JP2003344771A - ズーム光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省電力、簡素な機構、軽量、小型、高性能を
同時に満たすズーム光学系とそれを用いた撮像装置。 【解決手段】 少なくとも３つの形状可変の反射面Ｇ１
〜Ｇ４を有し、そのパワーを物体側より順に、負、正、
正で構成して、反射面の形状を変化させることにより変
倍を行い、全ての光学素子には反射面を有しているズー
ム光学系。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズーム光学系及び
それを用いた撮像装置に関し、特に、撮像光学系を備え
た光学装置、あるいは、眼で観察を行う光学系を備えた
光学装置用のズーム光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学系の倍率を変化させるためには、そ
の焦点距離を変化させる必要がある。そのため、連続的
に倍率が変化するズーム光学系を構成するには、レンズ
を移動させて焦点距離を変化させなくてはならない。そ
のために、従来のズーム光学系には避けられない２つの
問題点があった。

【０００３】その１つめは、電力と機構の問題である。
変倍時やフォーカシングの際にはモーターを駆動してレ
ンズを移動させるため、ズームの動作が緩慢であった
り、動作音が大きかったり、電力消費量が大きいといっ
た問題があった。しかも、モーターやそれを動作させる
駆動回路を設ける必要があり、レンズ群を移動させるた
めの機械的機構は複雑であり、また、その機械的機構を
設けるために広いスペースが必要になり、装置が大型化
してしまうという問題もあった。

【０００４】２つめは、光学性能と大きさの問題であ
る。レンズを移動させるためには、カムに対して機構的
に余裕を与えておかないとスムーズに動かすことができ
なくなるので、移動群は少なからず偏心してしまうのは
避けられない。そのため、レンズを移動させると性能劣
化が必ず生じてしまうという問題があった。また、倍率
は焦点距離という長さに支配されているので、高変倍化
するとどうしてもカメラの厚さ方向が大きくなってしま
う。さらに、高変倍化していくとズームによる収差変動
が大きくなってくるので、レンズ枚数を増やしたりして
補正しなくてはならなくなり、小型化が難しくなってく
る。特に色収差補正は、非球面では補正することができ
ず、レンズの組み合わせでしか補正できないので、大型
化の一因でもあった。

【０００５】これらの問題を解決するため、反射光学系
を用いるものが提案されてきている。反射面には色収差
が発生しないという光学的なメリットもある。

【０００６】特開平８−２４８３１８、特開平１１−２
２０６４６では、光路を途中で直角に折り返すことで、
カメラの厚さ方向をコンパクト化したズーム光学系が開
示されている。

【０００７】また、特開平８−２９２３７２等では、プ
リズム光学系を用いて光路を折り畳み、その相対的な位
置を変化させることで変倍を行うズーム光学系が開示さ
れている。

【０００８】また、特願２０００−３１０９２２〜４で
は、反射面の形状を変化させることで変倍を行うズーム
光学系が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの先
行例は、次に示すように様々な問題点や課題があった。

【００１０】特開平８−２４８３１８、特開平１１−２
２０６４６のものは、単純に光路を折り返しただけなの
で、厚さ方向に関しては小さくすることができるが、根
本的に第１、２の問題共解決できていない。

【００１１】特開平８−２９２３７２等は、光学系は従
来の屈折光学系とは異なっているが、第１の問題である
光学系を移動させる機構や消費電力の問題に関しては解
決できていない。また、第２の問題も反射面を用いて光
路を折り返しているが、光学系を移動させているので効
果的に小型化されておらず、また、プリズムの入射面、
射出面は屈折作用で色収差が発生してしまっており、反
射面の光学的メリットを活かしきっていない。

【００１２】特願２０００−３１０９２２〜４では、省
電力な静電気力等を用いることで第１の問題は十分に解
決できている。第２の問題も改善できているが、例えば
屈折光学系を用いているので、色収差の発生が避けられ
ず、この点でさらに高性能な光学系の可能性が残されて
いた。

【００１３】本発明は従来技術のこのような問題点や課
題に鑑みてなされたものであり、その目的は、省電力、
簡素な機構、軽量、小型、高性能を同時に満たすズーム
光学系とそれを用いた撮像装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の発明のズーム光学系は、少なくとも３つの形
状可変の反射面を有し、そのパワーを物体側より順に、
負、正、正で構成して、反射面の形状を変化させること
により変倍を行い、全ての光学素子には反射面を有して
いることを特徴とするものである。

【００１５】本発明の第２の発明のズーム光学系は、少
なくとも３つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、負、正で構成して、反射面の形状
を変化させることにより変倍を行うことを特徴とするも
のである。

【００１６】本発明の第３の発明のズーム光学系は、少
なくとも３つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、正、負で構成して反射面の形状を
変化させることにより変倍を行うことを特徴とするもの
である。

【００１７】本発明の第４の発明のズーム光学系は、少
なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、正、正、正で構成して反射面の形
状を変化させることにより変倍を行うことを特徴とする
ものである。

【００１８】本発明の第５の発明のズーム光学系は、少
なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、正、正、負で構成して反射面の形
状を変化させることにより変倍を行うことを特徴とする
ものである。

【００１９】本発明の第６の発明のズーム光学系は、少
なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、正、負、正で構成して反射面の形
状を変化させることにより変倍を行うことを特徴とする
ものである。

【００２０】本発明の第７の発明のズーム光学系は、少
なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、負、正、正で構成して反射面の形
状を変化させることにより変倍を行うことを特徴とする
ものである。

【００２１】本発明の第８の発明のズーム光学系は、少
なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、負、負、正、負で構成して反射面の形
状を変化させることにより変倍を行うことを特徴とする
ものである。

【００２２】本発明の第９の発明のズーム光学系は、少
なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そのパワーを
物体側より順に、正、負、正、正で構成して反射面の形
状を変化させることにより変倍を行うことを特徴とする
ものである。

【００２３】以下に、本発明において、上記構成を取る
理由と作用について説明する。

【００２４】本発明の第１のズーム光学系は（第１の発
明）は、少なくとも３つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、正、正で構成して、反
射面の形状を変化させることにより変倍を行い、全ての
光学素子には反射面を有していることを特徴とするもの
である。

【００２５】第１の構成（第１の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００２６】近軸理論に示されているように、ズーム光
学系には、変倍するために移動する群とそれによる像位
置の変化を補正する群との少なくとも２つの移動群が必
要である。これは可変形状反射面でその面のパワーを変
化させることによるズーム光学系を構成する場合も同様
で、少なくとも２つの反射面を変化させる必要がある。

【００２７】しかしながら、反射面の形状だけを変化さ
せても主点位置はその位置に固定されて動かないので、
２つの反射面を変化させるだけでは２つの面のパワー
は、近軸理論の考え方と同様で、全長、反射面の位置、
焦点距離やズーム比等の仕様から略一意的に決まってし
まう。また、光線が垂直に反射しない限り偏心収差が発
生してしまうので、強いパワーを付けると面の形状を工
夫しても単独では完全にはそれを補正し切れない。その
ため、２つの反射面だけを変化させても必ずしも満足な
性能が得られる訳ではない。

【００２８】そこで、第１の発明では、少なくとも３面
の形状可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側よ
り、負、正、正で構成した。これにより、正のパワーを
２つの面に分割して収差発生量自体を減らすことが可能
になる。光学系が正のパワー、例えば結像光学系を構成
する場合には、正のパワーを適切に分割できて高性能を
達成できる。

【００２９】しかしながら、これだけでは高変倍化した
際には高性能を十分満足できない場合がある。高変倍の
ズームレンズを設計するには色収差の補正が重要である
ことはよく知られている。ガラスには色分散が必ずある
ので、パワーを持った屈折光学素子には必ず色収差が発
生している。一方、反射面には色収差の発生が全くな
い。そのため、本発明のズーム光学系に屈折光学素子を
用いた場合、原理的に色収差が残存してしまう。また、
これを補正しようとしても反射面では補正できないの
で、新たに他の屈折光学素子を配置して補正するしかな
く、大型化、コストアップは避けられない。したがっ
て、本発明では屈折光学素子を使用せず、反射光学素子
だけで構成することにより、色収差の発生を完全に０に
して高変倍のズームレンズでも高性能を達成できる。

【００３０】また、反射光学素子には、ミラーとプリズ
ムがあるが、どちらを用いてもよい。

【００３１】また、本発明の光学系にカバーガラス等の
平行平板ガラスや、ほとんどパワーがなく光学性能や色
収差への影響が小さいような反射面のない屈折光学素子
を用いてもよいことは言うまでもない。

【００３２】本発明の第２のズーム光学系は（第２の発
明）は、少なくとも３つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、負、正で構成して、反
射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを特
徴とするものである。

【００３３】第２の構成（第２の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００３４】第２の発明では、同様に少なくとも３面の
形状可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側より、
負、負、正で構成した。これにより、負のパワーを２つ
の面に分割して収差発生量自体を減らすことが可能にな
る。これは、例えばズームの広角端で入射角がきつく入
射する場合に発生しやすいコマ収差、ディストーション
を分割された負のパワーで適切に補正できるので、高性
能が達成できる。

【００３５】本発明の第３のズーム光学系は（第３の発
明）は、少なくとも３つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、正、負で構成して反射
面の形状を変化させることにより変倍を行うことを特徴
とするものである。

【００３６】第３の構成（第３の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００３７】３群で構成されるレンズを収差論的に解析
すると、最適なパワー配置があるのが知られている。１
つは単焦点光学系のトリプレットという名で有名な正、
負、正の構成であり、もう１つは負、正、負であること
が分かっている。

【００３８】そこで、第３の発明では、少なくとも３面
の形状可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側よ
り、負、正、負で構成した。光線の通過する順に異符号
のパワーで構成されているので、面で残存した収差を次
の面で打ち消し合うことにより効果的に補正することが
でき、変倍しても収差変動の少ない光学系を構成するこ
とができる。

【００３９】本発明の第４のズーム光学系は（第４の発
明）は、少なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、正、正、正で構成して
反射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを
特徴とするものである。

【００４０】第４の構成（第４の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００４１】第１の発明では、変倍するのに原理的に必
要な２つの反射面だけを変化させても必ずしも満足な性
能が得られる訳ではないことを説明した。一方、本発明
のような反射光学系で光軸を折り曲げると、反射面同士
の有効部が重なり合わないようにする必要があるので、
構成上、反射面の間隔を大きくしたりその反射角を大き
くしなければならない。そのため、効果的に収差を打ち
消し合うことができなかったり、収差の発生量が大きく
なってしまうこともある。そのため、第１〜第３の発明
のようなパワー配置をしても必ずしも高性能を確保でき
ない場合がある。また、構成を考慮しつつ性能を確保し
ようとすると、光学系が大型化したりする場合もある。

【００４２】そこで、第４の発明では、少なくとも４面
の形状可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側よ
り、負、正、正、正で構成した。これにより、第１反射
面の負パワーで残存した収差を正パワーで打ち消すと同
時に、補正過剰にならないように正パワーを３つに分割
することで、良好に収差を補正することができるように
なる。また、ある反射面の間隔を変えたり反射角を変え
て収差の補正効果が変わったとしても、第２〜第４反射
面は同じ符号のパワーなので、その他の面にてそれを補
償することができるので、高性能で小型な光学系を構成
できるようになる。

【００４３】本発明の第５のズーム光学系は（第５の発
明）は、少なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、正、正、負で構成して
反射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを
特徴とするものである。

【００４４】第５の構成（第５の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００４５】また、第５の発明では、同様に４面の形状
可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側より、負、
正、正、負で構成した。これにより、第３の発明で説明
した負、正、負のタイプの正パワーを分割できるので、
正パワー部分の反射面間隔や反射角が変化しても収差発
生量が大きくなり難く、高性能な光学系を構成すること
ができる。

【００４６】本発明の第６のズーム光学系は（第６の発
明）は、少なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、正、負、正で構成して
反射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを
特徴とするものである。

【００４７】第６の構成（第６の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００４８】また、第６の発明では、同様に４面の形状
可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側より、負、
正、負、正で構成した。これにより、光線の通過する順
に異符号のパワーで構成されているので、面で残存した
収差を次の面で打ち消し合うことにより効果的に補正す
ることができ、変倍しても収差変動の少ない光学系を構
成することができる。また、どの面の反射面の間隔や反
射角を変化させても前後の面で収差補正のバランスをと
れるので、収差発生量が大きくなり難く高性能な光学系
を構成することができる。

【００４９】本発明の第７のズーム光学系は（第７の発
明）は、少なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、負、正、正で構成して
反射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを
特徴とするものである。

【００５０】第７の構成（第７の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００５１】また、第７の発明では、同様に４面の形状
可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側より、負、
負、正、正で構成した。これにより、負、正のパワーを
共に分割できるので、レトロフォーカスタイプの特徴を
色濃く出しつつ、収差発生量の少ない光学系を構成でき
る。また、正パワー若しくは負パワー部分の反射面間隔
や反射角が変化してもパワーが分割されているのでそれ
を補償することができるので、高性能な光学系を構成す
ることができる。

【００５２】本発明の第８のズーム光学系は（第８の発
明）は、少なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、負、負、正、負で構成して
反射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを
特徴とするものである。

【００５３】第８の構成（第８の発明）において、この
ような構成をとった理由と作用を説明する。

【００５４】また、第８の発明では、同様に４面の形状
可変の反射面を備え、そのパワーを、物体側より、負、
負、正、負で構成した。これにより、第３の発明で説明
した負、正、負のタイプの１番目の負パワーを分割でき
るので、負パワー部分の反射面間隔や反射角が変化して
も収差発生量が大きくなり難く、高性能な光学系を構成
することができる。特に入射角度がきつくなる広角端で
発生しがちなコマ収差、ディストーション補正に効果が
ある。

【００５５】本発明の第９のズーム光学系は（第９の発
明）は、少なくとも４つの形状可変の反射面を有し、そ
のパワーを物体側より順に、正、負、正、正で構成して
反射面の形状を変化させることにより変倍を行うことを
特徴とするものである。

【００５６】本発明はこのような第９の発明の構成も含
むものである。

【００５７】本発明の第１０のズーム光学系は、第１、
第４、第５の発明において、次の条件式を満たすことを
特徴とするものである。

【００５８】 ０．００５＜φ_2p／φ_3p＜１００ ・・・（１） ただし、φ_2p＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_3p＝
２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₃ はそれ
ぞれ正の第２反射面、正の第３反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₃ はそれぞれ正の第２反射面、正
の第３反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₃ はそれぞれ正の第２反射面、正の第３反
射面の反射角である。

【００５９】なお、回転非対称面のように曲率半径が関
数式に表れない場合、曲率半径ｒ₂、ｒ₃ 等は非球面効
果を考慮した曲率半径とし、定義式をｆ（後記の（ａ）
式又は（ｂ）式）としたとき、次の式ので定義されるＲ
である。

【００６０】１／Ｒ＝（Ｌｘ₁ ²＋２Ｍｘ₁ ｙ₁ ＋Ｎ
ｘ₁ ²）／（Ｅｘ₁ ²＋２Ｆｘ₁ ｙ₁ ＋Ｇｘ₁ ²） ただし、Ｅ＝１＋ｐ² ；Ｆ＝ｐｑ；Ｇ＝１＋ｑ² ；Ｌ＝
ｒ／√（１＋ｐ² ＋ｑ²）；Ｍ＝ｓ／√（１＋ｐ² ＋ｑ
² ）；Ｎ＝ｔ／√（１＋ｐ² ＋ｑ² ） ここで、ｐはｆのｘに関する１次偏微分、ｑはｆのｙに
関する１次偏微分、ｒはｆのｘに関する２次偏微分、ｓ
はｆのｘ，ｙに関する２次偏微分、ｔはｆのｙに関する
２次偏微分とする。

【００６１】また、Ｘ方向の曲率半径ｒ_x は次の式で表
せる。

【００６２】ｒ_x ＝［√｛１＋（∂ｆ／∂ｘ）² ＋（∂
ｆ／∂ｙ）² ｝×｛１＋（∂ｆ／∂ｘ）² ｝］／（∂²
ｆ／∂ｘ² ） また、同様にＹ方向の曲率半径ｒ_y は次の式で表せる。

【００６３】ｒ_y ＝［√｛１＋（∂ｆ／∂ｘ）² ＋（∂
ｆ／∂ｙ）² ｝×｛１＋（∂ｆ／∂ｙ）² ｝］／（∂²
ｆ／∂ｙ² ） 詳細は、彌永昌吉他翻訳監修『スミルノフ高等数学教程
４ II 巻［第２分冊］』共立出版参照。

