【手続補正書】
【提出日】平成24年8月21日(2012.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
軸上光線束は、光線２０３ａ、２０３ｂ及び２０３ｃにより表され、これらは軸上画像ポイント２０３ｄを形成する。ここで、光線２０３ａ及び２０３ｃはそれぞれ上縁光線及び下縁光線であり、一方、光線２０３ｂは主光線である。同様に、全視野光線束は、光線２０４ａ、２０４ｂ及び２０４ｃにより表され、これらは画像面の上端に画像ポイント２０４ｄを形成する。ここで、光線２０４ａ及び２０４ｃはそれぞれ上縁光線及び下縁光線であり、一方、光線２０４ｂは主光線である。最後尾の光学面における軸外光線２０４ａ、２０４ｂ及び２０４ｃの光線断面領域は、楕円形２０５により示され、一方、軸上光線２０３ａ、２０３ｂ及び２０３ｃの光線断面領域は、楕円形２０６により示されている。全視野画像ポイント２０４ｄにより見込まれる角度は、θで示されている、この角度は、cos４θの光量低下を決定する際に関係する角度である。全視野光線束、特に上縁光線２０４ａの検査から、全視野光線のいくらかのビネッティングが、レンズ要素２０２の面の頂部において生じていることが示された。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第２レンズ群(Ｇ２)５０２は、光軸に沿った両方向に軸方向移動可能であり、これは、画像空間１０３の画像面１０４に焦点の合った画像を生成するために物体空間１０１の物体１０２に対し光学システムを焦点合わせすることを目的としている。第２レンズ群５０２は、第１レンズ群５０１と同様に正の光学的パワーを具備するとともに、好適には第２レンズ群５０２の背面に向けて配置された後方の非球面レンズ５０６を有する。さらに、第２レンズ群５０２はまた、第２レンズ群の前面に配置された機械的開口すなわち絞り５０７も有する。この絞りは、第２レンズ群５０２の一部を形成しており、従って、第２レンズ群のレンズ要素と連動して焦点合わせのために光軸に沿って動く。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
第２レンズ群７０５は、視野絞りＳ２２（すなわち瞳絞り）と８個のレンズ要素を有し、これらは（左から右へ）、両凹単レンズＬ１２、第１両凸単レンズＬ１３、両凸レンズＬ１４と負凹凸レンズＬ１５とからなる複レンズ、正凹凸レンズＬ１６と非球面両凹レンズＬ１７とからなる第２複レンズ、第２両凸単レンズＬ１８、及び、第３両凸単レンズＬ１９である。図５及び図６におけるように、瞳Ｓ２２が、第２レンズ群７０５内に配置され、これらとともに軸方向に動く。瞳Ｓ２２の開口の大きさは調整可能であり、以下でさらに詳細に説明するように、レンズは、約ｆ／１．４と同程度に大きいこの瞳により、優れた性能を発揮できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図７及び図８ａ〜図８ｃはさらに、軸上光線束７０８並びに全視野の上方光線束７０９及び下方光線束７１０の軌跡を示している。各光線束７０８、７０９及び７１０について、それぞれの上縁光線７０８ａ、７０９ａ及び７１０ａ、下縁光線７０８ｂ、７０９ｂ及び７１０ｂ、並びに主光線７０８ｃ、７０９ｃ及び７１０ｃが示され、軸上の主光線は、光軸７０２上に位置する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
上述のように、最後尾の光学面における光線の大きさは、コサイン四乗則の角度が比較的小さい場合に周辺光量比を決定するときの最も重要な要因である。断面の縦線７１１は、最後尾の光学面Ｓ３６の直前の平坦面を規定している。面７１１における全視野光線束７１０及び軸上光線束７０８の光線高さは、図７に縦の両矢印７１２及び７１３でそれぞれ示されている。図９は、それぞれ軸上光線束７１０の光線断面９０３及び全視野光線束７０８の光線断面９０２の大きさを相対的に示している。図示の通り、全視野の光線断面９０２は、軸上の光線断面９０３の４２％程度である。全視野光線の断面が比較的大きいことは、レンズが良好な周辺光量比特性を有することを意味する。但し、これは、コサイン四乗則の効果による損失、透過損失及び瞳収差が小さいと仮定した場合である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図１１ａは、軸上（０．００°）から全視野（３８．０４°）までの範囲の５つの視野位置における接線方向（Ｔ）及び径方向（Ｒ）のＭＴＦを示している。空間周波数は、当業者が標準的に用いる光学的性能の標準計数であるサイクル／mmで表され、チャート上の１mm毎の黒線と白線の対の数であり、それにより鮮明度とＭＴＦが決定される。