JPH1068887A - Prism optical system - Google Patents

Prism optical system

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JPH1068887A
JPH1068887A JP8226416A JP22641696A JPH1068887A JP H1068887 A JPH1068887 A JP H1068887A JP 8226416 A JP8226416 A JP 8226416A JP 22641696 A JP22641696 A JP 22641696A JP H1068887 A JPH1068887 A JP H1068887A
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JP
Japan
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prism
optical system
axis
image
free
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Pending
Application number
JP8226416A
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Japanese (ja)
Inventor
Kokichi Kenno
研野孝吉
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prism optical system having an image-forming function and bringing a clear image with less distortion even in an wide angle of view. SOLUTION: This optical system has an aperture 1 and is constituted so as to have a function of erecting an image formed by an objective. In this case, this optical system 5 is provided with reflection planes 31, 32, 33, 34, 41, 42, and 43, which are formed into curved surfaces with powers, and the forms of the curved surfaces are constituted of those of irrotational symmetry surface forms without rotational symmetry axes both in and out of the surfaces.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリズム光学系に
関し、特に、偏心して配置された反射面により構成され
たパワーを有するプリズム光学系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prism optical system, and more particularly to a prism optical system having power constituted by eccentrically arranged reflecting surfaces.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、小型の反射偏心光学系の周知なも
のとして、特開昭59−84201号のものは、シリン
ドリカル反射面による1次元受光レンズの発明であり、
2次元の撮像はできない。また、特開昭62−1441
27号のものは、上記の発明の球面収差を低減するため
に、同一シリンドリカル面を2回反射に使うものであ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a well-known compact decentering optical system, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-84201 discloses a one-dimensional light receiving lens having a cylindrical reflecting surface.
Two-dimensional imaging is not possible. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-1441
No. 27 uses the same cylindrical surface for twice reflection in order to reduce the spherical aberration of the above invention.

【0003】また、特開昭62−205547号のもの
は、反射面の形状として非球面反射を使うことを示して
いるが、反射面の形状には言及していない。さらに、米
国特許第3,810,221号及び米国特許第3,83
6,931号の2件は、何れもレフレックスカメラのフ
ァインダー光学系に回転対称非球面鏡と対称面を1面し
か持たない面を持ったレンズ系を用いた例を示してい
る。ただし、対称面を1面しか持たない面は、観察虚像
の傾きを補正する目的で利用されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-205547 discloses that an aspherical reflection is used as the shape of the reflecting surface, but does not mention the shape of the reflecting surface. Further, U.S. Pat. No. 3,810,221 and U.S. Pat.
No. 6,931 each show an example in which a finder optical system of a reflex camera uses a lens system having a rotationally symmetric aspherical mirror and a surface having only one plane of symmetry. However, a plane having only one plane of symmetry is used for correcting the inclination of the observed virtual image.

【0004】また、特開平1−257834号(米国特
許第5,274,406号)のものは、背面投影型テレ
ビにおいて、像歪みを補正するために、対称面を1面し
か持たない面を反射鏡に使用した例を示しているが、ス
クリーンへの投影には投影レンズ系が使われ、像歪みの
補正に対称面を1面しか持たない面が使われている。
[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-257834 (US Pat. No. 5,274,406) discloses a rear projection television in which a plane having only one plane of symmetry is used to correct image distortion. Although an example in which the present invention is used for a reflecting mirror is shown, a projection lens system is used for projection onto a screen, and a plane having only one plane of symmetry is used for correcting image distortion.

【0005】また、特開平7−333551号には、観
察光学系としてアナモルフィック面とトーリック面を使
用した裏面鏡タイプの偏心光学系の例が示されている。
しかし、像歪みを含め収差の補正が不十分で撮像光学系
には使用できない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-333551 discloses an example of a back-mirror type decentered optical system using an anamorphic surface and a toric surface as an observation optical system.
However, the correction of aberrations including image distortion is insufficient and cannot be used for an imaging optical system.

【0006】以上の何れの先行技術も、対称面を1面し
か持たない面を使い、折り返し光路に裏面鏡として使用
したものではない。
[0006] None of the above-mentioned prior arts uses a surface having only one symmetrical surface, and does not use a backside mirror in the folded optical path.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術では、光学系を構成する屈折レンズが光軸を軸
とした回転対称面で構成された回転対称光学系であっ
た。
However, in these prior arts, the refracting lens constituting the optical system is a rotationally symmetric optical system constituted by a rotationally symmetric surface about the optical axis.

【0008】また、結像された実像の収差が良好に補正
され、なおかつ、ディストーションが良好に補正されて
いないと、結像された図形等が歪んで写ってしまい、正
しい形状を記録することができなくなってしまう。さら
に、光路が直線になるために、光学系全体が光軸方向に
長くなってしまい、撮像装置が大型になってしまう問題
があった。
If the aberration of the formed real image is corrected well and the distortion is not corrected properly, the formed figure or the like will be distorted, and the correct shape may be recorded. I can no longer do it. Further, since the optical path is straight, the entire optical system becomes longer in the optical axis direction, and there is a problem that the imaging device becomes large.

【0009】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、結像作用を有
し、広い画角においても明瞭で歪みの少ない像を与える
プリズム光学系を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide a prism optical system which has an image forming function and provides a clear and less distorted image even at a wide angle of view. It is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のプリズム光学系は、開口を有し、対物レンズにより
形成された像を正立させる作用を有するプリズム光学系
において、前記プリズム光学系が像正立のため反射面を
有し、該反射面がパワーを有する曲面にて形成されると
共に、前記曲面の形状が、曲面での反射によって発生す
る偏心収差を補正するように、その面内及び面外共に回
転対称軸を有しない非回転対称面形状にて構成されてい
ることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a prism optical system which has an opening and has an effect of erecting an image formed by an objective lens. Has a reflecting surface for image erecting, and the reflecting surface is formed by a curved surface having power, and the shape of the curved surface corrects an eccentric aberration caused by reflection on the curved surface. It is characterized in that it has a non-rotationally symmetric surface shape having no rotation symmetry axis both inside and outside.

【0011】この場合、非回転対称面形状が、対称平面
を1つのみ有し、以下の式によって定義される自由曲面
形状を有することが望ましい。 Z=C2 +C3 y+C4 x +C5 2 +C6 yx+C7 2 +C8 3 +C9 2 x+C10yx2 +C113 +C124 +C133 x+C142 2 +C15yx3 +C164 +C175 +C184 x+C193 2 +C202 3 +C21yx4 +C225 +C236 +C245 x+C254 2 +C263 3 +C272 4 +C28yx5 +C296 +C307 +C316 x+C325 2 +C334 3 +C343 4 +C352 5 +C36yx6 +C377 ・・・・・ ・・・・(a) ただし、Cm (mは2以上の整数)は係数である。
In this case, it is desirable that the non-rotationally symmetric surface shape has only one symmetry plane and has a free-form surface shape defined by the following equation. Z = C 2 + C 3 y + C 4 x + C 5 y 2 + C 6 yx + C 7 x 2 + C 8 y 3 + C 9 y 2 x + C 10 yx 2 + C 11 x 3 + C 12 y 4 + C 13 y 3 x + C 14 y 2 x 2 + C 15 yx 3 + C 16 x 4 + C 17 y 5 + C 18 y 4 x + C 19 y 3 x 2 + C 20 y 2 x 3 + C 21 yx 4 + C 22 x 5 + C 23 y 6 + C 24 y 5 x + C 25 y 4 x 2 + C 26 y 3 x 3 + C 27 y 2 x 4 + C 28 yx 5 + C 29 x 6 + C 30 y 7 + C 31 y 6 x + C 32 y 5 x 2 + C 33 y 4 x 3 + C 34 y 3 x 4 + C 35 y 2 x 5 + C 36 yx 6 + C 37 x 7 ····· ···· (a) provided that, C m (m is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【0012】本発明のもう1つのプリズム光学系は、像
を反転させるための反射面を有するプリズム光学系にお
いて、前記反射面は、光束の入射光路と射出光路とが異
なり、それにより非回転対称な偏心収差が発生するよう
にプリズム光学系内に配置され、前記反射面又は他の反
射面若しくは透過面の中、少なくとも1面の形状が、前
記の非回転対称な偏心収差を補正できるような非回転対
称形状を備えていることを特徴とするものである。
Another prism optical system according to the present invention is a prism optical system having a reflecting surface for inverting an image, wherein the reflecting surface has a different incident light path and an outgoing light path of a light beam, and is thereby non-rotationally symmetric. Is disposed in the prism optical system so that a large eccentric aberration occurs, and at least one of the reflecting surfaces or other reflecting surfaces or transmitting surfaces can correct the non-rotationally symmetric eccentric aberration. It has a non-rotationally symmetric shape.

【0013】この場合、プリズム光学系には4面以上の
反射面と2面以上の透過面が備えられていることが望ま
しい。
In this case, it is desirable that the prism optical system be provided with four or more reflecting surfaces and two or more transmitting surfaces.

【0014】また、本発明のさらにもう1つのプリズム
光学系は、開口と、曲面で構成されたダハプリズムを有
するプリズム光学系において、前記曲面が、その面内及
び面外共に回転対称軸を有しない非回転対称面形状の面
を少なくとも1面有することを特徴とするものである。
Still another prism optical system according to the present invention is a prism optical system having an roof and a roof prism formed of a curved surface, wherein the curved surface does not have a rotationally symmetric axis both in-plane and out-of-plane. It has at least one non-rotationally symmetric surface.

【0015】本発明のさらに別のプリズム光学系は、開
口と、曲面で構成されたポロプリズムを有するプリズム
光学系において、前記曲面が、その面内及び面外共に回
転対称軸を有しない非回転対称面形状の面を少なくとも
1面有することを特徴とするものである。
Still another prism optical system according to the present invention is a prism optical system having an aperture and a Porro prism formed of a curved surface, wherein the curved surface has no rotationally symmetric axis both in-plane and out-of-plane. It is characterized by having at least one symmetric surface.

【0016】以下に、本発明において、上記のような構
成をとる理由と作用について説明する。一般に、倒立プ
リズムとして公知のダハプリズムやポロプリズムは、平
面反射鏡で構成されているため、パワーを持つことはな
い。例えば双眼鏡や地上望遠鏡等は、対物レンズと接眼
レンズの間に倒立プリズムを配置して、対物レンズで形
成される倒立像を正立に直している。
In the following, the reason why the above configuration is adopted in the present invention and the operation thereof will be described. In general, roof prisms and porro prisms known as inverted prisms have no power because they are constituted by plane reflecting mirrors. For example, binoculars, ground telescopes, and the like arrange an inverted prism between an objective lens and an eyepiece lens to rectify an inverted image formed by the objective lens.

【0017】そこで、対物レンズの結像作用を倒立プリ
ズムに負担させることにより、対物レンズを省略して、
構成を簡単にすることができる。例えば、プリズム入射
面と射出面を球面で構成して、プリズムにパワーを持た
せることができる。
Therefore, the objective lens is omitted by imposing the image forming action of the objective lens on the inverted prism.
The configuration can be simplified. For example, the prism entrance surface and exit surface can be configured as spherical surfaces, so that the prism has power.

【0018】しかし、この方法では、Fナンバーを小さ
くしようとすると、入射面と射出面の正のパワーを強く
せざるを得ず、色収差や、球面収差、像面湾曲等の収差
が悪化して、収差の少ない良好な像を得ることができな
かった。
However, in this method, if the F-number is to be reduced, the positive power of the incident surface and the exit surface must be increased, and aberrations such as chromatic aberration, spherical aberration, and field curvature are deteriorated. And a good image with little aberration could not be obtained.

【0019】そこで、本発明は、プリズム光学系のよう
に偏心して配置されている反射面にパワーを持たせてプ
リズム全体のパワーを強くし、かつ、Fナンバーが小さ
く収差の良好に補正されたプリズム光学系を構成するこ
とに成功したものである。
Therefore, according to the present invention, the power of the entire prism is increased by giving power to the reflecting surface arranged eccentrically as in the prism optical system, and the F-number is small and the aberration is well corrected. A prism optical system has been successfully constructed.

【0020】しかし、偏心した面にパワーを持たせるた
めには、従来の回転対称非球面では補正できない偏心に
よる収差が発生する。偏心により発生する収差は、コマ
収差、非点収差、像歪み、像面湾曲等がある。従来のも
のでは、これらの収差を補正するためにトーリック面や
アナモルフィック面等を使用した例はあるが、偏心によ
り発生する非点収差に重点が置かれ、広画角で小型であ
り、かつ、像歪みまで十分な収差補正が行われたものは
なかった。
However, in order to give power to an eccentric surface, an aberration occurs due to eccentricity which cannot be corrected by a conventional rotationally symmetric aspherical surface. Aberrations caused by eccentricity include coma, astigmatism, image distortion, field curvature, and the like. In the prior art, there are examples of using a toric surface or an anamorphic surface to correct these aberrations, but emphasis is placed on astigmatism caused by eccentricity, and a wide angle of view, small size, In addition, there was no one in which sufficient aberration correction was performed up to image distortion.

【0021】これらの収差を同時にしかも良好に補正す
ることは、トーリック面やアナモルフィック面、回転対
称非球面、球面では満足な結果を得られなかった。
Simultaneously and satisfactorily correcting these aberrations could not provide satisfactory results on toric surfaces, anamorphic surfaces, rotationally symmetric aspherical surfaces, and spherical surfaces.

【0022】本発明は、上記収差を同時にしかも良好に
補正するために、面内及び面外共に回転対称軸を有せ
ず、しかも、対称面を1つのみ有する面対称自由曲面を
使用したことを特徴としている。
According to the present invention, in order to simultaneously and satisfactorily correct the above-mentioned aberration, a plane-symmetric free-form surface having no axis of rotational symmetry both in-plane and out-of-plane and having only one plane of symmetry is used. It is characterized by.

【0023】ここで、本発明の自由曲面とは、以下の式
で定義されるものである。 Z=C2 +C3 y+C4 x +C5 2 +C6 yx+C7 2 +C8 3 +C9 2 x+C10yx2 +C113 +C124 +C133 x+C142 2 +C15yx3 +C164 +C175 +C184 x+C193 2 +C202 3 +C21yx4 +C225 +C236 +C245 x+C254 2 +C263 3 +C272 4 +C28yx5 +C296 +C307 +C316 x+C325 2 +C334 3 +C343 4 +C352 5 +C36yx6 +C377 ・・・・・ ・・・・(a) ただし、Cm (mは2以上の整数)は係数である。
Here, the free-form surface of the present invention is defined by the following equation. Z = C 2 + C 3 y + C 4 x + C 5 y 2 + C 6 yx + C 7 x 2 + C 8 y 3 + C 9 y 2 x + C 10 yx 2 + C 11 x 3 + C 12 y 4 + C 13 y 3 x + C 14 y 2 x 2 + C 15 yx 3 + C 16 x 4 + C 17 y 5 + C 18 y 4 x + C 19 y 3 x 2 + C 20 y 2 x 3 + C 21 yx 4 + C 22 x 5 + C 23 y 6 + C 24 y 5 x + C 25 y 4 x 2 + C 26 y 3 x 3 + C 27 y 2 x 4 + C 28 yx 5 + C 29 x 6 + C 30 y 7 + C 31 y 6 x + C 32 y 5 x 2 + C 33 y 4 x 3 + C 34 y 3 x 4 + C 35 y 2 x 5 + C 36 yx 6 + C 37 x 7 ····· ···· (a) provided that, C m (m is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【0024】このような自由曲面を少なくとも1面の反
射作用を有する反射面として使うことにより、偏心方向
をY軸、物点中心を射出して開口中心に向う光軸方向を
Z軸、Y軸及びZ軸と直交する軸をX軸とすると、X軸
上の任意の位置のY方向の傾きを任意に与えることがで
きる。これは、偏心して配置された凹面鏡で発生する像
歪み、特に、X軸方向の像高により変化し、Y軸方向に
発生する像歪みを補正することができる。つまり、結果
として、水平線が弓なりになって観察される像歪みを良
好に補正することが可能となる。
By using such a free-form surface as at least one reflecting surface having a reflecting action, the eccentric direction is the Y axis, the optical axis direction which exits the center of the object point and faces the center of the opening is the Z axis, and the Y axis is the Y axis. Assuming that an axis orthogonal to the Z-axis is the X-axis, an inclination in the Y-direction at an arbitrary position on the X-axis can be arbitrarily given. This can correct image distortion generated by an eccentrically arranged concave mirror, particularly, image distortion that changes depending on the image height in the X-axis direction and occurs in the Y-axis direction. In other words, as a result, it is possible to satisfactorily correct the image distortion observed when the horizontal line is bowed.