【００６４】この第１０の構成の作用を説明する。第２
反射面、第３反射面が正のとき、２つの正パワーの反射
面は条件式（１）を満たすのがよい。

【００６５】このφ_2p、φ_3pは、偏心がないときの反射
面のパワーが２ｎ／ｒであることから、反射角θを考慮
した面のパワー２ｎ／（cos θ・ｒ）を意味している。
また、この条件式は、変倍領域内のあるズーム状態にお
ける反射面の曲率半径がこの数値を満たしていればよい
（以下の条件式でも同様）。

【００６６】この条件式の上限の１００、下限の０．０
０５を越えると、どちらかのパワーが弱くなりすぎ、正
のパワーを分割した効果が薄くなって性能が低下してし
まう。

【００６７】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【００６８】 ０．０１＜φ_2p／φ_3p＜１０ ・・・（１−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【００６９】 ０．０５＜φ_2p／φ_3p＜５ ・・・（１−２） 本発明の第１１のズーム光学系は、第１、第４、第５の
発明において、次の条件式を満たすことを特徴とするも
のである。

【００７０】 −１００＜φ_1n／φ_2p＜−０．０１ ・・・（２） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_2p＝
２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₂ はそれ
ぞれ負の第１反射面、正の第２反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正
の第２反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正の第２反
射面の反射角である。

【００７１】この第１１の構成の作用を説明する。収差
が残存するとその像側の光学系で拡大されてしまうの
で、物体側の光学系で良好に補正しておく必要がある。
そのため、第１、第２の反射面は条件式（２）を満たす
のがよい。

【００７２】この条件式の上限の−０．０１を越える
と、負の面による収差発生が大きくなりすぎて正の面で
補正し切れなくなり、下限の−１００を越えると、正の
面による収差発生が大きくなりすぎて負の面で補正し切
れなくなってしまい、共に性能が低下してしまう。

【００７３】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【００７４】 −５０＜φ_1n／φ_2p＜−０．１ ・・・（２−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【００７５】 −１５＜φ_1n／φ_2p＜−０．５ ・・・（２−１） 本発明の第１２のズーム光学系は、第２、第７、第８の
発明において、次の条件式を満たすことを特徴とするも
のである。

【００７６】 ０．０１＜φ_1n／φ_2n＜１００ ・・・（３） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_2n＝
２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₂ はそれ
ぞれ負の第１反射面、負の第２反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₂ はそれぞれ負の第１反射面、負
の第２反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₂ はそれぞれ負の第１反射面、負の第２反
射面の反射角である。

【００７７】この第１２の構成の作用を説明する。この
条件式の上限の１００、下限の０．０１を越えると、ど
ちらかのパワーが弱くなりすぎ、負のパワーを分割した
効果が薄くなって性能が低下してしまう。

【００７８】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【００７９】 ０．０３＜φ_1n／φ_2n＜２０ ・・・（３−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【００８０】 ０．０５＜φ_1n／φ_2n＜１０ ・・・（３−２） 本発明の第１３のズーム光学系は、第２、第７、第８の
発明において、次の条件式を満たすことを特徴とするも
のである。

【００８１】 −１００＜φ_1n／φ_3p＜−０．０１ ・・・（４） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_3p＝
２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₃ はそれ
ぞれ負の第１反射面、正の第３反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₃ はそれぞれ負の第１反射面、正
の第３反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₃ はそれぞれ負の第１反射面、正の第３反
射面の反射角である。

【００８２】この第１３の構成の作用を説明する。収差
を打ち消し合うには異符号のパワーを組み合わせるのが
効果的である。そのため、第１、第３の反射面は条件式
（４）を満たすのがよい。

【００８３】この条件式の上限の−０．０１を越える
と、負の面による収差発生が大きくなりすぎて正の面で
補正し切れなくなり、下限の−１００を越えると、正の
面による収差発生が大きくなりすぎて負の面で補正し切
れなくなってしまい、共に性能が低下してしまう。

【００８４】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【００８５】 −２０＜φ_1n／φ_3p＜−０．０５ ・・・（４−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【００８６】 −５＜φ_1n／φ_3p＜−０．１ ・・・（４−２） 本発明の第１４のズーム光学系は、第３、第６の発明に
おいて、次の条件式を満たすことを特徴とするものであ
る。

【００８７】 ０．０１＜φ_1n／φ_3n＜１００ ・・・（５） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_3n＝
２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₃ はそれ
ぞれ負の第１反射面、負の第３反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₃ はそれぞれ負の第１反射面、負
の第３反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₃ はそれぞれ負の第１反射面、負の第３反
射面の反射角である。

【００８８】この第１４の構成の作用を説明する。正の
第２反射面の収差を補正するには、負の第１、第３の反
射面のパワーを適切に設定するのが望ましい。よって、
条件式（５）を満たすのがよい。

【００８９】この条件式の上限の１０を越えると、第３
反射面のパワーが弱くなりすぎて収差補正効果が減って
しまい、下限の０．０１を越えると、第１反射面のパワ
ーが弱くなりすぎて収差補正効果が減ってしまい、共に
性能が低下してしまう。

【００９０】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【００９１】 ０．３＜φ_1n／φ_3n＜５０ ・・・（５−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【００９２】 ０．５＜φ_1n／φ_3n＜２０ ・・・（５−２） 本発明の第１５のズーム光学系は、第３、第６の発明に
おいて、次の条件式を満たすことを特徴とするものであ
る。

【００９３】 −１００＜φ_1n／φ_2p＜−０．０１ ・・・（６） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_2p＝
２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₂ はそれ
ぞれ負の第１反射面、正の第２反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正
の第２反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正の第２反
射面の反射角である。

【００９４】この第１５の構成の作用を説明する。収差
が残存するとその像側の光学系で拡大されてしまうの
で、物体側の光学系で良好に補正しておく必要がある。
そのため、第１、第２の反射面は条件式（６）を満たす
のがよい。

【００９５】この条件式の上限の−０．０１を越える
と、負の面による収差発生が大きくなりすぎて正の面で
補正し切れなくなり、下限の−１００を越えると、正の
面による収差発生が大きくなりすぎて負の面で補正し切
れなくなってしまい、共に性能が低下してしまう。

【００９６】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【００９７】 −５０＜φ_1n／φ_2p＜−０．１ ・・・（６−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【００９８】 −１５＜φ_1n／φ_2p＜−０．５ ・・・（６−２） 本発明の第１６のズーム光学系は、第４の発明におい
て、次の条件式を満たすことを特徴とするものである。

【００９９】 ０．００５＜φ_2p／φ_4p＜１００ ・・・（７） ただし、φ_2p＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_4p＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ正の第２反射面、正の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正の第４反
射面の反射角である。

【０１００】この第１６の構成の作用を説明する。第
２、第４の反射面は条件式（７）を満たすのがよい。

【０１０１】この条件式の上限の１００、下限の０．０
０５を越えると、どちらかのパワーが弱くなりすぎ、正
のパワーを分割した効果が薄くなって性能が低下してし
まう。

【０１０２】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１０３】 ０．０１＜φ_2p／φ_4p＜２０ ・・・（７−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１０４】 ０．０５＜φ_2p／φ_4p＜５ ・・・（７−２） 本発明の第１７のズーム光学系は、第５の発明におい
て、次の条件式を満たすことを特徴とするものである。

【０１０５】 ０．０１＜φ_1n／φ_4n＜１００ ・・・（８） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_4n＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ負の第１反射面、負の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₄ はそれぞれ負の第１反射面、負
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₄ はそれぞれ負の第１反射面、負の第４反
射面の反射角である。

【０１０６】この第１７の構成の作用を説明する。第
１、第４の反射面は条件式（８）を満たすのがよい。

【０１０７】この条件式の上限の１００を越えると、第
４反射面のパワーが弱くなりすぎて補正不足になってし
まい、下限の０．０１を越えると、第４反射面のパワー
が強くなりすぎ補正過剰になってしまう。

【０１０８】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１０９】 ０．１＜φ_1n／φ_4n＜５０ ・・・（８−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１１０】 ０．５＜φ_1n／φ_4n＜１０ ・・・（８−２） 本発明の第１８のズーム光学系は、第６の発明におい
て、次の条件式を満たすことを特徴とするものである。

【０１１１】 ０．００５＜φ_2p／φ_4p＜１００ ・・・（９） ただし、φ_2p＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_4p＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ正の第２反射面、正の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正の第４反
射面の反射角である。

【０１１２】この第１８の構成の作用を説明する。第
２、第４の正の反射面はパワーを適切に分割するように
条件式（９）を満たすのがよい。

【０１１３】この条件式の上限の１００を越えると、第
４反射面のパワーが弱くなりすぎて補正不足になってし
まい、下限の０．００５を越えると、第４反射面のパワ
ーが強くなりすぎ補正過剰になってしまう。

【０１１４】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１１５】 ０．０１＜φ_2p／φ_4p＜２０ ・・・（９−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１１６】 ０．０５＜φ_2p／φ_4p＜５ ・・・（９−２） 本発明の第１９のズーム光学系は、第７の発明におい
て、次の条件式を満たすことを特徴とするものである。

【０１１７】 ０．０１＜φ_3p／φ_4p＜１００ ・・・（10） ただし、φ_3p＝２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）、φ_4p＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₃ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ正の第３反射面、正の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₃ 、ｒ₄ はそれぞれ正の第３反射面、正
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₃ 、θ₄ はそれぞれ正の第３反射面、正の第４反
射面の反射角である。

【０１１８】この第１９の構成の作用を説明する。第
２、第４の反射面は条件式（１０）を満たすのがよい。

【０１１９】この条件式の上限の１００、下限の０．０
１を越えると、どちらかのパワーが弱くなりすぎ、正の
パワーを分割した効果が薄くなって性能が低下してしま
う。

【０１２０】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１２１】 ０．０５＜φ_3p／φ_4p＜５０ ・・・（10−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１２２】 ０．２＜φ_3p／φ_4p＜１０ ・・・（10−２） 本発明の第２０のズーム光学系は、第８の発明におい
て、次の条件式を満たすことを特徴とするものである。

【０１２３】 ０．００５＜φ_2n／φ_4n＜１００ ・・・（11） ただし、φ_2n＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_4n＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ負の第２反射面、負の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₄ はそれぞれ負の第２反射面、負
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₄ はそれぞれ負の第２反射面、負の第４反
射面の反射角である。

【０１２４】この第２０の構成の作用を説明する。第
２、第４の負の反射面はパワーを適切に分割するように
条件式（１１）を満たすのがよい。

【０１２５】この条件式の上限の１００を越えると、第
４反射面のパワーが弱くなりすぎて補正不足になってし
まい、下限の０．００５を越えると、第４反射面のパワ
ーが強くなりすぎ補正過剰になってしまう。

【０１２６】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１２７】 ０．０１＜φ_2n／φ_4n＜２０ ・・・（11−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１２８】 ０．０５＜φ_2n／φ_4n＜５ ・・・（11−２） なお、以上の第１〜第９の発明において、偏心した反射
面に単純にパワーを持たせると回転非対称な偏心収差が
発生してしまう。この偏心収差は回転対称の非球面等で
は補正できないため、少なくとも１面回転非対称な面を
構成するのが好ましい。これにより偏心収差を補正する
ことが可能になり、良好な性能を確保できる。また、回
転非対称面では画面の長辺方向をＸ軸、短辺方向をＹ軸
としたとき、例えばＸ方向とＹ方向でパワーの符号を変
えることが可能であるが、本発明では、少なくとも何れ
かの方向でこのパワーの配置をしていればよい。また、
面形状が正から負、負から正に変化する場合には、何れ
かのズーム状態にて本発明のパワーの並び（配置）にな
っていればよい。

【０１２９】本発明の第２１のズーム光学系は、第１〜
第２０の構成において、反射面はミラーから構成される
ことを特徴とするズーム光学系。

【０１３０】この第２１の構成の作用を説明する。反射
面を用いた構成には、主にプリズムとミラーがある。本
発明の反射面はプリズムでもミラーでも構わない。ただ
し、これらはどちらも反射面を用いた光学系であるにも
係わらず、その特性は大きく異なっている。

【０１３１】まず、これらの反射面に曲率（曲率半径
ｒ）を付けたときには、近軸パワーの計算式より、その
面のパワーは、その内部が１よりも大きい屈折率ｎの媒
質で満たされているプリズムでは、−２ｎ／ｒになり、
ミラーでは、−２／ｒになり、同じ曲率でもパワーが異
なってくる。そのため、プリズムはミラーに比べ１／ｎ
の曲率で同じパワーにすることができることから、プリ
ズムの方が反射面の収差発生量を小さくでき、性能上は
有利である。

【０１３２】しかしながら、形状可変にする構成上、プ
リズムにした場合には、その内部を液体等の可変物質で
埋めなければならない。そのため、液体の屈折率分布、
透過率、複屈折等の影響を受けやすくなってしまい、性
能的には不利になる。そのため、総合的な性能を考慮す
ると、どちらかというと光路が空気になるミラーの方が
好ましい。

【０１３３】本発明の第２２のズーム光学系は、第１〜
第２０の構成において、反射面は対称面が１つのみの回
転非対称な曲面形状であることを特徴とするものであ
る。

【０１３４】この第２２の構成の作用を説明する。カタ
ディオプトリック光学系のように、反射面の有効部が重
なり合うように構成することも可能ではあるが、光束が
けられてしまうので光量が減少してしまい好ましくな
い。そのため、反射面を互いに偏心させて有効面が重な
らないように構成するのがよい。ところが、偏心した反
射面に単純にパワーを持たせると回転非対称な偏心収差
が発生してしまう。この偏心収差は回転対称の非球面等
では補正できないため、少なくとも１面回転非対称な面
を設ける必要がある。これにより偏心収差を補正するこ
とが可能になり、良好な性能を確保できる。また、面を
偏心させた場合でも、図１３に示すように、その偏心回
転軸方向には対称な光線があるので、対称面を１つのみ
有する反射面が、製造管理上好ましい。

【０１３５】なお、回転非対称な曲面形状としては、限
定的でないが、代表的には自由曲面がある。自由曲面の
面の形状は以下（ａ）式により定義し、その定義式のＺ
軸が自由曲面の軸となる。

【０１３６】 ここで、（ａ）式の第１項は球面項、第２項は自由曲面
項である。Ｍは２以上の自然数である。

【０１３７】球面項中、 ｃ：頂点の曲率 ｋ：コーニック定数（円錐定数） ｒ＝√（Ｘ² ＋Ｙ² ） である。

【０１３８】自由曲面項は、 ただし、Ｃ_j （ｊは２以上の整数）は係数である。

【０１３９】上記自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、
Ｙ−Ｚ面共に対称面を持つことはないが、Ｘの奇数次項
を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ面と平行な対称面
が１つだけ存在する自由曲面となる。また、Ｙの奇数次
項を全て０にすることによって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称
面が１つだけ存在する自由曲面となる。

【０１４０】本発明の第２３のズーム光学系は、第１〜
第２０の構成において、フォーカシングも形状可変反射
面で行うことを特徴とするものである。

【０１４１】この第２３の構成の作用を説明する。本発
明のズーム光学系では、変倍時に移動する光学素子がな
いので、フォーカシングも形状可変反射面で行い、その
ための移動群を設けないようにしてもよい。このとき、
形状可変反射面の中の１つだけをそれに用いるのが制御
上最も良い。ただし、フォーカシング時の収差変動を補
正するため、複数の反射面を用いても構わない。また、
面形状はズーミング時の変形とは異なる規則で動かして
もよい。その場合、制御系の記憶装置にフォーカシング
用のテーブルを別に用意しておくのが好ましい。

【０１４２】本発明の第２４のズーム光学系は、第１〜
第２０の構成において、少なくとも１面の可変形状反射
面は下記の条件式を満たすことを特徴とするものであ
る。

【０１４３】 ０．００５＜｜２ｎ・Ｉｈ／（ cosθ・ｒ_max ）｜＜５ ・・・（12） ただし、ｒ_max は軸上主光線が通過する地点での最大変
形時の曲率半径、ｎは入射射出側のｄ線の屈折率、θは
反射角、Ｉｈは最大像高である。

【０１４４】この第２４の構成の作用を説明する。偏心
した反射面にパワーを付けた場合、偏心収差が発生して
しまう。例えば、光軸の中心でもコマ収差が発生する。
この偏心収差量は主に面のパワーと反射角の２つに依存
している。そのため、少なくとも１面の最大変形時の形
状可変反射面は条件式（１２）を満たすのがよい。

【０１４５】この条件式は、偏心がないときの反射面の
パワーが２ｎ／ｒであることから、反射角θを考慮した
面のパワー２ｎ／（ cosθ・ｒ）を像高のサイズＩｈで
正規化していることを意味している。

