JP3292174B2 - Optical system and an imaging apparatus using the same - Google Patents

Optical system and an imaging apparatus using the same

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JP3292174B2 JP12964799A JP12964799A JP3292174B2 JP 3292174 B2 JP3292174 B2 JP 3292174B2 JP 12964799 A JP12964799 A JP 12964799A JP 12964799 A JP12964799 A JP 12964799A JP 3292174 B2 JP3292174 B2 JP 3292174B2
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【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】本発明は光学系及びそれを用いた撮像装置に関し、ビデオカメラやスチールビデオカメラ、そして複写機等に好適なものである。 The present invention relates to relates to an imaging apparatus using the optical system and it is suitable to a video camera or a still video camera, and a copying machine or the like.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来より凹面鏡や凸面鏡等の反射面を利用した撮影光学系が種々と提案されている。 BACKGROUND ART imaging optical system utilizing reflective surface of the concave mirror and a convex mirror and the like have been proposed a variety. 図59は1 FIG. 59 is 1
つの凹面鏡と1つの凸面鏡より成る所謂ミラー光学系の概略図である。 One of the concave mirror and a schematic view of a so-called mirror optical system consisting of one convex mirror.

【0003】同図のミラー光学系において、物体からの物体光束104 は、凹面鏡101 にて反射され、収束されつつ物体側に向かい、凸面鏡102 にて反射された後、像面 [0003] In the mirror optical system of the drawing, an object light beam 104 from an object is reflected by the concave mirror 101, while being converged toward the object side, and is reflected by the convex mirror 102, an image plane
103に結像する。 103 to be imaged.

【0004】このミラー光学系は、所謂カセグレン式反射望遠鏡の構成を基本としており、屈折レンズで構成されるレンズ全長の長い望遠レンズ系の光路を相対する二つの反射ミラーを用いて折りたたむ事により、光学系全長を短縮することを目的としたものである。 [0004] The mirror optical system is based on the construction of a so-called Cassegrain reflecting telescope, by folding the optical path of a telephoto lens system lens length comprised of a refracting lens by using two opposite reflection mirrors, it is intended to shorten the entire length of the optical system.

【0005】また、望遠鏡を構成する対物レンズ系においても、同様な理由から、カセグレン式の他に、複数の反射ミラーを用いて光学系の全長を短縮する形式が多数知られている。 [0005] Also, in the objective lens system constituting a telescope, for the same reason, in addition to the Cassegrain known form of shortening the overall length of the optical system by using a plurality of reflecting mirrors are numerous.

【0006】この様に、従来よりレンズ全長の長い撮影レンズのレンズの代わりに反射ミラーを用いる事により、効率よく光路を折りたたんで、コンパクトなミラー光学系を得ている。 [0006] Thus, by using a reflective mirror instead of a lens of a long photographic lenses conventionally total lens length, folded efficiently optical path, to obtain a compact mirror optical system.

【0007】しかしながら、一般的にカセグレン式反射望遠鏡等のミラー光学系においては、凸面鏡102 により物体光線の一部がケラレると言う問題点がある。 However, in general, the mirror optical system such as a Cassegrain reflecting telescope, there is a problem that the convex mirror 102 is part of the object beam and eclipsed. この問題は物体光束104 の通過領域中に凸面鏡102 がある事に起因するものである。 This problem is due to the fact that there is a convex mirror 102 during the passage area of ​​the object light beam 104.

【0008】この問題点を解決する為に、反射ミラーを偏心させて使用して、物体光束104の通過領域を光学系の他の部分が遮蔽することを避ける、即ち光束の主光線 [0008] To solve this problem, use by decentering the reflective mirror, avoid the passage area of ​​the object light beam 104 is another part of the optical system shielding, i.e. principal ray of the light beam
106を光軸105 から離すミラー光学系も提案されている。 Mirror optical system to separate the 106 from the optical axis 105 has also been proposed.

【0009】図60は米国特許3、674、334 号明細書に開示されているミラー光学系の概略図であり、光軸に対して回転対称な反射ミラーの一部を用いて物体光束の主光線を光軸から離して上記のケラレの問題を解決している。 [0009] Figure 60 is a schematic view of a mirror optical system disclosed in U.S. Patent 3,674,334, the main object beam by using part of a reflecting mirror which is rotationally symmetrical about the optical axis release the light from the optical axis is to solve the above vignetting problems.

【0010】同図のミラー光学系は光束の通過順に凹面鏡111 、凸面鏡113 そして凹面鏡112 があるが、それらはそれぞれ図中二点破線で示す様に、もともと光軸114 [0010] concave mirror 111 mirror optical system in the figure in the order of passage of the light beam, there is a convex mirror 113 and concave mirror 112, as they are indicated by two-dot chain lines in FIG originally optical axis 114
に対して回転対称な反射ミラーである。 A rotational symmetric reflective mirror with respect. このうち凹面鏡 Of these concave mirror
111 は光軸114 に対して紙面上側のみ、凸面鏡113 は光軸114 に対して紙面下側のみ、凹面鏡112 は光軸114に対して紙面下側のみを使用する事により、物体光束115 111 only the upper side with respect to the optical axis 114, the convex mirror 113 is the lower side with respect to the optical axis 114 only, the concave mirror 112 by using only the lower side with respect to the optical axis 114, the object beam 115
の主光線116 を光軸114 から離し、物体光束115 のケラレを無くした光学系を構成している。 Release the principal ray 116 from the optical axis 114, and an optical system which eliminates the eclipse of the object light beam 115.

【0011】図61は米国特許5,063,586 号明細書に開示されているミラー光学系の概略図である。 [0011] Figure 61 is a schematic view of a mirror optical system disclosed in U.S. Patent No. 5,063,586. 同図のミラー光学系は反射ミラーの中心軸自体を光軸に対して偏心させて物体光束の主光線を光軸から離して上記の問題を解決している。 Mirror optical system in the figure is the principal ray of eccentrically with object light beam and the center axis of the reflecting mirror from the optical axis away from the optical axis to solve the above problems.

【0012】同図において、被写体面121 の垂直軸を光軸127 と定義した時に、光束の通過順に凸面鏡122 ・凹面鏡123 ・凸面鏡124 そして凹面鏡125 のそれぞれの反射面の中心座標及び中心軸(その反射面の中心とその面の曲率中心とを結んだ軸)122a,123a,124a,125a は、光軸127 に対して偏心している。 [0012] In the figure, when defining the vertical axis of the object plane 121 and the optical axis 127, each of the reflecting surface center coordinates and central axes of the order of passage of the light beam a convex mirror 122, a concave mirror 123, a convex mirror 124 and concave mirror 125 (the connecting the center of curvature of the center and the surface of the reflective surface axis) 122a, 123a, 124a, 125a is eccentric with respect to the optical axis 127. 同図ではこのときの偏心量と各面の曲率半径を適切に設定することにより、物体光束128 の各反射ミラーによるケラレを防止して、物体像を効率よく結像面126 に結像させている。 By the drawing appropriately setting the curvature radius of the eccentricity and each surface in this case, to prevent vignetting by each reflection mirror of the object light beam 128, thereby forming an object image is efficiently imaged plane 126 there.

【0013】その他米国特許4,737,021 号明細書や米国特許4,265,510 号明細書にも光軸に対して回転対称な反射ミラーの一部を用いてケラレを避ける構成、或は反射ミラーの中心軸自体を光軸に対して偏心させてケラレを避ける構成が開示されている。 [0013] Other U.S. patents to 4,737,021 Pat and U.S. Patent 4,265,510 Pat avoid vignetting by using part of a reflecting mirror which is rotationally symmetrical about the optical axis configuration, or the optical center axis itself of the reflection mirror an arrangement for preventing the vignetting by decentering is disclosed with respect to the axis.

【0014】ところで、上記ミラー光学系を構成する複数の反射面を相対的に移動させることにより、撮影光学系の結像倍率(焦点距離)を変化させるズーミング技術も知られている。 By the way, by relatively moving a plurality of reflecting surfaces constituting the mirror optical system it is also known the zooming technique of changing the imaging magnification of the imaging optical system (focal length).

【0015】例えば米国特許4,812,030 号明細書においては、図59に示すカセグレン式反射望遠鏡の構成において、凹面鏡101 から凸面鏡102 までの間隔と凸面鏡10 [0015] For example, in U.S. Patent 4,812,030 Pat, in the configuration of the Cassegrain reflecting telescope shown in Figure 59, spacing and convex mirror 10 from the concave mirror 101 to convex mirror 102
2 から像面103 までの間隔を相対的に変化させることにより撮影光学系の変倍を行う技術が開示されている。 Technique for zooming of the photographing optical system by relatively changing the interval from 2 to the image plane 103 is disclosed.

【0016】図62は同公報に開示されている別の実施例である。 [0016] Figure 62 is another embodiment disclosed in this publication. 同図において、物体からの物体光束138 は第一凹面鏡131 に入射してこの面で反射され収束光束となって物体側に向かい第一凸面鏡132 に入射し、ここで結像面側へ反射され略平行な光束となって第二凸面鏡134 In the figure, the object light beam 138 from an object is incident on the first convex mirror 132 toward the object side becomes to convergent light beam reflected by this surface is incident on the first concave mirror 131, where it is reflected to the imaging surface side second convex mirror 134 in a substantially parallel beam
に入射し、この面で反射されて発散光束となって第二凹面鏡135 に入射し、ここで反射されて収束光束となり像面137 上に結像する。 Incident on, become divergent light flux is reflected by the surface is incident on the second concave mirror 135, where it is reflected to form an image on the result image plane 137 and a convergent light beam.

【0017】この構成において第一凹面鏡131 と第一凸面鏡132 間の間隔を変化させるとともに、第二凸面鏡13 [0017] with changing the first concave mirror 131 in this arrangement the distance between the first convex mirror 132, a second convex mirror 13
4 と第二凹面鏡135 間の間隔を変化させてズーミングを行い全系のミラー光学系の焦点距離を変化させている。 4 that by changing the focal length of the mirror optical system of the entire system performs zooming by changing the distance between the second concave mirror 135.

【0018】また、米国特許4,993,818 号明細書においては、図59に示すカセグレン式反射望遠鏡にて結像した像を 後段に設けた別のミラー光学系にて二次結像し、この二次結像用のミラー光学系の結像倍率を変化させることにより撮影系全体の変倍を行っている。 [0018] In U.S. Patent 4,993,818 Pat, and secondary imaging an image formed by the Cassegrainian reflecting telescope shown in Figure 59 by another mirror optical system provided downstream, this secondary sintering and the magnification of the entire scanning system by changing the imaging magnification of the mirror optical system for the image.

【0019】これらの反射型の撮影光学系は、構成部品点数が多く、必要な光学性能を得る為には、それぞれの光学部品を精度良く組み立てることが必要であった。 [0019] These reflective imaging optical system is often configured parts, in order to obtain necessary optical performance, it has been necessary to assemble each optical part with high accuracy. 特に、反射ミラーの相対位置精度が厳しい為、各反射ミラーの位置及び角度の調整が必須であった。 In particular, since strict relative positional accuracy of the reflection mirror, position and angle of adjustment of each reflecting mirror it was essential.

【0020】この問題を解決する一つの方法として、例えばミラー系を一つのブロック化することにより、組立時に生じる光学部品の組み込み誤差を回避する方法が提案されている。 [0020] One solution to this problem, by a mirror system as one block, how to avoid the assembly error of the optical parts caused during the assembly has been proposed.

【0021】従来、多数の反射面が一つのブロックになっているものとして、例えばファインダー系等に使用されるペンタゴナルダハプリズムやポロプリズム等の光学プリズムがある。 A conventional example in which a large number of reflecting surfaces has become one of the blocks, there is a pentagonal roof prism or a Porro prism or the like of the optical prism used in, for example, a viewfinder optical system.

【0022】これらのプリズムは、複数の反射面が一体成形されている為に、各反射面の相対的な位置関係は精度良く作られており、反射面相互の位置調整は不要となる。 [0022] These prisms, to a plurality of reflecting surfaces are integrally formed, the relative positional relationship between the reflecting surfaces is made with high accuracy, the position adjustment of the reflecting surface cross is unnecessary. 但し、これらのプリズムの主な機能は、光線の進行方向を変化させることで像の反転を行うものであり、各反射面は平面で構成されている。 However, the main function of these prisms is to perform inversion of the image by changing the traveling direction of the light rays, the reflecting surfaces is a plane.

【0023】これに対して、プリズムの反射面に曲率を持たせた光学系も知られている。 [0023] On the contrary, it is also known an optical system which gave a curvature in the reflecting surface of the prism.

【0024】図63は米国特許4,775,217 号明細書に開示されている観察光学系の要部概略図である。 FIG. 63 is a schematic view of an observation optical system disclosed in U.S. Patent No. 4,775,217. この観察光学系は外界の風景を観察すると共に、情報表示体に表示した表示画像を風景とオーバーラップして観察する光学系である。 This observation optical system while observing the outside world scene, the display image displayed on the information display is a scenery and overlapping with an optical system for observing.

【0025】この観察光学系では、情報表示体141 の表示画像から射出する表示光束145 は面142 にて反射して物体側に向かい、凹面より成るハーフミラー面143 に入射する。 [0025] In this observation optical system, a display light beam 145 emerging from the display image of the information display 141 is directed to the object side is reflected at the surface 142, enters the half mirror surface 143 formed of the concave. そしてこのハーフミラー面143 にて反射した後、表示光束145 は凹面143 の有する屈折力によりほぼ平行な光束となり、面142 を屈折透過した後、表示画像の拡大虚像を形成するとともに、観察者の瞳144 に入射して表示画像を観察者に認識させている。 After having been reflected by the half mirror surface 143, a display light beam 145 is formed into an approximately parallel light beam by the refractive power having a concave surface 143, is refracted passes through the surface 142, thereby forming an enlarged virtual image of the display image, the viewer's incident on the pupil 144 is made to the observer can recognize the display image.

【0026】一方、物体からの物体光束146 は反射面14 On the other hand, an object light beam 146 from the object reflecting surface 14
2 とほぼ平行な面147 に入射し、屈折して凹面のハーフミラー面143 に至る。 2 and is incident on a plane substantially parallel 147, leading to the concave half mirror surface 143 is refracted. 凹面143 には半透過膜が蒸着されており、物体光束146 の一部は凹面143 を透過し、面14 The concave surface 143 is semi-transparent film is deposited, a part of the object light beam 146 passes through the concave 143, the surface 14
2 を屈折透過後、観察者の瞳144 に入射する。 After refracting and transmitting 2 and enters the observer's pupil 144. これにより観察者は外界の風景の中に表示画像をオーバーラップして視認する。 Thus, the observer can visually recognize overlapping the displayed image on the scene of the outside.

【0027】図64は特開平2-297516号公報に開示されている観察光学系の要部概略図である。 [0027] FIG. 64 is a schematic view of an observation optical system disclosed in JP-A-2-297516. この観察光学系も外界の風景を観察すると共に、情報表示体に表示した表示画像をオーバーラップして観察する光学系である。 This observation optical system also while observing the outside world scene, an optical system for observing overlapping the display image displayed on the information display.

【0028】この観察光学系では、情報表示体150 から射出した表示光束154 は、プリズムPaを構成する平面15 [0028] In this observation optical system, a display light beam 154 emerging from an information display member 150 is a plane 15 constituting the prism Pa
7 を透過しプリズムPaに入り放物面反射面151 に入射する。 7 is incident on the parabolic reflecting surface 151 enters the prism Pa transmitted. 表示光束154 はこの反射面151 にて反射されて収束光束となり焦点面156 に結像する。 The display light beam 154 forms an image on a focal plane 156 becomes convergent light beam is reflected by the reflective surface 151. このとき反射面151 The reflecting surface 151 at this time
で反射された表示光束154 は、プリズムPaを構成する2 Display light beam 154 reflected in the 2 constituting the prism Pa
つの平行な平面157 と平面158 との間を全反射しながら焦点面156 に到達しており、これによって光学系全体の薄型化を達成している。 One of which reaches the focal plane 156 while being totally reflected between parallel plane surfaces 157 and 158, thereby being reduced in thickness of the entire optical system.

【0029】次に焦点面156 から発散光として射出した表示光束154 は、平面157 と平面158 の間を全反射しながら放物面より成るハーフミラー152 に入射し、このハーフミラー面152 で反射されると同時にその屈折力によって表示画像の拡大虚像を形成すると共にほぼ平行な光束となり、面157 を透過して観察者の瞳153 に入射し、 [0029] Next display light beam 154 emitted from the focal plane 156 as divergent light is incident on the half mirror 152 which consists of a parabolic surface while being totally reflected between the plane surfaces 157 and 158, reflected by the half mirror surface 152 is the the becomes substantially parallel beam so as to form an enlarged virtual image of the display image by the refractive power at the same time, is transmitted through the surface 157 and enters the observer's pupil 153,
これにより表示画像を観察者に認識させている。 Thereby by the observer can recognize the display image.

【0030】一方、外界からの物体光束155 はプリズム On the other hand, an object light beam 155 from the outside prism
Pbを構成する面158bを透過し、放物面より成るハーフミラー152 を透過し、面157 を透過して観察者の瞳153 に入射する。 Transmits the surface 158b constituting the Pb, transmitted through the half mirror 152 which consists of a parabolic surface, is incident on the pupil 153 of the observer through the face 157. 観察者は外界の風景の中に表示画像をオーバーラップして視認する。 The observer visually overlapping the display image in the outside world of the landscape.

【0031】さらに、プリズムの反射面に光学素子を用いた例として、例えば特開平5-12704 号公報や特開平6- Furthermore, as an example of using the optical element to the reflecting surface of the prism, for example, JP-A 5-12704 and JP 6-
139612号公報等に開示されている光ピックアップ用の光学ヘッドがある。 Optical heads for optical pickup disclosed in 139612 Patent Publication. これらは半導体レーザーからの光をフレネル面やホログラム面にて反射させた後、ディスク面に結像し、ディスクからの反射光をディテクターに導いている。 These after reflecting the light from the semiconductor laser by a Fresnel surface or a hologram surface, imaged on the disk surface, it has led the reflected light from the disk to the detector.

【0032】 [0032]

【発明が解決しようとする課題】前記米国特許3、674、33 The object of the invention is to be Solved by the US Patent 3,674,33
4 号明細書、米国特許5,063,586 号明細書、米国特許4, 4 Pat, US Patent 5,063,586 Pat, US Patent 4,
265,510 号明細書に開示されている偏心ミラーを有するミラー光学系は、いずれも各反射ミラーを異なる偏心量にて配置しており、各反射ミラーの取り付け構造が非常に煩雑となり、また取り付け精度を確保する事が非常に難しいものとなっている。 Mirror optical system having an eccentric mirror disclosed in 265,510 Pat are all since the individual reflecting mirrors are disposed at different eccentricity, mounting structure of the reflecting mirror becomes very complicated and also the mounting accuracy be ensured has become very difficult.

【0033】又、米国特許4,812,030 号明細書、米国特許4,993,818 号明細書に開示されている変倍機能を有する撮影光学系は、いずれも反射ミラーや結像レンズなどの構成部品点数が多く、必要な光学性能を得る為には、 [0033] Also, U.S. Patent 4,812,030 Pat taking optical system having a zooming function disclosed in U.S. Patent 4,993,818 Pat are both the large number of constituent components, such as a reflecting mirror and an imaging lens, should in order to obtain an optical performance,
それぞれの光学部品を精度良く組み立てる必要があった。 Each optical component has been necessary to assemble accurately.

【0034】また特に反射ミラーの相対位置精度が厳しくなる為、各反射ミラーの位置及び角度の調整を行うことが必要であった。 Further to become severe especially relative positional accuracy of the reflection mirror, it was necessary to adjust the position and the angle of each reflecting mirror.

【0035】又従来の反射型の撮影光学系は、光学系全長が長く画角の小さい所謂望遠タイプのレンズ系に適した構成となっている。 [0035] The conventional reflection type imaging optical system has a configuration in which the optical system total length is suitable for the lens system of small so-called telephoto type of long field angle. そして、標準レンズの画角から広角レンズの画角までを必要とする撮影光学系を得る場合には収差補正上必要とされる反射面数が多くなる為、更に高い部品精度、高い組立精度が必要となり、コスト或は全体が大型化する傾向があった。 Then, to become number of reflecting surfaces required for aberration correction in a case of obtaining a photographic optical system for the angle of view of the standard lens requires up angle of view at the wide-angle lens, higher component accuracy, high assembly accuracy becomes necessary, cost or the whole there has been a tendency to increase the size of.

【0036】又、前記米国特許4,775,217 号明細書、特開平2-297516号公報に開示されている観察光学系は、いずれも観察者の瞳から離れて配置されている情報表示体に表示されている表示画像を 効率良く観察者の瞳に伝達する為の瞳結像作用と光線の進行方向を変化させる事を主眼としており、曲率を持った反射面にて積極的な収差補正を行う技術については直接的に開示されていない。 [0036] Furthermore, the U.S. Pat. No. 4,775,217, the observation optical system disclosed in JP-A-2-297516 can be displayed on the information display body both disposed away from the observer's pupil It has a focus that changes the traveling direction of the pupil imaging effect and the light for transmitting the display image on the pupil efficiently observer who is, a technique for performing proactive aberration correction by the reflection surface having a curvature It is not directly disclosed.

【0037】又、特開平5-12704 号公報や特開平6-1396 [0037] In addition, JP-A-5-12704 JP and JP-A-6-1396
12号公報等に開示されている光ピックアップ用の光学系は、いずれも検知光学系の使用に限定されており、撮影光学系、特にCCD 等の面積型の撮像素子を用いた撮像装置に対する結像性能を満足するものではなかった。 12 No. optical system such as for an optical pickup disclosed in the both are limited to the use of the detection optical system, the photographing optical system, focusing in particular with respect to the imaging apparatus using an imaging element area type, such as a CCD It did not satisfy the image performance.

【0038】本発明は、ミラー光学系全体の小型化が可能で、又ミラー光学系にありがちな反射ミラーの配置精度(組立精度)を緩やかにすることができる光学系及びそれを用いた撮像装置の提供を目的とする。 The present invention is a mirror optical system overall miniaturization, and an optical system and an imaging apparatus using the same have prone placement accuracy of the reflecting mirror in the mirror optical system (assembly accuracy) can be moderated and an object thereof is to provide a.

【0039】また、絞りを最も物体側に配置し、且つ該光学系の中で物体像を少なくとも1回結像させる構成とすることにより、光学系の有効径の縮小化を図ること、 Further, disposed on the most object side of the diaphragm, and by at least 1 Kaiyui configured to image an object image in the optical system, to achieve reduction in the effective diameter of the optical system,
そして該光学素子を構成する複数の反射面に適切な屈折力を与え、各光学素子を構成する反射面を偏心配置することにより、光路を所望の形状に屈曲し、所定方向の全長の短縮化を図った光学系及びそれを用いた撮像装置の提供を目的とする。 And provide adequate power to the plurality of reflecting surfaces constituting the optical element, by decentered reflecting surfaces constituting each optical element, an optical path is bent into a desired shape, shortening of the overall length of the predetermined direction and to provide the imaging apparatus using the optical system and it tried to.