全ての性能データは、図７及び図８ａ〜図８ｃで示した３５mmシネフォーマット（画像対角線２８mm）の画像空間において約ｆ／１．４の開放絞りにて得られたものである。プロットから判るように、無限大焦点では、約９０％程度の多色回折ＭＴＦが、比較的旧来的な空間周波数２０サイクル／mmにおいて得られる。さらに、４０サイクル／mmの高い空間周波数においては、ＭＴＦが全視野において約７０％、軸上において約８０％と、なお非常に高くなっている。６０サイクル／mmの高い空間周波数においてさえ、ＭＴＦは全視野において５０％近く、軸上において約６０％であり、この解像度においては適度の性能を実現している。従って、将来の高解像度の電子的検知素子に使用するに適したレンズ設計を実証している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
第２レンズ群１２０４（第１の実施例の第２レンズ群７０５と同様）は、視野絞りＳ２０（すなわち瞳絞り）を有する。さらに、５つのレンズ要素（３つの単レンズと１つの複レンズ）を有する。特に、第２レンズ群１２０４は、正凹凸レンズＬ１２、正凹凸レンズＬ１２と非球面両凹レンズＬ１４からなる複レンズ、両凸単レンズＬ１５、及び、正凹凸レンズＬ１６を有する。図７に示した通り、瞳Ｓ２０は、第２レンズ群１２０４内に配置され、これとともに軸方向に動く。瞳Ｓ２０の開口の大きさは調整可能であり、以下でさらに詳述するが、このレンズは、約ｆ／１．４の開放絞りで瞳が開いているときでさえ優れた性能を発揮できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
焦点合わせにおける第２レンズ群１２０４の動きをより説明し易いように、図１３ａ〜図１３ｃは、３つの異なる焦点位置におけるレンズ群１２０３及び１２０４の位置を示している。図１３ａは、無限大に物体を画像化するように構成されたレンズシステム１２００を示す。図１３ｂは、（物体面が先頭の光学面Ｓ１から約４７mmに位置するときに決定された）中間的焦点位置におけるレンズ群１２０３及び１２０４の位置を示し、一方、図１３ｃは、（先頭の光学面から約２０．６cmの）近焦点位置におけるレンズ群の位置を示す。３つの焦点位置（無限大、中間位置及び近位置）における各レンズ群の間の具体的距離は、第１レンズ群１２０３と第２レンズ群１２０４の間の離間距離に相当する面Ｓ１９の離間距離として、表３に示されている。矢印は、焦点位置Ｆ１〜Ｆ３の間で移動する第２レンズ群１２０４の動きの方向を示している。第２レンズ群１２０４は、もちろん、焦点距離が大きくなる逆方向にも移動するように操作可能である。第２レンズ群１２０４は、独立して軸方向に移動可能であり、その動きは任意の簡便な手段により調整される。例えば、所望する焦点合わせを行う機能を実現するカム等の汎用的な機械装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
図１２及び図１３ａ〜図１３ｃは、軸上光線束１２０８並びに全視野の上方光線束１２０９及び下方光線束１２１０を示している。各光線束１２０８、１２０９及び１２１０にはそれぞれ、上縁光線１２０８ａ、１２０９ａ及び１２１０ａ、下縁光線１２０８ｂ、１２０９ｂ及び１２１０ｂ、並びに主光線１２０８ｃ、１２０９ｃ及び１２１０ｃが示され、軸上の主光線は光軸１２０２上にある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
プライムレンズシステム１２００の光学的性能データは、表４に示されている。表４では、各焦点位置Ｆ１〜Ｆ３（表３と同様であり、図１３ａ〜図１３ｃに示されている）の各々についての全視野周辺光量比がパーセント（％）で、全視野歪みがパーセント（％）で表されている。規格化画像高さは、０〜１の範囲である。表４において、（最大画像高さに対応する）全視野周辺光量比が、３つの焦点位置Ｆ１〜Ｆ３の全焦点範囲に亘って４５．１％〜５２．３％であることに注目されたい。既に上述したように、４０％の範囲の全視野周辺光量比は、現在の技術水準の検知素子とともに用いた際に画像の隅部における陰影を最小限とするために好適である。よって、このレンズの周辺光量比性能は、この用途に十分なものである。さらに、全焦点範囲に亘って−２．４１％未満の小さな歪みが維持されていることにも注目されたい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
