JPH10161018A - 光学系 - Google Patents

光学系

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JPH10161018A
JPH10161018A JP8315930A JP31593096A JPH10161018A JP H10161018 A JPH10161018 A JP H10161018A JP 8315930 A JP8315930 A JP 8315930A JP 31593096 A JP31593096 A JP 31593096A JP H10161018 A JPH10161018 A JP H10161018A
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optical system
axis
optical
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JP8315930A
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Kokichi Kenno
研野孝吉
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い画角においても明瞭で、歪みの少ない像
を与える小型の光学系。 【解決手段】 光学系が偏心して配置された偏心光学系
１０であり、光学系を構成する曲面３、４が、その面内
及び面外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の
面を少なくとも１面有し、かつ、偏心により発生する回
転非対称な収差を前記回転非対称面形状で補正するため
に、光学系のＸ方向の焦点距離をＦＸ、回転非対称な面
の軸上主光線が当たる部分のＸ方向の焦点距離ＦＸｎと
するとき、 −１０００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０００
・・・（１−１） なる条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学系に関し、特
に、偏心して配置された反射面により構成されたパワー
を有する偏心光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、小型の反射偏心光学系の周知なも
のとして、特開昭５９−８４２０１号のものがある。こ
れは、シリンドリカル反射面による１次元受光レンズの
発明であり、２次元の撮像はできない。また、特開昭６
２−１４４１２７号のもは、上記発明の球面収差を低減
するために、同一シリンドリカル面を２回反射に使うも
のである。また、特開昭６２−２０５５４７号において
は、反射面の形状として非球面反射面を使うことを示し
ているが、反射面の形状には言及していない。
【０００３】また、米国特許第３，８１０，２２１号、
同第３，８３６，９３１号の２件は、何れもレフレック
スカメラのファインダー光学系に回転対称非球面鏡と対
称面を１面しか持たない面を持ったレンズ系を用いた例
が示されている。ただし、対称面を１面しか持たない面
は、観察虚像の傾きを補正する目的で利用されている。
【０００４】また、特開平１−２５７８３４号（米国特
許第５，２７４，４０６号）は、背面投影型テレビにお
いて像歪みを補正するために対称面を１面しか持たない
面を反射鏡に使用した例が示されているが、スクリーン
への投影には投影レンズ系が使われ、像歪みの補正に対
称面を１面しか持たない面が使われている。
【０００５】また、特開平７−３３３５５１号には、観
察光学系としてアナモルフィック面とトーリック面を使
用した裏面鏡タイプの偏心光学系の例が示されている。
しかし、像歪みを含め収差の補正が不十分である。
【０００６】以上の何れの先行技術も対称面を１面しか
持たない面を使い、折り返し光路に裏面鏡として使用し
たものではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転対称な光学
系では、屈折力を有する透過回転対称レンズに屈折力を
負担させていたために、収差補正のために多くの構成要
素を必要としていた。しかし、これら従来技術の偏心光
学系では、結像された像の収差が良好に補正され、なお
かつ、特に回転非対称なディストーションが良好に補正
されていないと、結像された図形等が歪んで写ってしま
い、正しい形状を記録することができなかった。
【０００８】また、光学系を構成する屈折レンズが光軸
を軸とした回転対称面で構成された回転対称光学系で
は、光路が直線になるために、光学系全体が光軸方向に
長くなってしまい、装置が大型になってしまう問題があ
った。
【０００９】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、広い画角におい
ても明瞭で、歪みの少ない像を与える小型の光学系を提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学系は、光学系が偏心して配置された偏心光学系
において、光学系を構成する曲面が、その面内及び面外
共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少な
くとも１面有し、偏心により発生する回転非対称な収差
をこの回転非対称面形状で補正することを特徴とするも
のである。
【００１１】そして、その第１の光学系は、光学系が偏
心して配置された偏心光学系であり、前記光学系を構成
する曲面が、その面内及び面外共に回転対称軸を有しな
い回転非対称面形状の面を少なくとも１面有し、かつ、
偏心により発生する回転非対称な収差を前記回転非対称
面形状で補正するために、物点中心を射出して瞳中心を
通り像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内
をＹ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ
軸と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光
学系の入射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れ
た平行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２
つの光線のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎを
ＮＡ’Ｘ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｘで割った
値をＦＸとし、前記回転非対称な面の軸上主光線が当た
る部分のＸ方向の焦点距離ＦＸｎとするとき、 −１０００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０００ ・・・（１−１） なる条件を満足することを特徴とするものである。
【００１２】その第２の光学系は、光学系が偏心して配
置された偏心光学系であり、前記光学系を構成する曲面
が、その面内及び面外共に回転対称軸を有しない回転非
対称面形状の面を少なくとも１面有し、かつ、偏心によ
り発生する回転非対称な収差を前記回転非対称面形状で
補正するために、物点中心を射出して瞳中心を通り像中
心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内をＹ軸方
向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸と直交
座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光学系の入
射面側から主光線とＹ方向に微少量ｄ離れた平行光束を
入射させ、光学系から射出する側で前記２つの光線がＹ
−Ｚ面内でなす角のｓｉｎをＮＡ’Ｙ、前記平行光束の
幅ｄを前記ＮＡ’Ｙで割った値をＦＹとし、前記回転非
対称な面の軸上主光線が当たる部分のＹ方向の焦点距離
ＦＹｎとするとき、 −１０００＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１０００ ・・・（２−１） なる条件を満足することを特徴とするものである。
【００１３】その第３の光学系は、光学系が偏心して配
置された偏心光学系であり、前記光学系を構成する曲面
が、その面内及び面外共に回転対称軸を有しない回転非
対称面形状の面を少なくとも１面有し、かつ、偏心によ
り発生する回転非対称な収差を前記回転非対称面形状で
補正するために、物点中心を射出して瞳中心を通り像中
心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内をＹ軸方
向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸と直交
座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光学系の入
射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れた平行光
束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つの光線
のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎをＮＡ’
Ｘ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｘで割った値をＦ
Ｘとし、また、前記光学系の入射面側から主光線とＹ方
向に微少量ｄ離れた平行光束を入射させ、光学系から射
出する側で前記２つの光線がＸ−Ｚ面内でなす角のｓｉ
ｎをＮＡ’Ｙ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｙで割
った値をＦＹとするとき、 ０．0 １＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜１００ ・・・（３−１） なる条件を満足することを特徴とするものである。
【００１４】まず、以下の説明において用いる座標系に
ついて説明する。物点中心を通り、絞り中心を通過し、
像面中心に到達する光線を軸上主光線とし、光学系の第
１面に交差するまでの直線によって定義される光軸をＺ
軸とし、そのＺ軸と直交しかつ光学系を構成する各面の
偏心面内の軸をＹ軸と定義し、前記光軸と直交しかつ前
記Ｙ軸と直交する軸をＸ軸とする。また、光線の追跡方
向は、物体から像面に向かう順光線追跡で説明する。
【００１５】一般に、球面レンズでのみ構成された球面
レンズ系では、球面により発生する球面収差と、コマ収
差、像面湾曲等の収差をいくつかの面でお互いに補正し
あい、全体として収差を少なくする構成になっている。
一方、少ない面数で収差を良好に補正するためには、非
球面等が用いられる。これは、球面で発生する各種収差
自体を少なくするためである。
【００１６】しかし、偏心した光学系においては、偏心
により発生する回転非対称な収差を回転対称光学系で補
正することは不可能である。
【００１７】以下に、本発明の構成と作用について説明
する。基本的な本発明の構成は、光学系が偏心して配置
された偏心光学系において、光学系を構成する曲面が、
その面内及び面外共に回転対称軸を有しない回転非対称
面形状の面を少なくとも１面有し、偏心により発生する
回転非対称な収差をその回転非対称面形状で補正するこ
とを特徴とするものである。
【００１８】回転対称な光学系が偏心した場合、回転非
対称な収差が発生し、これを回転対称な光学系でのみ補
正することは不可能である。この偏心により発生する回
転非対称な収差は、像歪、像面湾曲、さらに軸上でも発
生する非点収差、コマ収差、がある。図９９は偏心して
配置された凹面鏡Ｍにより発生する像面湾曲を、図１０
０は偏心して配置された凹面鏡Ｍにより発生する軸上非
点収差を、図１０１は偏心して配置された凹面鏡Ｍによ
り発生する軸上コマ収差を示す図である。本発明は、こ
のような偏心による発生する回転非対称な収差の補正の
ために、回転非対称な面を光学系中に配置して、前記回
転非対称な収差を補正している。
【００１９】偏心して配置された凹面鏡Ｍにより発生す
る回転非対称な収差に、図９９に示したような回転非対
称な像面湾曲がある。例えば、無限遠の物点から偏心し
た凹面鏡Ｍに入射した光線は、凹面鏡Ｍに当たって反射
結像されるが、光線が凹面鏡Ｍに当たって以降、像面ま
での後側焦点距離は、光線が当たった部分の曲率の半分
になる。すると、図９９に示すように、軸上主光線に対
して傾いた像面を形成する。このように回転非対称な像
面湾曲を補正することは、回転対称な光学系では不可能
であった。この傾いた像面湾曲を補正するには、凹面鏡
Ｍを回転非対称な面で構成し、この例ではＹ軸正の方向
（図の上方向）に対して曲率を強く（屈折力を強く）
し、Ｙ軸負の方向に対して曲率を弱く（屈折力を弱く）
することにより補正することができる。また上記構成と
同様な効果を持つ回転非対称な面を凹面鏡Ｍとは別に光
学系中に配置することにより、少ない構成枚数でフラッ
トの像面を得ることが可能となる。
【００２０】次に、回転非対称な非点収差について説明
する。前記説明と同様に、偏心して配置された凹面鏡Ｍ
では軸上光線に対しても、図１００に示すような非点収
差が発生する。この非点収差を補正するためには、前記
説明と同様に、回転非対称面のＸ軸方向の曲率とＹ軸方
向の曲率を適切に変えることによって可能となる。
【００２１】さらに、回転非対称なコマ収差について説
明する。前記説明と同様に、偏心して配置された凹面鏡
Ｍでは、軸上光線に対しても図１０１に示すようなコマ
収差が発生する。このコマ収差を補正するためには、回
転非対称面のＸ軸の原点から離れるに従って面の傾きを
変えると共に、Ｙ軸の正負によって面の傾きを適切に変
えることによって可能となる。
【００２２】上記の回転非対称面としては、対称面を１
つのみ有することを特徴とする面対称自由曲面を使用す
ることが望ましい。ここで、本発明で使用する自由曲面
とは以下の式で定義されるものである。
【００２３】 Ｚ＝Ｃ2 ＋Ｃ3 ｙ＋Ｃ4 ｘ ＋Ｃ5 ｙ2 ＋Ｃ6 ｙｘ＋Ｃ7 ｘ2 +C8 ｙ3 ＋Ｃ9 ｙ2 ｘ＋Ｃ10ｙｘ2 ＋Ｃ11ｘ3 ＋Ｃ12ｙ4 ＋Ｃ13ｙ3 ｘ＋Ｃ14ｙ2 ｘ2 ＋Ｃ15ｙｘ3 ＋Ｃ16ｘ4 ＋Ｃ17ｙ5 ＋Ｃ18ｙ4 ｘ＋Ｃ19ｙ3 ｘ2 ＋Ｃ20ｙ2 ｘ3 ＋Ｃ21ｙｘ4 ＋Ｃ22ｘ5 ＋Ｃ23ｙ6 ＋Ｃ24ｙ5 ｘ＋Ｃ25ｙ4 ｘ2 ＋Ｃ26ｙ3 ｘ3 ＋Ｃ27ｙ2 ｘ4 ＋Ｃ28ｙｘ5 ＋Ｃ29ｘ6 ＋Ｃ30ｙ7 ＋Ｃ31ｙ6 ｘ＋Ｃ32ｙ5 ｘ2 ＋Ｃ33ｙ4 ｘ3 ＋Ｃ34ｙ3 ｘ4 ＋Ｃ35ｙ2 ｘ5 ＋Ｃ36ｙｘ6 ＋Ｃ37ｘ7 ・・・・・ ・・・（ａ） ただし、Ｃm （ｍは２以上の整数）は係数である。
【００２４】上記自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、
Ｙ−Ｚ面共に対称面を持つことはないが、本発明ではｘ
の奇数次項を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ面と平
行な対称面が１つだけ存在する自由曲面となる。例え
ば、上記定義式（ａ）においては、Ｃ4 ，Ｃ6 ，Ｃ9 ，
Ｃ11，Ｃ13，Ｃ15，Ｃ18，Ｃ20，Ｃ22，Ｃ24，Ｃ26，Ｃ
28，Ｃ31，Ｃ33，Ｃ35，Ｃ37，・・・の各項の係数を０
にすることによって可能である。
【００２５】また、ｙの奇数次項を全て０にすることに
よって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在する自
由曲面となる。例えば、上記定義式（ａ）においては、
Ｃ3，Ｃ6 ，Ｃ8 ，Ｃ10，Ｃ13，Ｃ15，Ｃ17，Ｃ19，Ｃ
21，Ｃ24，Ｃ26，Ｃ28，Ｃ30，Ｃ32，Ｃ34，Ｃ36，・・
・の各項の係数を０にすることによって可能であり、ま
た、以上のような対称面を持つことにより製作性を向上
することが可能となる。
【００２６】上記Ｙ−Ｚ面と平行な対称面、Ｘ−Ｚ面と
平行な対称面の何れか一方を対称面とすることにより、
偏心により発生する回転非対称な収差を効果的に補正す
ることが可能となる。
【００２７】上記定義式は、１つの例として示したもの
であり、本発明の特徴は対称面を１面のみ有する回転非
対称面で偏心により発生する回転非対称な収差を補正す
ることが特徴であり、他のいかなる定義式に対しても同
じ効果が得られることは言うまでもない。
【００２８】また、回転非対称面の対称面は、光学系の
各面の偏心方向である偏心面と略同一面内に配置されて
いることが望ましい。
【００２９】回転非対称面は偏心して構成された光学系
に配置され、偏心して配置された各面の偏心面と略同一
の面を対称面となるような自由曲面とすることで、対称
面を挟んで左右両側を対称にすることができ、収差補正
と製作性を大幅に向上できる。
【００３０】また、回転非対称面を反射面に用いること
が望ましい。上記の自由曲面を反射面として構成するこ
とにより、収差補正上良い結果を得られる。反射面に回
転非対称面を用いると、透過面に用いる場合と比べて、
色収差は全く発生しない。また、面の傾きが少なくても
光線を屈曲させることができるために、他の収差発生も
少ない。つまり、同じ屈折力を得る場合に、反射面の方
が屈折面に比べて収差の発生が少なくてすむ。
【００３１】その場合、反射面は、全反射作用又は反射
作用を有する面であることが望ましい。その反射面は、
臨界角を超えて光線が入射するように、光線に対して傾
けて配置された全反射面で構成することにより、高い反
射率にすることが可能となる。また、反射面を構成する
面にアルミニウム又は銀等の金属薄膜を表面に形成した
反射面、又は、誘電体多層膜で形成された反射面で構成
することが好ましい。金属薄膜で反射作用を有する場合
は、手軽に高反射率を得ることが可能となる。また誘電
体反射膜の場合は、波長選択性や、吸収の少ない反射膜
を形成する場合に有利となる。
【００３２】また、対称面を１面しか持たない回転非対
称面は、裏面鏡として用いることができる。上記の反射
面を裏面鏡で構成することにより、像面湾曲の発生を少
なくすることができる。これは、同じ焦点距離の凹面鏡
を構成する場合に、裏面鏡の方が屈折率の分曲率半径が
大きくてすみ、特に像面湾曲収差の発生が少なくてすむ
からである。
【００３３】また、物点中心を射出して瞳中心を通り像
中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内をＹ軸
方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸と直
交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、光学系の入射
面側から主光線とＸ方向に微少量ｄ離れた平行光束を入
射させ、光学系から射出する側で前記２つの光線のＸ−
Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎをＮＡ’Ｘ、その
平行光束の幅ｄをＮＡ’Ｘで割った値をＦＸとし、その
回転非対称な面の軸上主光線が当たる部分のＸ方向の焦
点距離ＦＸｎとするとき、 −１０００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０００ ・・・（１−１） なる条件を満足することが望ましい。
【００３４】本光学系の各面の焦点距離について説明す
る。図１０２に示すように、光学系Ｓの偏心方向をＹ軸
方向に取った場合に、光学系Ｓの軸上主光線と平行なＹ
−Ｚ面内の高さｄの光線を物体側から入射し、光学系Ｓ
から射出したその平行光と軸上主光線のＹ−Ｚ面に投影
したときのなす角のｓｉｎをＮＡ’Ｙとし、ｄ／ＮＡ’
ＹをＹ方向の焦点距離ＦＹとし、同様に定義してＸ方向
の焦点距離ＦＸとし、また、本発明による特定の回転非
対称面Ａの軸上主光線が当たる部分のＸ方向の焦点距離
ＦＸｎとするとき、上記（１−１）なる条件式を満足す
ることが、収差補正上好ましい。
【００３５】上記条件式（１−１）の下限−１０００と
上限１０００をそれぞれ越えると、回転非対称面の焦点
距離がそれぞれ負側と正側に、光学系全体の焦点距離Ｆ
Ｘに比べて短くなりすぎ、強い屈折力を回転非対称面が
持ちすぎてしまい、この回転非対称な面で発生する収差
を他の面で補正できなくなる。
【００３６】さらに好ましくは、 −１００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１００ ・・・（１−２） なる条件を満足することが、回転非対称な収差を良好に
補正でき、収差補正上好ましい。
【００３７】さらに好ましくは、 −１０＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０ ・・・（１−３） なる条件を満足することが、回転非対称な収差を良好に
補正でき、収差補正上好ましい。
【００３８】また、物点中心を射出して瞳中心を通り像
中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内をＹ軸
方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸と直
交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、光学系の入射
面側から主光線とＹ方向に微少量ｄ離れた平行光束を入
射させ、光学系から射出する側で前記２つの光線がＹ−
Ｚ面内でなす角のｓｉｎをＮＡ’Ｙ、その平行光束の幅
ｄをＮＡ’Ｙで割った値をＦＹとし、その回転非対称な
面の軸上主光線が当たる部分のＹ方向の焦点距離ＦＹｎ
とするとき、 −１０００＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１０００ ・・・（２−１） なる条件を満足することが望ましい。
【００３９】上記条件式（２−１）の下限−１０００と
上限１０００をそれぞれ越えると、回転非対称面の焦点
距離がそれぞれ負側と正側に、光学系全体の焦点距離Ｆ
Ｙにに比べて短くなりすぎ、強い屈折力を回転非対称面
が持ちすぎてしまい、この回転非対称な面で発生する収
差を他の面で補正できなくなる。
【００４０】さらに好ましくは、 −１００＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１００ ・・・（２−２） なる条件を満足することが、回転非対称な収差を良好に
補正でき、収差補正上好ましい。
【００４１】さらに好ましくは、 −１０＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１０ ・・・（２−３） なる条件を満足することが、回転非対称な収差を良好に
補正でき、収差補正上好ましい。
【００４２】次に、上記光学系全体の焦点距離をＦＸと
ＦＹとするとき、 ０．0 １＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜１００ ・・・（３−１） なる条件式を満足することが、収差補正上好ましい。
