(57)【要約】【課題】画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた光学系、該光学系を備えた撮像装置、光学系の製造方法を提供すること。【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有し、前群は、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有し、後群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなり、所定の条件を満足する光学系。【選択図】図１
2015212821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有し、
前記前群は、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有し、
前記後群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなり、
次式の条件を満足する光学系。
０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【請求項２】
前記前群は、次式の条件を満足する負レンズを少なくとも１つ有する請求項１に記載の光学系。
６５．０  ＜  νｄｎ
ただし、
νｄｎ：ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
【請求項３】
次式の条件を満足する請求項１または２に記載の光学系。
０．５０  ＜  （−ｆｒ）／ｆ０  ＜  ２．５０
ただし、
ｆｒ：前記後群中の前記負レンズの焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【請求項４】
次式の条件を満足する請求項１から３の何れか一項に記載の光学系。
−１．００  ＜  （ｒｒ２−ｒｒ１）／（ｒｒ２＋ｒｒ１）  ＜  ０．００
ただし、
ｒｒ１：前記後群中の前記正レンズの像側の面の曲率半径
ｒｒ２：前記後群中の前記負レンズの物体側の面の曲率半径
【請求項５】
次式の条件を満足する請求項１から４の何れか一項に記載の光学系。
−２．００  ＜  （ｒｆ２＋ｒｆ１）／（ｒｆ２−ｒｆ１）  ＜  ０．００
ただし、
ｒｆ１：前記第２負レンズの物体側の面の曲率半径
ｒｆ２：前記第２負レンズの像側の面の曲率半径
【請求項６】
前記後群の物体側に隣接し、物体側から順に配置された負レンズと正レンズとを接合してなり、像側の面が像側に凸形状の接合負レンズを有する請求項１から５の何れか一項に記載の光学系。
【請求項７】
次式の条件を満足する請求項６に記載の光学系。
５．００  ＜  （−ｆｃ）／ｆ０  ＜  ３０．００
ただし、
ｆｃ：前記接合負レンズの焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【請求項８】
次式の条件を満足する請求項６または７の何れか一項に記載の光学系。
０．１０００  ＜  Ｎｎ−Ｎｐ  ＜  ０．５５００
ただし、
Ｎｎ：前記接合負レンズ中の前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
Ｎｐ：前記接合負レンズ中の前記正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
【請求項９】
前記前群よりも像側であって、前記接合負レンズよりも物体側に開口絞りを有する請求項１から８の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記前群と前記後群との間に、正レンズと負レンズとを少なくとも１つずつ有する請求項１から９の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記後群は、最も像側に配置されている請求項１から１０の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１２】
前記前群は、中心から周辺に向かうに従い曲率が小さくなる非球面を、少なくとも１面有する請求項１から１１の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１３】
前記前群の前記正レンズは、非球面を有する請求項１から１２の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１４】
前記前群及び前記後群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記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層含んでいる請求項１から１３の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１５】
前記反射防止膜は多層膜であり、
前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層である請求項１４に記載の光学系。
【請求項１６】
前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をｎｄとしたとき、ｎｄが１．３０以下である請求項１４または１５に記載の光学系。
【請求項１７】
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請求項１４から１６のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１８】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記前群内のレンズの物体側レンズ面である請求項１７に記載の光学系。
【請求項１９】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記前群内のレンズの像側レンズ面である請求項１７に記載の光学系。
【請求項２０】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記後群内のレンズの物体側レンズ面である請求項１７に記載の光学系。
【請求項２１】
前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記後群内のレンズの像側レンズ面である請求項１７に記載の光学系。
【請求項２２】
前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体側から見て凹形状のレンズ面である請求項１４から１６のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項２３】
前記物体側から見て凹形状のレンズ面は、前記前群内のレンズの像側レンズ面である請求項２２に記載の光学系。
【請求項２４】
前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像側から見て凹形状のレンズ面である請求項１４から１６のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項２５】
前記像側から見て凹形状のレンズ面は、前記後群内のレンズの物体側レンズ面である請求項２４に記載の光学系。
【請求項２６】
請求項１から２５の何れか一項に記載の光学系を備えた撮像装置。
【請求項２７】
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有する光学系の製造方法であって、
前記前群を、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有するように構成し、
前記後群を、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなるように構成し、
次式の条件を満足するように構成する光学系の製造方法。