【0025】次に、偏心して配置された凹面鏡により発
生する台形の歪みについて説明する。この像歪みは、観
察者眼球からの逆追跡により説明すると、眼球から射出
したX軸方向に広がりを持った光線は、偏心して配置さ
れた凹面鏡に当たって反射されるが、凹面鏡のY軸正の
方向の光線とY軸負側の光線の光路長の違いによりX軸
方向の広がりが大きく異なってから凹面鏡によって反射
される。このため、Y軸正方向の像の大きさとY軸負方
向の像の大きさが異なって結像され、結果として観察像
が台形の歪みを持ってしまったり、軸上においても発生
する偏心によるコマ収差が大きく発生してしまう。
Next, a trapezoidal distortion generated by the concave mirror arranged eccentrically will be described. If this image distortion is explained by the reverse tracking from the observer's eyeball, the light beam having a spread in the X-axis direction emitted from the eyeball is reflected by a concave mirror arranged eccentrically, but is reflected in the positive Y-axis direction of the concave mirror. Due to the difference in the optical path length between the light ray on the negative side of the Y axis and the light ray on the negative side, the spread in the X axis direction is greatly different, and then reflected by the concave mirror. For this reason, the size of the image in the positive Y-axis direction and the size of the image in the negative Y-axis direction are formed differently, and as a result, the observed image has a trapezoidal distortion, or the eccentricity also occurs on the axis. A large coma aberration occurs.

【0026】この歪みとコマ収差に対して、自由曲面を
使うことによって補正することが可能となる。これは、
自由曲面が定義式(a)より明らかなように、Y軸の正
負によってX軸方向に曲率を任意に変えることが可能な
Yの奇数次項とXの偶数次項を持っているためである。
The distortion and coma can be corrected by using a free-form surface. this is,
This is because the free-form surface has an odd-order term of Y and an even-order term of X whose curvature can be arbitrarily changed in the X-axis direction depending on the sign of the Y-axis, as is clear from the definition equation (a).

【0027】次に、偏心して配置された凹面鏡により発
生する回転非対称な像面湾曲について説明する。この像
面湾曲は例えば無限遠の物点から凹面鏡に入射した光線
は、凹面鏡に当たって反射されるが、光線が当たって以
降の像面までの距離は、光線が当たった部分の曲率の半
分である。つまり、偏心して配置された凹面鏡の反射後
の光線の進む方向に対して傾いた像面を形成する。自由
曲面を使うことにより、Y軸上の正負の方向に対して任
意の点のX軸とY軸方向の曲率を任意に与えることがで
きる。これは自由曲面の定義式より明らかなように、Y
軸の正負によって曲率を任意に変えることが可能なYの
奇数次項を持っているためである。これは、偏心して配
置された凹面鏡で発生する回転非対称な像面湾曲、特に
像面の傾きを補正することに対して有効に作用する。
Next, the rotationally asymmetric curvature of field caused by the concave mirror arranged eccentrically will be described. In this curvature of field, for example, a ray of light incident on a concave mirror from an object point at infinity is reflected by the concave mirror, but the distance to the image plane after the ray hits is half the curvature of the part hit by the ray. . That is, an image plane is formed that is inclined with respect to the traveling direction of the light beam after reflection by the concave mirror that is arranged eccentrically. By using a free-form surface, it is possible to arbitrarily give the X-axis and Y-axis directions of curvature at any point in the positive and negative directions on the Y-axis. This is, as is clear from the definition of the free-form surface, Y
This is because it has an odd-order term of Y whose curvature can be arbitrarily changed depending on the sign of the axis. This effectively works for correcting rotationally asymmetric curvature of field generated by the concave mirror arranged eccentrically, particularly for correcting the inclination of the image plane.

【0028】次に、回転対称な像面湾曲について説明す
る。反射鏡により一般的に反射面に沿った像面湾曲が発
生する。本発明のプリズム光学系の場合は、一般には、
上に述べたように凹面鏡と対をなした凸面鏡により像面
湾曲を補正できる構成になっているが、面数が少ないた
めに完全には補正されない。この補正し切れない像面湾
曲を補正するためには、任意の場所で任意の曲率を与え
ることができる自由曲面は、その収差補正上好ましい。
Next, the rotationally symmetric field curvature will be described. The reflecting mirror generally causes a curvature of field along the reflecting surface. In the case of the prism optical system of the present invention, generally,
As described above, the curvature of field is configured to be corrected by the convex mirror paired with the concave mirror, but is not completely corrected because the number of surfaces is small. In order to correct the field curvature that cannot be completely corrected, a free-form surface capable of giving an arbitrary curvature at an arbitrary position is preferable in terms of aberration correction.

【0029】さらに、非点収差に対しては、X軸方向の
曲率とY軸方向の曲率の差を適切に変えることによって
可能となる。
Further, astigmatism can be achieved by appropriately changing the difference between the curvature in the X-axis direction and the curvature in the Y-axis direction.

【0030】さらに好ましくは、光学部品製作性を考慮
すると、自由曲面は必要最低限にすることが望ましい。
そこで、少なくとも3つの面の中の1つの反射面を上記
自由曲面とし、他の面を平面若しくは球面又は偏心した
回転対称面にすることによって製作性を上げることが可
能となる。
More preferably, in consideration of the manufacturability of optical parts, it is desirable that the free-form surface be minimized.
Therefore, manufacturability can be improved by making one of the at least three reflecting surfaces a free-form surface and the other surface a flat surface, a spherical surface, or an eccentric rotationally symmetric surface.

【0031】そして、本発明においては、上記の自由曲
面は少なくとも1面の反射作用を有する反射面に用いら
れ、その場合のその反射面の面形状を、その面内及び面
外共に回転対称軸を有せず、しかも、対称面を1つのみ
有する面対称自由曲面としている。これは、例えば図9
のように座標系をとった場合に、偏心して配置される面
の偏心方向を含む面であるY−Z面が対称面となるよう
な自由曲面とすることで、光線追跡における結像面の像
もそのY−Z面が対称面として両側で対称にすることが
でき、収差補正の労力が大幅に削減できるためである。
In the present invention, the above-mentioned free-form surface is used as at least one reflecting surface having a reflecting action. In this case, the surface shape of the reflecting surface is set to be a rotationally symmetric axis both inside and outside the surface. And a plane-symmetric free-form surface having only one plane of symmetry. This is, for example, FIG.
When a coordinate system is taken as described above, by forming a free-form surface such that the YZ plane, which is a surface including the eccentric direction of the eccentrically arranged surface, is a symmetric surface, the image forming surface in the ray tracing is This is because the image can also be made symmetric on both sides with its YZ plane as the plane of symmetry, and the labor for aberration correction can be greatly reduced.

【0032】なお、本発明における反射作用を有する反
射面には、全反射面、ミラーコート面、半透過反射面等
の反射作用を有する全ての反射面が含まれる。
In the present invention, the reflection surface having a reflection effect includes all reflection surfaces having a reflection effect, such as a total reflection surface, a mirror coat surface, and a semi-transmission reflection surface.

【0033】さて、以上のように、プリズム光学系の少
なくとも1面の反射面に対称面を1つのみ有する面対称
自由曲面を用いた場合に、さらに、以下の条件を満足す
ることによって広画角で、かつ、収差補正の行われたプ
リズム光学系を提供することができる。
As described above, when a plane-symmetric free-form surface having only one symmetric surface is used as at least one reflection surface of the prism optical system, a wide image can be obtained by further satisfying the following conditions. It is possible to provide a prism optical system which is angular and has been subjected to aberration correction.

【0034】まず、上述の定義に従ってX軸、Y軸、Z
軸が決まったとき、物体中心を射出し、開口中心を通過
し、結像面に入射する光線を軸上主光線とし、各反射面
の有効領域の面形状のY方向最大と最小、X方向最大の
部分を次の表−1のように定める。
First, the X axis, Y axis, Z
When the axis is determined, the ray that exits the center of the object, passes through the center of the aperture, and enters the imaging plane is defined as the axial principal ray, and the maximum and minimum in the Y direction and the X direction in the effective area of each reflecting surface. The maximum part is determined as shown in Table 1 below.

【0035】 [0035]

【0036】すなわち、上記の表−1中に記載したよう
に、軸上主光線が当たる部分をとし、上側の有効領域
最大の部分を、横方向最大の領域を、下側の有効領
域最大の部分をとする。そして、この有効領域での各
面の形状を定義する式(Z軸を面の軸として表した式、
あるいは、その面を偏心がないとして、Z=f(X,
Y)の形式で表した式)のこれらの部分〜、での
面の偏心方向に当たるY軸方向の傾きをそれぞれDY1
〜DY3、DY5、曲率をそれぞれCY1〜CY3、C
Y5とする。また、それと直交するX軸方向の傾きをそ
れぞれDX1〜DX3、DX5、曲率をそれぞれCX1
〜CX3、CX5とする。
That is, as described in Table 1 above, the portion where the axial chief ray hits is defined as the upper effective region maximum portion, the lateral maximum region is defined as the lower effective region maximum region. And the part. Then, an expression defining the shape of each surface in this effective area (an expression in which the Z axis is expressed as an axis of the surface,
Alternatively, assuming that the surface has no eccentricity, Z = f (X,
The inclination in the Y-axis direction, which corresponds to the eccentric direction of the surface, in these parts of the expression (1) to (5) in the form of Y) is represented by DY1.
DY3, DY5, and the curvature are CY1 to CY3, C, respectively.
Let it be Y5. Also, the inclination in the X-axis direction orthogonal to the above is DX1-DX3, DX5, respectively, and the curvature is CX1, respectively.
To CX3 and CX5.

【0037】本発明が対象とする倒立プリズムの実例と
して、まず、図9に概略の形状を示したダハプリズムの
一種であるシュミットプリズムを取り上げて、偏心して
配置される面について検討する。このプリズム光学系5
は、第1プリズム3と第2プリズム4を近接して配置さ
れてなるもので、入射開口1の中心を原点として(後記
する実施例1では第1プリズム3の第1面31上に開口
があり、この中心を原点としているが、実施例2では開
口は第1プリズム3と第2プリズム4の間の仮想面上に
位置するので、この実施例2では第1プリズム3の第1
面31の面頂位置を原点としている。)、その中心を通
る軸を光軸2とするとき、開口1から光軸2に進む方向
をZ軸方向、このZ軸に直交し開口1中心を通り、光線
がプリズム光学系5によって折り曲げられる面内の方向
をY軸方向、Z軸、Y軸に直交し開口1中心を通る方向
をX軸方向とし、開口1からプリズム光学系5に向かう
方向をZ軸の正方向、光軸2から第2プリズム4の方向
をY軸の正方向、そして、これらZ軸、Y軸と右手系を
構成する方向をX軸の正方向とする。
As an actual example of an inverted prism to which the present invention is applied, first, a Schmidt prism, which is a kind of roof prism whose schematic shape is shown in FIG. This prism optical system 5
The first prism 3 and the second prism 4 are arranged close to each other, and the center of the entrance aperture 1 is set as the origin (in the first embodiment described later, the aperture is formed on the first surface 31 of the first prism 3). In the second embodiment, since the opening is located on a virtual plane between the first prism 3 and the second prism 4, the center is set as the origin.
The origin is the top position of the surface 31. When the axis passing through the center is the optical axis 2, the direction from the aperture 1 to the optical axis 2 is the Z-axis direction, and the light beam is bent by the prism optical system 5 through the center of the aperture 1 orthogonal to the Z axis. The direction in the plane is orthogonal to the Y-axis direction, the Z-axis, and the Y-axis, and the direction passing through the center of the opening 1 is defined as the X-axis direction. The direction from the opening 1 toward the prism optical system 5 is defined as the positive direction of the Z-axis. The direction of the second prism 4 is defined as the positive direction of the Y axis, and the direction forming the right-handed system with the Z axis and the Y axis is defined as the positive direction of the X axis.

【0038】このプリズム光学系5の第1プリズム3
は、透過面の第1面31、反射面と透過面を兼ねる第2
面32、反射面の第3面33の3面からなり、第2プリ
ズム4は、透過面と反射面を兼ねる第1面41、反射面
と透過面を兼ねる第2面42、ダハ面からなる第3面4
3の3面(ダハ面を2面と数える場合は4面)からなる
もので、物体から射出し、開口1を通って第1プリズム
3の第1面31から入射した光は、第2面32で反射さ
れ、次いで第3面33で反射され、今度は第2面32を
透過して、第1プリズム3から射出し、その第2面32
と対向している第2プリズム4の第1面41から第2プ
リズム4内に入射、第2面42で反射され、次いで第3
面43で反射され、今度は第1面41で反射され、最後
に第2面42を透過して、光軸2に沿って射出するもの
である。
The first prism 3 of the prism optical system 5
Is a first surface 31 of a transmission surface, and a second surface 31 which also serves as a reflection surface and a transmission surface.
The second prism 4 includes a first surface 41 serving also as a transmission surface and a reflection surface, a second surface 42 serving also as a reflection surface and a transmission surface, and a roof surface. Third surface 4
The light exiting from the object, passing through the aperture 1 and entering from the first surface 31 of the first prism 3 is the second surface of the second prism 3 (three surfaces when the roof surface is counted as two surfaces). 32, then reflected at the third surface 33, this time passing through the second surface 32, exiting from the first prism 3, and its second surface 32
The light enters the second prism 4 from the first surface 41 of the second prism 4 facing the second prism 4, is reflected by the second surface 42, and
The light is reflected by the surface 43, then reflected by the first surface 41, finally transmitted through the second surface 42, and exits along the optical axis 2.