【0040】 [0040]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の光学系は、像面の中心と、絞り又は入射瞳又は射出瞳又は光学系の第1面の中心若しくは最終面の中心のいずれかを通る光線の経路を基準軸とするとき、基準軸に対して傾いた複数の曲面反射面を有し、且つ該複数の曲面反射面が一対の対称な面を定める対称面が1つしかない非球面である光学素子を含んだ少なくとも2個の光学素子を備えた光学系であって、前記複数の曲面反射面のうち、物体からの光束の進行順で最も物体側にある曲面反射面の物体側に入射瞳を設けると共に、該少なくとも2個の光学素子の相対的な位置を変化させてズーミングを行なうことを特徴としている。 Means for Solving the Problems An optical system of the first aspect of the invention, the center of the image plane, one of the centers of or final surface of the diaphragm or the entrance pupil or the exit pupil or the first surface of the optical system when the reference axis the path of light passing through, having a plurality of curved reflecting surfaces inclined with respect to the reference axis, and curved reflecting surface of said plurality of plane of symmetry defining a pair of symmetrical surfaces there is only one non an optical system comprising at least two optical elements including the optical element is a spherical, among the plurality of curved reflecting surfaces, an object of the curved reflecting surface on the most object side in the order of progress of the light beam from the object provided with an entrance pupil on the side, it said at least alter the relative position of the two optical elements are characterized by performing zooming.

【0041】請求項2の発明は請求項1の発明において、前記複数の曲面反射面はそれぞれ、各曲面反射面と基準軸との交点を原点としたローカル座標系xyzを用い、a,b,tを面形状を表わす係数としたとき、 A=(a+b)・(y 2・cos 2 t+x 2 ) B=2a・b・cos t〔1+[(b−a)・y・sin t/(2a・b)] +[1+[(b−a)・y・sin t/(a・b)]−[y 2 /(a・b)]−[4a・b・cos 2 t+(a+b) 2 sin 2 t]x 2 /(4a 2 b 2 cos 2 t) ] 1/2 〕 として z=A/B+C 02 y 2 +C 20 x 2 +C 03 y 3 +C 21 x 2 y+C 04 y 4 +C 22 x 2 y 2 +C 40 x 4により規定されたものであることを特徴としている。 [0041] The invention according to claim 2 characterized in that in the invention of claim 1, wherein each of the plurality of curved reflecting surfaces, using a local coordinate system xyz that the intersection between each curved reflecting surface and the reference axis as an origin, a, b, when the coefficient representing the surface shape of t, a = (a + b ) · (y 2 · cos 2 t + x 2) B = 2a · b · cos t [1 + [(b-a) · y · sin t / (2a · b)] + [1 + [(b-a) · y · sin t / (a · b)] - [y 2 / (a · b)] - [4a · b · cos 2 t + (a + b) 2 sin 2 t] x 2 / (4a 2 b 2 cos 2 t)] 1/2 ] as z = A / B + C 02 y 2 + C 20 x 2 + C 03 y 3 + C 21 x 2 y + C 04 y 4 + C 22 x 2 y it is characterized in that which is defined by 2 + C 40 x 4. 請求項3の発明は請求項1又は2の発明において、前記複数の曲面反射面を有する光学素子の前記複数の曲面反射面は、前記複数の曲面反射面を有する光学素子内で光束を順次偏向することを特徴としている。 The invention according to claim 3 in the invention according to claim 1 or 2, wherein the plurality of curved reflecting surfaces of the optical element having a plurality of curved reflecting surfaces sequentially deflecting a light beam in the optical element having a plurality of curved reflecting surfaces It is characterized in that. 請求項4の発明は請求項1、2又は3の発明において、前記複数の曲面反射面を有する光学素子は、曲面屈折面を有することを特徴としている。 The invention of claim 4 is the invention of claim 1, 2 or 3, an optical element having a plurality of curved reflecting surfaces is characterized by having a curved refractive surface. 請求項5の発明は請求項1、2又は3 The invention of claim 5 according to claim 1, 2 or 3
の発明において、前記複数の曲面反射面は表面反射鏡の表面にそれぞれ設けられていることを特徴としている。 In the invention, the plurality of curved reflecting surfaces is characterized in that provided on each of the surfaces of the reflector.
請求項6の発明は請求項1、2又は3の発明において、 The invention of claim 6 is the invention of claim 1, 2 or 3,
前記複数の曲面反射面は透明体の表面にそれぞれ設けられていることを特徴としている。 It said plurality of curved reflecting surfaces is characterized in that are provided at the surface of the transparent body. 請求項7の発明は請求項1から6のいずれか1項の発明において、前記複数の曲面反射面のうち、物体からの光束の進行順で最も物体側にある曲面反射面の物体側に絞りを設けたことを特徴としている。 The invention of claim 7 is the invention of any one of claims 1 to 6, among the plurality of curved reflecting surfaces, diaphragm curved reflecting surfaces the object side in the most object side in the order of progress of the light beam from the object It is characterized in that the provided.

【0042】請求項8の発明の撮像装置は、請求項1〜 The imaging apparatus of the invention of claim 8, claim 1
7のいずれか1項に記載の光学系を備えることを特徴としている。 It is characterized by comprising an optical system according to 7 any one of.

【0043】請求項9の発明の像形成装置は、請求項1 The image forming apparatus of the invention of claim 9, claim 1
〜7のいずれか1項に記載の光学系を備えることを特徴としている。 It is characterized by comprising an optical system according to any one of to 7.

【0044】 [0044]

【0045】 [0045]

【0046】 [0046]

【0047】 [0047]

【0048】 [0048]

【0049】 [0049]

【0050】 [0050]

【発明の実施の形態】実施例の説明に入る前に、実施例の構成諸元の表し方及び実施例全体の共通事項について説明する。 Before describing the PREFERRED EMBODIMENTS example describes the common matters of the overall configuration of the specification represents how and examples Example.

【0051】図1は本発明の光学系の構成データを定義する座標系の説明図である。 [0051] Figure 1 is an explanatory view of a coordinate system that defines configuration data of the optical system of the present invention. 本発明の実施例では物体側から像面に進む1つの光線(図1中の一点鎖線で示すもので基準軸光線と呼ぶ)に沿ってi番目の面を第i面とする。 The i-th surface to the i-th surface along one ray traveling from the object side to the image plane (called the reference axis ray in those shown by the one-dot chain line in FIG. 1) in the embodiment of the present invention.

【0052】図1において第1面R1は絞り(又は入射瞳)、第2面R2は第1面と共軸な屈折面、第3面R3は第2面R2に対してチルトされた反射面、第4面R4、第5面 [0052] The first surface R1 in FIG. 1 is squeezed (or entrance pupil), the second surface R2 first side and a refracting surface coaxial, the third surface R3 is a reflecting surface tilted with respect to the second surface R2 , fourth surface R4, the fifth surface
R5は各々の前面に対してシフト、チルトされた反射面、 R5 is shifted relative to the front face of each tilted reflective surface,
第6面R6は第5面R5に対してシフト、チルトされた屈折面である。 And a sixth surface R6 is a refracting surface shifted and tilted relative to the fifth surface R5. 第2面R2から第6面R6までの各々の面はガラス、プラスチック等の媒質で構成される一つの光学素子上に構成されており、図1中では第1の光学素子B1としている。 Each side of the second surface R2 to the sixth surface R6 is a glass, a medium such as plastic which is configured on one optical element formed, and the first optical element B1 in Fig.

【0053】従って、図1の構成では不図示の物体面から第2面R2までの媒質は空気、第2面R2から第6面R6まではある共通の媒質、第6面R6から不図示の第7面R7までの媒質は空気で構成している。 [0053] Thus, the medium from an object surface, not shown in the configuration of FIG. 1 to the second surface R2 air, a common medium from the second surface R2 to the sixth surface R6 that is, not shown, from the sixth surface R6 the medium to the seventh surface R7 is constituted by air.

【0054】本発明の光学系は偏心光学系であるため光学系を構成する各面は共通の光軸を持っていない。 [0054] The optical system of the present invention the surfaces constituting the optical system for a decentered optical system have no common optical axis. そこで、本発明の実施例においては先ず第1面(又は入射瞳)の光線有効径の中心を原点とする絶対座標系を設定する。 Therefore, to set the absolute coordinate system with its origin at the center of the light beam effective diameter of the first first side in the embodiment of the present invention (or the entrance pupil).

【0055】そして、本発明の実施例においては、第1 [0055] Then, in the embodiment of the present invention, the first
面(又は入射瞳)の光線有効径の中心点を原点とすると共に、原点と最終結像面の中心とを通る光線(基準軸光線)の経路を光学系の基準軸と定義している。 With the center point of the light beam effective diameter of the surface (or the entrance pupil) as the origin, and the path of the light beam (reference axis ray) passing through the origin and the center of the final imaging plane is defined as the reference axis of the optical system. さらに、 further,
本実施例中の基準軸は方向(向き)を持っている。 The reference axis in the present embodiment has a direction. その方向は基準軸光線が結像に際して進行する方向である。 That direction is the direction in which the reference axis ray travels during imaging.

【0056】本発明の実施例においては、光学系の基準となる基準軸を上記の様に設定したが、光学系の基準となる軸の決め方は光学設計上、収差の取り纏め上、若しくは光学系を構成する各面形状を表現する上で都合の良い軸を採用すれば良い。 [0056] In an embodiment of the present invention has been set a reference axis which is the reference of the optical system as described above, how to determine the axis which is the reference of the optical system is the optical design, the compiling of the aberration, or the optical system it may be employed convenient axis on representing the shape of each surface constituting the. しかし、一般的には像面の中心と、絞り又は入射瞳又は射出瞳又は光学系の第1面の中心若しくは最終面の中心のいずれかを通る光線の経路を光学系の基準となる基準軸に設定する。 However, the reference axis is generally made and the image plane of the center, a diaphragm or the entrance pupil or the exit pupil or the first surface center or the final surface or relative to the path of rays of the optical system passes through the center of the optical system It is set to.

【0057】つまり、本発明の実施例においては、基準軸は第1面、即ち絞り面(又は入射瞳)の光線有効径の中心点を通り、最終結像面の中心へ至る光線(基準軸光線)が各屈折面及び反射面によって屈折・反射する経路を基準軸に設定している。 [0057] That is, in the embodiment of the present invention, the first surface reference axis, namely stop surface (or entrance pupil) through the center point of the light beam effective diameter of the ray (reference axis reaching the center of the final imaging plane is set as a reference axis a path rays) is refracted and reflected by each refracting surface and reflecting surface. 各面の順番は基準軸光線が屈折・反射を受ける順番に設定している。 The order of the surfaces is the reference axis ray is set in order to receive the refracted and reflected.

【0058】従って基準軸は設定された各面の順番に沿って屈折若しくは反射の法則に従ってその方向を変化させつつ、最終的に像面の中心に到達する。 [0058] Thus the reference axis changes its direction in accordance with the law of refraction or reflection along the order of the surfaces that are set, finally reaches the center of the image plane.

【0059】本発明の各実施例の光学系を構成するチルト面は基本的にすべてが同一面内でチルトしている。 [0059] tilt surfaces constituting the optical system of each embodiment of the present invention are basically all tilted in the same plane. そこで、絶対座標系の各軸を以下のように定める。 Therefore, the axes of the absolute coordinate system as follows.

【0060】Z軸:原点を通り第2面R2に向かう基準軸 Y軸:原点を通りチルト面内(図1の紙面内)でZ 軸に対して反時計回りに90゜をなす直線 X軸:原点を通りZ、Y 各軸に垂直な直線(図1の紙面に垂直な直線) 又、光学系を構成する第i面の面形状を表すには、絶対座標系にてその面の形状を表記するより、基準軸と第i [0060] Z-axis: reference axis Y-axis toward the second surface R2 passes through the origin: As tilt plane origin linear X axis forming 90 ° in the counterclockwise direction with respect to Z axis (the plane of FIG. 1) : passing the origin Z, a line perpendicular to the Y axes (a straight line perpendicular to the plane of FIG. 1) also represent the surface shape of the i-th surface constituting the optical system, the shape of the surface in the absolute coordinate system than notation, reference axis and the i
面が交差する点を原点とするローカル座標系を設定して、ローカル座標系でその面の面形状を表した方が形状を認識する上で理解し易い為、本発明の構成データを表示する実施例では第i面の面形状をローカル座標系で表わす。 The point where surfaces intersect to set a local coordinate system whose origin, who expressed the surface shape of the surface in the local coordinate system for easy to understand in recognizing the shape to display the configuration data of the present invention in the embodiment represents the surface shape of the i-th surface in the local coordinate system.

【0061】また、第i面のYZ面内でのチルト角は絶対座標系のZ 軸に対して反時計回り方向を正とした角度θ [0061] Further, the angle θ is the tilt angle in the YZ plane of the i-th surface in which the counter-clockwise direction is positive with respect to the Z axis of the absolute coordinate system
i (単位°)で表す。 Represented by i (unit °). よって、本発明の実施例では各面のローカル座標の原点は図1中のYZ平面上にある。 Thus, the origin of the local coordinates of each surface in the embodiment of the present invention is on YZ plane in FIG. また Also
XZおよびXY面内での面の偏心はない。 No eccentricity of the surface in the XZ and XY planes. さらに、第i面のローカル座標(x,y,z) のy,z 軸は絶対座標系(X,Y,Z)に対してYZ面内で角度θi 傾いており、具体的には以下のように設定する。 Furthermore, the local coordinates of the i-th surface (x, y, z) y in, z-axis absolute coordinate system (X, Y, Z) are inclined an angle θi in YZ plane with respect to, in particular the following set to.

【0062】z 軸:ローカル座標の原点を通り、絶対座標系のZ 方向に対しYZ面内において反時計方向に角度θ [0062] z-axis: passes through the origin of the local coordinate angle in the counterclockwise direction in the YZ plane with respect to the Z direction of the absolute coordinate system θ
i をなす直線 y 軸:ローカル座標の原点を通り、z 方向に対しYZ面内において反時計方向に90゜をなす直線 x 軸:ローカル座標の原点を通り、YZ面に対し垂直な直線 また、Diは第i面と第(i+1) 面のローカル座標の原点間の間隔を表すスカラー量、Ndi 、νdiは第i面と第(i Linear y-axis forms the i: passing through the origin of the local coordinate linear x-axis forming 90 ° in the counterclockwise direction in the YZ plane with respect to z-direction: passing through the origin of the local coordinate, and a straight line perpendicular to the YZ plane, Di is a scalar amount representing the spacing between the origins of the i-th surface and the (i + 1) plane of the local coordinate, Ndi, vdi is the ith surface and the (i
+1)面間の媒質の屈折率とアッベ数である。 +1) is the refractive index of the medium and the Abbe number between the surfaces.

【0063】また、本発明の実施例の光学系は複数の光学素子の移動により全体の焦点距離を変化する(変倍をする)。 [0063] Further, the optical system of the embodiment of the present invention (magnification change) to change the overall focal length by the movement of a plurality of optical elements. 本発明の数値データを挙げた実施例では広角端 The wide-angle end in the embodiment mentioned numerical data of the present invention
(W)、望遠端(T) とこれらの中間位置(M) の三つの位置での光学系断面図、数値データを示す。 (W), the telephoto end (T) and an optical system sectional view at three positions of these intermediate position (M), the numerical data.

【0064】ここで、図1の光学素子においてYZ面内で光学素子が移動すると各変倍位置で値が変わるのは各面の位置を表すローカル座標の原点(Yi、Zi)であるが、 [0064] Here, although the value at each zoom position when the optical element is moved is changed within the YZ plane in the optical element of FIG. 1 is the origin of the local coordinates representing the position of each surface (Yi, Zi),
数値データを挙げた実施例では変倍のために移動する光学素子はZ 方向の移動のみとして表しているため、座標値Ziを光学系が広角端、中間、望遠端の状態の順にZi Since in the optical element which moves for zooming the embodiment mentioned numerical data represents as only movement in the Z direction, Zi coordinate value Zi optics wide angle end, intermediate, the order of the state at the telephoto end
(W) 、Zi(M) 、Zi(T) で表すこととする。 (W), and be represented by Zi (M), Zi (T).

【0065】なお、各面の座標値は広角端での値を示し、中間、望遠端では広角端との差で記述する。 [0065] The coordinate values ​​of each surface indicates the value at the wide angle end, intermediate, describes the difference between the wide angle end at the telephoto end. 具体的には広角端(W) に対する中間位置(M) 、望遠端(T) での移動量を各々Ma,Mb とすれば、以下の式で表す: Zi(M)=Zi(W)+Ma Zi(T)=Zi(W)+Mb なお、Ma,Mb の符号は各面がZ プラス方向に移動する場合を正、Z マイナス方向に移動する場合を負としている。 Specifically intermediate position with respect to the wide-angle end (W) (M), if the movement amount at the telephoto end (T), respectively Ma, and Mb, expressed by the following equation: Zi (M) = Zi (W) + Ma Zi (T) = Zi (W) + Mb Incidentally, Ma, Mb numerals surfaces is a negative when you move the case to move in the Z positive direction positive, the Z minus direction. また、この移動に伴い変化する面間隔Diは変数であり、各変倍位置での値を別表にまとめて示す。 The surface distance Di which varies with the movement is a variable, and the values ​​at each zooming position are summarized in Appendix.

【0066】本発明の実施例は球面及び回転非対称の非球面を有している。 [0066] Example of the present invention has an aspheric surface of the spherical and rotationally asymmetric. その内の球面部分は球面形状としてその曲率半径R iを記している。 Spherical portion of which I wrote the radius of curvature R i as a spherical shape. 曲率半径R iの符号は第1 The sign of the radius of curvature R i is first
面から像面に進む基準軸(図1中の一点鎖線)に沿って曲率中心が第1面側にある場合をマイナス、結像面側にある場合をプラスとする。 Where there a case where the reference axis proceeds from the surface to the image plane center of curvature along (one-dot chain line in FIG. 1) is in the first surface side negative, the imaging surface side is positive.

【0067】ここで、球面は以下の式で表される形状である: [0067] Here, the spherical is a shape represented by the following formula:

【0068】 [0068]

【数1】 [Number 1]

【0069】また、本発明の光学系は少なくとも回転非対称な非球面を一面以上有し、その形状は以下の式により表す(但し、a,b,t は形状に関する係数である): A =(a+b)・(y 2・cos 2 t+x 2 ) B =2a・b・cos t[1+{(ba)・y・sin t/(2a・b)} +〔1+{(ba)・y・sin t/(a・b)}-{y 2 /(a・b)}-{4a・b・cos 2 t+ [0069] Further, the optical system of the present invention has at least a rotationally asymmetric aspherical one side more, the shape is expressed by the following equation (where, a, b, t is a coefficient relating to the shape): A = ( a + b) · (y 2 · cos 2 t + x 2) B = 2a · b · cos t [1 + {(ba) · y · sin t / (2a · b)} + [1 + {(ba ) · y · sin t / ( a · b)} - {y 2 / (a · b)} - {4a · b · cos 2 t +
(a+b) 2 sin 2 t}x 2 /(4a 2 b 2 cos 2 t)〕 1/2 ] として z =A/B+C 02 y 2 +C 20 x 2 +C 03 y 3 +C 21 x 2 y+C 04 y 4 +C 22 x 2 y 2 +C 40 (a + b) 2 sin 2 t} x 2 / (4a 2 b 2 cos 2 t) ] z as 1/2] = A / B + C 02 y 2 + C 20 x 2 + C 03 y 3 + C 21 x 2 y + C 04 y 4 + C 22 x 2 y 2 + C 40
x 4上記曲面式はx に関して偶数次の項のみであるため、上記曲面式により規定される曲面はyz面を対称面とする面対称な形状である。 Since x 4 above curved surface expression is only even-order terms with respect to x, the curved surface defined by the equation for curved surface is a surface-symmetrical shape to the yz plane as the symmetry plane. さらに以下の条件が満たされる場合はxz面に対して面対称な形状を表す。 Further if the following conditions are satisfied, a plane symmetrical with respect to xz plane. 従って以下の条件が満たされない場合は、xz 面に対して面対称な形状とはならず、対称面はyz面の1面のみとなり、2面以上にはならない。 Thus if the following condition is not satisfied, not to the surface symmetrical shape with respect to the xz plane, the plane of symmetry is only the one side of the yz plane, not more than two surfaces.

【0070】C 03 =C 21 =t =0 さらに C 02 =C 20 C 04 =C 40 =C 22 /2 が満たされる場合は回転対称な形状を表す。 [0070] If the C 03 = C 21 = t = 0 Furthermore C 02 = C 20 C 04 = C 40 = C 22/2 is satisfied represents a rotation-symmetrical shape. 以上の条件を満たさない場合は非回転対称な形状である。 If not satisfying the above is a non-rotationally symmetric shape.

【0071】なお、本発明の各実施例においては図1に示すように、その第1面(光学系の入射側)は絞りである。 [0071] Incidentally, as shown in FIG. 1 in the embodiments of the present invention, (the incident side of the optical system) the first surface is the stop. 又、水平半画角u Yとは図1のYZ面内において絞りR1 Also, the horizontal half-angle of view u Y aperture in the YZ plane of FIG. 1 R1
に入射する光束の最大画角、垂直半画角u XとはXZ面内において絞りR1に入射する光束の最大画角である。 Maximum angle of the light beam incident to, the vertical half angle u X is the maximum field angle of a light beam incident on the stop R1 in the XZ plane. また、 Also,
第1面である絞りの直径を絞り径として示している。 Is shown as the aperture diameter to the diameter of the aperture is a first surface. これは光学系の明るさに関係する。 This is related to the brightness of the optical system. なお、入射瞳は第1面に位置するため上記絞り径は入射瞳径に等しい。 Note that the entrance pupil is equal to the aperture diameter is the entrance pupil diameter for a position on the first surface.

【0072】又、像面上での有効像範囲を像サイズとして示す。 [0072] Also, it shows the effective image range on the image plane as an image size. 像サイズはローカル座標のy 方向のサイズを水平、x 方向のサイズを垂直とした矩形領域で表している。 The image size is represented by the size of the y direction of the local coordinate horizontal, the size of the x-direction and the rectangular region vertically.

【0073】又、構成データを挙げている実施例については光学系のサイズを示している。 [0073] also shows the size of the optical system for example enumerating configuration data. そのサイズは広角端における光線有効径によって定められるサイズである。 Its size is the size defined by the effective aperture at the wide-angle end.

【0074】又、構成データを挙げている実施例についてはその横収差図を示す。 [0074] Also, for Example enumerating configuration data indicating the lateral aberration charts. 横収差図は各実施例の広角端 Lateral aberration diagrams wide-angle end of each example
(W) 、中間位置(M) 、望遠端(T) の状態について、絞り (W), the state of the intermediate position (M), the telephoto end (T), aperture
R1への水平入射角、垂直入射角が夫々(u Y ,u X ),(0,u X ), Horizontal angle of incidence to R1, the vertical angle of incidence respectively (u Y, u X), (0, u X),
(-u Y ,u X ),(u Y ,0),(0,0),(-u Y ,0) となる入射角の光束の横収差を示す。 (-u Y, u X), (u Y, 0), (0,0), (- u Y, 0) and showing lateral aberration of the light flux incident angle made. 横収差図においては、横軸は瞳への入射高さを表し、縦軸は収差量を表している。 In the lateral aberration diagram, the horizontal axis represents the height of incidence on the pupil, and the vertical axis represents the amount of aberration. 各実施例とも基本的に各面がyz面を対称面とする面対称の形状となっている為、横収差図においても垂直画角のプラス、マイナス方向は同一となるので、図の簡略化の為に、マイナス方向の横収差図は省略している。 Since basically each surface in each example is in the shape of a plane-symmetrical to the yz plane as the symmetry plane, plus the vertical field angle also in the lateral aberration chart, the minus direction are the same, simplification of FIG. for, lateral aberration diagram of the minus direction is omitted.

【0075】以下の実施例1から実施例4までは構成データを挙げない定性的な実施例であり、実施例5から実施例16は構成データを挙げている。 [0075] From Example 1 below to Example 4 a qualitative embodiments not mentioned configuration data, the Example 16 from Example 5 are listed the configuration data.

