WO1994012905A1 - Reflection type field angle conversion optical device - Google Patents

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WO1994012905A1
WO1994012905A1 PCT/JP1993/001743 JP9301743W WO9412905A1 WO 1994012905 A1 WO1994012905 A1 WO 1994012905A1 JP 9301743 W JP9301743 W JP 9301743W WO 9412905 A1 WO9412905 A1 WO 9412905A1
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PCT/JP1993/001743
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Takeshi Kuroda
Akito Takeya
Kenichi Nishiguchi
Akira Ichikawa
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Abstract

An optical device for converting the field angle of an imaging device or the like, the mechanical strength is enhanced and the fabrication is facilitated by the use of a reflecting mirror even in a wide angle optical system. This device comprises a main mirror (8) having a reflecting surface of rotationally symmetrical shape for reflecting the incident light (12) as primary reflected light (13); a sub-mirror (10) having a reflecting surface of rotationally symmetrical shape with respect to the axis of rotational symmetry of the main mirror (8), facing to the main mirror (8), and reflecting the primary reflected light (13) as secondary reflected light (14) to condense it at the point of view; and a transparent case (11) supporting the main mirror (8) and the sub-mirror (10), and transmitting the incident light (12).

Description

明 細 書 反射式画角変換光学装置 技術分野  Description Reflective angle-of-view conversion optical device Technical field
この発明は、 映像装置等の画角を変換する反射式画角変換光学装置に 関するものである。 背景技術  The present invention relates to a reflection-type angle-of-view conversion optical device for changing the angle of view, such as a video device. Background art
第 3 1図は例えば特公昭 5 0— 3 0 4 5 7号公報に示された従来の超 広角 （魚眼） レンズを示す断面図であり、 図において、 1 は図の左方向 の対象物 （図示せず） から到達した入射光の光軸、 2はその対象物から の入射光を屈折させる屈折レンズである。 この超広角レンズは屈折光学 系で、 一眼レフ レッ クスカメ ラに取り付けられることでライ力判対角線 方向に 1 8 0度の視野を写すことができる。  FIG. 31 is a cross-sectional view showing a conventional ultra-wide-angle (fisheye) lens disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 50-304457, in which 1 is the object to the left of the figure. The optical axis of the incident light arriving from (not shown), 2 is a refraction lens for refracting the incident light from the object. This super-wide-angle lens is a refraction optical system, and when attached to a single-lens reflex camera, it can capture a 180-degree field of view in the diagonal direction of the lie.
また、 第 3 2図は狭視野ではあるが反射鏡を用いた光学系の例として、 例えば 「天文アマチュアのための望遠鏡光学 ·反射編 Z吉田正太郎著， Fig. 32 shows an example of an optical system that uses a reflector, although it has a narrow field of view. For example, "Telescope optics for astronomical amateurs-Reflection, Z Shotaro Yoshida,
( 1 9 8 8年） ， 誠文堂新光社， p . 5 5 」 に示されたカセグレン式反 射望遠鏡の反射鏡を示す断面図であり、 図において、 3は主鏡、 4は畐 IJ 鏡、 5は対象物から到達した入射光、 6は主鏡 3により反射された反射 光の焦点、 7はさらに副鏡 4により反射された反射光の焦点である。 こ のカセグレン式反射望遠鏡では焦点 7の結像面にできた結像を見ること により対象物を観測することができる: (1988), Seibundo Shinkosha, p. 55 ”is a cross-sectional view showing a reflector of a Cassegrain-type reflection telescope, where 3 is the primary mirror and 4 is 畐 IJ. A mirror, 5 is incident light arriving from the object, 6 is a focal point of the reflected light reflected by the primary mirror 3, and 7 is a focal point of the reflected light further reflected by the secondary mirror 4. With this Cassegrain-type reflection telescope, the object can be observed by looking at the image formed on the image plane at the focal point 7:
従来の超広角レンズは以上のように構成されているので、 コントラス 卜の低い赤外線撮像装置等に用いる場合、 明るいレンズ、 すなわち大口 径のレンズが必要になる。 しかしながら、 第 3 1図に示したような屈折 光学系のレンズの大口径化には、 ガラスの均質性と強度という点に製造 の難しさと、 両面を研磨しなくてはならないなどの加工の難しさ、 また. その製造および加工の難しさに伴う経費の増大などの問題が生じる。 第 3 2図に示したような望遠鏡光学においては、 この問題を主鏡 3 、 副鏡 4等の反射鏡を用いることで解決しているが、 広角光学系において は、 未だ解決されていないなどの問題点があった。 Since the conventional ultra-wide-angle lens is configured as described above, a bright lens, that is, a large-diameter lens is required when used in an infrared imaging device having a low contrast. However, refraction as shown in Fig. 31 Increasing the diameter of an optical system lens requires difficulties in manufacturing glass in terms of homogeneity and strength, and difficulties in processing such as the need to grind both surfaces. There are problems such as an increase in costs involved. In telescope optics as shown in Fig. 32, this problem has been solved by using reflecting mirrors such as primary mirror 3 and secondary mirror 4, but it has not been solved in wide-angle optical systems. There was a problem.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、 広 角光学系においても反射鏡を用いることで、 強度を良好にすると共に加 ェを容易にする反射式画角変換光学装置を得ることを目的とする。 発明の開示  SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and a reflection-type angle-of-view conversion optics that enhances intensity and facilitates addition by using a reflector even in a wide-angle optical system. The aim is to obtain a device. Disclosure of the invention
この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の反射面 を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の 回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡に対向 配置され 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 その主鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えた ものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射さ れる入射光を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1 次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 したがって、 広 角度な入射光を視点に集光することが可能になる。 また、 主鏡と副鏡は 金属等の材料で加工可能となる。  A reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a symmetrical reflecting surface, is arranged opposite to the main mirror, reflects the primary reflected light as secondary reflected light, and condenses it at the viewpoint; and supports the main mirror and sub-mirror and reflects incident light. And a transparent supporting member. This allows the primary mirror and the secondary mirror to reflect the incident light that is incident at a wide angle on the primary mirror as primary reflected light to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected on the secondary mirror by the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. Also, the primary mirror and secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状で あり且つ同心円状の複数の異なる部分鏡より成る反射面を有し入射光を Further, the reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention has a reflection surface formed of a plurality of different concentric partial mirrors having a rotationally symmetric shape and transmitting incident light.
1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称軸を中 心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡に対向配置され 1次反 射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副 鏡のうち少なく とも一方を回転対称軸方向に摺動自在に支持し且つ入射 光を透過する支持移動部材とを備えたものである。 A primary mirror that reflects the primary reflected light, and a reflective surface that has a rotationally symmetric shape with the same rotationally symmetric axis as the center, and is placed opposite to the primary mirror and the primary reflected light is a secondary reflected light A secondary mirror that reflects as light and collects it at the viewpoint, And a supporting and moving member for slidably supporting at least one of the mirrors in the direction of the rotationally symmetric axis and transmitting incident light.
このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光 を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を 副鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 したがって、 広角度な入射 光を視点に集光することが可能になる。 また、 支持移動部材にて主鏡の 同心円状の複数の異なる部分鏡にてそれぞれ反射される 1次反射光の角 度に応じて主鏡と副鏡との間隔を調整することにより、 異なる広角度の 入射光を視点に集光することが可能になる。 さらに、 主鏡と副鏡は金属 等の材料で加工可能となる。  This allows the primary mirror and the secondary mirror to reflect the incident light incident at a wide angle to the secondary mirror as primary reflected light at the primary mirror, and the primary reflected light to the secondary mirror at the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. In addition, by adjusting the distance between the primary mirror and the secondary mirror according to the angle of the primary reflected light that is reflected by a plurality of different concentric partial mirrors of the primary mirror at the support moving member, a different widening is achieved. It becomes possible to focus the incident light at an angle to the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる複数の主鏡と、 回転 対称な形状の反射面を有し上記複数の主鏡の一つと選択的に組み合わせ られて当該主鏡に対向し当該主鏡からの 1次反射光を 2次反射光として 反射させ視点に集光する副鏡と、 副鏡を支持すると共に複数の主鏡を任 意に設定した方向の回転軸を中心として回転自在に支持し回転位置によ り複数の主鏡の一つを選択的に副鏡と組み合わせて当該主鏡の回転対称 軸を副鏡の回転対称軸に一致させ且つ入射光を透過する支持回転部材と を備え、 各主鏡を副鏡と組み合わせた際の両鏡の回転対称軸と入射光と のなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる 関係になるように上記複数の主鏡の反射面の形状を成形したものである ( このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光 を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を 副鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 したがって、 広角度な入射 光を視点に集光することが可能になる。 また、 支持回転部材にて回転対 称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とが それぞれ異なる関係になるように反射面の形状が成形された複数の主鏡 を切り替えることにより、 異なる広角度の入射光を視点に集光すること が可能になる。 さらに、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工可能となる。 また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 それぞれが 回転対称な形状の反射面を有し選択的に上記主鏡と組み合わせられて主 鏡からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する複数の 副鏡と、 主鏡を支持すると共に複数の副鏡を任意に設定した方向の回転 軸を中心として回転自在に支持し回転位置により複数の副鏡の一^ ^を選 択的に主鏡と組み合わせて当該副鏡の回転対称軸を主鏡の回転対称軸と 一致させ且つ入射光を透過する支持回転部材とを備え、 各副鏡を主鏡と 組み合わせた際の両鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸 と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるように上記複 数の副鏡の反射面の形状を成形したものである。 このことによって、 主 鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光と して副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光とし て視点に集光する。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光すること が可能になる。 また、 支持回転部材にて回転対称軸と入射光とのなす角 度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係にな るように反射面の形状が成形された複数の副鏡を切り替えることにより - 異なる広角度の入射光を視点に集光することが可能になる。 さらに、 主 鏡と副鏡は金属等の材料で加工可能となる。 Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention has a plurality of primary mirrors having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotationally symmetrical reflecting surface. A secondary mirror that is selectively combined with one of the plurality of primary mirrors, faces the primary mirror, reflects primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light, and focuses the secondary reflected light on a viewpoint; While supporting, the plurality of primary mirrors are rotatably supported around a rotation axis in an arbitrary direction, and one of the plurality of primary mirrors is selectively combined with the sub-mirror depending on the rotational position to thereby control the primary mirror. A supporting rotation member that makes the rotational symmetry axis coincide with the rotational symmetry axis of the sub-mirror and transmits the incident light, and the angle between the rotational symmetry axis of both mirrors and the incident light when each primary mirror is combined with the sub-mirror And the angle formed between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light It is obtained by forming the shape of the reflecting surface of the number of the main mirror (by this, by a primary mirror and a secondary mirror, reflecting the light incident on the wide angle to the secondary mirror as a primary reflected light by the primary mirror In addition, the primary reflected light is converged on the viewpoint as a secondary reflected light by the secondary mirror, so that a wide angle incident light can be condensed on the viewpoint. The angle between the rotational symmetric axis and the incident light and the angle between the rotational symmetry axis and the secondary reflected light By switching a plurality of primary mirrors whose reflection surfaces are shaped so as to have different relationships, it becomes possible to focus incident light at different wide angles to the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal. Further, the reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetric reflection surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotation mirror having a rotationally symmetric reflection surface. Selectively combined with the above primary mirror, multiple primary mirrors that reflect the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and condense it at the viewpoint, and support multiple primary mirrors while supporting the primary mirror The auxiliary mirror is supported rotatably about the rotation axis in the direction set in the above, and one of a plurality of sub-mirrors is selectively combined with the primary mirror according to the rotational position, and the rotational symmetry axis of the sub-mirror is set to the rotational symmetry axis of the primary mirror And a supporting rotating member that transmits incident light. The angle between the rotationally symmetric axis of both mirrors and the incident light, the rotationally symmetric axis, and the secondary reflected light when each sub-mirror is combined with the primary mirror are provided. And the shape of the reflecting surfaces of the multiple sub-mirrors so that the angles It is obtained by molding. As a result, the incident light that is incident at a wide angle is reflected by the primary mirror and the secondary mirror as primary reflected light by the primary mirror to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected by the secondary mirror. Focus on the viewpoint as secondary reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. In addition, the shape of the reflecting surface is shaped so that the angle between the rotationally symmetric axis and the incident light and the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light are different from each other on the supporting rotating member. By switching the secondary mirror-it is possible to focus the incident light at different wide angles to the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる複数の主鏡と、 回転 対称な形状の反射面を有し上記複数の主鏡の一つと選択的に組み合わせ られて当該主鏡からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集 光する副鏡と、 副鏡を支持すると共に複数の主鏡を任意に設定した方向 に摺動自在に支持し摺動位置により複数の主鏡の一つを選択的に副鏡と 組み合わせて当該主鏡の回転対称軸を副鏡の回転対称軸に一致させ且つ 入射光を透過する支持移動部材とを備え、 各主鏡を副鏡と組み合わせた 際の両鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光 とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるように上記複数の主鏡の反 射面の形状を成形したものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とに より、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反 射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に集光 する。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光することが可能になる c また、 支持移動部材にて回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸 と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるように反射面 の形状が成形された複数の主鏡を切り替えることにより、 異なる広角度 の入射光を視点に集光することが可能となる。 さらに、 主鏡と副鏡は金 属等の材料で加工可能となる。 Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention has a plurality of primary mirrors having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotationally symmetrical reflecting surface. It is selectively combined with one of the multiple primary mirrors to reflect the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and collect it at the viewpoint. A secondary mirror that emits light, and supports the secondary mirror and slidably supports a plurality of primary mirrors in an arbitrarily set direction, and selectively combines one of the multiple primary mirrors with the secondary mirror according to a sliding position. A supporting / moving member that allows the rotational symmetry axis of the primary mirror to coincide with the rotational symmetry axis of the sub-mirror and transmits the incident light; The shape of the reflecting surfaces of the plurality of primary mirrors is shaped so that the angle between the primary mirror and the rotationally symmetric axis and the angle between the secondary reflected light have different relationships. As a result, the primary mirror and the secondary mirror cause the incident light that is incident at a wide angle to be reflected by the primary mirror as primary reflected light to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected by the secondary mirror. Focus on the viewpoint as secondary reflected light. Therefore, also c makes it possible to focus the wide-angle incident light on the viewpoint, the angle between the rotational symmetry axis of the incident light by the support moving member and the rotational symmetry axis and the angle between the secondary reflection beam By switching a plurality of primary mirrors whose reflection surfaces are shaped so that the light beams have different relationships, it becomes possible to focus incident light at different wide angles to the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 それぞれが 回転対称な形状の反射面を有し選択的に主鏡と組み合わせられて主鏡か らの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する複数の副鏡 と、 主鏡を支持すると共に複数の副鏡を任意に設定した方向に摺動自在 に支持し摺動位置により上記複数の副鏡の一つを選択的に主鏡と組み合 わせて当該副鏡の回転対称軸を主鏡の回転対称軸と一致させ且つ入射光 を透過する支持移動部材とを備え、 上記各副鏡を主鏡と組み合わせた際 の両鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光と のなす角度とがそれぞれ異なる関係になるように上記複数の副鏡の反射 面の形状を成形したものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とによ り、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射 させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に集光す る。