【０１４６】この条件式の上限の５を越えると、偏心収
差の発生量が大きくなりすぎて性能が低下してしまい、
下限の０．００５を越えると、変倍に必要なパワーが確
保できず効果的にズーミングできなくなってしまう。

【０１４７】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１４８】 ０．０１＜｜２ｎ・Ｉｈ／（ cosθ・ｒ_max ）｜＜１ ・・・（12−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１４９】 ０．０５＜｜２ｎ・Ｉｈ／（ cosθ・ｒ_max ）｜＜０．５ ・・・（12−２） 本発明の第２５のズーム光学系は、第１〜第２０の構成
において、少なくとも１面の可変形状反射面は下記の条
件式を満たすことを特徴とするものである。

【０１５０】 ０．０００１＜｜（１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ｜＜１０ ・・・（13） ただし、ｒ_w は広角端での軸上主光線が通過する地点で
の曲率半径、ｒ_t は望遠端での軸上主光線が通過する地
点での曲率半径、Ｉｈは最大像高である。

【０１５１】この第２５の構成の作用を説明する。広角
端から望遠端まで変倍するには、反射面の変形量がある
程度必要である。そのため、少なくとも１面の可変形状
反射面は上記条件式（１３）を満たすのがよい。

【０１５２】この条件式の上限の１０、下限の０．００
０１を越えると、パワーの変化量が大きくなりすぎ、変
倍に伴う収差変動が大きくなりすぎてしまう。

【０１５３】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１５４】 ０．００１＜｜（１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ｜＜１ ・・・（13−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１５５】 ０．０１＜｜（１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ｜＜０．５・・・（13−２） 本発明の第２６のズーム光学系は、第１〜第２０の構成
において、下記の条件式を満たすことを特徴とするもの
である。

【０１５６】 ０．１＜ｒ_1X／ｒ_1Y＜１０ ・・・（14） ただし、ｒ_1Xは最も物体側に配置された反射面の広角端
での軸上主光線が通過する地点のＸ方向の曲率半径、ｒ
_1Yは最も物体側に配置された反射面の広角端での軸上主
光線が通過する地点でのＹ方向の曲率半径である。

【０１５７】この第２６の構成の作用を説明する。最初
に光線が入射する第１反射面では、パワーが小さい収差
補正効果だけの役割より、光学系を形作る例えば結像の
役割を強く与えるのが望ましい。そのため、第１反射面
の直交するＸ方向、Ｙ方向（軸上主光線に沿って進む方
向をＺ軸方向、軸上主光線が折り曲げられる平面をＹ−
Ｚ平面とし、このＹ−Ｚ平面内のＺ軸に直交する方向に
Ｘ軸をとる。）のパワーはどちらも比較的同じ強さの方
が好ましい。そのため、その比率を表す条件式（１４）
を満たすのがよい。

【０１５８】この条件式の上限の１０を越えると、Ｘ方
向のパワーが弱くなりすぎ、下限の０．１を越えると、
Ｙ方向のパワーが弱くなりすぎ、共に性能の低下、大型
化を招いてしまう。

【０１５９】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１６０】 ０．１８＜ｒ_1X／ｒ_1Y＜５．５ ・・・（14−１） さらに好ましくは、次の条件式を満たすのがよい。

【０１６１】 ０．２２＜ｒ_1X／ｒ_1Y＜４．５ ・・・（14−２） 本発明の第２７のズーム光学系は、第１〜第２０の構成
において、少なくとも１面の反射面は次の条件式を満た
すことを特徴とするものである。

【０１６２】 １５°＜θ＜７５° ・・・（15） ただし、θは反射面における軸上主光線の反射角であ
る。

【０１６３】この第２７の構成の作用を説明する。偏心
収差の発生はパワーだけでなくその反射角にも依存す
る。そのため、少なくとも１面の反射面は条件式（１
５）を満たすのがよい。

【０１６４】この条件式の上限の７５°を越えると、偏
心収差の発生量が大きくなりすぎて性能が劣化してしま
い、下限の１５を越えると、お互いの反射面の有効面が
重なってしまい光線がけられてしまう。

【０１６５】なお好ましくは、次の条件式を満たすのが
よい。

【０１６６】 ３０°＜θ＜６０° ・・・（15−１） 本発明の第２８のズーム光学系は、第１〜第２０の構成
において、明るさ絞りの物体側に少なくとも２面の反射
面を配置していることを特徴とするものである。

【０１６７】この第２８の構成の作用を説明する。収差
論で知られるように、倍率色収差とディストーションは
明るさ絞りの位置によっての収差発生の傾向が異なって
くる。これは周辺光束では明るさ絞りの前後でその補正
効果が逆になるためである。本発明のズーム光学系で
は、色収差補正に関しては明るさ絞りの影響を受け難い
ので、その配置には従来の屈折光学系よりも自由度が高
い。しかしながら、ディストーション補正に関しては、
明るさ絞りの影響を大きく受けるのでその位置は重要で
ある。なお、一般的に、物体側の光学系で収差が残存す
ると、その像側の光学系で拡大されてしまい補正するの
が難しくなってしまうので、好ましくは明るさ絞りより
も物体側でディストーション、特に非対称のディストー
ションを小さく補正しておくのがよい。そのため、明る
さ絞りよりも物体側には少なくとも２面の反射面を配置
するのが好ましい。そのとき、反射面を同じ符号のパワ
ーで構成しパワーを分割することにより非対称ディスト
ーションの発生を小さくしてもよいし、異符号のパワー
で構成して打ち消すことによりその発生を小さくしても
よい。

【０１６８】本発明の第２９のズーム光学系は、第１〜
第２０の構成において、静電気駆動又は電磁気力駆動又
は圧電効果又は流体駆動の形状可変ミラーを用いたこと
を特徴とするものである。

【０１６９】この第２９の構成の作用を説明する。静電
気駆動、電磁気力駆動、圧電効果、流体駆動の形状可変
ミラーについては、後記の実施例で説明する。このよう
な駆動方式の形状可変ミラーを用いることにより、省電
力、簡素な機構、軽量、小型、高性能を同時に満たすズ
ーム光学系を得ることが可能になる。

【０１７０】本発明の第３０のズーム光学系は、第１〜
第２０の構成において、形状可変反射面の中心部を固定
し、周辺部の面形状を変形させることを特徴とするもの
である。

【０１７１】この第３０の構成の作用を説明する。反射
面を変形させる場合、図１４（ａ）に示すように、周辺
部を固定してその中心部を変形させる方法がある。しか
しながら、この方法では、軸上主光線が面を通過する位
置が反射面の変形量に応じて変化してしまうため、自動
的に偏心が生じてしまう。これは、変倍に伴い収差が悪
化したり、像が移動したりしやすいことを意味する。本
発明では、どちらの方式をとってもよいが、図１４
（ｂ）に示すように、中心部を固定して周辺部を変形さ
せる方法の方が光学性能上好ましい。

【０１７２】なお、本発明は、第１〜第３０の構成のズ
ーム光学系と、その像側に配置された電子撮像素子とを
有する撮像装置を含むものである。

【０１７３】

【発明の実施の形態】本発明のズーム光学系の数値実施
例１〜９について説明する。なお、各実施例の構成パラ
メータは後に示す。

【０１７４】各実施例において、図１〜図９に示すよう
に、軸上主光線１を、物体中心（図では省略）を出て絞
り２の中心を通る光線で定義する。そして、後記の数値
データに示すように、光学系の特定の面（面番号１と面
番号５（実施例１、２、４、５、６、７）、面番号１と
面番号４（実施例３、８、９））を基準面（それぞれ基
準面１、２）とし、その面の中心をそれ以降の偏心光学
系の原点とする。なお、面の中心は、軸上主光線１がそ
の面と交差する位置である。

【０１７５】また、これらの原点について定められる座
標系に関しては、軸上主光線１に沿って進む方向をＺ軸
方向、軸上主光線１が折り曲げられる平面をＹ−Ｚ平面
とし、このＹ−Ｚ平面内のＺ軸に直交する方向にＸ軸を
とる。そして、軸上主光線１に沿った方向をＺ軸の正方
向とし、図１〜図９の紙面の表から裏へ進む方向をＸ軸
の正方向とし、このＸ軸、Ｚ軸と右手直交座標系を構成
する軸をＹ軸の正方向とする。

【０１７６】実施例１〜９では、上記Ｙ−Ｚ平面内で各
面の偏心を行っており、また、各回転非対称自由曲面の
唯一の対称面をＹ−Ｚ面としている。

【０１７７】偏心面については、上記で定めた座標系の
原点の中心から、その面の面頂位置の偏心量（Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ）と、そ
の面の中心軸（自由曲面については、前記の（ａ）式の
Ｚ軸）のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれを中心とする傾き角
（それぞれα、β、γ）とが与えられている。なお、そ
の場合、αとβの正はそれぞれの軸の正方向に対して反
時計回りを、γの正はＺ軸の正方向に対して時計回りを
意味する。

【０１７８】また、各実施例の光学系を構成する光学作
用面の中、特定の面とそれに続く面が共軸光学系を構成
する場合には面間隔が与えられており、その他、媒質の
屈折率、アッベ数が慣用法に従って与えられている。

【０１７９】なお、上記数値データに関する説明は、本
発明の各実施例の数値データに共通である。

【０１８０】なお、回転非対称な曲面形状の面である自
由曲面の前記の（ａ）式以外の定義式として、Ｚｅｒｎ
ｉｋｅ多項式がある。 この面の形状は次式（ｂ）により
定義する。式（ｂ）のＺ軸がＺｅｒｎｉｋｅ多項式の軸
となる。回転非対称面の定義は、Ｘ−Ｙ面に対するＺの
軸の高さの極座標で定義され、ＲはＸ−Ｙ面内のＺ軸か
らの距離、ＡはＺ軸回りの方位角で、Ｘ軸から測った回
転角で表せられる。

【０１８１】 ｘ＝Ｒ×cos(A) ｙ＝Ｒ×sin(A) Ｚ＝Ｄ₂ ＋Ｄ₃ Ｒcos(A)＋Ｄ₄ Ｒsin(A) ＋Ｄ₅ Ｒ² cos(2A)＋Ｄ₆ （Ｒ² −１）＋Ｄ₇ Ｒ² sin(2A) ＋Ｄ₈ Ｒ³ cos(3A) ＋Ｄ₉ （３Ｒ³ −２Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₁₀（３Ｒ³ −２Ｒ）sin(A)＋Ｄ₁₁Ｒ³ sin(3A) ＋Ｄ₁₂Ｒ⁴cos(4A)＋Ｄ₁₃（４Ｒ⁴ −３Ｒ² ）cos(2A) ＋Ｄ₁₄（６Ｒ⁴ −６Ｒ² ＋１）＋Ｄ₁₅（４Ｒ⁴ −３Ｒ² ）sin(2A) ＋Ｄ₁₆Ｒ⁴ sin(4A) ＋Ｄ₁₇Ｒ⁵ cos(5A) ＋Ｄ₁₈（５Ｒ⁵ −４Ｒ³ ）cos(3A) ＋Ｄ₁₉（１０Ｒ⁵ −１２Ｒ³ ＋３Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₂₀（１０Ｒ⁵ −１２Ｒ³ ＋３Ｒ）sin(A) ＋Ｄ₂₁（５Ｒ⁵ −４Ｒ³ ）sin(3A) ＋Ｄ₂₂Ｒ⁵ sin(5A) ＋Ｄ₂₃Ｒ⁶cos(6A)＋Ｄ₂₄（６Ｒ⁶ −５Ｒ⁴ ）cos(4A) ＋Ｄ₂₅（１５Ｒ⁶ −２０Ｒ⁴ ＋６Ｒ² ）cos(2A) ＋Ｄ₂₆（２０Ｒ⁶ −３０Ｒ⁴ ＋１２Ｒ² −１） ＋Ｄ₂₇（１５Ｒ⁶ −２０Ｒ⁴ ＋６Ｒ² ）sin(2A) ＋Ｄ₂₈（６Ｒ⁶ −５Ｒ⁴ ）sin(4A) ＋Ｄ₂₉Ｒ⁶sin(6A)・・・・・ ・・・・（ｂ） ただし、Ｄ_m （ｍは２以上の整数）は係数である。な
お、Ｘ軸方向に対称な光学系として設計するには、
Ｄ₄ ，Ｄ₅ ，Ｄ₆ ，Ｄ₁₀，Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₁₄，Ｄ
₂₀，Ｄ₂₁，Ｄ₂₂…を利用する。

【０１８２】上記定義式は、回転非対称な曲面形状の面
の例示のために示したものであり、他のいかなる定義式
に対しても同じ効果が得られることは言うまでもない。
数学的に同値ならば、他の定義で曲面形状を表してもよ
い。

【０１８３】本発明においては、（ａ）式中のＸの奇数
次の項を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ面と平行な
対称面を持つ自由曲面としている。

【０１８４】本発明のズーム光学系において、フレア光
線をカットするために、ミラー入射面前、反射面上、射
出面後に、フレア絞りを形成してもよい。また、枠によ
りフレア光線をカットするように構成してもよいし、別
の部材を配置してもよい。また、光学系に直接印刷して
も、塗装しても、シール等を接着してもよい。また、そ
の形状は、円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲
まれる範囲等いかなる形状でも構わない。また、有害光
束をカットするだけでなく、画面周辺のコマフレア等の
光束をカットしてもよい。

【０１８５】実施例１、２、４、５、では、ではフレア
絞りを明るさ絞り前後に、実施例６、７ではフレア絞り
を明るさ絞り前に配置しているが、何れの実施例におい
ても、フレア絞りを第１反射面の前後、第２反射面の物
体側、第３反射面の像側、第４反射面の前後に配置して
もよい。

【０１８６】また、以下の実施例の反射光学系は、それ
らの例に限定されるものではなく、他のタイプ、例えば
プリズムで構成しても構わない。また、光量損失を軽減
するため、レンズ、プリズムに増反射コートを施すよう
にしてもよい。

【０１８７】また、以下の実施例のパラメータを係数倍
して使用してもよい。例えば、実施例１〜９よりも小さ
く係数倍して、携帯電話等に搭載する小型モジュール光
学系に用いてもよいし、大きく係数倍して、銀塩カメラ
の光学系に用いてもよい。また、実像式変倍ファインダ
に用いてもよい。この場合、対物光学系に用いることが
好ましい。

【０１８８】なお、回転非対称面を用いた場合の焦点距
離の定義は、以下の通りである。

【０１８９】回転非対称面を用いると、厳密な焦点距離
の定義ができなくなる場合がある。以下本発明における
焦点距離ｆの定義は、軸上主光線と平行な微小高さｈの
光線を物体側から入射させ、光学系から射出した光線の
軸上主光線となす角度をα（単位はラジアン）としたと
き、 ｆ＝ｈ／α とする。

【０１９０】この計算法は、縦方向で測った計算法であ
るため、球面収差の影響が出る場合がある。そのため、
横方向で測った焦点距離を使用しても構わない。ただ
し、この方法はディストーションの影響を受けるので、
適宜収差の影響を受け難い計算方法を選択するのが好ま
しい。

【０１９１】以下、本発明における２つめの焦点距離ｆ
の定義は、軸上主光線に対して微小角度β（単位はラジ
アン）の光線を物体側から入射させ、光学系が形成した
像高をＩｈとしたとき、 ｆ＝Ｉｈ／β とする。

【０１９２】（実施例１）実施例１の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図１に示す。図１の（ａ）は広角端、図
１の（ｂ）は標準状態、図１の（ｃ）は望遠端の断面図
である。を示す。

【０１９３】実施例１は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１３．８２°〜９．３１°、Ｙ方向半画角２０．２５°
〜１０．４５°〜７．０１°、結像サイズは５．３１２
×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、最大
像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦点距
離に換算すると、対物光学系の５．４〜１０．８〜１
６．２ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．９〜３．４相当
である。また、第４面にφ６．４８ｍｍ、第６面にφ
５．９４ｍｍのフレア絞りを配置している。なお、明る
さ絞り２は、Ｘ方向が４．５９ｍｍ、Ｙ方向が５．９４
ｍｍの楕円形状である。

【０１９４】実施例１は、物体側から光の通る順に、広
角端では凸形状の負ミラー、望遠端ではＸ方向が凹形状
の正パワーでＹ方向が凸形状の負パワーのミラーからな
る第１群Ｇ１、Ｘ方向が凸形状の負パワー、Ｙ方向が凹
形状の正パワーのミラーからなる第２群Ｇ２、フレア絞
り、明るさ絞り２、フレア絞り、凹形状の正ミラーから
なる第３群Ｇ３、凹形状の正ミラーからなる第４群Ｇ４
で構成されており、像面はＩで示され、撮像装置に用い
る場合は、像面ＩにＣＣＤ等の電子撮像素子が配置され
る。