０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した光学系と、該光学系を備えた撮像装置、および光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レトロフォーカス型の光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６０−３２８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレトロフォーカス型の光学系は、画角を大きくすると大型化して扱いにくく、歪曲収差の補正が充分ではないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有し、前記前群は、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有し、前記後群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなり、次式の条件を満足する光学系を提供する。
０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【０００６】
また、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有する光学系の製造方法であって、前記前群を、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有するように構成し、前記後群を、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなるように構成し、次式の条件を満足するように構成する光学系の製造方法を提供する。
０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【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２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における構成を示す断面図である。
【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諸収差図である。
【図５】本願の光学系を備えた撮像装置の断面図である。
【図６】本願の光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
【図７】本願の第１実施例に係る光学系に入射した光線が第１番目の反射面と第２番目の反射面で反射して像面にゴーストやフレアを形成する様子の一例を示す図である。
【図８】反射防止膜の層構造の一例を示す説明図である。
【図９】反射防止膜の分光特性を示すグラフである。
【図１０】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１１】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１２】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１３】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】
【０００８】
以下、本願の実施形態に係る光学系、撮像装置、および光学系の製造方法について説明する。まず、本願の光学系から説明する。
【０００９】
本願の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有し、前記前群は、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有し、前記後群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなっている。
このような構成とすることにより、大画角化と小型化、小径化を実現することができる。
【００１０】
また、本願の光学系は、このような構成のもと、次の条件式（１）を満足する。
（１）０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【００１１】
条件式（１）は、光学系全系の焦点距離に対する前記前群の焦点距離の適切な比を規定する条件式である。言い換えると、前群が有する負屈折力の大きさの最適値を規定する条件式である。条件式（１）を満足することにより、高い光学性能を維持しつつ、大画角化および小型化を実現することができる。
【００１２】
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、前群の負の屈折力が弱くなり、バックフォーカスの確保が困難になってしまい好ましくない。また、大画角を維持したままでは、軸外収差、特に像面湾曲と非点収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を７．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を５．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を３．５０にすることがさらに好ましい。
【００１３】
条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、前群の負の屈折力が強くなり、結果的に前群の構成枚数の増加、すなわち光学系の大型化を招いていまい、好ましくない。また、諸収差、特に歪曲収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．９０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を１．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を１．５０にすることがさらに好ましい。
【００１４】
以上の構成により、画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた光学系を実現することができる。
【００１５】
また、本願の光学系は、前記前群が次の条件式（２）を満足する負レンズを少なくとも１つ有することが好ましい。
（２）６５．０  ＜  νｄｎ
ただし、
νｄｎ：ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
【００１６】
条件式（２）は、前群を構成している負レンズのうち、少なくとも１つの負レンズのアッベ数を規定するものである。前群を構成している負レンズのうち、少なくとも１つの負レンズが条件式（２）を満足することにより、軸上色収差を良好に補正することができる。さらに、広角、超広角で補正の困難な倍率色収差の２次分散成分およびコマの色収差を良好に補正することができる。
【００１７】
したがって、条件式（２）を満足しない場合には、倍率色収差の２次分散成分およびコマの色収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を６９．０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を８０．０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を９０．０にすることがさらに好ましい。
【００１８】
また、本願の光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）０．５０  ＜  （−ｆｒ）／ｆ０  ＜  ２．５０
ただし、
ｆｒ：前記後群中の前記負レンズの焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【００１９】
条件式（３）は、光学系全系の焦点距離に対する前記後群中の前記負レンズの焦点距離の適切な比を規定する条件式である。言い換えると、後群中の負レンズが有する負屈折力の大きさの最適値を規定する条件式である。条件式（３）を満足することにより、高い光学性能を実現することができる。
【００２０】
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、後群中の負レンズの負屈折力が弱くなり、画角に対して不利となり、軸外収差が悪化してしまい、好ましくない。特に負の歪曲収差が発生してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を２．３０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を２．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を１．８０にすることがさらに好ましい。
【００２１】
