(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って拡大側から順に、
第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とにより実質的に２個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、２枚の正レンズと、１枚の負レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、負レンズ及び正レンズが接合された接合レンズと、２枚の正レンズとからなり、
前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群に含まれる前記２枚の正レンズのうちの少なくとも１枚は、以下の条件式を満足する特定正レンズであり、
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜は屈折率ｎｄが１．３０以下の層を少なくとも１層含んでいることを特徴とする光学系。
１．７９０  ＜  ｎｄ
４９．０  ＜  νｄ
但し、
ｎｄ：前記特定正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ：前記特定正レンズの媒質のアッベ数
【請求項２】
前記反射防止膜は多層膜であり、
前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層が、屈折率ｎｄが１．３０以下の層であることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
開口絞りを有し、
前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
【請求項４】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、縮小側のレンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、拡大側のレンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項６】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群の最も縮小側のレンズから拡大側に２番目のレンズの、縮小側レンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項７】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群の最も縮小側のレンズの、拡大側レンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項８】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群の最も縮小側のレンズの、縮小側レンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項９】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群の最も拡大側のレンズの、拡大側レンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項１０】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群の最も拡大側のレンズから縮小側へ２番目のレンズの、縮小側レンズ面であることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項１１】
前記特定正レンズの少なくとも１枚が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光学系。
０．４０  ＜  ｆ／ｆ０  ＜  ７．０
但し、
ｆ：前記特定正レンズの焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項１２】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に前記開口絞りを有することを特徴とする請求項３から１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光学系。
０．２０  ＜  ｆ２／ｆ０  ＜  ３．００
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項１４】
前記特定正レンズを少なくとも２枚有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１５】
前記特定正レンズを、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群のそれぞれに、少なくとも１枚ずつ有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１６】
全ての正レンズが前記特定正レンズであることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】
光軸に沿って拡大側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とにより実質的に２個のレンズ群からなる光学系の製造方法であって、
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、
前記第１レンズ群として、２枚の正レンズと、１枚の負レンズと、を配置し、
前記第２レンズ群として、負レンズ及び正レンズが接合された接合レンズと、２枚の正レンズと、を配置し、
前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群に含まれる前記２枚の正レンズのうちの少なくとも１枚が以下の条件式を満足する特定正レンズであることを特徴とする光学系の製造方法。
１．７９０  ＜  ｎｄ
４９．０  ＜  νｄ
但し、
ｎｄ：前記特定正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ：前記特定正レンズの媒質のアッベ数
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂ガウス型レンズは多数提案されている（例えば、特許文献１参照）。また近年、このような光学系に対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増しており、そのためレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０１４８９５号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のガウス型レンズはコマ収差の補正が不十分で、特にサジタルコマ収差の改善は困難である。このような収差を改善するために非球面を使用する場合、製造上の難易度増大やコストアップという課題があった。それと同時に、このような光学系における光学面からは、ゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという課題もあった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、小型で、構成枚数が少なく、ゴーストやフレアをより低減させ、高性能で、特にコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る光学系は、
光軸に沿って拡大側から順に、
第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とにより実質的に２個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、２枚の正レンズと、１枚の負レンズと、からなり、
前記第２レンズ群は、負レンズ及び正レンズが接合された接合レンズと、２枚の正レンズとからなり、
前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群に含まれる前記２枚の正レンズのうちの少なくとも１枚は、以下の条件式を満足する特定正レンズであり、
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜は屈折率ｎｄが１．３０以下の層を少なくとも１層含んでいることを特徴とする光学系を提供する。
１．７９０  ＜  ｎｄ
４９．０  ＜  νｄ
