【手続補正書】
【提出日】平成20年4月11日(2008.4.11)
【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】
観察者が観察する観察像を形成する観察像形成部材と、前記観察像形成部材によって形成された観察像を観察者眼球位置に形成される射出瞳に導く接眼光学部材とを有する観察光学系において、
前記接眼光学部材が少なくとも、第１プリズム部材と第２プリズム部材とを含み、
前記第１プリズム部材が少なくとも、第１プリズム媒質を間に挟んで、前記観察像からの光線を前記第１プリズム部材内に入射させる第１入射面と、前記第１プリズム部材内で光線を反射させる反射面と、前記第１プリズム部材外に光線を射出させる第１射出面とを有し、
前記第２プリズム部材が少なくとも、第２プリズム媒質を間に挟んで、前記第１プリズム部材から射出した光線を前記第２プリズム部材内に入射させる第２入射面と、前記第２プリズム部材外に光線を射出させる第２射出面とを有し、
前記第１プリズム部材の前記反射面が、反射時に光線に正のパワーを与えるような凹面形状の曲面に形成され、
前記第１プリズム部材の前記第１入射面が、透過時に光線にパワーを与えるような曲面形状に形成され、
前記第２プリズム部材の前記第２射出面が、透過時に光線に正のパワーを与えるような曲面形状に形成され、
前記第１プリズム部材の前記反射面に色収差補正作用を有するホログラム素子を貼り合わせて構成したことを特徴とする観察光学系。
【請求項２】
前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第２射出面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、光学系全系のＸ軸方向のパワーをΦx、光学系全系のＹ軸方向のパワーをΦyとしたとき、次の条件式(１)，(２)を満足することを特徴とする請求項１に記載の観察光学系。
０ ＜ φAx／Φx ＜ １．０                        ……(１)
０ ＜ φAy／Φy ＜ １．０                        ……(２)
但し、φAx＞０、φAy＞０である。
【請求項３】
前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第２射出面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１０)，(１１)を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の観察光学系。
０．１ ＜ φAx／φBx ＜ ７．０                  ……(１０)
０．１ ＜ φAy／φBy ＜ ７．０                  ……(１１)
【請求項４】
像面に配置された、物体像を撮像する撮像素子と、瞳面に配置された、物体からの光束の明るさを絞る明るさ絞りと、前記像面と前記瞳面との間に配置された、前記物体像を前記像面に導く結像光学部材とを有する撮像光学系において、
前記結像光学部材が少なくとも、第２プリズム部材と第１プリズム部材とを含み、
前記第２プリズム部材が少なくとも、第２プリズム媒質を間に挟んで、前記明るさ絞りを通過した物体からの光線を前記第２プリズム部材内に入射させる第３入射面と、前記第２プリズム部材外に光線を射出させる第３射出面とを有し、
前記第１プリズム部材が少なくとも、第１プリズム媒質を間に挟んで、前記第２プリズムから射出した光線を前記第１プリズム部材内に入射させる第４入射面と、前記第１プリズム部材内で光線を反射させる反射面と、前記第１プリズム部材外に光線を射出させる第４射出面とを有し、
前記第１プリズム部材の前記反射面が、反射時に光線に正のパワーを与えるような凹面形状の曲面に形成され、
前記第１プリズム部材の前記第４射出面が、透過時に光線にパワーを与えるような曲面形状に形成され、
前記第２プリズム部材の前記第３入射面が、透過時に光線にパワーを与えるような曲面形状に形成され、
前記第１プリズム部材の前記反射面に色収差補正作用を有するホログラム素子を貼り合わせて構成したことを特徴とする撮像光学系。
【請求項５】
前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１０)，(１１)を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像光学系。
０．１ ＜ φAx／φBx ＜ ７．０                  ……(１０)
０．１ ＜ φAy／φBy ＜ ７．０                  ……(１１)
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光学系を備えた装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明による観察光学系は、観察者が観察する観察像を形成する観察像形成部材と、前記観察像形成部材によって形成された観察像を観察者眼球位置に形成される射出瞳に導く接眼光学部材とを有する観察光学系において、前記接眼光学部材が少なくとも、第１プリズム部材と第２プリズム部材とを含み、前記第１プリズム部材が少なくとも、第１プリズム媒質を間に挟んで、前記観察像からの光線を前記第１プリズム部材内に入射させる第１入射面と、前記第１プリズム部材内で光線を反射させる反射面と、前記第１プリズム部材外に光線を射出させる第１射出面とを有し、前記第２プリズム部材が少なくとも、第２プリズム媒質を間に挟んで、前記第１プリズム部材から射出した光線を前記第２プリズム部材内に入射させる第２入射面と、前記第２プリズム部材外に光線を射出させる第２射出面とを有し、前記第１プリズム部材の前記反射面が、反射時に光線に正のパワーを与えるような凹面形状の曲面に形成され、前記第１プリズム部材の前記第１入射面が、透過時に光線にパワーを与えるような曲面形状に形成され、前記第２プリズム部材の前記第２射出面が、透過時に光線に正のパワーを与えるような曲面形状に形成され、前記第１プリズム部材の前記反射面に色収差補正作用を有するホログラム素子を貼り合わせて構成したことを特徴とする。
