JPH1184246A - 光学素子及びそれを用いた光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体像を所定面上に光学系全体の小型化及び
簡素化を図りつつ結像させる光学的ローパスフィルター
を有した光学素子及びそれを用いた光学系を得ること。 【解決手段】 透明体の表面に光束が入射する入射面
と、曲率を有する複数の反射面と、該複数の反射面にて
反射された光束を射出する出射面とを一体に成形した光
学系において、該複数の反射面のうち、少なくとも１つ
の反射面はローパスフィルターの機能を有しているこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学素子及びそれを
用いた光学系に関し、特に銀塩カメラ、ビデオカメラ、
スチールビデオカメラ、及び複写機等に好適なものであ
る。

【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。図５は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（反
射光学系）の要部概略図である。

【０００３】同図のミラー光学系において、物体からの
物体光束１２４は、凹面鏡１２１にて反射され、収束さ
れつつ物体側に向かい、凸面鏡１２２にて反射された
後、像面１２３に結像する。

【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２
つの反射ミラーを用いて折り曲げることにより、光学系
全長を短縮することを目的としたものである。

【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。

【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ことによ
り、効率よく光路を折り曲げて、コンパクトなミラー光
学系を得ている。

【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１２２によ
り物体光線の一部がケラレるという問題点がある。この
問題は物体光束１２４の通過領域中に凸面鏡１２２があ
ることに起因するものである。

【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１２４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１２６を光軸１２５から離すミラー光学系も提案され
ている。

【０００９】図６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要部概略図であり、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。同図のミラー光学系は光束の通過順に凹面鏡１
３１、凸面鏡１３２、そして凹面鏡１３３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
１３４に対して回転対称な反射ミラーである。このう
ち、凹面鏡１３１は光軸１３４に対して紙面上側のみ、
凸面鏡１３２は光軸１３４に対して紙面下側のみ、凹面
鏡１３３は光軸１３４に対して紙面下側のみを使用する
ことにより、物体光束１３５の主光線１３６を光軸１３
４から離し、物体光束１３５のケラレを無くした光学系
を構成している。

【００１０】図７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要部概略図である。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。

【００１１】同図において、被写体面１４１の垂直軸を
光軸１４７と定義した時に、光束の通過順に凸面鏡１４
２、凹面鏡１４３、凸面鏡１４４、そして凹面鏡１４５
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）１４２Ａ、１
４３Ａ、１４４Ａ、１４５Ａは、光軸１４７に対して偏
心している。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１４８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１４６に結像させている。

【００１２】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象な
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】この様に、ミラー光学系を構成する各反射
ミラーを偏心させることにより、物体光線のケラレを防
ぐことが出来るが、各反射ミラーを異なる偏心量にて配
置しなければならず、各反射ミラーを取り付ける構造体
が複雑となり、また、取り付け精度を確保することが非
常に厳しいものとなる。

【００１４】この問題を解決する１つの方法として、例
えばミラー系を１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。

【００１５】図８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。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。

【００１６】この観察光学系では、情報表示体１６１の
表示画像から射出する表示光束１６５は面１６２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１
６３に入射する。そしてこのハーフミラー面１６３にて
反射した後、表示光束１６５は凹面１６３の有する屈折
力によりほぼ平行な光束となり、面１６２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１６４に入射して表示画像を観察者に認識させてい
る。

【００１７】一方、物体からの物体光束１６６は反射面
１６２とほぼ平行な面１６７に入射し、屈折して凹面の
ハーフミラー面１６３に至る。凹面１６３には半透過膜
が蒸着されており、物体光束１６６の一部は凹面１６３
を透過し、面１６２を屈折透過後、観察者の瞳１６４に
入射する。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。

【００１８】図９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。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。

【００１９】この観察光学系では、情報表示体１７０か
ら出射した表示光束１７４は、プリズムＰａを構成する
平面１７７を透過し、プリズムＰａに入り放物面反射面
１７１に入射する。

【００２０】表示光束１７４はこの反射面１７１にて反
射されて収束光束となり、焦点面１７６に結像する。こ
のとき反射面１７１で反射された表示光束１７４は、プ
リズムＰａを構成する２つの平行な平面１７７と平面１
７８との間を全反射しながら焦点面１７６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。

