JP2002131509A - 複合レンズ、それを用いたレンズ装置および複合レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収差補正のための設計の自由度が高く、偏心
の小さい複合レンズおよび複合レンズの製造方法を提供
し、更に解像度の高いレンズ装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 第１のレンズ素子１１と第２のレンズ素
子１２とで複合レンズを構成する。その際、第１のレン
ズ素子１１としては、第２のレンズ素子１２と対向する
対向面（後面１４）に有効領域を包含する凹面１７を有
し、凹面１７の外縁となるエッジ１９で第２のレンズ素
子１２と接触するように形成されたものを用いる。第１
のレンズ素子１１は凹面１７の外側で第２のレンズ素子
１２に接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合レンズ、それ
を用いたレンズ装置および複合レンズの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの進歩、
普及と相俟って、電子スチルカメラが急速に普及してい
る。電子スチルカメラに用いられる固体撮像素子の総画
素数は１００万画素を超え、最近では総画素数が３００
万画素を超える固体撮像素子を搭載した電子スチルカメ
ラも商品化されるようになった。また、ビデオカメラに
おいても動画の他に高画質の静止画を撮影できる機能が
搭載されるようになっている。

【０００３】電子スチルカメラの撮像レンズとしては、
当初は固定焦点レンズが搭載されていたが、最近ではズ
ーム比が２倍〜３倍のズームレンズが搭載されるように
なってきている。また、成形加工による非球面ガラスレ
ンズの製造技術が進歩したことに伴い、ビデオカメラ用
ズームレンズには非球面ガラス成形レンズが導入され、
レンズ構成枚数の削減、結像特性の向上、レンズ装置の
光学全長の短縮、低コスト化などが図られている。ま
た、電子スチルカメラ用ズームレンズにおいても、同様
に、非球面ガラス成形レンズが導入されるようになって
いる。

【０００４】電子スチルカメラで撮影される画像の画質
は、撮像レンズ、固体撮像素子、信号処理回路により支
配されるので、撮像レンズには、画面全体の解像度が高
く、解像度均一性、照度均一性も良好であることが要求
される。特に、最近における固体撮像素子の画素数の増
大の点からは、解像度の向上が望まれている。

【０００５】解像度の向上を図るには、ズームレンズの
解像度に関する設計性能を向上させるとともに、レンズ
材料として屈折率の誤差が小さいものを用い、レンズ素
子、鏡筒およびスペーサの加工精度や、組み立て精度を
向上させる必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、構成部
品の加工精度や組み立ての精度の向上を図ると、撮像レ
ンズのコストが高くなってしまうという問題がある。ま
た、偏心に関する敏感度が極端に大きくならないような
レンズ設計も行われているが、すべてのレンズ面の偏心
に関する敏感度を十分に小さく出来る訳ではないので、
解像度の向上には限界がある。

【０００７】一方、組み立て精度を向上させる手段とし
て、二枚のレンズ素子の接合や、二枚のレンズ素子の突
き当ての採用が挙げられる。

【０００８】接合による複合レンズは、凹面を有するレ
ンズ素子と、この凹面と同じ曲率半径の凸面を有するレ
ンズ素子とが、この凹面と凸面で合わされ、各面の有効
領域全体に塗布された接着剤によって固着されて構成さ
れている。この場合、接着剤の厚さを例えば５μｍ〜２
０μｍと非常に薄くできるので、対向するレンズ面間の
間隔誤差は非常に小さくなる。よって、この対向するレ
ンズ面間の偏心も非常に小さくでき、組み立て精度の向
上を図ることができる。

【０００９】しかし、接合する二つのレンズ面は同一の
曲率半径の球面にしなければならないので、二枚のレン
ズ素子を分離する場合に比べて収差補正に利用できるパ
ラメータの数が一つ少なくなり、それだけ収差補正のた
めの設計の自由度が低くなるために、所望の結像性能を
得にくいという問題がある。

【００１０】突き当てによる複合レンズは、二枚のレン
ズ素子を互いの有効領域の外側で直接接触させ、鏡筒に
よってその状態を保持することによって構成されてい
る。この場合、寸法誤差を発生しやすいスペーサが不要
になるため、対向するレンズ面間の間隔誤差を小さくで
き、よって対向するレンズ面間の偏心を非常に小さくで
きる。しかし、鏡筒内でのレンズ素子の偏心に注意する
必要があるので、各レンズ素子の偏心を小さくする必要
があり、特に各レンズ素子と鏡筒との間のはめ合い公差
を厳しくする必要がある。

【００１１】最近では、偏心に関する敏感度が高い一部
のレンズ素子を調心することが行われている。調心は、
レンズ系全体またはレンズ群の偏心が小さくなるよう
に、レンズ素子の位置を調整することである。しかし、
調心だけでは組み立て精度の向上を図るのは困難とい
え、従って解像度の向上も困難と言える。

【００１２】本発明の課題は、収差補正のための設計の
自由度が高く、偏心の小さい複合レンズおよび複合レン
ズの製造方法を提供し、更に解像度の高いレンズ装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる複合レンズは、少なくとも第１のレン
ズ素子と第２のレンズ素子とを有する複合レンズであっ
て、第１のレンズ素子は、第２のレンズ素子と対向する
対向面に有効領域を包含する凹面を有し、前記凹面の外
縁または前記凹面の外側で第２のレンズ素子と接触し、
且つ、前記凹面の外側で第２のレンズ素子に固着されて
いることを特徴とする。

【００１４】本発明にかかる複合レンズは、更に下記
（１）、（２）に示す態様とすることで更に好ましいも
のとなる。 （１）上記第２のレンズ素子の対向面が、中心部を有効
領域、外周部を有効領域の外側の領域とする凸面で形成
され、上記第１のレンズ素子における凹面の外側が円錐
面または光軸に垂直な平面で形成され、上記第１のレン
ズ素子における凹面の外側と前記第２のレンズ素子にお
ける有効領域の外側の領域とが当該複合レンズの外周を
取り巻く環状の溝を構成し、前記溝に接着剤が充填され
ている態様。 （２）上記第２のレンズ素子が、対向面に有効領域を包
含する凹面と光軸に垂直な平面とを有し、上記第１のレ
ンズ素子が、凹面の外側に光軸に垂直な平面を有し、前
記平面で第２のレンズ素子の前記平面に接着されている
態様。

【００１５】このように、本発明の複合レンズにおいて
は、従来の接合で形成された複合レンズのように各レン
ズ素子の対向面を曲率半径の等しい凹面と凸面とで構成
する必要がないため、有効領域における収差補正のため
の設計の自由度を高くすることができる。なお、本発明
における「有効領域」とはレンズ素子の表面においてレ
ンズ面として正常に機能する領域をいう。

【００１６】更に、本発明の複合レンズにおいて二枚の
レンズ素子は接着されているため、本発明の複合レンズ
を鏡筒内に設置した場合に、二つのレンズ素子間の偏心
が鏡筒の加工精度から受ける影響は全くないといえる。

【００１７】本発明にかかる複合レンズでは、接着剤は
光吸収材料を含有するものであるのが好ましい。更に、
少なくとも一方のレンズ素子における有効領域を構成し
ない面の一部または全部に、光吸収材料で形成された光
吸収膜が設けられているのが好ましい。

【００１８】また、上記目的を達成するために本発明に
かかる複合レンズの製造方法の第１の態様は、上記
（１）に記載の複合レンズの製造方法であって、上記第
１のレンズ素子を凹面の外縁で上記第２のレンズ素子と
接触させる工程と、調心手段によって、接触状態にある
レンズ素子間の偏心が小さくなるように位置関係を調整
する工程と、上記溝に接着剤を充填し、前記接着剤を硬
化させる工程とを少なくとも有することを特徴とする。

【００１９】本発明にかかる複合レンズの製造方法の第
２の態様は、上記（２）に記載の複合レンズの製造方法
であって、上記第１のレンズ素子および上記第２のレン
ズ素子のうち少なくとも一方の上記平面に接着剤を塗布
し、互いの上記平面が重なり合うように上記第１のレン
ズ素子と上記第２のレンズ素子とを接触させる工程と、
接触状態にあるレンズ素子間の偏心が小さくなるように
位置関係を調整する工程と、上記接着剤を硬化させる工
程とを少なくとも有することを特徴とする。

【００２０】このように、本発明にかかる複合レンズの
製造方法においては、例えば調心手段によって二枚のレ
ンズ素子の位置関係の調整が行われ、この状態で接着さ
れるので、偏心の極めて小さい複合レンズを作製するこ
とができる。

【００２１】次に上記目的を達成するために、本発明に
かかるレンズ装置は、上記本発明にかかる複合レンズ
と、前記複合レンズを内部に配置し得るように構成され
た鏡筒とを少なくとも有するレンズ装置であって、前記
複合レンズは、それを構成するレンズ素子のうちのいず
れか一つのレンズ素子の側面のみが鏡筒の内壁と接触す
るように鏡筒内部に配置されていることを特徴とする。

【００２２】このように、本発明にかかるレンズ装置で
は、偏心の極めて小さい複合レンズを用いるために、そ
の分だけ偏心による解像度の低下が小さくなり、そのた
めに高解像度のレンズ装置を提供することができる。ま
た、複合レンズはそれを構成する複数のレンズ素子のう
ちいずれか一つのレンズ素子のみが鏡筒の内壁に接触し
て保持されるため、複合レンズのうち鏡筒に接触してい
ないレンズ素子の外径公差、このレンズ素子の側面が近
接する鏡筒の内壁の内径公差は非常に緩くなる。そのた
め、鏡筒の内壁に接触しないレンズ素子の低コスト化を
計ることができる。即ち、本発明を用いれば、低コスト
で解像度の高いレンズ装置を提供することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１にかかる複合レンズ、複合レンズの製造方
法およびレンズ装置について、図１〜図５を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる複
合レンズを示す断面図である。図２は、レンズ素子の偏
心を説明するための概略線図である。図３は、レンズ素
子群の偏心を説明するための概略線図である。図４は本
発明の実施の形態１にかかる複合レンズの製造方法を示
す断面図である。図５は実施の形態１にかかるレンズ装
置を示す断面図である。

【００２４】図１の例に示すように、本発明の実施の形
態１にかかる複合レンズは、少なくとも二枚のレンズ素
子（１１，１２）で構成される。図１の例では、本発明
の複合レンズは、第１のレンズ素子（以下、「第１レン
ズ」という。）１１と第２のレンズ素子（以下、「第２
レンズ」という。）１２との二枚で構成されており、第
１レンズ１１が物体側となる。第２レンズ１２は第１レ
ンズ１１よりも外径が大きくなるように形成されてい
る。なお、本明細書では、レンズ素子の物体側にある面
を前面、反対側にある面を後面という。従って、第１レ
ンズ１１においては後面１４が対向面となり、第２レン
ズ１２においては前面１５が対向面となる。