【０１９５】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１はＸ方向では負のパワーが弱くなり、一旦パワーレ
スになって正のパワーが強くなるように、Ｙ方向では負
のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラーＧ２はＸ
方向では負のパワーが弱くなるように、Ｙ方向では正の
パワーが弱くなるように変形し、第３ミラーＧ３は正の
パワーが弱くなるように変形し、第４ミラーＧ４はＸ方
向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向では正のパ
ワーが強くなるように変形している。また、何れの反射
面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲面で構成し
ている。

【０１９６】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と同じ方向に
曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは異なる
方向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ４と同
じ方向に曲がる光路をとるように反射面を配置してい
る。

【０１９７】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０１９８】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第５面までは第１面である基準面１を、第６面か
ら第９面までは第５面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０１９９】（実施例２）実施例２の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図２に示す。図２の（ａ）は広角端、図
２の（ｂ）は標準状態、図２の（ｃ）は望遠端の断面図
である。

【０２００】実施例２は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°〜１３．８２°、Ｙ方向半画角２０．２５
°〜１３．８２°〜１０．４５°、結像サイズは５．３
１２×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、
最大像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦
点距離に換算すると、対物光学系の５．４〜８．１〜１
０．８ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．９〜３．５相当
である。また、第４面にφ７ｍｍ、第６面はＸ方向が９
ｍｍ、Ｙ方向が７．４ｍｍの楕円形状のフレア絞りを配
置している。なお、明るさ絞り２は、Ｘ方向が６ｍｍ、
Ｙ方向が５ｍｍの楕円形状である。

【０２０１】実施例２は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、凸形状の負ミラー
からなる第２群Ｇ２、フレア絞り、明るさ絞り２、フレ
ア絞り、凹形状の正ミラーからなる第３群Ｇ３、Ｘ方向
が凸形状の負パワーでＹ方向が凹形状の正パワーのミラ
ーからなる第４群Ｇ４で構成されており、像面はＩで示
され、撮像装置に用いる場合は、像面ＩにＣＣＤ等の電
子撮像素子が配置される。

【０２０２】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２は負のパワーが弱くなるように変形し、第３ミラー
Ｇ３は正のパワーが弱くなるように変形し、第４ミラー
Ｇ４はＸ方向では負のパワーが強くなるように、Ｙ方向
では正のパワーが弱くなるように変形している。また、
何れの反射面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲
面で構成している。

【０２０３】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と同じ方向に
曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは異なる
方向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ３と異
なる方向に曲がる光路をとるように反射面を配置してい
る。

【０２０４】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２０５】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第５面までは第１面である基準面１を、第６面か
ら第９面までは第５面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２０６】また、本実施例では、形状可変ミラーの周
辺部を固定し、中心部の面形状を変形させる方式をとっ
ている。構成パラメータの数値では、変倍に伴い、偏心
Ｙ、Ｚが変化しているが、ミラー自体が移動している訳
ではなく、周辺部が固定されて、中心部が変形している
ことを意味している。

【０２０７】また、前記したように、形状可変ミラーの
周辺部を固定する場合に、自然と偏心が発生してしまう
ので、変倍に伴い自由曲面定義式の傾きの項（本実施例
ではＣ₃ の項）あるいは角度を動かすと、偏心収差が補
正できるので好ましい。

【０２０８】（実施例３）実施例３の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図３に示す。図３の（ａ）は広角端、図
３の（ｂ）は標準状態、図３の（ｃ）は望遠端の断面図
である。

【０２０９】実施例３は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°〜１３．８２°、Ｙ方向半画角２０．２５
°〜１３．８２°〜１０．４５°、結像サイズは５．３
１２×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、
最大像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦
点距離に換算すると、対物光学系の５．４〜８．１〜１
０．８ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．８〜３．６相当
である。また、明るさ絞り２は、Ｘ方向が３．４ｍｍ、
Ｙ方向が５．４ｍｍの楕円形状である。

【０２１０】実施例３は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、Ｘ方向が凸形状の
負パワー、Ｙ方向が凹形状の正パワーのミラーからなる
第２群Ｇ２、明るさ絞り２、凹形状の正ミラーからなる
第３群Ｇ３、Ｘ方向が凹形状の正パワー、Ｙ方向が広角
端では凹形状の正パワー、望遠端では凸形状の負パワー
のミラーからなる第４群Ｇ４で構成されており、像面は
Ｉで示され、撮像装置に用いる場合は、像面ＩにＣＣＤ
等の電子撮像素子が配置される。

【０２１１】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２はＸ方向では負のパワーが弱くなるように、Ｙ方向
では正のパワーが強くなるように変形し、第３ミラーＧ
３は正のパワーが弱くなるように変形し、第４ミラーＧ
４はＸ方向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向で
は正のパワーが弱くなり、一旦パワーレスになって負の
パワーが強くなるように変形している。また、何れの反
射面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲面で構成
している。

【０２１２】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と同じ方向に
曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは異なる
方向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ３と同
じ方向に曲がる光路をとり、さらに、第２ミラーＧ２〜
第３ミラーＧ３の射影軸上主光線と、第４ミラーＧ４〜
像面Ｉまでの射影軸上主光線とが交差するように反射面
を配置している。

【０２１３】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２１４】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第４面までは第１面である基準面１を、第５面か
ら第７面までは第４面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２１５】（実施例４）実施例４の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図４に示す。図４の（ａ）は広角端、図
４の（ｂ）は標準状態、図４の（ｃ）は望遠端の断面図
である。

【０２１６】実施例４は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１３．８２°〜９．３１°、Ｙ方向半画角２０．２５°
〜１０．４５°〜７．０１°、結像サイズは５．３１２
×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、最大
像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦点距
離に換算すると、対物光学系の５．４〜１０．８〜１
６．２ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．５〜３．８相当
である。また、第４面にφ６ｍｍ、第６面はφ６ｍｍの
フレア絞りを配置している。なお、明るさ絞り２は、Ｘ
方向が４．８ｍｍ、Ｙ方向が５．４ｍｍの楕円形状であ
る。

【０２１７】実施例４は、物体側から光の通る順に、Ｘ
方向は広角端では凸形状の負パワーで望遠端では凹形状
の正パワー、Ｙ方向は凸形状の負パワーのミラーからな
る第１群Ｇ１、Ｘ方向は広角端では凹形状の正パワーで
望遠端では凸形状の負パワー、Ｙ方向は凹形状の正パワ
ーのミラーからなる第２群Ｇ２、フレア絞り、明るさ絞
り２、フレア絞り、凹形状の正ミラーからなる第３群Ｇ
３、凹形状の正ミラーからなる第４群Ｇ４で構成されて
おり、像面はＩで示され、撮像装置に用いる場合は、像
面ＩにＣＣＤ等の電子撮像素子が配置される。

【０２１８】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１はＸ方向では負のパワーが弱くなり、一旦パワーレ
スになって正のパワーが強くなるように、Ｙ方向では負
のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラーＧ２はＸ
方向では正のパワーが弱くなり一旦パワーレスになって
負のパワーが強くなるように、Ｙ方向では正のパワーが
強くなるように変形し、第３ミラーＧ３はＸ方向では正
のパワーが強くなるように、Ｙ方向では正のパワーが弱
くなるように変形し、第４ミラーＧ４は正のパワーが弱
くなるように変形している。また、何れの反射面も対称
面が１つだけの回転非対称な自由曲面で構成している。

【０２１９】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と異なる方向
に曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは異な
る方向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ３と
同じ方向に曲がる光路をとるように反射面を配置してい
る。

【０２２０】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２２１】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第５面までは第１面である基準面１を、第６面か
ら第９面までは第５面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２２２】（実施例５）実施例５の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図５に示す。図５の（ａ）は広角端、図
５の（ｂ）は標準状態、図５の（ｃ）は望遠端の断面図
である。

【０２２３】実施例５は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°〜１３．８２°、Ｙ方向半画角２０．２５
°〜１３．８２°〜１０．４５°、結像サイズは５．３
１２×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、
最大像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦
点距離に換算すると、対物光学系の５．４〜８．１〜１
０．８ｍｍに相当し、Ｆナンバーは７．１〜７．８相当
である。また、第４面にφ４．８６ｍｍ、第６面はφ
４．８６ｍｍのフレア絞りを配置している。なお、明る
さ絞り２はφ４．３２ｍｍである。

【０２２４】実施例５は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、凹形状の正ミラー
からなる第２群Ｇ２、フレア絞り、明るさ絞り２、フレ
ア絞り、Ｘ方向が凸形状の負パワー、Ｙ方向が凹形状の
正パワーのミラーからなる第３群Ｇ３、Ｘ方向が凹形状
の正パワー、Ｙ方向が凸形状の負パワーのミラーからな
る第４群Ｇ４で構成されており、像面はＩで示され、撮
像装置に用いる場合は、像面ＩにＣＣＤ等の電子撮像素
子が配置される。

【０２２５】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２は正のパワーが弱くなるように変形し、第３ミラー
Ｇ３はＸ方向では負のパワーが弱くなるように、Ｙ方向
では正のパワーが強くなるように変形し、第４ミラーＧ
４はＸ方向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向で
は負のパワーが弱くなるように変形している。また、何
れの反射面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲面
で構成している。

【０２２６】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と異なる方向
に曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは異な
る方向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ４と
異なる方向に曲がる光路をとるように反射面を配置して
いる。

【０２２７】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２２８】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第５面までは第１面である基準面１を、第６面か
ら第９面までは第５面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２２９】（実施例６）実施例６の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図６に示す。図６の（ａ）は広角端、図
６の（ｂ）は標準状態、図６の（ｃ）は望遠端の断面図
である。

【０２３０】実施例６は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°〜１３．８２°、Ｙ方向半画角２０．２５
°〜１３．８２°〜１０．４５°、結像サイズは５．３
１２×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、
最大像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦
点距離に換算すると、対物光学系の５．４〜８．１〜１
０．８ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．８〜３．０相当
である。また、第４面にＸ方向が６ｍｍ、Ｙ方向が７ｍ
ｍの楕円形状のフレア絞りを配置している。また、明る
さ絞り２はＸ方向が５．４ｍｍ、Ｙ方向が７．４ｍｍの
楕円形状である。

【０２３１】実施例６は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、Ｘ方向が凹形状の
正パワー、Ｙ方向が凸形状の負パワーのミラーからなる
第２群Ｇ２、フレア絞り、明るさ絞り２、Ｘ方向が広角
端では凸形状の負パワー、望遠端では凹形状の正パワ
ー、Ｙ方向が凹形状の正ミラーからなる第３群Ｇ３、Ｘ
方向が凹形状の正パワー、Ｙ方向が凸形状の負パワーの
ミラーからなる第４群Ｇ４で構成されており、像面はＩ
で示され、撮像装置に用いる場合は、像面ＩにＣＣＤ等
の電子撮像素子が配置される。

【０２３２】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２はＸ方向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向
では負のパワーが弱くなるように変形し、第３ミラーＧ
３はＸ方向では負のパワーが弱くなり、一旦パワーレス
になって正のパワーが強くなるように、Ｙ方向では正の
パワーが弱くなるように変形し、第４ミラーＧ４はＸ方
向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向では負のパ
ワーが強くなるように変形している。また、何れの反射
面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲面で構成し
ている。

【０２３３】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と異なる方向
に曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ３とは異な
る方向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ３と
同じ方向に曲がる光路をとり、さらに、第２ミラーＧ２
〜第３ミラーＧ３の射影軸上主光線と第４ミラーＧ４〜
〜像面Ｉまでの射影軸上主光線とが交差するように反射
面を配置している。

【０２３４】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２３５】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第５面までは第１面である基準面１を、第６面か
ら第８面までは第５面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２３６】（実施例７）実施例７の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図７に示す。図７の（ａ）は広角端、図
７の（ｂ）は望遠端の断面図である。

【０２３７】実施例７は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°、Ｙ方向半画角２０．２５°〜１３．８２
°、結像サイズは５．３１２×３．９８４ｍｍ（対角の
サイズは６．６４ｍｍ、最大像高は３．３２ｍｍ）、ま
た、回転対称光学系の焦点距離に換算すると、対物光学
系の５．４〜８．１ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．９
〜３．２相当である。また、第４面にφ７のフレア絞り
を配置している。また、明るさ絞り２はＸ方向が８ｍ
ｍ、Ｙ方向が４．６ｍｍの楕円形状である。

【０２３８】実施例７は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、凹形状の正ミラー
からなる第２群Ｇ２、フレア絞り、明るさ絞り２、Ｘ方
向が凹形状の正パワー、Ｙ方向が凸形状の負パワーのミ
ラーからなる第３群Ｇ３、Ｘ方向が凸形状の負パワー、
Ｙ方向が凹形状の正パワーのミラーからなる第４群Ｇ４
で構成されており、像面はＩで示され、撮像装置に用い
る場合は、像面ＩにＣＣＤ等の電子撮像素子が配置され
る。

【０２３９】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２は正のパワーが弱くなるように変形し、第３ミラー
Ｇ３はＸ方向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向
では負のパワーが弱くなるように変形し、第４ミラーＧ
４はＸ方向では負のパワーが弱くなるように、Ｙ方向で
は正のパワーが弱くなるように変形している。また、何
れの反射面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲面
で構成している。

【０２４０】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と同じ方向に
曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは同じ方
向に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ３と異な
る方向に曲がる光路をとり、さらに、物体面〜第１ミラ
ーＧ１の射影軸上主光線と第２ミラーＧ２〜第３ミラー
Ｇ３までの射影軸上主光線とが交差するように反射面を
配置している。

【０２４１】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２４２】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第５面までは第１面である基準面１を、第６面か
ら第８面までは第５面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２４３】（実施例８）実施例８の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図８に示す。図８の（ａ）は広角端、図
８の（ｂ）は標準状態、図８の（ｃ）は望遠端の断面図
である。

【０２４４】実施例８は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°〜１３．８２°、Ｙ方向半画角２０．２５
°〜１３．８２°〜１０．４５°、結像サイズは５．３
１２×３．９８４ｍｍ（対角のサイズは６．６４ｍｍ、
最大像高は３．３２ｍｍ）、また、回転対称光学系の焦
点距離に換算すると、対物光学系の５．４〜８．１〜１
０．８ｍｍに相当し、Ｆナンバーは３．４〜３．６相当
である。また、明るさ絞り２はφ４．６である。

【０２４５】実施例８は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、凹形状の正パワー
のミラーからなる第２群Ｇ２、明るさ絞り２、凹形状の
正パワーのミラーからなる第３群Ｇ３、凹形状の正パワ
ーのミラーからなる第４群Ｇ４で構成されており、像面
はＩで示され、撮像装置に用いる場合は、像面ＩにＣＣ
Ｄ等の電子撮像素子が配置される。

【０２４６】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２は正のパワーが弱くなるように変形し、第３ミラー
Ｇ３はＸ方向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向
では正のパワーが強くなるように変形し、第４ミラーＧ
４は正のパワーが弱くなるように変形している。また、
何れの反射面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲
面で構成している。

【０２４７】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき、第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と同じ方向に
曲がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは同じ方
向に曲がり、第４ミラーでＧ４は第３ミラーＧ３と同じ
方向に曲がる光路をとり、さらに、物点〜第１ミラーＧ
１の射影軸上主光線と第２ミラーＧ２〜第３ミラーＧ３
までの射影軸上主光線とが交差するように反射面を配置
している。

【０２４８】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２４９】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第４面までは第１面である心基準面１を、第５面
から第７面までは第４面である基準面２を基準とした偏
心量を表している。

【０２５０】（実施例９）実施例９の軸上主光線を含む
Ｙ−Ｚ断面図を図９に示す。図９の（ａ）は広角端、図
９の（ｂ）は望遠端の断面図である。

【０２５１】実施例９は、Ｘ方向半画角２６．１９°〜
１８．１５°、Ｙ方向半画角２０．２５°〜１３．８２
°、結像サイズは５．３１２×３．９８４ｍｍ（対角の
サイズは６．６４ｍｍ、最大像高は３．３２ｍｍ）、ま
た、回転対称光学系の焦点距離に換算すると、対物光学
系の５．４〜８．１ｍｍに相当し、Ｆナンバーは２．８
〜２．９相当である。また、明るさ絞り２はφ４．６で
ある。