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、後群中の負レンズの負屈折力が強くなり、バックフォーカスが著しく短くなってしまい、好ましくない。また、軸外収差、特に像面湾曲と非点収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．７５にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を１．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を１．２０にすることがさらに好ましい。
【００２２】
また、本願の光学系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）−１．００  ＜  （ｒｒ２−ｒｒ１）／（ｒｒ２＋ｒｒ１）  ＜  ０．００
ただし、
ｒｒ１：前記後群中の前記正レンズの像側の面の曲率半径
ｒｒ２：前記後群中の前記負レンズの物体側の面の曲率半径
【００２３】
条件式（４）は、後群中の正レンズと後群中の負レンズとの間に形成される空気レンズの形状因子の逆数を規定する条件式である。この条件は、球面収差、コマ収差、および非点収差の補正に大きく関っている。条件式（４）を満足すること、すなわち条件式（４）の対応値が負（０を超え−１までの範囲）であるということは、空気レンズの形状は、像側に凸面を向けた正メニスカス形状であることを示している。この場合、球面収差、コマ収差、および非点収差を良好に補正することができる。また、条件式（４）の対応値が正（０を超え＋１未満の範囲）であるということは、空気レンズの形状は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状であることを示し、さらに、条件式（４）の対応値が＋１を超えると、像側に平面を向けた平凸形状を越えて両凸形状になることを意味している。
【００２４】
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、空気レンズの形状は、上述したように、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状から像側に平面を向けた平凸形状、さらに両凸形状になる。その結果、コマ収差および非点収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を−０．１０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を−０．２０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を−０．２５にすることがさらに好ましい。
【００２５】
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、空気レンズの形状は、像側に凸面を向けた正メニスカス形状を越えて両凸形状になる。その結果、球面収差はもとより、コマ収が悪化し、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を−０．８０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を−０．７０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を−０．６０にすることがさらに好ましい。
【００２６】
また、本願の光学系は、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）−２．００  ＜  （ｒｆ２＋ｒｆ１）／（ｒｆ２−ｒｆ１）  ＜  ０．００
ただし、
ｒｆ１：前記第２負レンズの物体側の面の曲率半径
ｒｆ２：前記第２負レンズの像側の面の曲率半径
【００２７】
条件式（５）は、前群中の第２負レンズの形状因子を規定する条件式である。条件式（５）を満足することにより、球面収差、コマ収差、および非点収差を良好に補正することができる。
【００２８】
条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第２負レンズの形状は、両凹形状から、物体側により強い曲率を有する凹レンズに変移する。その結果、コマ収差、像面湾曲、非点収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を−０．９８にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を−０．９５にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を−０．９０にすることがさらに好ましい。
【００２９】
条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第２負レンズの形状は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状から、より強い曲率を有する負メニスカスレンズに変移する。その結果、球面収差、コマ収差が悪化し、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を−１．７０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を−１．５０にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を−１．００にすることがさらに好ましい。
【００３０】
また、本願の光学系は、前記後群の物体側に隣接し、物体側から順に配置された負レンズと正レンズとを接合してなり、像側の面が像側に凸形状の接合負レンズを有することが好ましい。このような構成とすることにより、球面収差、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
【００３１】
また、本願の光学系は、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）５．００  ＜  （−ｆｃ）／ｆ０  ＜  ３０．００
ただし、
ｆｃ：前記接合負レンズの焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【００３２】
条件式（６）は、光学系全系の焦点距離に対する前記接合負レンズの焦点距離の適切な比を規定する条件式である。条件式（６）を満足することにより、高い光学性能を実現できる。
【００３３】
条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、前記接合負レンズの負の屈折力が弱くなり、コマ収差を良好に補正することができなくなり、好ましくない。また、最適なペッツバール和の設定ができなくなるため、像面湾曲も悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を２５．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値を２３．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値を２０．００にすることがさらに好ましい。
【００３４】
条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、前記接合負レンズの負の屈折力が強くなり、コマ収差、球面収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を８．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を１０．００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を１２．００にすることがさらに好ましい。
【００３５】
また、本願の光学系は、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）０．１０００  ＜  Ｎｎ−Ｎｐ  ＜  ０．５５００
ただし、
Ｎｎ：前記接合負レンズ中の前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
Ｎｐ：前記接合負レンズ中の前記正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
【００３６】
