【手続補正書】
【提出日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心光学系を構成する曲面としてその面内及び面外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少なくとも１面有し、偏心により発生する回転非対称な収差を前記回転非対称面形状で補正する第１及び第２の偏心光学系と、少なくとも２つの正又は負のレンズ群とからなることを特徴する結像光学系。
【請求項２】
偏心光学系を構成する曲面としてその面内及び面外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少なくとも１面有し、偏心により発生する回転非対称な収差を前記回転非対称面形状で補正する偏心光学系を有する２つの群と、他に少なくとも２つのレンズ群を持つ結像光学系において、前記４つの群の間隔の中少なくとも１つの群間隔を変化させることにより変倍をすることを特徴とする結像光学系。
【請求項３】
物体側に配置された偏心光学系からなる第１群と、前記第１群よりも像側に配置された少なくとも１枚のレンズを有する第２群とを含み、
前記偏心光学系が、偏心により発生する回転非対称な収差を補正する面内及び面外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少なくとも１面有し、
前記第１群と前記第２群との群間隔を変化させることによって広角端から望遠端への変倍を行うように構成され、
前記物体の像を１回だけ形成することを特徴する結像光学系。
【請求項４】
請求項３に記載の結像光学系において、物点中心を射出して瞳中心を通り像中心に到達する光線を軸上主光線とし、面の偏心面内をＹ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、光学系全系の入射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れた平行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つの光線のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｔａｎを前記平行光束の幅ｄで割った値をＰｘとし、また、前記主光線とＹ方向に微少量ｄ離れた平行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つの光線のＹ−Ｚ面に投影したときのなす角のｔａｎを前記平行光束の幅ｄで割った値をＰｙとするとき、
０．１＜Ｐｘ／Ｐｙ＜１０                          ・・・（１−１）
なる条件を満足することを特徴とする結像光学系。
【請求項５】
請求項３又は４記載の結像光学系において、前記第１群の任意の方向のパワーをＰ１、光学系全体の任意の方向のパワーをＰとするとき、
−１００＜Ｐ１／Ｐ＜−０．０１                    ・・・（３−１）
なる条件を満足することを特徴とする結像光学系。
【請求項６】
請求項３から５の何れか１項に記載の結像光学系において、前記第２群よりも前記像側に、少なくとも１枚のレンズを有する第３群が配置されていることを特徴とする結像光学系。
【請求項７】
請求項３から６の何れか１項に記載の結像光学系において、前記第２群のパワーをＰ２、前記第３群のパワーをＰ２とするとき、
０．０１＜Ｐ２／Ｐ３＜１００                      ・・・（２−１）
なる条件を満足することを特徴とする結像光学系。
【請求項８】
請求項６又は７記載の結像光学系において、前記第３群よりも前記像側に、偏心光学系からなる第４群が配置されていることを特徴とする結像光学系。
【請求項９】
請求項８記載の結像光学系において、前記第４群の任意の方向のパワーをＰ４、光学系全体の任意の方向のパワーをＰとするとき、
０．０１＜Ｐ４／Ｐ＜１００                        ・・・（４−１）
なる条件を満足することを特徴とする結像光学系。
【請求項１０】
請求項３から６の何れか１項に記載の結像光学系において、前記第２群は多くとも３枚の回転対称レンズからなることを特徴とする結像光学系。
【請求項１１】
請求項３から１０の何れか１項に記載の結像光学系において、前記第３群は多くとも２枚の回転対称レンズからなることを特徴とする結像光学系。
【請求項１２】
請求項３から１１の何れか１項に記載の結像光学系において、前記第１群は１つのプリズムのみからなることを特徴とする結像光学系。
【請求項１３】
請求項３から１２の何れか１項に記載の結像光学系において、前記第４群は１つのプリズムのみからなることを特徴とする結像光学系。
【請求項１４】
請求項１２又は１３の結像光学系において、物点中心を射出して瞳中心を通り像中心に到達する光線を軸上主光線とするとき、
前記プリズムは、光線が入射する第１透過面、前記光線を反射する第１反射面、前記光線が射出する第２透過面を有し、
前記第１透過面から前記第１反射面に到る前記軸上主光線と、前記第１反射面から前記第２等透過面に到る前記軸上主光線が交差しないように、前記第１透過面、前記第１反射面及び前記第２透過面が配置されていることを特徴とする結像光学系。
【請求項１５】
請求項１２又は１３の結像光学系において、物点中心を射出して瞳中心を通り像中心に到達する光線を軸上主光線とするとき、
前記プリズムは、光線が入射する第１透過面、前記光線を反射する第１反射面、前記光線を反射する第２反射面、前記光線が射出する第２透過面を有し、
前記第１透過面から前記第１反射面に到る前記軸上主光線と、前記第２反射面から前記第２等透過面に到る前記軸上主光線が交差するように、前記第１透過面、前記第１反射面、前記第２反射面及び前記第２透過面が配置されていることを特徴とする結像光学系。
【請求項１６】
請求項１から１５の何れか１項に記載の結像光学系を備えるカメラ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
回転対称な光学系が偏心した場合、回転非対称な収差が発生し、これを回転対称な光学系でのみ補正することは不可能である。この偏心により発生する回転非対称な収差は、像歪、像面湾曲、さらに軸上でも発生する非点収差、コマ収差、がある。図２０は偏心して配置された凹面鏡Ｍにより発生する像面湾曲を、図２１は偏心して配置された凹面鏡Ｍにより発生する軸上非点収差を、図２２は偏心して配置された凹面鏡Ｍにより発生する軸上コマ収差を示す図である。本発明は、このような偏心により発生する回転非対称な収差の補正のために、回転非対称な面を光学系中に配置して、前記回転非対称な収差を補正している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明において、偏心光学系を有する第１群と他の少なくとも１つの群との間隔を変化させ変倍することにより、小型の変倍光学系を構成することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
また、偏心光学系の面は、第１の反射面と、第２の反射面と、第１の透過面と、第２の透過面とから構成され、光線は第１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射し、第２の反射面で反射し、第２の透過面を透過するものとすることができる。偏心光学系を第１・第２の反射面と第１・第２の透過面で構成すると、光軸を２つの反射面で折り曲げることができ、光学系を小型にできる。さらに、透過面が２つあることから、主点位置、像面湾曲に対してはより良い結果を得ることができる。さらに、２つの反射面を裏面鏡にすることで、より良い収差性能が得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
また、その場合、偏心光学系中を主光線が略交差しないように反射面を配置することもできる。軸上主光路が偏心光学系の中を通過するときに交差しないように光学系を構成することにより、「Ｚ」字型の光路をとることが可能となる。すると、反射面での偏心角が小さく構成でき、偏心収差の発生を少なくできるので、偏心収差の補正上好ましい。また、物体から光学系までの光路と光学系から像面までの光路を略平行に配置することが可能となり、特に観察光学系や接眼光学系に使用する場合には、物体を観察する方向と光学系を通して観察する方向が同一方向となり、観察時に違和感がない。