び表１〜表３を用いて、本発明の第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系について説明する。第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系は、図１に示すように、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２とから構成される。
【００２２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１２に接合される負レンズＬ１３とからなる。
【００２３】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、正レンズＬ２１と、正レンズＬ２１に接合される負レンズＬ２２と、負レンズＬ２２から所定の空気間隔を隔てて配置される正レンズＬ２３とからなる。
【００２４】
第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズＬ１１の硝材は、合成石英であり、後述の表３よりレンズパワーの温度依存係数がＣL11＝21.5×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（１）すなわちＣL11＞15×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００２５】
また、第１レンズ群Ｇ１を構成する両凸レンズＬ１２の硝材は、オハラ社のS-FPL51を用いたＥＤガラスであり、後述の表３よりレンズパワーの温度依存係数がＣL12＝-25.3×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（２）すなわちＣL12＜-20×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００２６】
また、第２レンズ群Ｇ２を構成する正レンズＬ２３の硝材は、合成石英であり、後述の表３よりレンズパワーの温度依存係数はＣL23＝21.5×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（３）すなわちＣL23＞15×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００２７】
図２は、第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。なお、非点収差図において、Ｓはサジタル像面を示し、Ｔはメリジオナル像面を示す。本実施例では、両凸レンズＬ１２の硝材はＥＤガラスであるため、図２に示すように、軸上色収差が小さく抑えられている。
【００２８】
そして、先に述べたように、正のＥＤレンズである両凸レンズＬ１２は、温度上昇に伴って大幅に焦点距離が延びる、すなわちレンズパワーが大幅に小さくなる性質を持っている。このことは、レンズパワーの温度依存係数がＣL12＝-25.3×10-6（Ｋ-1）という大きな負の値を示すことからも説明できる。そこで、本実施例では、温度上昇に伴う両凸レンズＬ１２のレンズパワー減少の効果を打ち消すために、レンズパワーの温度依存係数が大きな正の値（＝21.5×10-6（Ｋ-1））を持つ合成石英を、両凸レンズＬ１２の物体側に位置する正レンズＬ１１の硝材及び第２レンズ群Ｇ２を構成する正レンズＬ２３の硝材に採用した。このことより、温度変動時のレンズパワー補正負担を、これら２つのレンズＬ１１，Ｌ２３に分担させることが可能となるため、（レンズパワーを収差補正上最適なパワーよりも大幅に大きく設定して正レンズＬ１１に単独で負担させる場合よりも、）ＥＤレンズである両凸レンズＬ１２のレンズパワーを大きくすることが可能となり、デフォーカスの発生を抑えるだけでなく、軸上色収差の発生をより効果的に抑えることができた。
【００２９】
以下、表１に第１実施例の色消しアサーマルレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ、表２に第１実施例の色消しアサーマルレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データを示す。
【００３０】
なお、表中の［全体諸元］において、レンズ全系の焦点距離と、Ｆナンバーと、画角と、基準波長とを示す。また、［レンズデータ］において、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である面番号と、各レンズ面の曲率半径（mm）と、各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔（mm）と、基準波長ｅ線（波長546.07nm）に対する屈折率及び硝材名とを示す。また、環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データに示す記号Δは、環境温度が２０℃から４０℃に変化した場合の近軸像面位置の移動量（mm）を示し、正の符号は像側へ移動する場合を、負の符号は物体側へ移動する場合を示す。
【００３１】
また、表１，表２において、温度変動時の曲率半径、レンズ中心厚、レンズ間隔、屈折率、それぞれの変化を計算するために用いたデータ、具体的には、硝材の線膨脹係数α(×10-6K-1)と、基準波長（ｅ線）に対する屈折率の温度依存係数dn/dT(×10-6K-1)と、レンズパワーの温度依存係数Ｃ(×10-6K-1)とを表３に示す。
【００３２】
なお、第１実施例の色消しアサーマルレンズ系を保持するレンズ鏡筒は全てアルミニウムで作成されているとし、レンズ間隔の変化の計算にはアルミニウムの線膨張係数を用いた。また、レンズ接合面の曲率半径の変化は、接合面を構成する硝材の線膨張係数の平均値を用いて計算した。
【００３３】
以上、表の説明は、他の実施例についても同様である。
【００３４】
（表１）第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.00mm、  F/3、  画角5.25°、  基準波長ｅ線
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      10.0000      1.000000
２          121.0452      6.0000      1.460082(合成石英)
３          -1082.2043    1.0000      1.000000
４          38.3413      13.0000      1.498454(S-FPL51)