【００４３】上記条件式（３−１）の下限０．０１と上
限１００を越えると、光学系全体の焦点距離がＸ方向と
Ｙ方向で異なりすぎ、良好な像歪みを得ることが難しく
なり、像が歪んでしまう。
【００４４】さらに好ましくは、 ０．１＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜１０ ・・・（３−２） なる条件を満足することが、回転非対称な収差を良好に
補正でき、収差補正上好ましい。
【００４５】 ０．５＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜２ ・・・（３−３） なる条件を満足することが、回転非対称な収差を良好に
補正でき、収差補正上好ましい。
【００４６】また、本発明の光学系の面は第１の反射面
のみから構成され、光線は第１の反射面で反射し、第１
の反射面に入射するときと異なる方向に反射されるよう
にすることができる。この第１面が軸上主光線に対して
傾いて配置されていると、この面で反射するときに、偏
心による偏心収差が発生する。この偏心収差を補正する
には、その反射面を回転非対称面で構成することによ
り、初めて回転非対称な収差を良好に補正することが可
能となる。回転非対称面で反射面を構成しないと、回転
非対称な収差の発生が大きく、解像力が落ちてしまう。
さらに、上記各条件式（１−１）〜（３−３）を満足す
ることにより、収差補正がより効果的になる。
【００４７】また、本発明の光学系の面は第１の反射面
と第１の透過面から構成され、光線は第１の透過面から
光学系に入射し、第１の反射面で反射され、再び第１の
透過面を透過し、第１の透過面に入射するときと異なる
方向に射出するようにすることができる。透過面を１面
増やすことにより、光学系のペッツバール和を小さくす
ることができる。正のパワーの透過面と反射面では、両
方で打ち消し合うようなペッツバールになり、パワーを
分散させてかつペッツバールを小さくし、像面湾曲を補
正することが可能となる。
【００４８】さらに好ましくは、第１の透過面と第１の
反射面は、軸上主光線が通過又は反射する領域で同じ符
号のパワーを持つことが、上述のように像面湾曲収差に
対して良い結果を与える。
【００４９】また、本発明の光学系の面は第１の反射面
と第１の透過面と第２の透過面から構成され、光線は第
１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射さ
れ、第２の透過面を透過し、第１の透過面に入射すると
きと異なる方向に射出するようにすることができる。上
記の第１の透過面を２面に分割することにより、像面湾
曲収差に更に良い結果を与える。また、第１の透過面と
第２の透過面で透過型レンズを構成する場合には、第１
の反射面の光線の広がりを押さえることが可能となり、
第１の反射面を小型にすることが可能である。また、光
線を第１の透過面、第１の反射面、第２の透過面の順番
に進むように構成することによって、第１の反射面を裏
面鏡として構成することが可能となる。第１の反射面を
裏面鏡で構成すると、表面鏡で構成するよりも更に像面
湾曲収差に対して良い結果を得られる。さらに、第１の
透過面と第２の透過面のどちらか又は両方を第１の反射
面と異なる符号のパワーを持たせることにより、像面湾
曲は略完全に補正することが可能となる。一方、第１の
透過面と第２の透過面のパワーを略ゼロにすることによ
り、色収差に対して良い結果を得られる。これは、第１
の反射面では、原理上色収差の発生がないため、色収差
を他の面と補正し合う必要がない。そこで、第１の透過
面と第２の透過面でも、色収差が発生しないようにパワ
ーを略ゼロにすることが、全体の光学系で色収差の少な
い光学系を構成することが可能となる。
【００５０】また、本発明の光学系の面は第１の反射面
と第２の反射面と第１の透過面から構成され、光線は第
１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射さ
れ、第２の反射面で反射され、再び第１の透過面を透過
するようにすることができる。光学系を第１・第２の反
射面と第１の透過面で構成すると、光軸を２つの反射面
で折り曲げることができ、光学系を小型にすることが可
能となる。また、反射回数が偶数回となることから、裏
像にすることなく結像することができる。また、２つの
反射面のパワーを変えることが可能となり、正負又は負
正の組み合わせにして、主点位置を光学系の前に出した
り後ろに出したりすることができる。これは、像面湾曲
にも良い結果を与えることができる。さらに、２つの反
射面を裏面鏡にすることで、像面湾曲をほとんどなくす
ことも可能である。
【００５１】また、本発明の光学系の面は第１の反射面
と第２の反射面と第１の透過面と第２の透過面から構成
され、光線は第１の透過面から光学系に入射し、第１の
反射面で反射され、第２の反射面で反射され、第２の透
過面を透過するようにすることができる。光学系を第１
・第２の反射面と第１・第２の透過面で構成すると、光
軸を２つの反射面で折り曲げることができ、光学系を小
型にできることは、上記と同様である。さらに、透過面
が２つあることから、主点位置、像面湾曲に対してはよ
り良い結果を得ることができる。さらに、２つの反射面
を裏面鏡にすることで、より良い収差性能が得られる。
【００５２】上記の場合、光学系の光路が光路中で交差
するようにしてもよい。光路を交差することにより、光
学系を小型に構成することが可能となる。この構成によ
り、物体面と像面を略垂直に配置することが可能とな
り、光学系と結像位置に配置される撮像素子等を略平行
に配置することが可能となり、高さの低い撮像光学系等
を構成することが可能となる。
【００５３】また、上記の場合、光学系の光路が光路中
で交差しないようにしてもよい。交差しない光路をとる
ことにより、「Ｚ」字型の光路をとることが可能とな
る。すると、反射面での偏心角が小さく構成でき、偏心
収差の発生を少なくできるので、偏心収差の補正上好ま
し。また、物体から光学系までの光路と光学系から像面
までの光路が略平行に配置することが可能となり、特に
観察光学系や接眼光学系に使用する場合には、物体を観
察する方向と光学系を通して観察する方向が同一方向と
なり、観察時に違和感がない。
【００５４】また、上記の場合、光学系の第１の透過面
と第２の反射面を同一の面形状とすることができる。第
１透過面と第２反射面が同一形状だと、形成する面は３
面となり、製作性が向上する。
【００５５】また、上記の場合、光学系の第１の反射面
と第２の透過面が同一の面形状とすることができる。第
１反射面と第２透過面が同一形状だと、形成する面は３
面となり、製作性が向上する。
【００５６】また、本発明の光学系の面は第１の反射面
と第２の反射面と第３の反射面と第１の透過面と第２の
透過面から構成され、光線は第１の透過面から光学系に
入射し、第１の反射面で反射され、第２の反射面で反射
され、第３の反射面で反射され、第２の透過面を透過
し、第１の透過面に入射するときと異なる方向に射出す
るようにすることができる。３つの反射面と２つの透過
面で光学系を構成すると、更に自由度が増し、収差補正
上好ましい。
【００５７】この場合、光学系の第１の透過面と第２の
反射面が同一の面形状、あるいは、第１の反射面と第３
の反射面が同一の面形状、あるいは、第１の透過面と第
３の反射面が同一の面形状、あるいは、第２の透過面と
第２の反射面が同一の面形状とすることができる。この
ように、少なくとも２つの面を同一形状にすることによ
って製作性が向上する。
【００５８】また、本発明の光学系の面は少なくとも第
１の反射面と第２の反射面と第３の反射面と第４の反射
面と第１の透過面と第２の透過面から構成され、光線は
第１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射
され、第２の反射面で反射され、第３の反射面で反射さ
れ、第４の反射面で反射され、第２の透過面を透過し、
第１の透過面に入射するときと異なる方向に射出するよ
うにすることができる。４つの反射面と２つの透過面で
光学系を構成すると、さらに自由度が増し、収差補正上
好ましい。
【００５９】この場合、光学系の第１の透過面と第２の
反射面が同一の面形状、光学系の第２の透過面と第３の
反射面が同一の面形状、光学系の第１の反射面と第３の
反射面が同一の面形状、光学系の第２の反射面と第４の
反射面が同一の面形状、光学系の第１の透過面と第２の
反射面と第４の反射面が同一の面形状、光学系の第１の
透過面と第２の反射面、第１の反射面と第３の反射面が
同一の面形状、光学系の第１の透過面と第２の反射面、
第２の透過面と第３の反射面が同一の面形状、光学系の
第１の反射面と第３の反射面、第２の反射面と第４の反
射面が同一の面形状、光学系の第２の反射面と第４の反
射面、第２の透過面と第３の反射面が同一の面形状、光
学系の第１の透過面と第２の反射面と第４の反射面、第
２の透過面と第３の反射面が同一の面形状、光学系の第
１の透過面と第２の反射面と第４の反射面、第１の反射
面と第３の反射面が同一の面形状、光学系の第１の透過
面と第２の反射面、第２の透過面と第１の反射面と第３
の反射面が同一の面形状、光学系の第２の反射面と第４
の反射面、第２の透過面と第１の反射面と第３の反射面
が同一の面形状、又は、光学系の第１の透過面と第２の
反射面と第４の反射面、第２の透過面と第１の反射面と
第３の反射面が同一の面形状とすることができる。この
ように、少なくとも２つの面を同一形状にすることによ
って製作性が向上する。
【００６０】本発明の光学系は、最初に回転非対称な面
を加工して、その後回転対称な面を加工することにより
製作することができる。最初に回転非対称面を形成した
後に回転対称面を加工すると、各面の位置を合わせやす
くなり、製作精度が向上する。
【００６１】また、本発明の光学系は、少なくとも１面
の回転非対称面を加工した光学部品と他の面を加工した
光学部品とを接合して製作することができる。回転非対
称面を形成した光学部品と、他の面を加工した光学部品
とを接合することによって偏心光学系を製作すると、回
転非対称面を平面の薄い部材に加工することになり、加
工中の部品の歪み等に起因する加工精度の悪化が避けら
れる。また、回転非対称面を射出成形により製作する場
合は、なるべく光学部品が薄い方が射出成形後の樹脂の
歪みを少なくすることが可能である。
【００６２】また、接眼光学系として構成され、折り曲
げ光路を有する光学系において、その折り曲げ光路を構
成する反射面がパワーを持つものとすることができる。
接眼光学系を折り曲げ光路で構成すると、反射面にパワ
ーを持たせることが可能となり、透過型レンズを省略す
ることが可能となる。さらに、光路を折り曲げたことに
より、光学系を小型に構成することが可能となる。さら
に好ましくは、倒立プリズムにパワーを持たせることも
できる。
【００６３】また、結像光学系として構成され、折り曲
げ光路を有する光学系において、その折り曲げ光路を構
成する反射面がパワーを持つものとすることができる。
結像光学系を折り曲げ光路で構成すると、反射面にパワ
ーを持たせることが可能となり、透過型レンズを省略す
ることが可能となる。さらに、光路を折り曲げたことに
より、光学系を小型に構成することが可能となる。さら
に好ましくは、倒立プリズムにパワーを持たせることも
できる。
【００６４】上記の折り曲げ光路を有する結像光学系と
接眼光学系とよりアフォーカル光学系として構成するこ
とができる。例えば、倒立像を得るためのプリズム光学
系にパワーを持たせ、結像光学系として構成することが
でき、光学系を小型に構成することが可能となる。さら
に好ましくは、特にカメラ等のファインダー光学系の実
像式ファインダーの対物レンズを、倒立プリズムに回転
非対称面を使用した光学系により構成することにより、
小型化と構造の簡略化が達成できる。
【００６５】また、このアフォーカル光学系は、偶数回
の反射により正立像が得られるものとすることができ
る。特に人間が観察する場合には、正立像にすることに
より見やすさが格段に向上する。
【００６６】また、結像光学系と上記の折り曲げ光路を
有する接眼光学系によりアフォーカル光学系として構成
することができる。このような組み合わせにより、特に
構成が複雑となる焦点距離が短いアファーカル光学系を
小型にすることが可能となる。さらに好ましくは、焦点
距離１００ｍｍ以下の接眼光学系では、小型にする効果
が大きい。
【００６７】この場合にも、このアフォーカル光学系
は、偶数回の反射により正立像が得られるものとするこ
とができる。特に人間が観察する場合には、正立像にす
ることにより見やすさが格段に向上する。
【００６８】また、上記の折り曲げ光路を有する結像光
学系と上記の折り曲げ光路を有する接眼光学系とよりア
フォーカル光学系として構成することができる。このよ
うな組み合わせにより、アフォーカル光学系をさらに小
型にすることが可能である。さらに好ましくは、倒立プ
リズムに非回転対称面を使用し、このプリズム光学系に
パワーを持たせて、対物レンズ又は接眼レンズの構造を
簡略化又は省略することにより、構造を簡単にすること
が望ましい。
【００６９】この場合にも、このアフォーカル光学系
は、偶数回の反射により正立像が得られるものとするこ
とができる。特に人間が観察する場合には、正立像にす
ることにより見やすさが格段に向上する。
【００７０】また、本発明の光学系は、カメラ光学系と
して構成され、カメラ内部の光学手段として配置するこ
とができる。このようにすると、カメラ光学系を小型に
構成することが可能となる。
【００７１】この場合、カメラ光学系をカメラの実像式
ファインダー光学系の内部、あるいは、虚像式ファイン
ダー光学系の内部に配置することができる。このように
すると、小型でかつ収差の少ないファインダー光学系を
提供することが可能となる。さらに好ましくは、回転非
対称面を裏面鏡として使用し、倒立プリズムの反射面を
裏面鏡として構成することにより、部品点数の少ないフ
ァインダー光学系を提供することが可能となる。
【００７２】また、このカメラ光学系をファインダー光
学系の対物レンズ系、又は、ファインダー光学系の接眼
光学系の内部に配置することができる。このようにする
と、光学系を小型に構成することが可能となる。特に、
接眼光学系を回転非対称な反射面で構成し、さらに好ま
しくは、プリズム光学系の裏面反射面を回転非対称面で
構成すると、像歪みの補正された接眼光学系を構成する
ことができる。また、対物レンズ系に回転非対称面を用
いると、上記像歪みはもちろんのこと、色収差にも良い
結果を得ることが可能となる。さらに好ましくは、回転
非対称面を裏面鏡として用いることにより、収差の発生
を少なくすることが可能となる。
【００７３】上記の本発明のカメラ光学系をファインダ
ー光学系の対物レンズ系の内部に配置する場合、対物レ
ンズ系の物体側に少なくとも１枚の屈折力がゼロでない
レンズを配置し、そのレンズよりも観察側にその光学系
を配置しても、対物レンズ系の物体側にそのカメラ光学
系を配置し、その観察側に少なくとも１枚の屈折力がゼ
ロでないレンズを配置しても、対物レンズ系を、物体側
に配置された少なくとも１枚の屈折力がゼロでないレン
ズと、その観察側に配置されたそのカメラ光学系と、そ
の観察側に配置された少なくとも１枚の屈折力がゼロで
ないレンズとを有するように構成しても、また、そのカ
メラ光学系と、全体の屈折力がゼロより大きい正レンズ
群とからなる２群にて構成しても、さらに、そのカメラ
光学系と、全体の屈折力がゼロより小さい負レンズ群と
からなる２群にて構成してもよい。
【００７４】すなわち、対物レンズ系の物体側にさらに
別の光学系を配置することにより、光学系の性能を向上
することが可能となる。物体側に光学系を配置すること
により、本発明により折り曲げ光路を持つカメラ光学系
に入射する光線の入射瞳径と画角を大きくすることが可
能となり、Ｆナンバーを明るくしたり、画角を広くした
カメラファインダー光学系を構成することが可能とな
る。特に、正の光学系を物体側に配置した場合は、全体
として焦点距離が長くＦナンバーが明るいファインダー
光学系を構成する場合に好ましい。また、負の光学系を
物体側に配置すると、観察画角の広い広画角の光学系を
構成する場合に効果がある。物体側に負の光学系を配置
することによりカメラ光学系に入射する物体からの広い
画角の光線を収斂させることが可能となり、プリズム光
学系の大きさを大きくすることなく広画角とすることが
可能となる。さらに好ましくは、負の光学系を負のパワ
ーを持つレンズで構成する場合には、負レンズで発生す
る像歪み、倍率の色収差が大きく発生するために、負レ
ンズで発生する収差とプリズム光学系で発生する収差を
お互いに打ち消し合うようにすることが、収差補正上良
い結果が得られる。また、負レンズは、物体側の曲率半
径よりプリズム光学系側の曲率半径が小さいことが負レ
ンズで発生する像歪みを少なくする上で好ましい。さら
に、この負レンズは回転対称面で構成することによっ
て、レンズの製作性が向上する。また、当然負レンズを
回転非対称面で構成することも可能であり、この場合は
像歪みをより良好に補正することが可能となる。また、
負レンズを回折光学素子又はフレネルレンズで製作する
ことによって薄いレンズとすることが可能となり、小型
の光学系を構成したい場合に効果的である。
【００７５】また、本発明により折り曲げ光路を持つカ
メラ光学系の像側にさらに別の光学系を配置することに
より、光学系の性能を向上することが可能となる。像側
に別の光学系を配置することにより、折り曲げ光路を持
つカメラ光学系を射出する光線の射出瞳位置をコントロ
ールしたり、画角を大きくすることが可能となる。特
に、正の光学系を像側に配置した場合は、射出瞳を撮像
面に対して遠くに配置することが可能となる。また、負
の光学系を像側に配置した場合は、画角を広く取る場合
に効果的である。
【００７６】また、本発明により折り曲げ光路を持つカ
メラ光学系の物体側と像側にさらに別の光学系を配置す
ることにより、光学系の性能をより一層向上することが
可能となる。特に、物体側に正の光学系を配置すること
により、焦点距離が長くＦナンバーの明るい望遠タイプ
レンズを構成する場合に好ましい。また、負の光学系を
物体側に配置すると、観察画角の広い広画角の光学系を
構成する場合に効果がある。さらに、像側の光学系は、
上記のように、射出瞳位置を遠くにする場合は正、画角
を広くする場合は負の光学系を配置することが好まし
い。
【００７７】また、本発明により折り曲げ光路を持つカ
メラ光学系と正の光学系の少なくとも２つのレンズ群か
ら光学系を構成することにより、収差補正が効果的に行
うことが可能となる。正の光学系と組み合わせる折り曲
げ光路を持つカメラ光学系を正の焦点距離で構成する場
合には、収差補正作用が２つのレンズ群に分担され、収
差の発生が少なくなり、負の焦点距離で構成する場合に
は、負レンズ群により画角を広くとることが可能とな
る。
【００７８】また、本発明により折り曲げ光路を持つカ
メラ光学系と負の光学系の少なくとも２つのレンズ群か
ら光学系を構成することにより、収差補正を効果的に行
うことが可能となる。負の光学系と組み合わせる折り曲
げ光路を持つカメラ光学系を正の焦点距離で構成する場
合には、負レンズ群により画角を広くとることが可能と
なり、負の焦点距離で構成する場合には、収差補正作用
が２つのレンズ群に分担され、収差の発生が少なくな
る。
【００７９】また、ファインダー光学系の対物レンズ系
が、本発明によるカメラ光学系と別のレンズ群で構成さ
れる場合、それらの群間隔を変化させることによって変
倍をすることができる。このカメラ光学系と他の光学系
の群間隔を変化させて変倍することにより、小型の変倍
ファインダー光学系を構成することが可能となる。一般
に、変倍光学系を構成するためには、少なくとも２つの
群間隔を変化させることにより行う。本発明により折り
曲げ光路を持つカメラ光学系を変倍光学系に採用する
と、光学系が小型の折り返し光路を採用した変倍ファイ
ンダー光学系を構成することが可能となる。群間隔を変
化させることにより、焦点位置を調整することもでき
る。さらに好ましくは、その群間隔は光軸方向に光学系
を移動させることにより群間隔を変化する群間隔変化手
段により構成する。
【００８０】また、ファインダー光学系の対物レンズ系
を、本発明によるカメラ光学系と、全体の屈折力がゼロ
より大きい正レンズ群と、全体の屈折力がゼロより小さ
い負レンズ群とからなる３群にて構成することができ
る。
【００８１】その場合、本発明によるカメラ光学系と正
レンズ群と負レンズ群との夫々の群間隔を変化させるこ
とによって変倍をすることができる。この少なくとも合
計３つのレンズ群の群間隔を変化させて変倍することに
より、オプティカルコンペンゼーションの変倍ファイン
ダー光学系を構成することが可能となり、移動するレン
ズ群が少なくてすんだり、レンズ群の移動の仕方が単純
になる。
【００８２】また、物体像を形成する対物レンズ系と、
物体像を観察する接眼光学系とを有する実像式ファイン
ダー光学系が、撮影情報等を表示するために物体像とは
別の表示像を形成するファインダー内表示光学系を備
え、そのファインダー内表示光学系には本発明のカメラ
光学系が配置されている構成とすることができる。本発
明のカメラ光学系をファインダー内表示光学系に使用す
ることにより、小型のファインダー内表示光学系を構成
することができる。
【００８３】また、物体像を形成する対物レンズ系と、
その物体像を受光する撮像手段と、物体距離に伴って変
化する物体像の形成位置と撮像手段との位置ずれを測定
する測距部とを有し、その測距部の光学手段として本発
明のカメラ光学系が配置されている構成とすることがで
きる。本発明のカメラ光学系をＡＦ光学系に使用するこ
とにより、小型のＡＦ光学系を構成することができる。
【００８４】また、物体像を形成する対物レンズ系と、
その物体像を受光する撮像手段と、物体の明るさに伴っ
て変化する撮像手段への露光量の最適値を測定する測光
部とを有し、その測光部の光学手段として本発明のカメ
ラ光学系が配置されている構成とすることができる。本
発明のカメラ光学系をＡＥ光学系に使用することによ
り、小型のＡＥ光学系を構成することができる。
【００８５】また、物体像を形成する対物レンズ系と、
その物体像を受光する撮像手段と、撮影日時等の情報像
を表示するデート表示部と、デート表示部により表示さ
れた情報像を撮像手段に結像させる情報像形成光学系と
を有し、その情報像形成光学系として本発明のカメラ光
学系が配置されている構成とすることができる。本発明
のカメラ光学系をデート情報像形成光学系に使用するこ
とにより、小型のデート情報像形成光学系を構成するこ
とができる。
【００８６】また、物体像を形成する対物レンズ系と、
その物体像を受光する撮像手段として設けられた銀塩フ
ィルムとを有し、対物レンズ系として本発明のカメラ光
学系が配置されている構成とすることができる。本発明
のカメラ光学系を対物レンズ系として使用することによ
り、小型の銀塩フィルム用撮像光学系を構成することが
できる。