【0076】なお、実施例1から実施例4までは前記の記号命名法によらず、構成している光学素子ごとに面記号等を付している。 [0076] Incidentally, from Embodiments 1 to 4 regardless of the symbol nomenclature of the are denoted by the plane symbols, and the like for each optical element constituting. 即ち絞りはB L ,最終像面はP とし、 That aperture is B L, the final image plane is P,
M 番目の光学素子中ではその第1面からR m,1 ,R m,2 ,・・・R R from M th is in the optical element first surface thereof m, 1, R m, 2 , ··· R
m,nと面記号を付している。 m, are denoted by n and the surface symbols.

【0077】[実施例1]図2は本発明の実施例1の要部概略図である。 [0077] [Embodiment 1] FIG. 2 is a schematic view showing the main part of Embodiment 1 of the present invention. 本実施例は所謂二群型のズームレンズの撮像光学系の実施例である。 This embodiment is an example of an imaging optical system of the so-called two groups type zoom lens. 同図において、B1、B2は複数の曲面反射面を有する第1及び第2の光学素子である。 In the figure, B1, B2 are first and second optical element having a plurality of curved reflecting surfaces. 第1の光学素子B1は物体側より順に、凹屈折面R 1,1 First optical element B1 in order from the object side, concave refracting surface R 1, 1
及び凹面鏡R 1,2・凸面鏡R 1,3・凹面鏡R 1,4・凸面鏡R 1,5 And the concave mirror R 1, 2 · convex mirror R 1, 3 · concave mirror R l, 4 · convex mirror R 1, 5
の四つの反射面及び凸屈折面R 1,6より成り、第1の光学素子B1に入射する基準軸の方向とこれから射出する基準軸の方向は平行でかつ同じ方向(向き)である。 It consists of four reflecting surfaces and the convex refracting surface R 1, 6, and the direction of the reference axis which now emitted and the direction of the reference axis entering the first optical element B1 is parallel to and the same direction (orientation).

【0078】第2の光学素子B2は物体側より凸屈折面R [0078] The second optical element B2 is convex refractive surface from the object side R
2,1及び凸面鏡R 2,2・凹面鏡R 2,3・凸面鏡R 2,4・凹面鏡R 2,1 and convex mirror R 2, 2 · concave mirror R 2,3 · convex mirror R 2, 4 · concave mirror R
2,5の四つの反射面及び凸屈折面R 2,6より成り、第1の光学素子B1と同様に、第2の光学素子B2に入射する基準軸の方向とこれから射出する基準軸の方向は平行でかつ同一方向である。 2,5 consists of four reflecting surfaces and the convex refracting surface R 2, 6, and like the first optical element B1, the direction of the reference axis will now be emitted to the direction of the reference axis entering the second optical element B2 is parallel to and the same direction.

【0079】B3は平行平板よりなる光学補正板であり、 [0079] B3 is an optical correcting plate comprising a plane parallel plate,
水晶を材料とするローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成している。 It is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter or the like to the crystal as a material.

【0080】P は最終像面である撮像素子面であり、例えばCCD (撮像媒体)等の撮像面である。 [0080] P denotes an image pickup element surface which is the last image surface, such as an imaging surface such as CCD (imaging medium). B Lは第1の光学素子B1の物体側(光学系の光束入射側)に配置した絞りであり、A iは撮像光学系の基準軸である。 B L is a stop disposed on the object side of the first optical element B1 (light-incident side of the optical system), A i is the reference axis of the imaging optical system.

【0081】第1の光学素子B1、第2の光学素子B2は二群ズームレンズの一要素を構成している。 [0081] The first optical element B1, the second optical element B2 is an element of a two-group zoom lens.

【0082】次に本実施例における結像作用を説明する。 [0082] Next will be described the imaging action in the present embodiment. 物体からの光束8は、絞りB Lにより入射光量を規制された後、第1の光学素子B1の凹屈折面R 1,1に入射する。 Beam from the object 8, after being regulated quantity of incident light by the diaphragm B L, incident on the concave refracting surface R 1, 1 of the first optical element B1.

【0083】次に凹屈折面R 1,1を屈折透過した光束は、 [0083] Then, the light beam is refracted transmitted through the concave refracting surface R 1, 1 is
凹面鏡R 1,2にて反射されるとともに、凹面鏡のパワーにより1次結像面N1に結像する。 While being reflected by the concave mirror R 1, 2, it forms an image on the primary image forming plane N1 by the power of the concave mirror.

【0084】このように、一旦第1の光学素子B1内に物体像を結像することは、絞りB Lより像側に配置された面の光線有効径の増大を抑制するのに有効である。 [0084] Thus, once the imaging is the object image on the first optical element B1, is effective to suppress an increase in the effective aperture of arranged on the image side of the stop B L plane .

【0085】1次結像面N1に一次結像した光束は、凸面鏡R 1,3 、凹面鏡R 1,4 、凸面鏡R 1,5にて反射を繰り返し、 [0085] 1 image plane N1 to luminous flux primary imaged, convex mirror R 1, 3, the concave mirror R l, 4, repeatedly reflected by the convex mirror R 1, 5,
それぞれの反射鏡の持つパワーにより収束或は発散作用を受けて、凸屈折面R 1,6に至り、ここで屈折した光束は2次結像面N2上に物体像を形成する。 In response to converging or diverging action by the power of each reflecting mirror, it reaches the convex refracting surface R 1, 6, luminous flux refracted here forms an object image on the secondary image forming plane N2.

【0086】この様に第1の光学素子B1は、入出射面による屈折と、複数の曲面反射鏡による反射を繰り返して、所望の光学性能を備える全体として正のパワーを有するレンズユニットとして機能している。 [0086] The first optical element B1 in this manner, repeatedly and refraction by the entry and exit surface, the reflection by the plurality of curved reflecting mirrors, and functions as a lens unit having a positive power as a whole with the desired optical performance ing.

【0087】2次結像面N2の物体像からの光束は、第2 [0087] Light beam from the object image of the two image forming plane N2 is the second
の光学素子B2の凸屈折面R 2,1を透過した後、凸面鏡 After passing through the convex refracting surface R 2,1 of the optical element B2, convex mirror
R 2,2 、凹面鏡R 2,3を経て3次結像面N3に結像する。 R 2, 2, to form an image on 3 image forming plane N3 via the concave mirror R 2,3.

【0088】これは、第1の光学素子B1内に物体像を結像させた事と同様な理由によるもので、第2の光学素子 [0088] This is due to the same reason as that obtained by imaging an object image on the first optical element B1, the second optical element
B2における各面の光線有効径の増加を押さえるのに有効である。 It is effective to suppress the increase in the effective ray diameter of each surface at B2.

【0089】3次結像面N3に結像した光束は凸面鏡 [0089] 3 light beam focused on the image forming plane N3 is convex mirror
R 2,4 、凹面鏡R 2,5にて反射を繰り返し、それぞれの反射鏡の持つパワーによる影響を受けて凸屈折面R 2,6に至り、ここにて屈折した光束は光学補正板B3を通過後、撮像素子面P 上に結像する。 R 2, 4, repeatedly reflected by the concave mirror R 2, 5, reaches the convex refracting surface R 2, 6 affected by the power of each reflecting mirror, the light beam refracted at here the optical correcting plate B3 after passing, and forms an image on the image pickup element surface P.

【0090】この様に第2の光学素子B2は、第1の光学素子B1が2次結像面N2上に形成した物体像を撮像素子面 [0090] The second optical element B2 in this manner, the first optical element B1 is an imaging device surface the formed object image on the secondary image forming surface N2
P 上に再結像しており、第1の光学素子B1と同様に、入出射面による屈折と、複数の曲面反射鏡による反射を繰り返して、所望の光学性能を備えた、全体として正のパワーを有するレンズユニットとして機能している。 Are re-imaged on P, similarly to the first optical element B1, and the refraction by the entry and exit surface, repeatedly reflected by the plurality of curved reflecting mirrors, with a desired optical performance, overall positive functions as a lens unit having a power.

【0091】また、本実施例においては、第1及び第2 [0091] In the present embodiment, the first and second
の光学素子B1、B2を撮像素子面(結像面)P に対して相対的に移動することにより、撮影光学系の焦点距離(結像倍率)を変化する。 By relatively moving the optical element B1, B2 to the image pickup element surface (imaging plane) P of changes focal length (imaging magnification) of the photographing optical system. (変倍或はズーミングと称される動作である。)その変倍作用について図3によって説明する。 (A called operation as zooming or zooming.) It will be explained with reference to FIG. 3 for the zooming action. 図3は実施例1の第1及び第2の光学素子B1,B2 Figure 3 is the first and the second optical element of Example 1 B1, B2
を夫々単一の薄肉レンズとし、撮影光学系をその基準軸に対して展開した光学配置図である。 Was a respective single thin lenses, it is an optical arrangement view of the developed photographic optical system relative to the reference axis. なお、図3(A) Incidentally, FIG. 3 (A)
は光学系が広角端の状態(W) の配置図であり、図3 Is a layout view of the state of the optical system is a wide-angle end (W), Fig. 3
(B)は望遠端の状態(T) の配置図である。 (B) is a layout view of a telephoto end state (T).

【0092】同図において、第1の光学素子B1の焦点距離をf 1 、第2の光学素子B2の焦点距離をf 2 、とする。 [0092] In the figure, the focal length f 1 of the first optical element B1, the focal length of the second optical element B2 f 2, and to. 光学系が広角端の状態の場合、第2の光学素子B2の前側焦点F If the optical system is in a state at the wide angle end, the front focus F of the second optical element B2 2から2次結像面N2までの距離をx W (-) 、後側焦点F The distance from 2 to 2 image forming plane N2 x W (-), the rear focal point F
2 ' から結像面P までの距離を x W 'とする。 'The distance from to the imaging surface P x W' 2 and. (なお、下付き字のWTは夫々光学系が広角端、望遠端の場合の値を意味している。)ニュートンの結像公式により x W *x W ' =−f 2 2が成り立っているならば、第2の光学素子B2の結像倍率β 2Wは、 β 2W =−(x W ' +f 2 )/(−x W +f 2 ) =f 2 /x W =−x W '/f 2 (1) と、又広角端の焦点距離f Wは、 f W = f 12W =f 1 *f 2 /x W (2) となる。 (It should be noted, W and T are each optical system is the wide-angle end of subscript characters, which means the value of the case at the telephoto end.) By Newton's imaging official x W * x W '= -f 2 2 is made up if it is, the imaging magnification beta 2W of the second optical element B2, β 2W = - (x W '+ f 2) / (- x W + f 2) = f 2 / x W = -x W' / f 2 and (1), the focal length f W of the addition angle end becomes f W = f 1 * β 2W = f 1 * f 2 / x W (2).

【0093】ここで、第2の光学素子B2がニュートンの結像公式を満足しつつ移動し、第2の光学素子B2の移動に伴う中間結像面N2の位置変化を補正する様に、第1の光学素子B1が移動することにより、光学系はその最終結像位置P を変えずに焦点距離を変化する。 [0093] Here, as the second optical element B2 is moved while satisfying the formulas imaging Newton, corrects the change in position of the intermediate image surface N2 caused by the movement of the second optical element B2, the by the first optical element B1 is moved, the optical system changes the focal length without changing the final imaging position P.

【0094】第2の光学素子B2がある一定量移動して広角端(W) から望遠端(T) へ変倍したとする。 [0094] and has been a constant amount of movement and the second optical element B2 is scaled wide-angle end (W) to the telephoto end (T). 第2の光学素子B2の前側焦点F 2から中間結像面N2までの距離をx The distance from the front focal point F 2 of the second optical element B2 to the intermediate image plane N2 x
T (-) 、後側焦点F 2 ' から結像面P までの距離を x T 'とすると、第2の光学素子B2の結像倍率β 2Tは、 β 2T =(x T ' +f 2 )/( −x T +f 2 ) =f 2 /x T =−x T '/f 2 (3) 、望遠端の焦点距離f Tは、 f T = f 12T =f 1 *f 2 /x T (4) となるので、この光学系の変倍比Zは、 Z=f T /f W =x W /x T (5) となる。 T (-), when 'the distance from to the imaging surface P x T' rear focal point F 2 a, the imaging magnification beta 2T of the second optical element B2, β 2T = (x T ' + f 2) / (-x T + f 2) = f 2 / x T = -x T '/ f 2 (3), : focal length f T of the telephoto end, f T = f 1 * β 2T = f 1 * f 2 / since the x T (4), the zoom ratio Z of the optical system becomes Z = f T / f W = x W / x T (5).

【0095】この様に、第1の光学素子B1と第2の光学素子B2間及び第2の光学素子B2と撮像素子面P 間の相対的位置関係を変化させる事により、最終結像位置P を変化させずに焦点距離(結像倍率)を変化する事が可能である。 [0095] In this manner, by changing the first optical element B1 relative positional relationship between the second between the optical element B2 and the second optical element B2 and the image pickup element surface P, the final image position P it is possible to change the focal length (imaging magnification) without changing.

【0096】次に、実施例1において合焦(フォーカシング)は、光学系を構成する任意の光学素子を移動させることにより達成可能であるが、フォーカシング用のアクチュエーターの負荷を考えると、最も重量が軽い光学素子を移動することが好ましい。 Next, focus in Example 1 (focusing) is achievable by moving any optical elements constituting the optical system, given the load on the actuator for focusing, the most weight it is preferable to move the light optical elements.

【0097】又、撮影する被写体までの距離に対して光学素子の移動量を変倍によらず一定にしたい場合には、 [0097] Further, when it is desired to constant irrespective of the magnification of the moving amount of the optical element with respect to the distance to an object to be photographed,
最も物体側に配置した第1の光学素子B1を移動させれば良い。 Most of the first optical element B1 disposed on the object side may be moved.

【0098】なお、変倍時に移動する第2の光学素子B2 [0098] The second optical element that moves during zooming B2
をフォーカシングの際にも移動させることにより変倍用アクチュエーターとフォーカシング用アクチュエーターの共通化が図れる。 Attained is common for magnification-varying actuator and the focusing actuator by also moving in the focusing.

【0099】本実施例の効果を説明する。 [0099] described the effects of the present embodiment.

【0100】本実施例においては変倍時に移動する反射面がユニット化されている為に、従来のミラー光学系において最も精度が要求される各反射面の相対的な位置精度は保証されている。 [0100] For the reflective surface that moves during zooming in this embodiment is unitized, the relative positional accuracy of each reflecting surface most accurate in the conventional mirror optical system is required is guaranteed . そこで本実施例では第1の光学素子B1及と第2の光学素子B2間の位置精度を確保すれば良く、従来の屈折レンズ系における移動レンズ群と同様な位置精度で良いことになる。 In this embodiment may be ensured positional accuracy between the first optical element B1 及 and the second optical element B2, it would be the same positional accuracy and the moving lens group in the conventional refractive lens system.

【0101】屈折レンズ系に比して、各光学素子を複数の曲面反射面が一体的に形成されたレンズユニットとして構成している為に、光学系全体の部品点数が少なくなり、光学系の低コスト化が達成出来るとともに、部品の取り付けによる累積誤差も少なくなる。 [0102] than the refractive lens system, in order to each optical element a plurality of curved reflecting surfaces is configured as a lens unit which is formed integrally with less number of parts of the entire optical system, the optical system with cost reduction can be achieved, cumulative errors due to mounting of the parts is also reduced.

【0102】複数回の結像を行いながら、物体像を伝達して行く構成を取ることにより、各面の光線有効径を小さく抑え、各光学素子及び撮影光学系全体のコンパクト化を達成している。 [0102] while multiple imaging by taking the structure to continue to transmit the object image, and with minimal effective ray diameter of each surface, to achieve the compactness of the whole each of the optical elements and the imaging optical system there.

【0103】又、中間結像の結像サイズを撮像素子面サイズに対して比較的小さく設定する事により、物体像の伝達に際して各面の光線有効径を小さく押さえている。 [0103] Further, by setting relatively small image formation size of the intermediate image to the image pickup element surface size, it is holding small effective aperture of each surface upon transfer of the object image.

【0104】従来の撮影光学系の場合、絞りを光学系の内部に配置する場合が多く、絞りを光学系の内部に配置した場合には、絞りより物体側に配置されたレンズの光線有効径は、絞りとの間隔が離れているほど、画角の拡大に伴って大きくなってしまう問題点があった。 [0104] For conventional imaging optical system, often placing a stop inside the optical system, in the case of arranging the aperture in the interior of the optical system, light flux effective diameter of the lens disposed on the object side of the stop , the more distance between the diaphragm are separated, there is a problem that increases with the enlargement of the angle of view.

【0105】本実施例においては、絞り(入射瞳)B Lを撮影光学系の物体側の第1の光学素子B1の入射面近傍に設置することにより、撮影光学系の焦点距離を広角化した時に生じる撮影光学系前群の光線有効径の拡大を押さえている。 [0105] In this embodiment, by providing the incident surface vicinity of the first optical element B1 of the stop (entrance pupil) B L a photographic optical system the object side, and wide angle focal length of the photographing optical system and pressing the expansion of the effective ray diameter of at occurring photographing optical system front group.

【0106】そして各光学素子内に物体像を結像することにより、絞りB Lより像側に配置された面の光線有効径の増大を効果的に抑制している。 [0106] Then, by imaging the object image in each of the optical elements, and effectively suppressing an increase in the effective aperture of arranged on the image side of the stop B L plane.

【0107】第1の光学素子B1及び第2の光学素子B2の基準軸は全てYZ平面内にある。 [0107] reference axis of the first optical element B1 and the second optical element B2 are all in the YZ plane. 従って、各光学素子の移動をYZ平面と平行な面上に設定することにより、第1の光学素子B1及び第2の光学素子B2が変倍に際して移動しても、基準軸を含むYZ平面と各光学素子が移動する平面との平行度は容易に保たれ、各光学素子B1,B2 のX軸方向の平行偏心及びY軸、Z軸回りの回転を除去することは容易である。 Therefore, by setting the movement of each optical element on the YZ plane parallel to the plane, even if the first optical element B1 and the second optical element B2 is moved during zooming, a YZ plane including the reference axis each parallelism between the plane in which the optical element is moved is easily maintained, parallel decentering and Y-axis of the X-axis direction of the respective optical elements B1, B2, it is easy to remove the rotation around the Z-axis.

【0108】但し、基準軸を含むYZ平面と両光学素子が移動する平面とが傾いていても、基準軸を含むYZ平面が変倍に際して移動する方向ベクトルと移動平面が平行であれば、偏心収差が発生することは無い。 [0108] However, be inclined and plane YZ plane and both optical elements including the reference axis is moved, YZ plane including the reference axis if the parallel direction vector and the moving plane moves during zooming, the eccentric it is no aberration occurs.

【0109】各光学素子は一平面上に配置されているので、各光学素子を一方方向から組み込む構造を容易にとることが出来、組立が非常に容易になる。 [0109] because it is arranged on each optical element is a plane, it is possible to take facilitating structure incorporating the optical elements on the other hand from the direction, the assembly becomes very easy.

【0110】なお、本実施例では、2次結像面N2が第1 [0110] In the present embodiment, 1 secondary image forming plane N2 is the
の光学素子B1と第2の光学素子B2の中間に形成されているが、第1の光学素子B1若しくは第2の光学素子B2の内部に2次結像面があっても良い。 Optical element B1 and are formed in the middle of the second optical element B2, inside there may be secondary imaging plane of the first optical element B1 or the second optical element B2.

【0111】また、変倍時における光学素子の移動方向は、広角端から望遠端への移動に際して各反射面の基準軸の入射点位置を変えなければ、変倍時に生じる誤差を最少限にとどめられるので、各光学素子B1,B2 に入射、 [0111] Also, the moving direction of the optical element upon zooming, unless varying the incident point position of the reference axis of each reflecting surface upon movement in the telephoto end from the wide-angle end, kept errors caused during zooming minimized because it is incident to the optical elements B1, B2,
射出する基準軸の方向を平行にするとともに、各光学素子の移動も該光学素子に入射、射出する基準軸線上に沿って平行に移動している。 While in parallel the direction of the reference axis of injection, moves also enters the optical element of the optical elements, it is moving in parallel along the reference axis of injection.

【0112】本発明においては、各光学素子に入射・射出する基準軸方向が平行な光学素子を構成する場合、入射方向に対して射出方向を同方向とするか、反対方向とするかの二種類のパターンが考えられる。 [0112] In the present invention, when the reference axis which enters Injection each optical element constituting the optical element parallel, either the injection direction in the same direction relative to the direction, if to the opposite direction twin kind of pattern can be considered. 入射方向に対して射出方向を反対方向とした場合、光学素子の移動に伴って入射側及び射出側の間隔が移動量と同一量変化する為に、全体として移動量の2倍分だけ光路長を変化させることが可能となる。 When the injection direction and a direction opposite to the incident direction, in order to distance the entrance side and the exit side with the movement of the optical element changes the same amount as the movement amount, by twice the optical path length of the movement amount as a whole it is possible to vary the.

【0113】又、入射方向に対して射出方向を同方向とした場合、入射した基準軸と射出する基準軸の位置を所望の位置にシフトすることが可能となる。 [0113] Further, when the emission direction in the same direction relative to the direction, the position of the reference axis of injection with the reference axis which enters it is possible to shift to the desired position.

【0114】本発明の実施例は上記2種類のパターンで構成することが可能なので、本発明では光学配置上の自由度を増すことが出来る。 Example of [0114] Since the present invention which can be formed by the above two kinds of patterns, it is possible to increase the degree of freedom in optical arrangement in the present invention.

【0115】しかしながら、光学素子の移動方向は2つの光学素子への入射、射出する基準軸方向と平行である必要はなく、例えば光学系へ入射する基準軸の方向と移動光学素子の移動方向が、30゜、45゜、60゜等のある角度をなしていても良い。 [0115] However, the incident of the moving direction of two optical elements of the optical element, but need not parallel to the reference axis of injection, for example, the moving direction of the direction of the moving optical element of the reference axis entering the optical system , 30 °, 45 °, may be at an angle with like 60 °.

【0116】[実施例2]図4は本発明の実施例2の要部概略図である。 [0116] [Embodiment 2] FIG. 4 is a schematic view showing the main part of Embodiment 2 of the present invention. 本実施例は所謂二群型のズームレンズの撮像光学系の実施例である。 This embodiment is an example of an imaging optical system of the so-called two groups type zoom lens. 本実施例は変倍時に移動する光学素子の移動方向が最も物体側に配置された光学素子の入射基準軸の方向にたいして平行でない実施例である。 This embodiment is an example not parallel to the direction of the incident reference axis of the optical elements arranged in the moving direction of the object side of the optical element that moves during zooming.

【0117】同図においてB1、B2は複数の曲面反射面を有する第1、第2の光学素子である。 [0117] In B1, B2 are drawing a first, a second optical element having a plurality of curved reflecting surfaces. 第1の光学素子B1 The first optical element B1
は物体側より順に、凹屈折面R 1,1及び凹面鏡R 1,2・凸面鏡R In order from the object side, concave refracting surface R 1, 1 and the concave mirror R 1, 2 · convex mirror R 1,3・凹面鏡R 1,4・凹面鏡R 1,5の四つの反射面及び凸屈折面R 1,6より成り、全体として正の屈折力を有するレンズユニットである。 It consists 1,3-concave mirror R l, 4-four reflecting surfaces and the convex refracting surface R 1, 6 of the concave mirror R 1, 5, a lens unit having a positive refractive power as a whole. そして第1の光学素子B1に入射する基準軸の方向とこれから射出する基準軸の方向が略 The direction of the reference axis will now be emitted to the direction of the reference axis entering the first optical element B1 is substantially
45゜の傾きを持っている。 It has a 45 ° slope.