但し、
ｎｄ：前記特定正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ：前記特定正レンズの媒質のアッベ数
【０００７】
また、本発明は、前記光学系を有することを特徴とする撮像装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、
光軸に沿って拡大側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とにより実質的に２個のレンズ群からなる光学系の製造方法であって、
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、
前記第１レンズ群として、２枚の正レンズと、１枚の負レンズと、を配置し、
前記第２レンズ群として、負レンズ及び正レンズが接合された接合レンズと、２枚の正レンズと、を配置し、
前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群に含まれる前記２枚の正レンズのうちの少なくとも１枚が以下の条件式を満足する特定正レンズであることを特徴とする光学系の製造方法を提供する。
１．７９０  ＜  ｎｄ
４９．０  ＜  νｄ
但し、
ｎｄ：前記特定正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ：前記特定正レンズの媒質のアッベ数
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型で、構成枚数が少なく、ゴーストやフレアをより低減させ、高性能で、特にコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図３】第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図であって、入射した光線が第１番目の反射光発生面と第２番目の反射光発生面で反射する様子の一例を説明する図である。
【図４】第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【図５】第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図６】第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【図７】第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図８】光学系を搭載する一眼レフカメラの断面図を示す。
【図９】光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】反射防止膜の層構造の一例を示す説明図である。
【図１１】反射防止膜の分光特性を示すグラフである。
【図１２】変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。
【図１３】変形例に係る反射防止膜の分光特性の入射角度依存性を示すグラフである。
【図１４】従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。
【図１５】従来技術で作成した反射防止膜の分光特性の入射角度依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の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、本実施形態に係る光学系ＯＳは、光軸に沿って拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、を有して構成される。また、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズと、を有し、第２レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズと、を有する。そして、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズのうちの少なくとも１枚は、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する（以下、この条件式（１）及び条件式（２）を満足する正レンズを、「特定正レンズ」と呼ぶ）。また、この光学系ＯＳにおいて、物体の拡大像が形成される方向を「拡大側」と呼び、物体の縮小像が形成される方向を「縮小側」と呼ぶ。
【００１２】
１．７９０  ＜  ｎｄ                                        （１）
４９．０    ＜  νｄ                                        （２）
但し、
ｎｄ：特定正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ：特定正レンズの媒質のアッベ数
【００１３】
本実施形態に係る光学系ＯＳは、基本的に正負負正の部分レンズ群より構成される、所謂ガウス型、クセノター型等の光学系の欠点であるサジタルコマ収差を、色収差、像面湾曲及び非点収差を悪化させること無く、非球面や回折格子などを使わなくても、良好に改善する方法を提案するものである。また、本実施形態に係る光学系ＯＳの特徴は、この光学系ＯＳを構成する正レンズ（特定正レンズ）に、今までにはない高屈折率低分散レンズを用いたことにある。光学系ＯＳの中に１枚でも屈折率ｎｄが１．７９０を超えて、かつ、アッベ数が４９.０を超えるレンズ材料を用いることで、軸上色収差及び倍率色収差を良好に保ったまま、最適なペッツバール和を保ち、かつ、高屈折率ゆえに比較的曲率半径を大きく保つことが可能になり、結果的にコマ収差、特にサジタルコマ収差の良好な補正が可能になる。したがって、特殊な非球面レンズや回折格子を使わなくとも、良好な補正が可能になるのである。
【００１４】
条件式（１）は、上述の光学系ＯＳに含まれる少なくとも１枚の正レンズ（特定正レンズ）の媒質の屈折率を規定する条件である。この条件をはずれた場合、ペッツバール和に対する最適値の設定が損なわれ、結果的に像面湾曲が悪化する。また、この特定正レンズの曲率半径が小さくなり、コマ収差、特にサジタルコマ収差が増加し好ましくない。なお、条件式（１）の下限値を１．７９５にすることにより、良好なコマ収差及び像面湾曲の補正が可能になる。また、条件式（１）の下限値を１．８００に設定することによりさらに良好なコマ収差及び像面湾曲の補正が可能になる。また、条件式（１）の下限値を１．８１０に設定することによりさらに良好なコマ収差及び像面湾曲の補正が可能となる。また、条件式（１）の下限値を１．８２０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００１５】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、上述の特定正レンズは、上述の条件式（２）を条件式（１）と同時に満足することが必要である。この条件式（２）は光学系ＯＳに設定された特定正レンズの媒質のアッベ数を規定する条件である。この条件は条件式（１）を満足した上で設定される条件である。この条件式（２）を満足しない場合、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難になり好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を４９．３に設定すると、より色収差の補正が良好になる。また、条件式（２）の下限値を４９．５に設定すると、より色収差の補正が良好になる。また、条件式（２）の下限値を５０．０に設定すると、より色収差の補正が良好になる。また、条件式（２）の下限値を５０．３に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００１６】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、この反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでいる。このように構成することで、本実施形態に係る光学系は、物体からの光が光学面で反射されて生じるゴーストやフレアをさらに低減することができ、高い結像性能を達成することができる。
【００１７】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、反射防止膜は多層膜であり、ウェットプロセスで形成された層は、多層膜を構成する層のうち最も表面の層であることが好ましい。このようにすれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。