【００８７】また、物体像を形成する対物レンズ系と、
その物体像を受光する撮像手段として設けられた電子撮
像装置とを有し、対物レンズ系として本発明のカメラ光
学系が配置されている構成とすることができる。本発明
のカメラ光学系を対物レンズ系として使用することによ
り、小型の電子カメラ用光学系を構成することができ
る。
【００８８】上記のカメラ光学系を対物レンズ系として
使用する場合に、対物レンズ系が、本発明のカメラ光学
系と、振動によって生じる手ぶれ等の像ぶれを防止する
機能を有する防振光学系とを有するものとすることがで
きる。防振光学系に本発明のカメラ光学系を組み合わせ
ると、防振作用を働かせたときの収差の悪化を少なくす
ることができる。本発明による光学系が裏面鏡で構成さ
れている場合に特に効果がある。これは、透過レンズ系
に対して、反射裏面鏡の方が面の曲率が原理的に小さく
てすむためである。つまり、防振作用は光学系が傾いた
ときにも、元の像位置に光線が到達するように、光線の
屈曲作用を持った頂角可変プリズム等で光線を屈曲させ
て防振作用を得ている。しかし、このことは光学系に対
しては、より多くの入射光線の角度に対して収差を良好
に補正する必要が生じてくる。これを従来の透過屈折レ
ンズ系で構成すると、光学系の各面を構成する面の曲率
が大きいために、光線がずれた場合の収差の悪化が急激
な変化をする。これに対して、反射面を裏面鏡で構成し
た光学系の場合は、面の曲率が小さいので、光線が多少
ずれても収差の変化が少なくてすむためである。
【００８９】この場合、防振光学系は楔形状のプリズム
から構成することができる。また、対物レンズ系中に配
置されたカメラ光学系が屈折力が変化するように構成さ
れていてもよい。
【００９０】この場合、そのカメラ光学系は、光軸に垂
直な第１の方向に屈折力が変化する回転非対称な曲面を
備えた第１偏心光学系と、光軸と第１の方向の両方に垂
直な第２の方向に屈折力が変化する回転非対称な曲面を
備えた第２偏心光学系とを有し、第１偏心光学系を第１
の方向に沿って移動させ、及び／又は、第２偏心光学系
を前記第２の方向に沿って移動させることにより、その
カメラ光学系の屈折力が変化するように構成することが
できる。すなわち、回転非対称面により構成されたシリ
ンドリカル状の少なくとも２つの光学素子を光軸に対し
て略垂直となるＸ−Ｙ面に配置し、かつ、それぞれをＸ
軸方向とＹ軸方向に略直線的に移動させる。そのシリン
ドリカル状の光学素子は、その両端で移動方向と直行す
る方向の曲率が異なっており、それぞれＸ軸方向に移動
する光学素子はＸ軸方向に移動させることによりＹ軸方
向のパワーが変化し、Ｙ軸方向に移動する光学素子はＹ
軸方向に移動させることによりＸ軸方向のパワーが変化
する。この少なくとも２つの光学素子を同時に移動させ
ることにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向のパワーが変化し
て、屈折力可変光学系を構成することができる。この場
合、光学系の形状又は光学系の内部構造が変化する液晶
レンズ等ではないので、温度や重力等の影響を受けない
安定した屈折力可変効果が得られる。
【００９１】また、本発明の光学系は、コンバータレン
ズとして構成することができる。本発明の光学系をコン
バータレンズとして使用することにより、小型のコンバ
ータレンズを構成することができる。
【００９２】また、本発明の光学系を双眼鏡内部の光学
手段に配置することができる。双眼鏡の光学系に本発明
の光学系を使用することにより、小型の双眼鏡を構成す
ることができる。
【００９３】この場合、本発明の光学系を双眼鏡内部の
対物レンズ系に配置することができる。双眼鏡用の対物
レンズ系に回転非対称面を用いると、像歪みはもちろん
のこと、色収差にも良い結果を得ることが可能となる。
さらに好ましくは、回転非対称面を裏面鏡として用いる
ことにより、収差の発生を少なくすることが可能とな
る。
【００９４】また、本発明の光学系を双眼鏡内部の接眼
レンズ系に配置することができる。双眼鏡の光学系を折
り曲げ光路で構成し、なおかつ、反射面がパワーを持つ
光学素子で双眼鏡アフォーカル光学系を構成すると、光
学系を小型に構成することが可能となる。特に、接眼光
学系を回転非対称な反射面で構成し、さらに好ましく
は、プリズム光学系の裏面反射面を回転非対称面で構成
すると、像歪みの補正された双眼鏡用接眼光学系を構成
することができる。
【００９５】また、本発明の光学系を双眼鏡内部の対物
レンズ系と接眼レンズ系の夫々に配置することができ
る。双眼鏡用光学系の対物レンズ系と接眼レンズ系を回
転非対称面で構成することにより、小型でかつ収差の少
ないファインダー光学系を提供することが可能となる。
さらに好ましくは、前記回転非対称面を裏面鏡として使
用し、倒立プリズムの反射面を裏面鏡として構成するこ
とにより、部品点数の少ない双眼鏡光学系を提供するこ
とが可能となる。
【００９６】また、本発明の光学系をイメージローテー
ターの入射面、及び／又は、射出面に配置することがで
きる。従来のイメージローテーターは、特に屈折力を持
つことがなく、イメージローテーターとは別に結像レン
ズ等の屈折力を持つ光学系と共に使用されていた。しか
し、本発明の回転非対称面で光学系を構成することによ
り、イメージローテーター自体に屈折力を待たせること
が可能となり、結像レンズ等の構成を簡略化したり、結
像レンズ自体を省略することが可能となる。
【００９７】また、本発明の光学系を顕微鏡内部の光学
手段に配置することができる。本発明の光学系を顕微鏡
内部の光学手段に使用することにより、小型でかつ収差
の少ない顕微鏡を提供することが可能となる。
【００９８】この場合、本発明の光学系を顕微鏡用対物
光学系に配置することができる。顕微鏡用対物光学系を
本発明の光学系により構成することにより、特に色収差
の少ない顕微鏡対物レンズを構成することが可能とな
る。本発明の光学系における反射面は原理的に色収差の
発生がないために、色収差の発生がない反射面に強い屈
折力を持たせられる本発明の光学系で顕微鏡対物レンズ
を構成することが好ましい。
【００９９】この場合、本発明の光学系を顕微鏡用接眼
光学系に配置することができる。本発明の光学系により
顕微鏡接眼レンズを構成することにより、小型でかつ収
差の少ない顕微鏡接眼レンズを提供することが可能とな
る。特に、折り返し光路をとることにより、光学系を小
さくし、かつ、アイポイントの高い接眼レンズを構成す
ることが可能となる。さらに好ましくは、回転非対称面
を裏面鏡として使用することによりプリズム光学系とし
て接眼レンズを構成すると、部品点数の少ない接眼光学
系を提供することが可能となる。
【０１００】また、本発明の光学系を顕微鏡用中間像リ
レー光学系に配置することができる。本発明の光学系に
より顕微鏡用中間像リレー光学系を構成すると、小型で
かつ収差の少ない顕微鏡用中間像リレー光学系を構成す
ることが可能となる。また、反射面にパワーを持たせる
ことにより、光路折り曲げミラー又はプリズムを省略す
ることも可能となる。
【０１０１】また、本発明の光学系を顕微鏡用照明系に
配置することができる。本発明の光学系により顕微鏡用
照明光学系を構成すると、小型でかつ照明むらの少ない
顕微鏡用照明光学系を構成することが可能となる。ま
た、反射面にパワーを持たせることにより、光路折り曲
げミラー又はプリズムを省略することも可能となる。
【０１０２】その場合、顕微鏡用落射照明系あるいは顕
微鏡用透過照明系に配置することができる。
【０１０３】また、本発明の光学系を顕微鏡用マルチデ
ィスカッション鏡筒に配置することができる。本発明の
光学系により顕微鏡用マルチディスカッション鏡筒を構
成すると、部品点数の少ない顕微鏡用マルチディスカッ
ション鏡筒光学系を構成することが可能となる。また、
反射面にパワーを持たせることにより、光路折り曲げミ
ラー又はプリズムを省略することも可能となる。
【０１０４】また、本発明の光学系を顕微鏡用描画装置
光学系に配置することができる。本発明の光学系により
描画装置を構成すると、部品点数の少ない顕微鏡用描画
装置用光学系を構成することが可能となる。また、反射
面にパワーを持たせることにより、光路折り曲げミラー
又はプリズムを省略することも可能となる。
【０１０５】また、本発明の光学系を顕微鏡用オートフ
ォーカスシステムに配置することができる。本発明の光
学系により顕微鏡用ＡＦ光学系を構成すると、部品点数
の少ない顕微鏡用ＡＦ光学系を構成することが可能とな
る。また、反射面にパワーを持たせることにより、光路
折り曲げミラー又はプリズムを省略することも可能とな
る。
【０１０６】また、本発明の光学系を倒立型顕微鏡用投
影光学系に配置することができる。本発明の光学系によ
り倒立顕微鏡用投影光学系を構成すると、部品点数の少
ない倒立顕微鏡用投影光学系を構成することが可能とな
る。また、反射面にパワーを持たせることにより、光路
折り曲げミラー又はプリズムを省略することも可能とな
る。
【０１０７】また、本発明の光学系を右眼用光軸と左眼
用光軸と有した双眼実体顕微鏡内部の光学手段に配置す
ることができる。本発明の光学系を右眼用光軸と左眼用
光軸と有した双眼実体顕微鏡内部の光学手段に使用する
ことにより、小型でかつ収差の少ない双眼実体顕微鏡を
提供することが可能となる。このように、本発明の光学
系を用いて手術用顕微鏡等の双眼実体顕微鏡を構成する
と、回転非対称な収差を補正することが可能となり、フ
ラットで明瞭な観察像を観察することが可能となる。
【０１０８】その場合に、右眼用光軸と左眼用光軸とに
かかる対物レンズ系を有し、対物レンズ系により発生す
る偏心収差を補正するために、右眼用光軸と左眼用光軸
の夫々に本発明の光学系を設けることができる。本発明
の光学系を右眼用光軸と左眼用光軸の夫々に用いて手術
用顕微鏡等の双眼実体顕微鏡を構成すると、回転非対称
な収差を補正することが可能となり、フラットで明瞭な
観察像を観察することが可能となる。
【０１０９】また、本発明の光学系を双眼実体顕微鏡内
部の変倍光学系内に設けることができる。本発明の光学
系を変倍光学系に配置すると、特に回転非対称な収差の
発生しやすい低倍の観察時に補正効果を出すことが可能
となる。さらに好ましくは、変倍光学系の物体側の光学
素子に本発明の光学系を配置することにより、低倍観察
時の像面湾曲や像歪み等の収差補正に好ましい結果を得
ることができる。
【０１１０】また、本発明の光学系を双眼実体顕微鏡内
部の結像光学系内に設けることができる。本発明の光学
系を結像光学系に用いることにより、結像光学系のみの
取り替えにより、通常観察と回転非対称な収差を補正し
た観察を簡単に切り替えることが可能となる。
【０１１１】また、本発明の光学系を双眼実体顕微鏡内
部の接眼光学系内に設けることができる。本発明の光学
系を接眼光学系に用いることにより、回転非対称な収差
の補正能力が向上し、さらに好ましい。これは、接眼光
学系は軸外主光線が比較的光軸より高いところを通過す
るために、軸外の回転非対称な収差の補正能力が大きい
ためである。
【０１１２】また、左右の光軸がそれぞれ物体面に対し
て傾斜して配置され、右眼用光軸に設けられた対物レン
ズ系と左眼用光軸に設けられた対物レンズ系とにより発
生する収差を補正するために、右眼用光軸と左眼用光軸
の夫々に本発明の光学系を設けることができる。物体面
に対して傾いて配置された光軸上の対物レンズ系で発生
する回転非対称な収差を補正する本発明の光学系で双眼
実体顕微鏡を構成すると、回転非対称な収差を補正する
ことが可能となり、フラットで明瞭な観察像を観察する
ことが可能となる。
【０１１３】その場合、左右に設けられた本発明の光学
系が左右の光軸上で最も物体側に配置することができ
る。最も物体側に本発明の光学系を配置すると、変倍光
学系により変倍した場合の収差変化が観察物体高と共に
変化するため、ズーミング時の収差変動が少なくなる。
【０１１４】また、その場合、左右に設けられた本発明
の光学系が左右の対物レンズ系よりも像側に配置するこ
とができる。本発明の光学系を対物レンズ系の像側に配
置すると、対物レンズ系の取り替え時にいちいち外さな
くてよいので、対物レンズ系の取り替えが容易である。
【０１１５】また、本発明の光学系を内視鏡内部の光学
手段に配置することができる。本発明の光学系で内視鏡
用光学系を構成すると、光路を折り返して光学系を構成
するために、小型の光学系を構成することが可能とな
る。さらに、その光学系と結像位置の間に正の屈折力を
持つ光学系を配置することにより、瞳位置を本発明の光
学系の中に配置して、かつ、射出瞳を遠くに配置するこ
とが可能となり、像側テレセントリック性を保ちつつプ
リズム光学系を小型にすることが可能となる。この正の
屈折力を持つ光学素子がないと、テレセントリック性が
悪くなり撮像素子に例えばＣＣＤを使用した場合には、
集光効率が落ちる。また、イメージガイドを利用した場
合は、開口数の大きなオプティカルファイバーを使用し
ないと、集光効率が落ち、明るい像を観察することがで
きなくなる。
【０１１６】さらに好ましくは、上記の正の光学系を正
のパワーを持つレンズで構成する場合には、正レンズで
発生する像歪み、倍率の色収差が大きく発生するため
に、正レンズで発生する収差と本発明によるプリズム光
学系で発生する収差をお互いに打ち消し合うようにする
ことが、収差補正上良い結果を得る。また、その正レン
ズは、物体側の曲率半径より結像面側の曲率半径が小さ
いことが正レンズで発生する像歪みを少なくする上で好
ましい。また、逆に、その正レンズは、物体側に曲率を
持たせ、結像面側を平面で構成し、撮像素子と一体にす
ることにより、製作性を向上することができる。さら
に、その正レンズは回転対称面で構成することによっ
て、レンズの製作性が向上する。また、当然正レンズを
回転非対称面で構成することも可能であり、この場合
は、像歪みをより良好に補正することが可能となる。ま
た、その正レンズを回折光学素子又はフレネルレンズで
製作することによって、薄いレンズとすることが可能と
なり、小型の光学系を構成したい場合に効果的である。
【０１１７】この場合、内視鏡が撮像素子を使用した内
視鏡とすることができる。本発明の光学系と２次元撮像
素子により内視鏡用光学系を構成すると、小型の内視鏡
を構成することが可能となる。これは、２次元撮像素子
は、薄くてかつ撮像面積の広い電気基板等があるため
に、物体からの光軸に対して傾けて配置した方が装置を
小型にできるからである。
【０１１８】また、本発明の光学系を内視鏡対物光学系
に使用することができる。こうすることにより、内視鏡
先端部分の対物光学系の径を細くすると同時に長さを短
くすることが可能となり、特に内視鏡先端部が太くなっ
てしまう問題点を解決することができる。
【０１１９】また、本発明の光学系の物体側に保護透明
板を配置することができる。こうすることにより、内視
鏡先端部分に着くごみや水滴を取り除きやすくすること
が可能となる。さらに好ましくは、その保護透明板は透
明な平行平面板でもよい。
【０１２０】また、本発明の光学系の物体側の面を平面
とすることができる。こうすることにより、内視鏡先端
部分に着くごみや水滴を取り除きやすくすることが可能
となる。
【０１２１】また、本発明の光学系の像側の面を平面と
することができる。こうすることにより、２次元撮像素
子と本発明の光学系の位置決めを正確に行うことが可能
となる。
【０１２２】また、本発明の光学系の像側の面と撮像素
子を密着することができる。こうすることにより、光学
部品の組み立て性を向上することが可能となる。
【０１２３】また、光学系の結像面にオプティカルファ
イバーバンドルを光学系と別体に配置することができ
る。このように配置することにより、ファイバーの交換
が容易に行うことが可能となる。
【０１２４】また、本発明の光学系の像側の面とオプテ
ィカルファイバーバンドルを密着することができる。こ
のように配置することにより、小型の内視鏡対物光学系
を構成することが可能となる。
【０１２５】また、光学系の物体側の面を保護用透明板
とすることができる。このようにすることにより、内視
鏡先端部分に着くごみや水滴を取り除きやすくすること
が可能となる。さらに好ましくは、その保護用透明板は
透明な平行平面板でもよい。
【０１２６】また、本発明の光学系の物体側の面を平面
とすることができる。このようにすることにより、内視
鏡先端部分に着くごみや水滴を取り除きやすくすること
が可能となる。
【０１２７】また、内視鏡の先端部分の第１面をガラス
又はサファイア等の結晶材料で構成することができる。
このようにすることにより、先端の光学系に傷がつき難
くなる。
【０１２８】また、内視鏡対物光学系の第１面は内視鏡
外装部より引っ込んでいる配置とすることができる。こ
のようにすることにより、光学系先端部分が被観察物に
接触して傷つくことがなくなる。
【０１２９】また、内視鏡対物光学系の第１面は内視鏡
外装部より出っ張っている配置とすることができる。こ
のようにすることにより、先端部分に付着する水滴を簡
単除去することが可能となる。
【０１３０】また、本発明の光学系が内視鏡用カメラア
ダプター内部に配置され、その光学系を介して観察像を
撮像素子に投影するものとすることができる。回転非対
称な面を用いると、光学系を小型にすることが可能とな
る。なお、撮像素子としては、ＣＣＤとかフィルム等が
ある。
【０１３１】この場合、本発明の光学系の前又は後に平
面ガラスが設けられている配置とすることができる。こ
のような配置により、内視鏡用カメラアダプター光学系
を取り外したり取り付けたりする場合に、ごみ等が光学
系の中に入るのを防ぐことができる。
【０１３２】また、本発明の光学系と他の光学系又は結
像面との間隔を可変にする手段を有するようにすること
ができる。このような配置により、フォーカシングを行
うことができる。
【０１３３】また、本発明の光学系と他の光学系での反
射回数の総和が偶数回であるようにすることができる。
このような配置により、裏像で結像することがなく、観
察者に観察時の違和感を与えないで好ましい。
【０１３４】また、内視鏡用カメラアダプターが反射回
数の総和が奇数回である光学系と電気的像反転回路とか
ら構成することができる。光学系の反射回数が奇数回の
場合、電気的処理により像を反転させることがより、観
察者に観察時の違和感を与えないで好ましい。
【０１３５】また、内視鏡用カメラアダプターが半透過
反射面により光路が２つに分割されるものとすることが
できる。半透過反射面により光路を２分割することによ
り、観察光路とカメラ光路を持つことが可能となり、観
察しながら撮影が同時にできてより望ましい。
【０１３６】また、観察者の観察光路は、観察光学系か
ら前記内視鏡用カメラアダプターに入射する光軸と略平
行であるものとすることができる。観察光路は、観察光
学系から内視鏡用カメラアダプターに入射する光軸と略
平行になっていることが、観察方向と内視鏡等の観察機
器の操作方向が一致して、観察者に違和感を与えなくて
好ましい。
【０１３７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の光学系及びそれ
を用いた各種光学装置の光学系の実施例について説明す
る。
【０１３８】まず、実施例１〜５、実施例７〜１３に限
定的ではないが本発明による構成パラメータを伴う代表
的な光学系の実施例について説明する。なお、実施例６
は反射作用を持つ面についての実施例である。
【０１３９】後記する実施例１〜５の構成パラメータに
おける座標の取り方は、図１に示すように、瞳（開口）
１の中心を光学系の原点として、光軸２を物体中心（図
では省略）を出て開口１の中心を通る光線で定義し、光
学系１０の第１面まで光軸２に沿って進む方向をＺ軸方
向、このＺ軸に直交し原点を通り光軸２が光学系１０に
よって折り曲げられる面内の方向をＹ軸方向、Ｚ軸、Ｙ
軸に直交し原点を通通る方向をＸ軸方向とし、物点から
光学系第１面に向かう方向をＺ軸の正方向とする。Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸は右手直交座標を構成する。そして、そ
の座標系でＺ軸方向に沿って面間隔が定義され、その面
間隔によって与えられた位置が次の面の位置を定める新
たな座標系の原点になり、その新たな原点からその面の
面頂位置までのＹ方向のずれ量が偏心量Ｙとして与えら
れ、その面を定義する式の中心軸のＺ軸方向からの回転
量が傾き量θとして与えられる。同様に、さらに次の面
は、その前の面を定める座標系に対して同様に定められ
る。すなわち、各面の偏心の後に新しく定義した座標系
に沿って、次の面との面間隔が定義されている。なお、
傾き角は反時計回りの方向を正としている。
【０１４０】また、後記する実施例７〜１３の構成パラ
メータにおける座標の取り方は、図７に示すように、光
学系１０の第１面（瞳（開口）１を含む。）を光学系の
原点として、光軸２を物体中心（図では省略）を出て開
口１の中心を通る光線で定義し、光学系１０の第１面ま
で光軸２に沿って進む方向をＺ軸方向、このＺ軸に直交
し原点を通り光軸２が光学系１０によって折り曲げられ
る面内の方向をＹ軸方向、Ｚ軸、Ｙ軸に直交し原点を通
通る方向をＸ軸方向とし、物点から光学系第１面に向か
う方向をＺ軸の正方向とする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は右手
直交座標を構成する。そして、偏心量Ｙ、Ｚ、傾き量θ
が記載されている面については、その面の面頂位置の光
学系１０の原点である光学系の第１面（瞳（開口）１を
含む。）からのずれ量、及び、その面を定義する式の中
心軸のＺ軸方向からの回転量を表している。なお、傾き
角は反時計回りの方向を正としている。また、面間隔が
記載されている面については、その面と次の面の軸上間
隔を表している。
【０１４１】また、各面において、自由曲面は前記
（ａ）式で表現される多項式面である。なお、定義式
（ａ）のＺ軸が自由曲面の軸となる。
【０１４２】また、各面において、非回転対称な非球面
形状は、その面を規定する座標上で、Ｒy 、Ｒx はそれ
ぞれＹ−Ｚ面（紙面）内の近軸曲率半径、Ｘ−Ｚ面内で
の近軸曲率半径、Ｋx 、Ｋy はそれぞれＸ−Ｚ面、Ｙ−
Ｚ面内の円錐係数、ＡＲ、ＢＲ、ＣＲ、ＤＲはそれぞれ
Ｚ軸に対して回転対称な４次、６次、８次、１０次の非
球面係数、ＡＰ、ＢＰ、ＣＰ、ＤＰはそれぞれＺ軸に対
して回転非対称な４次、６次、８次、１０次の非球面係
数とすると、非球面式は以下に示す通りである。
【０１４３】 Ｚ =［( Ｘ2/Ｒx )+ (Ｙ2/Ｒy ) ］／［1+｛ 1-(1+Ｋx ) ( Ｘ2/Ｒx 2) -(1+Ｋy ) ( Ｙ2/Ｒy 2)｝1/2 ］ ＋ＡＲ［ (1-ＡＰ) Ｘ2+( 1+ＡＰ) Ｙ2 ］2 ＋ＢＲ［ (1-ＢＰ) Ｘ2+( 1+ＢＰ) Ｙ2 ］3 +CR[ (1-ＣＰ) Ｘ2+( 1+ＣＰ) Ｙ2 ］4 ＋ＤＲ［ (1-ＤＰ) Ｘ2+( 1+ＤＰ) Ｙ2 ］5 ・・・（ｂ） なお、後記する構成パラメータ中において、記載のない
非球面に関する係数はゼロである。また、面と面の間の
媒質の屈折率はｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）の屈折率
で表す。長さの単位はｍｍである。