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光することが可能になる。 また、 支持移動部材にて回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸 と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるように反射面 の形状が成形された複数の副鏡を切り替えることにより、 異なる広角度 の入射光を視点に集光することが可能になる。 さらに、 主鏡と副鏡は金 属等の材料で加工可能となる。 Further, the reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetric reflection surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotation mirror having a rotationally symmetric reflection surface. Selectively combined with the primary mirror to reflect the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and collect it at the viewpoint, and a plurality of secondary mirrors that support the primary mirror and optional multiple secondary mirrors The sub mirror is slidably supported in the direction set as described above, and one of the plurality of sub mirrors is selectively combined with the primary mirror according to the sliding position so that the rotational symmetry axis of the sub mirror coincides with the rotational symmetry axis of the primary mirror. And a supporting and moving member that transmits incident light. When each of the above sub-mirrors is combined with the primary mirror, the angle between the rotationally symmetric axis of both mirrors and the incident light, the rotationally symmetric axis, and the secondary reflected light The shapes of the reflecting surfaces of the plurality of sub-mirrors were shaped so that the angles formed differ from each other. It is. This allows the primary and secondary mirrors to The incident light that is incident at a wide angle is reflected by the primary mirror as primary reflected light to the secondary mirror, and the primary reflected light is focused on the viewpoint as secondary reflected light by the secondary mirror. Therefore, it becomes possible to condense the wide-angle incident light to the viewpoint. In addition, a plurality of sub-shapes whose reflection surfaces are shaped so that the angle between the rotationally symmetric axis and the incident light and the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light are different from each other in the support moving member. By switching the mirrors, it becomes possible to focus incident light of different wide angles to the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を上記回転対称軸方向に摺動自在 に支持し且つ入射光を透過する支持移動部材とを備え、 その回転対称軸 と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とが上記 支持移動部材により摺動された主鏡と副鏡との間隔に応じて異なる関係 になるように主鏡および副鏡の反射面の形状を成形したものである。 こ のことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を主 鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡 にて 2次反射光として視点に集光する。 したがって、 広角度な入射光を 視点に集光することが可能になる。 また、 支持移動部材にて主鏡と副鏡 との間隔を調整することにより、 主鏡への入射光の角度、 副鏡への 1次 反射光の角度、 視点への 2次反射光の角度が変化し、 異なる広角度の入 射光を視点に集光することが可能になる。 さらに、 主鏡と副鏡は金属等 の材料で加工可能となる。  Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a center of rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A secondary mirror that has a rotationally symmetrical reflective surface and reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint, and at least one of the primary mirror and secondary mirror is rotated as described above. A supporting and moving member slidably supported in the direction of the symmetric axis and transmitting the incident light, wherein the angle between the rotationally symmetric axis and the incident light and the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light are as described above. The shapes of the reflection surfaces of the primary mirror and the secondary mirror are formed so as to have a different relationship depending on the distance between the primary mirror and the secondary mirror slid by the support moving member. As a result, the incident light that is incident at a wide angle is reflected by the primary mirror and the secondary mirror as primary reflected light on the primary mirror to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected on the secondary mirror by the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as the next reflected light. Therefore, it is possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. By adjusting the distance between the primary mirror and the secondary mirror with the supporting and moving member, the angle of the incident light to the primary mirror, the angle of the primary reflected light to the secondary mirror, and the angle of the secondary reflected light to the viewpoint Is changed, and it becomes possible to focus incident light of different wide angles to the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備え、 主鏡 および副鏡の少なく とも一方にその対象物からの入射光を透過する透過 部を設けたものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角 度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光とし副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 したがつ て、 広角度な入射光を視点に集光することが可能になる。 また、 主鏡お よび副鏡の少なく とも一方に設けられた透過部は入射光を透過し、 上記 視点に集光した主鏡と副鏡により反射された反射光と共に透過部を透過 した入射光を視点に照射させる。 さらに、 主鏡と副鏡は金属等の材料で 加工可能となる。 Further, the reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention has a rotationally symmetric shape. A primary mirror that has a reflective surface and reflects incident light as primary reflected light, and a primary reflected light from the primary mirror that has a reflective surface that is rotationally symmetric about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror A secondary mirror that reflects the light as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint, and a support member that supports the primary mirror and the secondary mirror and transmits incident light, and at least one of the primary mirror and the secondary mirror has an object. It is provided with a transmission section for transmitting the incident light from the light source. This allows the primary mirror and the secondary mirror to make the incident light incident at a wide angle into primary reflected light at the primary mirror and reflected to the secondary mirror, and the primary reflected light to the secondary mirror at the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as reflected light. Therefore, it becomes possible to focus wide-angle incident light at the viewpoint. In addition, the transmitting portion provided on at least one of the primary mirror and the secondary mirror transmits the incident light, and the incident light transmitted through the transmitting portion together with the reflected light condensed at the viewpoint and reflected by the primary mirror and the secondary mirror. To the viewpoint. Furthermore, the primary mirror and secondary mirror can be machined with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えると共 に、 主鏡および副鏡の少なく とも一方に透過部を設け、 その対象物から の入射光をその透過部を通して副鏡または視点方向に反射させる回転自 在に支持された平面鏡を備えたものである。 このことによって、 主鏡と 副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光として 副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視 点に集光する。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光することが可 能になる。 また、 主鏡および副鏡の少なく とも一方に設けられた透過部 は平面鏡で反射された入射光を透過し、 上記視点に集光した主鏡と副鏡 により反射された反射光と共に透過部を透過した入射光を視点に照射さ せることができ、 そして、 回転自在に支持された上記平面鏡を回転させ ることで透過部を透過させる入射光の方向を変えることができる。 さら に、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工可能となる。 Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a center of rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A secondary mirror that has a rotationally symmetrical reflective surface that reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint, and supports the primary and secondary mirrors and transmits incident light In addition to having a supporting member, a transmitting part is provided on at least one of the primary mirror and the secondary mirror, and the light is reflected from the target object through the transmitting part in the direction of the secondary mirror or the viewpoint. Provided with a flat mirror. This allows the primary mirror and the secondary mirror to reflect the incident light incident at a wide angle as primary reflected light on the primary mirror to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected on the secondary mirror by the secondary mirror. It is collected as reflected light at the viewpoint. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. At least one of the primary mirror and the secondary mirror transmits the incident light reflected by the plane mirror and converges the primary mirror and the secondary mirror to the above viewpoint. The incident light transmitted through the transmitting portion together with the reflected light reflected by the light source can be radiated to the viewpoint, and the direction of the incident light transmitted through the transmitting portion can be changed by rotating the rotatably supported plane mirror. Can be changed. In addition, the primary and secondary mirrors can be made of materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備え、 主鏡 および副鏡のうち少なく とも一方を上記回転対称軸の周方向に複数個に 分割すると共にその回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2 次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割さ れた複数の反射面の形状を成形したものである。 このことによって、 主 鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光と して副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光とし て視点に集光する。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光すること が可能になる。 また、 主鏡および副鏡のうち少なく とも一方の回転軸の 周方向に複数個に分割された反射面は、 異なる複数種の広角度の入射光 を視点に同時に集光することを可能にする。 さらに、 主鏡と副鏡は金属 等の材料で加工可能となる。  Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a center of rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A secondary mirror that has a rotationally symmetrical reflective surface that reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint, and supports the primary and secondary mirrors and transmits incident light At least one of the primary mirror and the secondary mirror is divided into a plurality in the circumferential direction of the rotationally symmetric axis, and the angle formed by the rotationally symmetric axis and the incident light, the rotationally symmetric axis, and the secondary The shape of the plurality of divided reflecting surfaces is shaped so that the angles formed by the reflected light are different from each other. As a result, the incident light that is incident at a wide angle is reflected by the primary mirror and the secondary mirror as primary reflected light by the primary mirror to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected by the secondary mirror. Focus on the viewpoint as secondary reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. In addition, at least one of the primary mirror and the secondary mirror has a reflective surface that is divided into multiple parts in the circumferential direction of the rotation axis. . Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持すると共に回転対称軸を中心として回転駆動し且 つ対象物からの入射光を透過する支持回転駆動部材と、 その視点に集光 された 2次反射光を記憶する記憶部とを備え、 主鏡および副鏡のうち少 なく とも一方を上記回転対称軸の周方向に複数個に分割すると共にその 回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角 度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割された複数の反射面の 形状を成形したものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 し たがって、 広角度な入射光を視点に集光することが可能になる。 また、 主鏡および副鏡のうち少なく とも一方の回転対称軸の周方向に複数個に 分割された反射面を支持回転駆動部材により回転させ、 視点に集光され た 2次反射光を記憶部にて記憶することにより、 複数種の各画角の回転 対称軸周り全域に渡った入射光を得ることが可能となる。 さらに、 主鏡 と副鏡は金属等の材料で加工可能となる。 Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a center of rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A secondary mirror that has a rotationally symmetric reflection surface, reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light, and condenses it at the viewpoint, and supports the primary and secondary mirrors and also has a rotationally symmetric axis. A supporting rotary drive member that is driven to rotate around the center and transmits incident light from the object, and condensed at its viewpoint And a storage unit for storing the obtained secondary reflected light. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is divided into a plurality of parts in the circumferential direction of the rotational symmetry axis, and the rotational axis and the incident light are The shape of the plurality of divided reflective surfaces is shaped so that the angle formed, the angle of rotation symmetry axis, and the angle formed by the secondary reflected light are different from each other. As a result, the primary mirror and the secondary mirror reflect the incident light that is incident at a wide angle to the secondary mirror as primary reflected light at the primary mirror, and the primary reflected light is reflected at the secondary mirror at the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is rotated in the circumferential direction of the rotationally symmetric axis by the supporting rotary drive member, and the secondary reflected light collected at the viewpoint is stored in the storage unit. By storing in, it is possible to obtain incident light over the entire area around the rotational symmetry axis at each of a plurality of angles of view. Furthermore, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備え、 主鏡 および副鏡のうち少なく とも一方を同心円状の複数の異なる部分鏡に分 割すると共に、 その回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2 次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割さ れた複数の部分鏡の反射面の形状を成形したものである。 このことによ つて、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次 反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反 射光として視点に集光する。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光 することが可能になる。 また、 主鏡および副鏡のうち少なく とも一方の 同心円状に複数個に分割された反射面は、 異なる複数種の広角度の入射 光を視点に同時に集光することを可能にする。 さらに、 主鏡と副鏡は金 属等の材料で加工可能となる。 Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a center of rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A secondary mirror that has a rotationally symmetrical reflective surface that reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint, and supports the primary and secondary mirrors and transmits incident light At least one of the primary mirror and the secondary mirror is divided into a plurality of different concentric partial mirrors, and the angle between the rotationally symmetric axis and the incident light, the rotationally symmetric axis, and the secondary The shape of the reflecting surfaces of the plurality of divided partial mirrors is shaped so that the angles formed by the reflected light are different from each other. As a result, the primary mirror and the secondary mirror use the primary mirror to reflect the incident light that is incident at a wide angle as primary reflected light to the secondary mirror, and the primary reflected light is reflected by the secondary mirror. Focus on the viewpoint as secondary reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. Also, at least one of the primary and secondary mirrors The reflecting surface divided into a plurality of concentric circles enables different types of wide-angle incident light to be simultaneously focused on the viewpoint. Further, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal.