【００２５】第１のレンズ素子１１における第２のレン
ズ素子１２と対向する対向面（後面１４）は有効領域を
包含する凹面１７を有している。なお、凹面１７におい
て有効領域の直径（有効径）は凹面の直径（エッジ径）
よりも僅かに小さいものとなっている（後述する表1を
参照）。図１の例では第１レンズ１１の前面１３にも有
効領域を包含する凹面が形成されている。第２レンズ１
２の両面は、中心部を有効領域、外周部を有効領域の外
側の領域とする凸面で形成されている。

【００２６】第１レンズ１１の前面１３と後面１４の有
効領域、および第２レンズ１２の前面１５の有効領域は
全て球面で形成されている。それに対し、第２レンズ１
２の後面１６の有効領域は非球面で形成されている。第
１レンズ１１の後面１４における凹面１７の曲率半径の
絶対値は、第２レンズ１２の前面１５の曲率半径の絶対
値より小さくなっている。第１レンズ１１と第２レンズ
１２とはいずれも光学ガラス製である。

【００２７】また、図１の例では、凹面１７の外側は円
錐面１８で形成されている。このため、第１レンズ１１
の凹面１７の外側と第２レンズ１２における有効領域の
外側の領域とは複合レンズの外周を取り巻く環状の溝を
構成する。また、凹面１７の外縁は第２レンズ１２に向
けて突起する環状のエッジ１９となり、第１レンズ１１
はこのエッジ１９によって第２レンズ１２の前面１５と
接触している。第２レンズ１２の対向面（前面１５）お
いては、エッジ１９との接触部位の内側に有効領域が存
在する。

【００２８】円錐面１８と第２レンズの前面１５におけ
る有効領域の外側の領域とで構成された溝の断面はＶ字
形を呈している。この断面形状がＶ字状の溝には、接着
剤２１が充填されている。この接着剤２１により第１レ
ンズ１１と第２レンズ１２とが固着される。但し、本発
明においてレンズ素子間を固着する方法は、このような
接着剤による方法に限定されず、その他融着による方法
や、接着剤を用いない光学的接着による方法等であって
も良い。

【００２９】なお、本実施の形態は図１に示す態様に限
定されるものではなく、第1レンズと第２レンズとの間
に上記したような断面形状がＶ字状の溝が形成されるの
であれば特に限定されるものではない。例えば、第１レ
ンズの１１の後面１４を凸面で形成し、第２レンズ１２
の前面１５に凹面と円錐面とを形成することもできる。
更に、第1レンズ１１の後面１４を図１に示すように凹
面と円錐面で形成し、第２レンズ１２の前面１５を平面
や凹面で形成することもできる。

【００３０】図１の例では、二枚のレンズ素子の前面と
後面，即ち合計四つの面の有効領域には反射防止膜（図
示せず）が設けられている。第１レンズ１１の側面２２
と前面１３に設けられた円錐面２３とには光吸収膜が設
けられている。２７は第２レンズ１２の側面を示してい
る。図１に示す複合レンズの数値データを表１に、非球
面データを表２に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１において、曲率半径に＊印を付した面
は非球面であり、非球面は以下の数１で表される。ここ
で、ｈはレンズ面上の点の光軸からの高さ、ｚはサグ
量、ｒは近軸曲率半径、κは円錐定数、ａ４、ａ６、ａ
８、ａ１０はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球
面係数である。

【００３４】

【数１】

【００３５】本発明において、第１レンズ１１の後面１
４における凹面１７と第２レンズ１２の前面１５は非球
面で形成することもできる。このような少なくとも一方
の面が非球面のレンズ素子は成形技術により作製するこ
とができる。第１レンズ１１を成形技術により作製する
場合、金型加工の都合により、凹面１７と円錐面１８と
の境界に形成されるエッジの先端部分の断面形状は略円
弧の形状としても良い。また、第２レンズ１２の前面１
５は、第２レンズ１２の前面１５に第１レンズ１１のエ
ッジ１９を安定した状態で接触させるため、有効領域の
部分を非球面とし、第１レンズ１１のエッジ１９と接触
する部分及びその近傍を球面としても良い。

【００３６】次に、図２を用いてレンズ素子における偏
心について説明する。図２では、レンズ素子２０のレン
ズ面Ｓ１およびＳ２はともに球面である。レンズ面が球
面の場合、一枚のレンズ素子では各レンズ面に球心（曲
率中心）がただ一つ存在する。レンズ面が球面である場
合、一つの球面に対応する球心はただ一つ存在するの
で、例えば図１に示した第１レンズ１１では、球心が二
つ存在することになる。レンズ面Ｓ１の球心Ｃ１とレン
ズ面Ｓ２の球心Ｃ２とを結んだ直線Ｌが光軸となり、二
つのレンズ面Ｓ１およびＳ２それぞれは光軸Ｌを中心と
して回転対称である。レンズ素子の側面２０１の中心Ｎ
から光軸Ｌに下した垂線の長さがレンズ素子の偏心量で
ある。なお、レンズ素子の側面２０１の中心Ｎとは、レ
ンズ素子２０に外接する球面のうち半径が最小となるも
のの中心と一致する点である。

【００３７】次に、ｋ個のレンズ素子で構成され、各レ
ンズ素子の全てのレンズ面が球面であるレンズ素子群の
偏心について図３を用いて説明する。レンズ素子がｋ個
の場合、レンズ面の球心は全部で２ｋ個存在するが、各
球心を通る直線は一般的には存在しない。そこで、図３
に示すように、ある直線Ｌを考え、第ｊ面の球心Ｃｊ
（ｉ＝１、２、…）からこの直線Ｌに下した垂線の長さ
をｅｊとし、下記の数２で定義されるＥが最小となるよ
うな直線を基準軸と考える。このような基準軸は一般に
はただ１つ存在するので、Ｅを総合的な偏心量と考える
ことができる。

【００３８】

【数２】

【００３９】偏心が小さい状態とは、Ｅが０に非常に近
い状態である。任意のレンズ素子を基準軸と垂直に平行
移動するか、レンズ素子を傾斜させることによりＥが変
化する。従って、一部または全部のレンズ素子を適切な
方向に平行移動または適切な向きに傾斜させることによ
り、Ｅを小さくすることができ、全てのレンズ素子が理
想的なレンズ素子であるなら、Ｅ＝０とすることができ
る。なお、図１に示す二つのレンズ素子を突き当てる構
成であっても、第１レンズ１１のエッジ１９のつくる円
と第１レンズ１１の光軸との垂直度がＥに関係するた
め、第１レンズ１１のエッジ１９の加工時には、この点
に注意する必要がある。

【００４０】なお、レンズ面が非球面の場合には、球面
レンズの球心に相当するものが存在しない。そこで、非
球面の中央部は球面で近似することができるので、この
球面の曲率中心を球心と考えるか、あるいは、非球面に
最も近い球面を想定して、その球面の曲率中心を球心と
考えるとよい。

【００４１】図１の例で示した複合レンズでは、第１レ
ンズ１１を固定し、第２レンズ１２を第１レンズ１１の
エッジ１９に接触させながらずらすことで、第２レンズ
１２の二つの球心を移動させることができる。従って、
数２でｋ＝２とした場合のＥが極力小さくなるように、
第１レンズ１１に対して第２レンズ１２を適切な方向に
適切な量だけ移動させれば、第１レンズ１１と第２レン
ズ１２との偏心を小さくすることができる。なお、第２
レンズ１２を移動させるとき、第２レンズ１２の後面１
６の球心は大きく移動するが、前面１５の球心はほとん
ど移動しない。これは第２レンズ１２の前面１５を第１
レンズ１１のエッジ１９に突き当てているためである。

【００４２】従来からの接合によって二枚のレンズ素子
を固着させる場合は、各レンズ素子の対向面は互いに曲
率半径が等しい球面に限定されるので、収差補正のため
の設計の自由度が低いと言える。これに対し、図１で示
したように本実施の形態にかかる複合レンズにおいて
は、各レンズ素子の対向面を同じ曲率半径の球面とする
必要がなく、ある程度自由に設定できるので、従来の接
合による複合レンズに比べて、収差補正のための設計の
自由度が高いといえる。そのため、本実施の形態にかか
る複合レンズを用いてレンズ装置を構成した場合は、レ
ンズ装置全体の収差をより良好に補正できる。しかも、
鏡筒に組み込む前に偏心の小さい状態で一体化されてい
るため、レンズ装置全体の偏心による解像度の低下を抑
制することもできる。

【００４３】次に、図４を用いて図１に示す複合レンズ
の製造方法について説明する。図１に示す複合レンズは
以下の（１）〜（３）に示す工程によって製造される。 （１）最初に、第１レンズ１１を凹面１７の外縁、即ち
エッジ１９で第２レンズ１２と接触させる。 （２）接触状態にある第１レンズ１１と第２レンズ１２
との間の偏心が小さくなるように位置関係を調整する。 （３）Ｖ字状の溝に接着剤を充填し、接着剤を硬化させ
る。

【００４４】図４の例では、位置関係の調整にベルクラ
ンプ装置などの調心手段が用いられている。重ね合わさ
れた第１レンズ１１と第２レンズ１２とは、ベルクラン
プ装置を構成する二つの円筒状ホルダー２５と２６との
間に挟み込まれる。円筒状ホルダー２５と２６とはそれ
ぞれ、共通の軸２４を回転中心軸として回転可能に構成
されている。位置関係の調整は、円筒状ホルダー２５と
２６とによって適度の圧力を加えながら、第１レンズ１
１の位置を固定した状態で、第２レンズ１２の位置を微
妙にずらすことによって行われる。

【００４５】位置関係の調整によって偏心が小さくなる
ようにするため、偏心測定装置とレンズ素子微動装置と
を用いることができる。偏心測定装置は、接触させた二
枚のレンズ素子（１１、１２）に平行に近い光を照射
し、その透過光または反射光によるスポット像を顕微鏡
で観察する装置である。偏心測定装置を用いる場合は、
レンズホルダーとしては、レンズ素子をその側面で挟持
し得、且つ、レンズホルダーの中心軸（図４に示す軸２
４参照）に沿って平行光が通過できるように窓が形成さ
れたものが用いられる。

【００４６】例えば透過光を用いる場合は、第２レンズ
１２を前面１５がレンズホルダーの外側に向くようにし
てレンズホルダーに装着し、後面１６側からレンズホル
ダーの窓を介して平行光を照射し、この平行光が第２レ
ンズ１２を透過して出来るスポット像が前面１５側に配
置された顕微鏡の視野の中心に来るようにレンズホルダ
ーの位置を調整する。次に第２レンズ１２の上に第１レ
ンズ１１を接触させ、二枚のレンズ素子を透過して出来
るスポット像が顕微鏡の視野の中心にくるように第１レ
ンズ１１の位置を調整すれば良い。

