【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、少なくとも１つの面に対して対称性を持ち偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓを有する光学群Ｓ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】
光学的パワーが可変の複数の光学群と、２以上の光学群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２以上の光学群には、少なくとも１つの面に対して対称性を持ち偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓを有する光学群Ｓと光学的パワーが不変の光学群Ｃが含まれていることを特徴とするズーム光学系。
【請求項３】
前記偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓには、光軸と異なる方向にシフトする光学素子Ｌｓｓが含まれてい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】
前記偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓには、チルトする光学素子Ｌｓｔが含まれてい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５】
前記光学群Ｃの光学的パワーの符号は、全ズーム範囲内において不変であることを特徴とする請求項２のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項６】
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光学的パワーの絶対値の最大値を｜Φｄ｜ｍａｘ、全ズーム位置において、前記光学群Ｓの光学的パワーの絶対値の最大値を｜Φｓ｜ｍａｘとするとき、
｜Φｓ｜ｍａｘ＜｜Φｄ｜ｍａｘ
なる条件を満足す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】
前記偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓには、光軸と異なる方向にシフトする光学素子Ｌｓｓが含まれており、前記複数の光学素子Ｌｄは光軸と異なる方向にシフトする光学素子Ｌｄｓを含み、全ズーム位置において、該光学素子Ｌｄｓのシフト量の絶対値の最大値を｜Ｄｄ｜ｍａｘ、全ズーム位置において、該光学素子Ｌｓｓのシフト量の絶対値の最大値を｜Ｄｓ｜ｍａｘとするとき、
｜Ｄｓ｜ｍａｘ＜｜Ｄｄ｜ｍａｘ
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】
前記複数の光学素子Ｌｄは、光軸と異なる方向に移動するとき、該複数の光学素子Ｌｄを含む光学群の主点位置が光軸方向であって、該光学群の外側へ移動する形状の光学素子を含んでい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】
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の前側主点位置と後側主点位置を各々ＨＡ、ＨＡ´、該光学群Ａよりも像側の光学群Ｂの前側主点位置と後側主点位置を各々ＨＢ、ＨＢ´とし、物点と前側主点位置ＨＡとの距離をｅｏ、後側主点位置ＨＡ´と前側主点位置ＨＢとの距離をｅ、後側主点位置ＨＢ´と像点との距離をｅｉとし、距離ｅｏと距離ｅｉのうち小さい方をｅ´とするとき、任意のズーム位置において、距離ｅと距離ｅ´は実質的に同一であ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】
０．７＜ｅ／ｅ´＜１．４
なる条件を満足することを特徴とする請求項９のズーム光学系。
【請求項１１】
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の後側主点位置をＨＡ´、
該光学群Ａよりも像側の光学群Ｂの前側主点位置をＨＢ、該光学群Ａの光学的パワーが可変となる領域のうち光学的パワーが正の範囲内において、全系のパワーが最も小さいときと、最も大きいときの後側主点位置ＨＡ´と前側主点位置ＨＢとの距離を各々ｅｔ１、ｅｗ１、該光学群Ａの光学的パワーが可変となる領域のうち光学的パワーが負の範囲内において、全系のパワーが最も小さいときと、最も大きいときの後側主点位置ＨＡ´と前側主点位置ＨＢとの距離を各々ｅｔ２、ｅｗ２とするとき、
【数１】
2007004063.tif 000001
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１２】
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と該光学群より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群Ａ、光学群Ｂのうちの光学的パワーの絶対値の最大値を｜Φ｜ｍａｘ、任意のズーム位置における該光学群Ａと光学群Ｂの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１１のいずれか１項のズーム光学系。
【請求項１３】
前記ズーム光学系は、物体側から像側へ順に、光学的パワーが可変の光学群、光学的パワーが不変のレンズ群、光学的パワーが可変の光学群、偏心可能な光学素子を有する光学群を有す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】
前記偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓは、前記光学的パワーが可変の光学群の残留収差又は／及び光学的パワーを変えたいときに発生する収差を補正するように偏心す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】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
Ｇ４は少なくとも１つの面に対して（１つの面を対称の中心とする）対称性を持ち、偏心可能な１以上の光学素子Ｌｓを有する光学群（光学群Ｓ）である。つまり、光学素子Ｌｓは複数の面に対する対称性を持つ回転非対称形状（例えば、トーリック面等）であっても良いが、より望ましくは、１つの面に対してのみ対称性を持つ（対称中心となる面が１つしか無いような）回転非対称形状の面を有する光学素子であることが望ましい。これは、Ｇ１、Ｇ３内に含まれる光学素子に関しても同様のことが言える。