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持し且つ対象物からの入射光を透過する支持部材と を備え、 主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を柔軟な素材で成形し、 その柔軟な素材からなる鏡を変形させる駆動装置を設けたものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度に入射される入射光を 主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副 鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 したがって、 広角度な入射光 を視点に集光することが可能になる。 また、 主鏡および副鏡のうち少な く とも一方を柔軟な素材で成形しその鏡を駆動装置で変形させることに より、 無限に異なる広角度の入射光を視点に集光することを可能にする ( また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 回転対称な形状の 反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と 同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡 からの 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡および副鏡を支持し且つ対象物からの入射光を透過する支持部材と を備え、 視点に集まるすべての入射光に対し透過面が垂直になるように 支持部材の形状を成形したものである。 このことによって、 主鏡と副鏡 とにより、 広角度に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光として副鏡 へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に 集光する。 したがって、 広角度な入射光を視点に集光することが可能に なる。 また、 主鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材を 視点に集まるすべての入射光に対し透過面が垂直になるようにその形状 を成形することにより、 入射光を屈折させることなく支持部材を透過さ せることができる。 さらに、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工可能とな る Further, a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetrical reflecting surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a center of rotation about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A secondary mirror that has a rotationally symmetrical reflective surface, reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light, and condenses it at the viewpoint. And a support member for transmitting incident light. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is formed of a flexible material, and a driving device for deforming the mirror made of the flexible material is provided. This allows the primary mirror and the secondary mirror to reflect the light incident at a wide angle at the primary mirror as primary reflected light to the secondary mirror, and the primary reflected light to the secondary mirror at the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as reflected light. Therefore, it becomes possible to condense wide-angle incident light to the viewpoint. In addition, by shaping at least one of the primary mirror and the secondary mirror with a flexible material and deforming the mirror with a drive device, it is possible to focus infinitely different angles of wide-angle incident light at the viewpoint. (In addition, the reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a primary mirror having a rotationally symmetric reflection surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotationally symmetric axis identical to the primary mirror. A secondary mirror that has a reflective surface that is rotationally symmetrical about the center and reflects the primary reflected light from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint, and supports the primary and secondary mirrors and targets And a supporting member that transmits incident light from the light source, and the shape of the supporting member is formed so that the transmitting surface is perpendicular to all incident light gathered at the viewpoint. Primary reflection of incident light incident at a wide angle by primary mirror It is reflected to the secondary mirror as light, and the primary reflected light is focused on the viewpoint as secondary reflected light by the secondary mirror, so that wide-angle incident light can be focused on the viewpoint. Become. In addition, the support member that supports the primary mirror and the secondary mirror and transmits the incident light is shaped so that the transmission surface is perpendicular to all the incident light gathered at the viewpoint, thereby refracting the incident light. It is possible to allow the support member to pass through without the need. In addition, the primary and secondary mirrors can be processed with materials such as metal
また、 この発明に係る反射式画角変換光学装置は、 支持部材、 支持回 転部材、 支持移動部材または支持回転駆動部材に支持された主鏡および 副鏡のうち少なく とも一方を異なる反射面の形状を有するものに交換自 在にしたものである。 このことによって、 主鏡と副鏡とにより、 広角度 に入射される入射光を主鏡にて 1次反射光として副鏡へ反射させ、 また、 その 1次反射光を副鏡にて 2次反射光として視点に集光する。 したがつ て、 広角度な入射光を視点に集光することが可能になる。 また、 主鏡お よび副鏡のうち少なくとも一方を異なる反射面の形状を有するものに交 換自在にすることにより、 無限に異なる広角度の入射光を視点に集光す ることを可能にする。 さらに、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工可能と なる。 図面の簡単な説明  Further, the reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention includes a support member, a support rotation member, a primary mirror and a secondary mirror supported by a support movement member or a support rotation drive member, at least one of which has a different reflection surface. It was replaced by one having a shape. As a result, the primary mirror and the secondary mirror reflect the incident light that is incident at a wide angle to the secondary mirror as primary reflected light at the primary mirror, and the primary reflected light is secondary reflected at the secondary mirror. It is focused on the viewpoint as reflected light. Therefore, it becomes possible to focus wide-angle incident light at the viewpoint. In addition, by making at least one of the primary mirror and the secondary mirror interchangeable with one having a different reflecting surface shape, it is possible to converge infinitely different angles of incident light to the viewpoint at infinity. . Furthermore, the primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施例を示 す一部断面構成図、 第 2図は、 副鏡の設計方法を説明するための説明図. 第 3図は、 主鏡の設計方法を説明するための説明図、 第 4図は、 鏡面の 動径方向の曲率と周方向の曲率を説明するための説明図、 第 5図は、 線 像を説明するための説明図、 第 6図は、 回転体を示す図、 第 7図は、 座 標系の変換を説明するための説明図、 第 8図は、 像距離を説明するため の説明図、 第 9図は、 鏡面の動径方向の曲率により生じる線像の位置を 示す図、 第 1 0図は、 鏡面の周方向の曲率により生じる線像の位置を示 す図、 第 1 1図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施 例を示す一部断面構成図、 第 1 2図は、 この発明にかかる反射式画角変 換光学装置の一実施例の設計方法を説明するための説明図、 第 1 3図は. この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施例の設計方法を説明 するための説明図、 第 1 4図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学 装置の一実施例を示す一部断面構成図、 第 1 5図は、 この発明にかかる 反射式画角変換光学装置の一実施例を示す一部断面構成図、 第 1 6図は. この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施例を示す一部断面構 成図、 第 1 7図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施 例を示す一部断面構成図、 第 1 8図は、 この発明にかかる反射式画角変 換光学装置を示す一部断面構成図、 第 1 9図は、 第 1 8図の装置により 得られる画像を示す平面図、 第 2 0図は、 この発明にかかる反射式画角 変換光学装置の一実施例を示す一部断面構成図、 第 2 1図はこの発明に かかる一実施例による反射式画角変換光学装置の一実施例を示す一部断 面構成図、 第 2 2図は、 第 2 1図の装置により得られる画像を示す平面 図、 第 2 3図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施例 を示す一部断面構成図、 第 2 4図は第 2 3図の装置により得られる画像 を示す平面図、 第 2 5図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置 の一実施例を示す一部断面構成図、 第 2 6図は、 この発明にかかる反射 式画角変換光学装置の一実施例を示す一部断面構成図、 第 2 7図は、 こ の発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施例を示す一部断面構成 図、 第 2 8図は第 2 7図の装置により得られる画像を示す平面図、 第 2 9図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置の一実施例を示す一 部断面構成図、 第 3 0図は、 この発明にかかる反射式画角変換光学装置 の一実施例を示す一部断面構成図、 第 3 1図は、 従来の超広角レンズを 示す断面図であり、 図 3 2図は、 従来のカセグレン式反射望遠鏡の反射 鏡を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a design method of a secondary mirror. Is an explanatory diagram for explaining the design method of the primary mirror, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the curvature of the mirror surface in the radial and circumferential directions, and FIG. 5 is an illustration of the image. FIG. 6 is a diagram showing a rotating body, FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining transformation of a coordinate system, FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining image distance, FIG. Fig. 9 shows the position of the line image generated by the curvature of the mirror surface in the radial direction. Fig. 10 shows the position of the line image generated by the curvature of the mirror surface in the circumferential direction. FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of the reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 12 is a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a design method of one embodiment of the present invention. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a design method of one embodiment of the reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of a reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 15 is a view showing an embodiment of a reflection-type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of the reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 17 is a reflection type view angle conversion according to the present invention. FIG. 18 is a partial cross-sectional configuration view showing an embodiment of an optical device. FIG. 18 is a partial view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 19 is a plan view showing an image obtained by the apparatus shown in FIG. 18, and FIG. 20 is a partial view showing an embodiment of a reflection type angle-of-view conversion optical apparatus according to the present invention. FIG. 21 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of a reflection type angle-of-view conversion optical device according to one embodiment of the present invention. FIG. FIG. 23 is a plan view showing an obtained image, FIG. 23 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of the reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention, and FIG. FIG. 25 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of the reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention, and FIG. 26 is a reflection type angle of view according to the present invention. FIG. 27 is a partial cross-sectional configuration diagram showing one embodiment of the conversion optical device. FIG. 27 is a diagram showing one embodiment of the reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 28 is a plan view showing an image obtained by the apparatus of FIG. 27, and FIG. 29 is an embodiment of the reflection type angle-of-view conversion optical apparatus according to the present invention. FIG. 30 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of a reflection type angle-of-view conversion optical device according to the present invention. FIG. 31 is a cross-sectional view showing a conventional ultra-wide-angle lens. Fig. 32 Fig. 32 shows the reflection of a conventional Cassegrain-type reflection telescope. It is sectional drawing which shows a mirror. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 この発明の反射式画角変換光学装置の実施例を図について説明 する。 第 1図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示 す一部断面構成図であり、 図において、 8は回転対称軸 9について回転 対称な形状の反射面を有する主鏡、 1 0はその主鏡 8 と同一の回転対称 軸 9を中心として回転対称な形状の反射面を有し、 その主鏡 8より対象 物 （図示せず） 側に対向配置された副鏡である。 1 1 は主鏡 8および副 鏡 1 0を支持すると共に、 対象物からの入射光 1 2を透過する支持部材 としての透明カバー、 1 3は主鏡 8により反射された 1次反射光、 1 4 は副鏡 1 0により反射された 2次反射光、 1 5は回転対称軸 9を中心に 主鏡 8に固定されたレンズ、 1 6はレンズ 1 5を取り付けた C C Dカメ ラである。  Hereinafter, embodiments of the reflection type angle-of-view conversion optical device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 8 denotes a primary mirror having a reflection surface that is rotationally symmetric with respect to an axis of rotational symmetry 9. Reference numeral 10 denotes a secondary mirror which has a reflection surface which is rotationally symmetric about the same rotationally symmetric axis 9 as that of the primary mirror 8, and which is arranged on the object (not shown) side of the primary mirror 8. is there. 1 1 is a transparent cover as a support member that supports the primary mirror 8 and the secondary mirror 10 and transmits the incident light 12 from the object, 13 is the primary reflected light reflected by the primary mirror 8, 1 Reference numeral 4 denotes the secondary reflected light reflected by the secondary mirror 10, reference numeral 15 denotes a lens fixed to the primary mirror 8 about the rotational symmetry axis 9, and reference numeral 16 denotes a CCD camera to which the lens 15 is attached.
次に動作について説明する。 広角度に存在する対象物より到達した入 射光 1 2は主鏡 8により 1次反射光 1 3 として副鏡 1 0へ反射され、 ま た、 その 1次反射光 1 3を副鏡 1 0により 2次反射光 1 4 としてレンズ 1 5に集光する。 この時、 副鏡 1 0により集光された像をレンズ 1 5を 介して C C Dカメラ 1 6により撮像することで画像を得ることができる c 主鏡 8および副鏡 1 0の形状は以下のように設計することができる。 主鏡 8および副鏡 1 0は回転対称であるからその断面形状を決定すれば 形状が決定する。 第 2図は副鏡 1 0の設計方法を説明するための説明図 であり、 図において、 1 7は視点であり、 この視点 1 7の座標の原点を 0 とし、 横軸を X軸、 縦軸を y軸とする。 この視点 1 7はレンズ 1 5の 位置である。 また、 S , は副鏡 1 0の内周上の点、 S 2 は副鏡 1 0の外 周上の点、 M , は主鏡 8の内周上の点である。 第 3図は主鏡 8の設計方 法を説明するための説明図であり、 図において、 P , は主鏡 8の反射面 の点、 P 2 は副鏡 1 0の反射面の点、 は入射光 1 2の本装置への入射 角、 øは 2次反射光 1 4のレンズ 1 5への入射角である。 Next, the operation will be described. Incident light 12 arriving from a wide-angle object is reflected by primary mirror 8 as primary reflected light 13 to secondary mirror 10, and primary reflected light 13 is reflected by secondary mirror 10. It is focused on the lens 15 as the secondary reflected light 14. At this time, an image can be obtained by imaging the image condensed by the secondary mirror 10 through the lens 15 with the CCD camera 16c.The shapes of the primary mirror 8 and the secondary mirror 10 are as follows. Can be designed. Since the primary mirror 8 and the secondary mirror 10 are rotationally symmetric, their shapes are determined by determining their cross-sectional shapes. FIG. 2 is an explanatory view for explaining the design method of the secondary mirror 10. In the figure, reference numeral 17 denotes a viewpoint, the origin of the coordinates of the viewpoint 17 is set to 0, the horizontal axis is the X axis, and the vertical axis is the vertical axis. Let the axis be the y-axis. This viewpoint 17 is the position of the lens 15. Also, S, a point on the inner circumference of the secondary mirror 1 0, S 2 a point on the outer circumference of the secondary mirror 1 0, M, is a point on the inner periphery of the primary mirror 8. Fig. 3 shows how to design the primary mirror 8. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the method, in which P, is a point on the reflecting surface of the primary mirror 8, P 2 is a point on the reflecting surface of the secondary mirror 10, and is an incident light 12 on the apparatus The angle, ø, is the angle of incidence of the secondary reflected light 14 on the lens 15.
ここでは次の条件を与えることで主鏡 8を設計する。  Here, the primary mirror 8 is designed by giving the following conditions.
「条件 1」 副鏡 1 Gの反射面の断面形状。  "Condition 1" The cross-sectional shape of the reflecting surface of the secondary mirror 1G.
「条件 2」 主鏡 8の内周上の点 M , の位置。  "Condition 2" The position of point M, on the inner circumference of primary mirror 8.
「条件 3」 入射光 1 2の入射角 Θと 2次反射光 1 4の視点 1 7への入 射角 øの関係。  “Condition 3” Relationship between the incident angle の of the incident light 1 2 and the incident angle ø of the secondary reflected light 14 to the viewpoint 17.
ここで、 「条件 1」 の副鏡 1 0の反射面の断面形状は任意に設定する のではなく、 「条件 2」 と副鏡 1 0の外周上の点 S 2 に入射する 1次反 射光 1 3の傾きから設定する。 この 1次反射光 1 3は主鏡 8の外周上の 点で反射された光であり、 主鏡 8の外周上の点はこの光路上に存在する c 第 2図において、 副鏡 1 0の反射面は点 S , では点 M , からくる 1次反 射光 1 3が視点 1 7方向へ反射されるような傾きをもち、 点 S 2 では設 定した傾きの 1次反射光 1 3が視点 1 7方向へ反射されるような傾きを もつ。 以上の条件を満たす副鏡 1 0の反射面の形状 ·位置 ·大きさを設 定する。 ここでは、 上記条件を満たす副鏡 1 0の反射面の断面形状を y = f 2 ( x ) と表す。 - 上記条件にそって主鏡 8を設計する。 第 3図において、 主鏡反射面の 断面形状を y = f ! ( x ) と表す。 まず、 主鏡 8の反射面上の点 P
Figure imgf000016_0001
， M y ) における反射について考える。 単位長さの入射光 1 2のべク トル を Aベク トル、 1次反射光 1 3のべク 卜ルを Bべク 卜ル、 法線べク トル を N , べク トルとすると、 これらの成分は次式で表される。 Here, the cross-sectional shape of the reflecting surface of the secondary mirror 10 in “condition 1” is not set arbitrarily, but “primary reflected light incident on the point S 2 on the outer circumference of the secondary mirror 10 in“ condition 2 ”. 1 Set from the inclination of 3. The primary reflection beam 1 3 is a light reflected by points on the periphery of the primary mirror 8, a point on the outer periphery of the primary mirror 8 in the c second diagram present in the optical path, the secondary mirror 1 0 The reflection surface has an inclination such that the primary reflected light 13 coming from the point M at the point S is reflected in the direction of the viewpoint 17, and the primary reflected light 13 at the set inclination is seen at the point S 2. It has an inclination to be reflected in 17 directions. The shape, position, and size of the reflecting surface of the secondary mirror 10 satisfying the above conditions are set. Here, the sectional shape of the reflecting surface of the secondary mirror 10 that satisfies the above condition is represented as y = f 2 (x). -Design the primary mirror 8 according to the above conditions. In FIG. 3, the cross-sectional shape of the primary mirror reflecting surface is represented as y = f! (X). First, a point P on the reflecting surface of primary mirror 8
Figure imgf000016_0001
, M y ). If the vector of the incident light 12 of unit length is A vector, the vector of the primary reflected light 13 is B vector, the normal vector is N, and the vector is Is represented by the following equation.
A = (— sin 一 cosの
Figure imgf000016_0002
A = (— sin one cos
Figure imgf000016_0002
4 一 ここで、 ' （M, ) は （x) の x=M, における 1階の導関数 である。 4 one Where '(M,) is the first derivative of (x) at x = M,
反射の法則により、 これらのべク トルには次の関係が成り立つ。
Figure imgf000017_0001
According to the law of reflection, these vectors hold the following relationship.
Figure imgf000017_0001
すなわち、 That is,
Figure imgf000017_0002
次に、 副鏡 1 0の反射面上の点 P2 (S , ， S , ) における反射につ いて考える。 2次反射光 1 4のべク トルを Cべク トル、 法線べク トルを N2 べク トルとすると、 これらの成分は次式で表される。
Figure imgf000017_0002
Next, consider reflection at point P 2 (S,, S,) on the reflecting surface of the secondary mirror 10. Assuming that the vector of the secondary reflected light 14 is the C vector and the normal vector is the N 2 vector, these components are expressed by the following equations.