【0118】第2の光学素子B2は物体側より凹屈折面R [0118] concave refracting surface R than the second optical element B2 is the object side
2,1及び凹面鏡R 2,2・凹面鏡R 2,3・凸面鏡R 2,4・凹面鏡R 2,1 and the concave mirror R 2, 2 · concave mirror R 2,3 · convex mirror R 2, 4 · concave mirror R
2,5・凹面鏡R 2,6・凹面鏡R 2,7の6つの反射面及び凸屈折面R 2,5-concave mirror R 2, 6, a concave mirror 6 reflecting surfaces and the convex refracting surface R of the R 2, 7 2,8より成り、全体として正の屈折力を有するレンズユニットである。 It consists 2,8, a lens unit having a positive refractive power as a whole. そして第2の光学素子B2に入射する基準軸の方向とこれから射出する基準軸の方向が平行でかつ反対方向となっている。 The direction of the reference axis will now be emitted to the direction of the reference axis entering the second optical element B2 is in the parallel and opposite direction.

【0119】B3は平行平板よりなる光学補正板であり、 [0119] B3 is an optical correcting plate comprising a plane parallel plate,
水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等である。 It is a crystal low-pass filter, an infrared cut filter or the like.

【0120】P は撮像素子面であり、CCD (撮像媒体) [0120] P denotes an image pickup element surface, CCD (imaging medium)
等の撮像面である。 An image plane of an equal. B Lは第1の光学素子B1の物体側に配置した絞り、A iは光学系の基準軸である。 B L is aperture disposed on the object side of the first optical element B1, A i is a reference axis of the optical system.

【0121】本実施例の結像作用を説明する。 [0121] illustrating the imaging operation of the present embodiment. 物体からの光束は、絞り(入射瞳)B Lにより入射光量を規制された後、第1の光学素子B1の凹屈折面R 1,1を屈折透過し、 Beam from the object is squeezed after being regulated quantity of incident light by (entrance pupil) B L, and refracting and transmitting the concave refracting surface R 1, 1 of the first optical element B1,
凹面鏡R 1,2 、凸面鏡R 1,3 、平面鏡R 1,4 、凹面鏡R 1,5にて反射を繰り返し、それぞれの反射鏡の持つパワーにより収束或は発散作用を受けて、凸屈折面R 1,6に至り、ここで屈折した光束は中間結像面N1上に物体像を形成する。 The concave mirror R 1, 2, convex mirror R 1, 3, plane mirror R l, 4, repeatedly reflected by the concave mirror R 1, 5, receives the converging or diverging action by the power of each reflecting mirror, convex refracting surface R It leads to 1,6, where the light beam refracted at forms an object image on the intermediate imaging plane N1.
なお、第1の光学素子B1中でも一旦物体の中間像を形成している。 Incidentally, to form an intermediate image of the first optical element B1 among them once the object.

【0122】中間結像面N1の物体像からの光束は、第2 [0122] Light beam from the object image on the intermediate imaging plane N1, the second
の光学素子B2の凹屈折面R 2,1を透過した後、凹面鏡 After passing through the concave refracting surface R 2,1 of the optical element B2, the concave mirror
R 2,2 、凹面鏡R 2,3 、凸面鏡R 2,4 、凹面鏡R 2,5 、凹面鏡R R 2, 2, the concave mirror R 2,3, convex mirror R 2, 4, the concave mirror R 2, 5, the concave mirror R
2,6 、凹面鏡R 2,7を経て凸屈折面R 2,8を屈折して第2の光学素子B2から射出する。 2,6, via the concave mirror R 2, 7 emitted from the second optical element B2 is refracted convex refracting surface R 2, 8. なお、第2の光学素子B2中でも一旦物体の中間像を形成している。 Incidentally, to form an intermediate image of the second optical element B2 among them once the object.

【0123】第2の光学素子B2から射出した光束は光学補正板B3を通過後、撮像素子面P 上に結像する。 [0123] Light beams emitted from the second optical element B2 passes through the optical correcting plate B3, imaged on the image pickup element surface P.

【0124】本実施例において、異なる物体距離に対するフォーカシングは、第2の光学素子B2を移動させることにより行っている。 [0124] In the present embodiment, focusing to different object distances is performed by moving the second optical element B2. この時第2の光学素子B2の移動は、第1の光学素子B1から射出する基準軸A 1,6の方向に平行に移動するが、第1の光学素子B1の入射する基準軸 Movement of the time the second optical element B2 is moved parallel to the direction of the reference axis A 1, 6 emerging from the first optical element B1, the reference axis entering the first optical element B1
A 0の方向と射出する基準軸A 1,6の方向は略45゜の傾きをなしている為、第1の光学素子B1の入射する基準軸A 0の方向に対して、第2の光学素子B2がフォーカシングに際して移動する方向は略45゜傾いていることとなる。 For the direction of the reference axis A 1, 6 to emit the direction of A 0 is that a substantially 45 ° inclination with respect to the direction of the reference axis A 0 which enters the first optical element B1, the second optical element B2 is that the direction to be moved is inclined approximately 45 ° during focusing.

【0125】従って第2の光学素子B2はフォーカシングに際してこれに入射、射出する基準軸A 1,6 ,A 2,8の方向に対して平行に移動するものの、第1の光学素子B1の入射する基準軸A 0の方向に対しては45゜の傾きをもって移動する。 [0125] Therefore incident thereto when the second optical element B2 is focusing, the reference axis A 1, 6 injection, although moves parallel to the direction of A 2, 8, and enters the first optical element B1 for the direction of the reference axis a 0 moves with the 45 ° inclination.

【0126】又、本実施例においても実施例1と同様に第1、第2の光学素子B1,B2 が結像面P に対して相対的に移動することにより、撮影光学系の結像倍率を変化させる。 [0126] The first as well as in Example 1 in the present embodiment, since the second optical element B1, B2 are moved relative to the imaging plane P, the imaging magnification of the imaging optical system to change the. 但し、各光学素子に入射、射出する基準軸の方向と、各光学素子の移動方向が全て平行であった実施例1 However, Example 1 each optical element to the incident, and the direction of the reference axis of injection, the moving direction of the optical element were all parallel
とは異なり、第1の光学素子B1に入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向は45°の傾きを為しているので、変倍動作時に第1の光学素子B1から第2の光学素子 Unlike, since the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis entering the first optical element B1 is at an inclination of 45 °, from the first optical element B1 during the zooming operation second optical element
B2に入射する基準軸の方向を維持する為に、第1の光学素子B1の移動方向を第2の光学素子B2の入射基準軸の方向に対して平行に移動する。 To maintain the direction of the reference axis entering the B2, it moves parallel to the moving direction of the first optical element B1 with respect to the direction of the incident reference axis of the second optical element B2.

【0127】[実施例3]図5は本発明の実施例3の要部概略図である。 [0127] [Embodiment 3] FIG. 5 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the present invention. 本実施例は所謂二群型のズームレンズの撮像光学系の実施例である。 This embodiment is an example of an imaging optical system of the so-called two groups type zoom lens. 同図において、B1、B2は複数の曲面反射面を有する第1及び第2の光学素子である。 In the figure, B1, B2 are first and second optical element having a plurality of curved reflecting surfaces. 第1の光学素子B1は物体側より順に、凹屈折面R 1,1 First optical element B1 in order from the object side, concave refracting surface R 1, 1
及び凹面鏡R 1,2・凸面鏡R 1,3・凹面鏡R 1,4・凸面鏡R 1,5 And the concave mirror R 1, 2 · convex mirror R 1, 3 · concave mirror R l, 4 · convex mirror R 1, 5
の四つの反射面及び凹屈折面R 1,6より成り、全体として負の屈折力を有するレンズユニットである。 It consists of four reflecting surfaces and the concave refracting surface R 1, 6, and a lens unit having a negative refractive power as a whole. そして、実施例1と同様に第1の光学素子B1に入射する基準軸A 0の方向とこれから射出する基準軸A 1,6の方向が平行でかつ同一方向である。 Then, a direction and the same direction parallel to the reference axis A 1, 6 which will now be emitted to the direction of the reference axis A 0 which enters the first optical element B1 in the same manner as in Example 1.

【0128】第2の光学素子B2は物体側より凸屈折面R [0128] The second optical element B2 is convex refractive surface from the object side R
2,1及び凸面鏡R 2,2・凹面鏡R 2,3・凸面鏡R 2,4・凹面鏡R 2,1 and convex mirror R 2, 2 · concave mirror R 2,3 · convex mirror R 2, 4 · concave mirror R
2,5の四つの反射面及び凸屈折面R 2,6より成り、全体として正の屈折力を有するレンズユニットである。 Consists of four reflecting surfaces and the convex refracting surface R 2, 6 2,5, a lens unit having a positive refractive power as a whole. そして第1の光学素子B1と同様に第2の光学素子B2に入射する基準軸A 1,6の方向とこれから射出する基準軸A 2,6の方向が平行でかつ同一方向である。 And a first direction and in the same direction parallel to the reference axis A 2, 6 which will now be emitted to the direction of the reference axis A 1, 6 which enters the second optical element B2 as well as the optical element B1.

【0129】B3は平行平板よりなる光学補正板であり、 [0129] B3 is an optical correcting plate comprising a plane parallel plate,
水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等である。 It is a crystal low-pass filter, an infrared cut filter or the like.

【0130】P は撮像素子面であり、CCD (撮像媒体) [0130] P denotes an image pickup element surface, CCD (imaging medium)
等の撮像面である。 An image plane of an equal. B Lは第1の光学素子B1の物体側に配置した絞り、A iは光学系の基準軸である。 B L is aperture disposed on the object side of the first optical element B1, A i is a reference axis of the optical system.

【0131】本実施例の結像作用を説明する。 [0131] illustrating the imaging operation of the present embodiment. 物体からの光束は、絞り(入射瞳)B Lにより入射光量を規制された後、第1の光学素子B1の凹屈折面R 1,1を屈折透過し、 Beam from the object is squeezed after being regulated quantity of incident light by (entrance pupil) B L, and refracting and transmitting the concave refracting surface R 1, 1 of the first optical element B1,
凹面鏡R 1,2 、凸面鏡R 1,3 、凹面鏡R 1,4 、凸面鏡R 1,5にて反射を繰り返し、それぞれの反射鏡の持つパワーにより収束或は発散作用を受けて、凹屈折面R 1,6に至り、ここで屈折して第1の光学素子B1から射出する。 The concave mirror R 1, 2, convex mirror R 1, 3, the concave mirror R l, 4, repeatedly reflected by the convex mirror R 1, 5, receives the converging or diverging action by the power of each reflecting mirror, concave refracting surface R leads to 1,6, emitted from the first optical element B1 is refracted here. なお、第1 It should be noted that the first
の光学素子B1中では一旦物体の中間像を形成している。 Of in the optical element B1 is once forms an intermediate image of the object.

【0132】次いで光束は、第2の光学素子B2の凸屈折面R 2,1を透過した後、凸面鏡R 2,2 、凹面鏡R 2,3 、凸面鏡 [0132] Then the light beam is transmitted through the convex refracting surface R 2,1 of the second optical element B2, convex mirror R 2, 2, the concave mirror R 2,3, convex mirror
R 2,4 、凹面鏡R 2,5で反射を繰り返し、凸屈折面R 2,6を屈折して第2の光学素子B2から射出する。 R 2, 4, repeatedly reflected by the concave mirror R 2, 5, emitted from the second optical element B2 is refracted convex refracting surface R 2, 6. なお、第2の光学素子B2中でも一旦物体の中間像を形成している。 Incidentally, to form an intermediate image of the second optical element B2 among them once the object.

【0133】第2の光学素子B2から射出した光束は光学補正板B3を通過後、撮像素子面P 上に結像する。 [0133] Light beams emitted from the second optical element B2 passes through the optical correcting plate B3, imaged on the image pickup element surface P.

【0134】本実施例においては実施例1と同様に、第1の光学素子B1及び第2の光学素子B2を結像面P に対して相対的に移動することにより、最終結像位置P を変えずに光学系の焦点距離(結像倍率)を変化させる。 [0134] Similarly to Example 1 in the present embodiment, by the first optical element B1 and the second optical element B2 is moved relative to the imaging plane P, a final image position P changing the focal length (imaging magnification) of the optical system without changing.

【0135】本実施例の変倍作用を図6によって説明する。 [0135] The zooming operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. 6. 図6は実施例3の各光学素子を夫々単一の薄肉レンズとし、光学系をその基準軸に対して展開した光学配置図である。 Figure 6 is a respective optical element of Example 3 and each single thin lenses, is an optical arrangement view of the developed optical system with respect to the reference axis. なお、図6(A)は光学系が広角端の状態 The state shown in FIG. 6 (A) is an optical system is the wide-angle end
(W) の配置図であり、図6(B)は望遠端の状態(T) の配置図である。 (W) is a layout view of FIG. 6 (B) is a layout view of a telephoto end state (T).

【0136】同図において、第1の光学素子B1の焦点距離をf 1 (-) 、第2の光学素子B2の焦点距離をf 2とする。 [0136] In the figure, the focal length of the first optical element B1 f 1 (-), the focal length of the second optical element B2 and f 2.
光学系が広角端の状態の場合、第2の光学素子B2の前側焦点F 2から第1の光学素子B1の像点までの距離をx W (-) If the optical system is in a state at the wide angle end, the distance from the front focal point F 2 of the second optical element B2 to the image point of the first optical element B1 x W (-)
、後側焦点F 2 ' から結像面Pまでの距離をx W ' としたときに、ニュートンの結像公式 x W *x W ' =−f 2 *f 2が成り立っているならば、第2の光学素子B2の結像倍率β 2Wは、 β 2W =−(x W ' +f 2 )/(−x W +f 2 ) =f 2 /x W =−x W '/f 2 (6) となり、広角端の焦点距離f Wは、 f W =f 1 * β 2W =f 1 *f 2 /x W (7) となる。 , 'The distance from to the imaging surface P x W' rear focal point F 2 is taken as if Newton's imaging formula x W * x W '= -f 2 * f 2 is made up, the the imaging magnification beta 2W of the second optical element B2, β 2W = - (x W '+ f 2) / (- x W + f 2) = f 2 / x W = -x W' / f 2 (6) becomes the focal length f W of the wide angle end becomes f W = f 1 * β 2W = f 1 * f 2 / x W (7).

【0137】ここで、第2の光学素子B2がニュートンの結像公式を満足しつつ移動し、第2の光学素子B2の移動に伴う第2の光学素子B2の物点の位置変化を補正する様に、第1の光学素子B1が移動することにより、光学系は最終結像位置P を変えずに全体の焦点距離を変化させることが出来る。 [0137] Here, the second optical element B2 is moved while satisfying the formulas imaging Newton, corrects the change in position of the object point of the second optical element B2 resulting from the movement of the second optical element B2 as, by the first optical element B1 is moved, the optical system can change the focal length of the whole without changing the final imaging position P.

【0138】第2の光学素子B2がある一定量移動して広角端(W) から望遠端(T) へと変倍したとする。 [0138] and was zooming to the telephoto end (T) from the wide-angle end to a certain amount of movement the second is an optical element B2 (W). この望遠端の状態の時、第2の光学素子B2の前側焦点F 2から第1 The state of the telephoto end, the front focal point F 2 of the second optical element B2 first
の光学素子B1の像点までの距離をx T (-) 、後側焦点F 2 ' Distance x T of to the image point of the optical element B1 (-), the rear focal point F 2 '
から結像面P までの距離をx The distance from to the imaging surface P x T ' とすると、第2の光学素子B2の結像倍率β 2Tは、 β 2T =(x T ' +f 2 )/(−x T +f 2 ) =f 2 /x T =−x T '/f 2 (8) 、望遠端の焦点距離f Tは、 f T = f 12T = f 1 *f 2 /x T (9) となるので、光学系の変倍比Zは、 Z=f T /f W =x W /x T (10) となる。 'When, the imaging magnification beta 2T of the second optical element B2, β 2T = (x T' T + f 2) / (- x T + f 2) = f 2 / x T = -x T '/ f 2 (8),: focal length f T of the telephoto end, because the f T = f 1 * β 2T = f 1 * f 2 / x T (9), variable power ratio Z of the optical system, Z = f to become T / f W = x W / x T (10).

【0139】実施例1では、第1の光学素子B1と第2の光学素子B2の中間に2次結像面N2が存在するが、本実施例においては、第1の光学素子B1は全体として負の屈折力を有し、無限遠からの物体光束を物体側に虚像として結像し、この虚像位置を物点として第2の光学素子B2の結像関係が成り立っている。 [0139] In the first embodiment, middle secondary imaging plane N2 of the first optical element B1 and the second optical element B2 is present, in the present embodiment, the first optical element B1 as a whole has a negative refractive power, the object beam of the near future infinite focused as a virtual image on the object side, it consists the imaging relationship of the second optical element B2 and the virtual image position as the object point.

【0140】また、本実施例の構成とは逆に、物体側から順に全体として正の屈折力を有する光学素子と、その後方に負の屈折力を有する光学素子がある場合にも、各光学素子を相対的に移動することにより、撮影光学系の焦点距離(結像倍率)を変化させることが出来る。 [0140] Furthermore, contrary to the configuration of the present embodiment, an optical element having a positive refractive power as a whole in order from the object side, even if there is an optical element having negative refractive power behind, each optical by relatively moving the element, it is possible to change the focal length (imaging magnification) of the photographing optical system.

【0141】[実施例4]図7は本発明の実施例4の要部概略図である。 [0141] [Embodiment 4] FIG. 7 is a schematic view showing the main part of Embodiment 4 of the present invention. 本実施例は所謂三群型のズームレンズの撮像光学系の実施例である。 This embodiment is an example of an imaging optical system of the so-called third group type zoom lens. 同図において、B1,B2, In the figure, B1, B2,
B3は夫々複数の曲面反射面を有する第1、第2、第3の光学素子であり、第1の光学素子B1は物体側より順に、 B3 is first having a respective plurality of curved reflecting surfaces, a second, a third optical element, the first optical element B1 in order from the object side,
凹屈折面R 1,1及び凹面鏡R 12・凸面鏡R 13・凹面鏡R 14 Concave refracting surface R 1, 1 and the concave mirror R 1, 2 · convex mirror R 1, 3 · concave mirror R 1, 4
の三つの反射面及び凸屈折面R 1,5より成り、全体として正の屈折力を持ち、第1の光学素子B1に入射する基準軸 Reference axis of consists three reflecting surfaces and the convex refracting surface R 1, 5, has a positive refractive power as a whole, is incident on the first optical element B1
A 0の方向とこれから射出する基準軸A 1,5の方向が略直角となっている。 Direction of the reference axis A 1, 5 which will now be emitted to the direction of A 0 are substantially perpendicular.

【0142】第2の光学素子B2は物体側より平面R 2,1及び凹面鏡R 2,2・平面鏡R 2,3・凸面鏡R 2,4・平面鏡R 2,5 [0142] The second optical element B2 is a plan R 2,1 and the concave mirror R 2, 2 · plane mirror R 2,3 · convex mirror R 2, 4 · plane mirror R 2, 5 · from the object side
凹面鏡R 2,6の五つの反射面及び平面R 2,7より成り、全体として正の屈折力を持ち、第2の光学素子B2に入射する基準軸A 1,5の方向とこれから射出する基準軸A 2,7の方向が平行でかつ反対方向となっている。 Become the reflecting surface and the plane R 2, 7 of the five concave mirror R 2, 6, has a positive refractive power as a whole, will now be emitted to the direction of the reference axis A 1, 5 entering the second optical element B2 standards axis a 2, 7 is in the parallel and opposite direction.

【0143】第3の光学素子B3は物体側より順に、凸屈折面R 3,1及び凸面鏡R 3,2・凹面鏡R [0143] The third optical element B3 is in order from the object side, a convex refracting surface R 3, 1 and the convex mirror R 3,2 · concave mirror R 3,3・凹面鏡R 3,4 3,3-concave mirror R 3,4 ·
凸面鏡R 3,5の四つの反射面及び凹屈折面R 3,6より成り、 Consists of four reflecting surfaces and the concave refracting surface R 3, 6 of the convex mirror R 3, 5,
全体として正の屈折力を持ち、第3の光学素子B3に入射する基準軸A 2,7の方向とこれから射出する基準軸A 3,6の方向が平行でかつ同一方向となっている。 Overall it has a positive refractive power, the direction of the reference axis A 3, 6 which will now be emitted to the direction of the reference axis A 2, 7 which enters the third optical element B3 are parallel and the same directions.

【0144】B4は第4の光学素子であり、物体側より順に、凸屈折面R 4,1 、平面鏡R 4,2 、平面R 4,3より成る三角プリズムであり、第4の光学素子B4に入射する基準軸A [0144] B4 is the fourth optical element, in order from the object side, a convex refracting surface R 4, 1, plane mirror R 4, 2, a triangular prism consisting of planes R 4,3, a fourth optical element B4 a reference axis a which enters the
3,6の方向とこれから射出する基準軸A 4,3の方向が略直角となっている。 Direction of the reference axis A 4,3 which will now be emitted to the direction of the 3,6 are substantially perpendicular.

【0145】B5は平行平板よりなる光学補正板であり、 [0145] B5 is an optical correcting plate comprising a plane parallel plate,
水晶を材料とするローパスフィルターや赤外カットフィルター等である。 A low-pass filter, an infrared cut filter or the like to the crystal as a material.

【0146】P は撮像素子面であり、例えばCCD (撮像媒体)等の撮像面である。 [0146] P denotes an image pickup element surface, for example an imaging plane, such as a CCD (image pickup medium). B Lは第1の光学素子B1の物体側に配置した絞り、A iは本光学系の基準軸である。 B L is aperture disposed on the object side of the first optical element B1, A i is the reference axis of the optical system.

【0147】本実施例における結像作用を説明する。 [0147] illustrating the imaging action in the present embodiment. 物体からの光束はまず絞り(入射瞳)B Lにより入射光量を規制された後、第1の光学素子B1に入射する。 After being regulated quantity of incident light by the light beam from an object is first stop (entrance pupil) B L, incident on the first optical element B1. 第1の光学素子B1はその射出面R 1,5と第2の光学素子B2の入射面 First optical element B1 and its exit surface R 1, 5 incident surface of the second optical element B2
R 2,1との間に1次結像面N1を形成する。 To form a primary image forming plane N1 between R 2,1.

【0148】1次結像面N1に形成された物体像は、第2 [0148] 1 imaging plane N1 object image formed on the second
の光学素子B2によりその射出面R 2,7と第3の光学素子B3 The optical element B2 and its exit surface R 2, 7 the third optical element B3
の入射面R 3,1との間の2次結像面N2上に再結像される。 It is reimaged on a two image forming plane N2 between the incident surface R 3, 1 of.

【0149】そしてまた、中間結像面N2に形成された物体像は第3の光学素子B3によりその射出面R 3,6と第4の光学素子B4の入射面R 4,1との間の3次結像面N3上に再結像される。 [0149] And also, the object is formed on an intermediate image plane N2 image between the incident surface R 4, 1 of the third by the optical element B3 and its exit surface R 3, 6 a fourth optical element B4 It is reimaged on 3 image forming plane N3.

【0150】そして第4の光学素子B4は3次結像面N3に形成された物体像からの光束を収束し、光学補正板B5を介して撮像素子面P に結像する。 [0150] The fourth optical element B4 converges the light beam from an object image formed on the 3 image forming plane N3, formed on the imaging element surface P through the optical correcting plate B5.

【0151】本実施例においては、特に図7中のZ 方向の長さを短縮する為に、各光学素子により光路を効果的に折りたたみ、Z 方向の長さを著しく短縮する配置を採っている。 [0151] In this embodiment, in particular taken to shorten the length in the Z direction in FIG. 7, effectively fold the optical path by the optical element, the arrangement significantly reduce the length of Z-direction .