【手続補正３】
【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】
光学的パワーが可変の２つの光学群Ｇ１、Ｇ３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、Ｇ３内のパワーを変える２つの光学素子（光学素子Ｌｄ）Ｅ１，Ｅ２、Ｅ５、Ｅ６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】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
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】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明の実施例１では、光学素子（レンズ）が全部で７枚である。物体側から順に、光学素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ５，Ｅ６は回転非対称形状であり、これらの光学素子は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。光学素子Ｅ３，Ｅ４が回転対称球面形状である。光学素子Ｅ３、Ｅ４は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。光学素子Ｅ７（光学素子Ｌｓｔ）は少なくとも１つの面に対して対称性を持つ回転非対称形状である。これは光学素子Ｅ１乃至光学素子Ｅ６で除去しきれなかった軸上コマ収差をシフト又はチルトすることで除去している。また、光学素子Ｅ１，Ｅ２で第１群Ｇ１を構成している。同様に光学素子Ｅ３，Ｅ４で第２群Ｇ２を構成し、光学素子Ｅ５、Ｅ６で第３群Ｇ３を構成している。光学素子Ｅ７で第４群Ｇ４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面Ｓ０と定め、光学素子Ｅ１の第１面をＳ１とし順に面Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４となり、面Ｓ６の後（光学素子Ｅ３の後方）に絞りＳ７（ＳＰ）が位置している。光学素子Ｅ４の第１面をＳ８とし順に番号を付け、像面ＩＰがＳ１６となる。以下Ｙ軸方向に連続偏心し、パワー変化に寄与する回転非対称群（Ｇ１とＧ３）、回転対称群（Ｇ２）、上記の残存収差を偏心によって抑制している光学素子（Ｅ７）より成る第４群Ｇ４をそれぞれ偏心可動ブロックＧ１，Ｇ３、補助ブロック（光学群Ｃ）Ｇ２、補助可動ブロック（光学群Ｓ）Ｇ４と呼ぶこととする。偏心可動ブロックＧ１、Ｇ３のみではパワーが強くなりすぎて収差補正が困難になるため、補助ブロックＧ２を配置している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図１４に第１群Ｇ１および第３群Ｇ３の前後の主点位置（Ｈ１（ＨＡ）が第１群（光学群Ａ）Ｇ１の前側主点位置、Ｈ１'（ＨＡ´）が第１群Ｇ１の後側主点位置、Ｈ２（ＨＢ）が第３群Ｇ３（光学群Ｂ）の前側主点位置、Ｈ２'（ＨＢ´）が第３群Ｇ３の後側主点位置）の変化を示す。第１群Ｇ１をメニスカス形状の光学素子で構成したため、主点位置は大きく移動している。またその変化と図１３を比較すると、第１群Ｇ１のパワーが正の範囲では全系のパワーが大きくなるにつれて物点方向に移動し、Ｈ１とＨ２の間隔を広げている。また、第１群Ｇ１のパワーが負の範囲ではやはり全系のパワーが大きくなるにつれて物点方向に移動し、Ｈ１とＨ２の間隔を広げていることが分かる。また、第１群Ｇ１の前側主点位置と後側主点位置をそれぞれＨ１、Ｈ１'とし、第３群Ｇ３の前側主点位置と後側主点位置をそれぞれＨ２、Ｈ２'とし、物点とＨ１（前側主点位置ＨＡ）の距離をｅｏ、Ｈ１'（後側主点位置ＨＡ´）とＨ２（前側主点位置ＨＢ）の距離をｅ、Ｈ２'（後側主点位置ＨＢ´）と像点との距離をｅｉとし、距離ｅｏと距離ｅｉを比較して小さい方を距離ｅ´としたとき、ｅとｅ´、およびｅ／ｅ´の関係を表１０に示す。これを見ると、どの（任意の）ズーム位置においてもｅとｅ´は実質的に同一である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
次に第１群Ｇ１、第３群Ｇ３のパワー変化Φ１、Φ３及びそれらの和（合計値）Φ１３を全系のパワーに対してプロットした図を図１９に示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
このとき第１群Ｇ１と第３群Ｇ３におけるパワーの絶対値の最大値を｜Φ｜ｍａｘ、第１群Ｇ１と第３群Ｇ３の合計のパワーをΦ１３（ΦＡＢ）とするとき、
−｜φ｜ｍａｘ≦φ１３≦｜φ｜ｍａｘ・・・・（５）
を満足している。
【手続補正９】
【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】
仕様は実施例１と同じである。光学素子（レンズ）は全部で７枚である。
物体側から順に、光学素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ５，Ｅ６が回転非対称形状であり、これらの光学素子は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。光学素子Ｅ３，Ｅ４が回転対称球面形状である。光学素子Ｅ３、Ｅ４は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。光学素子Ｅ７（光学素子Ｌｄｓ）もまた回転対称形状である。これは光学素子Ｅ１からＥ２で除去しきれなかった軸上コマ収差をシフトすることで除去している。また、光学素子Ｅ１，Ｅ２で第１群Ｇ１を構成している。同様に光学素子Ｅ３，Ｅ４で第２群Ｇ２を構成し、光学素子Ｅ５、Ｅ６で第３群Ｇ３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面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Ｓ６の後（光学素子Ｅ３の後方）に絞りＳ７（ＳＰ）が配置されている。光学素子Ｅ４の第１面をＳ８とし順に番号を付け、像面ＩＰがＳ１６となる。以下、Ｙ軸方向に連続偏心し、パワー変化に寄与する回転非対称群（Ｇ１とＧ３）、回転対称群（Ｇ２）、上記の残存収差を偏心によって抑制している光学素子（Ｅ７）をそれぞれ偏心可動ブロック、補助ブロック、補助可動ブロックと呼ぶこととする。偏心可動ブロックＧ１、Ｇ３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Ｇ２、Ｅ７を配置している。