【０１４４】また、自由曲面の他の定義式として、Ｚｅ
ｒｎｉｋｅ多項式により定義できる。この面の形状は以
下の式（ｃ）により定義する。その定義式（ｃ）のＺ軸
がＺｅｒｎｉｋｅ多項式の軸となる。 ｘ＝Ｒ×cos(A) ｙ＝Ｒ×sin(A) Ｚ＝Ｄ2 ＋Ｄ3 Ｒcos(A)＋Ｄ4 Ｒsin(A) ＋Ｄ5 Ｒ2 cos(2A)＋Ｄ6 （Ｒ2 −１）＋Ｄ7 Ｒ2 sin(2A) ＋Ｄ8 Ｒ3 cos(3A) ＋Ｄ9 （３Ｒ3 −２Ｒ）cos(A) ＋Ｄ10（３Ｒ3 −２Ｒ）sin(A)＋Ｄ11Ｒ3 sin(3A) ＋Ｄ12Ｒ4cos(4A)＋Ｄ13（４Ｒ4 −３Ｒ2 ）cos(2A) ＋Ｄ14（６Ｒ4 −６Ｒ2 ＋１）＋Ｄ15（４Ｒ4 −３Ｒ2 ）sin(2A) ＋Ｄ16Ｒ4 sin(4A) ＋Ｄ17Ｒ5 cos(5A) ＋Ｄ18（５Ｒ5 −４Ｒ3 ）cos(3A) ＋Ｄ19（１０Ｒ5 −１２Ｒ3 ＋３Ｒ）cos(A) ＋Ｄ20（１０Ｒ5 −１２Ｒ3 ＋３Ｒ）sin(A) ＋Ｄ21（５Ｒ5 −４Ｒ3 ）sin(3A) ＋Ｄ22Ｒ5 sin(5A) ＋Ｄ23Ｒ6cos(6A)＋Ｄ24（６Ｒ6 −５Ｒ4 ）cos(4A) ＋Ｄ25（１５Ｒ6 −２０Ｒ4 ＋６Ｒ2 ）cos(2A) ＋Ｄ26（２０Ｒ6 −３０Ｒ4 ＋１２Ｒ2 −１） ＋Ｄ27（１５Ｒ6 −２０Ｒ4 ＋６Ｒ2 ）sin(2A) ＋Ｄ28（６Ｒ6 −５Ｒ4 ）sin(4A) ＋Ｄ29Ｒ6sin(6A)・・・・・ ・・・（ｃ） ただし、Ｄm （ｍは２以上の整数）は係数である。
【０１４５】本発明において使用可能なその他の面の例
として、次の定義式があげられる。 Ｚ＝ΣΣＣnmＸＹ 例として、ｋ＝７（７次項）を考えると、展開したと
き、以下の式で表せる。 Ｚ＝Ｃ2 ＋Ｃ3 ｙ＋Ｃ4 ｜ｘ｜ ＋Ｃ5 ｙ2 ＋Ｃ6 ｙ｜ｘ｜＋Ｃ7 ｘ2 ＋Ｃ8 ｙ3 ＋Ｃ9 ｙ2 ｜ｘ｜＋Ｃ10ｙｘ2 ＋Ｃ11｜ｘ3 ｜ ＋Ｃ12ｙ4 ＋Ｃ13ｙ3 ｜ｘ｜＋Ｃ14ｙ2 ｘ2 ＋Ｃ15ｙ｜ｘ3 ｜＋Ｃ16ｘ4 ＋Ｃ17ｙ5 ＋Ｃ18ｙ4 ｜ｘ｜＋Ｃ19ｙ3 ｘ2 ＋Ｃ20ｙ2 ｜ｘ3 ｜ ＋Ｃ21ｙｘ4 ＋Ｃ22｜ｘ5 ｜ ＋Ｃ23ｙ6 ＋Ｃ24ｙ5 ｜ｘ｜＋Ｃ25ｙ4 ｘ2 ＋Ｃ26ｙ3 ｜ｘ3 ｜ ＋Ｃ27ｙ2 ｘ4 ＋Ｃ28ｙ｜ｘ5 ｜＋Ｃ29ｘ6 ＋Ｃ30ｙ7 ＋Ｃ31ｙ6 ｜ｘ｜＋Ｃ32ｙ5 ｘ2 ＋Ｃ33ｙ4 ｜ｘ3 ｜ ＋Ｃ34ｙ3 ｘ4 ＋Ｃ35ｙ2 ｜ｘ5 ｜＋Ｃ36ｙｘ6 ＋Ｃ37｜ｘ7 ｜ ・・・（ｄ） 実施例１ この実施例１の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図１に示
す。この実施例は、偏心したトーリック面からなる第１
面３と偏心した球面の第２面４からなる屈折型偏心光学
系１０であり、構成パラメータは後記する。この実施例
の撮像画角は、水平画角２４°、垂直画角１６．７°、
入射瞳径は２ｍｍである。なお、符号５は像面である。
以下、同じ。
【０１４６】実施例２ この実施例２の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図２に示
す。この実施例は、アナモルフィック面の第１面３と偏
心した球面からなる第２面４からなる屈折型偏心光学系
１０であり、構成パラメータは後記する。この実施例の
撮像画角は、水平画角２４°、垂直画角１６．７°、入
射瞳径は２ｍｍである。
【０１４７】実施例３ この実施例３の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図３に示
す。この実施例は、自由曲面の第１面３と偏心した球面
からなる第２面４からなる屈折型偏心光学系１０であ
り、構成パラメータは後記する。この実施例の撮像画角
は、水平画角２４°、垂直画角１６．７°、入射瞳径は
２ｍｍである。
【０１４８】実施例４ この実施例４の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図４に示
す。この実施例は、偏心した自由曲面の第１面３と偏心
した球面からなる第２面４からなる屈折型偏心光学系１
０であり、構成パラメータは後記する。この実施例の撮
像画角は、水平画角２４°、垂直画角１６．７°、入射
瞳径は２ｍｍである。
【０１４９】実施例５ この実施例５の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図４に示
す。この実施例は、偏心した自由曲面からなる反射面の
第１面３からなる反射型偏心光学系１０であり、構成パ
ラメータは後記する。この実施例の撮像画角は、水平画
角２４°、垂直画角１６．７°、入射瞳径は２ｍｍであ
る。
【０１５０】実施例６ 本実施例は、本発明による回転非対称面形状の面を反射
面として用いる場合、特に裏面鏡として用いる場合の、
反射作用を持つ面の構成に関する実施例であり、図６に
示すように、ガラス、プラスチック等の透明体１１表面
にアルミコート層１２を設けたもの（図の（ａ））、透
明体１１表面に銀コート層１３を設けたもの（図の
（ｂ））、透明体１１表面にアルミコート層１２を部分
的に設けて半透過鏡としたもの（図の（ｂ））がある
が、その外に、光学多層膜を設けて１００％反射するよ
うにしたものあるいは半透過鏡としたもの等がある。
【０１５１】実施例７ この実施例７の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図７に示
す。この実施例は、偏心した自由曲面からなる透過面の
第１面３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面４
と第１面３と共通の透過面の第３面６とからなる反射型
偏心光学系１０であり、構成パラメータは後記する。こ
の実施例の撮像画角は、水平画角２４°、垂直画角１
６．７°、入射瞳径は２ｍｍである。
【０１５２】実施例８ この実施例８の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図８に示
す。この実施例は、偏心した自由曲面からなる透過面の
第１面３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面４
と偏心した自由曲面からなる透過面の第３面６とからな
る反射型偏心光学系１０であり、構成パラメータは後記
する。この実施例の撮像画角は、水平画角２４°、垂直
画角１６．７°、入射瞳径は２ｍｍである。
【０１５３】実施例９ この実施例９の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図９に示
す。この実施例は、偏心した自由曲面からなる透過面の
第１面３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面４
と偏心した自由曲面からなる反射面の第３面６と偏心し
た自由曲面からなる透過面の第４面７とからなる反射型
偏心光学系１０であり、構成パラメータは後記する。こ
の実施例の撮像画角は、水平画角２４°、垂直画角１
６．７°、入射瞳径は２ｍｍである。
【０１５４】実施例１０ この実施例１０の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図１０に
示す。この実施例は、自由曲面からなる透過面の第１面
３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面４と偏心
した自由曲面からなる反射面の第３面６と偏心した自由
曲面からなる透過面の第４面７とからなる反射型偏心光
学系１０であり、構成パラメータは後記する。この実施
例の撮像画角は、水平画角４０°、垂直画角３０°、入
射瞳径は２ｍｍである。
【０１５５】実施例１１ この実施例１１の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図１１に
示す。この実施例は、偏心した自由曲面からなる透過面
の第１面３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面
４と第１面３と共通の反射面の第３面６と偏心した自由
曲面からなる透過面の第４面７とからなる反射型偏心光
学系１０であり、構成パラメータは後記する。この実施
例の撮像画角は、水平画角４０°、垂直画角３０°、入
射瞳径は１０ｍｍである。
【０１５６】実施例１２ この実施例１２の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図１２に
示す。この実施例は、偏心した自由曲面からなる透過面
の第１面３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面
４と偏心した自由曲面からなる反射面の第３面６と第２
面４と共通の透過面の第４面７とからなる反射型偏心光
学系１０であり、構成パラメータは後記する。この実施
例の撮像画角は、水平画角４０°、垂直画角３０°、入
射瞳径は１０ｍｍである。
【０１５７】実施例１３ この実施例１３の光軸２を含むＹ−Ｚ断面図を図１３に
示す。この実施例は、自由曲面からなる透過面の第１面
３と偏心した自由曲面からなる反射面の第２面４と平面
反射面の第３面６と第１面３と共通の反射面の第４面７
と第２面４と共通の透過面の第５面８とからなる反射型
偏心光学系１０であり、構成パラメータは後記する。こ
の実施例の撮像画角は、水平画角４０°、垂直画角３０
°、入射瞳径は１０ｍｍである。
【０１５８】以下に、上記実施例１〜５、７〜１３の構
成パラメータを示す。 実施例１ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） 5.000 ２ Ｒy 88.44333 3.000 1.51633 64.15 Ｒx 95.45737 Ｙ 0.000 θ -1.99° ３ -17.301 38.032 Ｙ 0.069 θ -1.77° ４ ∞（像面） Ｙ 3.119 θ 10.00° CXn 0.01048 CYn 0.01130 FXn 184.8040 FYn 184.8766 FX 28.3607 FY 27.8784 FXn/FX 6.51620 FYn/FY 6.63154 FY/FX 0.98299 。
【０１５９】実施例２ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） 2.273 ２ Ｒy 96.003 3.000 1.5163 64.15 Ｒx 95.457 Ｙ 0.000 θ 0.00° Ｋy 0 Ｋx 0 ＡＲ -8.9601 ×10-5 ＡＰ -4.4886 ×10-1 ３ -17.143 37.747 Ｙ 0.094 θ -2.42° ４ ∞（像面） Ｙ 4.240 θ 10.00° CXn 0.01048 CYn 0.01042 FXn 184.8767 FYn 185.9339 FX 28.4495 FY 28.1215 FXn/FX 6.49842 FYn/FY 6.61181 FY/FX 1.01745 。
【０１６０】実施例３ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） 5.000 ２ 自由曲面 3.000 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ 0.00° ３ -11.903 37.119 Ｙ 0.000 θ -1.42° ４ ∞（像面） Ｙ 1.436 θ 10.00° 自由曲面 Ｃ5 -1.6641×10-2 Ｃ7 -1.6675×10-2 Ｃ10 3.5664×10-4 CXn -0.03335 CYn -0.03328 FXn -58.0733 FYn -58.1955 FX 35.5619 FY 35.2237 FXn/FX -1.63302 FYn/FY -1.65217 FY/FX 0.99049 。
【０１６１】実施例４ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） 5.000 ２ 自由曲面 3.000 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ -2.57° ３ -15.349 36.155 Ｙ 0.089 θ -2.06° ４ ∞（像面） Ｙ 3.615 θ 10.00° 自由曲面 Ｃ5 -6.2923×10-3 Ｃ7 -6.1230×10-3 Ｃ10 1.0315×10-4 CXn -0.01225 CYn -0.01258 FXn -158.10170 FYn -153.95436 FX 35.67606 FY 35.81662 FXn/FX -4.43159 FYn/FY -4.29841 FY/FX 1.00394 。
【０１６２】実施例５ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） 23.667 ２ 自由曲面 -33.473 Ｙ 0.000 θ -20.00° ３ ∞（像面） Ｙ 12.183 θ -29.79° 自由曲面 Ｃ5 -6.6312×10-3 Ｃ7 -7.3816×10-3 Ｃ8 1.3051×10-4 C10 3.5104×10-4 Ｃ12 -1.7318×10-6 Ｃ14 1.4418×10-6 Ｃ16 1.0842×10-6 Ｃ17 -2.2182×10-6 Ｃ19 -1.3828×10-6 Ｃ21 -6.8971×10-6 CXn -0.01476 CYn -0.01326 FXn -33.87534 FYn -37.70739 FX 35.52397 FY 35.37319 FXn/FX -0.95359 FYn/FY -1.06599 FY/FX 0.99576 。
【０１６３】実施例７ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ -17.45° Ｚ 17.611 ３ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ -0.529 θ -20.00° Ｚ 22.611 ４ 自由曲面 Ｙ 0.000 θ -17.45° Ｚ 17.611 ５ ∞（像面） Ｙ 24.425 θ -47.96° Ｚ -7.952 自由曲面 Ｃ5 1.8423×10-2 Ｃ7 3.2520×10-2 自由曲面 Ｃ5 2.3788×10-3 Ｃ7 7.6150×10-3 自由曲面 CXn 0.01523 CYn 0.00476 FXn 21.65092 FYn 69.27385 FX 28.80566 FY 28.36382 FXn/FX 0.75162 FYn/FY 2.44233 FY/FX 0.98466 。
【０１６４】実施例８ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ -11.28° Ｚ 1.758 ３ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ -1.816 θ -20.00° Ｚ 28.620 ４ 自由曲面 Ｙ 17.796 θ -28.72° Ｚ 1.758 ５ ∞（像面） Ｙ 41.948 θ -49.40° Ｚ -27.025 自由曲面 Ｃ5 -2.9815×10-2 Ｃ7 5.8788×10-3 Ｃ10 -1.9434×10-4 自由曲面 Ｃ5 -5.6421×10-3 Ｃ7 3.0794×10-3 Ｃ10 -6.3954×10-5 自由曲面 Ｃ5 2.7620×10-3 Ｃ7 3.3894×10-2 Ｃ10 2.5637×10-5 自由曲面 CXn 0.00616 CYn -0.01128 FXn 53.52979 FYn -29.23258 FX 33.52330 FY 34.95281 FXn/FX 1.59679 FYn/FY -0.83634 FY/FX 1.04264 。
【０１６５】実施例９ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ 0.00° Ｚ 10.000 ３ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ -45.00° Ｚ 20.000 ４ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 10.000 θ 45.00° Ｚ 20.000 ５ 自由曲面 Ｙ 10.000 θ 0.00° Ｚ 10.000 ６ ∞（像面） Ｙ 10.000 θ -13.68° Ｚ -10.000 自由曲面 Ｃ5 -2.5583×10-3 Ｃ7 -1.1629×10-3 Ｃ8 3.6340×10-4 Ｃ10 0 Ｃ12 3.2535×10-5 Ｃ14 3.1012×10-5 Ｃ16 8.2196×10-5 自由曲面 Ｃ5 -2.5807×10-3 Ｃ7 -5.9100×10-3 Ｃ8 -7.4253×10-6 Ｃ10 3.3196×10-5 Ｃ12 3.2466×10-7 Ｃ14 -3.5149×10-7 Ｃ16 1.9988×10-5 自由曲面 Ｃ5 -2.9513×10-3 Ｃ7 -4.5073×10-3 Ｃ8 -1.0598×10-4 Ｃ10 -1.0663×10-5 Ｃ12 -2.8568×10-6 Ｃ14 7.7238×10-7 Ｃ16 -9.1435×10-6 自由曲面 Ｃ5 -1.9093×10-2 Ｃ7 -1.9783×10-2 Ｃ8 -7.3494×10-4 Ｃ10 0 Ｃ12 -9.6786×10-5 Ｃ14 -5.5417×10-5 Ｃ16 -4.5951×10-6 自由曲面 CXn -0.00233 -0.01182 -0.00901 -0.03957 CYn -0.00512 -0.00516 -0.00590 -0.03819 FXn -831.2214 27.8970 36.5975 -48.9448 FYn -378.2706 63.9037 55.8887 -50.7134 FX 33.59086 FY 31.39717 FXn/FX -24.7455 0.8305 1.0895 -1.4571 FYn/FY -12.0479 2.0353 1.7801 -1.6152 FY/FX 0.9347 。
【０１６６】実施例１０ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ 自由曲面 1.5163 64.15 ２ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ -22.50° Ｚ 26.000 ３ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 14.000 θ -67.50° Ｚ 12.000 ４ 自由曲面 2.000 Ｙ -10.000 θ 90.00° Ｚ 10.000 ５ ∞（像面） 自由曲面 Ｃ5 1.3733×10-2 Ｃ7 1.8225×10-2 Ｃ8 -9.4288×10-5 Ｃ10 -1.3336×10-4 自由曲面 Ｃ5 -7.9366×10-4 Ｃ7 -1.1721×10-3 Ｃ8 -2.5491×10-5 Ｃ10 -5.6154×10-5 自由曲面 Ｃ5 2.8039×10-3 Ｃ7 -8.7180×10-4 Ｃ8 -7.6318×10-5 Ｃ10 -1.4966×10-4 自由曲面 Ｃ5 8.4385×10-3 Ｃ7 -6.4925×10-3 Ｃ8 -2.7582×10-4 Ｃ10 3.1268×10-4 自由曲面 CXn 0.03645 -0.00234 -0.00174 -0.01299 CYn 0.02747 -0.00159 0.00561 0.01688 FXn 53.13432 140.9160 -189.5078 -149.0951 FYn 70.50404 207.3859 58.7778 114.7361 FX 49.19207 FY 34.94060 FXn/FX 1.0801 2.8646 -3.8524 -3.03087 FYn/FY 2.0178 5.9354 1.6822 3.28374 FY/FX 0.7102 。
【０１６７】実施例１１ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ -22.988 θ -8.98° Ｚ 50.530 ３ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ -1.449 θ 17.73° Ｚ 76.977 ４ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ -22.988 θ -8.98° Ｚ 50.530 ５ 自由曲面 Ｙ -48.948 θ -78.43° Ｚ 67.306 ６ ∞（像面） Ｙ -58.973 θ -45.00° Ｚ 77.331 自由曲面 Ｃ5 6.7120×10-4 Ｃ7 -1.1797×10-4 Ｃ8 0 Ｃ10 2.1250×10-5 自由曲面 Ｃ5 -2.0716×10-3 Ｃ7 -3.2040×10-3 Ｃ8 0 Ｃ10 1.8112×10-5 自由曲面 Ｃ5 1.3932×10-3 Ｃ7 1.2275×10-2 Ｃ8 0 Ｃ10 6.8065×10-5 自由曲面 CXn 0.00076 -0.00641 -0.00024 0.02455 CYn 0.00134 -0.00414 0.00134 0.00279 FXn 2548.34984 51.44205 1373.93135 -78.8898 FYn 1445.3327 79.6482 -246.07726 -777.80959 FX 66.22517 FY 50.40322 FXn/FX 38.4801 0.7768 20.7464 -3.03087 FYn/FY 28.6754 1.5802 1.6822 3.28374 FY/FX 0.7102 。
【０１６８】実施例１２ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.000 θ 4.56° Ｚ 48.036 ３ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ 0.781 θ 54.56° Ｚ 76.770 ４ 自由曲面 1.5163 64.15 Ｙ -28.138 θ 83.15° Ｚ 85.930 ５ 自由曲面 Ｙ 0.781 θ 54.56° Ｚ 76.770 ６ ∞（像面） Ｙ 14.258 θ 50.00° Ｚ 111.028 自由曲面 Ｃ5 6.1734×10-3 Ｃ7 9.9567×10-3 Ｃ8 2.2653×10-5 Ｃ10 5.7752×10-5 自由曲面 Ｃ5 9.6423×10-4 Ｃ7 3.0939×10-3 Ｃ8 4.2479×10-6 Ｃ10 1.8481×10-5 自由曲面 Ｃ5 3.8994×10-3 Ｃ7 4.1772×10-3 Ｃ8 -4.2157×10-6 Ｃ10 1.7324×10-6 自由曲面 CXn 0.01991 0.00619 0.00835 0.00534 CYn 0.01235 0.00193 0.00780 0.00134 FXn 97.2750 -53.2704 39.4902 -362.6865 FYn 156.8215 -170.8516 42.2748 -1445.3327 FX 55.61735 FY 45.53734 FXn/FX 1.7490 -0.9578 0.7100 -6.52110 FYn/FY 3.4438 -3.7519 0.9284 -31.7395 FY/FX 0.81876 。