【0152】即ち、第1の光学素子B1に入射した光束は凹屈折面R 1,1に入射後、その後方に配置された凹面鏡R [0152] That is, after the incident light beam incident on the first optical element B1 on the concave refracting surface R 1, 1, the concave mirror disposed behind R
1,2により、入射方向と直角方向即ちY(-)方向に反射される。 By 1, 2, the incident direction perpendicular to the direction i.e. Y (-) is reflected in the direction.

【0153】次に凸面鏡R 1,3により物体光束をZ(-)方向に反射させて光学系のZ 軸方向の長さを短縮している。 [0153] Next convex mirror R 1, 3 by an object beam Z (-) is reflected in the direction to shorten the length of the Z-axis direction of the optical system.

【0154】Z(-)方向に反射された物体光束は凹面鏡R [0154] Z (-) object beam reflected in the direction the concave mirror R
1,4により再びY(-)方向に反射された後、凸屈折面R 1,5 Again Y by 1,4 (-) after being reflected in the direction, a convex refracting surface R 1, 5
を透過し、第2の光学素子B2に入射する。 It passes through and enters the second optical element B2.

【0155】第2の光学素子B2においては、平面R 2,3及び平面R 2,5にて物体光が全反射する様に構成しており、 [0155] In the second optical element B2, it constitutes so as to total reflection object light at the plane R 2,3 and the plane R 2, 5,
第2の光学素子B2の入射面R 2,1における光線有効領域と平面R 2,3における光線有効領域をオーバーラップさせ、 The optically effective region in the light effective area in a plan view R 2,3 on the entrance surface R 2,1 of the second optical element B2 are overlapped,
さらに第2の光学素子B2の射出面R 2,7における光線有効領域と平面R 2,5における光線有効領域をオーバーラップさせる事により、この光学素子のZ 軸方向の長さを短くしている。 And further by overlapping light beam effective area in the light effective area in a plan view R 2, 5 at the exit surface R 2, 7 of the second optical element B2, shorten the length of the Z-axis direction of the optical element .

【0156】そして、第2の光学素子B2にY(-)方向から入射した物体光束はY(+)方向に射出し第3の光学素子B3 [0156] Then, Y to the second optical element B2 (-) object light beam incident from the direction is injected into Y (+) direction third optical element B3
に入射する。 Incident on.

【0157】第3の光学素子B3では、物体光束は凸面鏡 [0157] In the third optical element B3, the object light beam convex mirror
R 3,2にてZ(-)方向に反射され、第1の光学素子B1と干渉しない位置にて、凹面鏡R 3,3によりY(+)方向に反射された後、凹面鏡R 3,4にて一旦Z(+)方向にもどり、凸面鏡R At R 3,2 Z (-) is reflected in the direction at a position that does not interfere with the first optical element B1, after being reflected in the Y (+) direction by the concave mirror R 3,3, the concave mirror R 3, 4 once back in the Z (+) direction at, convex mirror R
3,2への入射点と略同一のZ 位置にて、凸面鏡R 3,5によりY(+)方向に反射され、凹屈折面R 3,6を透過して第4の光学素子B4に入射する。 Incident at an incident point substantially the same Z-position of the 3,2, is reflected in the Y (+) direction by the convex mirror R 3, 5, the concave refracting surface passes through the R 3, 6 fourth optical element B4 to.

【0158】第4の光学素子B4では物体光束は平面鏡R [0158] object beam at a fourth optical element B4 is a plane mirror R
4,2によりZ(-)方向に反射された後、光学補正板B5を透過して撮像素子面P に結像する。 4,2 by Z (-) after being reflected in the direction to form an image on the image pickup element surface P passes through the optical correcting plate B5.

【0159】本実施例の第1、第2、第3の光学素子B [0159] The first embodiment, the second, the third optical element B
1,B2,B3は所謂三群型のズームレンズの一要素を構成している。 1, B2, B3 constitutes an element of a so-called third group type zoom lens. そして第2の光学素子B2と第3の光学素子B3を相対移動することにより、撮影光学系の焦点距離(結像倍率)を変化させる。 Then, by the second optical element B2 to the relative movement of the third optical element B3, changing the focal length (imaging magnification) of the photographing optical system.

【0160】本実施例における変倍動作を説明する。 [0160] explaining the zooming operation in this embodiment. 変倍に際して第1の光学素子B1、第4の光学素子B4、光学補正板B5及び結像面P を固定とし、第2の光学素子B2と第3の光学素子B3を移動している。 First optical element during zooming B1, fourth optical element B4, the optical correcting plate B5 and the image plane P is fixed, moving the second optical element B2 and the third optical element B3.

【0161】第2の光学素子B2は、広角端から望遠端への変倍に際して、第1の光学素子B1から離れるY (-) 方向に移動する。 [0161] The second optical element B2, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, Y away from the first optical element B1 (-) move in the direction.

【0162】この為、光学素子B1〜B2間の間隔は広がるが、第2の光学素子B2は入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向が平行でかつ反対方向となっている為に、入射する基準軸と射出する基準軸が同方向となっている実施例1の場合とは異なり、光学素子B2〜B3間の間隔も、光学素子B1〜B2間の間隔と同量だけ広がることになる。 [0162] Therefore, spreads the spacing between the optical elements B1 and B2, the second optical element B2 to the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident has become parallel and opposite directions , the reference axis for emitting a reference axis which enters unlike the first embodiment has a same direction, the interval between the optical element B2~B3, spread by the same amount and distance between the optical element B1~B2 become.

【0163】すなわち、第2の光学素子B2の移動量をδ [0163] That is, the amount of movement of the second optical element B2 [delta]
とした時に、第1の光学素子B1と結像面P が変倍中固定であっても、撮影光学系の全長は第2の光学素子B2の移動量δの2倍だけ長くなる。 That when, and also the first optical element B1 and the image plane P is even during zooming fixed, the total length of the photographing optical system becomes longer by twice the movement quantity δ of the second optical element B2.

【0164】図8は実施例4の各光学素子を夫々単一の薄肉レンズとし、撮像光学系をその基準軸に対して展開した光学配置図である。 [0164] Figure 8 is a respective optical element of Example 4 and each single thin lenses, is an optical arrangement view of the developed imaging optical system with respect to the reference axis. これによって変倍動作を説明する。 Thereby explaining the zooming operation. なお、図8(A)は光学系が広角端の状態(W) の配置図であり、図8(B)は望遠端の状態(T) の配置図である。 Incidentally, FIG. 8 (A) is a layout view of the state of the optical system is a wide-angle end (W), and FIG. 8 (B) is a layout view of a telephoto end state (T).

【0165】同図において、第1の光学素子B1の焦点距離をf 1 、第2の光学素子B2の焦点距離をf 2 、第3の光学素子B3の焦点距離をf 3 、第4の光学素子B4の焦点距離を [0165] In the figure, the focal length f 1 of the first optical element B1, the focal distance f 2 of the second optical element B2, the focal length f 3 of the third optical element B3, the fourth optics the focal length of the element B4
f 4とする。 and f 4.

【0166】光学系が広角端にある状態において、第2 [0166] In a state where the optical system is in the wide-angle end, the second
の光学素子B2の前側焦点F 2から1次結像面N1までの距離を x 2W (-) 、後側焦点F 2 ' から2次結像面N2までの距離をx Distance x 2W of from the front focus F 2 of the optical element B2 to the primary image forming plane N1 (-), the distance from the rear focal point F 2 'to 2 image forming plane N2 x 2W ' 、第3の光学素子B3の前側焦点F 3から2次結像面N2までの距離を x 3W (-) 、後側焦点F 3 ' から3次結像面N3までの距離をx 3W '、第4の光学素子B4の前側焦点F 4 2W ', the distance from the front focal point F 3 of the third optical element B3 to secondary image forming plane N2 x 3W (-), the rear focal point F 3' a distance from up to three image forming plane N3 x 3W ', front focus F 4 of the fourth optical element B4
から3次結像面N3までの距離をx 4 (-) 、後側焦点F 4 ' から結像面P までの距離を x 4 'とする。 The distance from to the 3 image forming plane N3 x 4 (-), 'the distance from to the imaging surface P x 4' rear focal point F 4 to.

【0167】又、第2の光学素子B2の結像倍率をβ 2W [0167] Also, the imaging magnification of the second optical element B2 beta 2W,
第3の光学素子の結像倍率をβ 3W 、第4の光学素子B4の結像倍率をβ 4とする。 Imaging magnification beta 3W of the third optical element, the imaging magnification of the fourth optical element B4 and beta 4. (なお、下付き字WTは夫々光学系が広角端の状態、望遠端の状態を表す) 各中間結像及び結像面間でニュートンの結像公式が成り立っているならば、第1の光学素子B1より後ろの光学素子による合成倍率β Wは、 β W =β 2W3W4 =(f 2 /x 2W )*(f 3 /x 3W )*(f 4 /x 4 ) =(f 2 *f 3 *f 4 )/(x 2W *x 3W *x 4 ) (11) であり、広角端の焦点距離f Wは、 f W = f 1W =(f 1 *f 2 *f 3 *f 4 )/(x 2W *x 3W *x 4 ) (12) と表現できる。 (Note that the subscript letter W and T are each an optical system of the wide-angle end state represents the state of the telephoto end) If you are made up is Newton's imaging formula among the intermediate imaging and image plane, first synthetic magnification beta W by the optical element behind the optical element B1 of, β W = β 2W * β 3W * β 4 = (f 2 / x 2W) * (f 3 / x 3W) * (f 4 / x 4 ) = (f 2 * f 3 * f 4) / (x 2W * x 3W * x 4) a (11), the focal length f W of the wide-angle end, f W = f 1 * β W = (f 1 * f 2 * f 3 * f 4) / (x 2W * x 3W * x 4) (12) and can be represented.

【0168】ここで、第2の光学素子B2が第1の光学素子B1に対してδだけ移動したとき発生する2次結像面N2 [0168] Here, the secondary image forming surface and the second optical element B2 is generated when moved by δ with respect to the first optical element B1 N2
の位置変化に応じて3次結像面N3の位置を補正して変化させない様に、第3の光学素子B3をηだけ移動することにより、最終結像面P の位置を変えずに焦点距離を変化することが出来る。 As in not changed by correcting the position of the three image forming plane N3 in accordance with a position change, by the third optical element B3 moves by eta, the focal length without changing the position of the final imaging plane P it is possible to change the.

【0169】図8(B)の望遠端の光学配置においては結像面P を固定させた関係上、展開図においては本来固定であるはずの第1の光学素子B1が相対的に2δだけ移動した様に図示している。 [0169] FIG. 8 (B) on the relationship obtained by fixing the image forming plane P in the optical arrangement of the telephoto end, only the first optical element B1 is relatively 2δ that should be fixed originally in the developed view moves It is shown as was.

【0170】第2の光学素子B2は第1の光学素子B1に対してδだけ移動しているので、1次結像面N1から第2の光学素子B2の前側焦点F 2までの距離 x 2T (-) は、 x 2T =x 2W −δ (13) となる。 [0170] Since the second optical element B2 is moved by δ with respect to the first optical element B1, the distance from the primary image forming plane N1 to the front focus F 2 of the second optical element B2 x 2T (-) becomes x 2T = x 2W -δ (13 ).

【0171】また、第3の光学素子B3は3次結像面N3に対してηだけ移動しているので、3次結像面N3から第3 [0171] Further, since the third optical element B3 is moved by η for three image forming plane N3, the three image forming plane N3 3
の光学素子B3の後側焦点F 3 ' までの距離x 3T 'は、 x 3T '=x 3W '−η =−(f 3 2 /x 3W +η) (14) となる。 'Distance x 3T to' side focal point F 3 after the optical element B3 is, x 3T '= x 3W' -η = - a (f 3 2 / x 3W + η) (14).

【0172】さらに第2の光学素子B2の後側焦点F 2 ' から第3の光学素子B3の前側焦点F 3までの距離x 2T '− x 3T [0172] Further 'distance x 2T from to the front focal point F 3 of the third optical element B3' side focal point F 2 after the second optical element B2 - x 3T
は、撮影光学系の全長が2δ長くなっているので、 x 2T '−x 3T =x 2W '−x 3W +δ+η =−f 2 2 /x 2W −x 3W +δ+η (15) となる。 Since the total length of the photographing optical system is longer 2.delta., The x 2T '-x 3T = x 2W ' -x 3W + δ + η = -f 2 2 / x 2W -x 3W + δ + η (15).

【0173】式(15)のx 2T 'とx 3Tは、式(13)、(14)を用いて、 x 2T '=−f 2 2 /x 2T =−f 2 2 /(x 2W −δ) (16) x 3T =−f 3 2 /x 3T ' =(f 3 2 *x 3W )/(f 3 2 +x 3W *η) (17) となるので、式(15)は、 −f 2 2 /( x 2W −δ)−(f 3 2 *x 3W )/(f 3 2 +x 3W *η) =−f 2 2 /x 2W −x 3W +δ+η (18) となり、式(18)から第2の光学素子B2の移動に対する第3の光学素子B3の移動関係を表現することが出来る。 [0173] x 2T of formula (15) 'and x 3T of the formula (13), (14) with a, x 2T' = -f 2 2 / x 2T = -f 2 2 / (x 2W -δ ) (16) since x 3T = -f 3 2 / x 3T '= (f 3 2 * x 3W) / (f 3 2 + x 3W * η) become (17), equation (15), -f 2 2 / (x 2W -δ) - (f 3 2 * x 3W) / (f 3 2 + x 3W * η) = -f 2 2 / x 2W -x 3W + δ + η (18) , and the equation (18) the it can be expressed transfer relationship of a third optical element B3 to the movement of the second optical element B2.

【0174】また、本実施例における光学素子移動後の望遠端の焦点距離f Tは、第1の光学素子B1より像面側に配置された光学素子の合成倍率β Tが、 β T =β 2T3T4 =(f 2 /x 2T )*(f 3 /x 3T )*(f 4 /x 4 ) =(f 2 *f 3 *f 4 )/(x 2T *x 3T *x 4 ) (19) と表わせるので、 f T = f 1T =(f 1 *f 2 *f 3 *f 4 )/(x 2T *x 3T *x 4 ) =f 1 *f 2 *f 3 *f 4 *(f 3 2 +x 3W *η)/{(x 2W −δ)*f 3 2 *x 3W *x 4 } (20) となる。 [0174] Also,: focal length f T of the telephoto end after moving optical element in this embodiment, the synthetic magnification beta T of the optical element arranged on the image plane side than the first optical element B1 is, beta T = beta 2T * β 3T * β 4 = (f 2 / x 2T) * (f 3 / x 3T) * (f 4 / x 4) = (f 2 * f 3 * f 4) / (x 2T * x 3T * since x 4) (19) and expressed, f T = f 1 * β T = (f 1 * f 2 * f 3 * f 4) / (x 2T * x 3T * x 4) = f 1 * f 2 * f 3 * f 4 * ( f 3 2 + x 3W * η) / {(x 2W -δ) * f 3 2 * x 3W * x 4} to become (20).

【0175】これにより撮影光学系の変倍比Z は、 Z =f T /f W =x 2W *x 3W /(x 2T *x 3T ) =x 2W *x 3W *(f 3 2 +x 3W *η)/{(x 2W −δ)*f 3 2 *x 3W } =x 2W *(f 3 2 +x 3W *η)/{(x 2W −δ)*f 3 2 } (21) となる。 [0175] zoom ratio Z of this by the photographing optical system is, Z = f T / f W = x 2W * x 3W / (x 2T * x 3T) = x 2W * x 3W * (f 3 2 + x 3W * eta) / a {(x 2W -δ) * f 3 2 * x 3W} = x 2W * (f 3 2 + x 3W * η) / {(x 2W -δ) * f 3 2} (21).

【0176】本実施例は、以上のように各光学素子により光路を効果的に折りたたむ構成により光学系のZ 方向の長さを著しく短縮している。 [0176] The present embodiment is significantly shortened the length of the Z direction of the optical system by effectively folded configuration the optical path by the optical elements as described above. 更に第3の光学素子B3の形状を第1の光学素子B1後方のデッドスペースを埋める様にしたことにより、全光学素子の配置に空間的な無駄がない。 Furthermore, by the shape of the third optical element B3 it was set to fill the first optical element B1 rear dead space, no spatial waste placement of the entire optical element.

【0177】更に、変倍に際して第2の光学素子B2及び第3の光学素子B3をY 軸方向に移動させる構成とすることにより、全ての変倍域について、Z 軸方向の長さを小さいままににおさえている。 [0177] Further, while with the configuration for moving the second optical element B2 and the third optical element B3 in the Y-axis direction during variation of magnification, for every zoom range, less the length of the Z-axis direction It is reduced to the.

【0178】なお、本実施例においては、第4の光学素子B4により射出する基準軸A 4,3の方向を入射する基準軸 [0178] In the present embodiment, the reference axis incident direction of the reference axis A 4,3 injection by the fourth optical element B4
A 3,6の方向に対して90゜曲げているが、射出する基準軸 The reference axis but bent 90 degrees to the direction of A 3, 6, which emits
A 3,6の方向及び角度はこのように限定されるものではなく、例えば反射面を設けて紙面に対して垂直方向(X 方向)に曲げても良い。 Direction and angle of A 3, 6 is not so limited, may be bent in the vertical direction (X direction) with respect to the paper surface, for example, a reflective surface.

【0179】また、光学系に入射する基準軸A 0の方向も、例えば絞りB Lの物体側に45゜ミラー等を配置し、紙面に対して垂直から基準軸A 0を入射させても良い。 [0179] Also, the direction of the reference axis A 0 which enters the optical system, disposed 45 ° mirror or the like for example on the object side of the aperture B L, it may be incident reference axis A 0 from the vertical to the paper surface .

【0180】さらに本実施例では、第1の光学素子B1は変倍中固定なので、第1の光学素子B1と入射する基準軸を折り曲げる反射面をあらかじめ一体的に成形していても良い。 [0180] Furthermore, in this embodiment, since the first optical element B1 is a during zooming fixed, a reflecting surface for bending the reference axis entering the first optical element B1 may be molded in advance integrally.

【0181】これからの実施例は全て構成データを添付する。 [0181] the future of Example attach all configuration data. 実施例5から実施例12までは実施例1と同様の二群構成のズームレンズであり、実施例13から実施例16までは3つの光学素子よりなる三群構成のズームレンズである。 From Example 5 to Example 12 a zoom lens of the same two groups configuration as Example 1, from Example 13 to Example 16 is a three lens groups of a zoom lens made of three optical elements.

【0182】これらの実施例において、光学系を構成する反射面は、紙面内の曲率と紙面に垂直な方向の曲率が異なる面であり、ミラー光学系のケラレを防ぐ為に、各反射鏡を偏心して配置することによって生じる偏心収差を補正している。 [0182] In these examples, the reflective surfaces constituting the optical system is a surface curvature different curvature and the direction perpendicular to the plane of the paper, in order to prevent vignetting of the mirror optical system, each reflection mirror the decentering aberration caused by the decentered by being corrected.

【0183】さらに、この反射面を回転非対称な面とすることにより、諸収差を良好に補正し、光学素子個々にて所望の光学性能を達成している。 [0183] Further, by the reflection surface and the rotation asymmetric surface, various aberrations satisfactorily corrected, and to achieve the desired optical performance in the optical element individually.

【0184】[実施例5]図9は本発明の実施例5のYZ [0184] [Example 5] YZ Example 5 of FIG. 9 is the invention
面内での光学断面図である。 An optical sectional view in a plane. 本実施例は変倍比約2倍のズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of approximately twice the zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0185】 [0185]

【外1】 [Outside 1]

【0186】 [0186]

【外2】 [Outside 2]

【0187】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面、第2面R2から第5面R5、第6面R6から第9面 [0187] In this embodiment, aperture plane first surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2 from the fifth surface R5, the ninth surface from the sixth surface R6
R9は各々一体となった第1、第2の光学素子B1,B2 、第10面R10 は像面である。 R9 each first integrated together, the second optical element B1, B2, tenth surface R10 is an image plane.

【0188】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0188] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the first optical element B1. 第1光学素子B1では第2面R2で屈折、第3面R3、第4面R4 In the first optical element B1 refracted by the second surface R2, the third surface R3, the fourth surface R4
で反射、第5面R5で屈折し、第1光学素子B1を射出する。 In reflection, then refracted by a fifth surface R5, emitting a first optical element B1. このとき、第4面近傍の中間結像面に1次結像する。 In this case, the primary image on an intermediate image plane of the fourth surface vicinity.

【0189】次に光束は第2光学素子B2に入射する。 [0189] Then, the light beam enters the second optical element B2. 第2光学素子B2では第6面R6で屈折、第7面R7、第8面R8 In the second optical element B2 refracted by the sixth surface R6, the seventh surface R7, the eighth surface R8
で反射、第9面R9で屈折し、第2光学素子B2を射出する。 In reflection, then refracted by the ninth surface R9, emitting a second optical element B2. このとき、第2光学素子B2中の第7面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed in the seventh surface vicinity in the second optical element B2. そして、第2光学素子B2を射出した光束は第10面R10 (CCD 等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 The light beam which has exited from the second optical element B2 is finally imaged on the tenth surface R10 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0190】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 [0190] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction.

【0191】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0191] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向って一旦Zプラス方向に移動した後、Z After the first optical element B1 that moves once in the Z + direction toward the telephoto end from the wide-angle end during zooming, Z
マイナス方向に移動する。 Moving in the negative direction. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z minus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 The narrowed by zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, during the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0192】図10、11、12は本実施例の横収差図である。 [0192] Figure 10, 11 and 12 is a lateral aberration diagram of the present embodiment. これらの横収差図は本実施例への光束の入射角が夫々(u Y ,u X ),(0,u X ),(-u Y ,u X ),(u Y ,0),(0,0),(-u Y ,0) These lateral aberration diagrams angle of incidence of the light beam to the present embodiment is respectively (u Y, u X), (0, u X), (- u Y, u X), (u Y, 0), (0 , 0), (- u Y , 0)
の6つの光束について、Y 方向及びX 方向の横収差を示している。 For six of the light beam shows transverse aberration in the Y direction and X direction. なお、各横収差図の横軸は夫々第1面におけるY 方向、X 方向の入射光束の入射高さである。 The horizontal axis of each lateral aberration diagram is the incident height of the respective Y direction in the first plane, the incident light beam in the X direction.

【0193】図10は本実施例の広角端(W) の横収差図、図11は中間位置(M) の横収差図、図12は望遠端 [0193] Figure 10 is lateral aberration of the wide-angle end of the present embodiment (W), 11 lateral aberration of the middle position (M), 12 the telephoto end
(T) の横収差図である。 It is a lateral aberration diagram of a (T).

【0194】本実施例では図から判るように各状態ともバランスの取れた収差補正が得られている。 [0194] In this embodiment, in each state aberration correcting a balanced obtained as can be seen from FIG.

【0195】又、本実施例は像サイズ4x3mm を前提として、光学系の長さ、幅、厚さの寸法が32.9x21.4x6.6mm [0195] Furthermore, this embodiment assumes an image size 4X3mm, the length of the optical system, width, the dimensions of thickness 32.9x21.4x6.6mm
程度となっており、コンパクトである。 Has become a degree, it is compact. とりわけ本実施例では各光学素子及び光学系全体の厚さが小さいこと、 Especially it in this embodiment is smaller thickness of the entire optical elements and the optical system,
及び各光学素子を板状のブロックの側面に反射面を形成して構成できるので、1つの基板上に2つの光学素子を基板面に沿って移動する機構をとれば、全体として薄型のズームレンズを容易に構成することができる。 And since each optical element can be constructed by forming reflecting surfaces on the sides of the plate-shaped block, taking a mechanism for the two optical elements to move along a substrate surface on a single substrate, a thin zoom lens as a whole the can be easily constructed.