【０２５２】実施例９は、物体側から光の通る順に、凸
形状の負ミラーからなる第１群Ｇ１、Ｘ方向が広角端で
は凹形状の正パワーで望遠端では凸形状の負パワー、Ｙ
方向が凹形状の正パワーのミラーからなる第２群Ｇ２、
明るさ絞り２、Ｘ方向が凹形状の正パワー、Ｙ方向が凸
形状の負パワーのミラーからなる第３群Ｇ３、凹形状の
正パワーのミラーからなる第４群Ｇ４で構成されてお
り、像面はＩで示され、撮像装置に用いる場合は、像面
ＩにＣＣＤ等の電子撮像素子が配置される。

【０２５３】なお、何れの反射面も可変形状ミラーで構
成されており、変倍に際してミラーの位置は固定であ
る。また、広角端から望遠端にいくにつれ、第１ミラー
Ｇ１は負のパワーが弱くなるように変形し、第２ミラー
Ｇ２は正のパワーが弱くなるように変形し、第３ミラー
Ｇ３はＸ方向では正のパワーが弱くなるように、Ｙ方向
では負のパワーが弱くなるように変形し、第４ミラーＧ
４はＸ方向では負のパワーが弱くなるように、Ｙ方向で
は正のパワーが弱くなるように変形している。また、何
れの反射面も対称面が１つだけの回転非対称な自由曲面
で構成している。

【０２５４】また、反射面は、軸上主光線１若しくは軸
上主光線１の一部を含む平面上に射影することにより定
義する射影軸上主光線が、光線の進行方向を基準にした
とき第２ミラーＧ２では第１ミラーＧ１と同じ方向に曲
がり、第３ミラーＧ３では第２ミラーＧ２とは同じ方向
に曲がり、第４ミラーＧ４では第３ミラーＧ３と同じ方
向に曲がる光路をとり、さらに、物体面〜第１ミラーＧ
１の射影軸上主光線と第２ミラーＧ２〜第３ミラーＧ３
までの射影軸上主光線とが交差するように、また、第２
ミラーＧ２〜第３ミラーＧ３の射影軸上主光線と第４ミ
ラーＧ４〜像面Ｉまでの射影軸上主光線とが交差するよ
うに反射面を配置している。

【０２５５】また、本実施例では、軸上主光線１は同一
平面上に含まれるように構成しているが、カメラ内のレ
イアウトに合わせてこれをねじれの位置になるように構
成してもよい。

【０２５６】なお、後記の構成パラメータ中では、第２
面から第４面までは第１面である基準面１を、第５面か
ら第７面までは第４面である基準面２を基準とした偏心
量を表している。

【０２５７】以下に、上記実施例１〜９の構成パラメー
タを示す。なお、以下の表中の“ＦＦＳ”は自由曲面、
“ＲＰ”は基準面、“ＨＲＰ”は仮想面、“ＲＥ”は反
射面、“ＦＳ”はフレア絞りをそれぞれ示す。また、ズ
ーム状態に関して、“ＷＥ”、“ＳＴ”、“ＴＥ”はそ
れぞれ広角端、標準状態、望遠端を示す。