条件式（７）は、前記接合負レンズ中の負レンズと前記接合負レンズ中の正レンズとの屈折率差を規定する条件式である。本願の光学系は、該正レンズに比較して、該負レンズのほうが高い屈折率を有している。条件式（７）を満足することにより高い光学性能を実現することができる。
【００３７】
条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、前記接合負レンズ中の該負レンズと該正レンズとの屈折率差が著しく大きくなり、アッベ数の差も著しく大きくなる。その結果、倍率色収差の最適な補正が困難になってしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を０．５０００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を０．４８００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を０．４５００にすることがさらに好ましい。
【００３８】
条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、前記接合負レンズ中の該負レンズと該正レンズとの屈折率差が小さくなり、最適なペッツバール和の設定ができなくなる。その結果、像面湾曲、非点収差が悪化してしまい、好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．１５００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の下限値を０．１８００にすることが好ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の下限値を０．２０００にすることがさらに好ましい。
【００３９】
また、本願の光学系は、前記前群と前記後群との間に、正レンズと負レンズとを少なくとも１つずつ有することが好ましい。このような構成とすることにより、球面収差、色収差を良好に補正することができる。
【００４０】
また、本願の光学系は、前記後群は、最も像側に配置されていることが好ましい。このような構成とすることにより、球面収差を良好に補正することができる。
【００４１】
また、本願の光学系は、前記前群よりも像側であって、前記接合負レンズよりも物体側に開口絞りを有することが好ましい。このような構成とすることにより、歪曲収差を最適に補正することができる。
【００４２】
また、本願の光学系は、前記前群は、中心から周辺に向かうに従い曲率が小さくなる非球面を、少なくとも１面有することが好ましい。このような構成とすることにより、歪曲収差、コマ収差を良好に補正することができる。
【００４３】
また、本願の光学系は、前記前群の前記正レンズは、非球面を有することが好ましい。このような構成とすることにより、歪曲収差、コマ収差を良好に補正することができる。
【００４４】
また、本願の光学系は、前記前群及び前記後群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記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層含んでいることが好ましい。
近年、特許文献１に示したようなレトロフォーカス型の光学系に対しては、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いる。そのため、光学系の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、斯かる要求に応えるべく多層膜の設計技術や成膜技術も進歩を続けている。
本願の光学系は、上記の構成により、物体からの光が光学面で反射されることによって生じるゴーストやフレアをより低減させることができ、高い結像性能を達成することができる。
【００４５】
また、本願の光学系は、前記反射防止膜は多層膜であり、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層であることが望ましい。この構成により、前記ウェットプロセスを用いて形成された層と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。
【００４６】
また、本願の光学系は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をｎｄとしたとき、ｎｄが１．３０以下であることが望ましい。この構成により、前記ウェットプロセスを用いて形成された層と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。
【００４７】
また、本願の光学系は、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が望ましい。前群及び後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は反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００４８】
また、本願の光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記前群内のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。前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は反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００４９】
また、本願の光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記前群内のレンズの像側レンズ面であることが望ましい。前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は反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５０】
また、本願の光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記後群内のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。後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は反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５１】
また、本願の光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記後群内のレンズの像側レンズ面であることが望ましい。後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は反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５２】
また、本願の光学系は、前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体から見て凹形状のレンズ面であることが望ましい。前群（及び後群）における光学面のうち、物体から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５３】
また、本願の光学系は、前記物体から見て凹形状のレンズ面は、前記前群内のレンズの像側レンズ面であることが望ましい。前群における光学面のうち、物体から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５４】
また、本願の光学系は、前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像側から見て凹形状のレンズ面であることが望ましい。後群（及び前群）における光学面のうち、像側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５５】
また、本願の光学系は、前記像側から見て凹形状のレンズ面は、前記後群内のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。後群における光学面のうち、像側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ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。
【００５６】