C二（一 Sx, -Sy)  C two (one Sx, -Sy)
N2=(f 2'(Sx), 一 1 ) ( 4 ) ここで、 f 2' (S , ) は f 2 (x) の x = S, における 1階の導関数 である。 反射の法則により、 これらのべク トルには次の関係が成り立つ, r + N2卜0 ( 5 ) すなわち、
Figure imgf000018_0001
N 2 = (f 2 '(Sx), 1 1) (4) where f 2 ' (S,) is the first derivative of f 2 (x) at x = S,. According to the law of reflection, these vectors hold the following relationship: r + N2 0 (5)
Figure imgf000018_0001
( 6 ) また、 P 2 は副鏡 1 0の反射面上にあることにより次の式が成り立つ ( (6) Also, since P 2 is on the reflecting surface of the secondary mirror 10, the following equation holds (
Sy- f 2(Sx) '…… （ 7 ) こで、 0— P 2 間の距離を Dとすると、
Figure imgf000018_0002
S y -f 2 (Sx) '…… (7) Here, assuming that the distance between 0 and P 2 is D,
Figure imgf000018_0002
と表せ、 これを、 式 （ 3 ) ， 式 （ 6 ) ， 式 （ 7 ) に代入すると、 それぞ れ、
Figure imgf000018_0003
Substituting these into Equations (3), (6), and (7) gives
Figure imgf000018_0003
( 9 )
Figure imgf000018_0004
Figure imgf000018_0005
(9)
Figure imgf000018_0004
Figure imgf000018_0005
(10) (Ten)
Όοο^φ— f 2(Dsin0) (11) となる。 ここで、 0と 0との関係を一般的に次式のようにおく。 Όοο ^ φ— f 2 (Dsin0) (11) Becomes Here, the relationship between 0 and 0 is generally expressed by the following equation.
Θ=§(Φ) U2) 式 （10) ， 式 （11) から主鏡 8の反射面上の Ρ , の座標より øを求め、 続いて、 式 （12) から øに対応する Sを求める。 これらの数値を式 （9 ) に代入して点 M, より数値積分することにより、 反射面の座標、 すなわ ち、 主鏡 8の反射面の形状が決定する。 Θ = § (Φ) U2) From equation (10) and equation (11), find ø from the coordinates of, and, on the reflecting surface of the primary mirror 8, and then find S corresponding to ø from equation (12) . By substituting these numerical values into equation (9) and numerically integrating from the point M, the coordinates of the reflecting surface, that is, the shape of the reflecting surface of the primary mirror 8 are determined.
式 （12) を 0 = 0min 度— 0maJt 度に対して S = 0度— 9 0度の対応 する関数とおいて設計することで、 画角 1 8 0度 （魚眼） が得られる。 同様に、 例えば、 Φ = φη 度→0mai( 度に対して 0= 0度→ 1 2 0度 の対応する関数とおく ことで、 さらに画角を広く設計することもできる。 次に、 反射式画角変換光学装置の収差の計算方法、 すなわち、 鏡面の 動径方向と周方向の各曲率により生ずる線像の位置の求め方について述 ベる。 第 4図は鏡面の動径方向の曲率と周方向の曲率を示すための説明 図である。 図において、 1 8は光線の反射点で鏡面の法線、 1 9は回転 対称軸 9と入射光線 1 2を含む平面、 2 0は法線 1 8を含み平面 1 9と 垂直な平面、 2 1は平面 1 9が鏡面と交わる曲線、 2 2は平面 2 0が鏡 面と交わる曲線である。 ここで、 曲線 2 1の曲率が鏡面の動径方向の曲 率、 曲線 2 2の曲率が鏡面の周方向の曲率である。 第 5図は 「天文アマ チユアのための望遠鏡光学 ·反射編 Z吉田正太郎著、 （ 1 9 8 8年） 、 誠文堂新光社、 p. 1 0 4」 に示された線像を説明するための説明図で あり、 図において、 2 3は線状の像、 すなわち線像である。 本装置の場 合、 鏡面の動径方向と周方向の曲率が異なり、 平面 1 9内の像距離 （鏡 面と像の距離） と平面 2 0内の像距離が異なることから、 第 5図に示す ように 2つの線像 2 3が生じる。 これら 2つの線像の位置を計算するこ とで非点収差および像面の湾曲の評価が可能となる。 By designing Eq. (12) as a corresponding function of S = 0 degrees- 90 degrees with respect to 0 = 0 min- 0 maJt degrees, an angle of view of 180 degrees (fisheye) can be obtained. Similarly, for example, by setting Φ = φη degrees → 0 mai ( corresponding to 0 ° → 120 degrees with respect to degrees), the angle of view can be further widened. The method of calculating the aberration of the reflection-type angle-of-view conversion optical device, that is, the method of obtaining the position of the line image generated by the curvature in the radial and circumferential directions of the mirror surface will be described. It is an explanatory view for showing a curvature and a curvature in a circumferential direction.In the figure, 18 is a reflection point of a light ray, a normal of a mirror surface, 19 is a plane including the rotational symmetry axis 9 and the incident light ray 12, and 20 is a reflection point. The plane that includes the normal 18 and is perpendicular to the plane 19, 21 is the curve where the plane 19 intersects the mirror, and 22 is the curve where the plane 20 intersects the mirror. Here, the curvature of the curve 21 is The radius of curvature of the mirror surface in the radial direction and the curvature of the curve 22 are the curvatures of the mirror surface in the circumferential direction Figure 5. “Telescope optics for astronomical amateurs, reflection Z Yoshida Taro, (1988), Seibundo Shinkosha, p. 104 ”is an explanatory diagram for explaining the line image, in which 23 is a linear image, In the case of this device, the radius of curvature of the mirror surface in the radial direction and that of the circumferential direction are different, and the image distance in the plane 19 (distance between the mirror surface and the image) and the image distance in the plane 20 are different As a result, two line images 23 are generated as shown in Fig. 5. By calculating the positions of these two line images, it is possible to evaluate astigmatism and curvature of the image plane.
まず、 回転体表面の曲率の計算法を示す。 第 6図に示すような回転体 の表面を First, the method of calculating the curvature of the rotating body surface will be described. Rotating body as shown in Fig. 6 The surface of
Z x + y (13)  Z x + y (13)
と表し、 この表面上の点 P = (x p , 0 , ζ ρ ) での曲率を求めること にする。 そのために、 座標系 （x， y， z ) を回転して、 点 Pにおける 接平面が新たな座標系 （X , ， χ 2 , χ 3 ) での （X , ， χ 2 ) 平面と 平行になるようにすれば、 点 Ρにおいてこの回転体表面の式の X 3 を X で 2階微分した値が動径方向の曲率、 χ 2 で 2階微分した値が周方向の 曲率になるということを利用する。 曲率半径は曲率の逆数である。 点 Ρ における接平面の傾きを Ψとおく と次の関係が得られる。 The curvature at the point P = (xp, 0, ρρ) on this surface is determined. Therefore, by rotating the coordinate system (x, y, z) of the coordinate system new is the tangent plane at point P (X,, χ 2, χ 3) (X,, χ 2) in parallel to the plane Then, at the point Ρ, the value of the second-order differentiation of X 3 of this rotating body surface with X is the radial curvature, and the second-order differentiation of 式2 is the circumferential curvature. Use The radius of curvature is the reciprocal of the curvature. If the inclination of the tangent plane at point Ρ is Ψ, the following relationship is obtained.
1  1
cos¥=  cos ¥ =
1十（ Γ (Xp)) (14)  Ten (（(Xp)) (14)
(XP) (X P )
sm¥=  sm ¥ =
1 +( f ' (XP)) (15)
Figure imgf000020_0001
1 + (f '(X P )) (15)
Figure imgf000020_0001
( x , y ) 平面を点 Pにおける接平面に平行な （X , ， X 2 ) 平面に変 換するには、 第 7図のように x， y , z軸を y軸まわりに Ψだけ回転す ればよい。 すなわち、
Figure imgf000020_0003
Figure imgf000020_0002
」 (17) To convert the (x, y) plane to the (X,, X2) plane parallel to the tangent plane at point P, rotate the x, y, and z axes by Ψ around the y axis as shown in Fig. 7. do it. That is,
Figure imgf000020_0003
Figure imgf000020_0002
'' (17)
れを式 （13) に代入し、 x 3 を x , で 2階微分すると
Figure imgf000021_0001
Substituting this into Eq. (13), and second-order differentiation of x 3 with x,
Figure imgf000021_0001
X , <· ,, / r^r' ~ x  X, <· ,, / r ^ r '~ x
X 一 sin¥ \  X one sin \ \
+ f X cos¾r + f X cos¾ r
χ 十 y'  十 ten y '
1 dx  1 dx
+ f X2+ y 2 cosW + f X 2 + y 2 cosW
」Sx:  Sx:
X •coswyxHy2-!- f ' L/x2+y2 xsin¾r x XcoswyxHy 2 -!-F 'L / x 2 + y 2 x sin¾r x
cos¥- x  cos ¥-x
十 f xz+y χείηΨ Ten fx z + y χείηΨ
dx  dx
+ f ' L/xHy2 sin¥ + f 'L / xHy 2 sin ¥
、' ' 」3xi x — sin¾VX 2+ y2+ f '(ノ x2+y2)xcos¥' , '' ”3xi x — sin¾V X 2 + y2 + f '(ノ x 2 + y 2 ) xcos ¥'
(18) となる。 点 Pでは x = xP , y= 0であり、 かつ、 式 （17) により (18) At point P, x = x P , y = 0, and according to equation (17),
- = cosir -= cosi r
(19) だから、  (19) So
X3 f " (xP)cos¥ X3 f "(x P ) cos ¥
dxi 1 + f (xp)tan¥ (20) である の式 （20) に式 （14) 、 式 （16) を代入すると
Figure imgf000021_0002
を得る。 これが動径方向の曲率である。 動径方向の曲率半径 r r はこの 逆数であるから Substituting equations (14) and (16) into equation (20) of dxi 1 + f (x p ) tan ¥ (20 )
Figure imgf000021_0002
Get. This is the radius of curvature. Since the radius of curvature r r radius vector direction is the reciprocal
2\T  2 \ T
1 + (f (Xp))  1 + (f (Xp))
r r= (22) f " (Xp) となる。 rr = (22) f "(Xp) Becomes
同様に、 式 （17) を式 （13) に代入し、 x 3 を X , で 2階微分すると X3 1 Similarly, substituting equation (17) into equation (13) and second-order differentiating x 3 with X, X3 1
dxl cos^^x y2+ f ' (^ x2† Υώ ιχεΐηΨ
Figure imgf000022_0001
 dxl cos ^^ xy 2 + f ' (^ x 2 † Υ ώ ιχεΐηΨ
Figure imgf000022_0001
X cos x2+y2+ f ' L/x2+y2 xsin¥ X cos x 2 + y 2 + f 'L / x 2 + y 2 xsin ¥
f ' x + y2 y f 'x + y 2 y
X x x  X x x
cos¥- + f " ( /Χ2十 y x είηΨ cos ¥ - + f "(/ Χ 2 ten yx είηΨ
+ f x2+ y )sin¥ + fx 2 + y) sin ¥
(23) となり、 式 （17) により (23), and according to equation (17),
dx  dx
= 0  = 0
dx2 dx 2
(24: dy  (24: dy
= 1  = 1
dX2  dX2
(25) だから、 前と同様に式 （14) を用いることにより  (25) So, using equation (14) as before,
X3  X3
ひ x; X
Figure imgf000022_0002
を得る。 これが周方向の曲率である。 周方向の曲率半径 r c はこの逆数 であるから
Figure imgf000022_0003
Figure imgf000022_0002
Get. This is the circumferential curvature. The radius of curvature r c in the circumferential direction is the reciprocal of
Figure imgf000022_0003
となる。 Becomes
2 n 一 次に、 像距離の計算方法を示す。 第 8図 （A ) ， ( B ) は、 像距離を 説明するための説明図であり、 第 8図 （A ) は鏡面が凹の場合、 第 8図 ( B ) は鏡面が凸の場合である。 図において、 Tは見ようとする対象物 の位置、 Qは反射点、 Fは結ばれる像の位置、 qは反射点 Qから像の位 置 Fまでの像距離、 1 は対象物 Tから反射点 Qまでの距離である。 ここで鏡の曲面 （ここでは曲線） を
Figure imgf000023_0001
2 n one Next, the method of calculating the image distance will be described. FIGS. 8 (A) and (B) are illustrations for explaining the image distance. FIG. 8 (A) shows the case where the mirror surface is concave, and FIG. 8 (B) shows the case where the mirror surface is convex. is there. In the figure, T is the position of the object to be viewed, Q is the reflection point, F is the position of the connected image, q is the image distance from the reflection point Q to the image position F, and 1 is the reflection point from the object T. The distance to Q. Here the curved surface of the mirror (here the curve)
Figure imgf000023_0001
と表し、 Q x における 1階と 2階の導関数を And the first and second derivatives of Q x are
ひ = f ， （Qx) · (29 )
Figure imgf000023_0002
Hi = f, (Q x ) · (29)
Figure imgf000023_0002
と表す。 このとき、 接線方向のべク トル、 法線べク トル、 曲率、 曲率半 径はそれぞれ  It expresses. At this time, the tangential vector, normal vector, curvature, and radius of curvature are respectively
^l +a (31) n = ——2 (-a, 1 ) ^ l + a (31) n = —— 2 (-a, 1)
1 十ひ （32)
Figure imgf000023_0003
····· (33) One tenth (32)
Figure imgf000023_0003
(33)
1 _ ( 1 +ひ2"' 1 _ (1 + HI 2 "'
r— /c 一 β ··· ·· (34) となる。 反射光の傾きを kとすると、 反射光線の方程式は  r-/ c-1 β · · · · · (34) If the slope of the reflected light is k, the equation for the reflected light is
y - Qy= k(x - Qx) (35) となる。 結ばれる像 F = ( F x ， F y ) はこの直線上にあるからy-Q y = k (x-Q x ) (35) Because the connected image F = (F x , F y ) is on this straight line
Figure imgf000023_0004
Figure imgf000023_0004
を満たす。 さらに、 結ばれる像 Fの位置は入射光を微少量移動させても 変化しない。 従って、 式 （36) を Q x で微分して
Figure imgf000024_0001
Meet. Further, the position of the formed image F does not change even if the incident light is moved by a small amount. Therefore, differentiating equation (36) with Q x
Figure imgf000024_0001
すなわち、
Figure imgf000024_0002
That is,
Figure imgf000024_0002
れを式 （33) に代入すると、  Substituting this into equation (33) gives
k(k-a)  k (k-a)
Fy-Q F y -Q
d d (39) Q k となるから、 反射点を Q— (Q Qy ) とおく と像距離 qは次式で得 られる。 Since the dd (39) Q k, the image distance q placing the reflection point Q- and (QQ y) is obtained by the following equation.
q = |F-Q|  q = | F-Q |
|k -α| /1 +k  | k -α | / 1 + k
d k (40) d Q: ところで、 反射光方向のべク トルは、 法線方向のべク トル （一 α , 1 ) を 7だけ回転すれば得られる。 すなわち、 smr COST八 1 ノ (一 (asinァー cosy)  d k (40) d Q: By the way, the vector in the reflected light direction can be obtained by rotating the vector in the normal direction (one α, 1) by 7. That is, smr COST 8 1 no (one (asiner cosy)
(41) これから傾き kが求まつて  (41) From now on, we can find the slope k
asm ― COS  asm-COS
k  k
sm +acos  sm + acos
(42) また、  (42) Also,
cosy  cosy
k -a=-( 1 +a2)- sin + acosT k -a =-(1 + a 2 )-sin + acosT
(43) F-VT+^ si . 丄1 .(43) F-VT + ^ si. 丄1 .
n + sm7 , 、  n + sm7,,
(44) となる。 式 （42) の kを で微分するためには、 ひ と 7を の関数 とみなければならない。 まず aについては定義から  (44) In order to differentiate k in Eq. (42) with, we need to consider H and 7 as functions of. First, for a
d , 、 P (45) a yx である。 つぎに、 7についての表現を得るために反射点 Qから対象物 T へのべク トルを Lべク トルとおく。
Figure imgf000025_0001
d,, P (45) ay x . Next, let the vector from the reflection point Q to the object T be the L vector in order to obtain the expression for 7.