【0196】[実施例6]図13は本発明の実施例6の [0196] [Embodiment 6] Figure 13 is a sixth embodiment of the present invention
YZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view of the YZ plane. 本実施例は変倍比約2倍のズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of approximately twice the zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0197】 [0197]

【外3】 [Outside 3]

【0198】 [0198]

【外4】 [Outside 4]

【0199】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面、第2面R2から第5面R5、第6面R6から第9面 [0199] In this embodiment, aperture plane first surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2 from the fifth surface R5, the ninth surface from the sixth surface R6
R9は各々一体となった第1、第2の光学素子B1,B2 、第10面R10 は像面である。 R9 each first integrated together, the second optical element B1, B2, tenth surface R10 is an image plane.

【0200】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0200] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the first optical element B1. 第1光学素子B1では第2面R2で屈折、第3面R3、第4面R4 In the first optical element B1 refracted by the second surface R2, the third surface R3, the fourth surface R4
で反射、第5面R5で屈折し、第1光学素子B1を射出する。 In reflection, then refracted by a fifth surface R5, emitting a first optical element B1. このとき、第4面近傍の中間結像面に1次結像する。 In this case, the primary image on an intermediate image plane of the fourth surface vicinity.

【0201】次に光束は第2光学素子B2に入射する。 [0202] Then, the light beam enters the second optical element B2. 第2光学素子B2では第6面R6で屈折、第7面R7、第8面R8 In the second optical element B2 refracted by the sixth surface R6, the seventh surface R7, the eighth surface R8
で反射、第9面R9で屈折し、第2光学素子B2を射出する。 In reflection, then refracted by the ninth surface R9, emitting a second optical element B2. このとき、第2光学素子B2中の第7面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed in the seventh surface vicinity in the second optical element B2. そして、第2光学素子B2を射出した光束は第10面R10 (CCD 等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 The light beam which has exited from the second optical element B2 is finally imaged on the tenth surface R10 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0202】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 [0202] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction. 又、第2光学素子B2は実施例5と異なって、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 The second optical element B2 is different from Example 5, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction.

【0203】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0203] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z + direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z plus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 The narrowed by zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, during the second optical element B2 and the image plane R10 spreads. 本実施例は実施例5と比較して、第2の光学素子B2の入射・射出基準軸が逆向きなので、変倍範囲全体を比べると本実施例の方が実施例5よりコンパクトになっている。 This embodiment as compared with Example 5, the incident-exiting reference axis of the second optical element B2 is so inverted, becomes more compact than the embodiment 5 towards this example compared the entire variable power range there.

【0204】図14、15、16は本実施例の横収差図である。 [0204] Figure 14, 15 and 16 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0205】[実施例7]図17は本発明の実施例7の [0205] [Embodiment 7] Figure 17 is a seventh embodiment of the present invention
YZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view of the YZ plane. 本実施例は変倍比約2倍のズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of approximately twice the zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0206】 [0206]

【外5】 [Outside 5]

【0207】 [0207]

【外6】 [Outside 6]

【0208】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面、第2面R2から第5面R5、第6面R6から第9面 [0208] In this embodiment, aperture plane first surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2 from the fifth surface R5, the ninth surface from the sixth surface R6
R9は各々一体となった第1、第2の光学素子B1,B2 、第10面R10 は像面である。 R9 each first integrated together, the second optical element B1, B2, tenth surface R10 is an image plane.

【0209】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0209] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the first optical element B1. 第1光学素子B1では第2面R2で屈折、第3面R3、第4面R4 In the first optical element B1 refracted by the second surface R2, the third surface R3, the fourth surface R4
で反射、第5面R5で屈折し、第1光学素子B1を射出する。 In reflection, then refracted by a fifth surface R5, emitting a first optical element B1. このとき、第5面近傍の中間結像面に1次結像する。 In this case, the primary image on an intermediate image plane of the fifth surface vicinity.

【0210】次に光束は第2光学素子B2に入射する。 [0210] Then, the light beam enters the second optical element B2. 第2光学素子B2では第6面R6で屈折、第7面R7、第8面R8 In the second optical element B2 refracted by the sixth surface R6, the seventh surface R7, the eighth surface R8
で反射、第9面R9で屈折し、第2光学素子B2を射出する。 In reflection, then refracted by the ninth surface R9, emitting a second optical element B2. このとき、第7面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed in the seventh surface vicinity. そして、第2光学素子B2を射出した光束は第10面R10 (CC The light beam which has exited from the second optical element B2 is the tenth surface R10 (CC
D 等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 Finally imaged on the imaging imaging surface of the medium), such as D.

【0211】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 [0211] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction.

【0212】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0212] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z minus direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z plus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、 Then, the zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2 is narrowed,
第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 Between the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0213】図18、19、20は本実施例の横収差図である。 [0213] Figure 18, 19 and 20 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0214】[実施例8]図21は本発明の実施例8の [0214] [Embodiment 8] Figure 21 is the eighth embodiment of the present invention
YZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view of the YZ plane. 本実施例は変倍比約2倍のズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of approximately twice the zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0215】 [0215]

【外7】 [Outside 7]

【0216】 [0216]

【外8】 [Outside 8]

【0217】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面、第2面R2から第5面R5、第6面R6から第9面 [0217] In this embodiment, aperture plane first surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2 from the fifth surface R5, the ninth surface from the sixth surface R6
R9は各々一体となった第1、第2の光学素子B1,B2 、第10面R10 は像面である。 R9 each first integrated together, the second optical element B1, B2, tenth surface R10 is an image plane.

【0218】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0218] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the first optical element B1. 第1光学素子B1では第2面R2で屈折、第3面R3、第4面R4 In the first optical element B1 refracted by the second surface R2, the third surface R3, the fourth surface R4
で反射、第5面R5で屈折し、第1光学素子B1を射出する。 In reflection, then refracted by a fifth surface R5, emitting a first optical element B1. このとき、第4面近傍の中間結像面に1次結像する。 In this case, the primary image on an intermediate image plane of the fourth surface vicinity.

【0219】次に光束は第2光学素子B2に入射する。 [0219] Then, the light beam enters the second optical element B2. 第2光学素子B2では第6面R6で屈折、第7面R7、第8面R8 In the second optical element B2 refracted by the sixth surface R6, the seventh surface R7, the eighth surface R8
で反射、第9面R9で屈折し、第2光学素子B2を射出する。 In reflection, then refracted by the ninth surface R9, emitting a second optical element B2. このとき、第7面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed in the seventh surface vicinity. そして、第2光学素子B2を射出した光束は第10面R10 (CC The light beam which has exited from the second optical element B2 is the tenth surface R10 (CC
D 等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 Finally imaged on the imaging imaging surface of the medium), such as D.

【0220】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 [0220] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction.

【0221】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0221] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z minus direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z minus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 The narrowed by zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, during the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0222】図22、23、24は本実施例の横収差図である。 [0222] Figure 22, 23 and 24 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0223】実施例9〜12は実施例5〜8と同様に二群型のズームレンズであるが、これまでのものでは各光学素子を透明プラスチックス,ガラス等のブロックの表面に曲面反射面等を形成し、物体からの光線がこのブロックの中を反射を繰り返して透過していた。 [0223] Examples 9-12 is similar in two groups type zoom lens of Example 5-8, the previous ones in the transparent plastic of the optical elements, the curved reflecting surface to the surface of the block, such as glass etc. to form a light ray from the object had transmitted repeatedly reflected inside this block. しかし以下の実施例9〜12では各群を構成する偏心反射面はいずれもプラスチックス,ガラス,金属等の表面鏡であり、 But following Examples 9-12 decentered reflecting surface are both plastics in constituting each group, glass, a surface mirror such as a metal,
各群を構成する夫々2つの表面鏡を光路外で繋いで一体化している。 Respectively two front surface mirror constituting each group are integrated by connecting with the outside of the optical path.

【0224】[実施例9]図25は本発明の実施例9の [0224] [Embodiment 9] Figure 25 is a ninth embodiment of the present invention
YZ内での光学断面図である。 An optical sectional view in the YZ. 本実施例は変倍比約1.5 倍の二群ズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of approximately 1.5 times of the two-group zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0225】 [0225]

【外9】 [Outside 9]

【0226】 [0226]

【外10】 [Outside 10]

【0227】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面である。 [0227] In this embodiment, the first surface R1 is a stop surface which is the entrance pupil. 反射面である第2面R2と第3面R3、第4面R4と第5面R5は各々その表面鏡の側面を連結して一体となり、第1、第2の光学素子B1,B2 を形成している。 The second surface R2 and the third surface R3 is a reflecting surface, a fourth surface R4 are fifth surface R5 come together in each connecting the side surfaces of the front surface mirror, forming the first and second optical elements B1, B2 doing. 第6面R6は像面である。 Sixth surface R6 denotes an image plane.

【0228】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0228] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)を通過した光束は第1光学素子B1の部分に入る。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) is a first surface enters the portion of the first optical element B1. ここでは第2面R2、第3面R3で反射し、第1光学素子B1の部分を出る。 Here the second surface R2, is reflected by the third surface R3, leaving the portion of the first optical element B1. このとき、第3面近傍の中間結像面に1次結像する。 In this case, the primary image on an intermediate image plane of the third surface vicinity.

【0229】次に光束は第2光学素子B2の部分に入る。 [0229] Then, the light beam enters the portion of the second optical element B2.
ここでは第4面R4、第5面R5で反射し、第2光学素子B2 This was reflected by the fourth surface R4, the fifth surface R5, the second optical element B2
の部分を出る。 Leaving the part. このとき、第4面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed on the fourth surface vicinity. そして、第2光学素子B2の部分を出た光束は第6面 The light beam exiting the portion of the second optical element B2 is the sixth surface
R6(CCD 等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 Finally imaged on the R6 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0230】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 [0230] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction.

【0231】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0231] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z + direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z minus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、 Then, the zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2 is narrowed,
第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 Between the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0232】図26、27、28は本実施例の横収差図である。 [0232] Figure 26, 27 and 28 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0233】[実施例10]図29は本発明の実施例1 [0233] [Example 10] Example 1 of FIG. 29 is the invention
0のYZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view of the in YZ plane 0. 本実施例は変倍比約 This embodiment about zoom ratio
1.5 倍の二群ズームレンズの撮像光学系)である。 An image pickup optical system) of 1.5 times of the two-group zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0234】 [0234]

【外11】 [Outside 11]

【0235】 [0235]

【外12】 [Outside 12]

【0236】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面である。 [0236] In this embodiment, the first surface R1 is a stop surface which is the entrance pupil. 反射面である第2面R2と第3面R3は各々その表面鏡の側面を連結して一体となり、第1の光学素子B1を形成している。 The second surface R2 and the third surface R3 is a reflecting surface becomes integral with each connecting the side surfaces of the front surface mirror, forming a first optical element B1. 又反射面である第4面R4と第5 Also a fourth surface R4 are reflecting surfaces 5
面R5は一体の第2の光学素子B2の上に形成している。 Surface R5 is formed on the second optical element B2 integral. 第6面R6は像面である。 Sixth surface R6 denotes an image plane.

【0237】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0237] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1の部分に入る。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the portion of the first optical element B1.
第1光学素子B1では第2面R2、第3面R3で反射し、第1 In the first optical element B1 second surface R2, is reflected by the third surface R3, the first
光学素子B1の部分を出る。 Leaving the portion of the optical element B1. このとき、第3面近傍の中間結像面に1次結像する。 In this case, the primary image on an intermediate image plane of the third surface vicinity.

【0238】次に光束は第2光学素子B2の部分に入る。 [0238] Then, the light beam enters the portion of the second optical element B2.
第2光学素子B2では第4面R4、第5面R5で反射し、第2 In the second optical element B2 fourth surface R4, is reflected by the fifth surface R5, second
光学素子B2の部分を出る。 Leaving the portion of the optical element B2. このとき、第4面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed on the fourth surface vicinity. そして、第2光学素子B2の部分を出た光束は第6面R6(CCD等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 The light beam exiting the portion of the second optical element B2 is finally imaged on the sixth surface R6 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0239】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 [0239] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction.

【0240】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0240] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z + direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z plus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 The narrowed by zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, during the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0241】図30、31、32は本実施例の横収差図である。 [0241] Figure 30, 31 and 32 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0242】[実施例11]図33は本発明の実施例1 [0242] [Example 11] Example 1 of FIG. 33 is the invention
1のYZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view in the YZ plane of 1. 本実施例は変倍比約 This embodiment about zoom ratio
1.5 倍の二群ズームレンズの撮像光学系である。 An image pickup optical system is 1.5 times of the two-group zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0243】 [0243]

【外13】 [Outside 13]

【0244】 [0244]

【外14】 [Outside 14]

【0245】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面である。 [0245] In this embodiment, the first surface R1 is a stop surface which is the entrance pupil. 反射面である第2面R2と第3面R3は第1の光学素子B1の上に形成している。 A second surface R2 is a reflecting surface and the third surface R3 is formed on the first optical element B1. 反射面である第4 The fourth is a reflective surface
面R4と第5面R5は各々その表面鏡の側面を連結して一体となり、第2の光学素子B2を形成している。 Surface R4 and the fifth surface R5 are made integral with each connecting the side surfaces of the front surface mirror, to form a second optical element B2. 又第6面R6 The sixth surface R6
は像面である。 It is the image plane.

【0246】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0246] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1の部分に入る。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the portion of the first optical element B1.
ここでは第2面R2、第3面R3で反射し、第1光学素子B1 This was reflected by the second surface R2, the third surface R3, the first optical element B1
の部分を出る。 Leaving the part. このとき、第3面近傍の中間結像面に1 At this time, on an intermediate image plane of the third surface near 1
次結像する。 To image formation.

【0247】次に光束は第2光学素子B2の部分に入る。 [0247] Then, the light beam enters the portion of the second optical element B2.
ここでは第4面R4、第5面R5で反射し、第2光学素子B2 This was reflected by the fourth surface R4, the fifth surface R5, the second optical element B2
の部分を出る。 Leaving the part. このとき、第4面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed on the fourth surface vicinity. そして、第2光学素子B2の部分を出た光束は第6面 The light beam exiting the portion of the second optical element B2 is the sixth surface
R6(CCD等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 Finally imaged on the R6 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0248】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 [0248] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ同一方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and the same direction.

【0249】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0249] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z minus direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZプラス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z plus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、 Then, the zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2 is narrowed,
第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 Between the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0250】図34、35、36は本実施例の横収差図である。 [0250] Figure 34, 35 and 36 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0251】[実施例12]図37は本発明の実施例1 [0251] [Example 12] FIG 37 is a first embodiment of the present invention
2のYZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view of the inside 2 of the YZ plane. 本実施例は変倍比約 This embodiment about zoom ratio
1.5 倍の二群ズームレンズの撮像光学系である。 An image pickup optical system is 1.5 times of the two-group zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0252】 [0252]

【外15】 [Outside 15]

【0253】 [0253]

【外16】 [Outside 16]

【0254】本実施例において、第1面R1は入射瞳である絞り面である。 [0254] In this embodiment, the first surface R1 is a stop surface which is the entrance pupil. 第2面R2と第3面R3及び第4面R4と第5面R5は夫々第1、第2の光学素子B1,B2 の上に形成した表面鏡である。 A second surface R2 and the third surface R3 and a fourth surface R4 are the fifth surface R5 respectively first, a front surface mirror that is formed on the second optical element B1, B2. 又第6面R6は像面である。 The sixth surface R6 denotes an image plane.

【0255】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0255] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1光学素子B1の部分に入る。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface enters the portion of the first optical element B1.
ここでは第2面R2、第3面R3で反射し、第1光学素子B1 This was reflected by the second surface R2, the third surface R3, the first optical element B1
の部分を出る。 Leaving the part. このとき、第3面近傍の中間結像面に1 At this time, on an intermediate image plane of the third surface near 1
次結像する。 To image formation.

【0256】次に光束は第2光学素子B2の部分に入る。 [0256] Then, the light beam enters the portion of the second optical element B2.
ここでは第4面R4、第5面R5で反射し、第2光学素子B2 This was reflected by the fourth surface R4, the fifth surface R5, the second optical element B2
の部分を出る。 Leaving the part. このとき、第4面近傍に瞳を形成している。 At this time, a pupil is formed on the fourth surface vicinity. そして、第2光学素子B2を射出した光束は第6面R6 The light beam which has exited from the second optical element B2 and a sixth surface R6
(CCD等の撮像媒体の撮像面)上に最終的に結像する。 Finally imaged on (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0257】本実施例では第1光学素子B1は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 [0257] The first optical element B1 in the present embodiment, the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction. 又、第2光学素子B2は、入射する基準軸の方向と射出する基準軸の方向とが平行でかつ逆方向になっている。 The second optical element B2 is the direction of the reference axis of injection and the direction of the reference axis incident is in parallel to and opposite direction.

【0258】次に、各光学素子の移動による変倍作用について説明する。 [0258] Next, a description will be given zooming action by the movement of each optical element. 変倍に際して第1光学素子B1は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The first optical element during zooming B1 is moved in the Z minus direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第2光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z minus direction. 像面である第10面R10 は変倍に際して移動しない。 Tenth surface R10 which is the image plane does not move during zooming. そして、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1光学素子B1と第2光学素子B2との間隔は狭まり、第2光学素子B2と像面R10 との間は広がる。 The narrowed by zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, during the second optical element B2 and the image plane R10 spreads.

【0259】図38、39、40は本実施例の横収差図である。 [0259] Figure 38, 39 and 40 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0260】実施例13〜16は所謂三群ズームレンズの実施例である。 [0260] Examples 13 to 16 are examples of a so-called three-unit zoom lens.

【0261】[実施例13]図41は本発明の実施例1 [0261] [Example 13] Example 1 of FIG. 41 is the invention
3のYZ面内での光学断面図である。 3 is an optical sectional view of the in YZ plane. 本実施例は変倍比約2倍の三群ズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of about 2-fold of a three-group zoom lens. 又、図4 In addition, as shown in FIG. 4
2は本実施例の斜視図である。 2 is a perspective view of this embodiment. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0262】 [0262]

【外17】 [Outside 17]

【0263】 [0263]

【外18】 [Outside 18]

【0264】 [0264]

【外19】 [Outside 19]

【0265】図41において、第1面は入射瞳である絞り面R1であり、第2面R2〜第7面R7、第8面R8〜第13 [0265] In FIG. 41, the first surface is a stop surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2~ seventh surface R7, surface No. 8 R8~ 13
面R13 、第14面R14 〜第19面R19 は各々一体となった第1、第2、第3の光学素子であり、第20面R20 は像面である。 Surface R13, the first is integral each fourteenth surface R14 ~ the nineteenth surface R19, second, a third optical element, twentieth surface R20 is an image plane.

【0266】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0266] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1の光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is incident on the first optical element B1. 第1の光学素子 First optical element
B1内では第2面R2で屈折、第3面R3で反射、第4面R4、 Is in the B1 refracted by the second surface R2, the reflection at the third surface R3, the fourth surface R4,
第5面R5で全反射、第6面R6で反射、第7面R7で屈折し、第1の光学素子B1を射出する。 Totally reflected on the fifth surface R5, reflection at the sixth surface R6, is refracted by the seventh surface R7, it emits a first optical element B1. ここで第2面R2と第4面R4は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Wherein the second surface R2 and the fourth surface R4 also serves as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar.
第5面R5と第7面R7も同様である。 A fifth surface R5 is the same seventh surface R7. また、光束は第4面 In addition, the light beam is the fourth surface
R4と第5面R5の間で中間結像する。 R4 and an intermediate image between the fifth surface R5.

【0267】次に光束は第2の光学素子B2に入射する。 [0267] Then, the light beam enters the second optical element B2.
第2の光学素子B2内では第8面R8で屈折、第9面R9で反射、第10面R10 、第11面R11 で全反射、第12面R1 The in the second optical element B2 refracted by the eighth surface R8, reflected by the ninth surface R9, the tenth surface R10, the total reflection at the eleventh surface R11, the twelfth surface R1
2 で反射、第13面R13 で屈折し、第2の光学素子B2を射出する。 Reflected by 2, then refracted by the thirteenth surface R13, it emits a second optical element B2. ここで第8面R8と第10面R10 は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Here eighth surface R8 and the tenth surface R10 also functions as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar. 第11面R11 と第1 And the eleventh surface R11 first
3面R13 も同様である。 3 surface R13 are also the same. また、光束は第12面近傍で中間結像する。 Further, the light flux forms an intermediate image twelfth surface vicinity.

【0268】次に光束は第3の光学素子B3に入射する。 [0268] Then, the light beam enters the third optical element B3.
第3の光学素子B3内では第14面R14 で屈折、第15面 The inside third optical element B3 refracted by the fourteenth surface R14, fifteenth surface
R15 で反射、第16面R16 、第17面R17 で全反射、第18面R18 で反射、第19面R19 で屈折し、第3の光学素子B3を射出する。 Reflected by R15, 16 surface R16, totally reflected by the seventeenth surface R17, reflected by the eighteenth surface R18, is refracted by the nineteenth surface R19, it emits a third optical element B3. ここで第14面R14 と第16面R16 Here, the fourteenth surface R14 sixteenth surface R16
は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Also it serves as a refracting surface is flush with the total reflection surface. 第17 17th
面R17 と第19面R19 も同様である。 Surface R17 and the nineteenth surface R19 is the same. また、光束は第1 In addition, the light beam is first
6面R16 と第17面R17 の間で中間結像する。 A sixth surface R16 forms an intermediate image between the seventeenth surface R17.

【0269】最後に第3の光学素子B3を射出した光束は最終結像面第20面R20 (CCD等の撮像媒体の撮像面)上に結像する。 [0269] Finally, the light beam emerging from the third optical element B3 is imaged on the twentieth surface R20 final image plane (image pickup surface of an image pickup medium such as CCD).

【0270】次に、変倍動作に伴なう各光学素子の移動について説明する。 [0270] Next, a description will be given of a mobile for accompanying each optical element during zooming operation. 変倍に際して第1の光学素子B1は固定であり動かない。 First optical element during zooming B1 does not move be fixed. 第2の光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZ プラス方向に凸の軌跡で前後移動する。 The second optical element B2 is moved back and forth along a locus convex to the Z plus direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 第3の光学素子B3は広角端から望遠端に向ってZ マイナス方向に移動する。 The third optical element B3 moves toward the telephoto end from the wide-angle end in the Z minus direction. 像面である第20面R20 は変倍に際して移動しない。 Twentieth surface R20 which is the image plane does not move during zooming.

【0271】なお、広角端から望遠端に向っての変倍に際して第1面R1から像面R20 までの全系の光路長は一定である。 [0271] The optical path length of the entire system during the zooming toward the telephoto end from the wide-angle end from the first surface R1 to the image plane R20 is constant.

【0272】本実施例においては3つの光学素子の入射・射出基準軸が夫々平行でしかも同方向である。 [0272] In this embodiment a three incident-exiting reference axis respectively parallel and moreover the same direction of the optical element.

【0273】図43、44、45は本実施例の横収差図である。 [0273] Figure 43, 44 and 45 is a lateral aberration diagram of the present embodiment. 本実施例では図からわかるように各焦点距離においてバランスのとれた収差補正が得られている。 Is balanced aberration correction balance is obtained in each of the focal length as in the present embodiment seen from FIG.

