【手続補正書】
【提出日】平成20年6月25日(2008.6.25)
【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】
光学的パワーが可変の複数の光学群と、１以上の光学群そして絞りとが光軸方向に配置され、該光学的パワーが可変の複数の光学群のパワーを変えてズーミングを行うズーム光学系であって、該光学的パワーが可変の複数の光学群は、各々回転非対称面を含み光軸と異なる方向に移動して光学群内のパワーを変える複数の光学素子Ｌｄを有し、該１以上の光学群には、該絞りから像側へ順に正の屈折力の光学素子と負の屈折力の光学素子が配置されたズーミングの為には不動の光学群が含まれていることを特徴とするズーム光学系。
【請求項２】
前記絞りは、前記光学的パワーが可変の複数の光学群中に配置されていることを特徴とする請求項１のズーム光学系。
【請求項３】
前記正の屈折力の光学素子のパワーをφｐ、前記負の屈折力の光学素子のパワーをφｎとするとき
φｎ＜φｐ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のズーム光学系。
【請求項４】
全ズーム位置において、前記光学的パワーが可変の複数の光学群の各光学素子の光学的パワーの絶対値の最大値を｜φｄ｜ｍａｘ、前記１以上の光学群の各光学素子の光学的パワーの絶対値の最大値を｜φｓ｜ｍａｘとするとき
｜φｄ｜ｍａｘ＜｜φｓ｜ｍａｘ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３のズーム光学系。
【請求項５】
望遠端のズーム位置において、前記光学的パワーが可変の複数の光学群のパワーの総和の絶対値を｜φｄｔ｜、前記１以上の光学群のパワーの総和の絶対値を｜φｓｔ｜とするとき
｜φｄｔ｜≦｜φｓｔ｜
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項６】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群のうちの、光学群Ａと該光学群Ａよりも像側の光学群を光学群Ｂとするとき、
望遠端から広角端へのズーミングに際して、
該光学群Ａのパワーは正から負へ変化し、
該光学群Ｂのパワーは負から正へ変化し、
全ズーム範囲内において、該光学群Ａと該光学群Ｂの光学的パワーが一致するズーム位置が存在し、
該一致するズーム位置は全ズーム範囲内の中間のズーム位置よりも広角側にあることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項７】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群のうちの、光学群Ａと該光学群Ａよりも像側の光学群を光学群Ｂとするとき、広角端のズーム位置において、光学的パワーの絶対値が大きい方を｜φｇｗ｜ｍａｘ、望遠端のズーム位置において光学的パワーの絶対値が小さい方を｜φｇｔ｜ｍｉｎとするとき
｜φｇｗ｜ｍａｘ＜｜φｇｔ｜ｍｉｎ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項８】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群のうちの、光学群Ａと該光学群Ａよりも像側の光学群を光学群Ｂとするとき、全ズーム範囲における光学的パワーの絶対値の最大値を｜φ｜ｍａｘ、該光学群Ａと光学群Ｂの任意のズーム位置における光学的パワーの合計値をφABとするとき
−｜φ｜ｍａｘ≦φAB≦｜φ｜ｍａｘ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項９】
ｉを物体側から像側へ順に、全系の光学素子の光学面Ｓの順番を示し、光学面Ｓｉと光軸と交わる点における接線の光軸に対する傾きをＫｉ、傾きの最大値をＫｍａｘ、全系の光学面の傾きＫｉの合計を
【数１】
2007004062.tif 000001
とするとき
【数２】
2007004062.tif 000002
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１０】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群を構成する光学素子の光学面のズーミングに伴う光学的パワーの変化量をΔφとするとき
０（度・ｍｍ）≦Ｋｍａｘ／Δφ≦３（度・ｍｍ）
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１１】
前記光学群内のパワーを変える複数の光学素子が光軸からδだけ変位したときの該光学群の光学的パワーをφとするとき
δ×φ＜６
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１２】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群のうち、少なくとも１つの光学群は広角端において光学的パワーが逆符号の光学素子が含まれていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１３】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群のうちの、光学群Ａと該光学群Ａよりも像側の光学群を光学群Ｂとするとき、
広角端において
物体側から像側へ順に
該光学群Ａは正の屈折力の光学素子、負の屈折力の光学素子より成り、
該光学群Ｂは正の屈折力の光学素子、負の屈折力の光学素子より成ることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１４】
前記光学的パワーが可変の複数の光学群のうちの、光学群Ａと該光学群Ａよりも像側の光学群を光学群Ｂとするとき、
望遠端において
物体側から像側へ順に
該光学群Ａは正の屈折力の光学素子、正の屈折力の光学素子より成り、
該光学群Ｂは負の屈折力の光学素子、負の屈折力の光学素子より成ることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１５】
