JP2010020066A5 - - Google Patents

Claims (19)

1. 中心軸の周りで回転対称な屈折率が１より大きい透明媒体からなり、前記透明媒体は、前記中心軸に対して最外周に配置された第１透過面と、第１透過面より中心軸側に配置された第１反射面と、前記第１反射面より像面と反対側に配置された第２反射面と、前記第２反射面より像面側に配置された第２透過面と、を有し、前記透明媒体に入射する光束は、順光線追跡の順に、前記第１透過面を経て前記透明媒体内に入り、前記第１反射面で像面と反対側に反射され、前記第２反射面で像面側に反射され、前記第２透過面を経て前記透明媒体から像面側に外へ出る光路を構成し、前記光路は、前記中心軸に対して片側のみで構成され、最大及び／又は最小画角を通る光路が中心軸と交差することを特徴とする光学素子。
2. 中心軸を含む断面内で、１８０°又は少なくとも１８０°の画角を有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
3. 中心軸を含む断面内で、約１８０°の画角を有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
4. 前記透明媒体に入射する光束は、略Ｚ字状の光路を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の光学素子。
5. 前記光学素子のメリジオナル断面の角倍率をβωとするとき、
   ０．０１＜βω＜０．５ ・・・（１）
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の光学素子。
6. 前記第２透過面のメリジオナル断面のパワーは負であり、前記第２透過面のパワーをＰ２、中心主光線のメリジオナル断面の光学系全体のパワーをＰｍとするとき、
   −１０＜Ｐ２／Ｐｍ＜−１ ・・・（２）
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の光学素子。
7. 前記光学素子は、屈折率１．５以上の透明媒質で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の光学素子。
8. 前記第１反射面及び前記第２反射面のうちの少なくとも１つは、全反射作用を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の光学素子。
9. 前記第１反射面と前記第２反射面のうち少なくとも１面は、対称面を持たない任意形状の線分を中心軸の周りで回転させて形成される拡張回転自由曲面で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の光学素子。
10. 前記透明媒体の有する面のうち少なくとも１面は、奇数次項を含む任意形状の線分を中心軸の周りで回転させて形状される拡張回転自由曲面で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の光学素子。
11. 前群と、前記前群より像面側に配置された後群と、前記前群と前記後群の間に配置された開口とを備え、前記光学素子は、前記前群に配置され、前記中心軸を囲むように配置された物体の像を形成し、あるいは前記中心軸から放射する方向に物体の像を投影することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の光学素子を備えた光学系。
12. 前記光学系は、中心軸の周囲の円環状の物体の像を中心軸と直交する平面内に形成することを特徴とする請求項１１に記載の光学系。
13. 前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記開口側に凹面を向けて配置されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の光学系。
14. 前記第２透過面は、前記開口側に凹面を向けて配置されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の光学系。
15. 前記光学系は、光路中で中間像を形成しないことを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の光学系。
16. 前記光学素子は、開口に対して像面と反対側に配置されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか１つに記載の光学系。
17. 前記光学素子の外径をＤ、像の外径をＤｒとするとき、
    Ｄ／Ｄｒ＜１０ ・・・（３）
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれか１つに記載の光学系。
18. 前記光学素子の外径Ｄは、
    Ｄ＜２０mm ・・・（４）
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１７に記載の光学系。
19. 請求項１１乃至請求項１８のいずれか１つに記載の光学系を用いた内視鏡。