【０１６９】実施例１３ 面番号 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数 （偏心量） （傾き角） １ ∞（瞳） ２ 自由曲面 1.5254 56.25 Ｙ 0.000 θ 0.00° Ｚ 4.230 ３ 自由曲面 1.5254 56.25 Ｙ 0.000 θ -53.34° Ｚ 14.245 ４ ∞ 1.5254 56.25 Ｙ 47.807 θ 57.45° Ｚ 28.564 ５ 自由曲面 1.5254 56.25 Ｙ 0.000 θ 0.00° Ｚ 4.230 ６ 自由曲面 Ｙ 0.000 θ -53.34° Ｚ 14.245 ７ ∞（像面） Ｙ 0.000 θ -19.11° Ｚ 26.296 自由曲面 Ｃ5 1.0924×10-3 Ｃ7 7.2551×10-3 Ｃ8 -1.1681×10-5 Ｃ10 1.0202×10-5 Ｃ12 1.0606×10-6 Ｃ14 -8.1164×10-7 Ｃ16 -5.8312×10-7 Ｃ17 -9.2779×10-9 Ｃ19 1.0029×10-8 Ｃ21 2.5790×10-8 自由曲面 Ｃ5 -6.7102×10-4 Ｃ7 3.6136×10-4 Ｃ8 -1.3035×10-5 Ｃ10 -5.9967×10-6 Ｃ12 2.8639×10-7 Ｃ14 1.1362×10-6 Ｃ16 1.4776×10-7 Ｃ17 3.7664×10-9 Ｃ19 -3.4413×10-8 Ｃ21 -2.3892×10-7 自由曲面 CXn 0.01451 0.00070 0.01421 0.00075 CYn 0.00218 -0.00134 0.00586 -0.00171 FXn 133.4766 -471.0622 23.2050 -2582.3278 FYn 888.4155 246.0773 56.2702 1132.5999 FX 34.36426 FY 31.49606 FXn/FX 3.8842 13.7079 0.6753 75.1457 FYn/FY 28.2072 7.8130 1.7866 35.9601 FY/FX 0.9165 。
【０１７０】次に、前記の条件（１−１）〜（３−３）
の少なくとも１つを満足する回転非対称な面を少なくと
も１面有する本発明に基づく偏心光学系の面の配置に関
する実施例について説明する。以下の説明において、物
体面、像面は相対的なものであり、物体面を像面に、像
面を物体面に変更して光路を逆にして用いることができ
るのは自明である。
【０１７１】実施例１４ 図１４に示したように、この偏心光学系１０は、物体か
らの入射の順に、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ
１、第２の反射面Ｒ２、第３の反射面Ｒ３、第４の反射
面Ｒ４、第２の透過面Ｔ２から構成され、光線は第１の
透過面Ｔ１から光学系に入射し、第１の反射面Ｒ１で反
射され、第２の反射面Ｒ２で反射され、第３の反射面Ｒ
３で反射され、第４の反射面Ｒ４で反射され、第２の透
過面Ｔ２を透過し、第１の透過面Ｔ１に入射するときと
異なる方向に射出して像面に到る。像面を物体面にして
光路を逆にして用いることができる。
【０１７２】実施例１５ 図１５に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２を同一の面形状としたものである。
【０１７３】実施例１６ 図１６に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第２の透過面Ｔ２と第３の反射
面Ｒ３を同一の面形状としたものである。
【０１７４】実施例１７ 図１７に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の反射面Ｒ１と第３の反射
面Ｒ３を同一の面形状としたものである。
【０１７５】実施例１８ 図１８に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第２の反射面Ｒ２と第４の反射
面Ｒ４を同一の面形状としたものである。
【０１７６】実施例１９ 図１９に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２と第４の反射面Ｒ４を同一の面形状としたもので
ある。
【０１７７】実施例２０ 図２０に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２、第１の反射面Ｒ１と第３の反射面Ｒ３をそれぞ
れ同一の面形状としたものである。
【０１７８】実施例２１ 図２１に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２、第１の透過面Ｔ２と第３の反射面Ｒ３をそれぞ
れ同一の面形状としたものである。
【０１７９】実施例２２ 図２２に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の反射面Ｒ１と第３の反射
面Ｒ３、第２の反射面Ｒ２と第４の反射面Ｒ４をそれぞ
れ同一の面形状としたものである。
【０１８０】実施例２３ 図２３に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第２の反射面Ｒ２と第４の反射
面Ｒ４、第２の透過面Ｔ２と第３の反射面Ｒ３をそれぞ
れ同一の面形状としたものである。
【０１８１】実施例２４ 図２４に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２と第４の反射面Ｒ４、第２の透過面Ｔ２と第３の
反射面Ｒ３をそれぞれを同一の面形状としたものであ
る。
【０１８２】実施例２５ 図２５に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２と第４の反射面Ｒ４、第１の反射面Ｒ１と第３の
反射面Ｒ３をそれぞれを同一の面形状としたものであ
る。
【０１８３】実施例２６ 図２６に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２と第１の反射面Ｒ１と第３の
反射面Ｒ３をそれぞれを同一の面形状としたものであ
る。
【０１８４】実施例２７ 図２７に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第２の反射面Ｒ２と第４の反射
面Ｒ４、第２の透過面Ｔ２と第１の反射面Ｒ１と第３の
反射面Ｒ３をそれぞれを同一の面形状としたものであ
る。
【０１８５】実施例２８ 図２８に示したように、この偏心光学系１０は、図１４
と同様の配置において、第１の透過面Ｔ１と第２の反射
面Ｒ２と第４の反射面Ｒ４、第２の透過面Ｔ２と第１の
反射面Ｒ１と第３の反射面Ｒ３をそれぞれを同一の面形
状としたものである。
【０１８６】実施例２９ この実施例は、本発明に基づく偏心光学系が、回転非対
称な面と回転対称な面からなる場合の加工方法に関する
実施例である。図２９に示すように、この偏心光学系１
０は、物体からの入射の順に、第１の透過面Ｔ１、第１
の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２か
ら構成され、光線は第１の透過面Ｔ１から光学系に入射
し、第１の反射面Ｒ１で反射され、第２の反射面Ｒ２で
反射され、第２の透過面Ｔ２を透過し、第１の透過面Ｔ
１に入射するときと異なる方向に射出して像面に到るも
のであり、第２の透過面Ｔ２と第１の反射面Ｒ１が同一
の面形状である実施例である。この場合、第１の透過面
Ｔ１が回転対称な面、第１の反射面Ｒ１、第２の反射面
Ｒ２が回転非対称な面で構成する場合、最初に回転非対
称な面Ｒ１、Ｒ２を加工して、その後回転対称な面Ｔ１
を加工する。このような加工順にすると、各面の位置を
合わせやすくなり、製作精度が向上する。
【０１８７】実施例３０ この実施例は、本発明に基づく偏心光学系を回転非対称
な面を含む部分と他の部分のいくつかに分割して各々加
工し、その後それらの部分を接合して製作する実施例で
ある。図３０に示すように、この偏心光学系１０は、図
１０と同様に、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、
第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から構成され、光
線は第１の透過面Ｔ１から光学系に入射し、第１の反射
面Ｒ１で反射され、第２の反射面Ｒ２で反射され、第２
の透過面Ｔ２を透過し、第１の透過面Ｔ１に入射すると
きと異なる方向に射出して像面に到るものであり、第１
の透過面Ｔ１が回転対称な面、第１の反射面Ｒ１、第２
の反射面Ｒ２が回転非対称な面、第２の透過面Ｔ２が回
転対称な面からなる場合に、第１の反射面Ｒ１を含む第
１の部分１４、第２の反射面Ｒ２を含む第２の部分１
５、第１の透過面Ｔ１及び第２の透過面Ｔ２を含む第３
の部分１６の３つの部分に分割し、それぞれの部分の面
を加工した後に、３つの部分１４、１５、１６を接合し
て偏心光学系１０を製作する。このような製作方法をと
ると、回転非対称面を平面の薄い部材に加工することに
なり、加工中の部品の歪み等に起因する加工精度の悪化
が避けられる。なお、回転非対称面を射出成形により製
作する場合は、なるべく光学部品が薄い方が射出成形後
の樹脂の歪みを少なくすることが可能である。
【０１８８】実施例３１ 図３１に示すように、接眼光学系として反射面Ｍを含む
折り曲げ光路を有する場合に、その反射面Ｍを回転非対
称面としパワーを持たせた実施例である。このようにす
ると、接眼光学系において透過型レンズを省略すること
が可能となる。さらに、光路を折り曲げたことにより、
接眼光学系を小型に構成することが可能となる。なお、
同様にして接眼光学系の倒立プリズムにパワーを持たせ
ることもできる。
【０１８９】同様に、図３２に示すように、接眼光学系
が２つの反射面Ｍ１、Ｍ２を含む折り曲げ光路を有する
場合に、少なくともその一方の反射面Ｍ１を回転非対称
面でパワーを持つものとすることもできる。
【０１９０】実施例３２ 図３３に示すように、結像光学系として反射面Ｍ３を含
む折り曲げ光路を有する場合に、その反射面Ｍ３を回転
非対称面としパワーを持たせた実施例である。このよう
にすると、結像光学系において透過型レンズを省略する
ことが可能となる。さらに、光路を折り曲げたことによ
り、結像光学系を小型に構成することが可能となる。な
お、同様にして結像光学系の倒立プリズムにパワーを持
たせることもできる。
【０１９１】同様に、図３４に示すように、結像光学系
が２つの反射面Ｍ４、Ｍ５を含む折り曲げ光路を有する
場合に、少なくともその一方の反射面Ｍ４を回転非対称
面でパワーを持つものとすることもできる。
【０１９２】実施例３３ この実施例は、図３５に示すように、図３４に示したよ
うな結像光学系を対物光学系とし、これと通常の透過型
レンズからなる接眼光学系１７とを組み合わせて望遠
鏡、実像式ファインダー等のアフォーカル光学系とした
実施例である。これは、例えば倒立像を得るためのプリ
ズム光学系にパワーを持たせて対物光学系とすることに
より、光学系を小型に構成することが可能となる。さら
に、例えば、カメラの実像式ファインダーの対物レンズ
を倒立プリズムに回転非対称面を使用した光学系により
構成することにより、小型化で構造の簡略なカメラのフ
ァインダーとすることができる。なお、図３５のよう
に、偶数回の反射により正立像が得られる。
【０１９３】実施例３４ この実施例は、図３６に示すように、図３２に示したよ
うな接眼光学系と、通常の透過型レンズからなる結像光
学系１８を対物光学系として組み合わせて望遠鏡、実像
式ファインダー等のアフォーカル光学系とした実施例で
ある。このようにして、特に構成が複雑となる焦点距離
が短いアファーカル光学系を小型にすることが可能とな
る。焦点距離１００ｍｍ以下の接眼光学系では、小型に
する効果が大きい。なお、図３６のように、偶数回の反
射により正立像が得られる。
【０１９４】実施例３５ この実施例は、図３７に示すように、図３４に示したよ
うな結像光学系を対物光学系とし、これと図３２に示し
たような接眼光学系とを組み合わせて望遠鏡、実像式フ
ァインダー等のアフォーカル光学系とした実施例であ
る。この組み合わせによると、アフォーカル光学系をさ
らに小型にすることが可能である。なお、倒立プリズム
に非回転対称面を使用し、このプリズム光学系にパワー
を持たせることにより、対物レンズ又は接眼レンズの構
造を簡略化又は省略することができる。この場合にも、
このアフォーカル光学系は、偶数回の反射により正立像
が得られるものとすることができる。
【０１９５】次に、本発明による条件（１−１）〜（３
−３）の少なくとも１つを満足する回転非対称な面を少
なくとも１面有する偏心光学系を用いた各種光学装置の
光学系の実施例について説明する。
【０１９６】実施例３６ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなファインダ
ー１９と撮影レンズ２０と不図示の写真フィルムあるい
はＣＣＤ等の撮像素子とからなるカメラ２１のファイン
ダー１９の接眼光学系として、本発明による偏心光学系
を用いた実施例である。この実施例のファインダーは、
図３９に示したように、通常の透過型レンズからなる結
像光学系１８を対物光学系とし、接眼光学系２７とし
て、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第２の反射
面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から構成され、第１の反射面
Ｒ１が回転非対称な面で構成された本発明による偏心光
学系を用いている。この実施例の場合、結像光学系１８
による像面は、接眼光学系２７の第１の透過面Ｔ１と第
１の反射面Ｒ１の間に位置している。
【０１９７】実施例３７ この実施例は、図３８のカメラ２１のファインダー１９
の対物光学系として、本発明による偏心光学系を用いた
実施例である。この実施例のファインダーは、図４０に
示したように、対物（結像）光学系２８として、第１の
透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第
２の透過面Ｔ２から構成され、第１の反射面Ｒ１が回転
非対称な面で構成された本発明による偏心光学系を用い
ており、接眼光学系１７として通常の透過型レンズから
なるものを用いている。この実施例の場合、結像光学系
１８による像面はその第２の透過面Ｔ２と一致してい
る。
【０１９８】実施例３８ この実施例は、図３８のカメラ２１のファインダー１９
の光学系全体を本発明による偏心光学系とした実施例で
ある。この実施例のファインダーは、図４１に示したよ
うに、対物（結像）光学系２８と接眼光学系２７を透明
体で一体に構成したもので、第１の透過面Ｔ１、第１の
反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から
構成され、第１の透過面Ｔ１と第１の反射面Ｒ１で結像
光学系２８を、第２の反射面Ｒ２と第２の透過面Ｔ２で
接眼光学系２７を構成しており、４つの面Ｔ１、Ｒ１、
Ｒ２、Ｔ２の少なくとも１つが回転非対称面からなって
いる。
【０１９９】実施例３９ この実施例は、図４２に斜視図を示すような双眼鏡２３
の各眼用光学系の接眼光学系として、本発明による偏心
光学系を用いた実施例である。この実施例の双眼鏡光学
系は、図４３に示したように、通常の透過型レンズから
なる結像光学系１８を対物光学系とし、接眼光学系２７
として、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第２の
反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から構成され、第１の反
射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が同一の面形状をしてお
り、第１の反射面Ｒ１が回転非対称な面で構成された本
発明による偏心光学系を用いている。この実施例の場
合、結像光学系１８による像面は、接眼光学系２７の第
１の透過面Ｔ１と第１の反射面Ｒ１の間に位置してい
る。
【０２００】実施例４０ この実施例は、図４２の双眼鏡２３の各眼用光学系の対
物光学系として、本発明による偏心光学系を用いた実施
例である。この実施例の双眼鏡光学系は、図４４に示し
たように、対物（結像）光学系２８として、第１の透過
面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の
透過面Ｔ２から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透
過面Ｔ２が同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１
が回転非対称な面で構成された本発明による偏心光学系
を用いており、接眼光学系１７として通常の透過型レン
ズからなるものを用いている。この実施例の場合、結像
光学系１８による像面はその第２の透過面Ｔ２と略一致
している。
【０２０１】実施例４１ この実施例は、図４２の双眼鏡２３の各眼用光学系全体
を本発明による偏心光学系とした実施例である。この実
施例の片眼用光学系は、図４５に示したように、対物
（結像）光学系２８と接眼光学系２７を透明体で一体に
構成したもので、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ
１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から構成さ
れ、第１の透過面Ｔ１と第１の反射面Ｒ１で結像光学系
２８を、第２の反射面Ｒ２と第２の透過面Ｔ２で接眼光
学系２７を構成しており、４つの面Ｔ１、Ｒ１、Ｒ２、
Ｔ２全てが回転非対称面からなっている。
【０２０２】実施例４２ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
のファインダー１９として虚像式アフォーカル光学系か
らなる虚像式ファインダーの実施例である。この実施例
のファインダー光学系は、図４６に示したように、第１
の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、
第２の透過面Ｔ２から構成され、第１の反射面Ｒ１と第
２の透過面Ｔ２が同一の面形状をしており、第１の反射
面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２共回転非対称な面で構成され
ており、第１の反射面Ｒ１が主として正パワーを、第２
の反射面Ｒ２が主として負パワーを担っている虚像式ア
フォーカル光学系２９からなっている。
【０２０３】実施例４３ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図４７に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側に配置した通常のレン
ズ系２４とからなるものである。
【０２０４】実施例４４ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図４８に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その像側に配置した通常のレンズ
系２４とからなるものである。
【０２０５】実施例４５ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図４９に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側に配置した通常のレン
ズ系２４1 とその像側に配置した通常のレンズ系２４2
とからなるものである。
【０２０６】実施例４６ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図５０に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側あるいは像側（図の場
合は物体側）に配置した通常の正のレンズ群２５とから
なるものである。
【０２０７】実施例４７ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図５１に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側あるいは像側（図の場
合は物体側）に配置した通常の負のレンズ群２６とから
なるものである。
【０２０８】実施例４８ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図５２に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側あるいは像側（図の場
合は物体側）又は物体側と像側に合わせて２つ以上のレ
ンズ群３０、３１（図の場合は２つ）を配置し、レンズ
群３０と３１の間隔、及び、レンズ群３０、３１と偏心
光学系１０と間隔を変えて変倍するものである。この場
合、一般には像面は変倍に伴って移動する。
【０２０９】実施例４９ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図５３に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側あるいは像側（図の場
合は物体側）に１つのレンズ群を配置し、一方を負レン
ズ群（図の場合は物体側のレンズ群）３２とし、他方を
正レンズ群（図の場合は偏心光学系１０物体側のレンズ
群）３３として、両レンズ群３２と３３の間隔を変えて
変倍するものである。この場合、像面は一定とすること
ができる。
【０２１０】実施例５０ この実施例は、図３８に斜視図を示すようなカメラ２１
の撮影レンズ２０の実施例である。この実施例の撮影光
学系は、図５４に示したように、第１の透過面Ｔ１、第
１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２
から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面Ｔ２が
同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第２の反
射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発明によ
る偏心光学系１０と、その物体側あるいは像側（図の場
合は物体側）又は物体側と像側に２つのレンズ群を配置
し、合わせて３つのレンズ群３４、３５、３６で構成
し、レンズ群３４と３５の間隔、及び、レンズ群３５と
３６の間隔を変えて変倍するものである。この場合、像
面は一定とすることができる。