５          -84.8069      4.0000      1.806422(S-LAM66)
６          119.3237      3.6548      1.000000
７          140.0877      8.0000      1.855040(S-TIH53)
８          -54.3545      8.0000      1.652220(S-TIM22)
９          28.1446      4.4255      1.000000
10          43.9638      10.0000      1.460082(合成石英)
11          -447.2961      69.4957      1.000000
12（近軸像面）    INFINITY          −        1.000000
【００３５】
（表２）  第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.04mm、  F/3、  画角5.25°、  基準波長ｅ線
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      10.0047      1.000000
２          121.0464      6.0001      1.460284(合成石英)
３          -1082.2152    1.0005      1.000000
４          38.3514      13.0034      1.498332(S-FPL51)
５          -84.8247      4.0006      1.806502(S-LAM66)
６          119.3425      3.6565      1.000000
７          140.1124      8.0014      1.855080(S-TIH53)
８          -54.3638      8.0013      1.652272(S-TIM22)
９          28.1493      4.4275      1.000000
10          43.9642      10.0001      1.460284(合成石英)
11          -447.3006    69.5285      1.000000
12（近軸像面）    INFINITY    Δ=±0.0000    1.000000
【００３６】
（表３）  温度変動時に、曲率半径、レンズ中心厚、レンズ間隔、屈折率、それぞれの変化を計算するために用いた材料のデータ
材料名    線膨張係数α    基準波長(e線)の屈折率の    レンズパワーの
温度依存係数dn/dT        温度依存係数Ｃ
S-FPL51      13.1                  -6.1                  -25.3
S-BSM18      7.0                    2.8                  -2.6
S-TIM28      8.2                    3.0                  -3.9
S-BSL7      7.2                      2.8                  -1.8
合成石英      0.5                    10.1                21.5
S-BAM4      8.4                      1.7                  -5.6
S-TIH53      8.8                    2.0                  -6.5
S-TIM22      8.3                    2.6                  -4.3
S-LAM66      7.9                    4.0                  -2.9
S-TIM39      8.7                    2.1                  -5.6
アルミニウム  23.6
【００３７】
表１と表２のレンズ系データを基に近軸光線追跡を行うと、第１実施例に係る色消しアサーマルレンズ系において、環境温度が２０℃から４０℃に変化すると、レンズ系の焦点距離は０．０４mm長くなるが、近軸像面位置は全く移動していない。したがって、第１実施例では、温度変動によるデフォーカスの発生を良好に抑えていることが分かる。
【００３８】
（第２実施例）
図３，図４及び表３〜表５を用いて、本発明の第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系について説明する。図３に示すように、第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系は、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２とから構成される。
【００３９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１２に接合される負レンズＬ１３とからなる。
【００４０】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、正レンズＬ２１と、正レンズＬ２１に接合される負レンズＬ２２と、負レンズＬ２２に接合される正レンズＬ２３とからなる。
【００４１】
第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズＬ１１の硝材は、合成石英であり、前述の表３よりレンズパワーの温度依存係数はＣL11＝21.5×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（１）すなわちＣL11＞15×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００４２】
また、第１レンズ群Ｇ１を構成する両凸レンズＬ１２の硝材は、オハラ社のS-FPL51のＥＤガラスであり、前述の表３よりレンズパワーの温度依存係数はＣL12＝-25.3×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（２）すなわちＣL12＜-20×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００４３】