また、本発明による観察光学系は、前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第２射出面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、光学系全系のＸ軸方向のパワーをΦx、光学系全系のＹ軸方向のパワーをΦyとしたとき、次の条件式(１)，(２)を満足することを特徴とする。
０ ＜ φAx／Φx ＜ １．０                        ……(１)
０ ＜ φAy／Φy ＜ １．０                        ……(２)
但し、φAx＞０、φAy＞０である。
また、本発明による観察光学系は、前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第２射出面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１０)，(１１)を満足することを特徴とする。
０．１ ＜ φAx／φBx ＜ ７．０                  ……(１０)
０．１ ＜ φAy／φBy ＜ ７．０                  ……(１１)
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
なお、本発明の光学系のこれらの構成は、観察系だけでなく撮像系への適用も可能である。
本発明の撮像光学系は、像面に配置された、物体像を撮像する撮像素子と、瞳面に配置された、物体からの光束の明るさを絞る明るさ絞りと、前記像面と前記瞳面との間に配置された、前記物体像を前記像面に導く結像光学部材とを有する撮像光学系において、前記結像光学部材が少なくとも、第２プリズム部材と第１プリズム部材とを含み、前記第２プリズム部材が少なくとも、第２プリズム媒質を間に挟んで、前記明るさ絞りを通過した物体からの光線を前記第２プリズム部材内に入射させる第３入射面と、前記第２プリズム部材外に光線を射出させる第３射出面とを有し、前記第１プリズム部材が少なくとも、第１プリズム媒質を間に挟んで、前記第２プリズム部材から射出した光線を前記第１プリズム部材内に入射させる第４入射面と、前記第１プリズム部材内で光線を反射させる反射面と、前記第１プリズム部材外に光線を射出させる第４射出面とを有し、前記第１プリズム部材の前記反射面が、反射時に光線に正のパワーを与えるような凹面形状の曲面に形成され、前記第１プリズム部材の前記第４射出面が、透過時に光線にパワーを与えるような曲面形状に形成され、前記第２プリズム部材の前記第３入射面が、透過時に光線にパワーを与えるような曲面形状に形成され、前記第１プリズム部材の前記反射面に色収差補正作用を有するホログラム素子を貼り合わせて構成したことを特徴とする。
また、本発明による撮像光学系は、前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１０)，(１１)を満足することを特徴とする。
０．１ ＜ φAx／φBx ＜ ７．０                  ……(１０)
０．１ ＜ φAy／φBy ＜ ７．０                  ……(１１)
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９８】
（２７）前記撮像光学系は、前記第２プリズム部材の前記第３入射面と、前記第１プリズム部材の前記反射面とによって、少なくとも正のパワーを配分するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像光学系。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０４】
（３３）前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、光学系全系のＸ軸方向のパワーをΦx、光学系全系のＹ軸方向のパワーをΦyとしたとき、次の条件式（１），（２）を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３２）のいずれかに記載の撮像光学系。
０ ＜ φAx／Φx ＜ １．０                     ……(１) 
０ ＜ φAy／Φy ＜ １．０                     ……(２)
但し、φAx＞０、φAy＞０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】０２０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０５】
（３４）前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、光学系全系のＸ軸方向のパワーをΦx、光学系全系のＹ軸方向のパワーをΦyとしたとき、次の条件式(３)，(４)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３２）のいずれかに記載の撮像光学系。
０ ＜ φAx／Φx ＜ ０．７                     ……(３) 
０ ＜ φAy／Φy ＜ ０．７                     ……(４)
但し、φAx＞０、φAy＞０である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０６】
（３５）前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、光学系全系のＸ軸方向のパワーをΦx、光学系全系のＹ軸方向のパワーをΦyとしたとき、次の条件式(５)，(６)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３２）のいずれかに記載の撮像光学系。
０ ＜ φAx／Φx ＜ ０．５                     ……(５) 
０ ＜ φAy／Φy ＜ ０．５                     ……(６)