なお、本願の光学系における反射防止膜は、ウェットプロセスに限られず、ドライプロセス等によって形成してもよい。この場合、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。この構成により、反射防止膜をドライプロセス等によって形成した場合でも、反射防止膜をウェットプロセスによって形成した場合と同様の効果を得ることができる。なお、屈折率が１．３０以下となる層は、多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層であることが好ましい。
【００５７】
また、本願の撮像装置は、上述した構成の光学系を備えている。これにより、画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた光学系を備えた撮像装置を実現することができる。
【００５８】
また、本願の光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有する光学系の製造方法であって、前記前群を、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有するように構成し、前記後群を、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなるように構成し、次の条件式（１）を満足するように構成するものである。
（１）０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【００５９】
斯かる光学系の製造方法により、画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた撮影レンズを製造することができる。
【００６０】
（数値実施例）
以下、本願の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
【００６１】
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の無限遠合焦状態における構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施例に係る光学系ＯＳ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群ＧＦと、負の屈折力を有する後群ＧＲとを有している。後群ＧＲは、最も像側に配置されている。
【００６２】
前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、両凹レンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合正レンズＬｃ１とから構成されている。負メニスカスレンズＬ１の像側の面、および正メニスカスレンズＬ３の像側の面は非球面である。
【００６３】
前群ＧＦと後群ＧＲとの間には、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ６と両凹レンズＬ７との接合負レンズＬｃ２と、両凸レンズＬ８と、開口絞りＳと、両凸レンズＬ９と両凹レンズＬ１０との接合負レンズＬｃ３と、両凸レンズＬ１１と、後群ＧＲの物体側に隣接して配置され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と両凸レンズＬ１３との接合負レンズＬｃ４とが配置されている。
【００６４】
後群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ１４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５とから構成されている。両凸レンズＬ１４と負メニスカスレンズＬ１５との間には、両凸レンズＬ１４の像側の面と負メニスカスレンズＬ１５の物体側の面とによって、空気レンズＬａが形成されている。
【００６５】
本実施例に係る光学系は、前群ＧＦの両凹レンズＬ２の像側レンズ面（面番号４）と、前群ＧＦの正メニスカスレンズＬ３の物体側レンズ面（面番号５）と、後群ＧＲの負メニスカスレンズＬ１５の物体側レンズ面（面番号２６）と、後群ＧＲの負メニスカスレンズＬ１５の像側レンズ面（面番号２７）に、後述する反射防止膜が形成されている。
【００６６】
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
【００６７】
本実施例に係る撮影レンズＯＳ１は、近距離補正方式の全体（全群）繰り出しによって、無限遠物体から近距離物体へ合焦している。
【００６８】
以下の表１に、本願の第１実施例に係る撮影レンズＯＳ１の諸元値を掲げる。
表１中の［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、（絞りＳ）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
【００６９】
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の円錐係数と非球面係数を示す。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｙ2／ｒ2）｝1／2］＋A4ｙ4＋A6ｙ6＋A8ｙ8＋A10ｙ10＋A12ｙ12＋A14ｙ14＋A16ｙ16＋A18ｙ18
ここで、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとする。２次の非球面係数A2は０（零）であり、記載を省略している。また、「E−n」は「×10−n」を示し、例えば、「1.23456E-07」は、「1.23456×10−7」を示す。
【００７０】
［各種データ］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位は「°（度）」）、Ｙは像高、ＴＬは光学全長、ＢＦはバックフォーカスを示している。なお、これらの値は無限遠物体合焦時のものである。ここで、光学全長ＴＬは、光学系の最も物体側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離であり、ＢＦは、光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離である。
【００７１】
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
【００７２】
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およびその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、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ため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【００７３】
（表１）第１実施例
［面データ］
面番号          ｒ          ｄ         ｎｄ        νｄ
物面          ∞
1)         53.8275     3.0000     1.744429     49.52
＊2)         13.9888    13.3128
3)       -118.6047     1.8000     1.437000     95.00
4)         15.3370     5.0000
5)         25.2548     3.0000     1.516800     63.88
＊6)         40.6550     1.5000
7)         42.7584     9.9259     1.772500     49.62
8)         24.4959     6.1405     1.612660     44.46
9)        -51.9817     0.5000
10)         51.9095     3.2491     1.497820     82.57
11)        -24.6888     1.1300     1.755000     52.34
12)        110.5152     0.5000
13)         37.3074     4.0000     1.487490     70.31
14)        -24.6049     3.4217