【００１８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率をｎｄとしたとき、屈折率ｎｄが１．３０以下であることが好ましい。このようにすれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。
【００１９】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、開口絞りを有し、第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた光学面は、開口絞りから見て凹形状のレンズ面であることが好ましい。第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このようにすれば、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２０】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群において反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、縮小側のレンズ面であることが好ましい。第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２１】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群において反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、拡大側のレンズ面であることが好ましい。第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２２】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、第１レンズ群の最も縮小側のレンズから拡大側に２番目のレンズの、縮小側レンズ面であることが好ましい。第１レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２３】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、第１レンズ群の最も縮小側のレンズの、拡大側レンズ面であることが好ましい。第１レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２４】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、第１レンズ群の最も縮小側のレンズの、縮小側レンズ面であることが好ましい。第１レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、第２レンズ群の最も拡大側のレンズの、拡大側レンズ面であることが好ましい。第２レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２６】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、第２レンズ群の最も拡大側のレンズから縮小側へ２番目のレンズの、縮小側レンズ面であることが好ましい。第２レンズ群における光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００２７】
また、本実施形態に係る光学系では、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、ドライプロセス等により形成しても良い。この際、反射防止膜は屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにすることが好ましい。反射防止膜が、屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにすることで、反射防止膜をドライプロセス等で形成しても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なおこの時、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることが好ましい。
【００２８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、上述の条件式（１）、（２）を満足する特定正レンズの少なくとも１枚は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
【００２９】
０．４０  ＜  ｆ／ｆ０  ＜  ７．００                          （３）
但し、
ｆ：特定正レンズの焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００３０】
条件式（３）は光学系ＯＳを構成する正レンズの中で、条件式（１）、（２）を満足する特定正レンズの少なくとも１枚の焦点距離を規定する条件である。この条件式で特定正レンズの収差補正に最適な屈折力を規定するものである。
【００３１】
条件式（３）の上限を上回る場合、特定正レンズの屈折力が弱くなることを意味している。この場合、ペッツバール和が最適な値から悪化し、結果的に像面湾曲の補正が悪化し好ましくない。また、コマ収差の補正能力も低下し、好ましくない。なお、条件式（３）の上限値を５．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を４．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を３．５０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を３．００に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３２】
また、条件式（３）の下限値を下回る場合、特定正レンズの屈折力が強くなることを意味している。その場合、結果的に球面収差、コマ収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を０．４５に設定すると、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（３）の下限値を０．５０に設定すると、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（３）の下限値を０．５５に設定すると、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（３）の下限値を０.６０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３３】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、第１レンズ群Ｇ１は２枚の正レンズと１枚の負レンズを有することで良好に球面収差、色収差を補正することができ、接合レンズを含んでも、単体レンズでも良い。その場合、接合レンズは正でも負でも良い。
【００３４】
また、第２レンズ群中Ｇ２は負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズと少なくとも１枚の正レンズとを有することがコマ収差、軸上色収差、倍率色収差の補正に好ましい。その場合、接合レンズは正でも負でも良い。
【００３５】
また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には開口絞りＳがあることが倍率色収差、歪曲収差の補正に好ましい。
【００３６】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００３７】
０．２０  ＜  ｆ２／ｆ０  ＜  ３．００                          （４）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００３８】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、言い換えれば屈折力を規定する条件である。
【００３９】
