【手続補正書】
【提出日】令和2年11月10日(2020.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の像を形成する光学系であって、
開口絞りと、
光路を折り曲げるための回転非対称な形状を有する複数の反射面と、
前記光路を分岐させる光路分岐素子と、を有し、
前記開口絞りの開口中心を通過して縮小面の中心に至る基準光線の経路を基準軸とするとき、前記複数の反射面のうち少なくとも一つの反射面に関して、前記基準軸との交点における面法線が前記基準軸に対して傾いており、
前記光路分岐素子は、前記複数の反射面のうち最も縮小側の反射面と縮小面との間に設けられていることを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記光路分岐素子は、前記基準軸を含む平面上の任意の方向に前記光路を分岐することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記開口絞りの開口中心を絶対座標系の原点とし、前記原点と拡大面の中心とを通る直線を絶対座標系のＺ軸とするとき、
前記複数の反射面のうち前記基準軸に沿って最も縮小側に位置する反射面から前記縮小面に向かう前記基準軸に関し、前記絶対座標系における前記Ｚ軸に対する角度をθｅとするとき、
−２０＜θｅ＜０
なる条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記複数の反射面のうち前記基準軸に沿って最も縮小側に位置する反射面と前記光路分岐素子との間の前記基準軸に関する空気換算距離をｄＦＭ、前記光路分岐素子と前記縮小面との間の前記基準軸に関する空気換算距離をｄｉｍとするとき、
０．５０＜ｄＦＭ／ｄｉｍ＜０．８５
なる条件を満足することを特徴とする請求項２または３に記載の光学系。
【請求項５】
前記光路分岐素子は、前記基準軸を含む平面上ではない任意の方向に前記光路を分岐することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項６】
前記光路分岐素子と前記縮小面との間の前記基準軸に関する空気換算距離をｄｉｍ、前記複数の反射面のそれぞれにおける光線有効半径のうち最大の光線有効半径をＥａｘＭａｘとするとき、
０．３０＜ｄｉｍ／ＥａｘＭａｘ＜１．００
なる条件を満足することを特徴とする請求項５に記載の光学系。
【請求項７】
前記複数の反射面のうち前記基準軸に沿って最も縮小側に位置する反射面に関する光線有効半径をｓｆｅａｘ、前記最も縮小側に位置する前記反射面と前記光路分岐素子との間の前記基準軸に関する空気換算距離をｄＦＭとするとき、
０．１０＜ｓｆｅａｘ／ｄＦＭ＜０．８０
なる条件を満足することを特徴とする請求項５または６に記載の光学系。
【請求項８】
前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、奇数番目の前記反射面での光線の反射方向と、偶数番目の前記反射面での光線の反射方向とが、光線の進行方向に向かって互いに逆向きであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
前記光学系は、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面と前記縮小面との間に、少なくとも一つの中間結像面を形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記光学系は、中空ミラー構成であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記光学系は、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面と前記基準軸に沿って隣接する反射面との間に、少なくとも一つの光束の中間結像点を形成することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１２】
前記開口絞りは、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面よりも拡大側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１３】
前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、奇数番目の反射面は軸上光束において正のパワーを有し、偶数番目の反射面は軸上光束において負のパワーを有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１４】
前記光路分岐素子は、入射光を反射および透過させることにより、射出光を二つの方向に分岐することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１５】
拡大側から前記開口絞りの前記開口中心を通る前記基準軸をＺ軸、前記拡大側から前記開口中心に向かう方向を正の方向、前記開口中心を通り右手座標系の定義に従って前記Ｚ軸に対して反時計回り方向に９０゜をなす直線をＹ軸、前記開口中心を通り前記Ｚ軸および前記Ｙ軸のそれぞれに垂直な直線をＸ軸、前記基準軸を含む平面をＹＺ面、前記光学系のＸ軸方向の画角をωｘ、Ｙ軸方向の画角をωｙとするとき、
ωｙ＞ωｘ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１６】
前記複数の反射面のうち最も縮小側に位置する反射面から前記光路分岐素子を介して前記縮小面までの前記基準軸に関する空気換算距離をＢＦ、前記複数の反射面の間の前記基準軸に関する間隔のうち最大の間隔をＬｍとするとき、
１．００＜ＢＦ/Ｌｍ＜２．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５に記載の光学系。
【請求項１７】
前記複数の反射面のうち最も縮小側に位置する反射面から前記光路分岐素子を介して前記縮小面までの前記基準軸に関する空気換算距離をＢＦ、ＸＺ面内における軸上光束の全系の焦点距離をｆｘ、ＹＺ面内における軸上光束の全系の焦点距離をｆｙとするとき、
４．０＜ＢＦ/│ｆｘ│＜１６．０
４．０＜ＢＦ/│ｆｙ│＜１６．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５または１６に記載の光学系。
【請求項１８】
前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、偶数番目の反射面に関してＸＺ面内の軸上光束における合成パワーをφｘｅｖｅｎ、奇数番目の反射面（ただし、奇数番目の反射面のうち最も拡大側に位置する反射面を除く）に関してＸＺ面内の軸上光束における合成パワーをφｘｏｄｄ、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、偶数番目の反射面（ただし、偶数番目の反射面のうち最も拡大側に位置する反射面を除く）に関してＹＺ面内の軸上光束における合成パワーをφｙｅｖｅｎ、奇数番目の反射面（ただし、奇数番目の反射面のうち最も拡大側に位置する反射面を除く）に関してＹＺ面内の軸上光束における合成パワーをφｘｏｄｄとするとき、