【０２１１】実施例５１ この実施例は、図５５に示すように、カメラ等の対物レ
ンズ系に用いられる防振光学系の一部に本発明による偏
心光学系１０を用いた実施例であり、図の場合は、防振
光学系の主要部を構成する頂角可変プリズム３７の像側
に配置する対物レンズとして、図３４に示した２つの反
射面Ｍ４、Ｍ５からなり折り曲げ光路を形成する結像光
学系１０を用いている。
【０２１２】実施例５２ この実施例は、カメラ等の対物レンズ系等に用いられる
屈折力可変光学系を構成するレンズとして本発明による
偏心光学系を用いた実施例であり、図５６に示すよう
に、紙面に垂直に存在する光軸に垂直なＸ軸方向に屈折
力が変化する回転非対称な曲面を備えた第１偏心光学系
３８と、光軸とＸ軸方向の両方に垂直なＹ軸方向に屈折
力が変化する回転非対称な曲面を備えた第２偏心光学系
３９とを有し、第１偏心光学系３８をＸ軸方向に沿って
移動させ、また、第２偏心光学系３９をＹ軸方向に沿っ
て移動させることにより、合成光学系の屈折力を変化さ
せることができる。図５６の場合、第１偏心光学系３８
の入射側の面のＸ軸に沿う位置のＹ軸方向の曲率半径が
大から小へ変化し、また、第２偏心光学系３９の射出側
の面のＹ軸に沿う位置のＸ軸方向の曲率半径が小から大
へ変化する回転非対称な曲面となっている。
【０２１３】実施例５３ この実施例は、カメラのファインダー内表示光学系の一
部に本発明による偏心光学系を用いた実施例であり、図
５７に示すように、撮影レンズ４０、クイックリターン
ミラー４１、ペンタプリズム４２、接眼レンズ４３、及
び、不図示の写真フィルムよりなる一眼レフカメラのフ
ァインダー内に、表示部４４に表示された露出値等のデ
ータを表示するために、本発明による偏心光学系１０を
用いている。この偏心光学系１０は、図１１に示したよ
うな３面からなり、第１透過面と第２反射面を共通にし
た２回反射の偏心光学系であり、表示部４４に表示され
た物体は、偏心光学系１０、ペンタプリズム４２、接眼
レンズ４３を順に通過して、視野内あるいは視野周辺に
表示部４４に表示された像を拡大表示する。
【０２１４】実施例５４ この実施例は、カメラのオートフォーカス（ＡＦ）光学
系の一部に本発明による偏心光学系を用いた実施例であ
り、図５８に示すように、撮影レンズ４０、クイックリ
ターンミラー４１、ペンタプリズム４２、接眼レンズ４
３、及び、不図示の写真フィルムよりなる一眼レフカメ
ラにおいて、撮影レンズ４０から入射してきた物体から
の光は、クイックリターンミラー４１を透過し、本発明
による偏心光学系１０を介してＡＦ測距部４５に達す
る。この偏心光学系１０は、図１１に示したような３面
からなり、第１透過面と第２反射面を共通にした２回反
射の偏心光学系である。
【０２１５】実施例５５ この実施例は、カメラの自動露出制御（ＡＥ）光学系の
一部に本発明による偏心光学系を用いた実施例であり、
図５９に示すように、撮影レンズ４０、クイックリター
ンミラー４１、ペンタプリズム４２、接眼レンズ４３、
及び、不図示の写真フィルムよりなる一眼レフカメラに
おいて、撮影レンズ４０から入射してきた物体からの光
は、クイックリターンミラー４１を経てペンタプリズム
４２に到るが、ペンタプリズム４２の反射面を通して本
発明による偏心光学系１０へ一部の光が導かれ、ＡＥ測
定部４６に達する。この偏心光学系１０は、図１１に示
したような３面からなり、第１透過面と第２反射面を共
通にした２回反射の偏心光学系である。
【０２１６】実施例５６ この実施例は、カメラのデート等のデータ写し込み光学
系として本発明による偏心光学系を用いた実施例であ
り、図６０に示すように、撮影レンズ４０、クイックリ
ターンミラー４１、ペンタプリズム４２、接眼レンズ４
３、及び、写真フィルム４７よりなる一眼レフカメラに
おいて、日付表示部４８に表示されたデート等のデータ
を本発明による偏心光学系１０によりフィルム４７の周
辺部へ結像するものである。この偏心光学系１０は、図
１１に示したような３面からなり、第１透過面と第２反
射面を共通にした２回反射の偏心光学系である。
【０２１７】実施例５７ この実施例は、図６１に示すように、カメラ等の撮影レ
ンズ４０の焦点距離を変換するために、その前あるいは
後（図の場合は前）に装着するコンバーターレンズ４９
として本発明による偏心光学系１０を用いた実施例であ
り、図の場合は、図１〜図４に示したような屈折型偏心
光学系を用いている。
【０２１８】実施例５８ この実施例は、図６２に示すように、本発明による偏心
光学系１０を用いた図４７の撮影光学系の像面に銀塩フ
ィルム４７を配置して構成したカメラの実施例である。
【０２１９】実施例５９ この実施例は、図６３に示すように、本発明による偏心
光学系１０を用いた図４７の撮影光学系の像面に撮像素
子５０を配置して構成したカメラの実施例である。
【０２２０】実施例６０ この実施例は、図６４に示すように、第１の透過面Ｔ
１、第１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ２、第２の透過
面Ｔ２から構成され、第１の反射面Ｒ１と第２の透過面
Ｔ２が同一の面形状をしており、第１の反射面Ｒ１、第
２の反射面Ｒ２共回転非対称な面で構成されている本発
明による偏心光学系１０を観察用光学系として用いた実
施例であり、光路を逆にして第２の透過面Ｔ２の前方に
配置した物体５１の偏心光学系１０による拡大像を眼で
観察するものである。
【０２２１】実施例６１ この実施例は、図６５に示すように、ドーブプリズム状
をしていて、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第
２の透過面Ｔ２から構成され、この３面共回転非対称な
面で構成されている本発明による偏心光学系１０をイメ
ージローテーター５２とした実施例であり、イメージロ
ーテーターに結像特性等を持たせることができる。
【０２２２】実施例６２ この実施例は、図６６に示すように、対物レンズ５３と
接眼レンズ５４とからなり、標本面５５上の試料を拡大
して観察する顕微鏡の対物レンズ５３として本発明によ
る偏心光学系１０を用いた実施例であり、図の場合、偏
心光学系１０はペンタプリズムの１面以上をパワーを有
する回転非対称面としている。
【０２２３】実施例６３ この実施例は、図６７に示すように、対物レンズ５３と
接眼レンズ５４とからなり、標本面５５上の試料を拡大
して観察する顕微鏡の接眼レンズ５４として本発明によ
る偏心光学系１０を用いた実施例であり、図の場合、偏
心光学系１０はペンタプリズムの１面以上をパワーを有
する回転非対称面としている。
【０２２４】実施例６４ この実施例は、図６８に示すように、対物レンズ５３と
中間像をリレーするリレーレンズ５６と接眼レンズ５４
とからなり、標本面５５上の試料を拡大して観察する顕
微鏡のリレーレンズ５６として本発明による偏心光学系
１０を用いた実施例であり、図の場合、偏心光学系１０
はペンタプリズムの１面以上をパワーを有する回転非対
称面としている。
【０２２５】実施例６５ この実施例は、図６９に示すように、顕微鏡用照明光学
系として、光源５７からの発散光束を集束光束に変換す
る反射ミラー５８として１つの反射面からなる本発明に
よる偏心光学系１０を用いた実施例である。
【０２２６】実施例６６ この実施例は、図７０に示すように、光源５７と光束分
割系５９からなり、光源５７からの光束を光束分割系５
９で反射させ、その光束を対物レンズ５３により標本面
５５上に向け、標本面５５上の試料から反射散乱された
光は、今度は対物レンズ５３と光束分割系５９を介して
不図示の接眼レンズに入射させる顕微鏡落射型照明光学
系において、光束分割系５９の分割面、反射面等に本発
明による回転非対称面を適用した実施例である。なお、
図の場合、光源５７からの発散光束を集束光束に変換す
る反射ミラー５８にも本発明による回転非対称面を用い
ている。
【０２２７】実施例６７ この実施例は、図７１に示すように、光源５７と光偏向
系６０からなり、標本面５５を下から照明する顕微鏡透
過型照明光学系において、光偏向系６０を構成するペン
タプリズムの反射面等に本発明による回転非対称面を適
用した実施例である。なお、図の場合、光源５７からの
発散光束を集束光束に変換する反射ミラー５８にも本発
明による回転非対称面を用いている。
【０２２８】実施例６８ この実施例は、図７２に示すように、対物レンズ５３か
らの光束を光束分割系５９により２つに分け、一方を直
接一方の接眼レンズ５４へ導き、主検鏡者が観察可能に
し、光束分割系５９で分けられた他方の光束を光偏向系
６０を介して他方の接眼レンズ５４へ導き、副検鏡者が
観察可能にするマルチディスカッション顕微鏡におい
て、光束分割系５９、光偏向系６０を本発明による偏心
光学系１０とした実施例である。
【０２２９】実施例６９ この実施例は、図７３に示すように、光束分割系５９に
よって対物レンズ５３を経て観察される標本面５５上の
試料像と描画面６１上の描画中の像とを合成して、接眼
レンズ５４を介して同時に観察可能とする顕微鏡用描画
装置において、描画光路中に配置されている光偏向系６
０として本発明による偏心光学系１０を用いた実施例で
あり、図の場合、偏心光学系１０はペンタプリズムの１
面以上をパワーを有する回転非対称面としている。
【０２３０】実施例７０ この実施例は、図７４に示すように、対物レンズ５３と
光偏向反射プリズム６２と接眼レンズ５４とからなる顕
微鏡において、光偏向反射プリズム６２の反射面に本発
明による偏心光学系１０を貼り付け、この偏心光学系１
０を介して焦点検出器６３に標本面５５上の試料からの
光束を入射させてオートフォーカスを行う自動焦点調節
顕微鏡の光学系の実施例である。この偏心光学系１０
は、図１１に示したような３面からなり、第１透過面と
第２反射面を共通にした２回反射の偏心光学系である。
【０２３１】実施例７１ この実施例は、図７５に示すように、標本面５５を下か
ら観察する倒立型顕微鏡において、対物レンズ５３から
の光束を接眼レンズ５４へ導く光偏向系６０等に本発明
による偏心光学系１０を用いた実施例である。図の場
合、何れの偏心光学系１０もペンタプリズムの１面以上
をパワーを有する回転非対称面としているものである。
【０２３２】実施例７２ 次に、内視鏡に本発明による偏心光学系を適用する実施
例について説明する。以下に説明において、内視鏡は、
特に断らない限り、図７６に示すようなイメージ光ファ
イバー束やリレーレンズ系を用いた内視鏡６４と、図７
７に示すような電子内視鏡７１とを意味する。図７６の
内視鏡６４は、図示しない結像光学系及び照明光学系を
内装する挿入部６５とカメラ６６とモニター６７と光源
装置６８とを有している。内視鏡６４は、その挿入部６
５の先端部６９には、結像光学系とその視野方向を照射
するライトガイドとが組み込まれている。挿入部６５に
は、結像光学系に続き、像や瞳の伝達光学系であるリレ
ーレンズ系が設けられている。内視鏡６４の基部には、
図示しない接眼光学系が配置され、その接続光学系の後
には、撮像手段としてのカメラ６６を取り付けることが
可能である。また、光源装置６８からの照明光は、ライ
トガイドケーブル７０を通し、上記基部、挿入部６５及
び先端部６８を経て視野方向を照明する。
【０２３３】また、結像光学系及び照明光学系を内装し
ている図７７の電子内視鏡７１は、照明光を供給する光
源装置７２と、この電子内視鏡７１に対応する信号処理
を行うビデオプロセッサ７３と、このビデオプロセッサ
７３から出力される映像信号を表示するモニター７４
と、このビデオプロセッサ７３と接続され映像信号等を
記録するＶＴＲデッキ７５、及び、ビデオディスク７６
と、映像信号を映像としてプリントアウトするビデオプ
リンタ７７と共に構成されており、電子内視鏡７１の挿
入部７８の先端部７９には、結像光学系と撮像手段とそ
の視野方向を照射するライトガイドとが組み込まれてい
る。
【０２３４】さて、図７８にこれら内視鏡の先端部内の
対物光学系に本発明による回転非対称面を有する偏心光
学系１０を用いたいくつかの例を示す。図７８（ａ）は
側視電子内視鏡であり、保護ガラスを兼用するレンズ８
０の後部に、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第
２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から構成され、少な
くとも１面が回転非対称な面で構成された本発明による
偏心光学系１０を配置し、光軸を略９０°偏向させ、そ
の像面に２次元撮像素子８１が配置されている。もちろ
ん、２次元撮像素子８１の代わりにオプチカルファイバ
ーの端面を配置して図７６のような内視鏡に構成するこ
ともできる。
【０２３５】図７８（ｂ）は内視鏡像をガイドするオプ
チカルファイバー８２を用いた内視鏡であり、斜め前方
が観察できる構成である。保護ガラスを兼用するレンズ
８０の後部に、第１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、
第２の反射面Ｒ２、第２の透過面Ｔ２から構成され、第
１の透過面Ｔ１と第２の反射面Ｒ２が同一の面形状をし
ており、少なくとも１面が回転非対称な面で構成された
本発明による偏心光学系１０を配置し、光軸を数十度偏
向させ、その像面にオプチカルファイバー８２の端面が
配置されている。
【０２３６】図７８（ｃ）は直視電子内視鏡であり、第
１の透過面Ｔ１、第１の反射面Ｒ１、第２の反射面Ｒ
２、第２の透過面Ｔ２から構成され、少なくとも１面が
回転非対称な面で構成された図１２にような本発明によ
る偏心光学系１０を配置し、光軸に対して斜めに傾いた
像面に２次元撮像素子８１が配置されている。
【０２３７】実施例７３ この実施例は、図７９（ａ）、（ｂ）に示すように、図
７８（ａ）、（ｂ）と同様な配置において、偏心光学系
１０の入射側に、保護ガラスを兼用するレンズ８０の代
わりに透明保護板８３を配置した実施例である（ただ
し、図７９（ｂ）においては、偏心光学系１０像面に２
次元撮像素子８１が配置されている。）。
【０２３８】実施例７４ この実施例は、図８０（ａ）、（ｂ）に示すように、図
７８（ａ）、（ｂ）と同様な配置において、偏心光学系
１０の入射側の第１の透過面Ｔ１を平面にし、保護ガラ
スを兼用するレンズ８０を省いた実施例である（図で
は、像面に配置する２次元撮像素子８１、オプチカルフ
ァイバー８２は図示していない。）。
【０２３９】実施例７５ この実施例は、図８１（ａ）、（ｂ）に示すように、図
７９（ａ）、（ｂ）と同様な配置において、偏心光学系
１０の射出側の第２の透過面Ｔ２を平面にした実施例で
ある。
【０２４０】実施例７６ この実施例は、図８２（ａ）、（ｂ）に示すように、図
８１（ａ）、（ｂ）と同様な配置において、偏心光学系
１０の像面を射出側の平面Ｔ２に一致させ、２次元撮像
素子８１をこの面Ｔ２に密着させた実施例である。
【０２４１】実施例７７ この実施例は、図８３（ａ）、（ｂ）に示すように、図
８１（ａ）、（ｂ）と同様に、偏心光学系１０の射出側
の第２の透過面Ｔ２を平面にした実施例であり、図８１
と異なるのは、偏心光学系１０の像面には２次元撮像素
子８１の代わりにオプチカルファイバー８２の一端を配
置してある点である。
【０２４２】実施例７８ この実施例は、図８４（ａ）、（ｂ）に示すように、図
８２（ａ）、（ｂ）と同様に、偏心光学系１０の像面を
射出側の平面Ｔ２に一致させ、この場合は、２次元撮像
素子８１の代わりにオプチカルファイバー８２の一端を
配置してある。
【０２４３】実施例７９ この実施例は、図８５（ａ）、（ｂ）に示すように、図
８０（ａ）、（ｂ）と同様に、偏心光学系１０の入射側
の第１の透過面Ｔ１を平面にし、保護ガラスを兼用する
レンズ８０を省いており、この場合は、偏心光学系１０
の像面にオプチカルファイバー８２の一端を配置してあ
る。
【０２４４】実施例８０ この実施例は、図８１等において、偏心光学系１０の入
射側に配置した保護ガラス８３としてサファイア等の結
晶材料を用いた実施例である。
【０２４５】実施例８１ この実施例は、図８６（ａ）、（ｂ）に示すように、図
７９（ａ）、（ｂ）と同様の配置において、内視鏡対物
光学系の第１面（この場合は、透明保護板８３の前面）
を内視鏡先端外装より内側へ引っ込ませた実施例であ
る。他の実施例においても、同様に内視鏡対物光学系の
第１面を内視鏡先端外装より内側へ引っ込ませる構成に
することができる。
【０２４６】実施例８２ この実施例は、図８７（ａ）、（ｂ）に示すように、図
７９（ａ）、（ｂ）と同様の配置において、内視鏡対物
光学系の第１面（この場合は、透明保護板８３の前面）
を内視鏡先端外装より外側へ出っ張らせた実施例であ
る。他の実施例においても、同様に内視鏡対物光学系の
第１面を内視鏡先端外装より外側へ出っ張らせる構成に
することができる。
【０２４７】実施例８３ この実施例は、双眼実体顕微鏡の対物光学系による偏心
収差を補正するために本発明による偏心光学系１０を配
置した実施例である。図８８に、左右眼の光学系に共通
する１つの対物光学系８４と、左右眼の光軸上に各々配
置された変倍光学系８５、結像光学系８６及び接眼光学
系８７とからなり、共通の物体面８８上に配置された物
体を実体観察可能な顕微鏡の光学系を示す。この実施例
においては、対物光学系８４の光軸に対して左右眼の光
軸が左右にシフトして配置されていることにより発生す
る偏心収差を補正するために、対物光学系８４と左右の
変倍光学系８５の間に各々本発明による偏心光学系１０
を配置してある。この実施例における偏心光学系１０と
しては、例えば図１〜図４に示したような屈折型偏心光
学系を用いている。もちろん、反射面を有する他のタイ
プの偏心光学系を用いてもよい。
【０２４８】実施例８４ この実施例は、図８９に示すように、図８８のような配
置の双眼実体顕微鏡において、対物光学系８４の光軸に
対して左右眼の光軸が左右にシフトして配置されている
ことにより発生する偏心収差を補正するために、複数の
レンズ群で構成されている左右の変倍光学系８５の何れ
かのレンズ群（図の場合は、３群で構成された第１レン
ズ群）を本発明による偏心光学系１０で構成した実施例
である。この実施例における偏心光学系１０としては、
例えば図１〜図４に示したような屈折型偏心光学系を用
いているが、もちろん反射面を有する他のタイプの偏心
光学系を用いてもよい。
【０２４９】実施例８５ この実施例は、図９０に示すように、図８８のような配
置の双眼実体顕微鏡において、対物光学系８４の光軸に
対して左右眼の光軸が左右にシフトして配置されている
ことにより発生する偏心収差を補正するために、左右の
結像光学系８６を本発明による偏心光学系１０で構成し
た実施例である。この実施例における偏心光学系１０と
しては、例えば図１〜図４に示したような屈折型偏心光
学系を用いているが、もちろん反射面を有する他のタイ
プの偏心光学系を用いてもよい。
【０２５０】実施例８６ この実施例は、図９１に示すように、図８８のような配
置の双眼実体顕微鏡において、対物光学系８４の光軸に
対して左右眼の光軸が左右にシフトして配置されている
ことにより発生する偏心収差を補正するために、左右の
接眼光学系８７を本発明による偏心光学系１０で構成し
た実施例である。この実施例における偏心光学系１０と
しては、例えば図１〜図４に示したような屈折型偏心光
学系を用いているが、もちろん反射面を有する他のタイ
プの偏心光学系を用いてもよい。
【０２５１】実施例８７ この実施例は、図９２に示すように、左右別々に対物光
学系８９を有し、左右の光軸が共通の物体面８８に対し
て斜めに傾いている双眼実体顕微鏡において、左右の対
物光学系８９が物体面８８に対して傾いていることによ
り生じる偏心収差を補正するために、本発明による偏心
光学系１０をそれぞれの対物光学系８９の物体側に配置
した実施例である。この実施例における偏心光学系１０
としては、例えば図１〜図４に示したような屈折型偏心
光学系を用いている。もちろん、反射面を有する他のタ
イプの偏心光学系を用いてもよい。
【０２５２】実施例８８ この実施例は、図９３に示すように、図９２のような配
置の双眼実体顕微鏡において、左右の対物光学系８９が
物体面８８に対して傾いていることにより生じる偏心収
差を補正するために、左右の対物光学系８９の一部ある
いは全部を構成する対物レンズ９０を本発明による偏心
光学系１０で構成した実施例である。この実施例におけ
る偏心光学系１０としては、例えば図１〜図４に示した
ような屈折型偏心光学系を用いているが、もちろん反射
面を有する他のタイプの偏心光学系を用いてもよい。
【０２５３】実施例８９ この実施例は、図９４に示すように、図９２のような配
置の双眼実体顕微鏡において、左右の対物光学系８９が
物体面８８に対して傾いていることにより生じる偏心収
差を補正するために、左右の接眼光学系８７を本発明に
よる偏心光学系１０で構成した実施例である。この実施
例における偏心光学系１０としては、例えば図１〜図４
に示したような屈折型偏心光学系を用いているが、もち
ろん反射面を有する他のタイプの偏心光学系を用いても
よい。
【０２５４】実施例９０ この実施例は、接眼レンズを有する軟性内視鏡等の内視
鏡の接眼レンズ部に取り付けて内視鏡像を撮像素子上に
投影して撮像する内視鏡用カメラアダプターの光学系に
本発明による偏心光学系１０を用いた実施例である。図
９５に示すように、内視鏡の観察光学系９１の観察側に
取り付けられるカメラアダプター９２には、ペンタプリ
ズムの１面以上をパワーを有する回転非対称面として構
成された本発明による偏心光学系１０と、その像面に配
置された２次元撮像素子９３とが配置されている。
【０２５５】実施例９１ この実施例は、図９６に示すように、図９５のような配
置の内視鏡用カメラアダプター９２において、偏心光学
系１０の入射側に保護ガラスの役目を果たす平行平面板
９４を設けた実施例である。
【０２５６】実施例９２ この実施例は、図９７に示すように、図９５のような配
置の内視鏡用カメラアダプター９２において、結像性の
偏心光学系１０と２次元撮像素子９３の間隔を調整する
機構を設け、フォーカス調整できるようにした実施例で
ある。
【０２５７】実施例９３ この実施例は、図９８に示すように、図９５のような配
置の内視鏡用カメラアダプター９２において、偏心光学
系１０を構成するペンタプリズムの第１反射面をハーフ
ミラー等の光路分割面９５とし、２次元撮像素子９３に
よる撮像と同時に、内視鏡像を直接観察可能にした実施
例である。なお、この実施例の場合、光路分割面９５に
光軸及びパワー補正光学素子９６を貼り付け、観察方向
を観察光学系９１からカメラアダプター９２に入射する
光軸と略平行にしている。
【０２５８】以上、本発明による偏心光学系の基本的な
実施例、面の配置に関する実施例、その各種光学素子、
光学装置への適用の実施例について説明してきたが、本
発明はこれらの実施例に限定されず種々の変形が可能で
ある。
【０２５９】以上の本発明の光学系は、例えば次のよう
い構成することができる。 〔１〕 光学系が偏心して配置された偏心光学系におい
て、前記光学系を構成する曲面が、その面内及び面外共
に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少なく
とも１面有し、偏心により発生する回転非対称な収差を
