【手続補正書】
【提出日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【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】
最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線の光軸からの高さが、光軸と瞳近軸光線との交点より後方で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも小さい光学系において、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、
−２．１００×１０−３・νｄ＋０．６９３ ＜ θｇＦ
０．５５５ ＜ θｇＦ ＜ ０．９
なる条件を満足する固体材料から形成される少なくとも１つの屈折光学素子を有し、該屈折光学素子が、該交点より前方に配置されている場合は、光軸より周辺に向かうに従って負の屈折力が大きくなる形状であり、該交点より後方に配置されている場合は、光軸上より周辺に向かうに従って正の屈折力が大きくなる形状であることを特徴とする光学系。
【請求項２】
レトロフォーカス型の光学系において、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、
−２．１００×１０−３・νｄ＋０．６９３ ＜ θｇＦ
０．５５５ ＜ θｇＦ ＜ ０．９
なる条件を満足する固体材料から形成される少なくとも１つの屈折光学素子と開口絞りとを有し、該屈折光学素子が、該開口絞りより前方に配置されている場合は、光軸より周辺に向かうに従って負の屈折力が大きくなる形状であり、該開口絞りより後方に配置されている場合は、光軸上より周辺に向かうに従って正の屈折力が大きくなる形状であることを特徴とする光学系。
【請求項３】
光学系の光学全長をＯＴＬ、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
２＜ＯＴＬ／ｆ＜１５
なる条件を満足する光学系であって、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、
−２．１００×１０−３・νｄ＋０．６９３ ＜ θｇＦ
０．５５５ ＜ θｇＦ ＜ ０．９
なる条件を満足する固体材料から形成される少なくとも１つの屈折光学素子と開口絞りとを有し、該屈折光学素子が、該開口絞りより前方に配置されている場合は、光軸より周辺に向かうに従って負の屈折力が大きくなる形状であり、該開口絞りより後方に配置されている場合は、光軸上より周辺に向かうに従って正の屈折力が大きくなる形状であることを特徴とする光学系。
【請求項４】
最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線の光軸からの高さが、光軸と瞳近軸光線との交点より後方で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも小さい光学系において、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、 νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、 −２．１００×１０−３・νｄ＋０．６９３ ＜ θｇＦ
０．５５５ ＜ θｇＦ ＜ ０．９
なる条件を満足する固体材料から形成される少なくとも１つの屈折光学素子を有し、該屈折光学素子が、該交点より前方に配置されている場合は、最大光線有効径の７割の位置における該屈折光学素子の厚さが光軸上における厚さに比べ厚い形状であり、該交点より後方に配置されている場合は、最大光線有効径の７割の位置における該屈折光学素子の厚さが光軸上における厚さに比べ薄い形状であることを特徴とする光学系。
【請求項５】
レトロフォーカス型の光学系において、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、
−２．１００×１０−３・νｄ＋０．６９３ ＜ θｇＦ
０．５５５ ＜ θｇＦ ＜ ０．９
なる条件を満足する固体材料から形成される少なくとも１つの屈折光学素子と開口絞りとを有し、該屈折光学素子が、該開口絞りより前方に配置されている場合は、最大光線有効径の７割の位置における該屈折光学素子の厚さが光軸上における厚さに比べ厚い形状であり、該開口絞りより後方に配置されている場合は、最大光線有効径の７割の位置における該屈折光学素子の厚さが光軸上における厚さに比べ薄い形状であることを特徴とする光学系。
【請求項６】
光学系の光学全長をＯＴＬ、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
２＜ＯＴＬ／ｆ＜１５
なる条件を満足する光学系であって、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、
−２．１００×１０−３・νｄ＋０．６９３ ＜ θｇＦ
０．５５５ ＜ θｇＦ ＜ ０．９
なる条件を満足する固体材料から形成される少なくとも１つの屈折光学素子と開口絞りとを有し、該屈折光学素子が、該開口絞りより前方に配置されている場合は、最大光線有効径の７割の位置における該屈折光学素子の厚さが光軸上における厚さに比べ厚い形状であり、該開口絞りより後方に配置されている場合は、最大光線有効径の７割の位置における該屈折光学素子の厚さが光軸上における厚さに比べ薄い形状であることを特徴とする光学系。
【請求項７】
前記交点より前方に配置された前記屈折光学素子の屈折力をψＧＩＴ１、光学系全体の屈折力をψとするとき、
0 ＜｜ψＧＩＴ１／ψ| ＜ ０．５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記交点より後方に配置された前記屈折光学素子の屈折力をψＧＩＴ２、光学系全体の屈折力をψとするとき、
０＜｜ψＧＩＴ２／ψ| ＜ １．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
前記固体材料は、
θｇｄ＝（Ｎｇ−Ｎｄ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき、
−２．４０７×１０−３・νｄ＋１.４２０ ＜ θｇｄ
１.２５５ ＜ θｇｄ ＜ １.６７
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記固体材料のアッベ数をνｄとするとき、
νｄ ＜ ６０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記固体材料の０℃〜４０°におけるｄ線の屈折率の温度に対する変化率の絶対値を|ｄｎ／ｄＴ|とするとき、
|ｄｎ／ｄＴ|＜ ２.５×１０-４（１／℃）