光電変換素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のうちいずれか１項のズーム光学系と、該ズーム光学系によって形成される像を受光する光電変換素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ＳＰは開口絞り（絞り）であり光学群Ｇ１として光学群Ｇ２との間（光学群中）に配置している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
光学的パワーが可変の２つの光学群Ｇ１、Ｇ２は、各々回転非対称面を含み、光軸と異なる方向に移動して、光学群Ｇ１、Ｇ２内のパワーを変える２つの光学素子（光学素子Ｌｄ）Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を有している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
尚、光学的パワーとは、光軸上に位置する面のパワーをいい、回転非対称の面を持つ光学素子が偏心して光軸上の面が変化するときは、それに応じて光学群内の光学的パワーも変化する。
【手続補正５】
【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】
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。光学素子Ｅ５，Ｅ６は回転対称非球面形状であるが、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形状としてもよい。また、光学素子Ｅ１，Ｅ２で第１群Ｇ１（光学群Ａ）を構成している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
同様に光学素子Ｅ３，Ｅ４で第２群Ｇ２（光学群Ｂ）を構成している。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、光学素子Ｅ１の第１面をＳ１とし順にＳ２，Ｓ３，Ｓ４となり、面Ｓ４の後（光学素子Ｅ２の後方）に絞りＳＰがあるのでそれをＳ５としている。光学素子Ｅ３の第１面をＳ６とし順に番号を付け、像面ＩＰがＳ１７となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
そのためには、図１０に示すように第１群Ｇ１の直線的な変化Ｇ１をパワーが正の方向に曲率を持たせた形状Ｇ１″にし、第２群Ｇ２を逆にパワーが負の方向の形状Ｇ２´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広角側に存在すればよく、また、広角端における各群Ｇ１，Ｇ２のパワーの絶対値を比較して大きい方（Ｇ２）を｜φｇｗ｜ｍａｘ、望遠端における各群Ｇ１，Ｇ２のパワーの絶対値を比較して小さい方（Ｇ１）を｜φｇｔ｜ｍｉｎとすると数式１３を満足するようにしている。
（数１３）
｜φｇｗ｜ｍａｘ ＜ ｜φｇｔ｜ｍｉｎ ‥‥‥（２）
次に、図１１に全系のパワーと各群Ｇ１，Ｇ２及び第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の合成系のパワーＧ１＋Ｇ２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第１群Ｇ１は正から負へ、第２群Ｇ２は負から正へパワーが変化している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
一般的に、ペッツバールが大きいと像面湾曲が大きくなり、逆だと小さくなることが知られている。本実施例でもペッツバールを小さくすることで像面湾曲を小さく抑えている。ペッツバールは光学素子Ｅｉ（ｉ＝１〜ｎ）でのパワーをφＥｉ、材料の屈折率をｎＥｉとしたとき以下の式で与えられる。
（数１５）
ＰＥｉ＝ φＥｉ／ｎＥｉ
共軸光学素子を用いた通常のズーム光学系においては、この値は常に一定である。しかしながら、本実施例のように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、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２における全ズーム位置（全ズーム範囲内）における任意のズーム位置でのパワーの絶対値の最大値を｜φ｜ｍａｘとし、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の合計値をφ１２（φAB）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ている。
（数１６）
−｜φ｜ｍａｘ ≦ φ１２ ≦ ｜φ｜ｍａｘ ‥‥‥（３）
図１１のパワー変化の図を見ると、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２のパワーの合計Ｇ１＋Ｇ２がその範囲にあることが分かる。
【手続補正９】
【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】
但し、ｉは光学面Ｓｉが表す面番号（順番）であり、Ｋｉは面Ｓｉでの傾きである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
傾きの最大値をＫｍａｘ、全系の光学面Ｓの傾きＫｉの合計をΣＫｉとしている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
面形状を数式１０で与えた回転非対称の光学素子をＹ軸方向にδだけ偏心（変位）させた  ときの最大量をδｍａｘとすると、その光学素子のパワーは数式１１から求めることができる。光学素子の厚みをｄとすると、図２３のように光学素子のコバ厚が０以上となる条件から次式が成立する。
（数２３）
ａ×δｍａｘ３ ≦ ｄ
数式２３と数式１１から、数式２４が得られる。
（数２４）