【0274】又、本実施例は像サイズ8x6mm を前提として、光学系の長さ、幅、厚さの寸法が約65.8x37x11.4mm [0274] Furthermore, this embodiment assumes an image size 8x6mm, length of the optical system, width, the dimensions of thickness of about 65.8x37x11.4mm
程度となっている。 And it has a degree. これまでの実施例と同じく、光学系の厚さが小さいこと、及び図42に示すように各反射面を板状のブロックの側面に形成した光学素子として構成できるので、1つの基板上に3つの光学素子をマウントし、そのうちの2つの光学素子を基板面に沿って移動する構成をとれば、全体として薄型のズームレンズを容易に構成することができる。 As with the previous embodiment, the thickness of the optical system is small, and since the respective reflection surfaces as shown in FIG. 42 can be configured as an optical element formed on the side surface of the plate-shaped block, 3 on one substrate one of mounting an optical element, if the two optical elements of which take a structure that moves along the substrate surface, it is possible to easily configure a thin zoom lens as a whole.

【0275】[実施例14]図46は本発明の実施例1 [0275] [Example 14] Example 1 of FIG. 46 the present invention
4のYZ面内での光学断面図である。 An optical sectional view of the in YZ plane 4. 本実施例は変倍比約2倍の三群ズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of about 2-fold of a three-group zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0276】 [0276]

【外20】 [Outside 20]

【0277】 [0277]

【外21】 [Outside 21]

【0278】 [0278]

【外22】 [Outside 22]

【0279】図46において、第1面は入射瞳である絞り面R1であり、第2面R2〜第7面R7、第8面R8〜第13 [0279] In FIG. 46, the first surface is a stop surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2~ seventh surface R7, surface No. 8 R8~ 13
面R13 、第14面R14 〜第18面R18 は各々一体となった第1、第2、第3の光学素子であり、第19面R19 は像面である。 Surface R13, the first is integral each fourteenth surface R14 ~ eighteenth surface R18, the second, a third optical element, the nineteenth surface R19 is an image plane.

【0280】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0280] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1の光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is incident on the first optical element B1. 第1の光学素子 First optical element
B1内では第2面R2で屈折、第3面R3で反射、第4面R4、 Is in the B1 refracted by the second surface R2, the reflection at the third surface R3, the fourth surface R4,
第5面R5で全反射、第6面R6で反射、第7面R7で屈折し、第1の光学素子B1を射出する。 Totally reflected on the fifth surface R5, reflection at the sixth surface R6, is refracted by the seventh surface R7, it emits a first optical element B1. ここで第2面R2と第4面R4は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Wherein the second surface R2 and the fourth surface R4 also serves as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar.
第5面R5と第7面R7も同様である。 A fifth surface R5 is the same seventh surface R7. また、光束は第4面 In addition, the light beam is the fourth surface
R4と第5面R5の間で中間結像する。 R4 and an intermediate image between the fifth surface R5.

【0281】次に光束は第2の光学素子B2に入射する。 [0281] Then, the light beam enters the second optical element B2.
第2の光学素子B2内では第8面R8で屈折、第9面R9で反射、第10面R10 、第11面R11 で全反射、第12面R1 The in the second optical element B2 refracted by the eighth surface R8, reflected by the ninth surface R9, the tenth surface R10, the total reflection at the eleventh surface R11, the twelfth surface R1
2 で反射、第13面R13 で屈折し、第2の光学素子B2を射出する。 Reflected by 2, then refracted by the thirteenth surface R13, it emits a second optical element B2. ここで第8面R8と第10面R10 は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Here eighth surface R8 and the tenth surface R10 also functions as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar. 第11面R11 と第1 And the eleventh surface R11 first
3面R13 も同様である。 3 surface R13 are also the same. また、光束は第12面近傍において中間結像する。 Further, the light flux forms an intermediate image in the twelfth surface vicinity. 又、光束は第2の光学素子B2と第3 Further, the light beam and the second optical element B2 3
の光学素子B3との間で瞳を形成する。 Forming a pupil with the optical element B3 of.

【0282】次に光束は第3の光学素子B3に入射する。 [0282] Then, the light beam enters the third optical element B3.
第3の光学素子B3内では第14面R14 で屈折、第15面 The inside third optical element B3 refracted by the fourteenth surface R14, fifteenth surface
R15 で反射、第16面R16 で全反射、第17面R17 で反射、第18面R18 で屈折し、第3の光学素子B3を射出する。 Reflected by R15, total reflection at the sixteenth surface R16, reflected by the seventeenth surface R17, then refracted by the eighteenth surface R18, it emits a third optical element B3. ここで第14面R14 、第16面R16 第18面R18 は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Here fourteenth surface R14, the 16th surface R16 eighteenth surface R18 also functions as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar.

【0283】最後に第3の光学素子B3を射出した光束は最終結像面第19面R19 (CCD等の撮像媒体の撮像面)上に結像する。 [0283] Finally, the light beam emerging from the third optical element B3 is imaged on the final image plane 19 side R19 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0284】次に、変倍動作に伴なう各光学素子の移動について説明する。 [0284] Next, a description will be given of a mobile for accompanying each optical element during zooming operation. 変倍に際して第1の光学素子B1は固定であり動かない。 First optical element during zooming B1 does not move be fixed. 第2の光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZ プラス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z plus direction. 第3の光学素子B3 The third optical element B3
は広角端から望遠端に向ってZ プラス方向に移動する。 Moves toward the telephoto end from the wide-angle end to the Z plus direction.
像面である第19面は変倍に際して移動しない。 19 surface which is the image plane does not move during zooming.

【0285】ここで、広角端から望遠端に向っての変倍によって第1の光学素子B1と第2の光学素子B2との間隔は広がり、第2の光学素子B2と第3の光学素子B3との間隔は狭まり、第3の光学素子B3と像面R19 との間は広がる。 [0285] Here, the variation of magnification toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2 spread, and the second optical element B2 the third optical element B3 the distance between the narrowing, between the third optical element B3 and the image plane R19 spreads. また、広角端から望遠端に向って第1面R1から像面 Further, the image plane from the first surface R1 toward the telephoto end from the wide-angle end
R19 間での全系の光路長は長くなるよう変化している。 The optical path length of the entire system at between R19 has changed to become longer.

【0286】本実施例においては第1の光学素子B1の入射・射出基準軸は平行で逆方向に向いており、第2、第3の光学素子B2,B3 の入射・射出基準軸は共に平行で同方向である。 [0286] In this embodiment is oriented in opposite directions parallel to the incident-exiting reference axis of the first optical element B1, the second incident-exiting reference axis of the third optical element B2, B3 are both parallel in in the same direction.

【0287】図47、48、49は本実施例の横収差図である。 [0287] Figure 47, 48, 49 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0288】[実施例15]図50は本発明の実施例1 [0288] [Example 15] FIG 50 is a first embodiment of the present invention
5のYZ面内での光学断面図である。 5 is an optical sectional view of the in YZ plane. 本実施例は変倍比約2倍の三群ズームレンズの撮像光学系である。 This embodiment is an image pickup optical system of the zoom ratio of about 2-fold of a three-group zoom lens. 以下にその構成データを記す。 The following is referred to as the configuration data.

【0289】 [0289]

【外23】 [Outside 23]

【0290】 [0290]

【外24】 [Outside 24]

【0291】 [0291]

【外25】 [Outside 25]

【0292】図50において、第1面R1は入射瞳である絞り面、第2面R2〜第6面R6、第7面R7〜第11面R11 [0292] In FIG. 50, the stop surface the first surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2~ sixth surface R6, the seventh surface R7~ eleventh surface R11
、第12面R12 〜第16面R16 は各々一体となった第1、2、3の光学素子、第17面R17 は像面である。 , Twelfth surface R12 ~ 16th surface R16 each first, second and third optical element that integrates, seventeenth surface R17 is an image plane.

【0293】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0293] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、第1面である絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1の光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is a first surface is incident on the first optical element B1.
第1の光学素子B1内では第2面R2で屈折、第3面R3で反射、第4面R4で全反射、第5面R5で反射、第6面R6で屈折し、第1の光学素子B1を射出する。 The in the first optical element B1 refracted by the second surface R2, the reflection at the third surface R3, the total reflection at the fourth surface R4, reflected by the fifth surface R5, then refracted by the sixth surface R6, the first optical element the B1 injection. ここで第2面R2、 Wherein the second surface R2,
第4面R4、第6面R6は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Fourth surface R4, sixth surface R6 also serves as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar. また、第1の光学素子B1は第5面R5近傍に中間結像面を有する。 The first optical element B1 has an intermediate imaging plane near the fifth surface R5.

【0294】次に第1の光学素子B1を射出した光束は第2の光学素子B2に入射する。 [0294] Then the light beam emerging from the first optical element B1 is incident on the second optical element B2. 第2の光学素子B2内では第7面R7で屈折、第8面R8で反射、第9面R9で全反射、第10面R10 で反射、第11面R11 で屈折し、第2の光学素子B2を射出する。 The in the second optical element B2 refracted by the seventh surface R7, reflected by the eighth surface R8, totally reflected by the ninth surface R9, reflected by the tenth surface R10, then refracted by the eleventh surface R11, the second optical element the B2 injection. ここで第7面R7、第9面R9、第11 Here seventh surface R7, the ninth surface R9, 11
面R11 は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 Surface R11 also functions as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar.

【0295】次に第2の光学素子B2を射出した光束は第3の光学素子B3に入射する。 [0295] Then the light beam emerging from the second optical element B2 enters the third optical element B3. 第3の光学素子B3内では第12面R12 で屈折、第13面R13 で反射、第14面R14 The inside third optical element B3 refracted by the twelfth surface R12, reflected by the thirteenth surface R13, the fourteenth surface R14
で全反射、第15面R15 で反射、第16面R16 で屈折し、第3の光学素子B3を射出する。 Total reflection in, reflected by the fifteenth surface R15, then refracted by the sixteenth surface R16, emits a third optical element B3. ここで第12面R12 Here twelfth surface R12
、第14面R14 、第16面R16 は同一面であり屈折面と全反射面を兼ねている。 , Fourteenth surface R14, the 16th surface R16 also functions as a refracting surface and a total reflection surface are coplanar.

【0296】最後に第3の光学素子B3を射出した光束は最終結像面第17面R17 (CCD等の撮像媒体の撮像面)上に結像する。 [0296] Finally, the light beam emerging from the third optical element B3 is imaged on the final image plane seventeenth surface R17 (imaging surface of the imaging medium such as a CCD).

【0297】次に、変倍動作に伴なう各光学素子の移動について説明する。 [0297] Next, a description will be given of a mobile for accompanying each optical element during zooming operation. 変倍に際して第1の光学素子B1は固定であり、動かない。 First optical element during zooming B1 is fixed and does not move. 第2の光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZ プラス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z plus direction. 第3の光学素子 Third optical element
B3も広角端から望遠端に向ってZ プラス方向に移動する。 B3 is also moved in the Z + direction toward the telephoto end from the wide-angle end. 像面である第17面は変倍に際して移動しない。 Seventeenth surface which is the image plane does not move during zooming.

【0298】ここで、広角端から望遠端への変倍によって第1の光学素子B1と第2の光学素子B2との間隔は狭まり、第2の光学素子B2と第3の光学素子B3との間隔は狭まり、第3の光学素子B3と像面との間は広がる。 [0298] Here, narrowing the zooming from the wide-angle end to the telephoto end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, and the second optical element B2 and the third optical element B3 interval narrows, between the third optical element B3 and the image plane expands. また、 Also,
広角端から望遠端に向って第1面R1から像面R17 間での全系の光路長は短くなるよう変化している。 The optical path length of the entire system between the image plane R17 from the first surface R1 toward the wide-angle end to the telephoto end has changed to be shortened.

【0299】本実施例においては3つの光学素子の入射・射出基準軸が夫々平行でしかも逆方向に向いている。 [0299] incident-exiting reference axis of the three optical elements in the present embodiment is directed to the respective parallel, yet opposite direction.

【0300】図51、52、53は本実施例の横収差図である。 [0300] Figure 51, 52 and 53 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0301】[実施例16]図54は本発明の実施例1 [0301] [Example 16] Example 1 of FIG. 54 is the invention
6のYZ面内での光学断面図である。 6 is an optical sectional view of the in YZ plane. 本実施例は変倍比約 This embodiment about zoom ratio
2.9 倍の三群ズームレンズの撮像光学系である。 An image pickup optical system of 2.9 times of the three-group zoom lens. その構成データを以下に記す。 Its configuration data described below.

【0302】 [0302]

【外26】 [Outside 26]

【0303】 [0303]

【外27】 [Outside 27]

【0304】 [0304]

【外28】 [Outside 28]

【0305】 [0305]

【外29】 [Outside 29]

【0306】図54において、第1面は入射瞳である絞り面R1であり、第2面R2〜第8面R8、第9面R9〜第15 [0306] In FIG. 54, the first surface is a stop surface R1 is the entrance pupil, a second surface R2~ eighth surface R8, ninth surface R9~ 15
面R15 、第16面R16 〜第22面R22 は各々一体となった第1、第2、第3の光学素子であり、第23面R23 は像面である。 Surface R15, the first is integral each sixteenth surface R16 ~ 22 surface R22, second, a third optical element, the surface R23 is an image plane.

【0307】以下、物体位置を無限遠としたときの結像作用について述べる。 [0307] Hereinafter will be described image forming operation for an object lying at infinity. まず、絞り(入射瞳)R1を通過した光束は第1の光学素子B1に入射する。 First, a light beam passing through the aperture (entrance pupil) R1 is incident on the first optical element B1. 第1の光学素子 First optical element
B1内では第2面R2で屈折、第3面R3、第4面R4、第5面 Is in the B1 refracted by the second surface R2, the third surface R3, the fourth surface R4, the fifth surface
R5、第6面R6、第7面R7で反射、第8面R8で屈折し、第1の光学素子B1を射出する。 R5, a sixth surface R6, reflected by the seventh surface R7, refracted by the eighth surface R8, for emitting a first optical element B1. ここで、光束は第4面R4近傍に中間結像する。 Here, the light beam is an intermediate image in the vicinity of the fourth surface R4. 更に、第1の光学素子B1と第2の光学素子B2との間に2次結像する。 Further, 2 to image formation between the first optical element B1 and the second optical element B2.

【0308】次に光束は第2の光学素子B2に入射する。 [0308] Then, the light beam enters the second optical element B2.
第2の光学素子B2内では第9面R9で屈折、第11面R11 The in the second optical element B2 refracted by the ninth surface R9, eleventh surface R11
、第12面R12 、第13面R13 、第14面R14 で反射、第15面R15 で屈折し、第2の光学素子B2を射出する。 , Twelfth surface R12, the thirteenth surface R13, reflected by the fourteenth surface R14, then refracted by the fifteenth surface R15, emits a second optical element B2. ここで光束は第12面R12 と第13面R13 の間に中間結像面を有する。 Here the light beam has an intermediate imaging plane between the twelfth surface R12 and the thirteenth surface R13. さらに光束は第15面R15 近傍に瞳を形成している。 Further the light beam forms a pupil near the fifteenth surface R15.

【0309】次に第2の光学素子B2を射出した光束は第3の光学素子B3に入射する。 [0309] Then the light beam emerging from the second optical element B2 enters the third optical element B3. 第3の光学素子B3内では第16面R16 で屈折、第17面R17 、第18面R18 、第1 The inside third optical element B3 refracted by the sixteenth surface R16, the seventeenth surface R17, the eighteenth surface R18, the first
9面R19 、第20面R20 、第21面R21 で反射、第22 Ninth surface R19, the 20th surface R20, reflected by the 21 surface R21, 22
面R22 で屈折し、第3の光学素子B3を射出する。 Refracts at the surface R22, it emits a third optical element B3. ここで、光束は第18面R18 近傍に中間結像する。 Here, the light beam is an intermediate image in the vicinity of the eighteenth surface R18.

【0310】最後に第3の光学素子B3を射出した光束は最終結像面である第23面R23 (CCD等の撮像媒体の撮像面)上に結像する。 [0310] Finally, the light beam emerging from the third optical element B3 is imaged on the first surface R23 is a final image plane (image pickup surface of an image pickup medium such as CCD).

【0311】次に、変倍動作に伴う各光学素子の移動について説明する。 [0311] Next, a description will be given movement of each optical element caused by zooming operation. 変倍に際して第1の光学素子B1は固定であり、動かない。 First optical element during zooming B1 is fixed and does not move. 第2の光学素子B2は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 The second optical element B2 toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z minus direction. 第3の光学素子 Third optical element
B3は広角端から望遠端に向ってZマイナス方向に移動する。 B3 is toward the telephoto end from the wide-angle end moves in the Z minus direction. 像面である第20面R20 は変倍に際して移動しない。 Twentieth surface R20 which is the image plane does not move during zooming.

【0312】ここで、広角端から望遠端に向っての変倍により第1の光学素子B1と第2の光学素子B2との間隔は狭まり、第2の光学素子B2と第3の光学素子B3との間隔は広がり、第3の光学素子B3と像面R23 との間は広がる。 [0312] Here, narrowing the zooming toward the telephoto end from the wide-angle end and the first optical element B1 is the distance between the second optical element B2, and the second optical element B2 the third optical element B3 the distance between the spread is between the third optical element B3 and the image plane R23 spreads. また、広角端から望遠端に向って第1面R1から像面 Further, the image plane from the first surface R1 toward the telephoto end from the wide-angle end
R23 間での全系の光路長は長くなるよう変化している。 The optical path length of the entire system at between R23 has changed to become longer.

【0313】本実施例においては3つの光学素子の入射・射出基準軸は夫々平行でしかも逆方向を向いている。 [0313] incident-exiting reference axis of the three optical elements in this embodiment are oriented in opposite directions yet a respective parallel.

【0314】図55、56、57は本実施例の横収差図である。 [0314] Figure 55, 56 and 57 is a lateral aberration diagram of the present embodiment.

【0315】又、本発明においては実施例5〜8及び実施例13〜16を構成している透明体の表面に2つの屈折面と複数の反射面を形成した光学素子と、実施例9〜 [0315] Further, an optical element formed of two refracting surfaces and a plurality of reflecting surfaces on the surface of the transparent body constituting the Examples 5-8 and Examples 13 to 16 In the present invention, examples 9
12を構成しているような表面反射鏡より成る複数の反射面を一体的に形成した光学素子とを複数用いて、そのうちの少なくとも2つの光学素子の相対的位置を変化させることによりズーミングを行う反射型のズーム光学系も構成することが出来る。 12 a plurality of reflecting surfaces made of surface reflection mirror such as that constituted by using a plurality of the optical elements are integrally formed, zooming by changing the relative position of at least two optical elements of which reflection type zoom optical system can also be configured. その場合も反射ミラーの配置精度(組立精度)を緩やかにする等の効果が得られる。 In that case the effect of such moderating placement accuracy of the reflection mirror (assembly accuracy) is obtained.

【0316】以上の各実施例のうち、実施例1〜8及び実施例13〜16はすべて薄い板状のブロックの側面に2つの屈折面及び複数の曲面、平面等の反射面を形成した光学素子を有し、そのうちの2つの光学素子を像面に対して相対的に移動することにより変倍を行っている。 [0316] or more of each of the examples, Examples 1-8 and Examples 13 to 16 two refracting surfaces and a plurality of curved surfaces on the sides of all thin plate-shaped block, optical forming a reflecting surface of the plane such as has elements, it is carried out zooming by relatively moving two optical elements of which relative to the image surface.

【0317】そしてすべての実施例において、光学素子上に形成した曲面反射面はすべて偏心した曲面反射面であり、それらはすべて一平面(YZ)内で偏心している。 [0317] Then, in all examples, a curved reflecting surface which is eccentric all curved reflecting surfaces formed on the optical element, they are all eccentrically in a plane (YZ). そして2つの光学素子がYZ平面に平行に一方向に移動することにより変倍を行っている。 Then is performed magnification by two optical elements is translated in one direction to the YZ plane.

【0318】本発明によれば、光学系を薄型の光学素子でもって構成でき、又ズームの構造として1つの平面上を移動する構造が採れるので薄型のズームレンズを容易に構成することが出来る。 According to [0318] the present invention, it can be configured with the optical system at thin optical element, and since the structure that moves on one plane the structure of the zoom can be taken may be configured to facilitate a thin zoom lens.

【0319】更に、各光学素子から射出する基準軸の方向を入射基準軸の方向に対して同方向とも又逆方向にも容易に設定できるので、光学系の全体の形状を設定する自由度が極めて大きく、従って、カメラの形態に大きい自由度を与える。 [0319] Further, it is possible easily set to also reverse both the same direction relative to the direction of the incident reference axis direction of the reference axis emerging from the optical elements, the freedom to set the overall shape of the optical system very large, thus providing a large degree of freedom in the form of a camera.

【0320】そしていずれも各焦点距離において、バランスの良い収差補正が得られている。 [0320] Any and each focal length, a good aberration correction balance is obtained.

【0321】又、本発明においては、前記の実施例13 [0321] In the present invention, the above examples 13
〜16等のように変倍に際して固定の光学素子(第1光学素子B1)の入射基準軸を変倍時に移動する光学素子の移動平面に対して任意角度傾けて配置することによりカメラの形態に一層の自由度を増すことが出来る。 The camera mode by placing inclined arbitrary angle with respect to the movement plane of the optical element that moves during zooming the entering reference axis to 16 such as a fixed optical element during zooming as (first optical element B1) it is possible to increase the more degrees of freedom.

【0322】図58は変倍時に移動しない光学素子(第1光学素子B1) の入射基準軸を変倍時に移動する第2、 [0322] Figure 58 is a second to move the entering reference axis of the optical element that does not move during zooming (first optical element B1) during zooming,
第3光学素子の移動平面に対して任意角度傾けた光学系の斜視図である。 It is a perspective view of an arbitrary angle inclined by an optical system with respect to the movement plane of the third optical element. 同図において、B1は変倍時に移動しない第1の光学素子であり、所謂撮影光学系の前玉に相当する。 In the figure, B1 is the first optical element that does not move during zooming, corresponding to front lens of a so-called photographing optical system. B2、B3は夫々変倍時に移動する第2、第3の光学素子であり、第2の光学素子B2は所謂バリエーター、第3の光学素子B3はコンペンセーターに相当している。 B2, B3 and the second to move at each magnification, a third optical element, the second optical element B2 is a so-called variator, and the third optical element B3 corresponds to a compensator.

【0323】そして第2,第3の光学素子B2、B3は図5 [0323] The second, the third optical element B2, B3 5
8のYZ平面上を移動して変倍を行う。 Perform zooming by moving the top 8 of the YZ plane. 又、第2,第3の光学素子B2、B3内の全ての基準軸はYZ平面上に存在している。 Also, all of the reference axis of the second, the third optical element B2, B3 are present on the YZ plane.

【0324】変倍時に移動する第2、第3の光学素子B [0324] The second moving during zooming, a third optical element B
2、B3は上記の理由によりYZ平面と基準軸を含む平面を傾けることが出来ない。 2, B3 can not tilt the plane including the YZ plane and the reference axis for the above reasons. しかし変倍に際して固定の第1 But first it fixed during zooming
の光学素子B1はその内の基準軸の一部(A 1,2 〜A 16 )が前記基準軸平面内に存在しなければならないが、基準軸のその他の部分(A 0 ,A 11 )は基準軸平面(移動平面) The optical element B1 is part of the reference axis of which the (A 1,2 ~A 1, 6) but must be present in the reference axis in the plane, the other portion of the reference axis (A 0, A 1 , 1) the reference axis plane (movement plane)
内である必要は無い。 A need not be inside.

【0325】即ち、本実施例においては、反射面R 1,2を設けてX 軸方向から入射する基準軸A 0の方向を第1の光学素子B1内のこの面R 1,2によってZ 軸方向に偏向している。 [0325] That is, in this embodiment, Z-axis by the surface R 1, 2 in the direction of the reference axis A 0 which enters the reflective surface R 1, 2 from the X-axis direction is provided within the first optical element B1 It is deflected in the direction.