Figure imgf000025_0001
そのとき Lべク トルの接線方向への射影はそれぞれ Then, the projection of the L vector in the tangential direction is
Figure imgf000025_0002
(48) となる。 式 （47) 、 式 （48) を式 （42) に代入すると
Figure imgf000025_0003
Figure imgf000025_0002
(48) Substituting equation (47) and equation (48) into equation (42)
Figure imgf000025_0003
を得る。 Lx , L y の Q による微分は式 （46) の定義からGet. The derivative of L x and L y with respect to Q is given by equation (46).
Figure imgf000025_0004
Figure imgf000025_0004
— ――… (50)
Figure imgf000025_0005
— ――… (50)
Figure imgf000025_0005
となる。 式 （50) 、 式 （51) を用いて式 （49) を で微分すると d k _ ( 1」め 2/cl+cosr Becomes Using Equations (50) and (51), differentiating Equation (49) with gives dk _ ( 1 ) 2 / cl + cosr
d 1 (sinr+acos7j ,に さらに、 式 （43) 、 式 （44) 、 式 （52) を式 （40) に代入すると 1 cos7 d 1 (sinr + acos7j), and substituting equation (43), equation (44), and equation (52) into equation (40) 1 cos7
q 2 1十 cosy  q 2 ten cosy
1 cosr  1 cosr
21/7+ cosr (53) を得る。 これが光線の反射点 Qから像の位置 Fまでの像距離 qである。 凸面鏡の場合 q > 0で像は鏡面の裏側に、 凸面鏡の場合 q < 0で像は鏡 面の手前にできる。 ただし、 凸面鏡の場合は r， /c〉 0、 凹面鏡の場合 は く 0、 平面鏡の場合は r， c = 0である。  Get 21/7 + cosr (53). This is the image distance q from the ray reflection point Q to the image position F. With a convex mirror q> 0, the image is behind the mirror, and with a convex mirror q <0, the image is in front of the mirror. However, r, / c> 0 for a convex mirror, 0 for a concave mirror, and r, c = 0 for a plane mirror.
最後に、 上記回転体表面の曲率の計算法および像距離の計算法を用い て、 鏡面の動径方向と周方向の各曲率により生じる線像 2 3の位置の計 算法を述べる。 第 9図は、 鏡面の動径方向の曲率により生じる線像 2 3 の位置を示すための図であり、 図において、 2 3 aは主鏡 8の曲率によ り生じる線像、 2 3 bは副鏡 1 0の曲率により生じる線像、 Qm は主鏡 の反射点、 Qs は副鏡の反射点、 q rmは反射点 Qm から線像 2 3 aまで の像距離、 Q r，は反射点 Qs から線像 2 3 bまでの距離、 7 m は動径方 向における入射光 1 2の主鏡 8への入射角、 7 s は動径方向における 1 次反射光 1 3の副鏡 1 0への入射角、 Eは見ようとする対象物の位置 T から反射点 Qm までの距離、 Hは反射点 Qm から反射点 Q s までの距離 である。 まず鏡面の動径方向の曲率により生ずる線像 2 3の位置を求め る。 主鏡 8の鏡面の動径方向の曲率半径 r rmは式 （22) より 一 ( l + f ι'( χ )2) ^ Finally, a method for calculating the position of the line image 23 generated by the curvature in the radial direction and the circumferential direction of the mirror surface using the above-described method of calculating the curvature of the rotating body surface and the method of calculating the image distance will be described. FIG. 9 is a view for showing the position of a line image 23 generated by the curvature of the mirror surface in the radial direction. In the figure, 23 a denotes a line image generated by the curvature of the primary mirror 8, and 23 b the line image caused by the curvature of the secondary mirror 1 0, Q m is the reflection point of the primary mirror, Q s is the reflection point of the secondary mirror, q rm the image distance to the line image 2 3 a from the reflection point Q m, Q r , Is the distance from the reflection point Q s to the line image 23 b, 7 m is the incident angle of the incident light 12 on the primary mirror 8 in the radial direction, and 7 s is the primary reflected light 1 3 in the radial direction. distance incident angle of the secondary mirror 1 0, from the position T of the object to be see the E to the reflection point Q m, H is the distance to the reflection point Q s from the reflection point Q m. First, the position of the line image 23 generated by the curvature of the mirror surface in the radial direction is obtained. The radius of curvature r rm of the mirror surface of the primary mirror 8 in the radial direction is one (l + f ι '(χ) 2 ) ^ from equation (22).
Trm= ^Γ ~~ (54) f 1 (Χ) であるから、 像距離 q rmは式 （53) より Trm = ^ Γ ~~ (54) Since f 1 (Χ), the image distance q rm can be calculated from equation (53).
Ecosr  Ecosr
q， 2E/ r 11+ cosr  q, 2E / r 11+ cosr
(55)  (55)
- 2 -1 となる。 つぎに副鏡 1 0への入射光線は、 距離 （H + q rm) だけ離れた 光源から放射されたものとみなすことができる。 よって、 副鏡 1 0の動 径方向の曲率半径 r rsは式 （22) より
Figure imgf000027_0001
であるから、 像距離 q r sは式 （53) より
Figure imgf000027_0002
- twenty one Becomes Next, the ray incident on the secondary mirror 10 can be regarded as being emitted from a light source separated by a distance (H + q rm ). Therefore, the radius of curvature r rs of the secondary mirror 10 in the radial direction is given by the following equation (22).
Figure imgf000027_0001
Therefore , the image distance q rs is given by equation (53)
Figure imgf000027_0002
となる。 Becomes
同様に、 鏡面の周方向の曲率により生じる線像 2 3の位置を求める。 第 1 0図は鏡面の周方向の曲率により生じる線像 2 3の位置の計算法を 説明するための説明図であり、 図において、 2 3 cは主鏡 8の曲率によ り生じる線像、 2 3 dは副鏡 1 0の曲率により生じる線像、 q cJま反射 点 Qm から線像 2 3 cまでの像距離、 q csは反射点 Qs から線像 2 3 d までの距離である。 光線は周方向に対して直行して入射しなければ視線 方向に反射しないので、 主鏡 ·副鏡に対する入射角は 0度である。 主鏡 8の鏡面の周方向の曲率半径 r は式 （27) より
Figure imgf000027_0003
であるから、 像距離 Q cmは式 （53) より Similarly, the position of the line image 23 generated by the curvature of the mirror surface in the circumferential direction is obtained. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the method of calculating the position of the line image 23 generated by the curvature of the mirror surface in the circumferential direction. In the figure, 23 c denotes the line image generated by the curvature of the primary mirror 8. , 23 d is the line image caused by the curvature of the secondary mirror 10, q c J or the image distance from the reflection point Q m to the line image 23 c, and q cs is the image distance from the reflection point Q s to the line image 23 d Distance. The ray does not reflect in the direction of the line of sight unless it is incident perpendicularly to the circumferential direction, so the angle of incidence on the primary and secondary mirrors is 0 degrees. The radius of curvature r of the mirror surface of the primary mirror 8 in the circumferential direction is given by Equation (27).
Figure imgf000027_0003
Therefore , the image distance Q cm is
E  E
cm"  cm"
2Ε/ Γ 21+ 1  2Ε / Γ 21+ 1
(59) となる。 つぎに副鏡 1 0への入射光線は、 距離 （H+ q cm) だけ離れた 光源から放射されたものとみなすことができる c よって、 副鏡 1 0の周 方向の曲率半径 r esは式 （27) より (59). Next incident light to the secondary mirror 1 0, the distance (H + q cm) Accordingly c can be considered to have been emitted from spaced light sources, circumference of the secondary mirror 1 0 Direction of the radius of curvature r es with the formula (27)
X / 1十（f 2'(χ))' X / 10 (f 2 '(χ))'
f2'(x) (60) であるから、 像距離 qc，は式 （53) より
Figure imgf000028_0001
Since f 2 '(x) (60), the image distance q c is
Figure imgf000028_0001
となる。 Becomes
実施例 2. Example 2.
第 1 1図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面構成図であり、 図において、 2 4はレンズ 1 5の視野である。 上記実施例 1において、 式 （12) を 0 = 0min 度→0me, 度に対して S =— 1 0度— 9 0度の対応する関数とおいて設計することで、 副鏡 1 0 の裏側を視野に入れることができる。 FIG. 11 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 24 denotes a field of view of a lens 15. In the first embodiment described above, the equation (12) is designed as a function corresponding to S = —10 degrees—90 degrees with respect to 0 = 0 min degree → 0 me , degrees, so that the secondary mirror 10 The back can be seen.
実施例 3. Example 3.
第 1 2図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面構成図である。 上記実施例 1において、 式 （12) を 0 = 0 min 度→0raai[ 度に対して 0= 7 0度— 1 1 0度の対応する関数とおいて設 計し、 本装置を上を向けて設置することで、 前後左右の全周囲 （全側面 方向） を視野に入れることができる。 FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the first embodiment, the equation (12) is designed as a function corresponding to 0 = 0 min degree → 0 raai [ degree and 0 = 70 degrees— 110 degrees, and the apparatus is turned upward. By installing it, the entire perimeter of the front, rear, left and right (all sides) can be seen.
実施例 4. Example 4.
第 1 3図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置の設計 方法を説明するための説明図である。 この実施例では、 実施例 1におい て、 式 （12) を次式のようにおく ことにより、 射影方式を等距離射影に するものである。 θ =FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a design method of a reflection type angle-of-view conversion optical device according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment, the projection method is set to the equidistant projection by replacing equation (12) with the following equation. θ =
Figure imgf000029_0001
( tan0 - tan ) + (62) このように、 入射光 1 2の角度 6に対して等間隔な画像である等距離 射影の画像が得られるので、 天体観測における星の位置の観測等に用い れば正確に観測することができ有効である。
Figure imgf000029_0001
(tan0-tan) + (62) In this way, an equidistant projection image, which is an image equidistant with respect to the angle 6 of the incident light 1 2, can be obtained, and is used for observing the position of stars in astronomical observation, etc. If it is, it can be observed accurately and is effective.
実施例 5 . Embodiment 5.
また、 実施例 1 において、 式 （12) を次式のようにおく ことにより、 射影方式を等立体角射影にするものである。 + cos¾ Further, in the first embodiment, the projection method is set to be an equal solid angle projection by setting Expression (12) as the following expression. + cos¾
Figure imgf000029_0002
(63) このように、 入射光 1 2の立体角に対して比例した面積に写る画像で ある等立体角射影の画像が得られるので、 天体観測における星の光度の 観測等に用いれば正確に観測することができ、 さらに、 雲量等を面積比 で観測することができる。
Figure imgf000029_0002
(63) In this way, it is possible to obtain an equi-solid angle projection image, which is an image that is projected in an area proportional to the solid angle of the incident light 1 and 2. It can be observed, and the amount of cloud and the like can be observed by area ratio.
実施例 6 . Embodiment 6.
また、 実施例 1 において、 式 （12) を次式のようにおく ことにより、 射影方式を正射影にすることができる。
Figure imgf000029_0003
ノ ( 64) 実施例 7 . Further, in the first embodiment, the projection method can be set to the orthographic projection by setting Expression (12) as the following expression.
Figure imgf000029_0003
No (64) Embodiment 7.
また、 実施例 1 において、 式 （12) を次式のようにおく ことにより、 射影方式を立体射影にすることができる。
Figure imgf000030_0001
( 65 ) 実施例 8 . Also, in the first embodiment, the projection method can be changed to a stereoscopic projection by setting Expression (12) as the following expression.
Figure imgf000030_0001
(65) Embodiment 8.
第 1 4図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 8 aは主鏡であり、 この主鏡 8 aは回 転対称な形状で、 同心円状に配置された異なる画角を有する部分鏡 8 a a , 8 a bによって構成されている。 主鏡 8 aは入射光を透過する支持 移動部材 （図示せず） により回転対称軸 9方向に摺動自在に支持されて おり、 図示の Aまたは Bの位置で固定することができるようになつてい る。 2 4 aは主鏡 8 aが Aの位置にあるときの部分鏡 8 a aの反射によ る視野、 1 4 bは主鏡 8 aが Bの位置にあるときの部分鏡 8 a bの反射 による視野を示す。 したがって、 C C Dカメラ 1 6はレンズ 1 5を介し て、 主鏡 8 aが Aの位置にあるときは部分鏡 8 a aの反射により結ばれ る像を撮像することができ、 主鏡 8 aが Bの位置にあるときは部分鏡 8 a bの反射により結ばれる像を撮像することができ、 2種類の画角で像 を得ることができる。 なお、 主鏡 8 aは 3つ以上の部分鏡で構成しても よく、 そうした場合は部分鏡の数に応じた画角の種類を得ることができ 実施例 9 ·  FIG. 14 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 8a denotes a primary mirror. The primary mirror 8a has a rotationally symmetric shape, and is constituted by concentric partial mirrors 8aa and 8ab having different angles of view. The primary mirror 8a is slidably supported in the direction of the rotationally symmetric axis 9 by a support moving member (not shown) that transmits the incident light, and can be fixed at the position A or B shown in the drawing. ing. 24 a is the field of view due to the reflection of the partial mirror 8 aa when the primary mirror 8 a is at the position A, and 14 b is the reflection field due to the reflection of the partial mirror 8 ab when the primary mirror 8 a is at the position B. Shows the field of view. Therefore, when the primary mirror 8a is at the position A, the CCD camera 16 can capture an image formed by the reflection of the partial mirror 8aa via the lens 15 and the primary mirror 8a When the camera is at the position of, an image formed by the reflection of the partial mirror 8ab can be captured, and an image can be obtained at two different angles of view. The primary mirror 8a may be composed of three or more partial mirrors. In such a case, the type of angle of view can be obtained according to the number of partial mirrors.