この条件式（４）の上限値を上回る場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が大きくなり、言い換えれば第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなることを意味する。この場合、第１レンズ群Ｇ１との屈折力バランスが崩れ、収差補正上は倍率色収差、歪曲が悪化し好ましくない。なお、条件式（４）の上限値を２．００に設定すると、諸収差の補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を１．５０に設定すると、諸収差の補正がさらに有利になる。また、条件式（４）の上限値を１．２０に設定すると、諸収差の補正がさらに有利になる。また、条件式（４）の上限値を０．９０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４０】
また、条件式（４）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が小さくなり、言い換えれば第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなることを意味する。この場合、特に球面色収差、コマ収差が悪化するので好ましくない。なお、条件式（４）の下限値を０．３０に設定すると、より諸収差の補正が良好にできる。また、条件式（４）の下限値を０．４０に設定すると、より諸収差の補正が良好にできる。また、条件式（４）の下限値を０．５０に設定すると、より諸収差の補正が良好にできる。また、条件式（４）の下限値を０．５５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４１】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、上述の条件式（１）及び条件式（２）を同時に満足する特定正レンズを少なくとも２枚有すると最適なペッツバール和の設定に効果があり好ましい。また、この特定正レンズを、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２のそれぞれに少なくとも１枚ずつ有することが像面湾曲、コマ収差の補正を更に好ましいものにする。また、本実施形態に係る光学系ＯＳを構成するすべての正レンズが、条件式（１）及び条件式（２）を同時に満足する特定正レンズであると、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４２】
図８に、上述の光学系ＯＳを備える撮像装置として、一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２（光学系ＯＳ）で集光されて、クイックリタ−ンミラ−３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を、接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
【００４３】
また、撮影者によって不図示のレリ−ズボタンが押されると、クイックリタ−ンミラ−３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（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、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図８に記載のカメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズ２と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリタ−ンミラ−等を有さないコンパクトカメラ若しくはミラ−レスカメラでも良い。
【００４４】
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として上述した光学系ＯＳを搭載することにより、その特徴的なレンズ構成によって、球面収差、像面湾曲、コマ収差の少ない大口径レンズを実現している。これにより本カメラ１は、球面収差、像面湾曲、コマ収差の少なく、大口径を有し、広角撮影可能な撮像装置を実現することができる。
【００４５】
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。
【００４６】
本実施形態では、２群構成の光学系ＯＳを示したが、以上の構成条件等は、３群、４群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も拡大側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も縮小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。また、レンズ群とは、上述のように開口絞りＳで分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分、または、変倍時若しく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。
【００４７】
また、本実施形態では全体（全群）繰り出しによって無限遠物体から近距離物体に対して合焦するが、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。すなわち、第１レンズ群Ｇ１を用いる方式や第２レンズ群Ｇ２を用いたリヤフォーカスでも良い。この場合、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。
【００４８】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一枚を防振レンズ群とするのが好ましい。
【００４９】
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妨げるので好ましい。また、光軸方向に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−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良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【００５０】
また、開口絞りＳは光学系ＯＳの中央近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【００５１】
さらに、各レンズ面には、フレアやゴ−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良い。
【００５２】
また、本実施形態では、物体の拡大像が形成される方向を「拡大側」、物体の縮小像が形成される方向を「縮小側」と定義しているが、物体と像の大きさが同じ、すなわち等倍結像の場合であっても、前述の条件式が適用できることは言うまでもない。
【００５３】
以下、本実施形態に係る光学系ＯＳの製造方法の概略を、図９を参照して説明する。この光学系ＯＳの製造方法は、光軸に沿って拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１、及び、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２を配置する。そして、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでいる。
【００５４】
具体的に、本実施形態では、例えば、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２、及び、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３を配置し（ステップＳ１００）、第２レンズ群Ｇ２として、拡大側から順に、両凹形状の負レンズＬ４と両凸形状の正レンズＬ５とが接合された接合レンズＣＬ、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６、及び、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７を配置する（ステップＳ２００）。このとき、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズのうちの少なくとも１枚は、上述の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る光学系ＯＳによれば、カメラ等の撮像装置、印刷用レンズ、複写用レンズに好適な、小型で、構成枚数が少なく、ゴーストやフレアをより低減させ、高性能で、特にコマ収差、球面収差の少ない光学系ＯＳ、及び、この光学系ＯＳを用いた撮像装置を提供することができる。