【００４７】反射光を用いる場合は、上記と同様にレン
ズホルダーに第２レンズ１２を装着し、前面１５側から
平行光を照射し、この平行光が前面を透過し、後面１６
で反射して、更に前面１５を透過してできるスポット像
が顕微鏡の視野の中心にくるようにレンズホルダーの位
置を調整する。次に、第２レンズ１２の上に第１レンズ
１１を接触させ、第１レンズ１１の前面で反射してでき
るスポット像が顕微鏡の視野の中心にくるように第１レ
ンズ１１の位置を調整すればよい。

【００４８】このような位置関係の調整によって、第１
レンズ１１と第２レンズ１２との合計四つの面の偏心が
小さい状態がつくり出され、その状態が保持される。

【００４９】更に図４の例では、第１のレンズ１１と第
２レンズ１２との間に形成されるＶ字状の溝に充填され
る接着剤としては、紫外線硬化性樹脂が用いられてい
る。接着剤の硬化は紫外線の照射によって行われる。な
お、接着剤２１が第２レンズ１２の側面２７から盛り上
がってしまうと、完成した複合レンズを鏡筒に挿入でき
なくなる場合があるので、接着剤２１が硬化した後、余
分な接着剤は除去するのが好ましい態様である。

【００５０】接着剤２１のＶ字状の溝への充填は、接着
剤の粘度が低く、濡れ性が良好な場合は、Ｖ字状の溝の
一部に接着剤を着けると良く、毛細管現象によりＶ字状
の溝の全体に瞬時に接着剤が広がっていく。接着剤の粘
度が高い場合は、円筒状ホルダー２５と２６とを一定速
度で回転させながら、自動吐出装置によって接着剤を一
定速度で一定量だけ吐出させて行うのが好ましい。自動
吐出装置を用いると、接着剤を過不足なく溝に充填する
ことができる。接着剤の硬化により、第１レンズ１１と
第２レンズ１２とが偏心の小さい状態で固着された複合
レンズが完成する。

【００５１】本発明において接着剤２１としては、上述
の紫外線硬化性樹脂の他に、加熱硬化性樹脂や、紫外線
硬化性と加熱硬化性との両方の特性を有する樹脂などを
用いることができる。紫外線硬化性樹脂は紫外線照射に
より短時間で硬化するので、量産性を高めることができ
るという利点がある。加熱硬化性樹脂を用いる場合に
は、硬化に必要な時間が長いので、加熱中に二枚のレン
ズ素子（１１、１２）がずれないようにベルクランプ装
置で二枚のレンズ素子１１，１２を挟んでおく必要があ
る。

【００５２】紫外線硬化性と加熱硬化性との両方の特性
を有する樹脂を用いる場合には、調心後に接着剤をＶ字
状の溝に充填し、紫外線照射により仮硬化を行い、その
後、ベルクランプ装置からはずし、加熱室で完全に硬化
させると良い。このように紫外線硬化性樹脂が仮硬化す
れば、二枚のレンズ素子（１１、１２）の間の位置関係
は固定状態となるので、加熱硬化中も二枚のレンズ素子
（１１、１２）の間で位置ずれは生じない。

【００５３】紫外線硬化性樹脂は一般に透明または淡黄
色であるが、紫外線硬化性樹脂に適度に光吸収材料を添
加すると、光吸収材料が複合レンズ内で生じる不要光を
吸収するので、コントラストの低下を抑制できる。しか
し、光吸収材料により紫外線が深部に到達しなくなるの
で、樹脂の表面しか硬化しないという問題を生じる。と
ころが、紫外線硬化性樹脂と加熱硬化性樹脂とを混合
し、適度に光吸収材料を添加したものを接着剤として用
いると、紫外線照射により樹脂の表面近傍は硬化するの
で、接着力は弱いが二枚のレンズ素子間の位置関係を保
持することができる。よって、樹脂の内部の紫外線で硬
化しなかった部分を、後で加熱により硬化させれば、十
分な接着力を確保することができる。

【００５４】本実施の形態において接着剤２１が第１レ
ンズ１１または第２レンズ１２と接触する面積は、接着
強度とレンズ装置の外径などを考慮して適宜設定すれば
良い。なお、充填された接着剤２１がリング状を呈して
おり、このリングの外径はレンズ素子の外形によって一
義的に決定されるので、実際には接着剤の接触面積を設
定する代わりに、充填される接着剤の幅を設定すれば良
い。なお、ここでいう充填された接着剤の幅とは、図１
の例で説明するとエッジ１９から円錐面１８の外縁まで
の距離をいう。

【００５５】具体的には、二枚のレンズ素子（１１、１
２）の外径がいずれも２０ｍｍ以下の場合は、充填され
る接着剤の幅は０．３ｍｍ〜２ｍｍとするのが好まし
い。充填される接着剤の幅が０．３ｍｍより狭い場合は
十分な接着強度が得られず、２ｍｍより広い場合は複合
レンズの外径が大きくなり、これを用いたレンズ装置の
外径も大きくなってしまうからである。また、二枚のレ
ンズ素子（１１、１２）の外径がいずれも２０ｍｍ以上
の場合は、充填された接着剤の幅は外径が小さい方のレ
ンズ素子の外径の１０％程度とするのが好ましい。

【００５６】複合レンズの外径を小さくするため、充填
される接着剤の幅をできる限り小さくし、なおかつ接着
力を確保するのが好ましい態様である。従って、接着剤
は図の例に示すようにＶ字状の溝の全周にわたって充填
されているのが好ましい。但し、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、必要な接着強度を確保できるのであ
れば、接着剤はＶ字状の溝の一部、好ましくは少なくと
も３箇所の部分に充填されていても良い。

【００５７】ところで、図１および図４の例では第１レ
ンズ１１のエッジ１９と第２のレンズ素子１２の前面１
５とが接触している部分によって、各レンズ素子の有効
領域への接着剤２１の侵入が抑制される。また、有効領
域へ侵入した接着剤２１の量が有効領域の面積に対して
僅かであれば実用上問題はない。しかし、侵入した接着
剤２１の量が多いと実用上問題を生じるので、接着剤２
１としては粘度と濡れ性が適切なものを選択する必要が
ある。

【００５８】通常、接着剤２１の粘度が高すぎたり濡れ
性が良くない場合には、接着剤２１がＶ字状の溝の奥ま
で侵入しないという問題を生じ、反対に濡れ性が良くて
粘度が低すぎる場合には、接着剤２１が有効領域に侵入
し易くなるという問題を生じる。従って、本発明におい
ては、接着剤を着ける面を良く洗浄し、接着剤２１とし
ては室温における粘度が１．０×１０^-3Ｐa・ｓ〜１．
０×１０²Ｐa・ｓのものを用いるのが好ましい。

【００５９】更に、接着剤２１の有効領域への侵入の抑
制を図るには、Ｖ字状の溝のＶ字の角度も重要となる。
Ｖ字の角度は用いる接着剤の粘度に合わせて適宜設定す
れば良い。例えば上述の粘度を持つ接着剤を用いるので
あれば、５度〜３０度程度にすれば良い。

【００６０】ところで、レンズ素子の前面および後面に
反射防止膜が設けられている場合は、反射防止膜の付着
強度に注意する必要がある。ガラスと反射防止膜との付
着力が弱いと、二枚のレンズ素子間の接着力が弱くなっ
てしまうからである。従って、本発明においては、レン
ズ素子の外周部分に反射防止膜が設けられていない領域
を設け、接着剤とガラスとの接触面積を大きくするのが
好ましい。

【００６１】次に、図５を用いて本発明のレンズ装置に
ついて説明する。図５では本発明のレンズ装置を構成す
る鏡筒と複合レンズのみが示されている。複合レンズと
しては図１に示されたものが用いられており、複合レン
ズは鏡筒内部に配置された状態にある。複合レンズは、
第１レンズ１１側から鏡筒２８内部へと、第１レンズ１
１の前面１３の周辺部が位置決め用の段差部２９の後面
３０と接触するまで挿入されている。

【００６２】本発明のレンズ装置においては、複合レン
ズを構成するレンズ素子のうちいずれか一つのレンズ素
子の側面のみが鏡筒の内壁と接触すれば良い。図５の例
では、図１の例からも分かるように第１レンズ１１の外
径は第２レンズ１２の外径よりも小さくなっている。そ
のため、第２レンズ１２の側面２７のみが鏡筒２８の内
壁に接触し、第１レンズ１１の側面２２は鏡筒２８の内
壁に接触しない状態となっている。

【００６３】このように、一方のレンズ素子の外径が他
方のレンズ素子の外径よりも小さくなっている複合レン
ズを用いると、一方のレンズ素子の側面だけを鏡筒の内
壁に接触させることになる。そのため、レンズ装置全体
の偏心を小さくしようとした場合、第２レンズ１２と鏡
筒２８との間のはめ合い公差を厳しくするために、鏡筒
２８と接触する第２レンズ１２は外径公差を厳しくする
必要があるが、鏡筒２８に接触しない第１レンズ１１は
外径公差を非常に緩くすることができるので、第１レン
ズ１１の低コスト化を図ることができる。

【００６４】なお、第１レンズ１１の外径と外径公差
は、複合レンズとして完成した状態で、第１レンズ１１
の縁が第２レンズ１２の縁からはみ出さないように決め
ると良い。第１レンズ１１の縁が第２レンズ１２の縁か
らはみ出した場合は、複合レンズを鏡筒２８に挿入でき
なくなるからである。

【００６５】また、第１レンズ１１と第２レンズ１２と
の間の偏心は予め非常に小さくされており、複合レンズ
を鏡筒内部に挿入した場合でも第１レンズ１１と第２レ
ンズ１２との間の偏心は小さい状態が維持されるため、
鏡筒２８内における第２レンズ１２の側面２７と接触す
る部分のはめ合い公差のみを厳しくすれば良い。従っ
て、例えば鏡筒２８を量産性の良いプラスチックの成形
加工で作製しても、鏡筒２８の寸法公差の厳しい部分が
少ないために歩留まりが向上し、それによって鏡筒２８
の低コスト化を図れ、ひいてはレンズ装置の低コスト化
を図ることができる。

【００６６】一般に不要光の低減を図るには、レンズ素
子の側面等の有効領域を構成しない面の一部または全部
に光吸収膜を設けるのが好ましいが、側面に設けた光吸
収膜の厚さ誤差や厚さむらにより、鏡筒内に配置された
レンズ素子に偏心を生じさせる場合がある。そのため、
従来のレンズ装置においては、鏡筒内のレンズ面の偏心
を小さくしたい場合、光吸収膜を設けないか、光吸収膜
の膜厚を非常に薄くすることが行われていた。しかし、
この場合、不要光の低減が不十分であったり、コスト高
になるという問題が生じる場合がある。