15)         (絞りＳ)    1.8927
16)         46.0228     3.0000     1.516800     63.88
17)        -14.9889     1.1300     1.755000     52.34
18)        311.7366     1.0000
19)       9915.7635     3.0000     1.772500     49.62
20)        -32.7987     0.1000
21)        469.3826     1.1300     1.834810     42.73
22)         18.7889     7.0000     1.437000     95.00
23)        -29.4720     0.1000
24)         96.9457     4.0000     1.437000     95.00
25)        -40.7083     3.5000
26)        -16.2342     1.1300     1.772500     49.62
27)        -58.1258     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：2
κ  =  0.1833
A4 ＝  3.20922E−06
A6 ＝ -1.50056E−09
A8 ＝  4.73420E−12
A10＝ -4.61007E−14
A12＝ -0.18915E−15
A14＝ -0.42813E−18
A16＝ -0.63065E−21
A18＝ -0.10252E−23
面番号：6
κ  = -3.4201
A4 ＝  3.02093E−05
A6 ＝  4.52807E−09
A8 ＝ -1.33556E−11
A10＝  3.89569E−13
［各種データ］
ｆ       19.40
ＦＮＯ      4.2
ω       59.509
Ｙ       33.000
ＴＬ     108.043
ＢＦ      22.9159
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
GF       1      -51.9277
GR      24      -59.9014
［各条件式対応値］
（１）（−ｆＦ）／ｆ０＝２．６７７
（２）νｄｎ＝９５．０
（３）（−ｆｒ）／ｆ０＝１．５２１
（４）（ｒｒ２−ｒｒ１）／（ｒｒ２＋ｒｒ１）＝−０．４３０
（５）（ｒｆ２＋ｒｆ１）／（ｒｆ２−ｒｆ１）＝−０．７７１
（６）（−ｆｃ）／ｆ０＝１６．３１０
（７）Ｎｎ−Ｎｐ＝０．３９７８１
【００７４】
図２は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の無限遠合焦状態における諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示している。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーを示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。またｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、コマ収差図において、実線はｄ線およびｇ線に対するメリディオナルコマ収差を表している。なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。
【００７５】
各収差図より第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
【００７６】
ここで、本実施例に係る光学系においてゴーストやフレアが発生する原因について説明する。
図７は、本実施例に係る光学系に入射した光線が第１番目の反射面と第２番目の反射面で反射して像面Ｉにゴーストやフレアを形成する様子の一例を示す図である。
図７において、物体側からの光線ＢＭが図示のように光学系に入射すると、光線ＢＭの一部は前群ＧＦにおける正メニスカスレンズＬ３の物体側レンズ面（面番号５、ゴーストやフレアとなる反射光が生じる第１番目の反射面）で反射され、さらに前群ＧＦにおける両凹レンズＬ２の像側レンズ面（面番号４、ゴーストやフレアとなる反射光が生じる第２番目の反射面）で再度反射され、最終的に像面Ｉに到達してゴーストやフレアを発生させてしまう。なお、前記第１番目の反射面は開口絞りＳから見て凹形状のレンズ面、前記第２番目の反射面は開口絞りＳから見て凹形状のレンズ面である。
そこで本実施例に係る光学系は、斯かるレンズ面に広い波長範囲で広い入射角の光線に対応した反射防止膜を形成することで、反射光の発生を抑え、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
【００７７】
（第２実施例）
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の無限遠合焦状態における構成を示す断面図である。
図３に示すように、本実施例に係る光学系ＯＳ２は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群ＧＦと、負の屈折力を有する後群ＧＲとを有している。後群ＧＲは、最も像側に配置されている。
【００７８】
前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、両凹レンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６との接合正レンズＬｃ１とから構成されている。負メニスカスレンズＬ１の像側の面、および正メニスカスレンズＬ３の像側の面は非球面である。
【００７９】
前群ＧＦと後群ＧＲとの間には、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ７と両凹レンズＬ８との接合負レンズＬｃ２と、両凸レンズＬ９と、開口絞りＳと、両凸レンズＬ１０と両凹レンズＬ１１との接合負レンズＬｃ３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、後群ＧＲの物体側に隣接して配置され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と両凸レンズＬ１４との接合負レンズＬｃ４とが配置されている。
【００８０】
後群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ１５と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６とから構成されている。両凸レンズＬ１５と負メニスカスレンズＬ１６との間には、両凸レンズＬ１５の像側の面と負メニスカスレンズＬ１６の物体側の面とによって、空気レンズＬａが形成されている。
【００８１】
本実施例に係る光学系は、前群ＧＦの両凸正レンズＬ６の像側レンズ面（面番号１０）と、後群ＧＲの両凸レンズＬ１５の物体側レンズ面（面番号２５）に、後述する反射防止膜が形成されている。
【００８２】
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
【００８３】
本実施例に係る撮影レンズＯＳ２は、近距離補正方式の全体（全群）繰り出しによって、無限遠物体から近距離物体へ合焦している。
【００８４】
以下の表２に、本願の第２実施例に係る撮影レンズＯＳ２の諸元値を掲げる。
【００８５】
（表２）第２実施例
［面データ］
面番号          ｒ          ｄ         ｎｄ        νｄ
物面          ∞
1)         55.0952     3.0000     1.744429     49.52
＊2)         14.0860    13.3128
3)       -176.4005     1.8000     1.437000     95.00
4)         15.2275     5.0000
5)         27.6735     1.8000     1.516800     63.88
＊6)         39.8652     2.0000
7)         36.5339     7.4082     1.612660     44.46