【０２５８】 実施例１ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（ＦＳ） 偏心(3) 5 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(4) 6 ∞（ＦＳ） 偏心(5) 7 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ） 2.796 偏心(8) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 4.8310×10^-3 5.8469×10^-4 -1.2387×10^-3 Ｃ₆ 1.8978×10^-2 6.0759×10^-3 2.0350×10^-3 Ｃ₈ 1.2365×10^-4 7.6254×10^-5 6.1857×10^-5 Ｃ₁₀ -3.5780×10^-4 -4.3932×10^-5 -2.3336×10^-5 Ｃ₁₁ -4.6060×10^-6 -1.9625×10^-6 -8.3504×10^-7 Ｃ₁₃ -3.3756×10^-5 -1.2429×10^-5 -6.3867×10^-6 Ｃ₁₅ -2.5468×10^-5 -6.8944×10^-6 -2.5869×10^-6 Ｃ₁₇ -5.3005×10^-8 -5.7806×10^-8 -6.6215×10^-8 Ｃ₁₉ 2.1139×10^-6 6.5479×10^-7 3.0738×10^-7 Ｃ₂₁ 1.9271×10^-6 3.2285×10^-7 1.2701×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 2.4911×10^-2 1.2003×10^-2 6.7958×10^-3 Ｃ₆ -4.6038×10^-3 -3.5661×10^-3 -3.0137×10^-3 Ｃ₈ 1.6856×10^-4 2.5392×10^-4 2.1491×10^-4 Ｃ₁₀ 1.0900×10^-4 1.5002×10^-4 9.8379×10^-5 Ｃ₁₁ 1.3088×10^-4 4.6041×10^-5 2.3041×10^-5 Ｃ₁₃ 9.5713×10^-5 5.5046×10^-5 3.0597×10^-5 Ｃ₁₅ 1.0190×10^-5 8.7650×10^-6 5.3772×10^-6 Ｃ₁₇ -1.2150×10^-6 -2.1554×10^-6 -2.2971×10^-6 Ｃ₁₉ 4.9795×10^-7 4.3576×10^-7 -3.7115×10^-7 Ｃ₂₁ 7.0002×10^-7 5.9644×10^-7 2.5020×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 2.2107×10^-2 1.8291×10^-2 1.5347×10^-2 Ｃ₆ 7.0106×10^-3 5.6580×10^-3 3.7537×10^-3 Ｃ₈ 1.1564×10^-4 1.4564×10^-4 1.3941×10^-4 Ｃ₁₀ 1.2197×10^-4 2.1106×10^-4 2.0119×10^-4 Ｃ₁₁ 1.6908×10^-5 1.2092×10^-5 9.8068×10^-6 Ｃ₁₃ 2.9388×10^-5 1.8289×10^-5 1.2440×10^-5 Ｃ₁₅ -9.3081×10^-7 -9.2766×10^-6 -6.2300×10^-6 Ｃ₁₇ -1.7377×10^-6 2.1009×10^-7 9.8015×10^-7 Ｃ₁₉ -3.3064×10^-7 7.1484×10^-8 2.7765×10^-7 Ｃ₂₁ 1.5350×10^-7 7.3218×10^-7 3.8620×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.8387×10^-2 1.6288×10^-2 1.4117×10^-2 Ｃ₆ 3.8276×10^-3 5.6164×10^-3 7.2700×10^-3 Ｃ₈ -9.8763×10^-4 -6.0997×10^-4 -4.1844×10^-4 Ｃ₁₀ 1.0646×10^-4 1.2755×10^-4 1.0317×10^-5 Ｃ₁₁ -2.0584×10^-5 -1.0222×10^-5 -9.5722×10^-6 Ｃ₁₃ -3.0261×10^-6 1.0265×10^-5 7.9072×10^-6 Ｃ₁₅ -2.6379×10^-5 -4.4691×10^-6 1.9435×10^-6 Ｃ₁₇ -5.1867×10^-6 -3.5108×10^-7 1.2928×10^-6 Ｃ₁₉ -1.1113×10^-6 -9.1954×10^-7 -8.1460×10^-7 Ｃ₂₁ 2.5665×10^-6 1.2619×10^-6 5.2445×10^-7 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 8.100 α 45.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ -25.108 Ｚ 8.101 α -45.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -25.109 Ｚ 4.565 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -25.109 Ｚ 0.951 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ -4.859 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ -8.100 α -45.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(7) Ｘ 0.000 Ｙ -13.031 Ｚ -8.100 α 45.001 β 0.000 γ 0.000 偏心(8) Ｘ 0.000 Ｙ -13.031 Ｚ 0.000 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２５９】 実施例２ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（ＦＳ） 偏心(3) 5 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(4) 6 ∞（ＦＳ） 偏心(5) 7 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ） 0.278 偏心(8) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₃ 3.4641×10^-3 -3.2703×10^-4 4.2512×10^-4 Ｃ₄ 6.6208×10^-3 4.4617×10^-3 2.8413×10^-3 Ｃ₆ 6.4551×10^-3 3.0835×10^-3 1.7601×10^-3 Ｃ₈ -3.3234×10^-5 -9.2773×10^-7 1.0001×10^-5 Ｃ₁₀ -4.0021×10^-6 2.2230×10^-5 1.1563×10^-5 Ｃ₁₁ 2.8544×10^-6 -2.1443×10^-6 -1.2330×10^-7 Ｃ₁₃ -1.1635×10^-5 -4.6805×10^-6 -1.6328×10^-6 Ｃ₁₅ -8.9120×10^-6 -4.5530×10^-6 -2.2969×10^-6 Ｃ₁₇ -1.1563×10^-7 4.6702×10^-8 2.2110×10^-9 Ｃ₁₉ 5.4921×10^-7 2.4714×10^-7 8.2423×10^-8 Ｃ₂₁ 2.7089×10^-7 1.5819×10^-7 7.5588×10^-8 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₃ 6.8898×10^-3 5.6975×10^-4 -6.7024×10^-4 Ｃ₄ 6.2720×10^-2 4.9530×10^-2 4.0632×10^-2 Ｃ₆ 7.2180×10^-3 7.3430×10^-3 6.4368×10^-3 Ｃ₈ 1.5475×10^-3 1.1632×10^-3 8.8916×10^-4 Ｃ₁₀ 4.6088×10^-4 4.0753×10^-4 2.5318×10^-4 Ｃ₁₁ 5.3697×10^-4 3.5640×10^-4 2.1393×10^-4 Ｃ₁₃ 3.0209×10^-4 1.9932×10^-4 1.1375×10^-4 Ｃ₁₅ 4.6890×10^-5 3.5439×10^-5 1.9645×10^-5 Ｃ₁₇ 8.0913×10^-5 3.0037×10^-5 1.5188×10^-5 Ｃ₁₉ 1.6967×10^-5 1.3948×10^-5 7.0146×10^-6 Ｃ₂₁ 2.5284×10^-6 1.8914×10^-6 3.3869×10^-8 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₃ 1.6413×10^-3 -1.5263×10^-4 -9.2964×10^-4 Ｃ₄ 2.9213×10^-2 2.8300×10^-2 2.7397×10^-2 Ｃ₆ 1.5326×10^-2 1.5381×10^-2 1.5021×10^-2 Ｃ₈ -1.4276×10^-4 -1.2800×10^-4 -1.1997×10^-4 Ｃ₁₀ 3.8607×10^-5 2.5383×10^-5 -2.1369×10^-5 Ｃ₁₁ 2.9223×10^-5 2.7972×10^-5 2.5670×10^-5 Ｃ₁₃ 3.8427×10^-5 3.4474×10^-5 2.9578×10^-5 Ｃ₁₅ 9.7571×10^-6 8.6530×10^-6 8.2604×10^-6 Ｃ₁₇ -4.9367×10^-7 -4.6035×10^-7 -5.3311×10^-7 Ｃ₁₉ 5.7291×10^-8 -2.3692×10^-7 -3.6753×10^-7 Ｃ₂₁ 2.5742×10^-7 2.1351×10^-7 2.9540×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₃ 2.6419×10^-4 -5.1977×10^-4 1.5211×10^-3 Ｃ₄ 1.7528×10^-2 2.2415×10^-2 2.6649×10^-2 Ｃ₆ -8.7104×10^-3 -5.5992×10^-3 -2.8129×10^-3 Ｃ₈ -1.2017×10^-3 -1.3133×10^-3 -1.3550×10^-3 Ｃ₁₀ 3.7541×10^-4 2.1408×10^-4 -9.6757×10^-5 Ｃ₁₁ 2.4639×10^-4 3.2062×10^-4 2.9379×10^-4 Ｃ₁₃ 2.8843×10^-4 2.5644×10^-4 2.1620×10^-4 Ｃ₁₅ 2.0740×10^-5 1.9757×10^-5 3.5412×10^-5 Ｃ₁₇ -5.2368×10^-5 -5.0412×10^-5 -4.4469×10^-5 Ｃ₁₉ -1.9841×10^-5 -2.1653×10^-5 -2.1926×10^-5 偏心(1) ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｘ 0.000 0.000 0.000 Ｙ -0.269 -0.097 0.000 Ｚ 7.827 8.001 8.100 α 44.083 44.584 44.578 β 0.000 0.000 0.000 γ 0.000 0.000 0.000 偏心(2) ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｘ 0.000 0.000 0.000 Ｙ -25.022 -25.124 -25.193 Ｚ 7.536 7.637 7.705 α -45.485 -45.473 -45.505 β 0.000 0.000 0.000 γ 0.000 0.000 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -25.187 Ｚ 5.091 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -25.186 Ｚ 1.630 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ 0.005 Ｚ -5.410 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｘ 0.000 0.000 0.000 Ｙ 0.010 0.006 0.002 Ｚ -7.688 -7.680 -7.673 α -29.252 -29.408 -29.440 β 0.000 0.000 0.000 γ 0.000 0.000 0.000 偏心(7) ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｘ 0.000 0.000 0.000 Ｙ -13.095 -13.114 -13.089 Ｚ 0.214 0.248 0.358 α -29.348 -29.362 -29.441 β 0.000 0.000 0.000 γ 0.000 0.000 0.000 偏心(8) Ｘ 0.000 Ｙ -13.097 Ｚ -7.885 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６０】 実施例３ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(3) 5 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(4) 6 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(5) 7 ∞（ＨＲＰ） 4.000 偏心(6) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 5.6357×10^-3 2.9832×10^-3 8.0075×10^-4 Ｃ₆ 1.3024×10^-2 1.0602×10^-2 6.3596×10^-3 Ｃ₈ -2.3297×10^-4 -1.0935×10^-4 -6.8789×10^-5 Ｃ₁₀ -1.3002×10^-4 -1.3450×10^-4 -5.5437×10^-5 Ｃ₁₁ -9.2523×10^-6 -6.6024×10^-6 -5.7631×10^-7 Ｃ₁₃ -3.9962×10^-6 2.6662×10^-7 1.2062×10^-5 Ｃ₁₅ -1.5752×10^-5 -2.9692×10^-6 6.6989×10^-6 Ｃ₁₇ 3.1938×10^-7 4.0536×10^-7 -6.5685×10^-8 Ｃ₁₉ 2.5162×10^-6 -6.7134×10^-8 5.9928×10^-8 Ｃ₂₁ 3.1365×10^-7 4.7333×10^-7 -2.2552×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.9241×10^-2 1.0773×10^-2 4.7110×10^-3 Ｃ₆ -3.3448×10^-4 -3.3912×10^-3 -3.3342×10^-3 Ｃ₈ -1.3299×10^-3 -5.3972×10^-4 -2.4597×10^-4 Ｃ₁₀ 2.4140×10^-4 1.3235×10^-4 1.2974×10^-4 Ｃ₁₁ 1.0532×10^-4 5.2897×10^-5 2.6181×10^-5 Ｃ₁₃ 2.0204×10^-4 5.6185×10^-5 5.1461×10^-5 Ｃ₁₅ 2.7295×10^-5 8.2799×10^-6 3.8656×10^-6 Ｃ₁₇ -3.3888×10^-5 -9.6622×10^-6 -8.3955×10^-6 Ｃ₁₉ -7.7041×10^-6 -4.0788×10^-6 -4.7223×10^-6 Ｃ₂₁ 1.6002×10^-6 6.0125×10^-7 4.3576×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.6994×10^-2 1.4619×10^-2 1.2495×10^-2 Ｃ₆ 1.4985×10^-2 1.3312×10^-2 1.2987×10^-2 Ｃ₈ -6.5819×10^-4 -4.5501×10^-4 -3.6531×10^-4 Ｃ₁₀ 1.8183×10^-4 1.8921×10^-4 1.7827×10^-4 Ｃ₁₁ 9.7537×10^-6 1.1615×10^-5 1.2600×10^-5 Ｃ₁₃ 6.1757×10^-5 6.0026×10^-5 6.2462×10^-5 Ｃ₁₅ 3.4861×10^-6 -2.5208×10^-6 -7.2377×10^-6 Ｃ₁₇ -3.9653×10^-6 2.1402×10^-7 7.3399×10^-7 Ｃ₁₉ -4.3401×10^-6 -2.2875×10^-6 -1.5763×10^-6 Ｃ₂₁ 4.5594×10^-7 3.5995×10^-7 7.4130×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ -1.4695×10^-2 -1.4095×10^-2 -1.3408×10^-2 Ｃ₆ -2.7582×10^-3 7.9445×10^-4 2.7787×10^-3 Ｃ₈ -1.4913×10^-3 -1.1052×10^-3 -9.0827×10^-4 Ｃ₁₀ 5.0624×10^-4 5.7209×10^-4 5.6947×10^-4 Ｃ₁₁ 2.9152×10^-5 1.8051×10^-5 1.4398×10^-5 Ｃ₁₃ 1.4052×10^-4 9.4382×10^-5 9.4940×10^-5 Ｃ₁₅ 5.2565×10^-5 3.6046×10^-5 4.6055×10^-6 Ｃ₁₇ -1.3045×10^-5 -3.8217×10^-6 -3.7603×10^-7 Ｃ₁₉ -1.1658×10^-5 -6.2460×10^-6 -9.4743×10^-7 Ｃ₂₁ 4.9063×10^-6 1.7548×10^-6 1.2374×10^-6 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 8.100 α 45.966 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ -19.441 Ｚ 8.756 α -44.045 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -19.439 Ｚ 3.756 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ 0.003 Ｚ -9.649 α -25.569 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ -7.000 Ｚ -4.001 α -70.561 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ -4.000 α 90.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６１】 実施例４ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（ＦＳ） 偏心(3) 5 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(4) 6 ∞（ＦＳ） 偏心(5) 7 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ） -1.000 偏心(8) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.2950×10^-2 1.6696×10^-3 -1.3686×10^-3 Ｃ₆ 8.2608×10^-3 4.8458×10^-3 3.8125×10^-3 Ｃ₈ -1.7945×10^-4 -5.2659×10^-5 -5.0261×10^-5 Ｃ₁₀ 3.5816×10^-5 7.7063×10^-6 -8.2207×10^-6 Ｃ₁₁ -4.4045×10^-6 -1.7778×10^-6 -9.1586×10^-7 Ｃ₁₃ -1.8177×10^-5 -8.5842×10^-6 1.5504×10^-6 Ｃ₁₅ -1.3509×10^-5 -8.6311×10^-6 -1.4772×10^-5 Ｃ₁₇ 3.5929×10^-8 1.0624×10^-8 2.3921×10^-7 Ｃ₁₉ 7.2909×10^-8 7.0113×10^-8 3.5173×10^-7 Ｃ₂₁ 1.4600×10^-8 -5.4609×10^-8 -2.8713×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 3.8948×10^-3 -8.2147×10^-3 -1.0280×10^-2 Ｃ₆ 1.2090×10^-3 2.4389×10^-3 2.9926×10^-3 Ｃ₈ -5.0372×10^-4 -2.1156×10^-4 -1.4022×10^-4 Ｃ₁₀ -3.9818×10^-5 -7.1952×10^-5 -8.6191×10^-5 Ｃ₁₁ -4.1321×10^-5 -5.6293×10^-5 -5.4260×10^-5 Ｃ₁₃ -2.4542×10^-5 -2.4536×10^-5 -1.4642×10^-5 Ｃ₁₅ -5.9709×10^-6 -2.4905×10^-6 -3.2901×10^-6 Ｃ₁₇ 5.6634×10^-7 1.3364×10^-7 5.2315×10^-7 Ｃ₁₉ -1.3719×10^-6 1.1488×10^-7 -6.9193×10^-7 Ｃ₂₁ 9.8509×10^-8 -7.1441×10^-9 -3.2660×10^-8 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ -1.3920×10^-2 -1.8668×10^-2 -1.8598×10^-2 Ｃ₆ -6.1220×10^-3 -5.6627×10^-3 -5.7458×10^-3 Ｃ₈ -5.2971×10^-4 -8.8874×10^-5 -4.4876×10^-5 Ｃ₁₀ -1.0025×10^-4 -1.4265×10^-4 -1.4281×10^-4 Ｃ₁₁ -4.1480×10^-6 -9.1501×10^-6 -2.3028×10^-6 Ｃ₁₃ 1.9795×10^-5 -7.9685×10^-6 1.8614×10^-5 Ｃ₁₅ -1.1850×10^-6 -5.5637×10^-9 -5.4820×10^-6 Ｃ₁₇ 1.3966×10^-6 -4.7074×10^-8 -4.6567×10^-6 Ｃ₁₉ 1.7053×10^-6 -5.7364×10^-7 -5.2902×10^-6 Ｃ₂₁ -1.3733×10^-7 2.5870×10^-7 5.1725×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ -2.4395×10^-2 -1.7588×10^-2 -1.3597×10^-2 Ｃ₆ -1.3946×10^-2 -8.2091×10^-3 -1.7386×10^-3 Ｃ₈ 5.8210×10^-4 8.1306×10^-4 7.2761×10^-4 Ｃ₁₀ 5.9338×10^-4 2.8716×10^-4 1.4218×10^-4 Ｃ₁₁ 3.5862×10^-6 1.0295×10^-5 5.8827×10^-6 Ｃ₁₃ -7.1852×10^-5 -2.4103×10^-5 -1.4423×10^-4 Ｃ₁₅ -2.5287×10^-5 2.7229×10^-6 8.2349×10^-5 Ｃ₁₇ -5.7654×10^-7 1.0287×10^-6 -1.2838×10^-5 Ｃ₁₉ 2.3661×10^-6 6.1831×10^-7 2.3235×10^-6 Ｃ₂₁ 4.0447×10^-9 7.8064×10^-7 -4.1697×10^-6 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 8.100 α 37.331 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ -26.047 Ｚ 0.955 α 14.873 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -30.473 Ｚ 5.394 α -45.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -31.885 Ｚ 6.811 α -45.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ 0.002 Ｚ 1.055 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ 0.008 Ｚ 5.216 α 45.210 β 0.000 γ 0.000 偏心(7) Ｘ 0.000 Ｙ -12.977 Ｚ 5.294 α -44.841 β 0.000 γ 0.000 偏心(8) Ｘ 0.000 Ｙ -12.975 Ｚ -2.215 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６２】 実施例５ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（ＦＳ） 偏心(3) 5 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(4) 6 ∞（ＦＳ） 偏心(5) 7 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 8 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ） 1.000 偏心(8) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 4.5870×10^-2 2.9925×10^-2 2.1195×10^-2 Ｃ₆ 6.9286×10^-2 4.1853×10^-2 2.8010×10^-2 Ｃ₈ -6.7663×10^-3 -3.6873×10^-3 -2.3951×10^-3 Ｃ₁₀ -5.1222×10^-4 1.3523×10^-4 1.9598×10^-4 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.7638×10^-2 1.4816×10^-2 1.4424×10^-2 Ｃ₆ 6.4033×10^-3 4.8916×10^-3 4.5009×10^-3 Ｃ₈ -4.9893×10^-4 -6.8830×10^-4 -7.7172×10^-4 Ｃ₁₀ -1.3162×10^-4 -1.5480×10^-4 -1.4722×10^-4 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 6.3336×10^-3 -9.0792×10^-4 4.0554×10^-5 Ｃ₆ -1.2231×10^-2 -1.3277×10^-2 -1.3083×10^-2 Ｃ₈ -8.3626×10^-4 -9.0568×10^-4 -1.1240×10^-3 Ｃ₁₀ 2.5259×10^-5 5.5711×10^-5 6.0687×10^-5 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.6729×10^-2 9.5998×10^-3 9.3393×10^-3 Ｃ₆ -4.3223×10^-2 -4.5206×10^-2 -4.1267×10^-2 Ｃ₈ 1.8360×10^-3 9.0432×10^-4 -9.8226×10^-6 Ｃ₁₀ 4.1519×10^-3 4.2640×10^-3 3.5867×10^-3 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 8.100 α 37.456 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ -25.168 Ｚ 1.314 α 37.480 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -25.167 Ｚ 4.339 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -25.161 Ｚ 11.098 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ 0.002 Ｚ 2.257 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ 0.005 Ｚ 5.216 α 37.493 β 0.000 γ 0.000 偏心(7) Ｘ 0.000 Ｙ -13.014 Ｚ 1.712 α 37.477 β 0.000 γ 0.000 偏心(8) Ｘ 0.000 Ｙ -13.011 Ｚ 12.004 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６３】 実施例６ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（ＦＳ） 偏心(3) 5 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(4) 6 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(5) 7 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 8 ∞（ＨＲＰ） 1.000 偏心(7) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 4.5063×10^-2 2.5362×10^-2 1.1159×10^-2 Ｃ₆ 2.2203×10^-2 1.2830×10^-2 9.8289×10^-3 Ｃ₈ 1.4001×10^-3 6.5805×10^-4 3.0287×10^-4 Ｃ₁₀ -6.1474×10^-4 -3.2332×10^-4 -3.6524×10^-4 Ｃ₁₁ 4.3180×10^-5 -3.0244×10^-6 -8.0986×10^-6 Ｃ₁₃ -2.1553×10^-4 -4.2395×10^-5 -1.0433×10^-5 Ｃ₁₅ 1.8878×10^-5 5.2497×10^-5 1.9632×10^-5 Ｃ₁₇ 3.0519×10^-5 5.1692×10^-6 5.2928×10^-7 Ｃ₁₉ 2.2266×10^-5 8.2293×10^-6 4.7136×10^-7 Ｃ₂₁ -4.7090×10^-6 -3.1402×10^-6 -1.3299×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.9974×10^-2 1.5751×10^-2 8.7154×10^-3 Ｃ₆ -2.2979×10^-3 -3.2048×10^-3 -1.6158×10^-3 Ｃ₈ 4.2261×10^-4 2.4443×10^-4 2.1506×10^-4 Ｃ₁₀ -3.0666×10^-4 -2.4520×10^-4 -4.4375×10^-4 Ｃ₁₁ 3.1719×10^-6 -4.1634×10^-6 -1.3528×10^-5 Ｃ₁₃ -5.2497×10^-5 -3.2939×10^-5 -2.6726×10^-5 Ｃ₁₅ -4.1055×10^-5 4.9099×10^-6 -1.5809×10^-5 Ｃ₁₇ 5.8612×10^-6 2.8433×10^-6 1.9568×10^-6 Ｃ₁₉ 4.6897×10^-6 4.5710×10^-6 1.4288×10^-6 Ｃ₂₁ -2.7004×10^-6 -6.7914×10^-8 -1.0334×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 4.6043×10^-3 -7.2714×10^-4 -5.8518×10^-3 Ｃ₆ -2.1701×10^-2 -2.2375×10^-2 -2.1479×10^-2 Ｃ₈ 1.4755×10^-3 7.9120×10^-4 4.5426×10^-4 Ｃ₁₀ 2.6191×10^-4 3.1538×10^-4 1.7666×10^-4 Ｃ₁₁ -4.0409×10^-5 -2.5097×10^-5 -1.7825×10^-5 Ｃ₁₃ -8.6590×10^-5 -4.7685×10^-5 -3.5273×10^-5 Ｃ₁₅ -3.4047×10^-5 -2.1166×10^-5 -1.6368×10^-5 Ｃ₁₇ -7.8392×10^-6 -9.7299×10^-7 2.1801×10^-7 Ｃ₁₉ 6.4235×10^-9 2.5834×10^-6 2.5389×10^-6 Ｃ₂₁ 1.6676×10^-6 9.1926×10^-7 3.1856×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 2.0036×10^-2 1.5982×10^-2 1.3244×10^-2 Ｃ₆ -1.4417×10^-2 -1.9622×10^-2 -2.0573×10^-2 Ｃ₈ 1.5469×10^-3 1.1932×10^-3 9.9428×10^-4 Ｃ₁₀ 1.2621×10^-3 1.5172×10^-3 5.2824×10^-4 Ｃ₁₁ -2.4104×10^-5 -2.4090×10^-5 -2.1347×10^-5 Ｃ₁₃ -4.7195×10^-4 -2.4638×10^-4 -1.1903×10^-4 Ｃ₁₅ -9.3668×10^-5 6.8471×10^-5 3.5417×10^-5 Ｃ₁₇ 1.0633×10^-5 8.7381×10^-6 5.1686×10^-6 Ｃ₁₉ 5.3264×10^-5 2.4790×10^-5 1.4138×10^-5 Ｃ₂₁ 3.6660×10^-6 -8.3401×10^-6 -2.1332×10^-6 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 8.100 α 36.863 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ -14.398 Ｚ 3.896 α 36.762 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -14.417 Ｚ 8.897 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -14.420 Ｚ 9.897 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ -0.036 Ｚ 9.002 α 22.607 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ -6.123 Ｚ 2.998 α 67.723 β 0.000 γ 0.000 偏心(7) Ｘ 0.000 Ｙ 4.876 Ｚ 3.000 α 90.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６４】 実施例７ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（ＦＳ） 偏心(3) 5 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(4) 6 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(5) 7 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(6) 8 ∞（ＨＲＰ） -7.000 偏心(7) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 7.1406×10^-2 4.3964×10^-2 Ｃ₆ 3.1797×10^-2 1.4039×10^-2 Ｃ₈ 1.0526×10^-2 3.3704×10^-3 Ｃ₁₀ 9.7941×10^-4 7.0864×10^-4 Ｃ₁₁ 1.9599×10^-3 4.5851×10^-4 Ｃ₁₃ 1.1831×10^-4 4.9988×10^-5 Ｃ₁₅ 4.9561×10^-5 -1.1645×10^-5 Ｃ₁₇ -7.2344×10^-5 -1.2534×10^-4 Ｃ₁₉ 2.7947×10^-6 1.2691×10^-5 Ｃ₂₁ 1.3940×10^-6 -2.0616×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 1.5351×10^-2 1.3088×10^-2 Ｃ₆ 1.5985×10^-2 1.0565×10^-2 Ｃ₈ 1.1546×10^-3 9.6180×10^-4 Ｃ₁₀ 1.5934×10^-4 3.0977×10^-4 Ｃ₁₁ 4.3807×10^-6 7.6538×10^-6 Ｃ₁₃ 5.2925×10^-5 3.8426×10^-5 Ｃ₁₅ 6.3826×10^-6 -1.3648×10^-5 Ｃ₁₇ -8.6800×10^-6 -1.0431×10^-5 Ｃ₁₉ 3.8919×10^-6 3.9826×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 1.8610×10^-2 1.8332×10^-2 Ｃ₆ -8.1922×10^-3 -3.9278×10^-3 Ｃ₈ 7.0790×10^-4 7.3706×10^-5 Ｃ₁₀ -7.4321×10^-4 -2.7725×10^-4 Ｃ₁₁ -2.2769×10^-5 -1.5789×10^-5 Ｃ₁₃ 1.5301×10^-4 1.2428×10^-4 Ｃ₁₅ -1.1907×10^-4 -2.9087×10^-5 Ｃ₁₇ 1.2280×10^-5 1.7605×10^-5 Ｃ₁₉ -2.6880×10^-6 -9.1734×10^-6 Ｃ₂₁ -1.2110×10^-5 1.9060×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 1.5526×10^-2 1.4384×10^-2 Ｃ₆ -2.0773×10^-2 -1.9080×10^-2 Ｃ₈ 2.1080×10^-3 7.6702×10^-4 Ｃ₁₀ 3.9788×10^-5 1.1324×10^-4 Ｃ₁₁ -2.9965×10^-4 -2.5569×10^-4 Ｃ₁₃ 2.1963×10^-4 1.8679×10^-4 Ｃ₁₅ -2.4614×10^-5 -1.9671×10^-5 Ｃ₁₇ 6.9517×10^-5 9.4141×10^-5 Ｃ₁₉ -1.2563×10^-5 -1.6919×10^-5 Ｃ₂₁ -1.9881×10^-7 1.2233×10^-6 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 6.000 α -26.771 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ 9.004 Ｚ -0.675 α -70.699 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -7.099 Ｚ -0.072 α 90.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -9.098 Ｚ 0.000 α 90.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ -0.284 Ｚ -8.065 α -32.506 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ -10.288 Ｚ -3.886 α -33.669 β 0.000 γ 0.000 偏心(7) Ｘ 0.000 Ｙ -10.246 Ｚ -8.864 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６５】 実施例８ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(3) 5 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(4) 6 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(5) 7 ∞（ＨＲＰ） 7.000 偏心(6) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 2.7025×10^-2 8.3231×10^-3 6.5702×10^-3 Ｃ₆ 2.6510×10^-2 1.3683×10^-2 1.4108×10^-2 Ｃ₈ 2.2857×10^-3 3.6108×10^-4 2.1912×10^-4 Ｃ₁₀ 1.1582×10^-3 5.3701×10^-4 4.4559×10^-4 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 4.0556×10^-3 -1.0059×10^-3 9.1167×10^-4 Ｃ₆ 1.0566×10^-2 6.9207×10^-3 9.4983×10^-3 Ｃ₈ 1.1609×10^-3 3.5837×10^-4 1.8364×10^-4 Ｃ₁₀ 4.8210×10^-4 4.3412×10^-4 2.9597×10^-4 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.4709×10^-2 1.4524×10^-2 1.3555×10^-2 Ｃ₆ 3.4343×10^-3 4.9923×10^-3 4.0699×10^-3 Ｃ₈ 6.6313×10^-4 2.0902×10^-4 1.2321×10^-4 Ｃ₁₀ 3.6497×10^-4 2.6635×10^-4 1.9295×10^-4 ＦＦＳ ＷＥ ＳＴ ＴＥ Ｃ₄ 1.3909×10^-2 1.4921×10^-2 1.3254×10^-2 Ｃ₆ 1.0375×10^-2 8.6580×10^-3 7.5143×10^-3 Ｃ₈ 6.3242×10^-4 -2.7615×10^-4 -3.4715×10^-4 Ｃ₁₀ -7.4413×10^-5 -5.3361×10^-5 -6.2237×10^-5 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 6.001 α -27.045 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ 9.000 Ｚ -0.520 α -71.211 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -8.993 Ｚ 0.000 α 90.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -0.234 Ｚ -7.998 α -36.870 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ -11.840 Ｚ -4.977 α 52.280 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ -11.849 Ｚ 0.028 α 0.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６６】 実施例９ 面番号 曲率半径 面間隔 偏心 物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ，ＲＰ１） 2 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(1) 3 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(2) 4 ∞（絞り，ＲＰ２） 偏心(3) 5 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(4) 6 ＦＦＳ（ＲＥ） 偏心(5) 7 ∞（ＨＲＰ） -7.000 偏心(6) 像 面 ∞ ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 2.7476×10^-2 4.3850×10^-3 Ｃ₆ 3.6187×10^-2 1.6695×10^-2 Ｃ₈ 6.6922×10^-3 6.9929×10^-4 Ｃ₁₀ 1.2069×10^-3 6.5796×10^-4 Ｃ₁₁ 1.6974×10^-4 -1.3488×10^-5 Ｃ₁₃ 5.5020×10^-4 5.2615×10^-5 Ｃ₁₅ -1.4409×10^-4 -3.6582×10^-5 Ｃ₁₇ 2.0103×10^-5 -9.0505×10^-7 Ｃ₁₉ 8.7740×10^-6 2.1816×10^-6 Ｃ₂₁ -1.0274×10^-5 -3.4005×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 8.3502×10^-3 -2.0454×10^-3 Ｃ₆ 1.6806×10^-2 1.1264×10^-2 Ｃ₈ 1.8811×10^-3 7.4180×10^-4 Ｃ₁₀ 3.0228×10^-4 3.4568×10^-4 Ｃ₁₁ -5.5041×10^-5 -4.0654×10^-5 Ｃ₁₃ -1.5926×10^-5 -1.2403×10^-5 Ｃ₁₅ -6.1477×10^-6 -1.1157×10^-5 Ｃ₁₇ -1.6312×10^-5 2.7958×10^-7 Ｃ₁₉ 4.0660×10^-6 1.4375×10^-6 Ｃ₂₁ -1.2971×10^-7 -9.0263×10^-7 ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ 1.5456×10^-2 1.2073×10^-2 Ｃ₆ -2.1177×10^-2 -3.6109×10^-3 Ｃ₈ 2.4503×10^-3 8.3885×10^-4 Ｃ₁₀ 1.7094×10^-3 8.5154×10^-4 Ｃ₁₁ -1.7709×10^-5 -1.0569×10^-5 Ｃ₁₃ -2.3125×10^-4 -8.1036×10^-5 Ｃ₁₅ 2.4562×10^-5 -8.8202×10^-6 Ｃ₁₇ -1.5563×10^-6 2.4871×10^-6 Ｃ₁₉ -1.5008×10^-5 3.0799×10^-6 ＦＦＳ ＷＥ ＴＥ Ｃ₄ -3.5014×10^-3 -1.1861×10^-2 Ｃ₆ -2.9976×10^-2 -2.0933×10^-2 Ｃ₈ 2.6671×10^-3 6.5941×10^-4 Ｃ₁₀ 2.6670×10^-4 2.7952×10^-4 Ｃ₁₁ -5.8512×10^-5 -1.3574×10^-5 Ｃ₁₃ 1.3603×10^-4 -4.4098×10^-5 Ｃ₁₅ -4.6893×10^-5 -6.6445×10^-6 Ｃ₁₇ -8.0065×10^-6 6.1442×10^-7 Ｃ₁₉ 2.6731×10^-5 5.2593×10^-6 Ｃ₂₁ 5.2980×10^-6 3.5601×10^-6 偏心(1) Ｘ 0.000 Ｙ 0.000 Ｚ 6.003 α -27.541 β 0.000 γ 0.000 偏心(2) Ｘ 0.000 Ｙ 9.000 Ｚ -0.329 α -71.978 β 0.000 γ 0.000 偏心(3) Ｘ 0.000 Ｙ -8.990 Ｚ -0.000 α 90.000 β 0.000 γ 0.000 偏心(4) Ｘ 0.000 Ｙ -0.190 Ｚ -10.007 α -21.575 β 0.000 γ 0.000 偏心(5) Ｘ 0.000 Ｙ -5.025 Ｚ -5.059 α -67.230 β 0.000 γ 0.000 偏心(6) Ｘ 0.000 Ｙ -0.000 Ｚ -5.000 α -90.000 β 0.000 γ 0.000 。