【００６７】一方、本発明のレンズ装置の場合には、図
５の例に示すように一方のレンズ素子の側面は鏡筒内部
と接触しないようにできるので、このレンズ素子の側面
に厚めの光吸収膜を設けることができる。よって、従来
に比べて不要光の低減を図ることができ、コストの低減
化を図ることができる。また、必要であれば、鏡筒内部
と接触させるレンズ素子の側面に薄い光吸収膜を設ける
こともできる。本発明のレンズ装置において光吸収膜
は、接着剤を硬化させた後に着けるとよい。

【００６８】このように本発明の実施の形態１によれ
ば、レンズ装置を構成した場合の収差補正が良好で、偏
心の非常に小さい複合レンズを製造することができる。
更に、この本発明の複合レンズをレンズ装置における偏
心公差の厳しい部分のレンズとして用いれば、低コスト
で高解像度のレンズ装置を実現することができる。

【００６９】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２にかかる複合レンズ、複合レンズの製造方法および
レンズ装置について、図６を参照しながら説明する。図
６は、本発明の実施の形態２にかかる複合レンズを示す
断面図である。

【００７０】図６の例に示すように、本発明の実施の形
態２にかかる複合レンズも、実施の形態１にかかる複合
レンズと同様に、対向する二枚のレンズ素子（３１、３
２）、即ち、物体側から順に第１のレンズ素子（以下、
「第１レンズ」という。）３１と第２のレンズ素子（以
下、「第２レンズ」という。）３２とで構成されてい
る。

【００７１】図６の例に示す実施の形態２にかかる複合
レンズにおいても、第１レンズ３１における第２レンズ
３２に対向する対向面（後面３４）には有効領域（レン
ズ面）を包含する凹面３７を有している。また、第１レ
ンズは凹面３７の外側に光軸に垂直な平面３８を有して
いる。図６の例では、更に第１レンズ３１に形成された
平面３８の外側に、頂点を第２レンズ３２側に有する円
錐面３９が形成されている。第１レンズ３１の前面３３
は中心部を有効領域、外周部を有効領域の外側の領域と
する凸面で形成されている。第１レンズ３１は負メニス
カスレンズである。

【００７２】図６の例では、第２レンズ３２は、第１レ
ンズ３１に対向する対向面（前面３５）に、第１レンズ
３１と同様に、有効領域を包含する凹面４１と光軸に垂
直な平面４２を有している。また、第１レンズ３１と同
様に平面４２の外側には、頂点を第１レンズ３１側に有
する円錐面４３が形成されている。第２レンズ３２の後
面３６には、前面３５と同様に、中心から外側に向けて
凹面、光軸に垂直な平面、円錐面が順に形成されてい
る。第２レンズは両凹レンズである。なお、凹面３７、
４１において有効領域の直径（有効径）は凹面の直径
（エッジ径）よりも僅かに小さいものとなっている（後
述する表３を参照）。

【００７３】図６の例において、第１レンズ３１の前面
３３および後面３４の有効領域、および第２レンズ３２
の後面３６の有効領域は球面である。一方、第２レンズ
３２の前面３５の有効領域は非球面である。第１レンズ
３１と第２レンズ３２とはいずれも光学ガラス製であ
る。なお、本実施の形態において、第１レンズ３１の後
面３４の有効領域は非球面にすることもできる。

【００７４】図６の例では、第１レンズ３１は凹面３７
の外側で、即ち平面３８で第２レンズ３２と接触してお
り、平面３８と第２レンズ３２に形成された平面４２と
が接着されて、第1レンズ３１と第2レンズ３２とが固着
される。なお、図６の例において平面３８と平面４２と
の間には接着剤が介在するため第１レンズ３１と第２レ
ンズ３２とは厳密には接触していない状態にあると考え
られるが、本発明でいう「接触」にはこのような状態も
含まれる。

【００７５】二枚のレンズ素子（３１、３２）の前面及
び後面（３３、３４、３５、３６）の有効領域には反射
防止膜が設けられている。また、第１レンズ３１の側面
４６と第２レンズ３２の側面４７とには、光吸収膜が設
けられている。図６に示す複合レンズの数値データを表
３に、非球面データを表４に示す。非球面の定義は数１
と同一である。

【００７６】

【表３】

【００７７】

【表４】

【００７８】このように本実施の形態における複合レン
ズにおいても、従来の接合による複合レンズの場合と比
べて、収差補正のための設計の自由度は高いといえる。
そのため、本実施の形態にかかる複合レンズを用いてレ
ンズ装置を構成した場合であっても、レンズ装置全体の
収差を良好に補正できる。しかも、鏡筒に組み込む前に
偏心の小さい状態で一体化されているため、レンズ装置
全体の偏心による解像度の低下を抑制することもでき
る。

【００７９】図６に示す本発明の実施の形態２にかかる
複合レンズは、以下の（１）〜（３）に示す工程によっ
て製造される。 （１）最初に、第１レンズ３１および第２レンズ３２の
うち少なくとも一方に形成された平面（３８又は４２）
に接着剤を塗布し、二枚のレンズ素子（３１、３２）を
平面３８と平面４２とが重なり合うように接触させる。 （２）接触状態にあるレンズ素子（３１、３２）間の偏
心が小さくなるように位置関係を調整する。 （３）接着剤を硬化させる。

【００８０】上記製造工程において、接着剤の塗布は、
例えば第１レンズ３１を後面３４が上になった状態で固
定台の上に配置し、後面３４の平面３８に紫外線硬化樹
脂をリング状に塗布することによって行うことができ
る。また、上記製造工程においても、位置関係の調整に
は、図4で示したと同様のベルクランプ装置等の調心手
段を用いることができる。重ね合わされた第１レンズ３
１と第２レンズ３２とは、図４の例と同様に、二つの円
筒状ホルダーの間に挟み込まれる。

【００８１】位置関係の調整は、二つの円筒状ホルダー
によって適度の圧力を加えながら、第１レンズ３１の位
置を固定した状態で、第２レンズ３２の位置を微妙にず
らすことによって行われる。上記製造工程においても位
置関係の調整によって偏心が小さくなるようにするた
め、偏心測定装置とレンズ素子微動装置とを用いること
ができる。偏心測定装置を用いる場合は、図４で説明し
た同様に、レンズホルダーとしては、レンズ素子をその
側面で挟持し得、且つ、レンズホルダーの中心軸に沿っ
て平行光が通過できるように窓が形成されたものが用い
られる。また、図４で説明したように透過光または反射
光を用いて位置関係の調整が行われる。

【００８２】このような位置関係の調整によって、第１
レンズ３１と第２レンズ３２との合計四つの面の偏心が
小さい状態がつくり出され、その状態が保持される。接
着剤として紫外線硬化樹脂を用いた場合は紫外線の照射
によって硬化が行われる。接着剤の硬化によって、第１
レンズ３１と第２レンズ３２とが偏心の小さい状態で固
着された複合レンズが完成する。

【００８３】本発明の実施の形態２にかかる複合レンズ
の製造方法においても、実施の形態１の場合と同様に、
接着剤としては上述の紫外線硬化性樹脂の他に、加熱硬
化性樹脂、紫外線硬化性と加熱硬化性とを有する樹脂な
どを用いることができる。また、紫外線硬化性樹脂と加
熱硬化性樹脂とを混合してなり、更に適度に光吸収材料
が添加されたものを接着剤として用いることもできる。

【００８４】接着剤と第１レンズ３１または第２レンズ
３２とが接触する面積は、接着強度とレンズ装置の外径
などを考慮して適宜設定すれば良い。なお、実施の形態
２にかかる製造方法においても、接触面積を設定する代
わりに、リング状に塗布された接着剤の幅を設定すれば
良い。

【００８５】具体的には、二枚のレンズ素子（３１、３
２）の外径がいずれも２０ｍｍ以下の場合は、リング状
に塗布された接着剤の幅は０．３ｍｍ〜２ｍｍとするの
が好ましい。リング状に塗布された接着剤の幅が０．３
ｍｍより狭い場合は十分な接着強度が得られず、２ｍｍ
より広い場合は複合レンズの外径が大きくなり、これを
用いたレンズ装置の外径が大きくなってしまうからであ
る。また、二枚のレンズ素子（３１、３２）の外径がい
ずれも２０ｍｍ以上の場合は、リング状に塗布された接
着剤の幅は外径が小さい方のレンズ素子の外径の１０％
程度とするのが好ましい。

【００８６】本実施の形態においても、塗布された接着
剤の幅をできる限り小さくし、なおかつ接着力を確保す
るのが好ましい態様である。従って、接着剤は平面３８
または平面４２の全周にわたって塗布するのが好まし
い。但し、本実施の形態においてもこれに限定されるも
のではなく、必要な接着強度を確保できるのであれば、
平面３８または平面４２の一部、好ましくは少なくとも
三箇所の部分に塗布されていれば良い。

【００８７】なお、接着剤を第１レンズ３１の平面３８
および／または第２レンズ３２の平面４２に塗布すると
き、接着剤４５の量が過剰であると、レンズ素子の有効
領域にはみ出し、有効光束を遮るので、接着剤の量は最
小限にする必要がある。このため、接着剤の塗布には、
吐出口を平面３８または平面４２上で円運動させながら
接着剤を一定速度で一定量だけ吐出するように構成した
自動吐出装置を用いるのが好ましい態様である。

【００８８】図６の例では、第１レンズ３１の外径は第
２レンズ３２の外径より大きくなっている。これは実施
の形態１の場合と同様に、レンズ装置を構成する場合
に、二枚のレンズ素子の一方の側面のみを鏡筒に接触さ
せ、他方を鏡筒に接触させないようにするためである。
このため、本実施の形態にかかる複合レンズを用いてレ
ンズ装置を構成する場合においても、鏡筒と接触するレ
ンズ素子のみ外径公差を厳しくすれば良く、レンズ装置
の低コスト化を図ることができる。また、鏡筒に接触し
ないレンズ素子の側面には光吸収膜を厚めに設けること
ができ、不要光の低減を図ることもできる。

【００８９】なお、本実施の形態においても、鏡筒と接
触するレンズ素子に光吸収膜を設けることはできるが、
この場合は、光吸収膜の厚みを薄くするとともに、厚さ
誤差、厚さむらに注意する必要がある。光吸収膜の厚さ
誤差や厚さむらにより鏡筒内における偏心が問題となる
場合には、鏡筒に接触するレンズ素子の側面には光吸収
膜を設けないのが好ましい。

【００９０】このように本発明の実施の形態２によれ
ば、レンズ装置を構成した場合の収差補正が良好で、偏
心の非常に小さい複合レンズを製造することができる。
更に、この本発明の複合レンズをレンズ装置における偏
心公差の厳しい部分のレンズとして用いれば、低コスト
で高解像度のレンズ装置を実現することができる。