但し、φAx＞０、φAy＞０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】０２０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０７】
（３６）前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１０)，(１１)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３５）のいずれかに記載の撮像光学系。
０．１ ＜ φAx／φBx ＜ ７．０                 ……(１０) 
０．１ ＜ φAy／φBy ＜ ７．０                 ……(１１)
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０８】
（３７）前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１２)，(１３)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３５）のいずれかに記載の撮像光学系。
０．５ ＜ φAx／φBx ＜ ５．０                 ……(１２) 
０．５ ＜ φAy／φBy ＜ ５．０                 ……(１３)
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０９】
（３８）前記第１プリズム部材の前記反射面の偏心方向がＹ軸方向である場合に、前記第２プリズム部材の前記第３入射面の屈折面におけるＸ軸方向のパワーをφAx、該屈折面におけるＹ軸方向のパワーをφAy、前記第１プリズム部材の前記反射面のＸ軸方向のパワーをφBx、該反射面のＹ軸方向のパワーをφByとしたとき、次の条件式(１４)，(１５)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３５）のいずれかに記載の撮像光学系。
１．０ ＜ φAx／φBx ＜ ５．０                 ……(１４) 
１．０ ＜ φAy／φBy ＜ ５．０                 ……(１５)
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１０】
（３９）視軸に対する前記第１プリズム部材の前記第４入射面の傾きをθとし、又は、該第４入射面が曲面の場合には、軸上主光線と該第４入射面とが交わる位置における接線と視軸とのなす角度をθとしたとき、次の条件式(１６)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３８）のいずれかに記載の撮像光学系。
４５度 ＜ θ ＜ ９０度                        ……(１６)
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１１】
（４０）視軸に対する前記第１プリズムの前記第４入射面の傾きをθとし、又は、該第４入射面が曲面の場合には、軸上主光線と該第４入射面とが交わる位置における接線と視軸とのなす角度をθとしたとき、次の条件式(１７)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３８）のいずれかに記載の撮像光学系。
５０度 ＜ θ ＜ ８０度                        ……(１７)
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１２】
（４１）視軸に対する前記第１プリズム部材の前記第４入射面の傾きをθとし、又は、該第４入射面が曲面の場合には、軸上主光線と該第４入射面とが交わる位置における接線と視軸とのなす角度をθとしたとき、次の条件式(１８)を満足することを特徴とする請求項４、上記（２７）〜（３８）のいずれかに記載の撮像光学系。
５５度 ＜ θ ＜ ７０度                          ……(１８)
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１３】
（４２）前記第１プリズム媒質と前記第２プリズム媒質とが同種の媒質で構成された請求項４、上記（２７）〜（４１）のいずれかに記載の撮像光学系。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１４】
（４３）前記第１プリズム部材の第４入射面の面形状と前記第２プリズム部材の第３射出面の面形状とが、略同一形状にて構成された請求項４又は上記（２７）〜（２９）のいずれかに記載の撮像光学系。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１５】
（４４）前記第１プリズム部材と前記第２プリズム部材の備えた光線を透過及び／又は反射させる光学作用面以外の非光学作用面に、ゴースト光が観察者の眼球へ入射しないようなゴースト光除去部材を設けた請求項４、上記（２７）〜（４３）のいずれかに記載の撮像光学系。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１６】
（４５）前記第１プリズム部材の第４射出面の面形状が回転非対称な曲面形状にて構成されている請求項４、上記（２７）〜（４４）のいずれかに記載の撮像光学系。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１７】
（４６）前記ホログラム素子が光線を反射回折により回転対称成分と回転非対称成分の両方の倍率色収差を補正するように構成された請求項４、上記（２７）〜（４５）のいずれかに記載の撮像光学系。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１９】
（４８）前記第２プリズム部材の前記第３入射面の面形状が、前記接眼光学部材で発生する回転非対称なコマ収差又は非点収差の少なくとも一方の回転非対称な収差を補正する作用を持った回転非対称な曲面形状にて構成されている請求項４、上記（２７）〜（４７）のいずれかに記載の撮像光学系。