【００２１】次に焦点面１７６から発散光として出射し
た表示光束１７４は、平面１７７と平面１７８の間を全
反射しながら放物面より成るハーフミラー１７２に入射
し、このハーフミラー面１７２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１７７を透過して観察者の瞳
１７３に入射し、これにより、表示画像を観察者に認識
させている。

【００２２】一方、外界からの物体光束１７５はプリズ
ムＰｂを構成する面１７８ｂを透過し、放物面より成る
ハーフミラー１７２を透過し、面１７７を透過して観察
者の瞳１７３に入射する。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。

【００２３】この様に、観察光学系において、表示像を
観察すると共に物体像の認識も合わせて行える構成とす
ると、必然的に半透過面を使用しなくてはならず、表示
像の透過光量が少なくなってしまう。

【００２４】そこで、上述した様に、全反射面を多用す
ることによって、各反射面での光量のロスを最少限にす
る方法が一般的に行われる。

【００２５】しかしながら、全反射を用いる場合、構造
の単純化の為に全反射面を平面のみの構成とすることが
多いが、収差補正の観点からすると、各反射面において
も面形状の最適化を図り、各反射面にて収差補正を行う
ことが望ましい。

【００２６】このとき、反射面に入射するすべての光線
に対して、全反射条件を満たそうとすると、面形状の自
由度がなく、反射面にて効率の良い収差補正が行えない
という欠点があった。

【００２７】これらの問題点を解決すべく、本出願人
は、特開平8-292371号公報において、図１０に示すよう
な、複数の曲面や平面の反射面を一体的に形成した光学
素子を用いて、光学系全体の小型化を図りつつ、又、光
学系にありがちな反射ミラーの配置精度（組立精度）を
緩やかにした反射型の光学系を提案している。

【００２８】図１０において、１８１は複数の曲面反射
面を有する光学素子であり、ガラス等の透明体で構成し
ている。光学素子１８１の表面には物体からの光線の通
過順に、凹面（入射面）Ｒ２及び凹面鏡Ｒ３、反射面Ｒ
４、凹面鏡Ｒ５、反射面Ｒ６、凹面鏡Ｒ７の５つの反射
面及び凸屈折面（射出面）Ｒ８を形成している。１８４
（Ｒ１）は光学素子１８１の物体側に配置した絞り（入
射瞳）である。１８２はフィルター等の光学補正板であ
る。１８３は最終結像面であり、ＣＣＤ等の撮像素子
（撮像媒体）の撮像面が位置する。１８５は光学系の基
準軸である。

【００２９】なお、２つの屈折面はいずれも回転対象の
球面、あるいは平面である。また、すべての反射面はＹ
Ｚ平面に対して対象な面である。

【００３０】同図においては、物体からの光束は、絞り
Ｒ１により入射光量を規制された後、光学素子１８１の
入射面Ｒ２に入射し、面Ｒ３で反射された後、面Ｒ３
と、面Ｒ４の間の中間結像面ＩＰ１で一旦結像し、次い
で面Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７で次々に反射していき、射
出面Ｒ８から射出して最終結像面１８３上に再結像す
る。この光学素子１８１は、入射出面と、その中での複
数の曲面反射鏡によって、所望の光学性能をもち、全体
として結像作用を有する板状・薄型のレンズユニットと
して機能している。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】一般に離散的画素構造
を持つ固体撮像素子を用いたビデオカメラなどでは、画
像情報を光学的に空間サンプリングして出力画像を得て
いる。この場合、被写体に高空間周波数成分が含まれて
いると、偽信号が生じるため、像の高周波数成分を光学
的に制限し、ナイキスト周波数以下にしてやる必要があ
る。このような働きをする光学的フィルター（ローパス
フィルター）としては、水晶のように材質の複屈折作用
を利用したものと、位相格子のように表面形状による屈
折や回折効果を利用したものがある。

【００３２】ローパスフィルターとして、複屈折板を用
いる場合、通常は複屈折板は像面近傍に置かれる。これ
は、小型化が求められる設計過程において、光学系設計
の自由度を奪う、機械設計の自由度を奪う、像面近傍に
平板を挿入することによりゴースト、フレア成分が生
じ、像の品位を下げてしまうなどの欠点がある。