第 1 5図 （A ) ， ( B ) ， ( C ) はこの発明の一実施例による反射式 画角変換光学装置を示す一部断面図である。 図において、 1 0 a， 1 0 bはそれぞれ回転対称な形状の反射面を有する副鏡であり、 これらの副 鏡 1 0 a , 1 0 bは、 対象物からの入射光を透過する支持回転部材 1 1 aにより、 主鏡 8の回転対称軸 9に対して垂直方向の回転軸 （図示せず） を中心として回転自在に支持され、 支持回転部材 1 1 aを回転すること により、 2つの副鏡 1 0 a， 1 0 bのうちの一^ 3を選択的に主鏡 8 と組 み合わせて、 副鏡 1 0 aまたは 1 0 bの回転対称軸を主鏡 8の回転対称 軸 9に合致させ得るようになっている。 また、 この副鏡 1 0 a， 1 0 b はそれぞれ異なる反射面の形状を有している。 さらに、 C C Dカメラ 1 6には望遠レンズ 1 5 aが装着されている。 この装置は、 第 1 5図 （A ) の状態では副鏡 1 0 aを用いて広い視野 2 4で見ることができ、 第 1 5 図 （B ) の状態では支持回転部材 1 1 aを回転することで主鏡 8および 副鏡 1 0を通さない望遠レンズ 1 5 aのみによる拡大された像を見るこ とができ、 さらに、 支持回転部材 1 1 aを回転することで副鏡 1 0 bを 用いた視野 （副鏡 1 0 aを用いたときと異なる視野） 2 4で見ることが できる。 すなわち、 支持回転部材 1 1 aの操作により、 3種類の画角を 選択することができる。 なお、 副鏡の数を 3つ以上にして 4種類以上の 画角を得るようにすることもできる。 また、 副鏡を複数設けるのではな く、 反対に複数の主鏡を支持回転部材に取り付けても、 同様の効果が得 られることは言うまでもない。 FIGS. 15 (A), (B) and (C) are partial sectional views showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 10a and 10b denote secondary mirrors each having a rotationally symmetrical reflecting surface. These secondary mirrors 10a and 10b are supporting rotations that transmit incident light from an object. The member 11a is rotatably supported about a rotation axis (not shown) perpendicular to the rotational symmetry axis 9 of the primary mirror 8 to rotate the support rotation member 11a. Thus, one of the two sub-mirrors 10 a and 10 b is selectively combined with the primary mirror 8 to set the rotationally symmetric axis of the secondary mirror 10 a or 10 b to the primary mirror 8. It can be adapted to the rotational symmetry axis 9. The secondary mirrors 10a and 10b have different reflecting surface shapes. Further, the CCD camera 16 is equipped with a telephoto lens 15a. This device can be seen in a wide field of view 24 using the secondary mirror 10a in the state of FIG. 15 (A), and rotates the supporting rotating member 11a in the state of FIG. 15 (B). By rotating the supporting rotary member 11a, it is possible to see an enlarged image of only the telephoto lens 15a that does not pass through the primary mirror 8 and the secondary mirror 10. (A different field of view than when the secondary mirror 10a is used). That is, three kinds of angles of view can be selected by operating the support rotation member 11a. The number of secondary mirrors can be three or more to obtain four or more angles of view. Also, it goes without saying that the same effect can be obtained by mounting a plurality of primary mirrors on the supporting rotating member instead of providing a plurality of secondary mirrors.
実施例 1 0 . Example 10
第 1 6図 （A ) ， ( B ) はこの発明の一実施例による反射式画角変換 光学装置を示す一部断面図である。 図において、 8 b， 8 cは各々回転 対称な形状の反射面を有する主鏡であり、 これらの主鏡 8 b， 8 cは支 持移動部材 1 l bにより、 回転対称軸 9に対して垂直方向に摺動自在に 支持され、 主鏡 8 b， 8 じの一^ 3を副鏡 1 0に対向する位置に選択的に 位置決めでき、 主鏡 8 bまたは 8 cの回転対称軸を副鏡の回転対称軸 9 と一致させ得るようになつている。 また、 これらの主鏡 8 b， 8 cはそ れぞれ異なる反射面の形状を有している。 この装置は、 第 1 6図 （A ) の状態では主鏡 8 bを用いて広い視野 2 4で見ることができ、 支持移動 部材 1 1 bを摺動させて主鏡を切り替えた第 1 6図 （B ) の状態では主 鏡 8 cを用いた視野 （主鏡 8 bを用いたときと異なる視野） 2 4で見る ことができる。 すなわち、 2種類の画角を選択することができる。 また、 主鏡数を 3つ以上にして、 3種類以上の画角を得るようにすることもで きる。 また、 主鏡を複数設けるのではなく、 反対に複数枚の副鏡を支持 移動部材に取り付けても同様の効果が得られることは言うまでもない。 実施例 1 1 . FIGS. 16 (A) and (B) are partial sectional views showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 8b and 8c denote primary mirrors each having a reflection surface having a rotationally symmetric shape. These primary mirrors 8b and 8c are perpendicular to the rotational symmetry axis 9 by the supporting moving member 1lb. The main mirror 8b and 8c can be selectively positioned at a position facing the secondary mirror 10, and the rotationally symmetric axis of the primary mirror 8b or 8c can be Can be made to coincide with the rotational symmetry axis 9 of. In addition, these primary mirrors 8b and 8c have different reflecting surface shapes. In the state shown in Fig. 16 (A), this device can be viewed in a wide field of view 24 using the primary mirror 8b, and the primary mirror is switched by sliding the supporting and moving member 11b. In the state of Fig. (B), the main It can be seen in the field of view using mirror 8c (a different field of view than when using primary mirror 8b). That is, two types of angle of view can be selected. Also, the number of primary mirrors can be three or more to obtain three or more angles of view. Also, it goes without saying that the same effect can be obtained by attaching a plurality of sub-mirrors to the supporting / moving member instead of providing a plurality of primary mirrors. Example 11 1.
第 1 7図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 8 dは主鏡であり、 この主鏡 8 dは支 持移動部材 （図示せず） により、 回転対称軸 9の方向に摺動自在に支持 されている。 また、 主鏡 8 dの反射面は、 入射光 1 2 と 2次反射光 1 4 とが、 摺動された主鏡 8 dと副鏡 1 0 との間隔に応じて異なる関係にな るように成形されている。 したがって、 主鏡 8 dは A— B間で任意の位 置で固定することができるので、 C C Dカメラ 1 6では、 主鏡 8 dの移 動により視野 2 4を連続的に変化させることができる。  FIG. 17 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 8d denotes a primary mirror, and this primary mirror 8d is slidably supported in the direction of the rotationally symmetric axis 9 by a supporting and moving member (not shown). The reflecting surface of the primary mirror 8d is such that the incident light 12 and the secondary reflected light 14 have a different relationship depending on the distance between the slid primary mirror 8d and the secondary mirror 10. It is molded into. Therefore, since the primary mirror 8 d can be fixed at any position between A and B, the CCD camera 16 can continuously change the field of view 24 by moving the primary mirror 8 d .
実施例 1 1 . Example 11 1.
第 1 8図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 1 0 cは副鏡であり、 この副鏡 1 0 c は入射光 1 2を透過する透過部 2 5を有している。 また、 1 5 aは望遠 レンズである。 図 1 9は本実施例の装置より得られる画像であり、 図に おいて、 2 6は副鏡 1 0 cにより反射された 2次反射光 1 4による画像. 2 7は副鏡 1 0 cの透過部 2 5を直接透過した入射光 1 2による画像で ある。 このように、 C C Dカメラ 1 6に望遠レンズ 1 5 aを装着すれば. 広角な像と直接な像を同時に見ることができる  FIG. 18 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10c denotes a sub-mirror, and the sub-mirror 10c has a transmitting portion 25 that transmits the incident light 12. 15a is a telephoto lens. FIG. 19 is an image obtained by the apparatus of the present embodiment. In the figure, 26 is an image of the secondary reflected light 14 reflected by the secondary mirror 10 c. 27 is an secondary mirror 10 c This is an image of the incident light 12 directly transmitted through the transmission part 25 of FIG. In this way, if you attach a telephoto lens 15a to the CCD camera 16, you can see a wide-angle image and a direct image at the same time.
実施例 1 3 . Example 13
第 2 0図 （A ) , ( B ) はこの発明の一実施例による反射式画角変換 光学装置を示す一部断面図である。 図において、 2 8は副鏡 1 0 cの上 部に設けられた平面鏡である。 上記実施例 1 2 と同様に、 副鏡 1 0 cに 入射光 1 2を透過する透過部 2 5を設け、 C C Dカメラ 1 6に望遠レン ズ 1 5 aを装着し、 さらに、 2枚の平面鏡 2 8を副鏡 1 0 cの透過部 2 5の上部に組み合わせれば、 第 2 0図 （A ) の状態では、 第 1 9図に示 したように、 主鏡 8 と副鏡 1 0 cを介した広角な像と、 両鏡を介さない 直接の像を同時に見ることができ、 かつ、 第 2 0図 （B ) の状態のよう に、 平面鏡 2 8の位置や角度を適当に変えることで、 中央の視野 2 4の 方向を自由に変化させることができる。 すなわち、 広角な像を見つつ、 その見たい部分のみを同時に拡大して見ることができる。 なお、 平面鏡 の枚数や配置形態は特に限定されない。 20 (A) and (B) are partial cross-sectional views showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 28 is above the secondary mirror 10c It is a plane mirror provided in the section. In the same manner as in Example 12 above, a transmission part 25 for transmitting the incident light 12 is provided in the secondary mirror 10c, a telephoto lens 15a is mounted on the CCD camera 16, and two plane mirrors are further mounted. By combining the upper mirror 28 with the upper part of the transmission part 25 of the secondary mirror 10c, as shown in FIG. 19 (A), the primary mirror 8 and the secondary mirror 10c are arranged as shown in FIG. A wide-angle image through the mirror and a direct image without both mirrors can be viewed at the same time, and the position and angle of the plane mirror 28 can be changed appropriately as shown in Fig. 20 (B). Thus, the direction of the central visual field 24 can be freely changed. In other words, while viewing a wide-angle image, you can simultaneously magnify only the part you want to see. The number and arrangement of the plane mirrors are not particularly limited.
実施例 1 4 . Example 14.
第 2 1図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 8 e , 8 f は回転対称軸 9 (図示せず） の周方向に 2分割された主鏡であり、 これら主鏡 8 e , 8 f は、 入射光 1 2の角度と 2次反射光 1 4の角度とがそれぞれ異なる関係になるよう に、 各反射面の形状が成形されている。 また、 第 2 2図は本実施例の装 置より得られる画像であり、 図において、 2 9は主鏡 8 eにより得られ る画像、 3 0は主鏡 8 f により得られる画像である。 これら主鏡 8 c , 8 f の反射面の形状により、 回転対称軸 9まわりの視野 2 4の対象物を 2種類の画角で見ることができる。 また、 主鏡 8 e， 8 f を支持回転駆 動部材 （図示せず） により回転させ、 主鏡 8 e , 8 f を回転対称軸 9ま わりに 1 8 0度回転させる前と後との画像をそれぞれ記憶部等に蓄えて おき、 後でそれらの画像を合成することで、 それぞれの画角の回転対称 軸 9まわり全周の画像を作り出すことができる。 なお、 本実施例では、 主鏡 8を 2分割したが、 3分割以上することにより 3種類以上の画角で 見ることができる。 また、 主鏡に代えて、 副鏡 1 0を同様に周方向に分 割しても同様な効果が得られることは言うまでもない。 FIG. 21 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 8 e and 8 f are primary mirrors divided into two in the circumferential direction of the rotationally symmetric axis 9 (not shown), and these primary mirrors 8 e and 8 f are the angle of the incident light 12 and the secondary The shape of each reflecting surface is shaped so that the angle of the reflected light 14 and the angle of the reflected light are different from each other. FIG. 22 is an image obtained by the apparatus of the present embodiment, in which 29 is an image obtained by the primary mirror 8e, and 30 is an image obtained by the primary mirror 8f. Due to the shapes of the reflecting surfaces of these primary mirrors 8 c and 8 f, it is possible to view the object in the field of view 24 around the rotationally symmetric axis 9 at two different angles of view. In addition, the primary mirrors 8e and 8f are rotated by a supporting rotary driving member (not shown), and the images before and after the primary mirrors 8e and 8f are rotated 180 degrees around the rotational symmetry axis 9. Is stored in a storage unit or the like, and by combining these images later, an image around the rotation symmetry axis 9 at each angle of view can be created. In the present embodiment, the primary mirror 8 is divided into two parts. However, by dividing the primary mirror 8 into three or more parts, the primary mirror 8 can be viewed at three or more kinds of angles of view. Also, instead of the primary mirror, the secondary mirror 10 is similarly divided in the circumferential direction. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the crack is made.
実施例 1 5 . Example 15
第 2 3図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 8 gは主鏡であり、 この主鏡 8 gは同 心円状の 2つの異なる部分鏡 8 g a， 8 g bに分割され、 入射光 1 2の 角度と 2次反射光 1 4の角度とがそれぞれ異なる関係になるように、 分 割された各反射面の形状が成形されている。 また、 第 2 4図は本実施例 の装置より得られる画像であり、 図において、 3 1 は部分鏡 8 g aによ り得られる画像、 3 2は部分鏡 8 g bにより得られる画像である。 これ ら部分鏡 8 g a , 8 g bの反射面の形状により、 回転対称軸 9まわりの 2種類の視野 2 4の対象物を同時に見ることができる。 なお、 本実施例 では、 主鏡 8 gを 2分割したが、 3分割以上にすることにより 3種類以 上の画角で見ることができることや、 主鏡 8 gの代わりに副鏡 1 0を分 割しても同様な効果が得られることは言うまでもない。  FIG. 23 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 8 g is a primary mirror. This primary mirror 8 g is divided into two concentric partial mirrors 8 ga and 8 gb, and the angle of the incident light 1 2 and the angle of the secondary reflected light 14 The shape of each of the divided reflecting surfaces is shaped so that the angles have different relationships. FIG. 24 is an image obtained by the apparatus according to the present embodiment, in which 31 is an image obtained by the partial mirror 8 g a, and 32 is an image obtained by the partial mirror 8 g b. Due to the shape of the reflecting surfaces of the partial mirrors 8 g a and 8 g b, two types of objects 24 around the rotationally symmetric axis 9 can be simultaneously viewed. In this embodiment, the primary mirror 8 g is divided into two parts. However, by dividing the primary mirror 8 g into three or more, the primary mirror 8 g can be viewed at three or more angles of view. It goes without saying that the same effect can be obtained by dividing.
実施例 1 6 . Example 16.