図４は、第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。なお、非点収差図において、Ｓはサジタル像面を示し、Ｔはメリジオナル像面を示す。本実施例では、両凸レンズＬ１２の硝材はＥＤガラスであるため、図４に示すように、軸上色収差が小さく抑えられている。
【００４４】
そして、先に述べたように、正のＥＤレンズである両凸レンズＬ１２は、温度上昇に伴って大幅に焦点距離が延びる、すなわちレンズパワーが大幅に小さくなる性質を持っている。このことは、レンズパワーの温度依存係数がＣL12＝-25.3×10-6（Ｋ-1）という大きな負の値を示すことからも説明できる。そこで、本実施例では、温度上昇に伴う両凸レンズＬ１２のレンズパワー減少の効果を打ち消すために、両凸レンズＬ１２の物体側に位置する正レンズＬ１１の硝材に、レンズパワーの温度依存係数Ｃが大きな正の値（ＣL1＝21.5×10-6（Ｋ-1））を持つ合成石英を採用した。その結果、正レンズＬ１１は温度上昇に伴って大幅にレンズパワーが大きくなり、両凸レンズＬ１２のレンズパワー減少の効果を打ち消すことが可能となり、最終的に温度変動時のデフォーカスの発生を抑えることが可能である。
【００４５】
以下、表４に第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ、表５に第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データを示す。表４，表５において温度変動時の曲率半径、レンズ中心厚、レンズ間隔、屈折率、それぞれの変化を計算するために用いたデータは、前述の表３のものを使った。
【００４６】
（表４）第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.00mm、  F/3、  画角5.25°、  基準波長ｅ線（波長546.07nm）
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      10.0000      1.000000
２          113.0610      6.0000      1.460082(合成石英)
３          -467.1246    1.0000      1.000000
４          61.2036      11.0000      1.498454(S-FPL51)
５          -61.8003      4.0000      1.608909(S-BAM4)
６          115.8874      23.6637      1.000000
７          208.6886      8.0000      1.855040(S-TIH53)
８          -46.6818      8.0000      1.652220(S-TIM22)
９          21.6453      11.0000      1.518251(S-BSL7)
10          440.8099      62.6798      1.000000
11（近軸像面）    INFINITY        −        1.000000
【００４７】
（表５）  第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.05mm、  F/3、  画角5.25°、  基準波長ｅ線（波長546.07nm）
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      10.0047      1.000000
２          113.0621      6.0001      1.460284(合成石英)
３          -467.1293      1.0005      1.000000
４          61.2196      11.0029      1.498332(S-FPL51)
５          -61.8136      4.0007      1.608943(S-BAM4)
６          115.9068      23.6749      1.000000
７          208.7253      8.0014      1.855080(S-TIH53)
８          -46.6898      8.0013      1.652272(S-TIM22)
９          21.6486      11.0016      1.518307(S-BSL7)
10          440.8734      62.7094      1.000000
11（近軸像面）    INFINITY    Δ=±0.0000    1.000000
【００４８】
表４と表５のレンズ系データを基に近軸光線追跡を行うと、第２実施例に係る色消しアサーマルレンズ系において、環境温度が２０℃から４０℃に変化すると、レンズ系の焦点距離は０．０５mm長くなるが、近軸像面位置は全く移動していない。したがって、第２実施例では、温度変動によるデフォーカスの発生を良好に抑えていることが分かる。
【００４９】
（第３実施例）
図５，図６及び表３，表６，表７を用いて、本発明の第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系について説明する。図５に示すように、第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系は、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２とから構成される。
【００５０】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１２に所定の空気間隔を隔てて配置される負レンズＬ１３とからなる。
【００５１】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、正レンズＬ２１と、正レンズＬ２１に所定の空気間隔を隔てて配置される負レンズＬ２２と、負レンズＬ２２に所定の空気間隔を隔てて配置される正レンズＬ２３とからなる。
【００５２】
