【手続補正書】
【提出日】平成19年7月25日(2007.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
更に、それらの値に基づいてズームレンズを設計した。それを図４に示す。基準面Ｓ０に入射した光線はまず群Ｇ１に入射する。群Ｇ１はＥ１、Ｅ２の２つのレンズから構成され、面の番号はＳ１からＳ４とする。Ｅ１とＥ２のレンズはＹ軸方向に偏心し、その偏心量は連続的に変化する。また、その量はお互いに正負逆で絶対値が等しくなるようになっている。それによってＧ１のパワーを図１に示すように正から負に変化させている。Ｇ１を射出した光線は次に絞りＳ５を通過し、Ｇ２に入射する。Ｇ２はＧ１と同様にＥ３、Ｅ４の２つのレンズから構成され、面の番号はＳ６からＳ９とする。Ｅ３とＥ４のレンズはＹ軸方向に偏心し、その偏心量は連続的に変化する。また、その量はお互いに正負逆で絶対値が等しくなるようになっている。それによってＧ２のパワーを図１に示すように負から正に変化させている。
【手続補正２】
【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】
実施例１の光路図を図５に示す。レンズは全部で６枚の複数から構成され、物体側（前方）からＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４が回転非対称レンズであり、これらのレンズはＹ軸方向に偏心し、その偏心量は連続的に変化する。また、その量はお互いに正負逆で絶対値が等しくなるようになっている。Ｅ５，Ｅ６が対称性をもつ回転対称非球面レンズであるが、光軸に非対称な収差が残存している場合にはこれを除去するために回転非対称レンズを配置してもよい。また、Ｅ１，Ｅ２のレンズで第１の群を構成し、この光学群をＧ１とする。同様にＥ３，Ｅ４のレンズで第２の群を構成し、この光学群をＧ２とする。面番号については絶対座標系の原点である基準面をＳ０と定め、Ｅ１の第１面をＳ１とし順にＳ２，Ｓ３，Ｓ４となり、Ｓ４の後（Ｅ２の後）に絞りがあるのでそれをＳ５とする。Ｅ３の第１面をＳ６とし順に番号を付け、像面がＳ１７となる。さらに、Ｙ軸方向に連続偏心する回転非対称レンズ群（Ｅ１からＥ４）、回転対称レンズ群（Ｅ５からＥ６）の集合をそれぞれ偏心可動ブロック、補助ブロックと呼ぶこととする。偏心可動ブロックのみではパワーが強くなり収差補正が困難になるため、補助ブロックを配置した。また回転非対称レンズは両面に回転非対称面を有している。ＣＣＤ面直前に置かれた平板ガラスは赤外カットフィルター及びＣＣＤのカバーガラスである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
そのためには、図１０に示すようにＧ１の直線的な変化をパワーが正の方向に曲率を持たせた形状にし、Ｇ２を逆にパワーが負の方向に変化させる。かかる構成により、望遠側ではパワーが強くなるものの、広角側でパワーを弱めることができる。即ち、両者のパワー変動が一致する交点が存在し、この一致点を広角側にすればよく、また、広角端における各群のパワーの変動範囲内での絶対値を比較して大きい方を｜φｇｗ｜ｍａｘ、望遠端における各群のパワーの変動範囲内での絶対値を比較して小さい方を｜φｇｔ｜ｍｉｎとすると数式１３を満足する。
（数１３）
｜φｇｗ｜ｍａｘ  ＜  ｜φｇｔ｜ｍｉｎ
次に、図１に全系のパワーと群ごとのパワーの変化との関係を示す。これを見ると、全系のパワーが大きくなるにつれ、偏心可動ブロックのＧ１は正から負へ、Ｇ２は負から正へパワーが変化している。また、その交点が広角側にあり、広角側におけるパワーの絶対値が望遠側におけるそれよりも小さくなっている。広角側で各群のパワーの絶対値を小さくし、収差を抑えている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
更に、群を構成するレンズのパワーを逆符号にすることでも収差を抑えることができる。ゆえに、収差が発生しやすい広角端での群内パワー配置を正負逆にする。そこで、図１１に全系のパワーに対するレンズごとのパワーの変化を示す。これを見ると、望遠端では群内のパワー配置が物体側から正正負負となっているのに対し、広角端では正負正負の順となっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
一般的に、ペッツバールが大きいと像面湾曲は大きくなり、逆だと小さくなることが知られている。本発明でもペッツバールを小さくすることで像面湾曲を抑えた。ペッツバールはレンズＥｉでのパワーをφＥｉ、屈折率をｎＥｉとしたとき以下の式で与えられる。
（数１５）
ＰＥｉ＝  φＥｉ／ｎＥｉ
共軸レンズを用いた通常の変倍結像光学系においては、この値は常に一定である。しかしながら、本発明のように複数の光学素子が連続して偏心し、パワーが変化する光学系においては一定ではない。またパワーの変化に対して、硝材の屈折率は１．４５付近から１．９付近とその変化が小さいため、ペッツバールの変化はパワーの変化といってもよい。そこで、このペッツバールを抑えるために、Ｇ１とＧ２におけるパワーの絶対値の最大値を｜φ｜ｍａｘとし、Ｇ１とＧ２の合計をφ１２とすると次式を満足するようにパワーの変化の範囲を定めた。
（数１６）
−｜φ｜ｍａｘ  ≦  φ１２  ≦  ｜φ｜ｍａｘ
図１０のパワー変化の図を見ると、Ｇ１とＧ２のパワーの合計がその変動範囲内にあることが分かる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
実施形態１で発生する軸上光線の上線・下線のずれ（これを軸上コマ収差と呼ぶこととする）を小さくするために、本実施形態では光線と光軸とのなす角度を抑えることを行った。そこで、図１５に示すように各面の光軸と交わる点における接線の傾きに着目する。ある面の接線が光軸に対して正の傾きを持てば、同様に負の傾きを持つ面を配置することで、光線と光軸とのなす角度を抑え、かつ軸上コマ収差を小さくすることができる。その結果、各面は図５の光路図のような傾きを持ち、例えば望遠端のＳ１を見ると、接線がＹ軸に対して負の傾きがあるのに対し、Ｓ３の接線は逆に正に傾き、逆の補正をすることで軸上コマ収差を小さくしている。これの光学系全体の合計を小さくすることで軸上コマ収差を抑えることができる。そこで、この範囲を以下の範囲とした。
【手続補正７】
【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】
但し、ｉはＳｉが表す面番号であり、前方から順に第ｉ番目の面をＳｉ面とし、ＫｉはＳｉでの面の傾きである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
光軸からの変位量をδとし、面形状を数式１０で与えた回転非対称レンズをＹ軸方向にδだけ偏心させたときの最大量をδｍａｘとすると、そのレンズのパワーは数式１１から求めることができる。レンズの厚みをｄとすると、図２２のようにレンズのコバ厚が０以上となる条件から次式が成立する。
（数２３）
ａδｍａｘ３  ≦  ｄ
数式２３と数式１１から、数式２４が得られる。
【手続補正９】
【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】
次に、実施例１で示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例を図２３に示す。２０はカメラ本体、２１は図１を参照して説明したズームレンズによって構成された撮像光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）を示す。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ、２４は液晶ディスプレイパネルなどによって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。