【００３３】また、位相格子タイプのローパスフィルタ
ーを用いる場合、像面からの距離と、所望の像分離量に
応じて格子形状を定める事で、配置に関する機構上の制
約は緩和されるが、透過部材の挿入の結果、球面収差や
像面湾曲など、光学的な性能低下が生じないように設計
時の留意が必要である。

【００３４】さらに、光学系と位相型のローパスフィル
ターを別部材で構成する場合は、光学系とローパスフィ
ルターとの位置合わせは、高い精度が要求されるため、
コスト的にも製造技術的にも改善が望まれている。

【００３５】本発明は、透明体の表面に、光束が入射す
る屈折面と、曲率を有する複数の反射面と、該複数の反
射面にて反射された光束を射出する屈折面とを一体に成
形した光学素子を利用して、物体像を所定面上に形成す
る際、該光学素子の少なくとも１つの反射面に光学的ロ
ーパスフィルターの機能を適切に設定することによっ
て、光学系全体の小型化及び簡素化を図りつつ、所望の
光学的ローパスフィルター効果が容易に得られる光学素
子及びそれを用いた光学系の提供を目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子は （１−１） 透明体の表面に光束が入射する入射面と、
曲率を有する複数の反射面と、該複数の反射面にて反射
された光束を射出する出射面とを一体に成形した光学系
において、該複数の反射面のうち、少なくとも１つの反
射面はローパスフィルターの機能を有していることを特
徴としている。

【００３７】特に、 （１−１−１） 前記ローパスフィルターの機能を有す
る反射面は、反射光の位相差を周期的に変化させている
こと。

【００３８】（１−１−２） 前記ローパスフィルター
の機能を有する反射面は、微細周期で反射率が変化する
反射膜より成っていること。

【００３９】（１−１−３） 前記光学素子は金型より
成形されており、前記ローパスフィルターの機能を有す
る反射面は該光学素子の成形時に同時成形されているこ
と。

【００４０】（１−１−４） 前記光学素子は、物体か
らの光束を前記入射面より入射させ、前記複数の反射面
のうち一部の反射面で反射させた後に、中間結像面に物
体像を形成し、該中間結像面に形成した物体像からの光
束を該複数の反射面のうち残りの反射面で反射させた後
に出射面より出射させており、前記ローパスフィルター
の機能を有する反射面は該中間結像面から離れた位置に
形成していること等を特徴としている。

【００４１】本発明の光学系は、 （２−１） 構成（１−１）の光学素子を１つ又は複数
用いて、所定面上に物体像を形成していることを特徴と
している。

【００４２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の光学系の実施形態
１の要部断面図である。同図には光路も示している。図
１において、１は複数の曲面反射面を有する光学素子で
あり、ガラスやプラスチック等の透明体で構成してい
る。光学素子１の表面には物体からの光線の通過順に、
凹面屈折面（入射面）Ｒ２及び凹面鏡Ｒ３・凸面鏡Ｒ
４、凹面鏡Ｒ５、凸面鏡Ｒ６、凹面鏡Ｒ７の５つの反射
面及び凸屈折面（射出面）Ｒ８を形成している。Ｒ１
（４）は光学素子１の物体側に配置した絞り（入射瞳）
である。Ｒ９（３）は最終結像面であり、ＣＣＤ等の撮
像素子（撮像媒体）の撮像面が位置する。５は光学系の
基準軸である。

【００４３】本実施形態における基準軸５は絞り４の中
心を通って最終結像面３の中心に至る光路（一点鎖線）
と定義している。入射面Ｒ２に対する基準軸５ａと出射
面Ｒ８からの基準軸５ｂは略平行で逆方向となってい
る。

【００４４】本実施形態では、反射面Ｒ３〜Ｒ７のう
ち、少なくとも１つに光学的ローパスフィルターとして
の機能を持たせている。

【００４５】２つの屈折面Ｒ２、Ｒ８はいずれも回転対
称の球面、非球面あるいは平面、又は回転非対称の曲面
が適用可能である。

【００４６】尚、２つの屈折面Ｒ２、Ｒ８を回転対称の
曲面とすれば、色収差補正の条件を満たすと共に、光学
系を製作、評価する場合に基準軸を正確に測定できる為
に好ましい。又、屈折面を回転対称とすることで非対称
な色収差の発生をも低減させることができる。図におけ
るすべての反射面はＹＺ平面に対して対称な面となって
いる。