【０２６７】次に上記実施例１の横収差図を図１０〜図
１２に示す。この中、図１０は広角端、図１１は標準状
態、図１３は望遠端の収差図である。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。また、これらの横収差図においては、下か
ら上へ順に、画面中心、Ｙ軸上画角の−約７０％の位
置、Ｘ方向画角の約７０％でＹ方向画角の−約７０％の
位置、Ｘ軸上画角の約７０％の位置、Ｘ方向画角の約７
０％でＹ方向画角の約７０％の位置、Ｙ軸上画角の約７
０％の位置の横収差図である。

【０２６８】次に、上記各実施例の条件式（１）〜（１
１）に関する値を示す。 （注）上記の上段が広角端、下段が望遠端の数値である。 また、上記各実施例の条件式（１２）〜（１５）に関する値を示す。

【０２６９】 実施例１ 実施例２ 実施例３ ｜２ｎ・Ｉｈ／ （ cosθ・ｒ_max ）｜ 第１反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.091(負) 0.121(負) 0.110(負) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.357(負) 0.118(負) 0.254(負) 第２反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.469(負) 1.177(負) 0.363(負) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.087(正) 0.135(負) 0.063(正) 第３反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.416(正) 0.440(正) 0.256(正) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.132(正) 0.231(正) 0.226(正) 第４反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.346(正) 0.402(負) 0.212(正) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.137(正) 0.131(正) 0.040(混) （１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ 第１反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 -0.040 -0.025 -0.033 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 -0.113 -0.031 -0.045 第２反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 -0.121 -0.143 -0.099 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.011 -0.003 -0.020 第３反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.045 0.012 0.031 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.022 0.002 0.014 第４反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.028 0.061 0.009 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 -0.023 0.039 0.038 ｒ_1X／ｒ_1Y 3.927 0.972 2.311 θ 第１反射面 45.00 ° 44.175° 45.97 ° 〜44.575° 第２反射面 45.00 ° 45.419° 44.02 ° 〜45.936° 第３反射面 45.00 ° 29.350° 25.55 ° 〜29.487° 第４反射面 45.00 ° 29.193° 19.44 ° 〜29.452° 実施例４ 実施例５ 実施例６ ｜２ｎ・Ｉｈ／ （ cosθ・ｒ_max ）｜ 第１反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.206(混) 0.694(負) 0.737(負) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.131(負) 1.049(負) 0.363(負) 第２反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.258(混) 0.267(正) 0.327(正) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.075(正) 0.097(正) 0.052(負) 第３反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.335(正) 0.096(混) 0.083(混) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.110(正) 0.201(正) 0.318(正) 第４反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.435(正) 0.253(正) 0.283(正) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.249(正) 0.684(負) 0.291(負) （１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ 第１反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 -0.091 -0.148 -0.033 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 -0.028 -0.248 -0.045 第２反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.090 0.019 -0.099 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 -0.011 0.011 -0.020 第３反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 -0.030 -0.038 0.031 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.002 -0.005 0.014 第４反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.068 0.044 0.009 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.077 -0.012 0.038 ｒ_1X／ｒ_1Y 0.637 1.509 0.493 θ 第１反射面 37.33 ° 37.46 ° 36.86 ° 第２反射面 59.79 ° 37.43 ° 36.96 ° 第３反射面 45.12 ° 37.44 ° 22.82 ° 第４反射面 44.83 ° 37.46 ° 22.28 ° 実施例７ 実施例８ 実施例９ ｜２ｎ・Ｉｈ／ （ cosθ・ｒ_max ）｜ 第１反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 1.093(負) 0.400(負) 0.392(負) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.487(負) 0.393(負) 0.517(負) 第２反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.220(正) 0.056(混) 0.111(混) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.229(正) 0.146(正) 0.223(正) 第３反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.309(正) 0.248(正) 0.213(正) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.136(負) 0.084(正) 0.289(負) 第４反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.256(負) 0.322(正) 0.163(正) Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.341(正) 0.224(正) 0.412(正) （１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ 第１反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 -0.188 -0.135 -0.146 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 -0.121 -0.082 -0.124 第２反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.016 0.021 0.066 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.037 0.007 0.035 第３反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 0.002 0.008 0.022 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 -0.029 -0.004 -0.111 第４反射面 Ｘ方向 Ｘ方向 Ｘ方向 -0.008 0.004 -0.054 Ｙ方向 Ｙ方向 Ｙ方向 0.012 0.019 0.057 ｒ_1X／ｒ_1Y 0.445 0.980 1.318 θ 第１反射面 26.77 ° 27.04 ° 27.51 ° 第２反射面 17.19 ° 17.132° 17.00 ° 第３反射面 34.59 ° 38.53 ° 22.50 ° 第４反射面 33.54 ° 52.31 ° 22.99 ° （注）上記のパワー表記の（混）は、変形により正から負、又は、負から正にな る場合である。

【０２７０】次に、本発明のズーム光学系の反射光学素
子として適用可能な可変ミラーの構成例について説明す
る。

【０２７１】図１５は、本発明のズーム光学系の反射光
学素子として適用可能な可変形状鏡４０９の１実施例を
示す概略構成図である。

【０２７２】まず、光学特性可変形状鏡４０９の基本構
成について説明する。

【０２７３】可変形状鏡４０９は、アルミコーティング
等で作られた薄膜（反射面）４０９ａと複数の電極４０
９ｂを有してなる光学特性可変形状鏡（以下、単に可変
形状鏡と言う。）であり、４１１は各電極４０９ｂにそ
れぞれ接続された複数の可変抵抗器、４１４は複数の可
変抵抗器４１１の抵抗値を制御するための演算装置、４
１５、４１６及び４１７はそれぞれ演算装置４１４に接
続された温度センサー、湿度センサー及び距離センサー
で、これらは図示のように配設されて１つの光学装置を
構成している。

【０２７４】可変形状鏡の面は、平面でなくてもよく、
球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏心した球
面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面を有する
非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のない
非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有する面
等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反射面で
も屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面ならばよ
い。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。

【０２７５】なお、可変形状鏡の反射面の形状は、自由
曲面に構成するのがよい。なぜなら、収差補正が容易に
でき、有利だからである。

【０２７６】また、本発明で使用する自由曲面とは前記
の（ａ）式で定義されるものである。

【０２７７】本実施例の可変形状鏡は、図１５に示すよ
うに、薄膜４０９ａと電極４０９ｂとの間に圧電素子４
０９ｃが介装されていて、これらが支持台４２３上に設
けられている。そして、圧電素子４０９ｃに加わる電圧
を各電極４０９ｂ毎に変えることにより、圧電素子４０
９ｃに部分的に異なる伸縮を生じさせて、薄膜４０９ａ
の形状を変えることができるようになっている。電極４
０９ｂの形は、図１６に示すように、同心分割であって
もよいし、図１７に示すように、矩形分割であってもよ
く、その他、適宜の形のものを選択することができる。
図１５中、４２４は演算装置４１４に接続された振れ
（ブレ）センサーであって、例えばデジタルカメラの振
れを検知し、振れによる像の乱れを補償するように薄膜
４０９ａを変形させるべく、演算装置４１４及び可変抵
抗器４１１を介して電極４０９ｂに印加される電圧を変
化させる。このとき、温度センサー４１５、湿度センサ
ー４１６及び距離センサー４１７からの信号も同時に考
慮され、ピント合わせ、温湿度補償等が行われる。この
場合、薄膜４０９ａには圧電素子４０９ｃの変形に伴う
応力が加わるので、薄膜４０９ａの厚さはある程度厚め
に作られて相応の強度を持たせるようにするのがよい。

【０２７８】図１８は、本発明のズーム光学系の反射光
学素子として適用可能な可変形状鏡４０９のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。

【０２７９】本実施例の可変形状鏡は、薄膜４０９ａと
電極４０９ｂの間に介置される圧電素子が逆方向の圧電
特性を持つ材料で作られた２枚の圧電素子４０９ｃ及び
４０９ｃ’で構成されている点で、図１５に示された実
施例の可変形状鏡とは異なる。すなわち、圧電素子４０
９ｃと４０９ｃ’が強誘電性結晶で作られているとすれ
ば、結晶軸の向きが互いに逆になるように配置される。
この場合、圧電素子４０９ｃと４０９ｃ’は電圧が印加
されると逆方向に伸縮するので、薄膜４０９ａを変形さ
せる力が図１５に示した実施例の場合よりも強くなり、
結果的にミラー表面の形を大きく変えることができると
いう利点がある。

【０２８０】圧電素子４０９ｃ、４０９ｃ’に用いる材
料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、
水晶、電気石、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン
酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、ニオブ酸リチウム等
の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、ＰｂＺ
ｒＯ₃ とＰｂＴｉＯ₃ の固溶体の圧電セラミックス、二
フッ化ポリビニール（ＰＶＤＦ）等の有機圧電物質、上
記以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング
率が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、
好ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚
さを不均一にすれば、上記実施例において薄膜４０９ａ
の形状を適切に変形させることも可能である。

【０２８１】また、圧電素子４０９ｃ、４０９ｃ’の材
質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエ
ラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共
重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレ
ンの共重合体等が用いられる。

【０２８２】圧電性を有する有機材料や、圧電性を有す
る合成樹脂、圧電性を有するエラストマー等を用いると
可変形状鏡面の大きな変形が実現できてよい。

【０２８３】なお、図１５、図１８の圧電素子４０９ｃ
に電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコン
ゴム等を用いる場合には、圧電素子４０９ｃを別の基板
４０９ｃ−１と電歪材料４０９ｃ−２を貼り合わせた構
造にしてもよい。

【０２８４】図１９は、本発明のズーム光学系の反射光
学素子として適用可能な可変形状鏡４０９のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。

【０２８５】本実施例の可変形状鏡は、圧電素子４０９
ｃが薄膜４０９ａと電極４０９ｄとにより挟持され、薄
膜４０９ａと電極４０９ｄ間に演算装置４１４により制
御される駆動回路４２５を介して電圧が印加されるよう
になっており、さらにこれとは別に、支持台４２３上に
設けられた電極４０９ｂにも演算装置４１４により制御
される駆動回路４２５を介して電圧が印加されるように
構成されている。したがって、本実施例では、薄膜４０
９ａは電極４０９ｄとの間に印加される電圧と電極４０
９ｂに印加される電圧による静電気力とにより二重に変
形され得、上記実施例に示した何れのものよりもより多
くの変形パターンが可能であり、かつ、応答性も速いと
いう利点がある。

【０２８６】そして、薄膜４０９ａ、電極４０９ｄ間の
電圧の符号を変えれば、可変形状鏡を凸面にも凹面にも
変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電
効果で行い、微細な形状変化を静電気力で行ってもよ
い。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面の
変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極４０
９ｄは電極４０９ｂのように複数の電極から構成されて
もよい。この様子を図１９に示した。なお、本願では、
圧電効果と電歪効果、電歪を全てまとめて圧電効果と述
べている。したがって、電歪材料も圧電材料に含むもの
とする。

【０２８７】図２０は、本発明のズーム光学系の反射光
学素子として適用可能な可変形状鏡４０９のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。

【０２８８】本実施例の可変形状鏡は、電磁気力を利用
して反射面の形状を変化させ得るようにしたもので、支
持台４２３の内部底面上には永久磁石４２６が、頂面上
には窒化シリコン又はポリイミド等からなる基板４０９
ｅの周縁部が載置固定されており、基板４０９ｅの表面
にはアルミニウム等の金属コートで作られた薄膜４０９
ａが付設されていて、可変形状鏡４０９を構成してい
る。基板４０９ｅの下面には複数のコイル４２７が配設
されており、これらのコイル４２７はそれぞれ駆動回路
４２８を介して演算装置４１４に接続されている。した
がって、各センサー４１５、４１６、４１７、４２４か
らの信号によって演算装置４１４において求められる光
学系の変化に対応した演算装置４１４からの出力信号に
より、各駆動回路４２８から各コイル４２７にそれぞれ
適当な電流が供給されると、永久磁石４２６との間に働
く電磁気力で各コイル４２７は反発又は吸着され、基板
４０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形させる。