8)        276.0022     3.9492     1.772500     49.62
9)         20.8356     4.6216     1.612660     44.46
10)        -50.0036     0.5000
11)         51.6940     3.2546     1.497820     82.57
12)        -23.7693     1.1300     1.755000     52.34
13)        121.8422     0.5000
14)         37.9901     4.0000     1.487490     70.31
15)        -24.4042     5.0863
16)         (絞りＳ)    1.8927
17)         46.2506     3.0000     1.516800     63.88
18)        -14.8884     1.1300     1.75500      52.34
19)        421.0798     1.0000
20)      -8494.6914     3.7000     1.772500     49.62
21)        -30.9936     0.1000
22)        491.5646     0.1300     1.834810     42.73
23)         18.5311     7.0000     1.437000     95.00
24)        -28.5940     0.1000
25)        122.0530     4.0000     1.437000     95.00
26)        -39.6752     4.0000
27)        -16.1677     1.1300     1.772500     49.62
28)        -59.7195     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：2
κ  =  0.1749
A4 ＝  2.69943E−06
A6 ＝ -2.03904E−09
A8 ＝  5.52195E−12
A10＝ -3.52521E−14
A12＝ -0.14806E−15
A14＝ -0.31808E−18
A16＝ -0.37805E−21
A18＝ -0.24934E−24
面番号：6
κ  = -2.8672
A4 ＝  2.84841E−05
A6 ＝ -1.63697E−10
A8 ＝  1.16775E−11
A10＝  1.56688E−13
［各種データ］
ｆ       19.40
ＦＮＯ      4.1
ω       59.523
Ｙ       33.000
ＴＬ     109.251
ＢＦ      23.705
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
GF       1      -40.93527
GR      25      -56.35089
［各条件式対応値］
（１）（−ｆＦ）／ｆ０＝２．１１０
（２）νｄｎ＝９５．０
（３）（−ｆｒ）／ｆ０＝１．４９６
（４）（ｒｒ２−ｒｒ１）／（ｒｒ２＋ｒｒ１）＝−０．４２１
（５）（ｒｆ２＋ｒｆ１）／（ｒｆ２−ｒｆ１）＝−０．８４１
（６）（−ｆｃ）／ｆ０＝１７．１２８
（７）Ｎｎ−Ｎｐ＝０．３９７８１
【００８６】
図４は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の無限遠合焦状態における諸収差図である。
各収差図より第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
【００８７】
ここで、本願の実施形態に係る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８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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
（ａ）  ２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2 → ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ
【００９１】
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。
【００９２】
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９に示す分光特性を用いて説明する。
【００９３】
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３に示す条件で形成されている。ここで表３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３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。
【００９４】
（表３）
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
【００９５】
図９は、表３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。
【００９６】
図９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３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９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。
【００９７】
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３と同様、以下の表４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。
【００９８】
（表４）
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
【００９９】
図１０は、表４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１０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４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１０に示す分光特性とほぼ同等の特性を有する。
【０１００】
図１１は、図１０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１０、図１１には表４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。
【０１０１】
また比較のため、図１２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１２は、表４と同じ基板の屈折率１．５２に以下の表５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。
【０１０２】
（表５）
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
【０１０３】
図９〜図１１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１２および図１３で示される従来例の分光特性と比較すると、本実施形態に係る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で低い反射率を有することが良くわかる。
【０１０４】
次に、以上に述べた本願の反射防止膜（表３の反射防止膜）及びその変形例（表４の反射防止膜）の上記各実施例に係る光学系への適用例について説明する。
【０１０５】
第１実施例に係る光学系において、表１に示すように、
前群ＧＦの両凹レンズＬ２の屈折率は、１．４３７０００であり、
前群ＧＦの正メニスカスレンズＬ３の屈折率は、１．５１６８００であり、
後群ＧＲの負メニスカスレンズＬ１５の屈折率は、１．７７２５００である。