【００４７】次に、本実施形態における光学系の結像作
用を説明する。物体からの光束６は、絞り４により入射
光量を規制された後、光学素子１の入射面Ｒ２に入射
し、面Ｒ３で反射された後、面Ｒ３と面Ｒ４の間の中間
結像面ＩＰ１で中間結像し、次いで面Ｒ４、Ｒ５、Ｒ
６、Ｒ７で次々に反射していき、射出面Ｒ８から射出し
て最終結像面３上に再結像する。

【００４８】以上のように、面Ｒ２から入射した光束
は、内部の中間結像面ＩＰ１で中間結像するが、これは
光学系をｘ方向に薄型にするためで、絞り４を出た軸外
主光線が大きく拡がらない内に収斂させ、光学系の広角
化による第１反射面Ｒ３以降の各面有効系の大型化を抑
えている。

【００４９】本実施形態では、入射基準軸５ａ、射出基
準軸５ｂ及び光学素子１内の基準軸はすべて紙面内（Ｙ
Ｚ平面）に載っている。

【００５０】この様に光学素子１は、入射出面と、その
中での複数の曲面反射鏡によって、所望の光学性能をも
ち、全体として結像作用を有する板状、薄型のレンズユ
ニットとして機能している。

【００５１】光学素子１を構成する各反射面は、入出射
する基準軸と反射面との交点（基準点）における法線
が、基準軸の方向と一致しない、所謂偏心反射面であ
る。これは従来の共軸ミラー光学系において発生するケ
ラレを防止すると共に、これによって各面のより自由な
配置をとることができ、スペース効率が良く、コンパク
トでいろいろな形状の光学素子を構成することができる
ようにしている。

【００５２】更に、各反射面の形状は直交する２つの面
（ＹＺ面とＸＺ面）内で屈折力が異なる対称面を１つだ
け有する面である。これは各反射面を偏心配置したこと
によって生じる偏心収差を押えるためである。

【００５３】図２は本発明の光学素子の実施形態１の斜
視図、図３は図２の一部分の説明図である。本実施形態
の光学素子は図１の光学系に使用している。以降、各図
において、図１と同一番号のものは同一の要素を示す。

【００５４】図２において、物体からの光束６が光学素
子１の凹屈折面Ｒ２で屈折入射した後に、反射する複数
の反射面のうち第１反射面である凹面鏡Ｒ３と、第３反
射面である凹面鏡Ｒ５、そして最終反射面である凹面鏡
Ｒ７は、同図に示す様に３つの反射面を隣接して形成し
た第１の反射面群７となっている。

【００５５】又、第１の反射面群７に対向して形成され
ている複数の反射面のうち、第２反射面である凸面鏡Ｒ
４と、第４反射面である凸面鏡Ｒ６も、２つの反射面が
一体化された第２反射面群８となっており、第１反射面
群７と第２反射面群８、及び入射出屈折面Ｒ２、Ｒ８に
より光学素子１を構成している。

【００５６】本実施形態においては、第４反射面である
凸面鏡Ｒ６上に図３（Ａ）に示すような位相型フィルタ
ー（ローパスフィルター）としての機能を持たせてい
る。凸面鏡Ｒ６上にｘ方向に拡がる複数の微細プリズム
を形成することにより、入射光をｙ方向へ位相変化させ
て、結果として光束の分離効果を得ている。

【００５７】この時の微細プリズムのピッチ及び斜面の
形状は、回折効果による低次回折光と高次回折光の出射
比率が適切な値となるように定めている。

【００５８】尚、本実施形態においては、図３（Ｂ）に
示す様に第２反射面Ｒ４において、ｙ方向に拡がる複数
の微細プリズムを第４反射面Ｒ６において、ｘ方向に拡
がる複数の微細プリズムを形成して周波数空間における
複数の方向へ２次元的に入射光に対してローパスフィル
ター効果を及ぼすようにしてもよい。又、微細プリズム
の拡がる方向、すなわち位相変化を生じさせる方向は、
必ずしもｘ方向やｙ方向と一致している必要はなく、
又、拡がり方向が交差する角度は、撮像素子の画素配列
によって決まるものであり、常に直交している必要はな
い。