第 2 5図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 8 hは主鏡であり、 この主鏡 8 hは柔 軟な素材で成形されている。 また、 3 3はァクチユエ一夕 （駆動装置） であり、 主鏡 8 hの反射面裏側に取り付けられている。 したがって、 了 クチユエ一夕 3 3を駆動することにより主鏡 8 hの反射面は変形し、 入 射光 1 2 と 2次反射光 1 4 との関係が変化することで無限種類の画角を 得ることができる。 主鏡に限らず、 副鏡を柔軟な素材で成形し、 ァクチ ユエ一夕により任意の形状に変形するように構成してももちろんよい c 実施例 1 7 .  FIG. 25 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 8h is a primary mirror, and the primary mirror 8h is formed of a flexible material. Reference numeral 33 denotes an actuary (drive unit), which is mounted behind the reflecting surface of the primary mirror 8 h. Therefore, the driving surface of the mirror 33 deforms the reflecting surface of the primary mirror 8 h, and the relationship between the incident light 12 and the secondary reflected light 14 changes, thereby obtaining an infinite number of angles of view. be able to. Not limited to the primary mirror, the secondary mirror may be formed of a flexible material, and may be formed into an arbitrary shape by the actor c.Example 17
第 2 6図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 1 1 は支持部材としての透明カバーで あり、 この透明カバー 1 1は視点 1 7に集められるすべての入射光 1 2 に対し透明カバー 1 1の透過点での接平面が垂直であるように成形され ている。 したがって、 入射光 1 2は透明カバー 1 1を透過するとき屈折 しないので、 入射光の入射角は変化しない。 FIG. 26 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 1 is a transparent cover as a support member The transparent cover 11 is formed so that the tangent plane at the transmission point of the transparent cover 11 is perpendicular to all the incident light 12 collected at the viewpoint 17. Therefore, since the incident light 12 does not refract when passing through the transparent cover 11, the incident angle of the incident light does not change.
実施例 1 8 . Example 18
第 2 7図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 8 i は主鏡であり、 この主鏡 8 i の反 射面は凹面形状を有している。 したがって、 得られる画像は本装置の正 面方向の対象物と側面方向の対象物の写る位置が逆になる。 すなわち、 第 2 8図に示すように、 画像の中心部に入射角 6が 8 0度の方向の対象 物が写り、 画像の周辺部に入射角 0が 1 0度の方向の対象物が写る。 上 記した発明の実施例として、 凹面形状の主鏡または副鏡を用いてよいこ とは言うまでもない。  FIG. 27 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 8i denotes a primary mirror, and the reflection surface of the primary mirror 8i has a concave shape. Therefore, in the obtained image, the positions of the object in the front direction and the object in the side direction of the apparatus are reversed. That is, as shown in Fig. 28, an object with an incident angle 6 of 80 degrees appears in the center of the image, and an object with an incident angle 0 of 10 degrees appears in the periphery of the image. . It goes without saying that a concave primary mirror or a secondary mirror may be used as an embodiment of the invention described above.
実施例 1 9 . Example 19.
第 2 9図 （A ) ， ( B ) はこの発明の一実施例による反射式画角変換 光学装置を示す一部断面図である。 図において、 8 j， 8 kは主鏡であ り、 この主鏡 8 j , 8 kは鏡状の表面を持つ薄い素材でできている。 3 4は主鏡吸着板であり、 この主鏡吸着板 3 4 と主鏡 8 j， 8 kは外周部 と内周部で接合されている。 また、 3 5は駆動装置としてのポンプ、 3 6は主鏡吸着板 3 4 とポンプ 3 5をつなぐ管である。 第 2 9図 （A ) の 状態ではポンプ 3 5から主鏡吸着板 3 に空気が送られて主鏡 8 j は膨 らむために主鏡 8 jの反射面は凸面形状になり、 得られる画像では、 本 装置の正面方向の対象物が画面の中央部に写り、 側面方向の対象物が画 面の周辺部に写る。 第 2 9図 （B ) の状態ではポンプ 3 5により主鏡 8 kは主鏡吸着板 3 4に吸い付けられたために主鏡 8 kの反射面は凸面形 状になり、 得られる画像では、 上記実施例 1 8 と同様に本装置の正面方 向の対象物が画面の周辺部に写り、 側面方向の対象物が画面の中心部に 写る。 すなわち、 2種類の射影方式を切り替えることができる。 29 (A) and (B) are partial sectional views showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 8 j and 8 k are primary mirrors, and the primary mirrors 8 j and 8 k are made of a thin material having a mirror-like surface. Reference numeral 34 denotes a primary mirror attraction plate, and the primary mirror attraction plate 34 and the primary mirrors 8j and 8k are joined at an outer peripheral portion and an inner peripheral portion. Reference numeral 35 denotes a pump as a driving device, and reference numeral 36 denotes a pipe connecting the primary mirror suction plate 34 and the pump 35. In the state shown in Fig. 29 (A), air is sent from the pump 35 to the primary mirror suction plate 3, and the primary mirror 8j expands, so that the reflection surface of the primary mirror 8j has a convex shape. However, an object in the front direction of this device appears in the center of the screen, and an object in the side direction appears in the periphery of the screen. In the state shown in Fig. 29 (B), the primary mirror 8k is attracted to the primary mirror suction plate 34 by the pump 35, so that the reflection surface of the primary mirror 8k has a convex shape. As in Example 18 above, The object in the direction is shown on the periphery of the screen, and the object in the side direction is shown in the center of the screen. That is, two types of projection methods can be switched.
実施例 1 0 . Example 10
本実施例 2 0において、 上記実施例 1から 1 9の支持部材， 支持回転 部材， 支持移動部材または支持回転駆動部材に支持された主鏡および副 鏡は、 着脱自在またはスライ ドさせることにより交換自在にしてもよく、 この場合、 無限種類の画角を得ることができる。  In this embodiment 20, the primary mirror and the secondary mirror supported by the support member, the support rotation member, the support moving member or the support rotation drive member of the above embodiments 1 to 19 are detachable or exchangeable by sliding. It can be made freely, and in this case, an infinite number of angles of view can be obtained.
実施例 2 1 . Example 21.
第 3 0図はこの発明の一実施例による反射式画角変換光学装置を示す 一部断面図である。 図において、 1 5 bは可視光用レンズ、 1 5 cは赤 外線用レンズ、 1 6 aは可視光用 C C Dカメラ、 1 6 1)は赤外線用（：じ Dカメラである。 本装置は可視光の他、 赤外線およびそれ以外の電磁波 においても使用することが可能であり、 2次反射光 1 4の光路を回転自 在に支持された平面鏡 2 8を回転させて変えることで可視光用 C C D力 メラ 1 6 aと赤外線用 C C Dカメラ 1 6 bを切り替えることができる。 なお、 可視光用 C C Dカメラ 1 6 a、 赤外線用 C C Dカメラ 1 6 b等を 用いた上記構造を、 各実施例に組み込んでももちろんよい。  FIG. 30 is a partial sectional view showing a reflection type angle-of-view conversion optical device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 15b is a lens for visible light, 15c is a lens for infrared rays, 16a is a CCD camera for visible light, and 161) is an infrared camera (D camera). It can be used not only for light but also for infrared light and other electromagnetic waves.By changing the optical path of the secondary reflected light 14 by rotating a plane mirror 28 supported by itself, the visible light CCD can be used. The above structure using visible light CCD camera 16a, infrared CCD camera 16b, etc. can be incorporated into each embodiment. But of course it is good.
実施例 2 2 . - なお、 本発明の装置は上記各実施例の C C Dカメラ 1 6の位置に光源 等を置く ことにより投光機としても使用可能である。 産業上の利用可能性 Embodiment 22.-The device of the present invention can also be used as a light projector by placing a light source or the like at the position of the CCD camera 16 in each of the above embodiments. Industrial applicability
以上のように、 この発明によれば、 回転対称な形状の反射面を有し入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡に対向配置され た 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主鏡 および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えるように構 成したので、 広角度な入射光を視点に集光することができ、 設計条件に 応じて任意の画角を得ることができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材 料で加工できるので、 強度を良好にできると共に加工が容易であり、 さ らに、 色収差や吸収もない反射式画角変換光学装置が得られる効果があ また、 この発明によれば、 回転対称な形状であり且つ複数の異なる部 分鏡より成る反射面を有し入射光を 1次反射光として反射させる主鏡と. その主鏡と同一の回転対称軸を中心として回転対称な形状の反射面を有 しその主鏡に対向配置され 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点 に集光する副鏡と、 その主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を回転対 称軸方向に摺動自在に支持し且つ対象物からの入射光を透過する支持移 動部材とを備えるように構成したので、 支持移動部材にて主鏡の複数の 異なる部分鏡にてそれぞれ反射される 1次反射光の角度に応じて主鏡と 副鏡との間隔を調整することにより、 異なる広角度の入射光を視点に集 光することができ、 任意の画角を得ることができる。 また、 主鏡と副鏡 は金属等の材料で加工できるので、 強度を良好にできると共に加工が容 易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反射式画角変換光学装置が得ら れる効果がある。 As described above, according to the present invention, a primary mirror having a rotationally symmetric reflection surface and reflecting incident light as primary reflected light, and a rotationally symmetrical axis about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflective surface with a shape and is arranged opposite to the primary mirror to reflect the primary reflected light as secondary reflected light and focus it on the viewpoint; And a supporting member that supports the secondary mirror and transmits the incident light, so that a wide angle of the incident light can be collected at the viewpoint, and an arbitrary angle of view can be obtained according to the design conditions. be able to. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. In addition, a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. According to the present invention, there is provided a primary mirror having a rotationally symmetric shape and having a reflecting surface composed of a plurality of different partial mirrors and reflecting incident light as primary reflected light. A sub-mirror that has a reflective surface that is rotationally symmetric about the axis of rotational symmetry, is placed opposite the main mirror, reflects the primary reflected light as secondary reflected light, and condenses it at the viewpoint, and its primary and secondary mirrors At least one of the primary mirrors is slidably supported in the direction of the rotationally symmetric axis, and a supporting member for transmitting incident light from the object is provided. According to the angle of the primary reflected light reflected by different partial mirrors. By adjusting the distance between the primary mirror and the secondary mirror in the same way, it is possible to collect incident light of different wide angles from the viewpoint, and obtain an arbitrary angle of view. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. In addition, a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. is there.
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる複数 の主鏡と、 それらの一つと選択的に組み合わせられ 1次反射光を 2次反 射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 副鏡を支持すると共に複数 の主鏡を任意に設定した方向の回転軸を中心として回転自在に支持し且 つ入射光を透過する支持回転部材とを備え、 主鏡と副鏡の回転対称軸と 入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞ れ異なる関係になるように複数の主鏡の反射面の形状を成形するように 構成したので、 支持回転部材にて複数の主鏡を切り替えることにより、 異なる広角度の入射光を視点に集光することができ、 任意の画角を得る ことができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強 度を良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もな い反射式画角変換光学装置が得られる効果がある。 Further, according to the present invention, a plurality of primary mirrors that reflect incident light as primary reflected light, and selectively combined with one of them to reflect primary reflected light as secondary reflected light and condense it at a viewpoint A primary mirror and a secondary mirror, the secondary mirror including: a secondary mirror; and a supporting rotary member that supports the secondary mirror, rotatably supports a plurality of primary mirrors around a rotation axis in an arbitrarily set direction, and transmits incident light. The shape of the reflecting surface of the multiple primary mirrors should be shaped so that the angle between the rotational symmetry axis and the incident light and the angle between the rotational symmetry axis and the secondary reflected light have different relationships. With this configuration, by switching a plurality of primary mirrors with the support rotating member, it is possible to collect incident light of different wide angles to the viewpoint and obtain an arbitrary angle of view. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. In addition, a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. is there.
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 この主鏡に選択的に組み合わされ 1次反射光を 2次反射光として反 射させ視点に集光する複数の副鏡と、 主鏡を支持すると共に複数の副鏡 を任意に設定した方向の回転軸を中心として回転自在に支持し且つ入射 光を透過する支持回転部材とを備え、 主鏡と副鏡の回転対称軸と入射光 とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異な る関係になるように複数の副鏡の反射面の形状を成形するように構成し たので、 複数の副鏡を切り替えることにより、 異なる広角度の入射光を 視点に集光することができ、 任意の画角を得ることができる。 また、 主 鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度を良好にできると共に 加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反射式画角変換光学装 置が得られる効果がある。  Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, and a plurality of primary mirrors selectively combined with the primary mirror to reflect primary reflected light as secondary reflected light and condense it at a viewpoint And a supporting rotating member that supports the primary mirror and rotatably supports a plurality of secondary mirrors around a rotation axis in an arbitrarily set direction and transmits incident light. The shape of the reflecting surfaces of the multiple sub-mirrors is configured so that the angle between the rotationally symmetric axis and the incident light and the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light have different relationships. Therefore, by switching a plurality of sub-mirrors, it is possible to focus incident light at different wide angles to the viewpoint, and obtain an arbitrary angle of view. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as a metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. Further, there is an effect that a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. .
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる複数 の主鏡と、 その一つと選択的に組み合わせられ 1次反射光を 2次反射光 として反射させ視点に集光する副鏡と、 副鏡を支持すると共に複数の主 鏡を任意に設定した方向に摺動自在に支持し且つ入射光を透過する支持 移動部材とを備え、 主鏡と副鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回 転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるよう に複数の主鏡の反射面の形状を成形するように構成したので、 支持移動 部材にて複数の主鏡を切り替えることにより、 異なる広角度の入射光を 視点に集光することができ、 任意の画角を得ることができる。 また、 主 鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度を良好にできると共に 加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反射式画角 換光学装 置が得られる効果がある。 Further, according to the present invention, a plurality of primary mirrors that reflect incident light as primary reflected light, and a sub-mirror selectively combined with one of the primary mirrors to reflect primary reflected light as secondary reflected light and condense it at a viewpoint. A mirror, and a supporting and moving member that supports the secondary mirror and slidably supports a plurality of primary mirrors in an arbitrary set direction and transmits incident light. Since the shape of the reflection surface of the multiple primary mirrors is shaped so that the angle between the light and the axis of rotation symmetry and the angle between the secondary reflected light are different from each other, By switching between multiple primary mirrors, incident light at different wide angles can be collected at the viewpoint, and an arbitrary angle of view can be obtained. Also the Lord Since the mirror and the sub-mirror can be processed with a material such as a metal, the strength can be improved and the processing is easy, and further, there is an effect that a reflection-type angle changing optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained.
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 その主鏡と選択的に組み合わせられ 1次反射光を 2次反射光として 反射させ視点に集光する複数の副鏡と、 主鏡を支持すると共に複数の副 鏡を任意に設定した方向に摺動自在に支持し且つ入射光を透過する支持 移動部材とを備え、 主鏡と副鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回 転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるよう に複数の副鏡の反射面の形状を成形するように構成したので、 支持移動 部材にて複数の副鏡を切り替えることにより、 異なる広角度の入射光を 視点に集光することができ、 任意の画角を得ることができる。 また、 主 鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度を良好にできると共に 加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反射式画角変換光学装 置が得られる効果がある。  Further, according to the present invention, a primary mirror for reflecting incident light as primary reflected light, and a plurality of primary mirrors selectively combined with the primary mirror for reflecting primary reflected light as secondary reflected light and condensing it at a viewpoint A sub-mirror, and a support moving member that supports the primary mirror and slidably supports a plurality of sub-mirrors in an arbitrary set direction and transmits incident light. Since the shape of the reflecting surface of the plurality of sub-mirrors is formed so that the angle formed by the incident light and the angle formed by the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light are different from each other, the supporting moving member By switching a plurality of sub-mirrors at, incident light at different wide angles can be collected at the viewpoint, and an arbitrary angle of view can be obtained. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved, the processing can be easily performed, and a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. .