【0039】ところで、Y軸方向を上下方向として、物
体中心のZ軸方向の軸上主光線が対象面と交差する部分
で、その面の形状を定義する式の面の偏心方向に垂直な
方向に当たるX軸と面の法線を含む面内での曲率をCX
2とし、偏心方向に当たるY軸と面の法線を含む面内で
の曲率をCY2とするとき、プリズム光学系中の少なく
とも1つの面でのCX2とCY2の比をCX2/CY2
とすると、 CX2/CY2<0 ・・・(1−1) なる条件式を満足することが望ましい。
By the way, with the Y-axis direction as the up-down direction, the direction perpendicular to the eccentric direction of the surface in the equation that defines the shape of the surface at the portion where the axial chief ray in the Z-axis direction at the center of the object intersects the target surface. The curvature in the plane including the X axis corresponding to and the normal of the plane is expressed as CX
Assuming that the curvature in a plane including the Y axis corresponding to the eccentric direction and the normal to the plane is CY2, the ratio of CX2 to CY2 on at least one plane in the prism optical system is CX2 / CY2.
Then, it is desirable to satisfy the following conditional expression: CX2 / CY2 <0 (1-1)

【0040】これは、偏心して配置されている反射面で
非点収差の発生を少なくするために必要となる条件であ
る。球面の場合、CX2/CY2=1となるが、偏心し
て配置された球面では、像歪みを初め、非点収差、コマ
収差等が大きく発生する。そのため、球面のみで偏心面
を構成すると、軸上において非点収差を補正することが
困難になり、視野中心においても鮮明な観察像を観察す
ることが難しくなる。これらを補正するためには、プリ
ズム光学系中最も大きな反射屈折力を持つ反射面を対称
面を1面しか持たない面で構成し、なお、かつ、上記条
件式(1−1)を満足する反射面を少なくとも1面配置
することにより、初めて軸上においても非点収差のない
観察像を観察することが可能となる。
This is a condition necessary to reduce the occurrence of astigmatism on the decentered reflecting surface. In the case of a spherical surface, CX2 / CY2 = 1, but a spherical surface arranged eccentrically generates large image distortion, astigmatism, coma, and the like. Therefore, when the eccentric surface is formed only by the spherical surface, it becomes difficult to correct the astigmatism on the axis, and it becomes difficult to observe a clear observation image even at the center of the visual field. In order to correct these, the reflecting surface having the largest reflecting and refracting power in the prism optical system is constituted by a surface having only one symmetric surface, and also satisfies the conditional expression (1-1). By arranging at least one reflecting surface, it is possible to observe an observation image without astigmatism even on an axis for the first time.

【0041】さらに好ましくは、前記条件式を満足する
少なくとも2面の反射面で構成することが重要となる。
さらに好ましくは、前記条件式を満足する少なくとも3
面の反射面で構成することが重要となる。
More preferably, it is important that at least two reflecting surfaces satisfy the above-mentioned conditional expression.
More preferably, at least 3 that satisfies the conditional expression is satisfied.
It is important to configure the surface with a reflective surface.

【0042】また、第2プリズムの射出面を兼ねる第1
反射面が上記条件式を満足することが重要である。これ
は、第1プリズムの第2反射面で発生する像面湾曲収差
を第2プリズムの第1反射面で発生する像面湾曲収差で
お互いに補正して、キャンセルするために重要となる。
The first prism, which also serves as the exit surface of the second prism,
It is important that the reflecting surface satisfies the above conditional expression. This is important for correcting the field curvature aberration generated on the second reflection surface of the first prism with the field curvature aberration generated on the first reflection surface of the second prism, and canceling each other.

【0043】さらに好ましくは、上記条件式は、2回の
反射をする第1プリズムと3回以上の反射をする第2プ
リズムのそれぞれに配置されていることが重要である。
これは、第1プリズムと第2プリズムで良好に非点収差
と像歪みを補正するために必要となる条件式である。
More preferably, it is important that the above-mentioned conditional expression is arranged in each of the first prism that makes two reflections and the second prism that makes three or more reflections.
This is a conditional expression required for the first prism and the second prism to properly correct astigmatism and image distortion.

【0044】さらに好ましくは、前記2つの面は、第1
プリズム第2面と第2プリズム第1面に配置されること
がより望ましい。これは、この2つの面がお互いに近接
して配置され、かつ、光線の入射角度が略同じになって
いるために、収差の発生が等しいためである。
[0044] More preferably, said two surfaces are of the first type.
More desirably, they are arranged on the prism second surface and the second prism first surface. This is because the two surfaces are arranged close to each other, and the incidence angles of the light beams are substantially the same, so that the occurrence of aberration is equal.

【0045】次に、第1プリズムの第2反射面のパワー
について説明する。この面のY軸方向焦点距離をFY1-
2 とし、光学系全体の焦点距離をfとするとき、 |FY1-2 /f|<1 ・・・(2−1) なる条件式を満足することが、収差補正上好ましい。
Next, the power of the second reflecting surface of the first prism will be described. The focal length of this surface in the Y-axis direction is
Assuming that the focal length of the entire optical system is f, it is preferable from the viewpoint of aberration correction that the following conditional expression is satisfied: | FY1-2 / f | <1 (2-1)

【0046】上記条件式(2−1)の上限の1を越える
と、第1プリズムの第2反射面のパワーが弱くなり、焦
点距離が延びるので、像面湾曲を補正する面の補正効果
が少なくなり、本発明の場合は中心で凸の像面湾曲が補
正できなくなる。
If the upper limit of 1 to condition (2-1) is exceeded, the power of the second reflecting surface of the first prism is weakened and the focal length is extended, so that the effect of correcting the surface for correcting field curvature is reduced. In the case of the present invention, the curvature of field convex at the center cannot be corrected.

【0047】さらに好ましくは、前記第1プリズムの第
2反射面のパワーは、Y軸方向においては収束作用の正
反射面であることが重要である。この面のY軸方向のパ
ワーを正にすることにより、プリズム光学系の主点間隔
を短くすることが可能となり、小型の結像光学系を構成
する場合に重要である。
More preferably, it is important that the power of the second reflection surface of the first prism is a regular reflection surface having a converging function in the Y-axis direction. By making the power of this surface in the Y-axis direction positive, the interval between the principal points of the prism optical system can be shortened, which is important when a compact imaging optical system is configured.

【0048】さらに好ましくは、前記第1プリズムの第
2反射面のパワーは、X軸方向においては発散作用の負
反射面であることが重要である。この面のX軸方向のパ
ワーを負にすることにより、収差補正上良い結果を得
る。
More preferably, it is important that the power of the second reflection surface of the first prism is a negative reflection surface having a diverging effect in the X-axis direction. By making the power of this surface in the X-axis direction negative, a good result in aberration correction can be obtained.

【0049】次に、第2プリズムの第1反射面のパワー
について説明する。この面のY軸方向焦点距離をFY2-
1 とし、光学系全体の焦点距離をfとするとき、 |FY2-1 /f|<1 ・・・(3−1) なる条件式を満足することが、収差補正上好ましい。
Next, the power of the first reflecting surface of the second prism will be described. The focal length in the Y-axis direction of this surface is
When the focal length of the entire optical system is f, it is preferable from the viewpoint of aberration correction that the following conditional expression is satisfied: | FY2-1 / f | <1 (3-1)

【0050】上記条件式(3−1)の上限の1を越える
と、前記面のパワーが弱くなり、焦点距離が延びるの
で、像面湾曲を補正する面の補正効果が少なくなり、本
発明の場合は中心で凸の像面湾曲が補正できなくなる。
If the upper limit of 1 to condition (3-1) is exceeded, the power of the surface is weakened and the focal length is extended, so that the effect of correcting the surface for correcting the curvature of field is reduced. In this case, it is impossible to correct the curvature of field convex at the center.

【0051】さらに好ましくは、前記第2プリズムの第
1反射面のパワーは、Y軸方向においては発散作用の負
反射面であることが重要である。この面のY軸方向のパ
ワーを負にすることにより、プリズム光学系の主点間隔
を短くすることが可能となり、小型の結像光学系を構成
する場合に重要である。
More preferably, it is important that the power of the first reflection surface of the second prism is a negative reflection surface having a diverging effect in the Y-axis direction. By making the power of this surface in the Y-axis direction negative, the interval between the principal points of the prism optical system can be shortened, which is important when a compact imaging optical system is configured.

【0052】さらに好ましくは、前記第2プリズムの第
1反射面のパワーは、X軸方向においては収束作用の正
反射面であることが重要である。この面のX軸方向のパ
ワーを正にすることにより、収差補正上良い結果を得
る。
More preferably, it is important that the power of the first reflecting surface of the second prism is a regular reflecting surface having a converging function in the X-axis direction. By making the power of this surface in the X-axis direction positive, a good result in aberration correction can be obtained.

【0053】次に、第2プリズムの第3反射面のパワー
について説明する。この面のY軸方向焦点距離をFY2-
3 とし、光学系全体の焦点距離をfとするとき、 |FY2-3 /f|<1 ・・・(4−1) なる条件式を満足することが、収差補正上好ましい。
Next, the power of the third reflecting surface of the second prism will be described. The focal length in the Y-axis direction of this surface is
When the focal length of the entire optical system is f, it is preferable from the viewpoint of aberration correction that the following conditional expression is satisfied: | FY2−3 / f | <1 (4-1)

【0054】上記条件式(4−1)の上限の1を越える
と、第2プリズムの第3反射面のパワーが弱くなり、焦
点距離が延びるので、像面湾曲を補正する面の補正効果
が少なくなり、本発明の場合は中心で凸の像面湾曲が補
正できなくなる。
If the upper limit of 1 to condition (4-1) is exceeded, the power of the third reflecting surface of the second prism is weakened and the focal length is extended, so that the effect of correcting the surface for correcting the field curvature is reduced. In the case of the present invention, the curvature of field convex at the center cannot be corrected.

【0055】さらに好ましくは、前記第2プリズムの第
3反射面のパワーは、Y軸方向においては収束作用の正
反射面であることが重要である。この面のY軸方向のパ
ワーを正にすることにより、プリズム光学系の主点間隔
を短くすることが可能となり、小型の結像光学系を構成
する場合に重要である。
More preferably, it is important that the power of the third reflecting surface of the second prism be a regular reflecting surface having a converging function in the Y-axis direction. By making the power of this surface in the Y-axis direction positive, the interval between the principal points of the prism optical system can be shortened, which is important when a compact imaging optical system is configured.

【0056】さらに好ましくは、前記第2プリズムの第
3反射面のパワーは、X軸方向においては発散作用の負
反射面であることが重要である。この面のX軸方向のパ
ワーを負にすることにより、収差補正上良い結果を得
る。
More preferably, it is important that the power of the third reflecting surface of the second prism is a negative reflecting surface having a diverging effect in the X-axis direction. By making the power of this surface in the X-axis direction negative, a good result in aberration correction can be obtained.

【0057】次に、各面のパワー配置についての条件を
説明する。第1プリズム第1反射面、第1プリズム第2
反射面、第2プリズム第1反射面、第2プリズム第3反
射面のX、Y方向のパワーをそれぞれ、CX1-1 、CX
1-2 、CX2-1 、CX2-3 と、CY1-1 、CY1-2 、C
Y2-1 、CY2-3 とするとき、上記4つの反射面の中、
任意の3つの反射面のパワーが正−負−正のパワー配置
になっていることが重要である。この条件は、一般の回
転対称光学系のトリプレットタイプと同じに、像面湾曲
とコマ収差の補正に効果があり、良好な収差補正を行う
ことが可能となる。
Next, conditions for the power arrangement of each surface will be described. First prism first reflecting surface, first prism second
The powers in the X and Y directions of the reflection surface, the second prism first reflection surface, and the second prism third reflection surface are denoted by CX1-1 and CX, respectively.
1-2, CX2-1, CX2-3 and CY1-1, CY1-2, C
When Y2-1 and CY2-3 are used, among the above four reflecting surfaces,
It is important that the power of any three reflecting surfaces has a positive-negative-positive power arrangement. This condition is effective in correcting field curvature and coma aberration, and can perform excellent aberration correction, as in the case of a general rotation-symmetric optical system triplet type.

【0058】さらに好ましくは、このX方向の曲率が、
CX1-1 、CX1-2 、CX2-1 、Y方向の曲率が、CY
1-2 、CY2-1 、CY2-3 の反射面に配置されることが
好ましい。
More preferably, the curvature in the X direction is
CX1-1, CX1-2, CX2-1, the curvature in the Y direction is CY
1-2, CY2-1, and CY2-3 are preferably disposed on the reflecting surfaces.

【0059】次に、偏心により発生する非対称な像歪み
の発生をより少なくするための条件を説明する。次に述
べる条件式を満足することにより、水平方向の直線が弓
なりに結像する像歪みの発生と軸上でも発生するコマ収
差を少なくすることが可能となる。この条件は、少なく
とも1つ以上の反射面の軸上主光線が当たる部分、有
効域右端部分での面の形状を定義する式の面の偏心方
向に当たるY軸方向の面の傾きをDY2、DY5とし、
かつ、面の定義式のZ軸負の方向から光線が面に入射
し、Z軸負の方向に反射して行くようにZ軸を定義した
とき、(実施例のZ軸の方向にあわせると)第1プリズ
ム第1反射面のDY5とDY2の差をDY1-1 、第1プ
リズム第2反射面のDY5とDY2の差をDY1-2 とす
るとき、 0<DY1-1 ・・・(5−1) DY1-2 >0 ・・・(5−2) なる条件式の何れか1つを満足することが、収差補正上
好ましい。
Next, conditions for reducing the occurrence of asymmetric image distortion caused by eccentricity will be described. By satisfying the following conditional expression, it is possible to reduce the occurrence of image distortion in which a straight line in the horizontal direction is formed in an arc shape and the coma aberration generated even on the axis. The condition is that the inclination of the surface in the Y-axis direction, which corresponds to the eccentric direction of the surface of the expression defining the shape of the surface at the right end portion of the effective area, is defined as DY2, DY5. age,
Also, when the Z-axis is defined such that light rays enter the surface from the negative direction of the Z-axis in the definition formula of the surface and are reflected in the negative direction of the Z-axis, (according to the Z-axis direction of the embodiment, ) When the difference between DY5 and DY2 of the first prism first reflection surface is DY1-1 and the difference between DY5 and DY2 of the first prism second reflection surface is DY1-2, 0 <DY1-1 (5) -1) DY1-2> 0 (5-2) It is preferable from the viewpoint of aberration correction to satisfy any one of the conditional expressions.

【0060】上記条件式(5−1)の下限の0、(5−
2)の下限の0を越えると、有効領域内の右中央部のY
方向の傾きが適切ではなくなり、弓なりの像面湾曲の発
生や軸上のコマ収差を補正し切れなくなる。
The lower limit of condition (5-1), 0, (5-
If the lower limit of 0 in 2) is exceeded, Y at the right center in the effective area
The inclination of the direction is not appropriate, and it is impossible to correct the occurrence of bow-like field curvature and the on-axis coma.

【0061】さらに好ましくは、 0.001<DY1-1 ・・・(5−3) DY1-2 >0.001 ・・・(5−4) なる条件式の何れか1つを満足することが、収差補正上
好ましい。
More preferably, one of the following conditional expressions is satisfied: 0.001 <DY1-1 (5-3) DY1-2> 0.001 (5-4) This is preferable for aberration correction.

【0062】さらに好ましくは、上記条件式の全てを満
足することがさらに好ましい。
More preferably, it is more preferable to satisfy all of the above conditional expressions.