前記回転非対称面形状で補正することを特徴とする光学
系。
【０２６０】〔２〕 前記回転非対称面は、対称面を１
つのみ有することを特徴とする面対称自由曲面からなる
ことを特徴とする上記〔１〕記載の光学系。
【０２６１】〔３〕 前記回転非対称面の対称面は、光
学系の各面の偏心方向である偏心面と略同一面内に配置
されていることを特徴とする上記〔２〕記載の光学系。
【０２６２】〔４〕 前記回転非対称面を反射面に用い
ることを特徴とする上記〔１〕から〔３〕の何れか１項
記載の光学系。
【０２６３】〔５〕 前記反射面は、全反射作用又は反
射作用を有する面であることを特徴とする上記〔４〕記
載の光学系。
【０２６４】〔６〕 前記対称面を１面しか持たない回
転非対称面は、裏面鏡として用いられていることを特徴
とする上記〔２〕又は〔３〕記載の光学系。
【０２６５】〔７〕 物点中心を射出して瞳中心を通り
像中心に到達する光線を主光線とするとき、前記主光線
に対して前記回転非対称面が傾いて配置されていること
を特徴とする上記〔１〕から〔６〕の何れか１項記載の
光学系。
【０２６６】〔８〕 物点中心を射出して瞳中心を通り
像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内をＹ
軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸と
直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光学系
の入射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れた平
行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つの
光線のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎをＮ
Ａ’Ｘ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｘで割った値
をＦＸとし、前記回転非対称な面の軸上主光線が当たる
部分のＸ方向の焦点距離ＦＸｎとするとき、 −１０００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０００ ・・・（１−１） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から
〔７〕の何れか１項記載の光学系。
【０２６７】
〔９〕 前記ＦＸ、ＦＸｎが、 −１００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１００ ・・・（１−２） なる条件を満足することを特徴とする上記〔８〕記載の
光学系。
【０２６８】〔１０〕 前記ＦＸ、ＦＸｎが、 −１０＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０ ・・・（１−３） なる条件を満足することを特徴とする上記〔８〕記載の
光学系。
【０２６９】〔１１〕 物点中心を射出して瞳中心を通
り像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内を
Ｙ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸
と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光学
系の入射面側から主光線とＹ方向に微少量ｄ離れた平行
光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つの光
線がＹ−Ｚ面内でなす角のｓｉｎをＮＡ’Ｙ、前記平行
光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｙで割った値をＦＹとし、前記
回転非対称な面の軸上主光線が当たる部分のＹ方向の焦
点距離ＦＹｎとするとき、 −１０００＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１０００ ・・・（２−１） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から
〔１０〕の何れか１項記載の光学系。
【０２７０】〔１２〕 前記ＦＹ、ＦＹｎが、 −１００＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１００ ・・・（２−２） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１１〕記載
の光学系。
【０２７１】〔１３〕 前記ＦＹ、ＦＹｎが、 −１０＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１０ ・・・（２−３） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１１〕記載
の光学系。
【０２７２】〔１４〕 物点中心を射出して瞳中心を通
り像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内を
Ｙ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ軸
と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光学
系の入射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れた
平行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つ
の光線のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎをＮ
Ａ’Ｘ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｘで割った値
をＦＸとし、また、前記光学系の入射面側から主光線と
Ｙ方向に微少量ｄ離れた平行光束を入射させ、光学系か
ら射出する側で前記２つの光線がＸ−Ｚ面内でなす角の
ｓｉｎをＮＡ’Ｙ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｙ
で割った値をＦＹとするとき、 ０．0 １＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜１００ ・・・（３−１） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から
〔１３〕の何れか１項記載の光学系。
【０２７３】〔１５〕 前記ＦＸ、ＦＹが、 ０．１＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜１０ ・・・（３−２） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１４〕記載
の光学系。
【０２７４】〔１６〕 前記ＦＸ、ＦＹが、 ０．５＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜２ ・・・（３−３） なる条件を満足することを特徴とする上記〔１４〕記載
の光学系。
【０２７５】〔１７〕 前記光学系の面は第１の反射面
のみから構成され、光線は第１の反射面で反射し、第１
の反射面に入射するときと異なる方向に反射されること
を特徴とする上記〔１〕から〔１６〕の何れか１項記載
の光学系。
【０２７６】〔１８〕 前記光学系の面は第１の反射面
と第１の透過面から構成され、光線は第１の透過面から
光学系に入射し、第１の反射面で反射され、再び第１の
透過面を透過し、第１の透過面に入射するときと異なる
方向に射出することを特徴とする上記〔１〕から〔１
６〕の何れか１項記載の光学系。
【０２７７】〔１９〕 前記光学系の面は第１の反射面
と第１の透過面と第２の透過面から構成され、光線は第
１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射さ
れ、第２の透過面を透過し、第１の透過面に入射すると
きと異なる方向に射出することを特徴とする上記〔１〕
から〔１６〕の何れか１項記載の光学系。
【０２７８】〔２０〕 前記光学系の面は第１の反射面
と第２の反射面と第１の透過面から構成され、光線は第
１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射さ
れ、第２の反射面で反射され、再び第１の透過面を透過
することを特徴とする上記〔１〕から〔１６〕の何れか
１項記載の光学系。
【０２７９】〔２１〕 前記光学系の面は第１の反射面
と第２の反射面と第１の透過面と第２の透過面から構成
され、光線は第１の透過面から光学系に入射し、第１の
反射面で反射され、第２の反射面で反射され、第２の透
過面を透過することを特徴とする上記〔１〕から〔１
６〕の何れか１項記載の光学系。
【０２８０】〔２２〕 前記光学系の光路が光路中で交
差することを特徴とする上記〔２１〕記載の光学系。
【０２８１】〔２３〕 前記光学系の光路が光路中で交
差しないことを特徴とする上記〔２１〕記載の光学系。
【０２８２】〔２４〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔２１〕記載の光学系。
【０２８３】〔２５〕 前記光学系の第１の反射面と第
２の透過面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔２１〕記載の光学系。
【０２８４】〔２６〕 前記光学系の面は第１の反射面
と第２の反射面と第３の反射面と第１の透過面と第２の
透過面から構成され、光線は第１の透過面から光学系に
入射し、第１の反射面で反射され、第２の反射面で反射
され、第３の反射面で反射され、第２の透過面を透過
し、第１の透過面に入射するときと異なる方向に射出す
ることを特徴とする上記〔１〕から〔１６〕の何れか１
項記載の光学系。
【０２８５】〔２７〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔２６〕記載の光学系。
【０２８６】〔２８〕 前記光学系の第１の反射面と第
３の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔２６〕記載の光学系。
【０２８７】〔２９〕 前記光学系の第１の透過面と第
３の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔２６〕記載の光学系。
【０２８８】〔３０〕 前記光学系の第２の透過面と第
２の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔２６〕記載の光学系。
【０２８９】〔３１〕 前記光学系の面は少なくとも第
１の反射面と第２の反射面と第３の反射面と第４の反射
面と第１の透過面と第２の透過面から構成され、光線は
第１の透過面から光学系に入射し、第１の反射面で反射
され、第２の反射面で反射され、第３の反射面で反射さ
れ、第４の反射面で反射され、第２の透過面を透過し、
第１の透過面に入射するときと異なる方向に射出するこ
とを特徴とする上記〔１〕から〔１６〕の何れか１項記
載の光学系。
【０２９０】〔３２〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔３１〕記載の光学系。
【０２９１】〔３３〕 前記光学系の第２の透過面と第
３の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔３１〕記載の光学系。
【０２９２】〔３４〕 前記光学系の第１の反射面と第
３の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔３１〕記載の光学系。
【０２９３】〔３５〕 前記光学系の第２の反射面と第
４の反射面が同一の面形状であることを特徴とする上記
〔３１〕記載の光学系。
【０２９４】〔３６〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面と第４の反射面が同一の面形状であることを
特徴とする上記〔３１〕記載の光学系。
【０２９５】〔３７〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面、第１の反射面と第３の反射面が同一の面形
状であることを特徴とする上記〔３１〕記載の光学系。
【０２９６】〔３８〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面、第２の透過面と第３の反射面が同一の面形
状であることを特徴とする上記〔３１〕記載の光学系。
【０２９７】〔３９〕 前記光学系の第１の反射面と第
３の反射面、第２の反射面と第４の反射面が同一の面形
状であることを特徴とする上記〔３１〕記載の光学系。
【０２９８】〔４０〕 前記光学系の第２の反射面と第
４の反射面、第２の透過面と第３の反射面が同一の面形
状であることを特徴とする上記〔３１〕記載の光学系。
【０２９９】〔４１〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面と第４の反射面、第２の透過面と第３の反射
面が同一の面形状であることを特徴とする上記〔３１〕
記載の光学系。
【０３００】〔４２〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面と第４の反射面、第１の反射面と第３の反射
面が同一の面形状であることを特徴とする上記〔３１〕
記載の光学系。
【０３０１】〔４３〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面、第２の透過面と第１の反射面と第３の反射
面が同一の面形状であることを特徴とする上記〔３１〕
記載の光学系。
【０３０２】〔４４〕 前記光学系の第２の反射面と第
４の反射面、第２の透過面と第１の反射面と第３の反射
面が同一の面形状であることを特徴とする上記〔３１〕
記載の光学系。
【０３０３】〔４５〕 前記光学系の第１の透過面と第
２の反射面と第４の反射面、第２の透過面と第１の反射
面と第３の反射面が同一の面形状であることを特徴とす
る上記〔３１〕記載の光学系。
【０３０４】〔４６〕 最初に回転非対称な面を加工し
て、その後回転対称な面を加工することにより製作され
たことを特徴とする上記〔１〕から〔４５〕の何れか１
項記載の光学系。
【０３０５】〔４７〕 少なくとも１面の回転非対称面
を加工した光学部品と他の面を加工した光学部品とを接
合して製作することを特徴とする上記〔１〕から〔４
５〕の何れか１項記載の光学系。
【０３０６】〔４８〕 接眼光学系として構成され、折
り曲げ光路を有する光学系において、前記折り曲げ光路
を構成する反射面がパワーを持つことを特徴とする上記
〔１〕から〔４７〕の何れか１項記載の光学系。
【０３０７】〔４９〕 結像光学系として構成され、折
り曲げ光路を有する光学系において、前記折り曲げ光路
を構成する反射面がパワーを持つことを特徴とする上記
〔１〕から〔４７〕の何れか１項記載の光学系。
【０３０８】〔５０〕 上記〔４９〕記載の結像光学系
と接眼光学系とよりアフォーカル光学系として構成され
ていることを特徴とする光学系。
【０３０９】〔５１〕 前記アフォーカル光学系は、偶
数回の反射により正立像が得られることを特徴とする上
記〔５０〕記載の光学系。
【０３１０】〔５２〕 結像光学系と上記〔４８〕記載
の接眼光学系とよりアフォーカル光学系として構成され
ていることを特徴とする光学系。
【０３１１】〔５３〕 前記アフォーカル光学系は、偶
数回の反射により正立像が得られることを特徴とする上
記〔５２〕記載の光学系。
【０３１２】〔５４〕 上記〔４９〕記載の結像光学系
と上記〔４８〕記載の接眼光学系とよりアフォーカル光
学系として構成されていることを特徴とする光学系。
【０３１３】〔５５〕 前記アフォーカル光学系は、偶
数回の反射により正立像が得られることを特徴とする上
記〔５４〕記載の光学系。
【０３１４】〔５６〕 カメラ光学系として構成され、
カメラ内部の光学手段として配置されていることを特徴
とする上記〔１〕から〔５５〕の何れか１項記載の光学
系。
【０３１５】〔５７〕 前記カメラ光学系をカメラの実
像式ファインダー光学系の内部に配置したことを特徴と
する上記〔５６〕記載の光学系。
【０３１６】〔５８〕 前記カメラ光学系をカメラの虚
像式ファインダー光学系の内部に配置したことを特徴と
する上記〔５６〕記載の光学系。
【０３１７】〔５９〕 前記カメラ光学系をファインダ
ー光学系の対物レンズ系の内部に配置したことを特徴と
する上記〔５７〕又は〔５８〕記載の光学系。
【０３１８】〔６０〕 前記カメラ光学系をファインダ
ー光学系の接眼光学系の内部に配置したことを特徴とす
る上記〔５７〕又は〔５８〕記載の光学系。
【０３１９】〔６１〕 前記カメラファインダー光学系
の対物レンズ系の物体側に少なくとも１枚の屈折力がゼ
ロでないレンズを配置し、そのレンズよりも観察側に前
記カメラ光学系を配置したことを特徴とする上記〔５
９〕記載の光学系。
【０３２０】〔６２〕 前記カメラファインダー光学系
の対物レンズ系の物体側に前記光学系を配置し、その観
察側に少なくとも１枚の屈折力がゼロでないレンズを配
置したことを特徴とする上記〔５９〕記載の光学系。
【０３２１】〔６３〕 前記カメラファインダー光学系
の対物レンズ系が、物体側に配置された少なくとも１枚
の屈折力がゼロでないレンズと、その観察側に配置され
た前記カメラ光学系と、その観察側に配置された少なく
とも１枚の屈折力がゼロでないレンズとを有することを
特徴とする上記〔５９〕記載の光学系。
【０３２２】〔６４〕 前記カメラファインダー光学系
の対物レンズ系が、前記カメラ光学系と、全体の屈折力
がゼロより大きい正レンズ群とからなる２群にて構成さ
れていることを特徴とする上記〔５９〕記載の光学系。
【０３２３】〔６５〕 前記カメラファインダー光学系
の対物レンズ系が、前記カメラ光学系と、全体の屈折力
がゼロより小さい負レンズ群とからなる２群にて構成さ
れていることを特徴とする上記〔５９〕記載の光学系。
【０３２４】〔６６〕 前記対物レンズ系が、前記カメ
ラ光学系と前記レンズ群との群間隔を変化させることに
よって変倍をすることを特徴とする上記〔６４〕又は
〔６５〕記載の光学系。
【０３２５】〔６７〕 前記対物レンズ系が、前記カメ
ラ光学系と、全体の屈折力がゼロより大きい正レンズ群
と、全体の屈折力がゼロより小さい負レンズ群とからな
る３群にて構成されていることを特徴とする上記〔５
９〕記載の光学系。
【０３２６】〔６８〕 前記対物レンズ系が、前記カメ
ラ光学系と前記正レンズ群と前記負レンズ群との夫々の
群間隔を変化させることによって変倍をすることを特徴
とする上記〔６７〕記載の光学系。
【０３２７】〔６９〕 物体像を形成する対物レンズ系
と、前記物体像を観察する接眼光学系とを有する実像式
ファインダー光学系が、撮影情報等を表示するために前
記物体像とは別の表示像を形成するファインダー内表示
光学系を備え、そのファインダー内表示光学系には前記
カメラ光学系が配置されていることを特徴とする上記
〔５６〕記載の光学系。
【０３２８】〔７０〕 物体像を形成する対物レンズ系
と、その物体像を受光する撮像手段と、物体距離に伴っ
て変化する前記物体像の形成位置と前記撮像手段との位
置ずれを測定する測距部とを有し、前記測距部の光学手
段として前記カメラ光学系が配置されていることを特徴
とする上記〔５６〕記載の光学系。
【０３２９】〔７１〕 物体像を形成する対物レンズ系
と、その物体像を受光する撮像手段と、物体の明るさに
伴って変化する前記撮像手段への露光量の最適値を測定
する測光部とを有し、前記測光部の光学手段として前記
カメラ光学系が配置されていることを特徴とする上記
〔５６〕記載の光学系。
【０３３０】〔７２〕 物体像を形成する対物レンズ系
と、その物体像を受光する撮像手段と、撮影日時等の情
報像を表示するデート表示部と、前記デート表示部によ
り表示された情報像を前記撮像手段に結像させる情報像
形成光学系とを有し、前記情報像形成光学系として前記
カメラ光学系が配置されていることを特徴とする上記
〔５６〕記載の光学系。
【０３３１】〔７３〕 物体像を形成する対物レンズ系
と、その物体像を受光する撮像手段として設けられた銀
塩フィルムとを有し、前記対物レンズ系として前記カメ
ラ光学系が配置されていることを特徴とする上記〔５
６〕記載の光学系。
【０３３２】〔７４〕 物体像を形成する対物レンズ系
と、その物体像を受光する撮像手段として設けられた電
子撮像装置とを有し、前記対物レンズ系として前記カメ
ラ光学系が配置されていることを特徴とする上記〔５
６〕記載の光学系。
【０３３３】〔７５〕 前記対物レンズ系が、前記カメ
ラ光学系と、振動によって生じる手ぶれ等の像ぶれを防
止する機能を有する防振光学系とを有することを特徴と
する上記〔７３〕又は〔７４〕記載の光学系。
【０３３４】〔７６〕 前記防振光学系が楔形状のプリ
ズムから構成されていることを特徴とする上記〔７５〕
記載の光学系。
【０３３５】〔７７〕 前記対物レンズ系中に配置され
た前記カメラ光学系が屈折力が変化するように構成され
ていることを特徴とする上記〔７３〕又は〔７４〕記載
の光学系。
【０３３６】〔７８〕 前記カメラ光学系は、光軸に垂
直な第１の方向に屈折力が変化する回転非対称な曲面を
備えた第１偏心光学系と、光軸と第１の方向の両方に垂
直な第２の方向に屈折力が変化する回転非対称な曲面を
備えた第２偏心光学系とを有し、前記第１偏心光学系を
前記第１の方向に沿って移動させ、及び／又は、前記第
２偏心光学系を前記第２の方向に沿って移動させること
により、前記カメラ光学系の屈折力が変化するように構
成されていることを特徴とする上記〔７７〕記載の光学
系。
【０３３７】〔７９〕 コンバータレンズとして構成さ
れていることを特徴とする上記〔１〕から〔５５〕の何
れか１項記載の光学系。
【０３３８】〔８０〕 前記光学系を双眼鏡内部の光学
手段に配置したことを特徴とする上記〔１〕から〔５
５〕の何れか１項記載の光学系。
【０３３９】〔８１〕 前記光学系を双眼鏡内部の対物
レンズ系に配置したことを特徴とする上記〔８０〕記載
の光学系。
【０３４０】〔８２〕 前記光学系を双眼鏡内部の接眼
レンズ系に配置したことを特徴とする上記〔８０〕記載
の光学系。
【０３４１】〔８３〕 前記光学系を双眼鏡内部の対物
レンズ系と接眼レンズ系の夫々に配置したことを特徴と
する上記〔８０〕記載の光学系。
【０３４２】〔８４〕 前記光学系をイメージローテー
ターの入射面、及び／又は、射出面に配置したことを特
徴とする上記〔１〕から〔５５〕の何れか１項記載の光
学系。
【０３４３】〔８５〕 前記光学系を顕微鏡内部の光学
手段に配置したことを特徴とする上記〔１〕から〔５
５〕の何れか１項記載の光学系。
【０３４４】〔８６〕 前記光学系を顕微鏡用対物光学
系に配置したことを特徴とする上記〔８５〕記載の光学
系。