第２の実施例に関して、ブリージングが、式（１）により４０mmレンズにおいて＋２．８％と計算された。これは、既に説明した第１の実施例の１８mmレンズについて得られた＋２．４％の低い値に匹敵するものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図１４ａには、軸上（０．００°）から全視野（１９．６８°）までの５つの視野位置における接線方向（Ｔ）及び径方向（Ｒ）のＭＴＦが示されている。ここでも、全ての性能データは、図１２及び図１３ａ〜図１３ｃに示された３５mmシネフォーマット（画像対角線２８mm）の画像空間における約ｆ／１．４の開放絞りで与えられる。プロットから判るように、無限大焦点では、空間周波数２０サイクル／mmの旧来的な空間解像度において９０％程度の多色回折ＭＴＦが得られている。さらに、より高い４０サイクル／mmの空間周波数においても、ＭＴＦはなお全視野では約７０％であり、軸上では約８０％である。６０サイクル／mmの高い空間周波数であっても、ＭＴＦはなお全視野では５０％近くであり、軸上では６５％と高く、この解像度において適切な性能を実現可能である。このことは、さらに高い解像度の電子的検知素子とともに用いる４０mmレンズ設計の適性を示している。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
第２レンズ群（Ｇ２）１５０５は、視野絞りＳ１５（すなわち瞳絞り）と、６つのレンズ要素とを有し（左から右へ）、正凹凸単レンズＬ９、第２低パワー凹凸単レンズＬ１０、正凹凸レンズＬ１１と非球面Ｓ２２をもつ両凹レンズＬ１２とからなる複レンズ、第３正凹凸レンズＬ１３、及び、両凸レンズＬ１４を具備する。レンズＬ１２の非球面Ｓ２２の面形状は、数３（表５の脚注）の式及び係数により規定される。図６に示した機構に対応するように、瞳Ｓ１５が第２レンズ群１５０５内に配置され、これとともに軸方向に移動する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
図１５及び図１６ａ〜図１６ｃは、軸上光線束１５０８並びに全視野の上方光線束１５０９及び下方光線束１５１０を示している。各光線束１５０８、１５０９及び１５１０にはそれぞれ、上縁光線１５０８ａ、１５０９ａ及び１５１０ａ、下縁光線１５０８ｂ、１５０９ｂ及び１５１０ｂ、並びに主光線１５０８ｃ、１５０９ｃ及び１５１０ｃが示され、軸上の主光線は光軸上にある。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
例えば、上述の第１〜第３の実施例では、任意の視野位置にて約４５％の最小の周辺光量比である約ｆ／１．４の開放絞りにおいて、３５mmシネフォーマット（画像対角線約２８mm）上の空間周波数４０サイクル／mmでの多色回折ＭＴＦとして軸上で約８０％、全視野で７０％を得ることが、全ての焦点距離に亘ってかつ広角（１８mm）、中角（４０mm）及び狭角（テレフォト１００mm）を含む多様な視野のレンズにて、すなわち短い焦点長から長い焦点長まで、可能である。周辺光量比が高いということは、電子的検知素子のカメラとともにレンズが用いられたとき、実質的に陰影のない画像となることを意味する。上記の実施例では、全焦点範囲に亘って、特に約ｆ／１．４の開放絞りにおいて、そして異なる焦点長のレンズ全てに亘って、一定の性能（すなわち、高い周辺光量比かつ高い画像品質）を実現している。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記第１サブレンズ群が負のパワーをもち、前記第２サブレンズ群が正のパワーをもち、かつ、前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群を結合したパワーは正である、請求項４に記載の画像形成光学システム。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記第１サブレンズ群が正のパワーをもち、かつ、前記第２サブレンズ群が正のパワーをもつ、請求項４に記載の画像形成光学システム。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２５】
請求項４に記載の画像形成光学システムであって、第１から第１４までのレンズ(Ｌ１〜Ｌ１４）と、光学的絞りにおける瞳と、画像面（Ｓ２７）と、物体面（Ｓ０）とを有し、前記第１から第１４までのレンズの第１から第２６までのレンズ面（Ｓ１〜Ｓ２６）と、ダミー面と、前記光学的絞りと、前記画像面と、前記物体面とが、以下の表９及び表９の脚注である数６に記載された順序、関係及び特性の組合せを有し、「サブレンズ群」中のＧ１ａは前記第１サブレンズ群に対応し、「サブレンズ群」中のＧ１ｂは前記第２サブレンズ群に対応し、かつ、「レンズ群」中のＧ２は前記第２レンズ群に対応する、画像形成光学システム。
【表９】
2012501004.tif 000001
【数６】
2012501004.tif 000002
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４ｂ】
2012501004.tif 000003