【0063】次に、第1プリズム第2反射面と第2プリ
ズム第1反射面の焦点距離をY軸に関して、FY1-2 、
FY2-1 とするとき、 0.5<|FY1-2 /FY2-1 |<10 ・・・(6−1) なる条件を満足することが収差補正上好ましい。
Next, the focal lengths of the first prism second reflecting surface and the second prism first reflecting surface are represented by FY1-2,
When FY2-1 is satisfied, it is preferable from the viewpoint of aberration correction to satisfy the following condition: 0.5 <| FY1-2 / FY2-1 | <10 (6-1)

【0064】上記条件式の上限の10と下限の0.5を
越えると、結像光学系の中で比較的強い反射屈折力を持
つ近接して配置された2つの反射面のパワー配置が適切
ではなくなり、像面全体で広く平坦な像を結像すること
ができなくなってしまう。
If the upper limit of 10 and the lower limit of 0.5 of the above conditional expression are exceeded, the power arrangement of two closely arranged reflecting surfaces having a relatively strong reflecting and refracting power in the imaging optical system is appropriate. However, it becomes impossible to form a wide and flat image over the entire image plane.

【0065】さらに好ましくは、 0.8<|FY1-2 /FY2-1 |<5 ・・・(6−2) なる条件式を満足することが重要であり、さらに好まし
くは、 1<|FY1-2 /FY2-1 |<2 ・・・(6−3) なる条件式を満足することが重要である。
More preferably, it is important to satisfy the following conditional expression: 0.8 <| FY1-2 / FY2-1 | <5 (6-2), and more preferably, 1 <| FY1 -2 / FY2-1 | <2 (6-3) It is important to satisfy the following conditional expression.

【0066】上記条件式(6−2)、(6−3)は共
に、Fナンバーがそれぞれ10以下、5以下等明るい光
学系を構成する場合において良好な像を得るために必要
なものである。
Both of the conditional expressions (6-2) and (6-3) are necessary for obtaining a good image when a bright optical system having an F-number of 10 or less and 5 or less is formed. .

【0067】次に、プリズム光学系の中で特に強い反射
屈折力を持つ面では、さらに以下に述べる条件式を満足
することが重要になる。これは、偏心して配置された対
称面を1面しか持たない面で発生する収差の全てをバラ
ンス良く補正すると共に、像面の傾きを少なく配置する
ために重要な条件である。特にこの条件式は、本発明の
ように、偏心して配置された凹面鏡を2枚使用する光学
系においては、特に重要となる。
Next, on the surface of the prism optical system having particularly strong reflection and refracting power, it is important to further satisfy the following conditional expression. This is an important condition for correcting all aberrations generated on a surface having only one symmetrical surface eccentrically arranged in a well-balanced manner and for arranging the image plane with a small inclination. This conditional expression is particularly important in an optical system using two decentered concave mirrors as in the present invention.

【0068】光学系中の少なくとも1つの反射面で軸上
主光線が反射する上下の部分の有効領域、の部分の
X方向の曲率CX1、CX3の差をCX3−CX1と
し、第1プリズム第1反射面のCX3−CX1をCX3-
1(1-1)、第1プリズム第2反射面のCX3−CX1をC
X3-1(1-2)、第2プリズム第1反射面のCX3−CX1
をCX3-1(2-1)とするとき、 0<CX3-1(1-1)<0.01 (1/mm) ・・・(7−1) −0.01<CX3-1(1-2)<0 (1/mm) ・・・(7−2) 0<CX3-1(2-1)<0.01 (1/mm) ・・・(7−3) なる条件式の何れか1つを満足することが、収差補正上
好ましい。
The difference between the curvatures CX1 and CX3 in the X direction of the upper and lower portions where the axial principal ray is reflected by at least one reflection surface in the optical system is CX3-CX1, and the first prism first CX3-CX1 on the reflective surface is replaced with CX3-
1 (1-1), CX3-CX1 of the first prism second reflection surface is C
X3-1 (1-2), CX3-CX1 of the second prism first reflection surface
Where CX3-1 (2-1), 0 <CX3-1 (1-1) <0.01 (1 / mm) (7-1) -0.01 <CX3-1 (1 -2) <0 (1 / mm) (7-2) 0 <CX3-1 (2-1) <0.01 (1 / mm) (7-3) It is preferable to satisfy at least one of them for aberration correction.

【0069】上記条件式(7−1)〜(7−3)の上限
と下限を越えると、有効領域内の面のX方向の曲率が大
きく異なりすぎ、高次コマ収差の補正が光学系全体で過
剰になってしまう。また、これら差が0では逆に高次コ
マ収差の発生が補正できなくなる。
If the upper and lower limits of the conditional expressions (7-1) to (7-3) are exceeded, the curvature in the X direction of the surface in the effective area will be too different, and the correction of the high-order coma aberration will be difficult in the entire optical system. Would be excessive. On the other hand, if these differences are 0, the occurrence of high-order coma cannot be corrected.

【0070】さらに好ましくは、前記の少なくとも2つ
の反射面が共に上記条件式を満足することが重要であ
る。
More preferably, it is important that both of the at least two reflecting surfaces satisfy the above conditional expression.

【0071】さらに好ましくは、前記3つの反射面が共
に上記条件式を満足することが重要である。
More preferably, it is important that all of the three reflecting surfaces satisfy the above conditional expression.

【0072】次に、プリズム光学系の中で特に強い反射
屈折力を持つ面では、さらに、以下に述べる条件式を満
足することが重要になる。これは、前記(7−1)〜
(7−3)の条件式と同様に、偏心して配置された対称
面を1面しか持たない面で発生する収差の全てをバラン
ス良く補正すると共に、像面の傾きを少なく配置するた
めに重要な条件である。特に、この条件式は、本発明の
ように偏心して配置された凹面鏡を2枚使用する光学系
においては、特に重要となる。
Next, on the surface of the prism optical system having particularly strong reflection and refracting power, it is important to further satisfy the following conditional expression. This corresponds to the above (7-1)-
Similarly to the conditional expression (7-3), it is important to correct all aberrations occurring on a surface having only one symmetrical surface eccentrically arranged in a well-balanced manner and to reduce the inclination of the image plane. Conditions. In particular, this conditional expression is particularly important in an optical system using two concave mirrors arranged eccentrically as in the present invention.

【0073】光学系中の少なくとも1つの反射面で軸上
主光線が反射する上下の部分の有効領域、の部分の
X方向の曲率CY1、CY3の差をCX3−CX1と
し、第1プリズム第2反射面のCY3−CY1をCY3-
1(1-2)、第2プリズム第1反射面のCY3−CY1をC
Y3-1(2-1)、第2プリズム第2反射面のCY3−CY1
をCY3-1(2-2)とするとき、 0<CY3-1(1-2)<0.01 (1/mm) ・・・(8−1) −0.01<CY3-1(1-1)<0 (1/mm) ・・・(8−2) 0<CY3-1(2-2)<0.01 (1/mm) ・・・(8−3) なる条件式の何れか1つを満足することが、収差補正上
好ましい。
The difference between the curvatures CY1 and CY3 in the X direction of the upper and lower portions where the axial principal ray is reflected by at least one reflection surface in the optical system is CX3-CX1, and the first prism second CY3-CY1 on the reflective surface is replaced by CY3-
1 (1-2), CY3-CY1 of the second prism first reflection surface is C
Y3-1 (2-1), CY3-CY1 of the second prism second reflection surface
Where CY3-1 (2-2), 0 <CY3-1 (1-2) <0.01 (1 / mm) (8-1) -0.01 <CY3-1 (1 -1) <0 (1 / mm) (8-2) 0 <CY3-1 (2-2) <0.01 (1 / mm) (8-3) It is preferable to satisfy at least one of them for aberration correction.

【0074】上記条件式(8−1)〜(8−3)の上限
と下限を越えると、有効領域内の面のY方向の曲率が大
きく異なりすぎ、高次コマ収差の補正が光学系全体で過
剰になってしまう。また、これら差が0では逆に高次コ
マ収差の発生が補正できなくなる。
If the upper and lower limits of the conditional expressions (8-1) to (8-3) are exceeded, the curvature of the surface in the effective area in the Y direction is too different, and the correction of the high-order coma aberration is performed in the entire optical system. Would be excessive. On the other hand, if these differences are 0, the occurrence of high-order coma cannot be corrected.

【0075】さらに好ましくは、前記少なくとも2つの
反射面が共に上記条件式を満足することが重要である。
More preferably, it is important that both of the at least two reflecting surfaces satisfy the above conditional expression.

【0076】さらに好ましくは、前記3つの反射面が共
に上記条件式を満足することが重要である。
More preferably, it is important that all of the three reflecting surfaces satisfy the above conditional expression.

【0077】さて、以上の条件(1−1)から(8−
3)については、結像光学系を構成する何れかの反射面
の面形状を、その面内及び面外共に回転対称軸を有せ
ず、しかも、対称面を1つのみ有する面対称自由曲面だ
けでなく、その面内及び面外共に回転対称軸を有しない
アナモルフィック面で形成した場合にも、すなわち、そ
の面内及び面外共に回転対称軸を有しない非回転対称面
形状にした何れの場合にも適用できる。
The conditions (1-1) to (8-
Regarding 3), the surface shape of any of the reflecting surfaces constituting the image forming optical system is a plane-symmetric free-form surface having no rotationally symmetric axis both in-plane and out-of-plane, and having only one plane of symmetry. Not only that, when formed on an anamorphic surface that does not have a rotationally symmetric axis both inside and outside the plane, that is, a non-rotationally symmetric surface shape that does not have a rotationally symmetric axis both inside and outside the plane. It can be applied to both cases.

【0078】以上のダハプリズムの一種であるシュミッ
トプリズムにおいては、第2プリズム第2反射面をダハ
面にすることによって、倒立像を得ることが可能とな
り、光学系に結像レンズを配置することなく、倒立像を
本発明のプリズム光学系で得ることが可能となる。
In the above-mentioned Schmidt prism, which is a kind of roof prism, by making the second prism second reflection surface a roof surface, an inverted image can be obtained without using an imaging lens in the optical system. , An inverted image can be obtained by the prism optical system of the present invention.

【0079】次に、本発明が対象とする倒立プリズムの
別の例として、図10に概略の形状を示したポロプリズ
ムを取り上げて、偏心して配置される面について検討す
る。このプリズム光学系5は、第1プリズム3と第2プ
リズム4が近接して配置されてなるもので、座標系は第
1プリズム3と第2プリズム4で別々に定められ、第1
プリズム3の座標系は、入射開口1の中心を原点として
(後記する実施例3、4では第2プリズム4の第1面4
1上に開口があるので、第1プリズム3の第1面31の
面頂位置を原点としている。)、その中心を通る軸を光
軸2とするとき、開口1から光軸2に進む方向をZ軸方
向、このZ軸に直交し開口1中心を通り、光線が第1プ
リズム3によって折り曲げられる面内の方向をY軸方
向、Z軸、Y軸に直交し開口1中心を通る方向をX軸方
向とし、開口1から第1プリズム3に向かう方向をZ軸
の正方向、光軸2から第2プリズム4の方向をY軸の正
方向、そして、これらZ軸、Y軸と右手系を構成する方
向をX軸の正方向とする。そして、第2プリズム4の座
標系は、第1プリズム3の座標系をZ軸の周りで反時計
方向に90°回転させたものとしている(第2プリズム
4の座標系の原点は、後記する実施例3、4の場合は、
第1プリズム3の座標系と同じにしている。)。
Next, as another example of the inverted prism to which the present invention is applied, a porro prism whose shape is schematically shown in FIG. The prism optical system 5 includes a first prism 3 and a second prism 4 arranged close to each other, and a coordinate system is separately defined by the first prism 3 and the second prism 4.
The coordinate system of the prism 3 has the origin at the center of the entrance aperture 1 (in the third and fourth embodiments described later, the first surface 4 of the second prism 4).
Since there is an opening on the top 1, the origin is set at the top of the first surface 31 of the first prism 3. If the axis passing through the center is the optical axis 2, the direction from the aperture 1 to the optical axis 2 is the Z-axis direction, and the light beam is bent by the first prism 3 through the center of the aperture 1 orthogonal to the Z axis. The direction in the plane is the Y-axis direction, the Z-axis, the direction orthogonal to the Y-axis and passing through the center of the opening 1 is the X-axis direction, the direction from the opening 1 to the first prism 3 is the positive direction of the Z-axis, and the direction from the optical axis 2 is The direction of the second prism 4 is defined as the positive direction of the Y axis, and the direction forming the right-handed system with the Z axis and the Y axis is defined as the positive direction of the X axis. The coordinate system of the second prism 4 is obtained by rotating the coordinate system of the first prism 3 by 90 ° counterclockwise around the Z axis (the origin of the coordinate system of the second prism 4 will be described later). In the case of Examples 3 and 4,
The coordinate system is the same as that of the first prism 3. ).

【0080】このプリズム光学系5の第1プリズム3
は、透過面の第1面31、反射面の第2面32、反射面
の第3面33、透過面の第4面34の4面からなり、第
2プリズム4も、透過面の第1面41、反射面の第2面
42、反射面の第3面43、透過面の第4面44の4面
からなるもので、物体から射出し、開口1を通って第1
プリズム3の第1面31から入射した光は、第2面3
2、第3面33で反射され、第4面34を透過して第1
プリズム3から射出し、その第4面44と対向している
第2プリズム4の第1面41から第2プリズム4内に入
射、第2面42、第3面43で反射され、最後に第4面
44を透過して射出するものである。
The first prism 3 of the prism optical system 5
Is composed of a first surface 31 of a transmission surface, a second surface 32 of a reflection surface, a third surface 33 of a reflection surface, and a fourth surface 34 of a transmission surface. The second prism 4 also has a first surface of the transmission surface. A surface 41, a second surface 42 of the reflection surface, a third surface 43 of the reflection surface, and a fourth surface 44 of the transmission surface.
The light incident from the first surface 31 of the prism 3
2. The first light is reflected by the third surface 33 and transmitted through the fourth surface 34,
The light exits from the prism 3, enters the second prism 4 from the first surface 41 of the second prism 4 opposed to the fourth surface 44, is reflected by the second surface 42 and the third surface 43, and finally passes through the fourth surface 44. The light is emitted through the four surfaces 44.

【0081】この場合、開口をプリズム光学系の物体側
に配置する場合には、倍率色収差の発生を少なくするた
めに、透過面のパワーを少なくする必要がある。プリズ
ム光学系の透過面の焦点距離の最小のものをFtmin、反
射面の焦点距離の最小のものをFrminとするとき、 |2×Ftmin|>|Frmin| ・・・(9−1) なる条件を満足することが重要になる。
In this case, when the aperture is arranged on the object side of the prism optical system, it is necessary to reduce the power of the transmission surface in order to reduce the occurrence of chromatic aberration of magnification. When the minimum focal length of the transmitting surface of the prism optical system is Ftmin and the minimum focal length of the reflecting surface is Frmin, | 2 × Ftmin |> | Frmin | (9-1) It is important to satisfy

【0082】さらに好ましくは、 |1.5×Ftmin|>|Frmin| ・・・(9−2) なる条件を満足することが重要になる。More preferably, it is important to satisfy the following condition: | 1.5 × Ftmin |> | Frmin | (9-2)

【0083】さらに好ましくは、 |1.2×Ftmin|>|Frmin| ・・・(9−3) なる条件を満足することが重要になる。More preferably, it is important to satisfy the following condition: | 1.2 × Ftmin |> | Frmin | (9-3)

【0084】上記条件式の何れも満足しなくなると、透
過面のパワーが強くなりすぎ、倍率色収差の発生が大き
くなりすぎ、像周辺の解像力が悪化すると同時に、軸上
の色収差の発生も無視できなくなる。
If none of the above conditional expressions is satisfied, the power of the transmitting surface becomes too strong, the chromatic aberration of magnification becomes too large, the resolution around the image deteriorates, and the generation of axial chromatic aberration can be neglected. Disappears.