【００５９】本実施形態においては、従来より撮像素子
面の直前に配置されていたローパスフィルターは必要と
なる。本実施形態において、通常光学系中に配置される
赤外カットフィルターなどの色補正ガラスの代わりに反
射面、あるいは屈折面への波長選択性のある干渉膜を蒸
着しても良く、これによればフィルター等を光路中から
排除することが出来る。

【００６０】本実施形態においては、ローパスフィルタ
ー効果を得る為に断面が三角状のプリズムに関して図示
したが、所望のフィルター効果に合わせて、断面形状は
任意に決めても良い。

【００６１】又、反射面Ｒ４と反射面Ｒ６の２面でロー
パスフィルター効果が得られる様に位相形状を形成した
が、それ以外の面及び、３面以上の面を反射光に位相変
化を及ぼす形状とし、その合成の効果で所望のローパス
フィルター効果を得るようにしても良い。更には、２次
元的な位相格子を単一の反射面状に形成することによ
り、２次元的な空間フィルター特性を持たせるようにし
ても良い。

【００６２】次に、本実施形態の光学素子１を構成す
る。

【００６３】反射面群７、８を成形（製造）する為の金
型の構造を図４に示す。

【００６４】図４は実施形態１における光学素子１を成
形する為の金型４０の要部断面図である。金型４０は、
光学素子１を構成する屈折面Ｒ２、Ｒ８及び凹面鏡Ｒ
３、凸面鏡Ｒ４、凹面鏡Ｒ５、凸面鏡Ｒ６、凹面鏡Ｒ７
を一体的に成形する為の、一対の金型ユニット４０１及
び４０２により構成されている。

【００６５】ここで金型ユニット４０２は、第１反射面
群７を構成する３つの反射面、即ち凹面鏡Ｒ３、凹面鏡
Ｒ５、凹面鏡Ｒ７のそれぞれの面に対応した３つの金型
群４２、４４、４６により構成されている。

【００６６】又、金型ユニット４０１は、入射屈折面Ｒ
２、凸面鏡Ｒ４、凸面鏡Ｒ６からなる第２反射面群８及
び射出屈折面Ｒ８のそれぞれの面に対応した４つの金型
４１、４３、４５、４７により構成されている。

【００６７】本発明においては、反射面群及び屈折面を
構成する。複数の曲率を有した反射面のそれぞれに対応
した金型をユニット化することにより、個々の反射面及
び屈折面が互いに偏心配置されている場合においても、
金型形状を自由に構成できる為、反射面群及び屈折面の
一体成形を可能にしている。

【００６８】本実施形態においては金型４３及び４５の
反射面上に、位相フィルター形状を形成し、光学素子１
の成形時に、同時にローパスフィルター機能を有する反
射面を作ることができるため、製作が容易で、また光学
系を位相格子との位置合わせ精度の点でも、従来の位相
型ローパスフィルターをもちいた光学系と比較して製作
上有利である。

【００６９】次に、本発明の実施形態２について図３
（Ｃ）を用いて説明する。

【００７０】本実施形態１においては、光学素子１を構
成する少なくとも１つの反射面に位相型フィルター効果
を持たせる様に形状を定めたが、本実施形態においては
図３（Ｃ）に示すように、第２反射面である凸面鏡Ｒ４
上にｙ方向の反射率が一定になり、ｘ方向の反射率が周
期的に変化するようなパターンを反射面に形成してい
る。

【００７１】そして第４反射面である凸面鏡Ｒ６上に、
ｘ方向の反射率が一定になり、ｙ方向の反射率が周期的
に変化するようなパターンを反射面に形成している。本
実施形態は、実施形態１が位相型のローパスフィルター
であったのに対し、振幅型のローパスフィルターとして
定義することができる。その効果に関しては、実施形態
１における図３（Ｂ）と同様に、２次元的にローパスフ
ィルター効果を得ることが出来る。

【００７２】本発明の実施形態において、ローパスフィ
ルターを形成するのは、絞り面Ｒ１の径が入射光量にし
たがって変化した時に、軸上光と軸外光とが受けるロー
パスフィルター効果の変化ができるだけ等しい面、言い
換えれば、フィルター効果を受ける光束の断面積が等し
くなる瞳面近傍が作画上好ましい。