−７．００＜φｘｅｖｅｎ／φｘｏｄｄ＜−１．００
−１．００＜φｙｅｖｅｎ／φｙｏｄｄ＜−０．１０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１９】
前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、２番目の反射面において、ＸＺ面内の軸上光束におけるパワーをφ２ｘ、ＹＺ面内の軸上光束におけるパワーをφ２ｙ、全系のＸＺ面内における軸上光束のパワーをφｘ、ＹＺ面内における軸上光束のパワーをφｙとするとき、
−１．００＜φ２ｘ／│φｘ│＜−０．１０
−１．００＜φ２ｙ／│φｙ│＜−０．１０
０．９０＜φ２ｙ／φ２ｘ＜５．００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２０】
前記光学系において、Ｘ軸方向の全画角を２ωｘ、Ｙ軸方向の全画角を２ωｙ、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、２番目の反射面を射出する最外画角光束に関し、最下光線の射出角度と最上光線の射出角度のＸＺ平面における差をｓ２ｘ、ＹＺ平面における差をｓ２ｙとするとき、
−１．００＜１−ｓ２ｘ／２ωｘ＜１．００
０．６０＜１−ｓ２ｙ／２ωｙ＜１．００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２１】
軸上光束のＸＺ面内における各反射面上でのパワーに関して、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、２番目の反射面を第２反射面、前記第２反射面よりも縮小側でかつ軸上光束のＸＺ面内において負のパワーを有する反射面の合成パワーをφｎｘ、軸上光束のＹＺ面内における各反射面上でのパワーに関して、前記第２反射面を含まず、前記第２反射面よりも縮小側で、かつ軸上光束のＹＺ面内において負のパワーを有する反射面の合成パワーをφｎｙ、前記光学系の全系のＸＺ面内における軸上光束のパワーをφｘ、ＹＺ面内における軸上光束のパワーをφｙとするとき、
−４．００＜φｎｘ／│φｘ│＜−０．２０
−０．５０＜φｎｙ／│φｙ│＜−０．０５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２２】
前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面に関して、軸上光束のＸＺ面内におけるパワーをφ１ｘ、軸上光束のＹＺ面内におけるパワーをφ１ｙ、前記光学系の全系のＸＺ面内における軸上光束のパワーをφｘ、ＹＺ面内における軸上光束のパワーをφｙとするとき、
０．１０＜φ１ｘ／│φｘ│＜０．５０
０．１０＜φ１ｙ／│φｙ│＜０．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２３】
軸上光束のＸＺ面内における各反射面上でのパワーに関して、前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて、最も拡大側に位置する反射面を第１反射面とするとき、前記第１反射面を含まず、前記第１反射面よりも縮小側でかつ軸上光束のＸＺ面内において正のパワーを有する反射面の合成パワーをφｐｘ、軸上光束のＹＺ面内における各反射面上でのパワーに関して、前記第１反射面を含まず、前記第１反射面よりも縮小側で、かつ軸上光束のＹＺ面内において正のパワーを有する反射面の合成パワーをφｐｙ、光学系の全系のＸＺ面内における軸上光束のパワーをφｘ、ＹＺ面内における軸上光束のパワーをφｙとするとき、
０．０３０＜φｐｘ／│φｘ│＜０．１５０
０．０３０＜φｐｙ／│φｙ│＜０．１５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２４】
前記複数の反射面のうち最も拡大側の反射面から数えて最も拡大側に位置する反射面を第１反射面、２番目の反射面を第２反射面とするとき、前記第１反射面において軸上光束のＸＺ面内における焦点距離をｆ１ｘ、前記第１反射面において軸上光束のＹＺ面内における焦点距離をｆ１ｙ、前記第１反射面から前記第２反射面までの前記基準軸上の空気換算距離をｄ１とするとき、
０．４０＜ｆ１x／ｄ１＜０．８０
０．３０＜ｆ１ｙ／ｄ１＜０．７０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至２３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２５】
前記開口絞りのＹ軸方向における半径をｓｐｅａｙ、前記複数の反射面のうち前記基準軸に関して最も縮小側に位置する反射面の光線有効半径をｓｆｅａｙとするとき、
０．０２＜ｓｐｅａｙ／ｓｆｅａｙ＜０．１２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１５乃至２４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２６】
請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の光学系と、
前記光学系により形成される像を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２７】
前記撮像素子は、
前記縮小面に配置されており、
受光可能な撮像有効領域を規定するための長辺と短辺とからなる矩形形状を有し、
前記撮像有効領域の前記長辺は、前記基準軸を含む平面に平行な方向を向いていることを特徴とする請求項２６に記載の撮像装置。
【請求項２８】
物体の画像データを取得する請求項２６または２７に記載の撮像装置と、該画像データに基づいて前記物体までの距離情報を取得する距離算出部と、を有することを特徴とする測距装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の測距装置と、前記距離情報に基づいて自車両と前記物体との衝突可能性を判定する衝突判定部と、を有することを特徴とする車載カメラシステム。
【請求項３０】
前記自車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記自車両の各輪に制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置を有することを特徴とする請求項２９に記載の車載カメラシステム。
【請求項３１】
前記自車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記自車両の運転者に対して警報を発する警報装置を有することを特徴とする請求項２９または３０に記載の車載カメラシステム。