【実施例】
【００５６】
以下、光学系ＯＳの実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図４及び図６は、各実施例に係る光学系ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ３）の構成を示している。
【００５７】
［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１のレンズ構成を示す断面図である。
【００５８】
この光学系ＯＳ１は、光軸に沿って拡大側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、を有して構成されている。
【００５９】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１、拡大側に凸面を向け、曲率のより強い正メニスカスレンズＬ２、及び、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３より構成されている。
【００６０】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って拡大側から順に、両凹形状の負レンズＬ４と両凸形状の正レンズＬ５との接合によりなり、縮小側に凸面を向けた接合負レンズＣＬ、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６、及び、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７から構成されている。
【００６１】
本第１実施例に係る光学系は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ３の縮小側レンズ面（面番号６）と、第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ４の拡大側レンズ面（面番号８）に、後述する反射防止膜が形成されている。
【００６２】
以下の表１に、本第１実施例に係る光学系ＯＳ１の諸元の値を掲げる。この表１の全体諸元において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、Ｙは像高、ＴＬは光学系ＯＳ１の全長、Σｄは光学系ＯＳ１の最も拡大側のレンズ面（第１面）から最も縮小側のレンズ面（第１４面）までの光軸上の距離、及び、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。なお、全長ＴＬは、この光学系ＯＳ１の最も拡大側のレンズ面（第１面）から像面までの光軸上の距離を示し、バックフォーカスＢｆは、この光学系ＯＳ１の最も縮小側のレンズ面（第１４面）から像面までの光軸上の距離を表している。また、レンズデータにおいて、第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った拡大側からの光学面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各光学面の曲率半径を、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、それぞれｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッべ数及び屈折率を示している。なお、この表１に示す面番号１〜１４は、図１に示す番号１〜１４に対応している。また、物面及び像面の曲率半径「∞」、曲率半径0.0000は平面を示す。また、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、レンズ群焦点距離は、各レンズ群が開始する面番号（始面）および各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示している。
【００６３】
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。
【００６４】
（表１）第１実施例
［全体諸元］
ｆ    ＝  51.6
ＦＮＯ＝ Ｆ1.21
ω    ＝  23.25°
Ｙ    ＝  21.6
ＴＬ  ＝  92.60
Σｄ  ＝  54.30
Ｂｆ  ＝  38.30
［レンズデータ］
ｍ        r         d      νｄ    ｎd
（物面）  ∞
1      67.8449   5.5000   53.87  1.840160
2     776.2097   0.6000
3      29.9380   6.3000   53.87  1.840160
4      62.7808   2.0000
5     103.2918   1.3000   42.26  1.799520
6      21.1640   9.5000
7       0.0000   9.5000                    開口絞りＳ
8     -20.2169   1.3000   28.69  1.795040
9     686.2595   9.0000   50.55  1.854300
10    -31.3427   0.1000
11   -125.2254   5.3000   50.55  1.854300
12    -40.9197   0.1000
13     72.4810   3.8000   50.55  1.854300
14    530.8218    Bf
（像面）  ∞
［レンズ群焦点距離］
レンズ群      始面    焦点距離
第１レンズ群    1     205.5192
第２レンズ群    8      40.1807
【００６５】
次の表２に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１に対する各条件式対応値を示す。なお、この第１実施例において、上述の条件式（１）及び条件式（２）を満たす正レンズ（特定正レンズ）は、第１レンズ群Ｇ１に含まれる正メニスカスレンズＬ１と、第２レンズ群Ｇ２に含まれる両凸形状の正レンズＬ５及び正メニスカスレンズＬ７である。また、この表２において、ｎｄは特定正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率、νｄは特定正レンズの媒質のアッベ数、ｆは特定正レンズの焦点距離、ｆ０は無限遠合焦時の光学系ＯＳ１の全系の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をそれぞれ表している。これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。
【００６６】
（表２）
（１）ｎｄ
Ｌ１のｎｄ＝1.84016
Ｌ５のｎｄ＝1.85430
Ｌ７のｎｄ＝1.85430
（２）νｄ
Ｌ１のνｄ＝53.87
Ｌ５のνｄ＝50.55
Ｌ７のνｄ＝50.55
（３）ｆ／ｆ０
Ｌ１のｆ／ｆ０＝1.7088
Ｌ５のｆ／ｆ０＝0.6839
Ｌ７のｆ／ｆ０＝1.8970
（４）ｆ２／ｆ０＝0.7787
【００６７】
このように、第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、上記条件式（１）〜（４）を全て満足している。
【００６８】
図２に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ωは半画角［単位：度］を、それぞれ示している。また、各収差図において、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、及び、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）に対する収差を表している。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示している。また、コマ収差図は、各半画角ωにおいて、実線はｄ線及びｇ線に対するメリジオナルコマ収差を表し、原点より左側の破線はｄ線に対してメリジオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より右側の破線はｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を表している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。この図２に示す各収差図から明らかなように、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１では、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【００６９】