【００９１】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
かかる複合レンズ、複合レンズの製造方法およびレンズ
装置について図７〜図９を参照しながら説明する。図７
は、本発明の実施の形態３にかかる複合レンズを示す断
面図である。図７の例では、複合レンズは三枚のレンズ
素子で構成されている。複合レンズは物体側から順に第
１のレンズ素子（以下、「第１レンズ」という。）５
１、第２のレンズ素子（以下、「第２レンズ」とい
う。）５２、第３のレンズ素子（以下、「第３レンズ」
という。）５３を重ね合わせて形成されている。

【００９２】図７の例では、第２レンズ５２の第３レン
ズ５３に対向する対向面（後面５５）は有効領域を包含
する凹面５７を有している。凹面５７の外側は光軸に垂
直な平面５８で形成されている。このため、凹面５７の
外側と第３レンズ５３における有効領域の外側の領域と
は、複合レンズの外周を取り巻く環状の溝を構成する。
凹面５７の外縁はエッジ５９となり、第２レンズ５２は
このエッジ５９で第３レンズ５３と接触している。な
お、第２レンズ５２の前面は中心部を有効領域、外周部
を有効領域の外側の領域とする凹面で形成されている。

【００９３】第３レンズ５３の前面５６は中心部を有効
領域、外周部を有効領域の外側の領域とする凸面で形成
されている。第３レンズ５３の前面においては、エッジ
５９との接触部位の内側に有効領域が存在する。第３レ
ンズ５３は正メニカスレンズである。

【００９４】第２レンズ５２の平面５８と第３レンズ５
３の前面６６における有効領域の外側の領域とで構成さ
れた溝の断面はＶ字形を呈している。この断面形状がＶ
字状の溝には接着剤６１が充填されており、第２レンズ
５２と第３レンズ５３とはこの接着剤６１によって接着
されている。

【００９５】このように第２レンズ５２と第３レンズ５
３とにおいては、実施の形態１と同様に、対向面を同じ
曲率半径の球面とする必要がなく、収差補正のための設
計の自由度が高くなっている。なお、本実施の形態にか
かる複合レンズでは、実施の形態１と異なり、更に第１
レンズ５１が第２レンズ５２に接合によって固着されて
いる。第１レンズ５１の両面は凸面で形成されており、
第１レンズ５１の後面の曲率半径と第２レンズ５２の前
面の曲率半径とは同じである。

【００９６】図７の例では、三枚のレンズ素子（５１、
５２、５３）はいずれも光学ガラス製である。第３レン
ズ５３の後面５４の有効領域が非球面である以外は、第
１レンズから第３レンズの前面および後面の有効領域は
すべて球面である。第２レンズ５２の凹面５７の曲率半
径の絶対値は、第３レンズ５３の前面５６の曲率半径の
絶対値より小さくなっており、第２レンズ５２と第３レ
ンズ５３との間には空気が封じ込まれた状態となってい
る。一方、第１レンズ５１と第２レンズ５２とは接合さ
れているため、これらの間には空気は存在していない。

【００９７】三枚のレンズ素子（５１、５２、５３）の
空気に接する合計４つの面の有効領域には反射防止膜が
着けられている。また、第１のレンズ素子５１の側面６
２、第２レンズ５２の側面６３には、光吸収膜が着けら
れている。

【００９８】複合レンズの数値データを表５に、非球面
データを表６に示す。非球面の定義は数１と同一であ
る。

【００９９】

【表５】

【０１００】

【表６】

【０１０１】図７の例では、第１レンズ５１はその外径
が第２レンズ５２の外径よりわずかに小さくなるよう形
成されており、第２レンズ５２はその外径が第３レンズ
５３の外径よりわずかに小さくなるように形成されてい
る。これは、実施の形態１で説明したように、第１レン
ズ５１側から鏡筒に挿入することを想定し、第１レンズ
５１の前面の周辺部と第３レンズ５３の側面６４が鏡筒
に接触し、第１レンズ５１の側面６２と第２レンズ５２
の側面６３とが鏡筒の内壁に接触しないようにするため
である。こうすると、第３レンズ５３の外径公差は厳し
いが、第１レンズ５１と第２レンズ５２の外径公差は非
常に緩くすることができる。

【０１０２】図７の例で示す複合レンズは、本発明の実
施の形態１にかかる複合レンズの製造方法を用いて作製
することができる。具体的には、最初に第１レンズ５１
または第２レンズ５２のどちらかの対向面の外周部に接
着剤を塗布して重ね合わせ、位置関係を調整し、接着剤
を硬化させる。次に、第１レンズ５２が接合された第２
レンズ５２と第３レンズ５３とを図４で説明した工程に
従って固着することによって、図７の例に示す複合レン
ズを得ることができる。なお、第１レンズ５１と第２レ
ンズ５２との固着、第２レンズ５２と第３レンズ５３と
の固着には、前述のベルクランプ装置や、偏心測定装置
とレンズ素子微動装置を用いることができる。

【０１０３】本実施の形態において接着剤６１として
は、実施の形態１および２と同様に、紫外線硬化性樹
脂、加熱硬化性樹脂、紫外線硬化性と加熱硬化性とを有
する樹脂などを用いることができる。また、紫外線硬化
性樹脂と加熱硬化性樹脂とを混合し、さらに適度に光吸
収材料を添加したものを用いることもできる。なお、第
２レンズ５２の平面５８の外側には更に円錐面が設けら
れているが、これは溝の開口を大きくして接着剤６１の
充填を容易に行うためである。

【０１０４】本実施の形態にかかる複合レンズにおいて
も、第２レンズ５２と第３レンズ５３との対向面におい
ては、収差補正のための設計の自由度が高いため、三枚
のレンズ素子（５１、５２、５３）は、偏心が非常に小
さい状態で固定される。このため、この複合レンズは鏡
筒に組み込まれた状態においても偏心が小さく、この複
合レンズを用いて構成したレンズ装置では装置全体の収
差を良好に補正でき、高解像度のレンズ装置を実現する
ことができる。

【０１０５】図８は本発明の実施の形態３にかかるレン
ズ装置を示す断面図である。図８ではレンズ装置は概略
的に示されており、レンズ装置を構成する鏡筒について
は省略している。図８に示されたレンズ装置には、図７
に示した複合レンズが組み込まれている。このレンズ装
置は三つのレンズ群で構成されたズームレンズを有して
いる。レンズ群は物体側から第１レンズ群１１１、第２
レンズ群１１２、第３レンズ群１１３の順で配置されて
いる。

【０１０６】第１レンズ群１１１は、物体側から順に第
１のレンズ素子（以下「第１レンズ」という。）１１
４、第２のレンズ素子（以下「第２レンズ」という。）
１１５および第３のレンズ素子（以下「第３レンズ」と
いう）１１６で構成されている。

【０１０７】第２レンズ群１１２は、物体側から順に第
４のレンズ素子（以下「第４レンズ」という。）１１
７、第５のレンズ素子（以下「第５レンズ」という）１
１８、第６のレンズ素子（以下「第６レンズ」という）
１１９および第７のレンズ素子（以下「第７レンズ」と
いう）１２０で構成されている。

【０１０８】第２レンズ群を構成するレンズ素子のう
ち、第５レンズ１１８から第７レンズ１２０までの三枚
レンズ素子を組み合わせて構成した複合レンズ１２３
が、図７で示した複合レンズである。第５レンズ１１８
と第６レンズ１１９とは接合され、第６レンズ１１９と
第７レンズ１２０とは突き当てて周辺部が接着剤で固着
されている。この三枚のレンズ素子のうち第７レンズ１
２０の外径が最も大きくなっている。そのため、この複
合レンズを鏡筒に設置したとき、第７レンズ１２０の側
面だけが鏡筒の内壁と接触し、第５レンズ１１８の側面
と第６レンズ１１９の側面とは鏡筒の内壁と接触しない
ようになっている。

【０１０９】第３レンズ群１１３は、第８のレンズ素子
（以下「第８レンズ」という）１２１で構成されてい
る。第２レンズ群１１２の物体側（第１レンズ群１１１
側）の近傍には絞り１２２が配置されている。

【０１１０】第１レンズ１１４と第２レンズ１１５とは
いずれも曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレン
ズ、第３レンズ１１６は曲率の強い面を物体側に向けた
正メニスカスレンズである。また、第４レンズ１１７、
第５レンズ１１８および第８レンズ１２１は両凸レンズ
である。第６レンズ１１９は両凹レンズ、第７レンズ１
２０は正メニスカスレンズである。

【０１１１】第２レンズ１１５の前面（物体側の面）、
第４レンズ１１７の前面（物体側の面）および第７レン
ズ１２０の後面（像側の面）における有効領域は非球面
で形成されている。第４レンズ１１７の後面（像側の
面）は平面である。他のレンズ素子の有効領域はすべて
球面で形成されている。

【０１１２】第３レンズ群１１３の像側には水晶板で構
成される光学ローパスフィルタ１２４が配置され、その
像側には固体撮像素子１２５が配置される。光学ローパ
スフィルタ１２４の物体側の面１２６には可視光を透過
し赤外光を反射する光学多層膜が蒸着されている。固体
撮像素子１２４においては撮像面１２７の物体側にカバ
ーガラス１２８が設けられている。ズームレンズにより
物体に対応する像が固体撮像素子１２５の撮像面１２７
に形成される。

【０１１３】第１レンズ群１１１と第２レンズ群１１２
とはレンズ系全体の焦点距離を可変とするために移動可
能に構成されている。また、第３レンズ群１１３も撮影
距離が変化した場合のフォーカス調整のために移動可能
に構成されている。撮影距離が変化した場合のフォーカ
ス調整は、第１レンズ群１１１と第２レンズ群１１２と
を固定し、第３レンズ群１１３を光軸方向に移動させる
ことにより行う。撮影距離が短くなるにつれて、第３レ
ンズ群１１３が物体側に出ていく。

【０１１４】図８に示されたズームレンズは、非使用時
に第１レンズ群１１１、第２レンズ群１１２および第３
レンズ群１１３をすべて固体撮像素子１２５側に寄せて
沈胴構成にすることができる。そのため非使用時の光学
全長（第１レンズ１１４の前面の頂点から固体撮像素子
の撮像面までの距離）を短くすることができる。

【０１１５】図８に示すズームレンズにおいて、第２レ
ンズ群１１２を構成する第４レンズ１１７から第７レン
ズ１２０までの４枚のレンズ素子には厳しい偏心公差が
要求される。しかし、三枚のレンズ素子１１８、１１９
および１２０は、図７で説明したように偏心の小さい状
態で一体化されている。従って、この三枚のレンズ素子
の偏心による解像度の劣化は小さいといえ、ズームレン
ズ全体の解像度は良好となる。更に、第４レンズ１１７
の調心を行うことにより、第２レンズ群１１２の偏心状
態をさらに小さくすることができる。