【０２８９】この場合、各コイル４２７はそれぞれ異な
る量の電流を流すようにすることもできる。また、コイ
ル４２７は１個でもよいし、永久磁石４２６を基板４０
９ｅに付設しコイル４２７を支持台４２３の内部底面側
に設けるようにしてもよい。また、コイル４２７はリソ
グラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル４２
７には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよ
い。

【０２９０】この場合、薄膜コイル４２７の巻密度を、
図２１に示すように、場所によって変化させることによ
り、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに所望の変形を与え
るようにすることもできる。また、コイル４２７は１個
でもよいし、また、これらのコイル４２７には強磁性体
よりなる鉄心を挿入してもよい。

【０２９１】図２２は、本発明のズーム光学系の反射光
学素子として適用可能な可変形状鏡４０９のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。図中、４１２は電源で
ある。

【０２９２】本実施例の可変形状鏡では、基板４０９ｅ
は鉄等の強磁性体で作られており、反射膜としての薄膜
４０９ａはアルミニウム等からなっている。この場合、
薄膜コイルを設けなくてもすむから、構造が簡単で、製
造コストを低減することができる。また、電源スイッチ
４１３を切換え兼電源開閉用スイッチに置換すれば、コ
イル４２７に流れる電流の方向を変えることができ、基
板４０９ｅ及び薄膜４０９ａの形状を自由に変えること
ができる。図２３は、本実施例におけるコイル４２７の
配置を示し、図２４は、コイル４２７の他の配置例を示
しているが、これらの配置は、図２０に示した実施例に
も適用することができる。なお、図２５は、図２０に示
した実施例において、コイル４２７の配置を図２４に示
したようにした場合に適する永久磁石４２６の配置を示
している。すなわち、図２５に示すように、永久磁石４
２６を放射状に配置すれば、図２０に示した実施例に比
べて、微妙な変形を基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに与
えることができる。また、このように電磁気力を用いて
基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形させる場合（図２
０及び図２２の実施例）は、静電気力を用いた場合より
も低電圧で駆動できるという利点がある。

【０２９３】以上、いくつかの可変形状鏡の実施例を述
べたが、ミラーの形を変形させるのに、図１９の例に示
すように、２種類以上の力を用いてもよい。つまり静電
気力、電磁力、圧電効果、磁歪、流体の圧力、電場、磁
場、温度変化、電磁波等の中から２つ以上を同時に用い
て可変形状鏡を変形させてもよい。つまり、２つ以上の
異なる駆動方法を用いて光学特性可変光学素子を作れ
ば、大きな変形と微細な変形とを同時に実現でき、精度
の良い鏡面が実現できる。

【０２９４】以上の本発明のズーム光学系及びそれを用
いた撮像装置は例えば次のように構成することができ
る。

【０２９５】〔１〕 少なくとも３つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、正、正で
構成して、反射面の形状を変化させることにより変倍を
行い、全ての光学素子には反射面を有していることを特
徴とするズーム光学系。

【０２９６】〔２〕 少なくとも３つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、負、正で
構成して、反射面の形状を変化させることにより変倍を
行うことを特徴とするズーム光学系。

【０２９７】〔３〕 少なくとも３つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、正、負で
構成して反射面の形状を変化させることにより変倍を行
うことを特徴とするズーム光学系。

【０２９８】〔４〕 少なくとも４つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、正、正、
正で構成して反射面の形状を変化させることにより変倍
を行うことを特徴とするズーム光学系。

【０２９９】〔５〕 少なくとも４つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、正、正、
負で構成して反射面の形状を変化させることにより変倍
を行うことを特徴とするズーム光学系。

【０３００】〔６〕 少なくとも４つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、正、負、
正で構成して反射面の形状を変化させることにより変倍
を行うことを特徴とするズーム光学系。

【０３０１】〔７〕 少なくとも４つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、負、正、
正で構成して反射面の形状を変化させることにより変倍
を行うことを特徴とするズーム光学系。

【０３０２】〔８〕 少なくとも４つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、負、負、正、
負で構成して反射面の形状を変化させることにより変倍
を行うことを特徴とするズーム光学系。

【０３０３】

〔９〕 少なくとも４つの形状可変の反射
面を有し、そのパワーを物体側より順に、正、負、正、
正で構成して反射面の形状を変化させることにより変倍
を行うことを特徴とするズーム光学系。

【０３０４】〔１０〕 上記１、４又は５において、次
の条件式を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３０５】 ０．００５＜φ_2p／φ_3p＜１００ ・・・（１） ただし、φ_2p＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_3p＝
２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₃ はそれ
ぞれ正の第２反射面、正の第３反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₃ はそれぞれ正の第２反射面、正
の第３反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₃ はそれぞれ正の第２反射面、正の第３反
射面の反射角である。

【０３０６】〔１１〕 上記１、４又は５において、次
の条件式を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３０７】 −１００＜φ_1n／φ_2p＜−０．０１ ・・・（２） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_2p＝
２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₂ はそれ
ぞれ負の第１反射面、正の第２反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正
の第２反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正の第２反
射面の反射角である。

【０３０８】〔１２〕 上記２、７又は８において、次
の条件式を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３０９】 ０．０１＜φ_1n／φ_2n＜１００ ・・・（３） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_2n＝
２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₂ はそれ
ぞれ負の第１反射面、負の第２反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₂ はそれぞれ負の第１反射面、負
の第２反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₂ はそれぞれ負の第１反射面、負の第２反
射面の反射角である。

【０３１０】〔１３〕 上記２、７又は８において、次
の条件式を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３１１】 −１００＜φ_1n／φ_3p＜−０．０１ ・・・（４） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_3p＝
２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₃ はそれ
ぞれ負の第１反射面、正の第３反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₃ はそれぞれ負の第１反射面、正
の第３反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₃ はそれぞれ負の第１反射面、正の第３反
射面の反射角である。

【０３１２】〔１４〕 上記３又は６において、次の条
件式を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３１３】 ０．０１＜φ_1n／φ_3n＜１００ ・・・（５） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_3n＝
２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₃ はそれ
ぞれ負の第１反射面、負の第３反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₃ はそれぞれ負の第１反射面、負
の第３反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₃ はそれぞれ負の第１反射面、負の第３反
射面の反射角である。

【０３１４】〔１５〕 上記３又は６において、次の条
件式を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３１５】 −１００＜φ_1n／φ_2p＜−０．０１ ・・・（６） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_2p＝
２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₂ はそれ
ぞれ負の第１反射面、正の第２反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正
の第２反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₂ はそれぞれ負の第１反射面、正の第２反
射面の反射角である。

【０３１６】〔１６〕 上記４において、次の条件式を
満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３１７】 ０．００５＜φ_2p／φ_4p＜１００ ・・・（７） ただし、φ_2p＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_4p＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ正の第２反射面、正の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正の第４反
射面の反射角である。

【０３１８】〔１７〕 上記５において、次の条件式を
満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３１９】 ０．０１＜φ_1n／φ_4n＜１００ ・・・（８） ただし、φ_1n＝２・ｎ₁ ／（cos θ₁ ・ｒ₁ ）、φ_4n＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₁ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ負の第１反射面、負の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₁ 、ｒ₄ はそれぞれ負の第１反射面、負
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₁ 、θ₄ はそれぞれ負の第１反射面、負の第４反
射面の反射角である。

【０３２０】〔１８〕 上記６において、次の条件式を
満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３２１】 ０．００５＜φ_2p／φ_4p＜１００ ・・・（９） ただし、φ_2p＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_4p＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ正の第２反射面、正の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₄ はそれぞれ正の第２反射面、正の第４反
射面の反射角である。

【０３２２】〔１９〕 上記７において、次の条件式を
満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３２３】 ０．０１＜φ_3p／φ_4p＜１００ ・・・（10） ただし、φ_3p＝２・ｎ₃ ／（cos θ₃ ・ｒ₃ ）、φ_4p＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₃ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ正の第３反射面、正の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₃ 、ｒ₄ はそれぞれ正の第３反射面、正
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₃ 、θ₄ はそれぞれ正の第３反射面、正の第４反
射面の反射角である。

【０３２４】〔２０〕 上記８において、次の条件式を
満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３２５】 ０．００５＜φ_2n／φ_4n＜１００ ・・・（11） ただし、φ_2n＝２・ｎ₂ ／（cos θ₂ ・ｒ₂ ）、φ_4n＝
２・ｎ₄ ／（cos θ₄ ・ｒ₄ ）とし、ｎ₂ 、ｎ₄ はそれ
ぞれ負の第２反射面、負の第４反射面の入射射出側のｄ
線の屈折率、ｒ₂ 、ｒ₄ はそれぞれ負の第２反射面、負
の第４反射面の軸上主光線が通過する地点での曲率半
径、θ₂ 、θ₄ はそれぞれ負の第２反射面、負の第４反
射面の反射角である。

【０３２６】〔２１〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、反射面はミラーから構成されることを特徴とする
ズーム光学系。

【０３２７】〔２２〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、反射面は対称面が１つのみの回転非対称な曲面形
状であることを特徴とするズーム光学系。

【０３２８】〔２３〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、フォーカシングも形状可変反射面で行うことを特
徴とするズーム光学系。

【０３２９】〔２４〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、少なくとも１面の可変形状反射面は下記の条件式
を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３３０】 ０．００５＜｜２ｎ・Ｉｈ／（ cosθ・ｒ_max ）｜＜５ ・・・（12） ただし、ｒ_max は軸上主光線が通過する地点での最大変
形時の曲率半径、ｎは入射射出側のｄ線の屈折率、θは
反射角、Ｉｈは最大像高である。

【０３３１】〔２５〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、少なくとも１面の可変形状反射面は下記の条件式
を満たすことを特徴とするズーム光学系。

【０３３２】 ０．０００１＜｜（１／ｒ_w −１／ｒ_t ）・Ｉｈ｜＜１０ ・・・（13） ただし、ｒ_w は広角端での軸上主光線が通過する地点で
の曲率半径、ｒ_t は望遠端での軸上主光線が通過する地
点での曲率半径、Ｉｈは最大像高である。

【０３３３】〔２６〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、下記の条件式を満たすことを特徴とするズーム光
学系。

【０３３４】 ０．１＜ｒ_1X／ｒ_1Y＜１０ ・・・（14） ただし、ｒ_1Xは最も物体側に配置された反射面の広角端
での軸上主光線が通過する地点のＸ方向の曲率半径、ｒ
_1Yは最も物体側に配置された反射面の広角端での軸上主
光線が通過する地点でのＹ方向の曲率半径である。

【０３３５】〔２７〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、少なくとも１面の反射面は次の条件式を満たすこ
とを特徴とするズーム光学系。

【０３３６】 １５°＜θ＜７５° ・・・（15） ただし、θは反射面における軸上主光線の反射角であ
る。

【０３３７】〔２８〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、明るさ絞りの物体側に少なくとも２面の反射面を
配置していることを特徴とするズーム光学系。

【０３３８】〔２９〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、静電気駆動又は電磁気力駆動又は圧電効果又は流
体駆動の形状可変ミラーを用いたことを特徴とするズー
ム光学系。

【０３３９】〔３０〕 上記１〜２０の何れか１項にお
いて、形状可変反射面の中心部を固定し、周辺部の面形
状を変形させることを特徴とするズーム光学系。

【０３４０】〔３１〕 上記１〜３０の何れか１項記載
のズーム光学系と、その像側に配置された電子撮像素子
とを有することを特徴とする撮像装置。

【０３４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のズーム光学系により、省電力、簡素な機構、軽量、小
型、高性能を同時に満たすズーム光学系を提供すること
が可能になる。また、このようなズーム光学系を対物光
学系として用い、その像面に電子撮像素子を配置して撮
像装置を構成することにより、省電力、簡素な機構、軽
量、小型、高性能の例えば携帯電話のデジタルカメラ、
カプセル内視鏡、電子内視鏡、パソコン用デジタルカメ
ラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等の撮像装置を提供するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図２】本発明の実施例２のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図３】本発明の実施例３のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図４】本発明の実施例４のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図５】本発明の実施例５のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図６】本発明の実施例６のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図７】本発明の実施例７のズーム光学系の広角端、望
遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図８】本発明の実施例８のズーム光学系の広角端、標
準状態、望遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図９】本発明の実施例９のズーム光学系の広角端、望
遠端のＹ−Ｚ断面図である。

【図１０】本発明の実施例１のズーム光学系の広角端の
横収差図である。

【図１１】本発明の実施例１のズーム光学系の標準状態
の横収差図である。

【図１２】本発明の実施例１のズーム光学系の望遠端の
横収差図である。

【図１３】面を偏心させた場合にその偏心回転軸方向に
対称な光線があることを説明するための図である。

【図１４】反射面を変形させる場合の固定方法を説明す
るための図である。

【図１５】本発明のズーム光学系の反射光学素子として
適用可能な可変形状鏡の１実施例を示す概略構成図であ
る。

【図１６】図１５の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
１形態を示す説明図である。

【図１７】図１５の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
他の形態を示す説明図である。

【図１８】本発明のズーム光学系の反射光学素子として
適用可能な可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構
成図である。

【図１９】本発明のズーム光学系の反射光学素子として
適用可能な可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構
成図である。

【図２０】本発明のズーム光学系の反射光学素子として
適用可能な可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構
成図である。

【図２１】図２０の実施例における薄膜コイルの巻密度
の状態を示す説明図である。

【図２２】本発明のズーム光学系の反射光学素子として
適用可能な可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構
成図である。

【図２３】図２２の実施例におけるコイルの１配置例を
示す説明図である。

【図２４】図２２の実施例におけるコイルの他の配置例
を示す説明図である。

【図２５】図２０に示した実施例において、コイルの配
置を図２４に示したようにした場合に適する永久磁石の
配置を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｇ１…第１群（第１ミラー） Ｇ２…第２群（第２ミラー） Ｇ３…第３群（第３ミラー） Ｇ４…第４群（第４ミラー） Ｉ…像面 １…軸上主光線 ２…明るさ絞り ４０９…可変形状鏡（光学特性可変形状鏡） ４０９ａ…薄膜（反射面） ４０９ｂ…電極 ４０９ｃ…圧電素子 ４０９ｃ’…圧電素子 ４０９ｃ−１…基板 ４０９ｃ−２…電歪材料 ４０９ｄ…電極 ４０９ｅ…基板 ４１１…可変抵抗器 ４１２…電源 ４１３…電源スイッチ ４１４…演算装置 ４１５…温度センサー ４１６…湿度センサー ４１７…距離センサー ４２３…支持台 ４２４…振れ（ブレ）センサー ４２５…駆動回路 ４２６…永久磁石 ４２７…コイル ４２８…駆動回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、正、正で構成し
   て、反射面の形状を変化させることにより変倍を行い、
   全ての光学素子には反射面を有していることを特徴とす
   るズーム光学系。
2. 【請求項２】 少なくとも３つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、負、正で構成し
   て、反射面の形状を変化させることにより変倍を行うこ
   とを特徴とするズーム光学系。
3. 【請求項３】 少なくとも３つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、正、負で構成し
   て反射面の形状を変化させることにより変倍を行うこと
   を特徴とするズーム光学系。
4. 【請求項４】 少なくとも４つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、正、正、正で構
   成して反射面の形状を変化させることにより変倍を行う
   ことを特徴とするズーム光学系。
5. 【請求項５】 少なくとも４つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、正、正、負で構
   成して反射面の形状を変化させることにより変倍を行う
   ことを特徴とするズーム光学系。
6. 【請求項６】 少なくとも４つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、正、負、正で構
   成して反射面の形状を変化させることにより変倍を行う
   ことを特徴とするズーム光学系。
7. 【請求項７】 少なくとも４つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、負、正、正で構
   成して反射面の形状を変化させることにより変倍を行う
   ことを特徴とするズーム光学系。
8. 【請求項８】 少なくとも４つの形状可変の反射面を有
   し、そのパワーを物体側より順に、負、負、正、負で構
   成して反射面の形状を変化させることにより変倍を行う
   ことを特徴とするズーム光学系。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れか１項記載のズーム
   光学系と、その像側に配置された電子撮像素子とを有す
   ることを特徴とする撮像装置。