図３において、拡大側からの光線ＢＭが図示のように光学系に入射すると、両凹形状の負レンズＬ４における拡大側のレンズ面（第１番目の反射光発生面でありその面番号は８）で反射し、その反射光は負メニスカスレンズＬ３における縮小側のレンズ面（第２番目の反射光発生面でありその面番号は６）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストやフレアを発生させてしまう。なお、第１番目の反射光発生面８は、開口絞りから見て凹形状のレンズ面、第２番目の反射光発生面６は開口絞りから見て凹形状のレンズ面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００７０】
［第２実施例］
図４は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２のレンズ構成を示す断面図である。
【００７１】
この光学系ＯＳ２は、光軸に沿って拡大側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、を有して構成されている。
【００７２】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１、拡大側に凸面を向け、曲率のより強い正メニスカスレンズＬ２、及び、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３より構成されている。
【００７３】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って拡大側から順に、両凹形状の負レンズＬ４と両凸形状の正レンズＬ５との接合によりなり、縮小側に凸面を向けた接合負レンズＣＬ、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６、及び、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７より構成されている。
【００７４】
本第２実施例に係る光学系は、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ２の縮小側レンズ面（面番号４）と、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ３の拡大側レンズ面（面番号５）に、後述する反射防止膜が形成されている。
【００７５】
以下の表３に、本第２実施例に係る光学系ＯＳ２の諸元の値を掲げる。なお、この表３に示す面番号１〜１４は、図４に示す番号１〜１４に対応している。
【００７６】
（表３）第２実施例
［全体諸元］
ｆ    ＝  51.6
ＦＮＯ＝ Ｆ1.21
ω    ＝  23.27°
Ｙ    ＝  21.6
ＴＬ  ＝  94.2965
Σｄ  ＝  56.0000
Ｂｆ  ＝  38.2965
［レンズデータ］
ｍ        r         d      νｄ     ｎd
（物面）  ∞
1       55.1887   6.5000   53.87  1.840160
2      351.5830   0.6000
3       29.5385   6.0000   53.87  1.840160
4       54.1748   1.6000
5       85.0733   1.3000   42.26  1.799520
6       20.0545   9.0000
7        0.0000  10.0000                    開口絞りＳ
8      -19.5111   1.3000   28.69  1.795040
9      617.0843   9.0000   50.55  1.854300
10     -31.0463   0.1000
11    -122.3433   6.0000   50.55  1.854300
12     -39.8141   0.1000
13      80.7453   4.5000   50.55  1.854300
14    6742.3794    Bf
（像面）  ∞
［レンズ群焦点距離］
レンズ群      始面    焦点距離
第１レンズ群    1     210.04648
第２レンズ群    8      39.52651
【００７７】
次の表４に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２に対する各条件式対応値を示す。なお、この第２実施例において、上述の条件式（１）及び条件式（２）を満たす正レンズ（特定正レンズ）は、第１レンズ群Ｇ１に含まれる正メニスカスレンズＬ１と、第２レンズ群Ｇ２に含まれる両凸形状の正レンズＬ５及び正メニスカスレンズＬ７である。
【００７８】
（表４）
（１）ｎｄ
Ｌ１のｎｄ＝1.84016
Ｌ５のｎｄ＝1.85430
Ｌ７のｎｄ＝1.85430
（２）νｄ
Ｌ１のνｄ＝53.87
Ｌ５のνｄ＝50.55
Ｌ７のνｄ＝50.55
（３）ｆ／ｆ０
Ｌ１のｆ／ｆ０＝1.4951
Ｌ５のｆ／ｆ０＝0.6749
Ｌ７のｆ／ｆ０＝1.8533
（４）ｆ２／ｆ０＝0.7660
【００７９】
このように、第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、上記条件式（１）〜（４）を全て満足している。
【００８０】
図５に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図５に示す各収差図から明らかなように、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２では、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【００８１】
［第３実施例］
図６は、第３実施例に係る光学系ＯＳ３のレンズ構成を示す断面図である。
【００８２】
この光学系ＯＳ３は、光軸に沿って拡大側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、を有して構成されている。
【００８３】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１、拡大側に凸面を向け、曲率のより強い正メニスカスレンズＬ２、及び、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３より構成されている。
【００８４】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って拡大側から順に、両凹形状の負レンズＬ４と両凸形状の正レンズＬ５との接合によりなり、縮小側に凸面を向けた接合負レンズＣＬ、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６、及び、両凸形状の正レンズＬ７より構成されている。
【００８５】
本第３実施例に係る光学系は、第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ４の拡大側レンズ面（面番号８）と、第２レンズ群Ｇ２の両凸形状の正レンズＬ５の縮小側レンズ面（面番号１０）に、後述する反射防止膜が形成されている。
【００８６】
以下の表５に、本第３実施例に係る光学系ＯＳ３の諸元の値を掲げる。なお、この表５に示す面番号１〜１４は、図６に示す番号１〜１４に対応している。
【００８７】
（表５）第３実施例
［全体諸元］
ｆ    ＝  60.90
ＦＮＯ＝ Ｆ1.21
ω    ＝  19.81°
Ｙ    ＝  21.6
ＴＬ  ＝  92.0997
Σｄ  ＝  53.8000
Ｂｆ  ＝  38.2997
［レンズデータ］
ｍ        r         d      νｄ     ｎd
（物面）  ∞
1       51.8779   7.0000   53.87  1.840160
2      268.4277   0.6000
3       31.6257   7.0000   53.87  1.840160
4       50.4632   2.2000
5       85.9824   1.3000   31.59  1.756920
6       22.0110   9.0000
7        0.0000   8.0000                    開口絞りＳ
8      -24.6101   1.3000   33.27  1.806100