【0085】次に、Y軸方向をプリズムの偏心方向とし
て、物体中心のZ軸方向の軸上主光線が対象面と交差す
る部分で、その面の形状を定義する式の面の偏心方向に
垂直な方向に当たるX軸と面の法線を含む面内での曲率
をCX2とし、偏心方向に当たるY軸と面の法線を含む
面内での曲率をCY2とするとき、光学系中の少なくと
も1つの反射面で、CX2とCY2の比をCX2/CY
2とするとき、 1<CX2/CY2 ・・・(10−1) なる条件式を満足することが望ましい。
Next, the eccentric direction of the prism is defined as the eccentric direction of the prism at the portion where the axial principal ray in the Z-axis direction at the center of the object intersects with the target surface. When the curvature in the plane including the normal to the X axis and the plane corresponding to the perpendicular direction is CX2 and the curvature in the plane including the normal to the Y axis and the plane corresponding to the eccentric direction is CY2, at least in the optical system, With one reflecting surface, the ratio of CX2 to CY2 is CX2 / CY
When it is set to 2, it is desirable to satisfy the following conditional expression: 1 <CX2 / CY2 (10-1)

【0086】これは、偏心して配置されている反射面で
非点収差の発生を少なくするために必要となる条件であ
る。球面の場合、CX2/CY2=1となるが、偏心し
て配置された球面では、像歪みを初め、非点収差、コマ
収差等が大きく発生する。そのため、球面のみで偏心面
を構成すると、軸上において非点収差を補正することが
困難になり、視野中心においても鮮明な観察像を観察す
ることが難しくなる。これらを補正するためには、光学
系中の最も大きな反射屈折力を持つ反射面を対称面を1
面しか持たない面で構成し、かつ、上記条件式(10−
1)を満足する反射面を少なくとも1面配置することに
より、初めて軸上においても非点収差のない観察像を観
察することが可能となる。
This is a condition necessary for reducing the occurrence of astigmatism on the decentered reflecting surface. In the case of a spherical surface, CX2 / CY2 = 1, but a spherical surface arranged eccentrically generates large image distortion, astigmatism, coma, and the like. Therefore, when the eccentric surface is formed only by the spherical surface, it becomes difficult to correct the astigmatism on the axis, and it becomes difficult to observe a clear observation image even at the center of the visual field. In order to correct these, the reflecting surface having the largest reflecting and refracting power in the optical system is changed to one symmetrical surface.
Surface, and the conditional expression (10-
By arranging at least one reflecting surface that satisfies 1), it is possible to observe an observation image without astigmatism even on an axis for the first time.

【0087】さらに好ましくは、 1.2<CX2/CY2 ・・・(10−2) なる条件を満足することが、さらに収差補正上好まし
い。
It is more preferable to satisfy the following condition: 1.2 <CX2 / CY2 (10-2) for further aberration correction.

【0088】さらに好ましくは、前記条件式を満足する
反射面を少なくとも2面で構成することが重要となる。
More preferably, it is important that at least two reflecting surfaces satisfy the above conditional expression.

【0089】さらに好ましくは、物体側のプリズムを第
1プリズム、像側のプリズムを第2プリズムとしたと
き、前記条件式を満足する2つの反射面を、第2プリズ
ムの第1反射面と第2プリズムの第2反射面に配置する
ことが収差補正上好ましい。
More preferably, when the prism on the object side is the first prism and the prism on the image side is the second prism, the two reflecting surfaces satisfying the conditional expression are the first reflecting surface of the second prism and the second reflecting surface. It is preferable to dispose it on the second reflecting surface of the two prisms for aberration correction.

【0090】次に、Y軸方向をプリズムの偏心方向とし
て、物体中心のZ軸方向の軸上主光線が対象面と交差す
る部分で、その面の形状を定義する式の面の偏心方向に
垂直な方向に当たるX軸と面の法線を含む面内での曲率
をCX2とし、偏心方向に当たるY軸と面の法線を含む
面内での曲率をCY2とするとき、光学系中の少なくと
も1つの面でCX2とCY2の比をCX2/CY2とす
るとき、 CX2/CY2<1 ・・・(11−1) なる条件式を満足することが望ましい。
Next, the eccentric direction of the prism is defined as the eccentric direction of the prism at the portion where the axial principal ray in the Z-axis direction at the center of the object intersects with the target surface. When the curvature in the plane including the normal to the X axis and the plane corresponding to the perpendicular direction is CX2 and the curvature in the plane including the normal to the Y axis and the plane corresponding to the eccentric direction is CY2, at least in the optical system, When the ratio of CX2 to CY2 is CX2 / CY2 on one surface, it is desirable to satisfy the following conditional expression: CX2 / CY2 <1 (11-1).

【0091】これは、上記条件式(10−1)と同様
に、偏心して配置されている反射面で非点収差の発生を
少なくするために必要となる条件であり、これを補正す
るために、光学系中の面を対称面を1面しか持たない面
で構成し、なおかつ、上記条件式(11−1)を満足す
る面を少なくとも1面配置することにより、上記条件式
(10−1)を満足する面と収差を打ち消し合って補正
するために重要となる。
This is a condition necessary to reduce the occurrence of astigmatism on the decentered reflecting surface, as in the above conditional expression (10-1). By arranging the surfaces in the optical system as surfaces having only one symmetric surface and arranging at least one surface satisfying the conditional expression (11-1), the conditional expression (10-1) is satisfied. This is important for canceling out aberrations by canceling aberrations with a surface that satisfies (1).

【0092】さらに好ましくは、 CX2/CY2<0.8 ・・・(11−2) なる条件式を満足することが望ましい。More preferably, it is desirable to satisfy the following conditional expression: CX2 / CY2 <0.8 (11-2)

【0093】さらに好ましくは、前記条件式を満足する
面は、透過面で構成することが反射面との距離が少なく
てすみ、高次収差の発生を抑えるために重要となる。
It is more preferable that the surface satisfying the conditional expression be constituted by a transmission surface, since the distance from the reflection surface can be reduced, and it is important to suppress the occurrence of higher-order aberrations.

【0094】さらに好ましくは、像側のプリズムを第2
プリズムとしたとき、前記条件(10−1)を満足する
2つの反射面を第2プリズムの第1反射面と第2プリズ
ムの第2反射面に配置し、条件式(11−1)を満足す
る透過面を第2プリズムの第1透過面に配置することが
収差補正上好ましい。
More preferably, the prism on the image side is connected to the second prism.
When a prism is used, two reflecting surfaces satisfying the condition (10-1) are arranged on the first reflecting surface of the second prism and the second reflecting surface of the second prism, and the conditional expression (11-1) is satisfied. It is preferable from the viewpoint of aberration correction to dispose the transmitting surface to be formed on the first transmitting surface of the second prism.

【0095】次に、開口を前記2つのプリズムの中間付
近に配置する場合について述べる。前記プリズムの中間
に開口を配置すると、構成上倍率の色収差の発生は少な
くなるので各プリズムの透過面のパワーを強くすること
が可能となる。すると、一般的に知られているトリプレ
ットと言われる正−負−正の面の配置が可能となり、後
側焦点距離を短くすることが可能となる。つまり、Y方
向、X方向にこだわらずそれぞれの方向において正−負
−正の配置を取ることが、収差補正上重要である。
Next, a case will be described in which the aperture is arranged near the middle of the two prisms. If an aperture is arranged in the middle of the prism, the occurrence of chromatic aberration of magnification is reduced in the configuration, so that the power of the transmission surface of each prism can be increased. Then, the positive-negative-positive plane, which is generally known as a triplet, can be arranged, and the rear focal length can be shortened. That is, it is important for aberration correction to take a positive-negative-positive arrangement in each direction regardless of the Y direction and the X direction.

【0096】さらに好ましくは、X方向においては、第
1プリズムの第1透過面、第2プリズムの第1透過面、
第2プリズムの第1反射面又は第2反射面又は第2透過
面で正−負−正の配置を取ることが好ましい。
More preferably, in the X direction, a first transmitting surface of the first prism, a first transmitting surface of the second prism,
It is preferable that the first prism has a positive-negative-positive arrangement on the first reflecting surface, the second reflecting surface, or the second transmitting surface of the second prism.

【0097】また、Y方向においては、第2プリズムの
第1反射面、第2プリズムの第2反射面、第2プリズム
の第2透過面で正−負−正の配置を取ることが好まし
い。
In the Y direction, it is preferable that the first reflecting surface of the second prism, the second reflecting surface of the second prism, and the second transmitting surface of the second prism have a positive-negative-positive arrangement.

【0098】次に、プリズム光学系の中で特に強い反射
屈折力を持つ面では、さらに、以下に述べる条件式を満
足することが重要になる。これは、偏心して配置された
対称面を1面しか持たない面で発生する収差の全てをバ
ランス良く補正すると共に、撮像面の傾きを少なく配置
するために重要な条件である。特に、この条件式は、本
発明のように、偏心して配置された凹面鏡を2枚使用す
る光学系においては、特に重要となる。
Next, on the surface of the prism optical system having particularly strong reflection and refracting power, it is important to further satisfy the following conditional expression. This is an important condition for correcting all aberrations generated on a plane having only one symmetrical plane eccentrically arranged in a well-balanced manner, and arranging the imaging plane with a small inclination. In particular, this conditional expression is particularly important in an optical system using two decentered concave mirrors as in the present invention.

【0099】光学系中の少なくとも1つの反射面で軸上
主光線が反射する上下の部分の有効領域、の部分の
X方向の曲率CX1、CX3の差をCX3-1 とすると
き、 −0.1<CX3-1 <0 ・・・(12−1) なる条件式を満足する反射面を少なくとも1つ配置する
ことが、収差補正上好ましい。
When the difference between the curvatures CX1 and CX3 in the X direction of the upper and lower portions where the axial principal ray is reflected by at least one reflecting surface in the optical system is CX3-1, 1 <CX3-1 <0 (12-1) It is preferable from the viewpoint of aberration correction to arrange at least one reflecting surface satisfying the following conditional expression.

【0100】上記条件式(12−1)の上限と下限を越
えると、有効領域内の面のX方向の曲率が大きく異なり
すぎ、高次コマ収差の補正が光学系全体で過剰になって
しまう。また、この差が0では、逆に高次コマ収差の発
生が補正できなくなる。
If the upper and lower limits of the conditional expression (12-1) are exceeded, the curvature in the X direction of the surface within the effective area will differ too much, and the correction of high-order coma will be excessive in the entire optical system. . On the other hand, if this difference is 0, the occurrence of higher-order coma cannot be corrected.

【0101】さらに好ましくは、上記条件を少なくとも
2つの反射面が共に上記条件式を満足することが重要で
ある。
More preferably, it is important that at least two reflecting surfaces satisfy the above conditional expression.

【0102】さらに好ましくは、上記条件式を満足する
少なくとも2つの面は第2プリズムの第1反射面と第2
反射面に配置されていることである。
More preferably, at least two surfaces satisfying the above conditional expression are the first reflecting surface of the second prism and the second reflecting surface.
That is, it is arranged on the reflection surface.

【0103】さらに好ましくは、上記条件を満足し、か
つ、第2プリズムの第1透過面のCX3-1 をCX3-1(2-
t1) とすると、 0<CX3-1(2-t1) <0.1 ・・・(12−2) なる条件を満足することが重要である。この構成によ
り、特にコマ収差の発生を効果的に補正することが可能
となる。
More preferably, the above condition is satisfied, and CX3-1 on the first transmitting surface of the second prism is changed to CX3-1 (2-
Assuming that t1), it is important to satisfy the following condition: 0 <CX3-1 (2-t1) <0.1 (12-2) With this configuration, particularly, the occurrence of coma can be effectively corrected.

【0104】次に、プリズム光学系の中で特に強い反射
屈折力を持つ面では、さらに、以下に述べる条件式を満
足することが重要になる。これは、上記(12−1)、
(12−2)の条件式と同様に、偏心して配置された対
称面を1面しか持たない面で発生する収差の全てをバラ
ンス良く補正すると共に、像面の傾きを少なく配置する
ために重要な条件である。特に、この条件式は、本発明
のように、偏心して配置された凹面鏡を2枚使用する光
学系においては、特に重要となる。
Next, on the surface of the prism optical system having particularly strong reflection and refracting power, it is important to further satisfy the following conditional expression. This is based on the above (12-1),
Similarly to the conditional expression (12-2), it is important to correct all the aberrations generated on the surface having only one symmetrical surface eccentrically arranged in a well-balanced manner and to arrange the image plane with a small inclination. Conditions. In particular, this conditional expression is particularly important in an optical system using two decentered concave mirrors as in the present invention.

【0105】光学系中の少なくとも1つの反射面で軸上
主光線が反射する上下の部分の有効領域、の部分の
X方向の曲率CY1、CY3の差CX3-1 とするとき、 −0.1<CY3-1 <0 ・・・(13−1) なる条件式を満足する反射面を少なくとも1つ配置する
ことが、収差補正上好ましい。
The difference CX3-1 between the curvatures CY1 and CY3 in the X direction of the upper and lower effective areas where the axial principal ray is reflected by at least one reflecting surface in the optical system is given by: -0.1 <CY3-1 <0 (13-1) It is preferable from the viewpoint of aberration correction to arrange at least one reflecting surface satisfying the following conditional expression.

【0106】上記条件式(13−1)の上限と下限を越
えると、有効領域内の面のY方向の曲率が大きく異なり
すぎ、高次コマ収差の補正が光学系全体で過剰になって
しまう。また、この差が0では、逆に高次コマ収差の発
生が補正できなくなる。
If the upper and lower limits of the conditional expression (13-1) are exceeded, the curvature of the surface in the effective area in the Y direction will be too different, and the correction of high-order coma will be excessive in the entire optical system. . On the other hand, if this difference is 0, the occurrence of higher-order coma cannot be corrected.

【0107】さらに好ましくは、少なくとも2つの反射
面が共に上記条件式を満足することが重要である。
More preferably, it is important that at least two reflecting surfaces both satisfy the above conditional expression.

【0108】さらに好ましくは、上記条件式を満足する
少なくとも2つの面は第2プリズムの第1反射面と第2
反射面に配置されていることである。
More preferably, at least two surfaces satisfying the above conditional expression are the first reflecting surface of the second prism and the second reflecting surface.
That is, it is arranged on the reflection surface.

【0109】さらに好ましくは、上記条件を満足し、か
つ、第2プリズムの第1透過面も上記条件式を満足する
ことが重要である。この構成により、特にコマ収差の発
生を効果的に補正することが可能となる。
More preferably, it is important that the above condition is satisfied, and that the first transmitting surface of the second prism also satisfies the above conditional expression. With this configuration, particularly, the occurrence of coma can be effectively corrected.

【0110】なお、ポロプリズムの場合は、2個のプリ
ズムを同一形状にすることにより、部品の共通化が図
れ、部品点数を少なくすることができる。
In the case of a Porro prism, by making the two prisms the same shape, parts can be shared and the number of parts can be reduced.