【０１１６】図９は図８に示す第２レンズ群１１２の鏡
筒内の構成を示す図である。複合レンズ１２３は、第５
レンズ１１８の前面の周辺部を鏡筒１２９の段差１３０
のエッジ１３１に接触させ、第７レンズ１２０の側面１
３２を鏡筒１２９の内壁に接触させることによって位置
決めされている。

【０１１７】第５レンズ１１８の側面１３３と、第６レ
ンズ１１９の側面１３４は鏡筒１２９の内壁に接触しな
いので、第５レンズ１１８および第６レンズ１１９の外
径公差は非常に緩くできる。そのため、第５レンズ１１
８および第６レンズ１１９はその分だけ低コストで製造
できる。第４レンズ１１７は鏡筒内に設置された後に調
心されるため、偏心公差を緩くできる。

【０１１８】こうすると、第２レンズ群１１２は組み立
てが容易となり、また、鏡筒１２９は加工精度の厳しい
箇所が減少するので、鏡筒１２９をプラスチックの成形
加工により作製することができ、そのためズームレンズ
全体の低コスト化を図れる。また、第５レンズ１１８の
側面１３３と第６レンズ１１９の側面１３４とが鏡筒１
２９の内壁に接触しないので、第５レンズ１１８の側面
１３３、第６レンズ１１９の側面１３４および両者の間
にある斜面の全部または一部に厚めの光吸収膜を設ける
ことができる。この場合、不要光の低減を図れ、像面に
おけるフレアを低減することができる。

【０１１９】第２レンズ群の１１２の組み立ては次の手
順により行われる。最初に、鏡筒１２９内に像側から一
体化された複合レンズ１２３を組み込み、第７レンズ１
２０の後面の有効領域の外側と鏡筒１２９とに接触する
ように、微少量の接着剤を鏡筒１２９の内壁の三箇所に
塗布し、この接着剤によって複合レンズを鏡筒１２９内
に固定する。

【０１２０】次に、鏡筒１２９の物体側から第４レンズ
１１７を組み込み、偏心測定装置を利用して、第４レン
ズ１１７を光軸と垂直な方向に微小移動させながら、第
４レンズ１１７から第７レンズ１２０までの四枚のレン
ズ素子間の偏心が小さくなるように第４レンズの１１７
の位置を調整する。

【０１２１】このとき、第４レンズ１１７の後面は平面
であるため、第４レンズ１１７を鏡筒１２９に接触させ
ながら微小移動させても、第４レンズ１１７は傾斜する
ことはない。第４レンズ１１７の前面と鏡筒１２９とに
接触するように微小量の接着剤を鏡筒１２９の内壁の三
箇所に塗布し、この接着剤によって第４レンズ１１７を
鏡筒１２９内に固定する。よって、第２レンズ群１１２
を構成する四枚のレンズ素子１１７、１１８、１１９、
１２０の各面の偏心状態は非常に小さくなる。

【０１２２】このように、偏心公差の厳しい第２レンズ
群１１２として、偏心の小さい複合レンズと調心を用い
ることにより偏心を十分に小さくできる。また、第１レ
ンズ群１１１を構成する三枚のレンズ素子１１４、１１
５、１１６の偏心公差は、第２レンズ群１１２の四枚の
レンズ素子１１７、１１８、１１９、１２０の偏心公差
より小さく、第３レンズ群１１３を構成する第８レンズ
１２１の偏心公差はさらに小さい。従って、レンズ系全
体の偏心による結像特性の劣化は非常に小さくなり、高
解像度のズームレンズを実現することができる。また、
鏡筒の大部分をプラスチックの成形加工品とすることも
でき、鏡筒の低コスト化を図れる。

【０１２３】ズームレンズの光学全長を短くすることが
要望されているが、このためには、空気間隔を極力短く
すればよい。しかし、各レンズ群のパワーを大きくせざ
るを得なくなるため、高解像度を得ようとすると各レン
ズ素子の偏心公差、空気間隔公差が非常に厳しくなる。
そこで、図８に示した複合レンズ１２３のように、隣接
するレンズ素子を突き当てて偏心が小さくなるように互
いの位置関係を調整し、二枚のレンズ素子を周辺部で接
着すれば、ズームレンズ全体の偏心による解像度低下を
避けることができ、高解像度のズームレンズを提供する
ことができる。

【０１２４】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
かかる複合レンズおよび複合レンズの製造方法およびレ
ンズ装置について図１０〜図１２を参照しながら説明す
る。図１０は本発明の実施の形態４にかかる複合レンズ
を示す断面図である。図１０の例では複合レンズは三枚
のレンズ素子で構成されている。複合レンズは物体側か
ら順に第１のレンズ素子（以下、「第１レンズ」とい
う。）７１、第２のレンズ素子（以下、「第２レンズ」
という。）７２、第３のレンズ素子（以下、「第３レン
ズ」という。）７３を重ね合わせて形成されている。こ
の複合レンズは、図６で示した実施の形態２にかかる複
合レンズの第２レンズ３２に、第３レンズ７３を接合し
て構成されている。

【０１２５】図１０の例では第１レンズ７１と第２レン
ズ７２とは図６の例と同様に形成されており、また図６
の例と同様に平面で接着されている。即ち、第１レンズ
７１の後面７６と第２レンズ７２の前面７５は、有効領
域を包含する凹面と、光軸に垂直な平面とを有してい
る。第１レンズ７１は前面７４が凸面の負メニスカスレ
ンズである。第２レンズ７２は両凹レンズである。第３
レンズ７３は正メニスカスレンズである。第２レンズ７
２の前面７５の有効領域が非球面である以外は、他の面
の有効領域はすべて球面である。なお、第２レンズ７２
と第３レンズ７３とは接合されており、三枚のレンズ素
子７１、７２、７３は一体化されている。

【０１２６】第１レンズ７１の前面７４および後面７
６、第２レンズ７２の前面７５、第３レンズ７３の後面
７７には、各有効領域に反射防止膜が設けられている。
また、第１レンズ７１の側面７８、第２レンズ７２の側
面７９、第３レンズ７３の側面８０には光吸収膜が設け
られている。

【０１２７】複合レンズの数値データを表７に、非球面
データを表８に示す。非球面の定義は数１と同一であ
る。

【０１２８】

【表７】

【０１２９】

【表８】

【０１３０】図１０の例で示す複合レンズは、本発明の
実施の形態２にかかる複合レンズの製造方法を用いて作
製することができる。具体的には、最初に第２レンズ７
２と第３レンズ７３とを偏心が小さくなるように接合に
よって固着する。次に、第３レンズ７３が接合された第
２レンズ７２と第１レンズ７１とを実施の形態２で説明
した工程にしたがって固着することによって、図１０の
例に示す複合レンズを得ることができる。なお、第２レ
ンズ７２と第３レンズ７３との固着、第１レンズ７１と
第２レンズ７２との固着には、前述のベルクランプ装置
や、偏心測定装置とレンズ素子微動装置を用いることが
できる。

【０１３１】本実施の形態において接着剤としては、実
施の形態１および２と同様に、紫外線硬化性樹脂、加熱
硬化性樹脂、紫外線硬化性と加熱硬化性とを有する樹脂
などを用いることができる。また、紫外線硬化性樹脂と
加熱硬化性樹脂とを混合し、さらに適度に光吸収材料を
添加したものを用いることもできる。

【０１３２】本実施の形態にかかる複合レンズにおいて
も、第１レンズ７１と第２レンズ７２との対向面におい
ては、収差補正のための設計の自由度が高くなってい
る。また、三枚のレンズ素子（７１、７２、７３）は、
偏心が非常に小さい状態で固定される。このため、この
複合レンズは鏡筒に組み込まれた状態においても偏心が
小さく、この複合レンズを用いて構成したレンズ装置で
は装置全体の収差を良好に補正でき、高解像度のレンズ
装置を実現することができる。

【０１３３】図１１は本発明の実施の形態４にかかるレ
ンズ装置を示す断面図である。図１１ではレンズ装置は
概略的に示されており、レンズ装置を構成する鏡筒につ
いては省略している。図１１に示されたレンズ装置に
は、図１０で示した複合レンズが組み込まれている。こ
のレンズ装置は四つのレンズ群で構成されたズームレン
ズを有している。レンズ群は、物体側から第１レンズ群
１４１、第２レンズ群１４２、第３レンズ群１４３、第
４レンズ群１４４の順で配置されている。

【０１３４】第１レンズ群１４１は、物体側から順に第
１のレンズ素子（以下「第１レンズ」という。）１４
５、第２のレンズ素子（以下「第２レンズ」という。）
１４６および第３のレンズ素子（以下「第３レンズ」と
いう）１４７で構成されている。

【０１３５】第２レンズ群１４２は、物体側から順に第
４のレンズ素子（以下「第４レンズ」という。）１４
８、第５のレンズ素子（以下「第５レンズ」という）１
４９および第６のレンズ素子（以下「第６レンズ」とい
う）１５０で構成されている。

【０１３６】この第２レンズ群１４２は図１０で示した
複合レンズと同一のものである。第２レンズ群１４２を
構成する三枚のレンズ素子１４８、１４９、１５０は偏
心が小さくなるように一体化されているので、偏心によ
る解像度の劣化は非常に小さいといえる。この三枚のレ
ンズ素子のうち第４レンズ１４８の外径が最も大きなっ
ている。そのため、この複合レンズを鏡筒に設置したと
き、第４レンズ１４８の側面だけが鏡筒の内壁と接触
し、第５レンズ１４９の側面と第６レンズ１５０の側面
とは鏡筒の内壁と接触しないようになっている。

【０１３７】第３レンズ群１４３は、物体側から順に第
７のレンズ素子（以下「第７レンズ」という）１５１、
第８のレンズ素子（以下「第８レンズ」という）１５２
および第９のレンズ素子（以下「第９レンズ」という）
１５３で構成されている。

【０１３８】第４レンズ群１４４は第１０のレンズ素子
（以下「第１０レンズ」という）１５４で構成されてい
る。第４レンズ群１４４の像側には光学ローパスフィル
タ１５６が配置され、その像側には固体撮像素子１５７
が配置されている。固体撮像素子１５７において撮像面
１５８の物体側にはカバーガラス１５９が配置されてい
る。

【０１３９】第１レンズ群１４１と第３レンズ群１４３
とは、固体撮像素子に対して位置が固定されるように配
置されている。ズーム位置の変更は、第２レンズ群１４
２を光軸に沿って移動させ、固体撮像素子１５７の撮像
面１５８におけるフォーカス状態が最良となるように第
４レンズ群１４４を光軸に沿って移動させることによっ
て行われる。