そこで、両凹レンズＬ２の像側レンズ面に、表４に示した屈折率が１．４６の基板に対応する反射防止膜を用い、
正メニスカスレンズＬ３の物体側レンズ面に、表４に示した屈折率が１．５２の基板に対応する反射防止膜を用い、
負メニスカスレンズＬ１５の物体側レンズ面に、表３に示した屈折率が１．７４の基板に対応する反射防止膜を用い、
負メニスカスレンズＬ１５の像側レンズ面に、表３に示した屈折率が１．７４の基板に対応する反射防止膜を用いる。
これにより、第１実施例に係る光学系は、反射防止膜を用いた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。
【０１０６】
第２実施例に係る光学系において、表２に示すように、
前群ＧＦの両凸レンズＬ６の屈折率は、１．６１２６６０であり、
後群ＧＲの両凸レンズＬ１５の屈折率は、１．４３７０００である。
そこで、両凸レンズＬ６の像側レンズ面に、表３に示した屈折率が１．６２の基板に対応する反射防止膜を用い、
両凸レンズＬ１５の物体側レンズ面、表４に示した屈折率が１．４６の基板に対応する反射防止膜を用いる。
これにより、第２実施例に係る光学系は、反射防止膜を用いた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。
【０１０７】
以上説明したように、上記各実施例によれば、画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた光学系を実現することができる。特に、画角が１１９°程度の大きな包括角を有し、コマ収差、像面湾曲、非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる光学系を実現することができる。また、ゴーストやフレアをより低減させることができる。なお、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。
上記実施例では、２群を有する構成を示したが、３群、４群を有する等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像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。
【０１０８】
本願の光学系は、近距離補正方式の全体（全群）繰り出しによって、無限遠物体から近距離物体へ合焦するが、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、あるいは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。なお、レンズ群とは、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。
【０１０９】
また、本願の光学系において、手ブレ等による光学系のブレを検出するためのブレ検出系と駆動手段とを組み合わせ、１つの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、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズとして機能させることが可能である。上記実施形態においては、開口絞り近傍のレンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。
【０１１０】
また、本願の光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面または平面としても良く、あるいは非球面としても良い。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、レンズ加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防止することができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた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良い。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。
【０１１１】
また、本願の光学系の開口絞りは、全系の略中央近傍に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用しても良い。
【０１１２】
また、本願の光学系を構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの光学性能を達成することができる。
【０１１３】
次に、本願の光学系を備えた撮像装置について説明する。
【０１１４】
図５は、本願の光学系を備えたカメラの構成を示す図である。カメラ１は、図５に示すように、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る光学系ＯＳ１を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。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で集光されて、不図示の光学ローパスフィルタを介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられた電子ビューファインダ４に表示される。これにより撮影者は、電子ビューファインダ４を介して被写体を観察することができる。
【０１１５】
撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
【０１１６】
ここで、カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた光学系である。したがって、高い光学性能を備えたカメラ１を実現することができる。
【０１１７】
なお、上記第２実施例に係るＯＳ２を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
【０１１８】
次に、本願の光学系の製造方法について説明する。図６は、本願の光学系の製造方法の概略を示す図である。
【０１１９】
本願の光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、後群とを有する光学系の製造方法であって、図６に示すように、以下の各ステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：前記前群を、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、複数のレンズを接合してなる接合正レンズとを有するように構成する。
ステップＳ２：前記後群を、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなるように構成する。
ステップＳ３：次の条件式（１）を満足するように構成する。
（１）０．８０  ＜  （−ｆＦ）／ｆ０  ＜  ８．５０
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆ０：前記光学系全系の焦点距離
【０１２０】
斯かる本願の光学系の製造方法によれば、画角が大きく、小型で、高い光学性能を備えた光学系を製造することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
ＯＳ１、ＯＳ２  光学系
ＧＦ  前群
ＧＲ  後群
Ｓ  開口絞り
Ｉ  像面
１  カメラ
２  撮影レンズ
３  撮影部
４  電子ビューファインダ
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】
2015212821.tif 000003
【図２】
2015212821.tif 000004
【図３】
2015212821.tif 000005
【図４】
2015212821.tif 000006
【図５】
2015212821.tif 000007
【図６】
2015212821.tif 000008
【図７】
2015212821.tif 000009
【図８】
2015212821.tif 000010
【図９】
2015212821.tif 000011
【図１０】
2015212821.tif 000012
【図１１】
2015212821.tif 000013
【図１２】
2015212821.tif 000014
【図１３】
2015212821.tif 000015