【0111】なお、以上の条件(1−1)〜(13−
1)に関しては、何れか1つを満足することが望まし
く、さらに、任意の2つ以上の条件を組み合わせること
により、より望ましいプリズム光学系を得ることができ
る。なお、ダハプリズムに関しては、(1−1)、(5
−1)、(7−1)、(8−1)の順で重要な条件であ
る。また、ポロプリズムに関しては、(9−1)、(1
2−1)、(13−1)の順で重要な条件である。
The above conditions (1-1) to (13-
Regarding 1), it is desirable to satisfy any one of them, and further, by combining any two or more conditions, a more desirable prism optical system can be obtained. As for the roof prism, (1-1), (5)
-1), (7-1), and (8-1) are important conditions in this order. Regarding the Porro prism, (9-1), (1)
Important conditions are in the order of (2-1) and (13-1).

【0112】[0112]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のプリズム光学系
の実施例1〜4について説明する。後述する実施例1〜
4の構成パラメータにおいては、図1に示すように、プ
リズム光学系5の第1プリズム3の第1面31の面頂を
光学系の原点として、光軸2を、物体中心(図では省
略)を出て、原点を通る光線で定義し、原点から光軸2
に進む方向をZ軸方向、このZ軸に直交し原点を通り、
光線が第1プリズム3によって折り曲げられる面内の方
向をY軸方向、Z軸、Y軸に直交し原点を通る方向をX
軸方向とし、原点から像面に向かう方向をZ軸の正方
向、光軸2から第2プリズム4方向をY軸の正方向、そ
して、これらZ軸、Y軸と右手系を構成する方向をX軸
の正方向とする。なお、実施例3、4においては、第1
プリズム3の第4面34と第2プリズム4の第1面41
(開口1)との間に仮想面が存在し、その面において座
標系がZ軸の周りで反時計方向に90°回転され(γ=
−90°;γはZ軸の周りでの回転量を表し、時計方向
を正とする。)、それ以降についてはその変換された座
標系による。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 to 4 of the prism optical system according to the present invention will be described below. Examples 1 to be described later
1, the optical axis 2 is set to the center of the object (not shown in the figure) with the top of the first surface 31 of the first prism 3 of the prism optical system 5 as the origin of the optical system, as shown in FIG. , And define it as a ray passing through the origin.
To the Z-axis direction, orthogonal to this Z-axis and passing through the origin,
The direction in the plane where the light beam is bent by the first prism 3 is defined as the Y-axis direction, and the direction orthogonal to the Z-axis and the Y-axis and passing through the origin is defined as X.
The direction from the origin to the image plane is the positive direction of the Z axis, the direction from the optical axis 2 to the direction of the second prism 4 is the positive direction of the Y axis, and the direction that constitutes the Z axis, the Y axis and the right-handed system is the axial direction. The direction is the positive direction of the X axis. In Examples 3 and 4, the first
Fourth surface 34 of prism 3 and first surface 41 of second prism 4
(Opening 1), an imaginary plane exists, in which the coordinate system is rotated 90 ° counterclockwise around the Z axis (γ =
−90 °; γ represents the amount of rotation about the Z axis, with the clockwise direction being positive. ), And thereafter, based on the transformed coordinate system.

【0113】また、各面の偏心に関しては、面頂の原点
からのX軸、Y軸、Z軸方向の偏心量とその面の中心軸
のX軸の周りでの回転量がαで与えられている。その場
合、正は反時計周りを意味する。
Regarding the eccentricity of each surface, α represents the amount of eccentricity in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions from the origin of the surface top, and the amount of rotation of the center axis of the surface around the X-axis. ing. In that case, positive means counterclockwise.

【0114】また、自由曲面の面の形状は前記の(a)
式により定義する。その定義式のZ軸が自由曲面の軸と
なる。なお、データの記載されていない非球面に関する
項は0である。屈折率については、d線(波長587.
56nm)に対するものを表記してある。長さの単位は
mmである。
The shape of the free-form surface is as described in the above (a).
Defined by an expression. The Z axis of the definition is the axis of the free-form surface. Note that the term relating to the aspheric surface for which no data is described is zero. Regarding the refractive index, d-line (wavelength 587.
56 nm). The unit of the length is mm.

【0115】さて、以下の実施例1〜2のプリズム光学
系5は、図9示したシュミットプリズムの実施例であ
り、実施例1、2のY−Z断面図をそれぞれ図1、図2
に示す。何れも第1プリズム3と第2プリズム4の2つ
のプリズムにより構成されており、第1プリズム3は、
透過面の第1面31、反射面と透過面を兼ねる第2面3
2、反射面の第3面33の3面からなり、第2プリズム
4は、透過面と反射面を兼ねる第1面41、反射面と透
過面を兼ねる第2面42、ダハ面からなる第3面43の
3面(ダハ面を2面と数える場合は4面)からなるもの
で、それぞれのプリズムの3つの面の間は屈折率が1よ
り大きい媒質で満たされている。そして、物体から射出
され、第1プリズム3の第1面31から入射した光は、
第2面32で反射され、次いで第3面33で反射され、
今度は第2面32を透過して、第1プリズム3から射出
し、その第2面32と対向している第2プリズム4の第
1面41から第2プリズム4内に入射、第2面42で反
射され、次いで第3面43で反射され、今度は第1面4
1で反射され、最後に第2面42を透過して、像面に物
体像を結像する。開口1は、実施例1は第1プリズム3
の第1面31上に位置し、実施例2は第1プリズム3と
第2プリズム4の間に位置する。
The prism optical system 5 of each of the following first and second embodiments is an embodiment of the Schmidt prism shown in FIG. 9, and the YZ sectional views of the first and second embodiments are shown in FIGS.
Shown in Each is composed of two prisms, a first prism 3 and a second prism 4.
The first surface 31 of the transmission surface, and the second surface 3 which also serves as the reflection surface and the transmission surface
The second prism 4 includes a first surface 41 that also functions as a transmission surface and a reflection surface, a second surface 42 that also functions as a reflection surface and a transmission surface, and a roof surface. It comprises three surfaces 43 (four when the roof surface is counted as two), and the space between the three surfaces of each prism is filled with a medium having a refractive index larger than 1. Then, light emitted from the object and incident from the first surface 31 of the first prism 3 is
Reflected at the second surface 32 and then at the third surface 33,
This time, the light passes through the second surface 32, exits from the first prism 3, enters the second prism 4 from the first surface 41 of the second prism 4 facing the second surface 32, and enters the second prism 4. 42, then the third surface 43, this time the first surface 4
1 and finally passes through the second surface 42 to form an object image on the image plane. The aperture 1 is the first prism 3 in the first embodiment.
The second embodiment is located between the first prism 3 and the second prism 4.

【0116】また、実施例3〜4のプリズム光学系5
は、図10示したポロプリズムの実施例であり、実施例
3、4のY−Z平面図(a)、X−Z平面図(b)をそ
れぞれ図3、図4に示す。何れも第1プリズム3と第2
プリズム4の2つのプリズムにより構成されており、第
1プリズム3は、透過面の第1面31、反射面の第2面
32、反射面の第3面33、透過面の第4面34の4面
からなり、第2プリズム4も、透過面の第1面41、反
射面の第2面42、反射面の第3面43、透過面の第4
面44の4面からなるもので、それぞれのプリズムの4
つの面の間は屈折率が1より大きい媒質で満たされてい
る。そして、物体から射出され、第1プリズム3の第1
面31から入射した光は、第2面32、第3面33で反
射され、第4面34を透過して第1プリズム3から射出
し、その第4面44と対向している第2プリズム4の第
1面41から第2プリズム4内に入射、第2面42、第
3面43で反射され、最後に第4面44を透過して、像
面に物体像を結像する。開口1は、実施例3、4共第2
プリズム4の第1面41上に位置する。
The prism optical system 5 of the third and fourth embodiments
Is an embodiment of the Porro prism shown in FIG. 10, and YZ plan views (a) and XZ plan views (b) of Examples 3 and 4 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. Both the first prism 3 and the second prism
The first prism 3 includes a first surface 31 of a transmission surface, a second surface 32 of a reflection surface, a third surface 33 of a reflection surface, and a fourth surface 34 of a transmission surface. The second prism 4 also includes a first surface 41 of a transmission surface, a second surface 42 of a reflection surface, a third surface 43 of a reflection surface, and a fourth surface of a transmission surface.
The surface 44 is composed of four surfaces.
The space between the two surfaces is filled with a medium having a refractive index greater than 1. Then, the light is emitted from the object and the first prism 3
The light incident from the surface 31 is reflected by the second surface 32 and the third surface 33, passes through the fourth surface 34, exits from the first prism 3, and faces the second prism 44 facing the fourth surface 44. 4 enters the second prism 4 from the first surface 41, is reflected by the second surface 42 and the third surface 43, and finally passes through the fourth surface 44 to form an object image on the image surface. The opening 1 is the second in Examples 3 and 4
It is located on the first surface 41 of the prism 4.

【0117】また、上記実施例1〜4は、実施例1、2
の第2プリズム4のダハ面である第3面43を除いて全
て自由曲面で構成されている。なお、実施例1、実施例
2の撮像画角は、水平画角6.55°、垂直画角8.7
3°、瞳径は12mmであり、実施例3、実施例4の撮
像画角は、水平画角8.73°、垂直画角6.55°、
瞳径は12mmである。
Further, the above Examples 1 to 4 are the same as those of Examples 1 and 2
Except for the third surface 43, which is the roof surface of the second prism 4 described above, all the surfaces are formed as free-form surfaces. The imaging angle of view in the first and second embodiments is 6.55 ° in the horizontal angle of view and 8.7 in the vertical angle of view.
3 °, the pupil diameter is 12 mm, and the imaging angle of view in Example 3 and Example 4 is 8.73 ° for the horizontal angle of view, 6.55 ° for the vertical angle of view,
The pupil diameter is 12 mm.

【0118】以下に、上記実施例1〜4の構成パラメー
タを示す。 実施例1 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ ∞ 1 開口(絞り面) 自由曲面 1.52540 55.78 透過面 2 反射面 自由曲面 偏心(1) 1.52540 55.78 3 反射面 自由曲面 偏心(2) 1.52540 55.78 4 透過面 自由曲面 偏心(1) 5 透過面 自由曲面 偏心(3) 1.52540 55.78 6 反射面 自由曲面 偏心(4) 1.52540 55.78 7 反射面 ∞ 偏心(5) 1.52540 55.78 8 反射面 自由曲面 偏心(3) 1.52540 55.78 9 透過面 自由曲面 偏心(4) 像 面 ∞ 偏心(6) 自由曲面 C5 -1.2672×10-27 -2.4694×10-38 1.9822×10-410 -1.5083×10-412 5.4976×10-514 2.2634×10-516 -8.2911×10-717 5.6469×10-619 3.0942×10-621 7.9423×10-7 自由曲面 C5 -1.6754×10-37 -3.6548×10-38 4.3133×10-510 8.0769×10-512 3.4304×10-614 3.6553×10-616 9.6636×10-717 1.2202×10-719 1.9265×10-721 2.0913×10-7 自由曲面 C5 6.5630×10-37 -1.5128×10-38 -1.4118×10-410 1.2660×10-412 1.8982×10-514 6.8144×10-616 5.2233×10-717 -7.8296×10-719 -3.3872×10-721 1.2250×10-7 自由曲面 C5 3.8047×10-37 -2.6090×10-38 -2.4041×10-610 3.2978×10-612 1.6621×10-616 -5.1102×10-717 -9.6361×10-819 -2.9727×10-821 4.9809×10−8 自由曲面 C 1.0138×10-27 -4.0864×10-38 -3.1166×
10-410 1.2642×10-412 2.7031×10-516 5.3789×10-717 -8.3168×10-719 1.5190×10-721 4.9311×10-9 X Y Z α(°) 偏心(1) 0.0000 0.0000 9.6081 53.5671 偏心(2) 0.0000 -10.6887 12.9033 79.5124 偏心(3) 0.0000 0.0000 11.0438 48.1028 偏心(4) 0.0000 0.0000 20.9895 0.0000 偏心(5) 0.0000 13.9044 9.5319 -67.5000 偏心(6) 0.0000 0.0000 47.6929 0.0000 。
The following is a description of the structural parameters of the first to fourth embodiments. Example 1 Surface number Curvature radius Interval Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞ 1 Aperture (aperture surface) Free curved surface 1.52540 55.78 Transmitting surface 2 Reflecting surface Free curved surface Eccentricity (1) 1.52540 55.78 3 Reflecting surface Free curved surface Eccentricity (2) 1.52540 55.78 4 Transmission surface Free-form surface Eccentricity (1) 5 Transmission surface Free-form surface Eccentricity (3) 1.52540 55.78 6 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (4) 1.52540 55.78 7 Reflection surface 偏 Eccentricity (5) 1.52540 55.78 8 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (3) 1.52540 55.78 9 transmitting surface free curved eccentric (4) image surface ∞ eccentricity (6) free curved surface C 5 -1.2672 × 10 -2 C 7 -2.4694 × 10 -3 C 8 1.9822 × 10 -4 C 10 -1.5083 × 10 - 4 C 12 5.4976 × 10 -5 C 14 2.2634 × 10 -5 C 16 -8.2 911 × 10 -7 C 17 5.6 469 × 10 -6 C 19 3.0942 × 10 -6 C 21 7.9423 × 10 -7 Free-form surface C 5 -1.6754 × 10 -3 C 7 -3.6548 × 10 -3 C 8 4.3133 × 10 -5 C 10 8.0769 × 10 -5 C 12 3.4304 × 10 -6 C 14 3.6553 × 10 -6 C 16 9.6636 × 10 -7 C 17 1.2202 × 10 -7 C 19 1.9265 × 10 -7 C 21 2.0913 × 10 -7 free curved surface C 5 6.5630 × 10 -3 7 -1.5128 × 10 -3 C 8 -1.4118 × 10 -4 C 10 1.2660 × 10 -4 C 12 1.8982 × 10 -5 C 14 6.8144 × 10 -6 C 16 5.2233 × 10 -7 C 17 -7.8296 × 10 - 7 C 19 -3.3872 × 10 -7 C 21 1.2250 × 10 -7 Free-form surface C 5 3.8047 × 10 -3 C 7 -2.6090 × 10 -3 C 8 -2.4041 × 10 -6 C 10 3.2978 × 10 -6 C 12 1.6621 × 10 -6 C 16 -5.1102 × 10 -7 C 17 -9.6361 × 10 -8 C 19 -2.9727 × 10 -8 C 21 4.9809 × 10 -8 free curved surface C 5 1.0138 × 10 -2 C 7 - 4.0864 × 10 -3 C 8 -3.1166 ×
10 -4 C 10 1.2642 × 10 -4 C 12 2.7031 × 10 -5 C 16 5.3789 × 10 -7 C 17 -8.3 168 × 10 -7 C 19 1.5190 × 10 -7 C 21 4.9311 × 10 -9 XYZ (°) Eccentricity (1) 0.0000 0.0000 9.6081 53.5671 Eccentricity (2) 0.0000 -10.6887 12.9033 79.5124 Eccentricity (3) 0.0000 0.0000 11.0438 48.1028 Eccentricity (4) 0.0000 0.0000 20.9895 0.0000 Eccentricity (5) 0.0000 13.9044 9.5319 -67.5000 Eccentricity (6) 0.0000 0.0000 47.6929 0.0000.