【０１４０】図１１に示すズームレンズにおいて、第２
レンズ群１４２には厳しい偏心公差が要求される。しか
し、第２レンズ群１４２を構成する三枚のレンズ素子１
４８、１４９、１５０は図１０で説明したように偏心の
小さい状態で一体化されている。また鏡筒の内壁と接触
する第４レンズ１４８と鏡筒との間のはめ合い公差のみ
を厳しくすれば良いため、第２レンズ群１４２は鏡筒内
でも偏心の少ない状態で保持される。即ち、第２レンズ
群１４２では偏心による解像度の劣化が非常に小さいの
で、レンズ系全体の解像度を高めることができる。この
ため、本実施の形態にかかるレンズ装置を用いれば、高
解像度のズームレンズを提供することができる。

【０１４１】図１２は図１１に示したズームレンズを用
いたビデオカメラを示す断面図である。図１１ではビデ
オカメラは概略的に示されている。図１２の例に示すよ
うに、ビデオカメラは、筐体１９１の下部に小型のビデ
オテープレコーダ１９２が配置され、上部前側に撮像レ
ンズ１９３が配置されている。撮像レンズ１９３として
図１１に示したズームレンズが用いられている。

【０１４２】撮像レンズ１９３の像側には固体撮像素子
１９４が配置されている。撮像レンズ１９３と固体撮像
素子１９４の間には光学ローパスフィルタ１９５が配置
されている。筐体１９１の上部後側には電子ビューファ
インダ１９６が配置されている。電子ビューファインダ
１９６は、バックライト１９７、小型の液晶パネル１９
８、接眼レンズ１９９で構成されている。そのため観察
者が接眼レンズ１９９を覗くと、液晶パネル１９８の表
示画像の拡大された虚像を見ることができる。

【０１４３】撮像レンズ１９３においては、偏心公差の
厳しい第２レンズ群として、偏心が小さくなるように一
体化された複合レンズ（図１０参照）が用いられてい
る。そのため、撮像レンズ１９３は高解像度であり、高
解像度のビデオカメラを提供することができる。

【０１４４】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
かかる複合レンズ、複合レンズの製造方法およびレンズ
装置について図１３〜図１６を参照しながら説明する。
図１３は本発明の実施の形態５にかかる複合レンズを示
す断面図である。図１３の例では、複合レンズは三枚の
レンズ素子で構成されている。複合レンズは物体側から
順に第１のレンズ素子（以下、「第１レンズ」とい
う。）８１、第２のレンズ素子（以下、「第２レンズ」
という。）８２、第３のレンズ素子（以下、「第３レン
ズ」という。）８３を重ね合わせて形成されている。

【０１４５】また、図１３の例では、第２レンズ８２に
おける第１レンズと対向する前面および第３レンズと対
向する後面は、図１で示した第１レンズ１１の後面１４
と同様に有効領域を包含する凹面と円錐面とを有してい
る。第２レンズ８２は両凹レンズである。このため図１
３の例に示す複合レンズでは、第１レンズ８１と第２レ
ンズ８２との接触および第２レンズ８２と第３レンズ８
３との接触は、図１の例で示した第１レンズ１１と第２
レンズ１２との接触と同様に行われている。よって、六
つのレンズ面のパラメータを独立に変えることができ、
収差補正のための設計の自由度は高いものとなってい
る。

【０１４６】なお、第１レンズ８１と第３レンズ８３と
は両凸レンズである。各レンズ素子（８１、８２、８
３）の前面と後面には、有効領域に反射防止膜が設けら
れている。第１レンズ８１の側面８６と第２レンズ８２
の側面８７には光吸収膜が設けられている。

【０１４７】複合レンズの数値データを表９に、非球面
データを表１０に示す。非球面の定義は数１と同一であ
る。

【０１４８】

【表９】

【０１４９】

【表１０】

【０１５０】図１３の例で示す複合レンズは、本発明の
実施の形態１にかかる複合レンズの製造方法を用いて作
製することができる。具体的には、最初に第１レンズ８
１と第２レンズ８２とを、図４で説明した工程に従って
位置関係の調整、接着剤８５の充填、接着剤の硬化を行
って固着する。次に、第１レンズ８１が固着された第２
レンズ８２と第３レンズ８３とを同様に固着することに
よって、図１３の例に示す複合レンズを得ることができ
る。なお、第１レンズ８１と第２レンズ８２との固着、
第２レンズ８２と第３レンズ８３との固着には、前述の
ベルクランプ装置や、偏心測定装置とレンズ素子微動装
置を用いることができる。

【０１５１】本実施の形態において接着剤としては、実
施の形態１および２と同様に、紫外線硬化性樹脂、加熱
硬化性樹脂、紫外線硬化性と加熱硬化性とを有する樹脂
などを用いることができる。また、紫外線硬化性樹脂と
加熱硬化性樹脂とを混合し、さらに適度に光吸収材料を
添加したものを用いることもできる。

【０１５２】こうして、収差補正が良好で、偏心の非常
に小さい三枚構成の複合レンズを作製することができ
る。この複合レンズをレンズ装置における偏心公差の厳
しい部分のレンズとして用いると、収差補正が良好で高
解像度のレンズ装置を実現することができる。

【０１５３】図１４は、本発明の実施の形態５にかかる
レンズ装置を示す断面図である。図１４ではレンズ装置
は概略的に示されており、レンズ装置を構成する鏡筒に
ついては省略している。図１４に示されたレンズ装置に
は、実施の形態５にかかる複合レンズが組み込まれてい
る。

【０１５４】このレンズ装置は、七枚のレンズ素子で構
成された撮像レンズを有している。レンズ素子は、物体
側から第１のレンズ素子（以下、「第１レンズ」とい
う。）９１、第２のレンズ素子（以下、「第２レンズ」
という。）９２、第３のレンズ素子（以下、「第３レン
ズ」という。）９３、第４のレンズ素子（以下、「第１
レンズ」という。）９４、第５のレンズ素子（以下、
「第５レンズ」という。）９５、第６のレンズ素子（以
下、「第６レンズ」という。）９６、第７のレンズ素子
（以下、「第７レンズ」という。）９７の順に配置され
ている。

【０１５５】図１４の例では、第４レンズ９４、第５レ
ンズ９５および第６レンズ９６で構成された複合レンズ
は図１３で示した複合レンズと同様のものである。この
三枚のレンズ素子のうち第６レンズ９６の外径が最も大
きくなっている。そのため、この複合レンズを鏡筒に設
置したとき、第６レンズ９６の側面だけが鏡筒の内壁と
接触し、第４レンズ９４の側面と第５レンズ９５の側面
とは鏡筒の内壁と接触しないようになっている。

【０１５６】また、第１レンズ９１と第２レンズ９２と
は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。第
３レンズ９３および第７レンズ９７は両凸レンズであ
る。第４レンズ９４の前面９９の有効領域および第６レ
ンズ９６の後面１００の有効領域は非球面で形成されて
いる。他のレンズ素子の有効領域はすべて球面で形成さ
れている。

【０１５７】第３レンズ９３と第４レンズ９４との間の
空間には絞り９８が配置されている。第７レンズ９７の
像側には複数の水晶板を貼り合わせて構成した光学ロー
パスフィルタ１０２が配置され、更にその像側には固体
撮像素子１０３が配置されている。光学ローパスフィル
タ１０２の物体側の面１０４には可視光を透過し赤外光
を反射する光学多層膜が蒸着されている。固体撮像素子
１０３における撮像面１０５の物体側にはカバーガラス
１０６が設けられている。撮像レンズにより物体に対応
する像が固体撮像素子１０３の撮像面１０５に形成され
る。

【０１５８】フォーカス調整は、第３レンズ９３から第
７レンズ９７までの位置を固体撮像素子１０３に対して
固定し、第１レンズ９１と第２レンズ９２とを一体化さ
せた状態で光軸方向に移動させることにより行われる。

【０１５９】第４レンズ９４、第５レンズ９５および第
６レンズ９６で構成された複合レンズ（レンズ群１０
１）は、レンズ装置において偏心公差が厳しい部分に配
置されている。しかし、レンズ群１０１は偏心が非常に
小さい状態で一体化されており、また鏡筒の内壁と接触
する第６レンズ９６のみ外径公差を厳しくすれば良いた
め、レンズ群１０１は鏡筒内でも偏心の少ない状態で保
持される。即ち、レンズ群１０１では偏心による解像度
の劣化が非常に小さいので、レンズ系全体の解像度を高
めることができる。このようにして、偏心公差の厳しい
部分に、複数のレンズ素子を偏心が非常に小さくなるよ
うに一体化して用いることにより、高解像度の撮像レン
ズを提供することができる。

【０１６０】図１５は図１４に示した撮像レンズを用い
た電子スチルカメラを示す断面図である。図１５では電
子スチルカメラは概略的に示されている。図１５の例に
示すように、電子スチルカメラは、筐体１７１の前側に
撮像レンズ１７２が配置されている。この撮像レンズ１
７２は図１４に示したものと同一の撮像レンズである。

【０１６１】撮像レンズ１７２の像側には固体撮像素子
１７３が配置されている。撮像レンズ１７２と固体撮像
素子１７３との間には光学ローパスフィルタ１７４が配
置されている。筐体１７１の後側には液晶モニタ１７５
が配置されている。固体撮像素子１７３と液晶モニタ１
７５とは近接している。

【０１６２】撮像レンズ１７２において、第１レンズ９
１と第２レンズ９２とは前側鏡筒１７６に組み込まれ、
第３レンズ９３から第７レンズ９７までは後側鏡筒１７
７に組み込まれている。固体撮像素子１７３は後側鏡筒
１７７の後端に取り付けられている。前側鏡筒１７６は
２本のガイドポール１７８（他の１本は図示せず）に沿
って移動可能に構成されている。

【０１６３】撮像レンズ１７２では、厳しい偏心公差が
要求される第４レンズ９４、第５レンズ９５および第６
レンズ９６は偏心が小さくなるように調整して一体化さ
れているため、撮像レンズ１７２は高解像度である。こ
のため、高解像度で、コンパクトな電子スチルカメラを
実現することができる。

【０１６４】撮像レンズとして図８に示したズームレン
ズを用いることもできる。このズームレンズにおいて
も、厳しい偏心公差が要求される第２レンズ群１１２の
一部に、本発明の偏心が小さくなるように調整して一体
化された複合レンズが用いられているので、電子スチル
カメラは高解像度となる。また、この場合、非使用時に
は沈胴により光学全長を短くすることができる。そのた
め、高解像度で、非使用時にはカメラ本体がコンパクト
になる電子スチルカメラを実現することができる。

【０１６５】図１６は図１４に示した撮像レンズを用い
た投写型表示装置を示す断面図である。図１６におい
て、２２２はランプ、２２３は凹面鏡である。２３０お
よび２３１はダイクロイックミラーである。２２９、２
３２、２３６および２３８は平面ミラーである。２３
３、２３４および２３９はフィールドレンズである。２
３５および２３７はリレーレンズである。２４０、２４
１、２４２、２４６、２４７および２４８は偏光板であ
る。２４３、２４４および２４５は液晶パネルである。
２４９は色合成プリズム、２５６は投写レンズである。
投写レンズ２５６としては、図１０に示した撮像レンズ
を変形して、バックフォーカスを長くしたものが用いら
れている。