9      198.5789   7.7000   50.55  1.854300
10     -37.0077   0.1000
11     -50.0306   4.5000   50.55  1.854300
12     -36.6923   0.1000
13      79.4705   5.0000   50.55  1.854300
14    -275.4600    Bf
（像面）  ∞
［レンズ群焦点距離］
レンズ群      始面    焦点距離
第１レンズ群    1     143.29418
第２レンズ群    8      50.88052
【００８８】
次の表６に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３に対する各条件式対応値を示す。なお、この第３実施例において、上述の条件式（１）及び条件式（２）を満たす正レンズ（特定正レンズ）は、第１レンズ群Ｇ１に含まれる正メニスカスレンズＬ１と、第２レンズ群Ｇ２に含まれる両凸形状の正レンズＬ５及び正メニスカスレンズＬ６である。
【００８９】
（表６）
（１）ｎｄ
Ｌ１のｎｄ＝1.84016
Ｌ５のｎｄ＝1.85430
Ｌ６のｎｄ＝1.85430
（２）νｄ
Ｌ１のνｄ＝53.87
Ｌ５のνｄ＝50.55
Ｌ６のνｄ＝50.55
（３）ｆ／ｆ０
Ｌ１のｆ／ｆ０＝1.2385
Ｌ５のｆ／ｆ０＝0.6087
Ｌ６のｆ／ｆ０＝2.2895
（４）ｆ２／ｆ０＝0.8355
【００９０】
このように、第３実施例に係る光学系ＯＳ３は、上記条件式（１）〜（４）を全て満足している。
【００９１】
図７に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図７に示す各収差図から明らかなように、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３では、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【００９２】
ここで、本願の光学系に用いられる反射防止膜（多層広帯域反射防止膜とも言う）について説明する。図１０は、反射防止膜の膜構成の一例を示す図である。この反射防止膜１０１は７層からなり、レンズ等の光学部材１０２の光学面に形成される。第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。また、この第１層１０１ａの上に更に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。さらに、この第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、この第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。またさらに、この第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、この第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。
【００９３】
そして、このようにして形成された第６層１０１ｆの上に、ウェットプロセスによりフッ化マグネシウムとシリカの混合物からなる第７層１０１ｇが形成されて本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、原料を混合することにより得られたゾルを、加水分解・重縮合反応などにより流動性のないゲルとし、このゲルを加熱・分解して生成物を得る方法であり、光学薄膜の作製においては、光学部材の光学面上に光学薄膜材料ゾルを塗布し、乾燥固化によりゲル膜とすることで膜を生成することができる。なお、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ないで固体膜を得る方法を用いるようにしてもよい。
【００９４】
このように、この反射防止膜１０１の第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最上層である第７層１０１ｇは、フッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより以下の手順で形成されている。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液にシリコンアルコキシドを加えたものをスピンコート法により塗布することにより、第７層１０１ｇとなるフッ化マグネシウムとシリカの混合物からなる層を形成する。フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（ａ）に示す。
【００９５】
（ａ） ２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2→ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ  
【００９６】
この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。この光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。このようなゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍの粒子が空隙を残して堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。
【００９７】
このようにして形成された反射防止膜１０１を有する光学部材の光学的性能について図１１に示す分光特性を用いて説明する。
【００９８】
本実施形態に係る反射防止膜を有する光学部材（レンズ）は、以下の表７に示す条件で形成されている。ここで表７は、基準波長をλとし、基板（光学部材）の屈折率が１．６２、１．７４及び１．８５について反射防止膜１０１の各層１０１ａ（第１層）〜１０１ｇ（第７層）の光学膜厚をそれぞれ求めたものである。なお、表７では、酸化アルミニウムをAl2O3、酸化チタンと酸化ジルコニウム混合物をZrO2＋TiO2、フッ化マグネシウムとシリカの混合物をMgF2＋SiO2とそれぞれ表している。
【００９９】
（表７）
物質      屈折率  光学膜厚  光学膜厚  光学膜厚  
媒質    空気        1
第７層  MgF2＋SiO2  1.26  0.268λ    0.271λ    0.269λ
第６層  ZrO2＋TiO2  2.12  0.057λ    0.054λ    0.059λ
第５層  Al2O3       1.65  0.171λ    0.178λ    0.162λ
第４層  ZrO2＋TiO2  2.12  0.127λ    0.13λ     0.158λ
第３層  Al2O3       1.65  0.122λ    0.107λ    0.08λ
第２層  ZrO2＋TiO2  2.12  0.059λ    0.075λ    0.105λ
第１層  Al2O3       1.65  0.257λ    0.03λ     0.03λ
基板の屈折率              1.62       1.74       1.85
【０１００】
図１１は、表７において基準波長λを５５０ｎｍとして反射防止膜１０１の各層の光学膜厚を設計した光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を表している。
【０１０１】
図１１から、基準波長λを５５０ｎｍで設計した反射防止膜１０１を有する光学部材は、光線の波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率を０．２％以下に抑えられることが判る。また、表７において基準波長λをｄ線（波長５８７．６ｎｍ）として各光学膜厚を設計した反射防止膜１０１を有する光学部材でも、その分光特性にはほとんど影響せず、図１１に示す基準波長λが５５０ｎｍの場合とほぼ同等の分光特性を有する。
【０１０２】
次に、本反射防止膜の変形例について説明する。この反射防止膜は５層からなり、表７と同様、以下の表８で示される条件で基準波長λに対する各層の光学膜厚が設計される。本変形例では、第５層の形成に前述のゾル−ゲル法を用いている。
【０１０３】
（表８）
物質      屈折率  光学膜厚  光学膜厚
媒質    空気        1
第５層  MgF2＋SiO2  1.26  0.275λ  0.269λ    
第４層  ZrO2＋TiO2  2.12  0.045λ  0.043λ    