【0119】実施例2 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ ∞ 1 透過面 自由曲面 1.52540 55.78 2 反射面 自由曲面 偏心(1) 1.52540 55.78 3 反射面 自由曲面 偏心(2) 1.52540 55.78 4 透過面 自由曲面 偏心(1) 5 開口(絞り面) ∞ 偏心(3) 6 透過面 自由曲面 偏心(4) 1.52540 55.78 7 反射面 自由曲面 偏心(5) 1.52540 55.78 8 反射面 ∞ 偏心(6) 1.52540 55.78 9 反射面 自由曲面 偏心(4) 1.52540 55.78 10 透過面 自由曲面 偏心(5) 像 面 ∞ 偏心(7) 自由曲面 C5 -8.4338×10-37 7.2691×10-38 4.9129×10-410 -5.6806×10-412 8.4037×10-514 -3.9580×10-516 -2.4513×10-617 3.3639×10-619 -1.4356×10-621 4.6090×10-8 自由曲面 C5 -1.6485×10-37 -5.7123×10-38 2.0846×10-510 5.7306×10-512 3.8048×10-614 -5.9229×10-616 8.3327×10-717 4.3404×10-819 -8.7139×10-821 1.2811×10-7 自由曲面 C5 7.1321×10-37 -7.5450×10-38 -2.4375×10-410 1.4177×10-412 6.7969×10-614 7.9771×10-616 2.3814×10-717 -6.7217×10-819 -2.4099×10-721 2.1750×10-7 自由曲面 C5 5.6909×10-37 -6.3367×10-38 -7.5474×10-510 -8.8192×10-612 -4.1440×10-616 -8.5026×10-617 4.2168×10-719 2.0300×10-721 3.0959×10-7 自由曲面 C5 1.0838×10-27 -6.6868×10-38 -3.3957×10-410 2.3590×10-412 -4.8016×10-616 -1.7332×10-717 -6.5143×10-819 5.3375×10-721 1.2878×10-7 X Y Z α(°) 偏心(1) 0.0000 0.0000 3.7369 50.8281 偏心(2) 0.0000 -16.5960 12.6304 78.3384 偏心(3) 0.0000 -10.1084 16.9474 48.8210 偏心(4) 0.0000 0.0000 14.6074 49.3989 偏心(5) 0.0000 0.0000 22.2261
0.0000 偏心(6) 0.0000 11.4591 12.8339
−67.5000 偏心(7) 0.0000 0.0000 32.0261 0.0000 。
Example 2 Surface number Curvature radius Interval Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞ 1 Transmission surface Free curved surface 1.52540 55.78 2 Reflecting surface Free curved surface Eccentricity (1) 1.52540 55.78 3 Reflecting surface Free curved surface Eccentricity (2) 1.52540 55.78 4 Transmission Surface Free-form surface Eccentricity (1) 5 Aperture (aperture surface) ∞ Eccentricity (3) 6 Transmission surface Free-form surface Eccentricity (4) 1.52540 55.78 7 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (5) 1.52540 55.78 8 Reflection surface ∞ Eccentricity (6) 1.52540 55.78 9 reflecting surface free curved eccentric (4) 1.52540 55.78 10 transmitting surface free curved eccentric (5) image surface ∞ eccentricity (7) free curved surface C 5 -8.4338 × 10 -3 C 7 7.2691 × 10 -3 C 8 4.9129 × 10 - 4 C 10 -5.6806 × 10 -4 C 12 8.4037 × 10 -5 C 14 -3.9580 × 10 -5 C 16 -2.4513 × 10 -6 C 17 3.3639 × 10 -6 C 19 -1.4356 × 10 -6 C 21 4.6090 × 10 -8 free curved surface C 5 -1.6485 × 10 -3 C 7 -5.7123 × 10 -3 C 8 2.0846 × 10 -5 C 10 5.7306 × 10 -5 C 12 3.8048 × 10 -6 C 14 -5.9229 × 10 - 6 C 16 8.3327 × 10 -7 C 17 4.3404 × 10 -8 C 19 -8.7 139 × 10 -8 C 21 1.2811 × 1 0 -7 Free-form surface C 5 7.1321 × 10 -3 C 7 -7.5 450 × 10 -3 C 8 -2.4375 × 10 -4 C 10 1.4177 × 10 -4 C 12 6.7969 × 10 -6 C 14 7.9771 × 10 -6 C 16 2.3814 × 10 -7 C 17 -6.7 217 × 10 -8 C 19 -2.4099 × 10 -7 C 21 2.1750 × 10 -7 Free-form surface C 5 5.6909 × 10 -3 C 7 -6.3367 × 10 -3 C 8 -7.5474 × 10 -5 C 10 -8.8192 × 10 -6 C 12 -4.1440 × 10 -6 C 16 -8.5026 × 10 -6 C 17 4.2168 × 10 -7 C 19 2.0 300 × 10 -7 C 21 3.0959 × 10 -7 Free curved C 5 1.0838 × 10 -2 C 7 -6.6868 × 10 -3 C 8 -3.3957 × 10 -4 C 10 2.3590 × 10 -4 C 12 -4.8016 × 10 -6 C 16 -1.7332 × 10 -7 C 17 - 6.5143 × 10 -8 C 19 5.3375 × 10 -7 C 21 1.2878 × 10 -7 XYZ α (°) Eccentricity (1) 0.0000 0.0000 3.7369 50.8281 Eccentricity (2) 0.0000 -16.5960 12.6304 78.3384 Eccentricity (3) 0.0000 -10.1084 16.9474 48.8210 Eccentricity (4) 0.0000 0.0000 14.6074 49.3989 Eccentricity (5) 0.0000 0.0000 22.2261
0.0000 Eccentricity (6) 0.0000 11.4491 12.8339
-67.5000 Eccentricity (7) 0.0000 0.0000 32.0261 0.0000.

【0120】実施例3 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ ∞ 1 透過面 自由曲面 1.52540 55.78 2 反射面 自由曲面 偏心(1) 1.52540 55.78 3 反射面 自由曲面 偏心(2) 1.52540 55.78 4 透過面 自由曲面 偏心(3) 5 仮想面(座標変換) γ=-90° 6 開口(絞り面) 自由曲面 偏心(4) 1.52540 55.78 透過面 7 反射面 自由曲面 偏心(5) 1.52540 55.78 8 反射面 自由曲面 偏心(6) 1.52540 55.78 9 透過面 自由曲面 偏心(7) 像 面 ∞ 偏心(8) 自由曲面 C5 6.3478×10-37 6.1098×10-38 -5.2845×10-510 4.3671×10-512 -1.0668×10-614 -6.5356×10-616 -8.0227×10-8 自由曲面 C5 3.3439×10-47 1.1954×10-48 -7.6601×10-710 2.3193×10-512 -6.4152×10-814 3.9565×10-816 2.1228×10-7 自由曲面 C5 -1.9344×10-47 1.3011×10-48 1.4449×10-610 3.7046×10-512 -3.2961×10-814 1.7349×10-716 2.2626×10−7 自由曲面 C −6.9225×10-37 -1.6391×10-38 -2.7289×
10-510 1.2587×10-412 1.4172×10-614 1.3824×10-516 1.5349×10-6 自由曲面 C5 1.4944×10-27 8.8404×10-38 4.1480×10-510 -1.4278×10-412 2.8749×10-614 8.8455×10-616 4.0113×10-6 自由曲面 C5 1.0955×10-37 2.9999×10-38 -1.3343×10-510 -4.1797×10-512 9.3618×10-814 3.9593×10-716 7.8035×10-8 自由曲面 C5 2.0731×10-37 3.1675×10-38 -5.4006×10-610 -2.7537×10-612 2.9107×10-814 1.1778×10-816 1.4379×10-7 自由曲面 C5 1.6872 C7 1.1294×10-18 1.4224×10-110 4.5371×10-112 6.1650×10-314 1.4675×10-116 2.9785×10-5 X Y Z α(°) 偏心(1) 0.0000 0.0000 9.0000 -45.0000 偏心(2) 0.0000 16.0000 9.0000 45.0000 偏心(3) 0.0000 16.0000 0.0000 0.0000 偏心(4) -16.0000 0.0000 -1.0000 0.0000 偏心(5) -16.0000 0.0000 -9.0000 45.0000 偏心(6) -16.0000 -16.0000 -9.0000 -45.0000 偏心(7) -16.0000 -16.0000 -1.0000 0.0000 偏心(8) -16.0000 -16.0000 53.5879 0.0000 。
Example 3 Surface number Curvature radius Interval Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞ 1 Transmission surface Free-form surface 1.52540 55.78 2 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (1) 1.52540 55.78 3 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (2) 1.52540 55.78 4 Transmission Surface Free-form surface Eccentricity (3) 5 Virtual surface (coordinate transformation) γ = -90 ° 6 Aperture (aperture surface) Free-form surface Eccentricity (4) 1.52540 55.78 Transmission surface 7 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (5) 1.52540 55.78 8 Reflection surface Free Curved surface Eccentricity (6) 1.52540 55.78 9 Transmission surface Free-form surface Eccentricity (7) Image surface ∞ Eccentricity (8) Free-form surface C 5 6.3478 × 10 -3 C 7 6.1098 × 10 -3 C 8 -5.2845 × 10 -5 C 10 4.3671 × 10 -5 C 12 -1.0668 × 10 -6 C 14 -6.5356 × 10 -6 C 16 -8.0227 × 10 -8 Free-form surface C 5 3.3439 × 10 -4 C 7 1.1954 × 10 -4 C 8 -7.6601 × 10 -7 C 10 2.3193 × 10 -5 C 12 -6.4152 × 10 -8 C 14 3.9565 × 10 -8 C 16 2.1228 × 10 -7 Free-form surface C 5 -1.9344 × 10 -4 C 7 1.3011 × 10 -4 C 8 1.4449 × 10 -6 C 10 3.7046 × 10 -5 C 12 -3.2961 × 10 -8 C 14 1.7349 × 10 -7 C 1 6 2.2626 × 10 -7 Free-form surface C 5 -6.9225 × 10 -3 C 7 -1.6391 × 10 -3 C 8 -2.7289 ×
10 -5 C 10 1.2587 × 10 -4 C 12 1.4172 × 10 -6 C 14 1.3824 × 10 -5 C 16 1.5349 × 10 -6 Free-form surface C 5 1.4944 × 10 -2 C 7 8.8404 × 10 -3 C 8 4.1480 × 10 -5 C 10 -1.4278 × 10 -4 C 12 2.8749 × 10 -6 C 14 8.8455 × 10 -6 C 16 4.0113 × 10 -6 Free-form surface C 5 1.0955 × 10 -3 C 7 2.9999 × 10 -3 C 8 -1.3343 × 10 -5 C 10 -4.1797 × 10 -5 C 12 9.3618 × 10 -8 C 14 3.9 593 × 10 -7 C 16 7.8035 × 10 -8 Free-form surface C 5 2.0731 × 10 -3 C 7 3.1675 × 10 -3 C 8 -5.4006 × 10 -6 C 10 -2.7537 × 10 -6 C 12 2.9107 × 10 -8 C 14 1.1778 × 10 -8 C 16 1.4379 × 10 -7 free curved surface C 5 1.6872 C 7 1.1294 × 10 - 1 C 8 1.4224 × 10 -1 C 10 4.5371 × 10 -1 C 12 6.1650 × 10 -3 C 14 1.4675 × 10 -1 C 16 2.9785 × 10 -5 XYZ α (°) Eccentricity (1) 0.0000 0.0000 9.0000 -45.0000 Eccentricity (2) 0.0000 16.0000 9.0000 45.0000 Eccentricity (3) 0.0000 16.0000 0.0000 0.0000 Eccentricity (4) -16.0000 0.0000 -1.0000 0.0000 Eccentricity (5) -16.0000 0.0000 -9.0000 45.0000 Eccentricity (6) -16.0000 -16.0000 -9.0000 -45.0000 Eccentricity (7) -16.0000 -16.0000 -1.0000 0.0000 Eccentricity (8) -16.0000 -16.0000 53.5879 0.0000.

【0121】実施例4 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ ∞ 1 透過面 自由曲面 1.52540 55.78 2 反射面 自由曲面 偏心(1) 1.52540 55.78 3 反射面 自由曲面 偏心(2) 1.52540 55.78 4 透過面 自由曲面 偏心(3) 5 仮想面(座標変換) γ=-90° 6 開口(絞り面) 自由曲面 偏心(4) 1.52540 55.78 透過面 7 反射面 自由曲面 偏心(5) 1.52540 55.78 8 反射面 自由曲面 偏心(6) 1.52540 55.78 9 透過面 自由曲面 偏心(7) 像 面 ∞ 偏心(8) 自由曲面 C5 5.4177×10-37 9.0765×10-38 -7.2301×10-610 7.8054×10-512 3.1203×10-614 3.3945×10-616 -2.6158×10-6 自由曲面 C5 -8.6724×10-47 -4.7126×10-48 -1.0676×10-510 4.4208×10-612 -3.5592×10-814 2.1417×10-716 -6.4613×10-7 自由曲面 C5 -4.9621×10-47 -5.1478×10-48 -1.4168×10-510 -4.6223×10-512 -1.6551×10-714 -1.9654×10-716 -1.7943×10-6 自由曲面 C5 4.0099×10-37 -5.0153×10-38 -7.6126×10-610 -2.4184×10-412 4.2354×10-614 1.6559×10-516 -1.0877×10-5 自由曲面 C5 1.5616×10-27 2.2239×10-28 -4.9487×10-410 4.6623×10-512 -6.6355×10-714 -2.3443×10-516 -1.7264×10-5 自由曲面 C5 2.4847×10-37 1.9982×10-38 -2.3559×10-510 1.9553×10-512 4.8948×10-714 -1.0977×10-616 -2.7790×10-6 自由曲面 C5 4.0231×10-47 2.4728×10-38 2.0277×10-510 2.1493×10-512 -2.4306×10-714 -4.2267×10-616 -2.9463×10-6 自由曲面 C5 1.5588 C7 -8.9439×10-18 5.8243×10-110 -7.3696×10-112 1.4114×10-214 -2.3933×10-116 1.9057×10-2 X Y Z α(°) 偏心(1) 0.0000 0.0000 9.0000 -45.0000 偏心(2) 0.0000 16.0000 9.0000 45.0000 偏心(3) 0.0000 16.0000 0.0000 0.0000 偏心(4) -16.0000 0.0000 -1.0000 0.0000 偏心(5) -16.0000 0.0000 -9.0000 45.0000 偏心(6) -16.0000 -16.0000 -9.0000 -45.0000 偏心(7) -16.0000 -16.0000 -1.0000 0.0000 偏心(8) -16.0000 -16.0000 33.4746 0.0000 。Example 4 Surface number Curvature radius Interval Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞ 1 Transmission surface Free-form surface 1.52540 55.78 2 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (1) 1.52540 55.78 3 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (2) 1.52540 55.78 4 Transmission Surface Free-form surface Eccentricity (3) 5 Virtual surface (coordinate transformation) γ = -90 ° 6 Aperture (aperture surface) Free-form surface Eccentricity (4) 1.52540 55.78 Transmission surface 7 Reflection surface Free-form surface Eccentricity (5) 1.52540 55.78 8 Reflection surface Free Curved surface Eccentricity (6) 1.52540 55.78 9 Transmission surface Free-form surface Eccentricity (7) Image surface ∞ Eccentricity (8) Free-form surface C 5 5.4177 × 10 -3 C 7 9.0765 × 10 -3 C 8 -7.2301 × 10 -6 C 10 7.8054 × 10 -5 C 12 3.1203 × 10 -6 C 14 3.3945 × 10 -6 C 16 -2.6158 × 10 -6 Free-form surface C 5 -8.6724 × 10 -4 C 7 -4.7126 × 10 -4 C 8 -1.0676 × 10 -5 C 10 4.4208 × 10 -6 C 12 -3.5592 × 10 -8 C 14 2.1417 × 10 -7 C 16 -6.4613 × 10 -7 Free-form surface C 5 -4.9621 × 10 -4 C 7 -5.1478 × 10 -4 C 8 -1.4168 × 10 -5 C 10 -4.6223 × 10 -5 C 12 -1.6551 × 10 -7 C 14 -1.9654 × 10 -7 C 16 -1.7943 × 10 -6 Free-form surface C 5 4.0099 × 10 -3 C 7 -5.0153 × 10 -3 C 8 -7.6126 × 10 -6 C 10 -2.4184 × 10 -4 C 12 4.2354 × 10 -6 C 14 1.6559 × 10 -5 C 16 -1.0877 × 10 -5 Free-form surface C 5 1.5616 × 10 -2 C 7 2.2239 × 10 -2 C 8 -4.9487 × 10 -4 C 10 4.6623 × 10 -5 C 12 -6.6355 × 10 -7 C 14 -2.3443 × 10 -5 C 16 -1.7264 × 10 -5 Free-form surface C 5 2.4847 × 10 -3 C 7 1.9982 × 10 -3 C 8 -2.3559 × 10 -5 C 10 1.9553 × 10 -5 C 12 4.8948 × 10 -7 C 14 -1.0977 × 10 -6 C 16 -2.7790 × 10 -6 Free-form surface C 5 4.0231 × 10 -4 C 7 2.4728 × 10 -3 C 8 2.0277 × 10 -5 C 10 2.1493 × 10 -5 C 12 -2.4306 × 10 -7 C 14 -4.2267 × 10 -6 C 16 -2.9463 × 10 -6 Free-form surface C 5 1.5588 C 7 -8.9439 × 10 -1 C 8 5.8243 × 10 -1 C 10 -7.3696 × 10 -1 C 12 1.4114 × 10 -2 C 14 -2.3933 × 10 -1 C 16 1.9057 × 10 -2 XYZ α (°) Eccentricity (1) 0.0000 0.0000 9.0000 -45.0000 Eccentricity (2) 0.0000 16.0000 9.0000 45.0000 Eccentricity (3) 0.0000 16.0000 0.0000 0.0000 Eccentricity (4) -16.0000 0.0000 -1.0000 0.0000 Eccentricity (5) -16.0000 0.0000 -9.0000 45.0000 eccentric (6) -16.0000 -16.0000 -9.0000 -45.0000 eccentric (7) -16.0000 -16.0000 -1.0000 0.0000 eccentric (8) -16.0000 -16.0000 33.4746 0.0000.