第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズＬ１１の硝材は、合成石英であり、前述の表３よりレンズパワーの温度依存係数はＣL11＝21.5×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（１）すなわちＣL11＞15×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００５３】
また、第１レンズ群Ｇ１を構成する両凸レンズＬ１２の硝材は、オハラ社のS-FPL51のＥＤガラスであり、前述の表３よりレンズパワーの温度依存係数はＣL12＝-25.3×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（２）すなわちＣL12＜-20×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００５４】
また、第２レンズ群Ｇ２を構成する正レンズＬ２３の硝材は、合成石英であり、前述の表３よりレンズパワーの温度依存係数はＣL23＝21.5×10-6（Ｋ-1）なので、条件式（３）すなわちＣL23＞15×10-6（Ｋ-1）を満たしている。
【００５５】
図６は、第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。なお、非点収差図において、Ｓはサジタル像面を示し、Ｔはメリジオナル像面を示す。本実施例では、両凸レンズＬ１２の硝材はＥＤガラスであるため、図６に示すように、軸上色収差が小さく抑えられている。
【００５６】
そして、先に述べたように、正のＥＤレンズである両凸レンズＬ１２は、温度上昇に伴って大幅に焦点距離が延びる、すなわちレンズパワーが大幅に小さくなる性質を持っている。このことは、レンズパワーの温度依存係数がＣL12＝-25.3×10-6（Ｋ-1）という大きな負の値を示すことからも説明できる。そこで、本実施例では、温度上昇に伴う両凸レンズＬ１２のレンズパワー減少の効果を打ち消すために、レンズパワーの温度依存係数が大きな正の値（＝21.5×10-6（Ｋ-1））を持つ合成石英を、両凸レンズＬ１２の物体側に位置する正レンズＬ１１の硝材及び第２レンズ群Ｇ２を構成する正レンズＬ２３の硝材に採用した。このことより、温度変動時のレンズパワー補正負担を、これら２つのレンズＬ１１，Ｌ２３に分担させることが可能となるため、（レンズパワーを収差補正上最適なパワーよりも大幅に大きく設定して正レンズＬ１１に単独で負担させる場合よりも、）ＥＤレンズである両凸レンズＬ１２のレンズパワーを大きくすることが可能となり、デフォーカスの発生を抑えるだけでなく、軸上色収差の発生をより効果的に抑えることができた。
【００５７】
以下、表６に第３実施例が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ、表７に第３実施例が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データを示す。表６，表７において温度変動時の曲率半径、レンズ中心厚、レンズ間隔、屈折率、それぞれの変化を計算するために用いたデータは、前述の表３のものを使った。
【００５８】
（表６）第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.00mm、  F/3、  画角5.25°、  基準波長ｅ線
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      10.0000      1.000000
２          109.8118      6.0000      1.460082(合成石英)
３          -299.1439    1.0000      1.000000
４          32.8596      14.0000      1.498454(S-FPL51)
５          -91.2448      1.1374      1.000000
６          -79.3941      4.0000      1.806422(S-LAM66)
７          44.7424      7.6157      1.000000
８          59.2385      8.0000      1.855040(S-TIH53)
９          -72.6885      0.5977      1.000000
10          -89.6702      4.0000      1.671568(S-TIM39)
11          25.2173      2.1570      1.000000
12          35.9362      6.0000      1.460082(合成石英)
13          440.0427      64.0446    1.000000
14（近軸像面）    INFINITY        −        1.000000
【００５９】
（表７）  第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.04mm、  F/3、  画角5.25°、  基準波長ｅ線
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      10.0047      1.000000
２          109.8129      6.0001      1.460284(合成石英)
３          -299.1469    1.0005        1.000000
４          32.8682      14.0037      1.498332(S-FPL51)
５          -91.2687      1.1379      1.000000
６          -79.4067      4.0006      1.806502(S-LAM66)
７          44.7495      7.6193      1.000000
８          59.2489      8.0014      1.855080(S-TIH53)
９          -72.7013      0.5979      1.000000
10          -89.6858      4.0007      1.671610(S-TIM39)
11          25.2217      2.1580      1.000000
12          35.9365      6.0001      1.460284(合成石英)
13          440.0471      64.0748    1.000000