【0326】このように反射面R 1,2を設けることにより撮影光学系に入射する光束の方向を自由に設定することができ、カメラの形態に一層の自由度を増すことが出来る。 [0326] Thus reflecting surface R 1, 2 can be freely set the direction of a light beam incident on the imaging optical system by providing a can be increased to further freedom in the form of a camera.

【0327】なお、上記の実施例はすべて第1面を絞りとしていたが、光学系の構成によっては絞りを光学素子と光学素子の間に設置することもできる。 [0327] The above examples all had a stop of the first surface, may be installed throttle depending on the configuration of the optical system between the optical element and the optical element. しかし、その際には該絞りより物体側の光学素子によって形成される入射瞳は、物体からの光束が最初に入射する光学素子の物体側より数えて第1の反射面より物体側に形成すれば絞りを第1面に設定する場合と殆ど等価になるので上記で説明した実施例と同じ効果が得られる。 However, the entrance pupil formed by the optical elements of the narrowed Riyori object side when the be formed on the object side of the first reflecting surface counting from the object side of the optical element light flux incident first from the object the same effect as the embodiment described above is obtained since almost equivalent to the case of setting the aperture on the first surface if.

【0328】 [0328]

【発明の効果】本発明は以上のように各要素を設定することにより、ミラー光学系全体の小型化が可能で、又ミラー光学系にありがちな反射ミラーの配置精度(組立精度)を緩やかにすることができる光学系及びそれを用いた撮像装置の提供を目的とする。 By the present invention is to set each element as described above, a mirror optical system overall miniaturization, and there tend placement accuracy of the reflection mirror to mirror optical system (assembly accuracy) loosely and to provide an optical system and an imaging apparatus using the same can be.

【0329】また、絞りを最も物体側に配置し、且つ該光学系の中で物体像を少なくとも1回結像させる構成とすることにより、光学系の有効径の縮小化を図ること、 [0329] Further, disposed on the most object side of the diaphragm, and by at least 1 Kaiyui configured to image an object image in the optical system, to achieve reduction in the effective diameter of the optical system,
そして該光学素子を構成する複数の反射面に適切な屈折力を与え、各光学素子を構成する反射面を偏心配置することにより、光路を所望の形状に屈曲し、所定方向の全長の短縮化を図った光学系及びそれを用いた撮像装置を達成することができる。 And provide adequate power to the plurality of reflecting surfaces constituting the optical element, by decentered reflecting surfaces constituting each optical element, an optical path is bent into a desired shape, shortening of the overall length of the predetermined direction it is possible to achieve optical system and an imaging apparatus using the tried to.

【0330】この他本発明によれば、 (ア−1) 曲率を有する複数の反射面を一体に形成した光学素子を複数個有する光学系において、該複数の光学素子の相対的位置を変化させ、光学系の変倍(ズーミング)及びフォーカシングを行う構成とすることにより、変倍時に移動する反射面がユニット化されている為に、従来のミラー光学系における変倍動作に比して、最も精度が要求される各反射面の相対的な位置精度を保証することが出来るので、変倍に伴なう光学性能の劣化を防ぐことが出来る。 [0330] According to the another present invention, in an optical system having a plurality of optical elements formed integrally a plurality of reflecting surfaces having a (a-1) of curvature, changing the relative position of the optical element of the plurality of by configuring to perform variable magnification (zooming) and a focusing optical system, for reflecting surface that moves during zooming are unitized, than the zooming operation in the conventional mirror optical system, most since it is possible to ensure the relative positional accuracy of each reflecting surface accuracy is required, it is possible to prevent deterioration of the accompanying optical performance scaling. (ア−2) 反射面が一体の上に形成された光学素子を用いる為に、光学素子自体が鏡筒の役目を果たすので、 To (A -2) reflecting surface using an optical element formed on the integral, since the optical element itself serves as a lens barrel,
従来の鏡筒に比べて著しく簡単なマウント部材で済む。 It requires only remarkably simple mounting member as compared with the conventional lens barrel. (ア−3) 屈折レンズ系に比して、各光学素子を曲率を有する複数の面が一体的に形成されたレンズユニットとしている為に、撮影系全体の部品点数を少なくすることが出来る。 (A-3) as compared with the refractive lens system, since a plurality of surfaces having a curvature of each optical element is a lens unit which is formed integrally, it is possible to reduce the imaging system as a whole the number of parts. 従って部品点数の点から撮影系の低コスト化が達成出来る。 Thus the cost of the imaging system in terms of the number of parts can be achieved.

【0331】更に、撮影系全体の部品点数を少なくすることが出来るため、部品の取り付けによる累積誤差を少なくし、光学性能の劣化を防ぐことが出来る。 [0331] Further, since it is possible to reduce the imaging system as a whole the number of parts to reduce the accumulated errors due to mounting of components, it is possible to prevent deterioration of the optical performance. (ア−4) 光学素子上の各反射面を適切な位置に偏心配置することにより、光学系内の光路を所望の形状に屈曲し、光学系の全長方向の短縮化を達成できる。 By eccentrically arranging the reflecting surfaces of the (A -4) optical element to a suitable position, the optical path of the optical system is bent into a desired shape can be achieved to shorten the overall length direction of the optical system. (ア−5) 変倍に際して固定の光学素子を設けることにより、基準軸の一部を基準軸の殆どを含む平面に対して任意角度傾けることができ、カメラの形態に自由度を増すことが出来る。 By providing the optical elements fixed upon (A -5) zooming, can be tilted any angle portion of the reference axis with respect to a plane including most of the reference axis, it is possible to increase the degree of freedom in the form of a camera can. (ア−6) 多数回の結像を繰り返して物体像を伝達して行く構成を採ることにより、各面の光線有効径を小さく抑え、撮影光学系全体のコンパクト化を達成している。 By adopting the structure to continue to transmit the object image by repeating (A -6) multiple imaging, suppressed the effective ray diameter of each surface, it has achieved compactness of the entire imaging optical system. (ア−7) 中間結像面の結像サイズを撮像素子面サイズに比して比較的小さく設定することにより、物体像の伝達に際して各面の光線有効径を小さく抑えることができる。 (A -7) by setting a relatively smaller than the image formation size of an intermediate image plane on the image sensor surface size, it is possible to reduce the effective ray diameter of each surface upon transfer of the object image. (ア−8) 相対的位置を変化させる2つの光学素子中の基準軸をはじめ、殆どの基準軸を含む平面と平行に光学素子が移動する平面を設定することにより、光学素子が変倍に際して移動しても、基準軸を含む平面と各光学素子が移動する平面との平行度が容易に保たれる。 By setting the plane (A -8) including the reference axis in the two optical element for changing the relative position, which is parallel to the optical element and a plane including most of the reference axis to move the optical element during zooming also move, parallelism between the plane of plane and the optical element including the reference axis is moved can be easily maintained. 従って、変倍に際して移動する光学素子の移動平面と基準軸を含む平面との傾きによって生じる偏心収差の発生を除去している。 Therefore, to remove the occurrence of decentering aberration caused by the inclination of the plane containing the movement plane and the reference axis of the optical element that moves during zooming. (ア−9) 変倍時における各光学素子の移動は一平面上にて行われるので、移動方向に垂直な方向の平行偏心は容易に防ぐことができる。 Since the movement of each optical element in (A -9) during zooming is performed in one plane, parallel decentering in the direction perpendicular to the moving direction it can be easily prevented. 又、移動平面に垂直な面内の回転は原理的に除去できる。 Further, the rotation of the plane perpendicular to the movement plane can be theoretically eliminated. (ア−10) 各光学素子は一平面上に配置されているので、各光学素子を一方方向から組み込むことができ、 Since (A -10) each of the optical elements are arranged on one plane, it is possible to incorporate the optical elements other hand in the direction,
組み立てが容易となり、組み立てコストを低減することができる。 Assembly is facilitated, it is possible to reduce the assembly cost. (ア−11) 光学系に配置される絞りを光学系の物体側に配置する、若しくは入射瞳を物体からの光束が最初に入射する光学素子の物体側から数えて第1の反射面より物体側に形成することにより、光学系を広画角化してもレンズ径が大きくならないズームレンズを達成することができる。 Object from the (A -11) placing a diaphragm disposed in the optical system on the object side of the optical system, or the first reflective surface counted from the object side of the optical element of the entrance pupil light beam from an object is first incident by forming the side, it is possible to achieve a zoom lens that does not lens diameter is greater by wide angle of view of the optical system. 等の少なくとも1つの効果を有した光学系及びそれを用いた撮像装置を達成することができる。 An optical system and an imaging apparatus using the same having at least one effect equal can be achieved.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明の実施例における座標系の説明図 Illustration of the coordinate system in the embodiment of the present invention; FIG

【図2】 本発明の実施例1の要部概略図 [2] main part schematic diagram of Embodiment 1 of the present invention

【図3】 実施例1の変倍動作を説明する為の説明図 Figure 3 is an explanatory diagram for explaining the zooming operation Example 1

【図4】 本発明の実施例2の要部概略図 Schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention; FIG

【図5】 本発明の実施例3の要部概略図 [5] schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the present invention

【図6】 実施例3の変倍動作を説明する為の説明図 Figure 6 is an explanatory diagram for explaining the zooming operation of the embodiment 3

【図7】 本発明の実施例4の要部概略図 7 schematic view of the essential portions of Embodiment 4 of the present invention

【図8】 実施例4の変倍動作を説明する為の説明図 Figure 8 is an explanatory diagram for explaining the zooming operation of the embodiment 4

【図9】 本発明の実施例5のYZ面内での光学断面図 [9] The optical cross-sectional view in the YZ plane of the fifth embodiment of the present invention

【図10】 実施例5の横収差図(広角端) [10] transverse aberration diagram of Example 5 (wide angle end)

【図11】 実施例5の横収差図(中間位置) [11] transverse aberration diagram of Example 5 (intermediate position)

【図12】 実施例5の横収差図(望遠端) [12] lateral aberration diagram of Example 5 (telephoto end)

【図13】 本発明の実施例6のYZ面内での光学断面図 [13] The optical cross-sectional view in the YZ plane of the sixth embodiment of the present invention

【図14】 実施例6の横収差図(広角端) [14] lateral aberration diagram of Example 6 (wide angle end)

【図15】 実施例6の横収差図(中間位置) [15] lateral aberration diagram of Example 6 (intermediate position)

【図16】 実施例6の横収差図(望遠端) [16] lateral aberration diagram of Example 6 (telephoto end)

【図17】 本発明の実施例7のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 7 in Figure 17 the present invention

【図18】 実施例7の横収差図(広角端) [18] lateral aberration diagram of Example 7 (wide angle end)

【図19】 実施例7の横収差図(中間位置) [19] lateral aberration diagram of Example 7 (intermediate position)

【図20】 実施例7の横収差図(望遠端) [Figure 20] lateral aberration diagram of Example 7 (telephoto end)

【図21】 本発明の実施例8のYZ面内での光学断面図 [21] The optical cross-sectional view in the YZ plane of the eighth embodiment of the present invention

【図22】 実施例8の横収差図(広角端) [Figure 22] lateral aberration diagram of Example 8 (wide angle end)

【図23】 実施例8の横収差図(中間位置) [Figure 23] lateral aberration diagram of Example 8 (intermediate position)

【図24】 実施例8の横収差図(望遠端) [Figure 24] lateral aberration diagram of Example 8 (telephoto end)

【図25】 本発明の実施例9のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the in YZ plane in Example 9 of FIG. 25 the present invention

【図26】 実施例9の横収差図(広角端) [Figure 26] lateral aberration diagram of Example 9 (wide angle end)

【図27】 実施例9の横収差図(中間位置) [Figure 27] lateral aberration diagram of Example 9 (middle position)

【図28】 実施例9の横収差図(望遠端) [Figure 28] lateral aberration diagram of Example 9 (telephoto end)

【図29】 本発明の実施例10のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 10 of Figure 29 the present invention

【図30】 実施例10の横収差図(広角端) [Figure 30] lateral aberration diagram of Example 10 (wide angle end)

【図31】 実施例10の横収差図(中間位置) [Figure 31] lateral aberration diagram of Example 10 (intermediate position)

【図32】 実施例10の横収差図(望遠端) [Figure 32] lateral aberration diagram of Example 10 (telephoto end)

【図33】 本発明の実施例11のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 11 of Figure 33 the present invention

【図34】 実施例11の横収差図(広角端) [Figure 34] lateral aberration diagram of Example 11 (wide angle end)

【図35】 実施例11の横収差図(中間位置) [Figure 35] lateral aberration diagram of Example 11 (intermediate position)

【図36】 実施例11の横収差図(望遠端) [Figure 36] lateral aberration diagram of Example 11 (telephoto end)

【図37】 本発明の実施例12のYZ面内での光学断面図 [Figure 37] The optical cross-sectional view in the YZ plane of the embodiment 12 of the present invention

【図38】 実施例12の横収差図(広角端) [Figure 38] lateral aberration diagram of Example 12 (wide angle end)

【図39】 実施例12の横収差図(中間位置) [Figure 39] lateral aberration diagram of Example 12 (intermediate position)

【図40】 実施例12の横収差図(望遠端) [Figure 40] lateral aberration diagram of Example 12 (telephoto end)

【図41】 本発明の実施例13のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 13 of Figure 41 the present invention

【図42】 実施例13の斜視図 Figure 42 is a perspective view of an embodiment 13

【図43】 実施例13の横収差図(広角端) [Figure 43] lateral aberration diagram of Example 13 (wide angle end)

【図44】 実施例13の横収差図(中間位置) [Figure 44] lateral aberration diagram of Example 13 (intermediate position)

【図45】 実施例13の横収差図(望遠端) [Figure 45] lateral aberration diagram of Example 13 (telephoto end)

【図46】 本発明の実施例14のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 14 of Figure 46 the present invention

【図47】 実施例14の横収差図(広角端) [Figure 47] lateral aberration diagram of Example 14 (wide angle end)

【図48】 実施例14の横収差図(中間位置) [Figure 48] lateral aberration diagram of Example 14 (intermediate position)

【図49】 実施例14の横収差図(望遠端) [Figure 49] lateral aberration diagram of Example 14 (telephoto end)

【図50】 本発明の実施例15のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 15 of Figure 50 the present invention

【図51】 実施例15の横収差図(広角端) [Figure 51] lateral aberration diagram of Example 15 (wide angle end)

【図52】 実施例15の横収差図(中間位置) [Figure 52] lateral aberration diagram of Example 15 (intermediate position)

【図53】 実施例15の横収差図(望遠端) [Figure 53] lateral aberration diagram of Example 15 (telephoto end)

【図54】 本発明の実施例16のYZ面内での光学断面図 Optical sectional view of the the YZ plane of Example 16 in FIG. 54 the present invention

【図55】 実施例16の横収差図(広角端) [Figure 55] lateral aberration diagram of Example 16 (wide angle end)

【図56】 実施例16の横収差図(中間位置) [Figure 56] lateral aberration diagram of Example 16 (intermediate position)

【図57】 実施例16の横収差図(望遠端) [Figure 57] lateral aberration diagram of Example 16 (telephoto end)

【図58】 三群ズームレンズにおいて入射基準軸をYZ [Figure 58] YZ incident reference axis in the three-group zoom lens
平面に対して任意角度傾けた光学系の斜視図 Perspective view of the optical system is tilted any angle relative to the plane

【図59】 カセグレン式反射望遠鏡の基本構成図 FIG. 59 is a basic block diagram of a Cassegrain reflecting telescope

【図60】 ミラー光学系における、主光線を光軸から離しケラレを防止する第一の方法の説明図 In FIG. 60 mirror optical system, illustrating a first method of preventing vignetting away principal ray from the optical axis

【図61】 ミラー光学系における、主光線を光軸から離しケラレを防止する第二の方法の説明図 In FIG. 61 mirror optical system, illustrating the second method of preventing vignetting away principal ray from the optical axis

【図62】 従来の反射ミラーを用いたズーム光学系の概略図 Figure 62 is a schematic view of a zoom optical system using a conventional reflective mirror

【図63】 プリズム反射面に曲率を持った観察光学系の概略図 Figure 63 is a schematic diagram of an observation optical system having a curvature in the prism reflecting surface

【図64】 他のプリズム反射面に曲率を持った観察光学系の概略図 Figure 64 is a schematic diagram of an observation optical system having a curvature in other prism reflecting surface

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

Ri,R m,n面 Bi 第i の光学素子 Di 基準軸に沿った面間隔 Ndi 屈折率 νdi アッベ数 A i,j基準軸 B L =R1 絞り P 最終像面 Ni 中間結像 Ri, R m, n surface Bi i-th optical element Di reference surface distance Ndi refractive index along the axis νdi Abbe number A i for, j reference axis B L = R1 stop P final image plane Ni intermediate image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 研一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 難波 則広 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 猿渡 浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 秋山 健志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−180810(JP,A) 特開 平2−297516(JP,A) 特開 平5−12704(JP,A) 特開 平6−139612(JP,A) 特開 平7−36959(JP,A) 特開 平7−5364(JP,A) 米国特許5063586(US,A) 米国特許3674334(US,A) 米国特許4775217(US,A) 米国特許4812030(US,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Kenichi Kimura Ota-ku, Tokyo Shimomaruko 3-chome No. 30 No. 2 Canon within Co., Ltd. (72) inventor Namba Sokuhiro Ota-ku, Tokyo Shimomaruko 3-chome No. 30 No. 2 Canon within Co., Ltd. (72) inventor Hiroshi Saruwatari Ota-ku, Tokyo Shimomaruko 3-chome No. 30 No. 2 Canon within Co., Ltd. (72) inventor Akiyama, Takeshi Ota-ku, Tokyo Shimomaruko 3-chome No. 30 No. 2 Canon within Co., Ltd. ( 56) references Patent Rights 3-180810 (JP, A) Patent Rights 2-297516 (JP, A) Patent Rights 5-12704 (JP, A) Patent Rights 6-139612 (JP, A) JP Rights 7-36959 (JP, A) Patent Rights 7-5364 (JP, A) U.S. Patent 5063586 (US, A) U.S. Patent 3674334 (US, A) U.S. Patent 4775217 (US, A) U.S. Patent 4812030 (US, A) 国特許4993818(US,A) 米国特許5144476(US,A) 国際公開94/12905(WO,A1) Water E. Country patent 4993818 (US, A) United States Patent 5144476 (US, A) WO 94/12905 (WO, A1) Water E. Woehl,An all−reflective zoo m optical system f or the infrared,Op tical Engineering, Vol. Woehl, An all-reflective zoo m optical system f or the infrared, Op tical Engineering, Vol. 20,No. 20, No. 3,p. 3, p. 450−459 (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04 450-459 (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 像面の中心と、絞り又は入射瞳又は射出 And the center of claim 1] image plane, stop or the entrance pupil or the exit
    瞳又は光学系の第1面の中心若しくは最終面の中心のい There the center of or last surface of the first surface of the pupil or the optical system
    ずれかを通る光線の経路を基準軸とするとき、基準軸に対して傾いた複数の曲面反射面を有し、且つ該複数の曲<br/>面反射面が一対の対称な面を定める対称面が1つしかな When the reference axis the path of light rays through the Zureka has a plurality of curved reflecting surfaces inclined with respect to the reference axis, and the plurality of songs <br/> plane reflective surface defines a pair of symmetrical surfaces plane of symmetry it is only one
    非球面である光学素子を含んだ少なくとも2個の光学 At least two optical including the optical element is a have aspherical
    素子を備えた光学系であって、前記複数の曲面反射面の An optical system provided with a device, of the plurality of curved reflecting surfaces
    うち、物体からの光束の進行順で最も物体側にある曲面反射面の物体側に入射瞳を設けると共に、該少なくとも Of, Rutotomoni provided an entrance pupil on the object side of the curved reflecting surface on the most object side in the order of progress of the light beam from an object, said at least
    2個の光学素子の相対的な位置を変化させてズーミング Relative position changing the by zooming the two optical elements
    を行なうことを特徴とする光学系。 Optical system and performing.
  2. 【請求項2】 前記複数の曲面反射面はそれぞれ、各曲 Wherein each of said plurality of curved reflecting surfaces, each song
    面反射面と基準軸との交点を原点としたローカル座標系 Local coordinate system of the intersection between the surface reflection surface and the reference axis with the origin
    xyzを用い、a,b,tを面形状を表わす係数とした used xyz, and a coefficient representing a, b, the surface shape of the t
    とき 、 A=(a+b)・(y 2・cos 2 t+x 2 ) B=2a・b・cos t〔1+[(b−a)・y・sin t/(2a・b)] +[1+[(b−a)・y・sin t/(a・b)]−[y 2 /(a・b)]−[4a・b・cos 2 t+(a+b) 2 sin 2 t]x 2 /(4a 2 b 2 cos 2 t) ] 1/2 〕 として z=A/B+C 02 y 2 +C 20 x 2 +C 03 y 3 +C 21 x 2 y+C 04 y 4 +C 22 x 2 y 2 +C 40 x 4により規定されたものであることを特徴とする請求項1 When, A = (a + b) · (y 2 · cos 2 t + x 2) B = 2a · b · cos t [1 + [(b-a) · y · sin t / (2a · b)] + [1 + [( b-a) · y · sin t / (a · b)] - [y 2 / (a · b)] - [4a · b · cos 2 t + (a + b) 2 sin 2 t] x 2 / (4a 2 b 2 cos 2 t)] defined by z = A / B + C 02 y 2 + C 20 x 2 + C 03 y 3 + C 21 x 2 y + C 04 y 4 + C 22 x 2 y 2 + C 40 x 4 1/2] claim 1, characterized in that
    光学系。 Optical system.
  3. 【請求項3】 前記複数の曲面反射面を有する光学素子 3. An optical element having a plurality of curved reflecting surfaces
    の前記複数曲面反射面は、前記複数の曲面反射面を有 It said plurality of curved reflecting surfaces of, have a plurality of curved reflecting surfaces
    する光学素子内で光束を順次偏向することを特徴とする Characterized by sequentially deflecting a light beam in the optical element for
    請求項1又は2の光学系。 The optical system of claim 1 or 2.
  4. 【請求項4】 前記複数の曲面反射面を有する光学素子 4. The optical element having a plurality of curved reflecting surfaces
    は、曲面屈折面を有することを特徴とする請求項1,2 It is according to claim 1, characterized in that it has a curved refractive surface
    又は3の光学系。 Or 3 of the optical system.
  5. 【請求項5】 前記複数の曲面反射面は表面反射鏡の表面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項 5. A method according to claim wherein said plurality of curved reflecting surfaces are respectively provided on the surfaces of the reflector
    1,2又は3の光学系。 1, 2 or 3 of the optical system.
  6. 【請求項6】 前記複数の曲面反射面は透明体の表面に 6. A surface of the plurality of curved reflecting surfaces is transparent body
    それぞれ設けられていることを特徴とする請求項1,2 Claim, characterized in that provided respectively 1,2
    又は3の光学系。 Or 3 of the optical system.
  7. 【請求項7】 前記複数の曲面反射面のうち、物体から 7. among the plurality of curved reflecting surfaces, from the object
    の光束の進行順で最も物体側にある曲面反射面の物体側に絞りを設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項の光学系。 Any one optical system of claims 1 to 6, characterized in that a stop closest to the object side the object side of the curved reflecting surfaces in a progressive order of the light beam.
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学系を備えることを特徴とする撮像装置。 8. An imaging apparatus comprising the optical system according to any one of claims 1-7.
  9. 【請求項9】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学系を備えることを特徴とする像形成装置。 9. An image forming apparatus comprising the optical system according to any one of claims 1-7.
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