【0122】次に、上記実施例1、3の横収差図をそれ
ぞれ図5〜図6、図7〜図8に示す。これらの横収差図
において、括弧内に示された数字は(水平(X方向)画
角,垂直(Y方向)画角)を表し、その画角における横
収差を示す。
Next, FIGS. 5 to 6 and FIGS. 7 to 8 show lateral aberration diagrams of the first and third embodiments, respectively. In these lateral aberration diagrams, the numbers in parentheses indicate (horizontal (X direction) angle of view, vertical (Y direction) angle of view), and indicate the lateral aberration at that angle of view.

【0123】以下に、本発明の各実施例における前記条
件式(1−1)〜(13−1)に関するパラメータの値
を示す(面を示す欄中、例えば1−1とあるのは、第1
プリズムの第1反射面を示す。また、2−t1とあるの
は、第2プリズムの第1透過面を示す。)。
The values of the parameters relating to the conditional expressions (1-1) to (13-1) in the respective embodiments of the present invention are shown below (for example, in the column indicating the plane, 1-1 means 1
3 shows a first reflecting surface of a prism. Further, “2-t1” indicates the first transmission surface of the second prism. ).

【0124】 [0124]

【0125】以上の実施例では、前記定義式(a)の自
由曲面で各面を構成したが、あらゆる定義の曲面が使え
ることは言うまでもない。しかし、どのような定義式を
用いようとも、本発明に示されている何れかの条件を満
足することにより、また、そのいくつかのものを満足す
ることにより、収差の非常に良く補正されたプリズム光
学系を得られることは言うまでもない。なお、偏心を無
視した面の定義座標系の中心で規定される面の曲率、面
の焦点距離等の従来の無偏心系で使われる条件式は、本
発明のように各面が大きく偏心して配置されている場合
には、何らの意味も持たない。
In the above embodiment, each surface is formed by the free-form surface of the definition equation (a). However, it is needless to say that a surface of any definition can be used. However, no matter what definition formula was used, the aberration was corrected very well by satisfying any of the conditions shown in the present invention and by satisfying some of them. It goes without saying that a prism optical system can be obtained. In addition, the conditional expression used in the conventional non-eccentric system such as the curvature of the surface defined by the center of the definition coordinate system of the surface ignoring the eccentricity, the focal length of the surface is such that each surface is largely eccentric as in the present invention. If so, it has no meaning.

【0126】また、開口は、その位置に絞りを配置する
こともできるし、プリズム枠又は光線制限手段等によ
り、光線を遮断する構造にすることができる。
The aperture may be provided with a stop at that position, or may be structured so as to block a light beam by a prism frame or a light beam limiting means.

【0127】また、図1、図2の実施例の発明に対して
は、第2プリズム第2反射面をダハ面にすることによっ
て、倒立像を得ることが可能となり、光学系の結像レン
ズを配置することなく倒立像を本発明のプリズム光学系
で得ることが可能となる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the inverted image can be obtained by making the second prism second reflecting surface a roof surface, so that the image forming lens of the optical system can be obtained. It is possible to obtain an inverted image with the prism optical system of the present invention without arranging.

【0128】図11は双眼鏡の光学系を示す図であり、
図(a)はポロプリズム式、図(b)はダハプリズム式
を示すもので、ポロプリズムPPあるいはダハプリズム
DPとして本発明による結像作用を有するプリズム光学
系を用いることにより、対物レンズObあるいは接眼レ
ンズEpの一方あるいは双方の要らない双眼鏡を構成す
ることができる。この場合、本発明のダハプリズムで
は、全長の短い双眼鏡を構成することが可能となる。ま
た、本発明のポロプリズムでは、厚さの薄い双眼鏡を構
成することができる。
FIG. 11 is a diagram showing an optical system of binoculars.
FIG. 1 (a) shows a Porro prism type, and FIG. 2 (b) shows a roof prism type. By using a prism optical system having an image forming function according to the present invention as the Porro prism PP or the roof prism DP, the objective lens Ob or the eyepiece lens is used. Binoculars that do not require one or both of Ep can be configured. In this case, with the roof prism of the present invention, binoculars having a short overall length can be configured. Further, with the Porro prism of the present invention, binoculars having a small thickness can be configured.

【0129】また、図12は双眼顕微鏡の光学系を示す
図であり、光軸と像の捩じれを調整するためのポロプリ
ズムPPとして本発明による結像作用を有するプリズム
光学系を用いることにより、対物レンズObあるいは接
眼レンズEpの一方あるいは双方の要らない双眼顕微鏡
を構成することができる。
FIG. 12 is a diagram showing an optical system of a binocular microscope. By using a prism optical system having an image forming function according to the present invention as a porro prism PP for adjusting the twist of an optical axis and an image, FIG. A binocular microscope that does not require one or both of the objective lens Ob and the eyepiece Ep can be configured.

【0130】また、双眼鏡、双眼顕微鏡に限らず、単眼
鏡、単眼顕微鏡にも応用できることは言うまでもない。
さらに、カメラ等のファインダー光学系として利用する
ことにより、小型のカメラを構成することができる。
Further, it goes without saying that the present invention can be applied not only to binoculars and binocular microscopes but also to monocular and monocular microscopes.
Furthermore, a small camera can be configured by using the camera as a viewfinder optical system such as a camera.

【0131】さらに、本発明のプリズム光学系を組み合
わせて利用することもも可能であり、さらにレンズを本
発明の光学系の前後又は第1プリズムと第2プリズムの
間に配置することにより、広画角化したり、Fナンバー
を小さくして明るくすることも可能である。さらに、他
のレンズ系との相対位置を変化させることにより、変倍
等も行うようにすることができる。
Further, it is also possible to use the prism optical system of the present invention in combination. Further, by disposing a lens before and after the optical system of the present invention or between the first prism and the second prism, it is possible to widen the range. It is also possible to increase the angle of view or to reduce the F number to make the image brighter. Further, by changing the relative position with respect to another lens system, zooming and the like can be performed.

【0132】[0132]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、結像作用を有し、広い画角においても明瞭で
歪みの少ない像を与えるプリズム光学系を提供すること
ができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a prism optical system which has an image forming function and provides a clear image with little distortion even at a wide angle of view.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1のプリズム光学系の断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a prism optical system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2のプリズム光学系の断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of a prism optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3のプリズム光学系の平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view of a prism optical system according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4のプリズム光学系の平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view of a prism optical system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例1のプリズム光学系の横収差図
の一部である。
FIG. 5 is a part of a lateral aberration diagram of the prism optical system according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例1のプリズム光学系の横収差図
の残りの一部である。
FIG. 6 is a remaining part of the lateral aberration diagram of the prism optical system according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例3のプリズム光学系の横収差図
の一部である。
FIG. 7 is a part of a lateral aberration diagram of the prism optical system according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例3のプリズム光学系の横収差図
の残りの一部である。
FIG. 8 is a remaining part of the lateral aberration diagram of the prism optical system according to the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明が対象とする倒立プリズムの一種のシュ
ミットプリズムの説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a Schmidt prism, which is a kind of an inverted prism targeted by the present invention.

【図10】本発明の対象とする倒立プリズムの一種のポ
ロプリズムの説明図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a Porro prism, which is a kind of an inverted prism to which the present invention is applied.

【図11】本発明が適用できる双眼鏡の光学系を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing an optical system of binoculars to which the present invention can be applied.

【図12】本発明が適用できる双眼顕微鏡の光学系を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an optical system of a binocular microscope to which the present invention can be applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…開口 2…光軸 3…第1プリズム 4…第2プリズム 5…プリズム光学系 31…第1面 32…第2面 33…第3面 34…第4面 41…第1面 42…第2面 43…第3面 44…第4面 Ob…対物レンズ Ep…接眼レンズ PP…ポロプリズム DP…ダハプリズム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Opening 2 ... Optical axis 3 ... 1st prism 4 ... 2nd prism 5 ... Prism optical system 31 ... 1st surface 32 ... 2nd surface 33 ... 3rd surface 34 ... 4th surface 41 ... 1st surface 42 ... 1st 2nd surface 43 ... 3rd surface 44 ... 4th surface Ob ... Objective lens Ep ... Eyepiece PP ... Porro prism DP ... Dach prism

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 開口を有し、対物レンズにより形成され
た像を正立させる作用を有するプリズム光学系におい
て、 前記プリズム光学系が像正立のため反射面を有し、該反
射面がパワーを有する曲面にて形成されると共に、前記
曲面の形状が、曲面での反射によって発生する偏心収差
を補正するように、その面内及び面外共に回転対称軸を
有しない非回転対称面形状にて構成されていることを特
徴とするプリズム光学系。
1. A prism optical system having an opening and having the function of erecting an image formed by an objective lens, wherein the prism optical system has a reflecting surface for image erecting, and the reflecting surface has a power And a non-rotationally symmetric surface shape that does not have a rotationally symmetric axis both in-plane and out-of-plane so that the shape of the curved surface corrects eccentric aberration caused by reflection on the curved surface. A prism optical system characterized by comprising:
【請求項2】 前記非回転対称面形状が、対称平面を1
つのみ有し、以下の式によって定義される自由曲面形状
を有することを特徴とする請求項1記載のプリズム光学
系。 Z=C2 +C3 y+C4 x +C5 2 +C6 yx+C7 2 +C8 3 +C9 2 x+C10yx2 +C113 +C124 +C133 x+C142 2 +C15yx3 +C164 +C175 +C184 x+C193 2 +C202 3 +C21yx4 +C225 +C236 +C245 x+C254 2 +C263 3 +C272 4 +C28yx5 +C296 +C307 +C316 x+C325 2 +C334 3 +C343 4 +C352 5 +C36yx6 +C377 ・・・・・ ・・・・(a) ただし、Cm (mは2以上の整数)は係数である。
2. The non-rotationally symmetric surface shape has a symmetry plane of one.
2. The prism optical system according to claim 1, wherein the prism optical system has only one and has a free-form surface shape defined by the following equation. Z = C 2 + C 3 y + C 4 x + C 5 y 2 + C 6 yx + C 7 x 2 + C 8 y 3 + C 9 y 2 x + C 10 yx 2 + C 11 x 3 + C 12 y 4 + C 13 y 3 x + C 14 y 2 x 2 + C 15 yx 3 + C 16 x 4 + C 17 y 5 + C 18 y 4 x + C 19 y 3 x 2 + C 20 y 2 x 3 + C 21 yx 4 + C 22 x 5 + C 23 y 6 + C 24 y 5 x + C 25 y 4 x 2 + C 26 y 3 x 3 + C 27 y 2 x 4 + C 28 yx 5 + C 29 x 6 + C 30 y 7 + C 31 y 6 x + C 32 y 5 x 2 + C 33 y 4 x 3 + C 34 y 3 x 4 + C 35 y 2 x 5 + C 36 yx 6 + C 37 x 7 ····· ···· (a) provided that, C m (m is an integer of 2 or more) is a coefficient.
【請求項3】 像を反転させるための反射面を有するプ
リズム光学系において、 前記反射面は、光束の入射光路と射出光路とが異なり、
それにより非回転対称な偏心収差が発生するようにプリ
ズム光学系内に配置され、 前記反射面又は他の反射面若しくは透過面の中、少なく
とも1面の形状が、前記の非回転対称な偏心収差を補正
できるような非回転対称形状を備えていることを特徴と
するプリズム光学系。
3. A prism optical system having a reflection surface for inverting an image, wherein the reflection surface has a light flux incident light path and a light flux emission light path different from each other.
The non-rotationally symmetric eccentric aberration is arranged in the prism optical system such that non-rotationally symmetric decentering aberration is generated. A prism optical system having a non-rotationally symmetrical shape capable of compensating for the angle.
【請求項4】 前記プリズム光学系には4面以上の反射
面と2面以上の透過面が備えられていることを特徴とす
る請求項3記載のプリズム光学系。
4. The prism optical system according to claim 3, wherein said prism optical system has four or more reflection surfaces and two or more transmission surfaces.
JP8226416A 1996-08-28 1996-08-28 Prism optical system Pending JPH1068887A (en)

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US08/917,695 US6008948A (en) 1996-08-28 1997-08-26 Prism optical system
US09/458,704 US6278556B1 (en) 1996-08-28 1999-12-13 Prism optical system

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6259564B1 (en) 1998-11-24 2001-07-10 Olympus Optical Co., Ltd. Finder optical system
US6327094B1 (en) 1998-03-25 2001-12-04 Olympus Optical Co., Ltd. High-performance and compact image-forming optical system using prism elements
US9690101B2 (en) 2013-12-03 2017-06-27 Seiko Epson Corporation Virtual image display apparatus

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