【０１６６】光源２２１は、ランプ２２２、凹面鏡２２
３、前面ガラス板２２４で構成されている。ランプ２２
２は超高圧水銀ランプであり、赤、緑、青の色成分を含
む光を放射する。凹面鏡２２３は楕円面鏡であり、ガラ
ス製の基材２２５の内面２２６を回転楕円面とし、内面
２２６に可視光を反射し且つ赤外光を透過させる光学多
層膜を蒸着して構成したものである。

【０１６７】ランプ２２２は発光体の中心が凹面鏡の第
１焦点に位置するように凹面鏡２２３と一体化されてお
り、ランプ２２１の発光体から放射される光は凹面鏡２
２３で反射されて第２焦点に発光体像を形成するように
進む。前面ガラス板２２４は、入射側の面２２７に、可
視光を透過し且つ赤外光と紫外光とを反射する光学多層
膜を蒸着し、出射側の面２２８に反射防止膜を蒸着して
構成したものである。前面ガラス板２２４は、凹面鏡２
２３からの出射光から赤外光と紫外光とを除去する。

【０１６８】凹面鏡２２３から出射した光は、平面ミラ
ー２２９で反射された後、青透過ダイクロイックミラー
２３０に入射し、青色光は透過し、赤色光と緑色光とは
反射する。赤色光と緑色光とは緑反射ダイクロイックミ
ラー２３１に入射し、赤色光は透過し、緑色光は反射す
る。青色光は平面ミラー２３２で反射されて、フィール
ドレンズ２３３に入射する。緑色光は直接フィールドレ
ンズ２３４に入射する。赤色光は第１リレーレンズ２３
５、平面ミラー２３６、第２リレーレンズ２３７、平面
ミラー２３８を順に通過してフィールドレンズ２３９に
入射する。

【０１６９】各フィールドレンズ２３３、２３４、２３
９を出射した光は、それぞれ入射側偏光板２４０、２４
１、２４２を透過して、対応する液晶パネル２４３、２
４４、２４５に入射する。フィールドレンズ２３３、２
３４、２３９は、液晶パネル２４３、２４４、２４５の
周辺部の画素に入射する主光線を液晶層と垂直にするた
めに用いられている。液晶パネル２４３、２４４、２４
５には、映像信号に応じて旋光性の変化として光学像が
形成される。

【０１７０】液晶パネル２４３、２４４、２４５からの
出射光は、出射側偏光板２４６，２４７，２４８を透過
して、色合成プリズム２４９に入射する。色合成プリズ
ム２４９は、四つの直角プリズムの各斜面に、赤反射ダ
イクロイック多層膜および青反射ダイクロイック多層膜
を設け、赤反射ダイクロイック多層膜と青反射ダイクロ
イック多層膜とがＸ字に交差するように四つの直角プリ
ズムを接合して構成されている。色合成プリズム２４９
に入射した３つの原色光は、赤反射ダイクロイック多層
膜と青反射ダイクロイック多層膜により１つの光に合成
され、合成された光は投写レンズ２５６に入射する。

【０１７１】こうして、三つの液晶パネル２４３、２４
４、２４５に形成された光学像は、輝度変化の画像に変
換されて、投写レンズ２５６により離れて配置されるス
クリーン上に拡大投写される。

【０１７２】投写型表示装置の小型化および高解像度化
を図ろうとすると、液晶パネル２４３、２４４、２４５
の画面サイズを小さくし、且つ、画素数を多くする必要
があり、また投写レンズ２５６として高解像度のものを
用いる必要がある。即ち、投写レンズ２５６として、偏
心公差が非常に厳しいものを用いる必要がある。

【０１７３】そのため、図１６の例では、図１４で示し
た撮像レンズ（偏心が小さくなるように調心されて一体
化された複合レンズが、厳しい偏心公差が要求される部
分に用いられた撮像レンズ）を、投写レンズとして用い
られている。こうして、図１６に示した投写型表示装置
は高解像の投写画像を得ることができる。

【０１７４】図１６の例では、ライトバルブ装置として
透過型の液晶パネルを用いた投写型表示装置について説
明したが、反射型液晶パネルや、傾斜角可変の微小ミラ
ーを２次元配列したライトバルブなど、映像信号に応じ
て光学的特性の変化として光学像を形成するものを用い
ることができる。

【０１７５】以上、本発明の複合レンズを撮像レンズ、
投写レンズに用いる場合について説明したが、本発明の
複合レンズは結像を目的とするレンズ装置であれば適用
でき、この場合偏心を小さくできるために高解像度とす
ることができる。また、本発明の複合レンズを用いたレ
ンズ装置は、結像を目的とするレンズ装置を用いる光学
装置であれば利用することができる。

【０１７６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、偏心の小
さい複合レンズを提供することができ、この複合レンズ
を用いることにより高解像度の撮像レンズや高解像度の
投写レンズ等といったレンズ装置を提供することができ
る。また、この複合レンズを導入した高解像度のレンズ
装置を用いることにより高解像度の電子スチルカメラ、
高解像度のビデオカメラあるいは高解像度の投写型表示
装置をも提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる複合レンズを示
す断面図である。

【図２】レンズ素子の偏心を説明するための概略線図で
ある。

【図３】レンズ素子群の偏心を説明するための概略線図
である。

【図４】本発明の実施の形態１にかかる複合レンズの製
造方法を示す断面図である。

【図５】本発明の実施の形態１にかかるレンズ装置を示
す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態２にかかる複合レンズを示
す断面図である。

【図７】本発明の実施の形態３にかかる複合レンズを示
す断面図である。

【図８】本発明の実施の形態３にかかるレンズ装置を示
す断面図である。

【図９】図８に示す第２レンズ群１１２の鏡筒内の構成
を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態４にかかる複合レンズを
示す断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態４にかかるレンズ装置を
示す断面図である。

【図１２】図１１に示したズームレンズを用いたビデオ
カメラを示す断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態５にかかる複合レンズを
示す断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態５にかかるレンズ装置の
概略を示す断面図である。

【図１５】図１４に示した撮像レンズを用いた電子スチ
ルカメラを示す断面図である。

【図１６】図１４に示した撮像レンズを用いた投写型表
示装置の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，３１ 第１レンズ １２，３２ 第２レンズ ２１，４５，６１ 接着剤 ２３，４８ 光吸収膜 ２４ ベルクランプ装置 ２８ 鏡筒 ５１，７１，８１ 第１レンズ ５２，７２，８２ 第２レンズ ５３，７３，８３ 第３レンズ ９１〜９７ レンズ素子 ９８ 絞り １１１ 第１レンズ群 １１２ 第２レンズ群 １１３ 第３レンズ群 １１４〜１２１ レンズ素子 １２２ 絞り １２３ 複合レンズ １２４ 光学ローパスフィルタ １２５ 固体撮像素子 １２９ 鏡筒 １４１ 第１レンズ群 １４２ 第２レンズ群 １４３ 第３レンズ群 １４４ 第４レンズ群 １４５〜１５４ レンズ素子 １６１ 絞り １６２，１７４，１９４ 光学ローパスフィルタ １６３，１７３，１９３ 固体撮像素子 １７１，１９１ 筐体 １７２，１９２ 撮像レンズ １７５ 液晶モニタ １９５ 電子ビューファインダ １９６ 液晶パネル １９７ 接眼レンズ ２２２ ランプ ２２３ 凹面鏡 ２３０，２３１ ダイクロイックミラー ２２９，２３２，２３６，２３８ 平面ミラー ２３３，２３４，２３９ フィールドレンズ ２３５，２３７ リレーレンズ ２４０，２４１，２４２，２４６，２４７，２４８ 偏
光板 ２４３，２４４，２４５ 液晶パネル ２４９ 色合成プリズム ２５６ 投写レンズ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１のレンズ素子と第２のレ
   ンズ素子とを有する複合レンズであって、第１のレンズ
   素子は、第２のレンズ素子と対向する対向面に有効領域
   を包含する凹面を有し、前記凹面の外縁または前記凹面
   の外側で第２のレンズ素子と接触し、且つ、前記凹面の
   外側で第２のレンズ素子に固着されていることを特徴と
   する複合レンズ。
2. 【請求項２】 上記第２のレンズ素子の対向面が、中心
   部を有効領域、外周部を有効領域の外側の領域とする凸
   面で形成され、 上記第１のレンズ素子における凹面の外側が円錐面また
   は光軸に垂直な平面で形成され、上記第１のレンズ素子
   における凹面の外側と前記第２のレンズ素子における有
   効領域の外側の領域とが当該複合レンズの外周を取り巻
   く環状の溝を構成し、前記溝に接着剤が充填されている
   請求項１記載の複合レンズ。
3. 【請求項３】 上記第２のレンズ素子が、対向面に有効
   領域を包含する凹面と光軸に垂直な平面とを有し、 上記第１のレンズ素子が、凹面の外側に光軸に垂直な平
   面を有し、前記平面で第２のレンズ素子の前記平面に接
   着されている請求項１記載の複合レンズ。
4. 【請求項４】 接着剤が光吸収材料を含有するものであ
   る請求項２または３のいずれかに記載の複合レンズ。
5. 【請求項５】 少なくとも一方のレンズ素子における有
   効領域を構成しない面の一部または全部に、光吸収材料
   で形成された光吸収膜が設けられている請求項１から請
   求項４のいずれかに記載の複合レンズ。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の複合レンズの製造方法
   であって、上記第１のレンズ素子を凹面の外縁で上記第
   ２のレンズ素子と接触させる工程と、接触状態にあるレ
   ンズ素子間の偏心が小さくなるように位置関係を調整す
   る工程と、上記溝に接着剤を充填し、前記接着剤を硬化
   させる工程とを少なくとも有することを特徴とする複合
   レンズの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項３に記載の複合レンズの製造方法
   であって、上記第１のレンズ素子および上記第２のレン
   ズ素子のうち少なくとも一方の上記平面に接着剤を塗布
   し、互いの上記平面が重なり合うように上記第１のレン
   ズ素子と上記第２のレンズ素子とを接触させる工程と、
   接触状態にあるレンズ素子間の偏心が小さくなるように
   位置関係を調整する工程と、上記接着剤を硬化させる工
   程とを少なくとも有することを特徴とする複合レンズの
   製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
   の複合レンズと、前記複合レンズを内部に配置し得るよ
   うに構成された鏡筒とを少なくとも有するレンズ装置で
   あって、前記複合レンズは、それを構成するレンズ素子
   のうちのいずれか一つのレンズ素子の側面のみが鏡筒の
   内壁と接触するように鏡筒内部に配置されていることを
   特徴とするレンズ装置。