【０３４５】〔８７〕 前記光学系を顕微鏡用接眼光学
系に配置したことを特徴とする上記〔８５〕記載の光学
系。
【０３４６】〔８８〕 前記光学系を顕微鏡用中間像リ
レー光学系に配置したことを特徴とする上記〔８５〕記
載の光学系。
【０３４７】〔８９〕 前記光学系を顕微鏡用照明系に
配置したことを特徴とする上記〔８５〕記載の光学系。
【０３４８】
〔９０〕 前記光学系を顕微鏡用落射照明
系に配置したことを特徴とする上記〔８９〕記載の光学
系。
【０３４９】〔９１〕 前記光学系を顕微鏡用透過照明
系に配置したことを特徴とする上記〔８９〕記載の光学
系。
【０３５０】〔９２〕 前記光学系を顕微鏡用マルチデ
ィスカッション鏡筒に配置したことを特徴とする上記
〔８５〕記載の光学系。
【０３５１】〔９３〕 前記光学系を顕微鏡用描画装置
光学系に配置したことを特徴とする上記〔８５〕記載の
光学系。
【０３５２】〔９４〕 前記光学系を顕微鏡用オートフ
ォーカスシステムに配置したことを特徴とする上記〔８
５〕記載の光学系。
【０３５３】〔９５〕 前記光学系を倒立型顕微鏡用投
影光学系に配置したことを特徴とする上記〔８５〕記載
の光学系。
【０３５４】〔９６〕 前記光学系を右眼用光軸と左眼
用光軸と有した双眼実体顕微鏡内部の光学手段に配置し
たことを特徴とする上記〔１〕から〔５５〕の何れか１
項記載の光学系。
【０３５５】〔９７〕 前記右眼用光軸と左眼用光軸と
にかかる対物レンズ系を有し、前記対物レンズ系により
発生する偏心収差を補正するために、前記右眼用光軸と
左眼用光軸の夫々に前記光学系を設けたことを特徴とす
る上記〔９６〕記載の光学系。
【０３５６】〔９８〕 前記光学系を変倍光学系内に設
けたことを特徴とする上記〔９７〕記載の光学系。
【０３５７】
〔９９〕 前記光学系を結像光学系内に設
けたことを特徴とする上記〔９７〕記載の光学系。
【０３５８】〔１００〕 前記光学系を接眼光学系内に
設けたことを特徴とする上記〔９７〕記載の光学系。
【０３５９】〔１０１〕 前記左右の光軸がそれぞれ物
体面に対して傾斜して配置され、前記右眼用光軸に設け
られた対物レンズ系と前記左眼用光軸に設けられた対物
レンズ系とにより発生する収差を補正するために、前記
右眼用光軸と左眼用光軸の夫々に前記光学系を設けたこ
とを特徴とする上記〔９６〕記載の光学系。
【０３６０】〔１０２〕 前記左右に設けられた光学系
が前記左右の光軸上で最も物体側に配置されていること
を特徴とする上記〔１０１〕記載の光学系。
【０３６１】〔１０３〕 前記左右に設けられた光学系
が前記左右の対物レンズ系よりも像側に配置されている
ことを特徴とする上記〔１０１〕記載の光学系。
【０３６２】〔１０４〕 前記光学系を内視鏡内部の光
学手段に配置したことを特徴とする上記〔１〕から〔５
５〕の何れか１項記載の光学系。
【０３６３】〔１０５〕 前記内視鏡が撮像素子を使用
した内視鏡であることを特徴とする上記〔１０４〕記載
の光学系。
【０３６４】〔１０６〕 前記光学系を内視鏡対物光学
系に使用したことを特徴とする上記〔１０４〕記載の光
学系。
【０３６５】〔１０７〕 前記光学系の物体側に保護透
明板を配置したことを特徴とする上記〔１０６〕記載の
光学系。
【０３６６】〔１０８〕 前記光学系の物体側の面を平
面としたことを特徴とする上記〔１０６〕記載の光学
系。
【０３６７】〔１０９〕 前記光学系の像側の面を平面
としたことを特徴とする上記〔１０６〕記載の光学系。
【０３６８】〔１１０〕 前記光学系の像側の面と撮像
素子を密着したことを特徴とする上記〔１０９〕記載の
光学系。
【０３６９】〔１１１〕 光学系の結像面にオプティカ
ルファイバーバンドルを光学系と別体に配置したことを
特徴とする上記〔１０４〕記載の光学系。
【０３７０】〔１１２〕 前記光学系の像側の面とオプ
ティカルファイバーバンドルを密着したことを特徴とす
る上記〔１０４〕記載の光学系。
【０３７１】〔１１３〕 光学系の物体側の面を保護用
透明板としたことを特徴とする上記〔１１１〕記載の光
学系。
【０３７２】〔１１４〕 前記光学系の物体側の面を平
面としたことを特徴とする上記〔１１１〕記載の光学
系。
【０３７３】〔１１５〕 先端部分の第１面をガラス又
はサファイア等の結晶材料で構成したことを特徴とする
上記〔１０４〕記載の光学系。
【０３７４】〔１１６〕 内視鏡対物光学系の第１面は
内視鏡外装部より引っ込んでいることを特徴とする上記
〔１０４〕記載の光学系。
【０３７５】〔１１７〕 内視鏡対物光学系の第１面は
内視鏡外装部より出っ張っていることを特徴とする上記
〔１０４〕記載の光学系。
【０３７６】〔１１８〕 前記光学系が内視鏡用カメラ
アダプター内部に配置され、前記光学系を介して観察像
を撮像素子に投影することを特徴とする上記〔１〕から
〔５５〕の何れか１項記載の光学系。
【０３７７】〔１１９〕 前記光学系の前又は後に平面
ガラスが設けられていることを特徴とする上記〔１１
８〕記載の光学系。
【０３７８】〔１２０〕 前記光学系と他の光学系又は
結像面との間隔を可変にする手段を有することを特徴と
する上記〔１１８〕記載の光学系。
【０３７９】〔１２１〕 前記光学系と他の光学系での
反射回数の総和が偶数回であることを特徴とする上記
〔１１８〕記載の光学系。
【０３８０】〔１２２〕 前記内視鏡用カメラアダプタ
ーが反射回数の総和が奇数回である光学系と電気的像反
転回路とから構成されていることを特徴とする上記〔１
１８〕記載の光学系。
【０３８１】〔１２３〕 前記内視鏡用カメラアダプタ
ーが半透過反射面により光路が２つに分割されることを
特徴とする上記〔１１８〕記載の光学系。
【０３８２】〔１２４〕 観察者の観察光路は、観察光
学系から前記内視鏡用カメラアダプターに入射する光軸
と略平行であること特徴とする上記〔１１８〕記載の光
学系。
【０３８３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、回転対称な透過光学系に比べて小型で、収差
の発生が少ない光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の光学系の断面図である。
【図２】本発明の実施例２の光学系の断面図である。
【図３】本発明の実施例３の光学系の断面図である。
【図４】本発明の実施例４の光学系の断面図である。
【図５】本発明の実施例５の光学系の断面図である。
【図６】本発明の実施例６における反射作用を持つ面の
構成を例示するための図である。
【図７】本発明の実施例７の光学系の断面図である。
【図８】本発明の実施例８の光学系の断面図である。
【図９】本発明の実施例９の光学系の断面図である。
【図１０】本発明の実施例１０の光学系の断面図であ
る。
【図１１】本発明の実施例１１の光学系の断面図であ
る。
【図１２】本発明の実施例１２の光学系の断面図であ
る。
【図１３】本発明の実施例１３の光学系の断面図であ
る。
【図１４】本発明の実施例１４の光学系の光路図であ
る。
【図１５】本発明の実施例１５の光学系の光路図であ
る。
【図１６】本発明の実施例１６の光学系の光路図であ
る。
【図１７】本発明の実施例１７の光学系の光路図であ
る。
【図１８】本発明の実施例１８の光学系の光路図であ
る。
【図１９】本発明の実施例１９の光学系の光路図であ
る。
【図２０】本発明の実施例２０の光学系の光路図であ
る。
【図２１】本発明の実施例２１の光学系の光路図であ
る。
【図２２】本発明の実施例２２の光学系の光路図であ
る。
【図２３】本発明の実施例２３の光学系の光路図であ
る。
【図２４】本発明の実施例２４の光学系の光路図であ
る。
【図２５】本発明の実施例２５の光学系の光路図であ
る。
【図２６】本発明の実施例２６の光学系の光路図であ
る。
【図２７】本発明の実施例２７の光学系の光路図であ
る。
【図２８】本発明の実施例２８の光学系の光路図であ
る。
【図２９】本発明の実施例２９の光学系の加工方法を説
明するための図である。
【図３０】本発明の実施例３０の光学系の製作方法を説
明するための図である。
【図３１】本発明の光学系を接眼光学系に用いた実施例
３１の光路図である。
【図３２】実施例３１において本発明の別の光学系を用
いた場合の光路図である。
【図３３】本発明の光学系を結像光学系に用いた実施例
３２の光路図である。
【図３４】実施例３２において本発明の別の光学系を用
いた場合の光路図である。
【図３５】本発明の光学系をアフォーカル光学系に用い
た実施例３３の光路図である。
【図３６】本発明の別の光学系をアフォーカル光学系に
用いた実施例３４の光路図である。
【図３７】本発明のさらに別の光学系をアフォーカル光
学系に用いた実施例３５の光路図である。
【図３８】カメラの概略の構成を示す斜視図である。
【図３９】本発明の光学系をカメラのファインダーの接
眼光学系に用いた実施例３６の光路図である。
【図４０】本発明の光学系をカメラのファインダーの対
物光学系に用いた実施例３７の光路図である。
【図４１】本発明の光学系をカメラのファインダーの光
学系全体に用いた実施例３８の光路図である。
【図４２】双眼鏡の斜視図である。
【図４３】本発明の光学系を双眼鏡の接眼光学系に用い
た実施例３９の光路図である。
【図４４】本発明の光学系を双眼鏡の対物光学系に用い
た実施例４０の光路図である。
【図４５】本発明の光学系を双眼鏡の光学系全体に用い
た実施例４１の光路図である。
【図４６】本発明の光学系を虚像式ファインダーの光学
系に用いた実施例４２の光路図である。
【図４７】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４３の光路図である。
【図４８】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４４の光路図である。
【図４９】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４５の光路図である。
【図５０】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４６の光路図である。
【図５１】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４７の光路図である。
【図５２】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４８の光路図である。
【図５３】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例４９の光路図である。
【図５４】本発明の光学系をカメラ撮影光学系に用いた
実施例５０の光路図である。
【図５５】本発明の光学系を防振光学系に用いた実施例
５１の光路図である。
【図５６】本発明の光学系を屈折力可変光学系に用いた
実施例５２の光路図である。
【図５７】本発明の光学系をカメラのファインダー内表
示光学系に用いた実施例５３の光路図である。
【図５８】本発明の光学系をカメラのＡＦ光学系に用い
た実施例５４の光路図である。
【図５９】本発明の光学系をカメラのＡＥ光学系に用い
た実施例５５の光路図である。
【図６０】本発明の光学系をカメラのデータ写し込み光
学系に用いた実施例５６の光路図である。
【図６１】本発明の光学系を撮影レンズのコンバーター
レンズに用いた実施例５７の光路図である。
【図６２】本発明の光学系を銀塩フィルムを配置して構
成したカメラに用いた実施例５８の光路図である。
【図６３】本発明の光学系を撮像素子を配置して構成し
たカメラに用いた実施例５９の光路図である。
【図６４】本発明の光学系を観察用光学系に用いた実施
例６０の光路図である。
【図６５】本発明の光学系をイメージローテーターに用
いた実施例６１の光路図である。
【図６６】本発明の光学系を顕微鏡の対物レンズに用い
た実施例６２の光路図である。
【図６７】本発明の光学系を顕微鏡の接眼レンズに用い
た実施例６３の光路図である。
【図６８】本発明の光学系を顕微鏡のリレーレンズに用
いた実施例６４の光路図である。
【図６９】本発明の光学系を顕微鏡用照明光学系に用い
た実施例６５の光路図である。
【図７０】本発明の光学系を顕微鏡落射型照明光学系に
用いた実施例６６の光路図である。
【図７１】本発明の光学系を顕微鏡透過型照明光学系に
用いた実施例６７の光路図である。
【図７２】本発明の光学系をマルチディスカッション顕
微鏡に用いた実施例６８の光路図である。
【図７３】本発明の光学系を顕微鏡用描画装置に用いた
実施例６９の光路図である。
【図７４】本発明の光学系を自動焦点調節顕微鏡に用い
た実施例７０の光路図である。
【図７５】本発明の光学系を倒立型顕微鏡に用いた実施
例７１の光路図である。
【図７６】イメージ光ファイバー束やリレーレンズ系を
用いた内視鏡の概略の構成を示す図である。
【図７７】電子内視鏡の概略の構成を示す図である。
【図７８】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７２の光路図である。
【図７９】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７３の光路図である。
【図８０】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７４の光路図である。
【図８１】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７５の光路図である。
【図８２】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７６の光路図である。
【図８３】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７７の光路図である。
【図８４】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７８の光路図である。
【図８５】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例７９の光路図である。
【図８６】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例８１の光路図である。
【図８７】本発明の光学系を内視鏡の対物光学系に用い
た実施例８２の光路図である。
【図８８】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８３の光路図である。
【図８９】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８４の光路図である。
【図９０】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８５の光路図である。
【図９１】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８６の光路図である。
【図９２】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８７の光路図である。
【図９３】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８８の光路図である。
【図９４】本発明の光学系を双眼実体顕微鏡の光学系に
用いた実施例８９の光路図である。
【図９５】本発明の光学系を内視鏡用カメラアダプター
に用いた実施例９０の光路図である。
【図９６】本発明の光学系を内視鏡用カメラアダプター
に用いた実施例９１の光路図である。
【図９７】本発明の光学系を内視鏡用カメラアダプター
に用いた実施例９２の光路図である。
【図９８】本発明の光学系を内視鏡用カメラアダプター
に用いた実施例９３の光路図である。
【図９９】偏心して配置された凹面鏡により発生する像
面湾曲を示す図である。
【図１００】偏心して配置された凹面鏡により発生する
軸上非点収差を示す図である。
【図１０１】偏心して配置された凹面鏡により発生する
軸上コマ収差を示す図である。
【図１０２】本発明の光学系における焦点距離を説明す
るための図である。
【符号の説明】
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５…凹面鏡（反射面） Ｓ…光学系 Ａ…回転非対称面 Ｔ１…第１の透過面 Ｔ２…第２の透過面 Ｒ１…第１の反射面 Ｒ２…第２の反射面 Ｒ３…第３の反射面 Ｒ４…第４の反射面 １…瞳（開口） ２…光軸 ３…第１面 ４…第２面 ５…像面 ６…第３面 ７…第４面 ８…第５面 １０…光学系 １１…透明体 １２…アルミコート層 １３…銀コート層 １４…第１の部分 １５…第２の部分 １６…第３の部分 １７…接眼光学系 １８…結像光学系 １９…ファインダー ２０…撮影レンズ ２１…カメラ ２３…双眼鏡 ２４、２４1 、２４2 …レンズ系 ２５…正のレンズ群 ２６…負のレンズ群 ２７…接眼光学系 ２８…対物（結像）光学系 ２９…虚像式アフォーカル光学系 ３０、３１…レンズ群 ３２…負レンズ群 ３３…正レンズ群 ３４、３５、３６…レンズ群 ３７…頂角可変プリズム ３８…第１偏心光学系 ３９…第２偏心光学系 ４０…撮影レンズ ４１…クイックリターンミラー ４２…ペンタプリズム ４３…接眼レンズ ４４…表示部 ４５…ＡＦ測距部 ４６…ＡＥ測定部 ４７…写真フィルム ４８…日付表示部 ４９…コンバーターレンズ ５０…撮像素子 ５１…物体 ５２…イメージローテーター ５３…対物レンズ ５４…接眼レンズ ５５…標本面 ５６…リレーレンズ ５７…光源 ５８…反射ミラー ５９…光束分割系 ６０…光偏向系 ６１…描画面 ６２…光偏向反射プリズム ６３…焦点検出器 ６４…内視鏡（硬性鏡） ６５…挿入部 ６６…カメラ ６７…モニター ６８…光源装置 ６９…先端部 ７０…ライトガイドケーブル ７１…電子内視鏡 ７２…光源装置 ７３…ビデオプロセッサ ７４…モニター ７５…ＶＴＲデッキ ７６…ビデオディスク ７７…ビデオプリンタ ７８…挿入部 ７９…先端部 ８０…保護ガラスを兼用するレンズ ８１…２次元撮像素子 ８２…オプチカルファイバー ８３…透明保護板 ８４…対物光学系 ８５…変倍光学系 ８６…結像光学系 ８７…接眼光学系 ８８…物体面 ８９…対物光学系 ９１…内視鏡の観察光学系 ９２…カメラアダプター ９３…２次元撮像素子 ９４…平行平面板 ９５…光路分割面 ９６…光軸及びパワー補正光学素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学系が偏心して配置された偏心光学系
    であり、前記光学系を構成する曲面が、その面内及び面
    外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少
    なくとも１面有し、かつ、 偏心により発生する回転非対称な収差を前記回転非対称
    面形状で補正するために、物点中心を射出して瞳中心を
    通り像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内
    をＹ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ
    軸と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光
    学系の入射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れ
    た平行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２
    つの光線のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎを
    ＮＡ’Ｘ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｘで割った
    値をＦＸとし、前記回転非対称な面の軸上主光線が当た
    る部分のＸ方向の焦点距離ＦＸｎとするとき、 −１０００＜ＦＸ／ＦＸｎ＜１０００ ・・・（１−１） なる条件を満足することを特徴とする光学系。
  2. 【請求項２】 光学系が偏心して配置された偏心光学系
    であり、前記光学系を構成する曲面が、その面内及び面
    外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少
    なくとも１面有し、かつ、 偏心により発生する回転非対称な収差を前記回転非対称
    面形状で補正するために、物点中心を射出して瞳中心を
    通り像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内
    をＹ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ
    軸と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光
    学系の入射面側から主光線とＹ方向に微少量ｄ離れた平
    行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２つの
    光線がＹ−Ｚ面内でなす角のｓｉｎをＮＡ’Ｙ、前記平
    行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｙで割った値をＦＹとし、前
    記回転非対称な面の軸上主光線が当たる部分のＹ方向の
    焦点距離ＦＹｎとするとき、 −１０００＜ＦＹ／ＦＹｎ＜１０００ ・・・（２−１） なる条件を満足することを特徴とする光学系。
  3. 【請求項３】 光学系が偏心して配置された偏心光学系
    であり、前記光学系を構成する曲面が、その面内及び面
    外共に回転対称軸を有しない回転非対称面形状の面を少
    なくとも１面有し、かつ、 偏心により発生する回転非対称な収差を前記回転非対称
    面形状で補正するために、物点中心を射出して瞳中心を
    通り像中心に到達する光線を主光線とし、面の偏心面内
    をＹ軸方向、これと直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸、Ｙ
    軸と直交座標系を構成する軸をＺ軸とするとき、前記光
    学系の入射面側から前記主光線とＸ方向に微少量ｄ離れ
    た平行光束を入射させ、光学系から射出する側で前記２
    つの光線のＸ−Ｚ面に投影したときのなす角のｓｉｎを
    ＮＡ’Ｘ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’Ｘで割った
    値をＦＸとし、また、前記光学系の入射面側から主光線
    とＹ方向に微少量ｄ離れた平行光束を入射させ、光学系
    から射出する側で前記２つの光線がＹ−Ｚ面内でなす角
    のｓｉｎをＮＡ’Ｙ、前記平行光束の幅ｄを前記ＮＡ’
    Ｙで割った値をＦＹとするとき、 ０．0 １＜｜ＦＹ／ＦＸ｜＜１００ ・・・（３−１） なる条件を満足することを特徴とする光学系。
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