第３層  Al2O3       1.65  0.212λ  0.217λ    
第２層  ZrO2＋TiO2  2.12  0.077λ  0.066λ    
第１層  Al2O3       1.65  0.288λ  0.290λ    
基板の屈折率              1.46     1.52       
【０１０４】
図１２は、表８において、基板の屈折率が１．５２及び基準波長λを５５０ｎｍとして各光学膜厚を設計した反射防止膜を有する光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を示している。図１２から本変形例の反射防止膜は、光線の波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率が０．２％以下に抑えられることがわかる。なお、表８において基準波長λをｄ線（波長５８７．６ｎｍ）として各光学膜厚を設計した反射防止膜を有する光学部材でも、その分光特性にはほとんど影響せず、図１２に示す分光特性とほぼ同等の特性を有する。
【０１０５】
図１３は、図１２に示す分光特性を有する光学部材への光線の入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性をそれぞれ示す。なお、図１２、図１３には表８に示す基板の屈折率が１．４６の反射防止膜を有する光学部材の分光特性が図示されていないが、基板の屈折率が１．５２とほぼ同等の分光特性を有していることは言うまでもない。
【０１０６】
また比較のため、図１４に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜した反射防止膜の一例を示す。図１４は、表８と同じ基板の屈折率１．５２に以下の表９で示される条件で構成される反射防止膜を設計した光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を示す。また、図１５は、図１４に示す分光特性を有する光学部材への光線の入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性をそれぞれ示す。
【０１０７】
（表９）
物質       屈折率  光学膜厚
媒質    空気        1
第７層  MgF2        1.39   0.243λ    
第６層  ZrO2＋TiO2  2.12   0.119λ    
第５層  Al2O3       1.65   0.057λ    
第４層  ZrO2＋TiO2  2.12   0.220λ    
第３層  Al2O3       1.65   0.064λ    
第２層  ZrO2＋TiO2  2.12   0.057λ    
第１層  Al2O3       1.65   0.193λ    
基板の屈折率               1.52       
【０１０８】
図１１〜図１３で示される本実施形態に係る反射防止膜を有する光学部材の分光特性を、図１４および図１５で示される従来例の分光特性と比較すると、本反射防止膜はいずれの入射角においてもより低い反射率を有し、しかもより広い帯域を有することが良くわかる。
【０１０９】
次に、本願の第１実施例から第３実施例に、上記表７および表８に示す反射防止膜を適用した例について説明する。
【０１１０】
本第１実施例の光学系において、
第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ３の屈折率は、表１に示すように、ｎｄ＝１．７９９５２０であり、
第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ４の屈折率は、ｎｄ＝１．７９５０４０であるため、
負メニスカスレンズＬ３における縮小側のレンズ面に基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表７参照）を用い、
両凹形状の負レンズＬ４の拡大側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜（表７参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
【０１１１】
本第２実施例の光学系において、
第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ２の屈折率は、表３に示すように、ｎｄ＝１．８４０１６０であり、
第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ３の屈折率は、ｎｄ＝１．７９９５２０であるため、
正メニスカスレンズＬ２における縮小側のレンズ面に基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表７参照）を用い、
負メニスカスレンズＬ３の拡大側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜（表７参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
【０１１２】
本第３実施例の光学系において、
第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ４の屈折率は、表５に示すように、ｎｄ＝１．８０６１００であり、
第２レンズ群Ｇ２の両凸形状の正レンズＬ５の屈折率は、ｎｄ＝１．８５４３００であるため、
両凹形状の負レンズＬ４における拡大側のレンズ面に基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表７参照）を用い、
両凸形状の正レンズＬ５の縮小側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜（表７参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
【０１１３】
以上の各実施例によれば、２ω＝３９．６２〜４６．５°程度の包括角を有し、さらに大口径Ｆ１．２の口径を有し、ゴーストやフレアをより低減させ、比較的小型で高性能で球面収差、像面湾曲、コマ収差が良好に補正された光学系ＯＳが実現できる。
【０１１４】
なお、以上の各実施例に示す光学系ＯＳ１〜ＯＳ３を、上述したカメラ１に搭載することにより、上述した効果を奏することは言うまでもない。また、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１５】
ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ３）  光学系
Ｇ１          第１レンズ群    
Ｌ１          第１レンズ群内正レンズ
Ｌ２          第１レンズ群内正レンズ    
Ｌ３          第１レンズ群内負レンズ
Ｇ２          第２レンズ群    
Ｌ４          第２レンズ群内負レンズ
Ｌ５          第２レンズ群内正レンズ    
Ｌ６          第２レンズ群内正レンズ
Ｌ７          第２レンズ群内正レンズ    
ＣＬ          第２レンズ群内接合レンズ
Ｓ            開口絞り    
Ｉ            像面
１            一眼レフカメラ（撮像装置）
１０１        反射防止膜
１０１ａ      第１層
１０１ｂ      第２層
１０１ｃ      第３層
１０１ｄ      第４層
１０１ｅ      第５層
１０１ｆ      第６層
１０１ｇ      第７層
１０２        光学部材
【図１】
0005853715.tif 000002
【図２】
0005853715.tif 000003
【図３】
0005853715.tif 000004
【図４】
0005853715.tif 000005
【図５】
0005853715.tif 000006
【図６】
0005853715.tif 000007
【図７】
0005853715.tif 000008
【図８】
0005853715.tif 000009
【図９】
0005853715.tif 000010
【図１０】
0005853715.tif 000011
【図１１】
0005853715.tif 000012
【図１２】
0005853715.tif 000013
【図１３】
0005853715.tif 000014
【図１４】
0005853715.tif 000015
【図１５】
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