【００７３】又、ローパスフィルターを形成する面を中
間結像面ＩＰ１に近い反射面に形成した場合、中間結像
面ＩＰ１以降の結像倍率が小さくなるように光学素子を
設計することで、該反射面に形成すべき位相格子や微細
プリズムのピッチや、反射率の周期を大きくすることが
可能となる為、製造技術的には好ましい。この場合、中
間結像面上の像、あるいは形状は、撮像素子上で再結像
するので、撮像素子上に位相格子の形状が写らないよう
に、中間結像面ＩＰ１とローパスフィルターを形成する
面とは、一定間隔離れて配置されるよう設計することが
望ましい。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば以上のように透明体の表
面に、光束が入射する屈折面と、曲率を有する複数の反
射面と、該複数の反射面にて反射された光束を射出する
屈折面とを一体に成形した光学素子を利用して、物体像
を所定面上に形成する際、該光学素子の少なくとも１つ
の反射面に光学的ローパスフィルターの機能を適切に設
定することによって、光学系全体の小型化及び簡素化を
図りつつ、所望の光学的ローパスフィルターパス効果が
容易に得られる光学素子及びそれをもちいた光学系を達
成することが出来る。

【００７５】この他本発明によれば （イ−１） 光学素子の反射面に位相タイプのローパス
フィルターを形成することで、所望のフィルター効果を
得ることが出来る。

【００７６】（イ−２） 位相型のローパスフィルター
を形成する反射面を、前記光学素子の成形時に同時成形
により作る事で、光学素子とローパスフィルタートの位
置合わせを容易にすることが出来る。

【００７７】（イ−３） 反射面に微細周期で反射率が
変化する反射膜を形成する事で、所望のフィルター効果
を得ることが出来る。

【００７８】（イ−４） ローパスフィルターの機能を
有する反射面は、前記光学素子における中間結像面から
離れた面に構成する事で、ローパスフィルターを形成す
る反射面の形状が撮像面上に結像することを防ぐことが
出来る等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】 図１の一部分の要部斜視図

【図３】 本発明に係る光学的ローパスフィルターの説
明図

【図４】 本発明の光学素子を製造する際の金型の説明
図

【図５】 従来の反射光学系の要部概略図

【図６】 従来の反射光学系の要部概略図

【図７】 従来の反射光学系の要部概略図

【図８】 従来の観察光学系の要部概略図

【図９】 従来の観察光学系の要部概略図

【図１０】従来の反射光学系の要部概略図

【符号の説明】

１ 光学素子 Ｒ１（４） 絞り Ｒ２ 入射面 Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７ 反射面 Ｒ８ 出射面 Ｒ９（３） 最終結像面 ＩＰ１ 中間結像面 ５ 基準面 ６ 光束 ７ 第１反射面群 ８ 第２反射面群 ４０１、４０２金型ユニット ４０〜４７ 金型

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明体の表面に光束が入射する入射面
   と、曲率を有する複数の反射面と、該複数の反射面にて
   反射された光束を射出する出射面とを一体に成形した光
   学系において、該複数の反射面のうち、少なくとも１つ
   の反射面はローパスフィルターの機能を有していること
   を特徴とする光学素子。
2. 【請求項２】 前記ローパスフィルターの機能を有する
   反射面は、反射光の位相差を周期的に変化させているこ
   とを特徴とする請求項１の光学素子。
3. 【請求項３】 前記ローパスフィルターの機能を有する
   反射面は、微細周期で反射率が変化する反射膜より成っ
   ていることを特徴とする請求項１の光学素子。
4. 【請求項４】 前記光学素子は金型より成形されてお
   り、前記ローパスフィルターの機能を有する反射面は該
   光学素子の成形時に同時成形されていることを特徴とす
   る請求項１の光学素子。
5. 【請求項５】 前記光学素子は、物体からの光束を前記
   入射面より入射させ、前記複数の反射面のうち一部の反
   射面で反射させた後に、中間結像面に物体像を形成し、
   該中間結像面に形成した物体像からの光束を該複数の反
   射面のうち残りの反射面で反射させた後に出射面より出
   射させており、前記ローパスフィルターの機能を有する
   反射面は該中間結像面から離れた位置に形成しているこ
   とを特徴とする請求項１の光学素子。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光
   学素子を用いたことを特徴とする光学系。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光
   学素子を複数個組み合わせて構成することを特徴とする
   光学系。