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１２】
光電変換素子に像を形成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項の光学系を備えることを特徴とする光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇｄ＝（Ｎｇ−Ｎｄ）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
ここで、レトロフォーカス型の光学系とは、
・最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線の光軸からの高さが、光軸と瞳近軸光線との交点より後方で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも小さい光学系
・光学系の光学全長をＯＴＬ、光学系の焦点距離をｆとするとき、
２＜ＯＴＬ／ｆ＜１５
なる条件を満足する光学系（但し、光学系がズームレンズの場合、ＯＴＬ，ｆは各々広角端の数値）
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】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
具体的には、本発明の各実施例の光学系は、最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線の光軸からの高さが、光軸と瞳近軸光線との交点Ｐより後方で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも小さいレトロフォーカス型より成っている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図１は、レトロフォーカス型光学系の色収差補正の作用を説明するための近軸屈折力配置を示した概略図である。図１において、Ｇｎ，Ｇｐはそれぞれレトロフォーカス型光学系を構成する負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群である。問題を簡単にするために、前群Ｇｎ、後群Ｇｐを構成するレンズは全て薄肉単レンズとし、前群Ｇｎ、後群Ｇｐ内においてそれぞれレンズ間隔０で光軸上に配置されているものとする。Ｑは近軸軸上光線、Ｒは瞳近軸光線である。Ｐは瞳近軸光線Ｒと光軸Ｌａとの交点であり、普通、開口絞りの中心と一致する。ｈｎ，ｈｐは近軸軸上光線Ｑのレンズ面への入射高である。Ｈｎ，Ｈｐは、瞳近軸光線Ｒのレンズ面への入射高である。本発明におけるレトロフォーカス型の光学系とは、最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線Ｑの高さｈｎが、交点Ｐより後方で近軸軸上光線Ｑがレンズ面を通過する光軸からの高さｈｐの最大値よりも小さい光学系をいう。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
◎部分ＧＩＴを構成する固体材料としては、０℃〜４０°におけるｄ線の屈折率の温度に対する変化率の絶対値を|ｄｎ／ｄＴ|とするとき、
|ｄｎ／ｄＴ| ＜ ２.５×１０-４（１／℃）・・・（８）
なる条件を満足するのが良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
数値実施例２の光学系では、瞳近軸光線Ｒの光軸Ｌａからの通過位置が比較的高くなる後方にレンズＧＩＴを導入している。このときのレンズＧＩＴは、光軸上より周辺に向かうに従って正の屈折力が大きくなる形状としている。そして、レンズＧＩＴに正の屈折力を与え、軸上色収差・倍率色収差を補正し、さらにレンズＧＩＴの面を非球面形状とすることにより諸収差を補正した高性能な光学系を得ている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
数値実施例３の光学系では、瞳近軸光線Ｒの光軸Ｌａからの通過位置が比較的低くなる前方にレンズＧＩＴを導入している。このときのレンズＧＩＴは、光軸上より周辺に向かうに従って負の屈折力が大きくなる形状としている。そして、レンズＧＩＴに負の屈折力を与え、倍率色収差を補正した高性能な光学系を得ている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
図８は数値実施例４の光学系ＯＬの断面図である。数値実施例４は焦点距離１４ｍｍの広角レンズにおいて、両側をガラスで接合される位置にＴｉＯ２微粒子をＵＶ硬化樹脂に分散させた混合体より成る屈折光学素子を用いた例である。図８中、ＴｉＯ２微粒子分散材料で形成したレンズ（層）をＧＩＴで示している。ＳＰは開口絞りである。図９は数値実施例４の光学系の収差図（無限遠物体に合焦時）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】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
数値実施例４の光学系では、瞳近軸光線Ｒの光軸Ｌａからの通過位置が比較的高くなり、両側をガラスで接合される位置にレンズＧＩＴを導入している。このときのレンズＧＩＴは、光軸上より周辺に向かうに従って負の屈折力が大きくなる形状としている。そして、レンズＧＩＴに正の屈折力を与え、軸上色収差・倍率色収差を補正し、さらにレンズＧＩＴの面を非球面形状とすることにより諸収差を補正した高性能な光学系を得ている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は数値実施例５の光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。数値実施例５は負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群からなる５群構成のズームレンズであり、このズームレンズにＴｉＯ２微粒子をＵＶ硬化樹脂に分散させた混合体より成る屈折光学素子を用いた例である。図１０中、ＴｉＯ２微粒子をＵＶ硬化樹脂に分散させた混合体で形成したレンズ（層）をＧＩＴで示している。ＳＰは開口絞り、ＩＰは像面である。図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、数値実施例５の光学系（ズームレンズ）の広角端(Ｗ)、中間のズーム位置（中間焦点距離）(Ｍ)、望遠端(Ｔ)における収差図（無限遠物体に合焦時）である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、数値実施例６の光学系（ズームレンズ）の広角端(Ｗ)、中間のズーム位置（中間焦点距離）(Ｍ)、望遠端(Ｔ)における収差図（無限遠物体に合焦時）である。