14（近軸像面）    INFINITY    Δ=±0.0000    1.000000
【００６０】
表６と表７のレンズ系データを基に近軸光線追跡を行うと、第３実施例に係る色消しアサーマルレンズ系において、環境温度が２０℃から４０℃に変化すると、レンズ系の焦点距離は０．０４mm長くなるが、近軸像面位置は全く移動していない。したがって、第３実施例では、温度変動によるデフォーカスの発生を良好に抑えていることが分かる。
【００６１】
ここで比較のため、図８，図９及び表３，表８，表９を用いて、特許文献１の実施例１である結像レンズ系について説明する。図８に示す結像レンズ系は、接合レンズＧ１、メニスカスレンズＧ２、接合レンズＧ３から成り、接合レンズＧ１は両凸レンズＬ１１とメニスカスレンズＬ１２から成り、接合レンズＧ３は平凹レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２から成っている。特許文献１のレンズ系においては、両凸レンズＬ１１，Ｌ３２は共にＥＤガラス（オハラ社のS-FPL51に相当するガラス（前述の表３参照））で作成されている。そのため、図９に示すように、軸上色収差が極めて小さく抑えられている。
【００６２】
以下、表８に特許文献１の実施例１に係るレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズデータ、表９に特許文献１の実施例１に係るレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズデータを示す。また、表８，表９において温度変動時の曲率半径、レンズ中心厚、レンズ間隔、屈折率、それぞれの変化を計算するために用いたデータは、前述の表３のものを使った。
【００６３】
（表８）  特許文献１の実施例１に係るレンズ系が環境温度２０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.00mm、  F/8、  画角5.25°、  基準波長e線（波長546.07nm）
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      131.5000      1.000000
２          225.3300        7.0000      1.498454(S-FPL51)
３          -29.3810        1.5000      1.641287(S-BSM18)
４          -225.3300      0.3000      1.000000
５          32.6160        7.1000      1.694167(S-TIM28)
６          30.3230        3.5000      1.000000
７          INFINITY      2.5000      1.518251(S-BSL7)
８          56.0890        6.5000      1.498454(S-FPL51)
９          -56.0890        107.6995    1.000000
10（近軸像面）    INFINITY            −      1.000000
【００６４】
（表９）  特許文献１の実施例１に係るレンズ系が環境温度４０℃の状態にある場合のレンズ系データ
［全体諸元］
焦点距離120.18mm、  F/8、  画角5.25°、  基準波長e線（波長546.07nm）
［レンズデータ］
面番号        曲率半径(mm)  面間隔(mm)  屈折率ne(硝材名)
１（入射瞳面）    INFINITY      131.5621      1.000000
２          225.3890        7.0018      1.498332(S-FPL51)
３          -29.3869        1.5002      1.641343(S-BSM18)
４          -225.3615      0.3001      1.000000
５          32.6213        7.1012      1.694227(S-TIM28)
６          30.3280        3.5017      1.000000
７          INFINITY        2.5004      1.518307(S-BSL7)
８          56.1004        6.5017      1.498332(S-FPL51)
９          -56.1037      107.7503      1.000000
10（近軸像面）    INFINITY      Δ=+0.1266      1.000000
【００６５】
表８と表９のレンズ系データを基に近軸光線追跡を行うと、特許文献１の実施例１に係るレンズ系において、環境温度が２０℃から４０℃に変化すると、光学系の焦点距離が０．１８mm長くなり、近軸像面位置が０．１２６６mm像側へ移動することが分かる。このとき、許容錯乱円の直径を０．０１０mmとすると、ＦナンバーがＦ／８なので焦点深度は０．０８０mmとなり、２０℃から４０℃への変化で生じた０．１２６６mmのデフォーカスは許容できないことが分かる。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係る色消しアサーマルレンズ系によれば、高い色消し性能を有しながら、Ｆナンバーが明るく、かつ温度変動時に生じるデフォーカスずれを最小限に抑えることが可能である。
【００６７】
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｓ    開口絞り
Ｌ１ｎ  第１レンズ群を構成するレンズ（ｎ＝１、２、３）
Ｌ２ｎ  第２レンズ群を構成するレンズ（ｎ＝１、２、３）
ＣＡＭ  撮像カメラ（光学機器）
ＡＬ  色消しアサーマルレンズ系
Ｂ    レンズ鏡筒
Ｃ    撮像素子
【図１】
0005392618.tif 000002
【図２】
0005392618.tif 000003
【図３】
0005392618.tif 000004
【図４】
0005392618.tif 000005
【図５】
0005392618.tif 000006
【図６】
0005392618.tif 000007
【図７】
0005392618.tif 000008
【図８】
0005392618.tif 000009
【図９】
0005392618.tif 000010