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡のうち少なく とも一方を主鏡および副鏡の回転対称軸方向 に摺動自在に支持し且つ対象物からの入射光を透過する支持移動部材と を備え、 主鏡と副鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とが摺動された主鏡と副鏡との間隔に応じて異 なる関係になるように複数の副鏡の反射面の形状を成形するように構成 したので、 支持移動部材にて主鏡と副鏡との間隔を調整することにより . 主鏡への入射光の角度、 副鏡への 1次反射光の角度、 視点への 2次反射 光の角度が変化し、 異なる広角度の入射光を視点に集光することができ 任意の画角を得ることができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加 ェできるので、 強度を良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反射式画角変換光学装置が得られる効果がある。 また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えるように 構成し、 主鏡および副鏡の少なく とも一方に透過部を設けたので、 透過 部は入射光を透過し、 視点に集光した 2次反射光と共に透過部を透過し た入射光を視点に照射させることができ、 主鏡に透過部を設けた場合主 鏡と副鏡に反射された広角な像と主鏡の透過部を透過して副鏡のみに反 射された像を同時に見ることができ、 副鏡に透過部を設けた場合主鏡と 副鏡に反射された広角な像と副鏡の透過部を透過した直接な像を同時に 見ることができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度を良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収も ない反射式画角変換光学装置が得られる効果がある。 Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and among the primary mirror and secondary mirror At least one of which is slidably supported in the direction of the rotationally symmetric axis of the primary mirror and the secondary mirror, and has a support moving member that transmits incident light from the object; and the rotationally symmetric axes of the primary and secondary mirrors and the incident light. The shape of the reflecting surfaces of the multiple sub-mirrors such that the angle between the mirror and the rotationally symmetric axis and the angle of the secondary reflected light have a different relationship depending on the distance between the slid primary and secondary mirrors. The angle between the primary mirror and the secondary mirror is adjusted by adjusting the distance between the primary and secondary mirrors using the supporting and moving member. The angle of the secondary reflected light changes, and different angles of incident light can be collected at the viewpoint, and an arbitrary angle of view can be obtained. Can. The primary and secondary mirrors are made of metal or other material. Therefore, it is possible to obtain a reflection type angle-of-view conversion optical device which can improve the strength and can be easily processed, and has no chromatic aberration or absorption. Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror And a supporting member that transmits incident light, and at least one of the primary mirror and the secondary mirror is provided with a transmission section. Therefore, the transmission section transmits the incident light and condenses it at the viewpoint. It is possible to irradiate the viewpoint with the incident light that has passed through the transmitting part together with the reflected light. When the transmission part is provided on the secondary mirror, the wide-angle image reflected on the primary mirror and the secondary mirror and the direct image transmitted through the transmission part of the secondary mirror Can be seen at the same time. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed, and further, there is an effect that a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained.
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えるように 構成し、 主鏡および副鏡の少な'く とも一方に透過部を設け、 透過部の見 ようとする対象物の方向に入射光を透過部へ導くための平面鏡を取り付 けたので、 透過部は入射光を透過し、 視点に集光した 2次反射光と共に 透過部を透過した入射光を視点に照射させることができる。 主鏡に透過 部を設けた場合主鏡と副鏡に反射された広角な像と主鏡の透過部を透過 して副鏡のみに反射された像を同時に見ることができ、 副鏡に透過部を 設けた場合主鏡と副鏡に反射された広角な像と副鏡の透過部を透過した 直接な像を同時に見ることができ、 そして、 回転自在に支持された上記 平面鏡を回転させることで透過部を透過させる入射光の方向を変えるこ とができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度 を良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない 反射式画角変換光学装置が得られる効果がある。 Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror And at least one of the primary mirror and the sub-mirror is provided with a transmission part, and the incident light is transmitted in the direction of the object to be viewed by the transmission part. Since a plane mirror for guiding to the part is attached, the transmitting part transmits the incident light, and the viewpoint can irradiate the viewpoint with the incident light transmitted through the transmitting part together with the secondary reflected light collected at the viewpoint. When the primary mirror has a transmission part, the wide-angle image reflected by the primary mirror and the secondary mirror and the image transmitted through the transmission part of the primary mirror and reflected only by the secondary mirror can be viewed at the same time, and transmitted to the secondary mirror. If a mirror is provided, a wide-angle image reflected by the primary mirror and the secondary mirror and a direct image transmitted through the transmission part of the secondary mirror can be viewed at the same time, and the rotatably supported plane mirror is rotated. To change the direction of the incident light transmitted through the transmission part. Can be. Further, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as a metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. In addition, a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained.
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備え、 主鏡お よび副鏡のうち少なく とも一方を回転対称軸の周方向に複数個に分割す ると共にその回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射 光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割された複 数の反射面の形状を成形するように構成したので、 主鏡および副鏡のう ち少なく とも一方の回転対称軸の周方向に複数個に分割された反射面は- 異なる複数種の広角度の入射光を視点に同時に集光することができ、 任 意の画角を得ることができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工 できるので、 強度を良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色 収差や吸収もない反射式画角変換光学装置が得られる効果がある。  Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror And a support member for transmitting incident light. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is divided into a plurality in the circumferential direction of the rotationally symmetric axis, and an angle between the rotationally symmetric axis and the incident light is formed. The shape of the plurality of divided reflecting surfaces is formed so that the angle formed by the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light is different from each other. At least one reflecting surface that is divided into a plurality in the circumferential direction of the rotational symmetry axis can collect different types of incident light with a wide angle at the viewpoint at the same time, and obtain an arbitrary angle of view. it can. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as a metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. Further, there is an effect that a reflection type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. .
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持すると共に主鏡および副鏡の回転対称軸を中心とし て回転駆動し且つ入射光を透過する支持回転駆動部材と、 視点に集光さ れた 2次反射光を記憶する記憶部とを備えるように構成したので、 主鏡 および副鏡のうち少なく とも一方の回転対称軸の周方向に複数個に分割 された反射面を支持回転駆動部材により回転させ、 視点に集光された 2 次反射光を記憶部にて記憶することにより、 複数種の各画角の入射光を 回転対称軸周り全域にわたって得ることができるつ また、 主鏡と副鏡は 金属等の材料で加工できるので、 強度を良好にできると共に加工が容易 であり、 さらに、 色収差や吸収もない反射式画角変換光学装置が得られ る効果がある。 Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror A supporting / rotating drive member that is driven to rotate about the axis of rotational symmetry of the primary mirror and the secondary mirror and transmits incident light, and a storage unit that stores the secondary reflected light collected at the viewpoint. Of the primary mirror and secondary mirror, the reflecting surface divided into a plurality of parts in the circumferential direction of at least one rotationally symmetric axis is rotated by the supporting rotary drive member, and the secondary reflected light collected at the viewpoint By storing in the storage unit, multiple types of incident light at each angle of view can be obtained over the entire area around the rotational symmetry axis.The primary mirror and the secondary mirror can be processed with materials such as metal, Good and easy to process, and Aberration and absorbed without reflection angle conversion optical system can be obtained Has an effect.
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備え、 主鏡お よび副鏡のうち少なく とも一方を同心円状に複数個に分割すると共にそ の回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす 角度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割された複数の反射面 の形状を成形するように構成したので、 主鏡および副鏡のうち少なく と も一方の同心円状に複数個に分割された反射面は、 異なる複数種の広角 度の入射光を視点に同時に集光することができ、 任意の画角を得ること ができる。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度を 良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反 射式画角変換光学装置が得られる効果がある。  Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror And a support member for transmitting incident light. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is divided into a plurality of concentric circles, and the angle between the rotationally symmetric axis and the incident light and the rotationally symmetric axis are formed. And the angles formed by the secondary reflected light are different from each other, so that the shape of the divided reflecting surfaces is shaped so that at least one of the primary mirror and the secondary mirror is concentric. The reflecting surface divided into a plurality of shapes can simultaneously collect a plurality of different types of incident light having a wide angle at a viewpoint, and can obtain an arbitrary angle of view. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. Further, there is an effect that a reflection-type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. .
また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えるように 構成し、 主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を柔軟な素材で成形し、 その鏡に駆動装置を取り付けたので、 広角度な入射光を視点に集光する ことができ、 駆動装置により鏡の形状を変化させることで任意の画角を 得ることができる。 また、 光学系が反射鏡で構成されていることから、 色収差や吸収がない反射式画角変換光学装置が得られる効果がある。 また、 この発明によれば、 入射光を 1次反射光として反射させる主鏡 と、 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光する副鏡と、 主 鏡および副鏡を支持し且つ入射光を透過する支持部材とを備えるように 構成し、 支持部材を視点に集まるすべての入射光に対し透過面が垂直に なるようにその形状を成形したので、 広角度な入射光を視点に集光する  Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror And a supporting member that transmits incident light. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is formed of a flexible material, and a driving device is attached to the mirror. Can be focused on the viewpoint, and an arbitrary angle of view can be obtained by changing the shape of the mirror by the driving device. Further, since the optical system is constituted by a reflecting mirror, there is an effect that a reflection-type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. Further, according to the present invention, a primary mirror that reflects incident light as primary reflected light, a secondary mirror that reflects primary reflected light as secondary reflected light and condenses it at a viewpoint, and supports the primary mirror and secondary mirror And a supporting member that transmits the incident light, and the supporting member is shaped so that the transmitting surface is perpendicular to all the incident light gathered from the viewpoint. Focus on the viewpoint
- (I - ことができ、 設計条件に応じて任意の画角を得ることができると共に、 入射光は支持部材を透過するとき屈折しないので、 入射光の入射角は変 化しない。 また、 主鏡と副鏡は金属等の材料で加工できるので、 強度を 良好にできると共に加工が容易であり、 さらに、 色収差や吸収もない反 射式画角変換光学装置が得られる効果がある。 -(I- It is possible to obtain an arbitrary angle of view according to the design conditions, and since the incident light does not refract when transmitting through the support member, the incident angle of the incident light does not change. In addition, since the primary mirror and the secondary mirror can be processed with a material such as metal, the strength can be improved and the processing can be easily performed. Further, there is an effect that a reflection-type angle-of-view conversion optical device having no chromatic aberration or absorption can be obtained. .
また、 この発明によれば、 支持部材， 支持回転部材， 支持移動部材ま たは支持回転駆動部材に支持された主鏡および副鏡を交換自在にする構 成にしたので、 無限種類の画角を得ることができる。  Further, according to the present invention, the primary mirror and the secondary mirror supported by the support member, the support rotation member, the support movement member, or the support rotation drive member are configured to be exchangeable, so that the angle of view is infinite. Can be obtained.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備えたことを特徴とする反射 式画角変換光学装置。 1. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflecting surface and reflects the incident light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetric shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And a support member that supports the secondary mirror and transmits incident light from the object.
2 . 回転対称な形状であり且つ同心円状の複数の異なる部分鏡より成る 反射面を有し見ようとした対象物から到達した入射光を 1次反射光とし て反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称軸を中心として回転対 称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物側に対向配置されその 主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光 する副鏡と、 上記主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を上記回転対称 軸方向に摺動自在に支持し且つ対象物からの入射光を透過する支持移動 部材とを備えたことを特徴とする反射式画角変換光学装置。  2. A primary mirror that has a reflection surface composed of a plurality of different concentric partial mirrors that have a rotationally symmetric shape and concentrically reflects incident light arriving from an object to be viewed as primary reflected light, and the primary mirror. It has a reflective surface with a rotationally symmetrical shape about the same axis of rotational symmetry as the center, and is placed opposite to the object side from the primary mirror, and the primary reflected light reflected from the primary mirror is reflected as secondary reflected light A secondary mirror for converging light to a viewpoint, and a supporting moving member that supports at least one of the primary mirror and the secondary mirror so as to be slidable in the rotationally symmetric axis direction and transmits incident light from an object. A reflection-type angle-of-view conversion optical device.
3 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる複数の主鏡と、 回転対称な形状の反 射面を有し上記複数の主鏡の一つと選択的に組み合わせられて当該組み 合わせられた主鏡より上記対象物側に対向位置し当該組み合わせられた 主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光 する副鏡と、 上記副鏡を支持すると共に複数の主鏡を任意に設定した方 向の回転軸を中心として回転自在に支持し回転位置により上記複数の主 鏡の一つを選択的に上記副鏡と組み合わせて当該主鏡の回転対称軸の副 鏡の回転対称軸に一致させ且つ対象物からの入射光を透過する支持回転 部材とを備え、 上記各主鏡を副鏡と組み合わせた際の両鏡の回転対称軸 と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれ ぞれ異なる関係になるように上記複数の主鏡の反射面の形状を成形した ことを特徴とする反射式画角変換光学装置。 3. A plurality of primary mirrors having a rotationally symmetric reflection surface and reflecting the incident light arriving from an object to be viewed as primary reflected light, and a plurality of the rotationally symmetric reflection surfaces having a reflection surface. The primary reflected light is selectively combined with one of the primary mirrors and faces the object side from the combined primary mirror, and the primary reflected light reflected from the combined primary mirror is reflected as secondary reflected light as a viewpoint. A sub-mirror that focuses light on the main mirror, and supports the sub-mirror and supports a plurality of primary mirrors rotatably around a rotation axis in an arbitrarily set direction, and selects one of the plurality of primary mirrors according to the rotation position In combination with the above-mentioned sub-mirror, the rotation of the primary mirror coincides with the rotationally symmetric axis of the sub-mirror, and the supporting rotation transmitting the incident light from the object. When the primary mirror is combined with the secondary mirror, the angle between the rotationally symmetric axis of both mirrors and the incident light is different from the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light. A reflection-type angle-of-view conversion optical device, characterized in that the shapes of the reflection surfaces of the plurality of primary mirrors are formed such that
4 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 それぞれが回転対称な形状 の反射面を有し選択的に上記主鏡と組み合わせられて主鏡より上記対象 物側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光と して反射させ視点に集光する複数の副鏡と、 上記主鏡を支持すると共に 複数の副鏡を任意に設定した方向の回転軸を中心として回転自在に支持 し回転位置により上記複数の副鏡の一つを選択的に上記主鏡と組み合わ せて当該組み合わせた副鏡の回転対称軸を主鏡の回転対称軸と一致させ 且つ対象物からの入射光を透過する支持回転部材とを備え、 上記各副鏡 を主鏡と組み合わせた際の両鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回 転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるよう に上記複数の副鏡の反射面の形状を成形したことを特徴とする反射式画 角変換光学装置。  4. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflective surface and reflects the incident light arriving from the object to be viewed as the primary reflected light, and each has a rotationally symmetric reflective surface and selectively A plurality of sub-mirrors which are combined with the primary mirror and arranged on the object side from the primary mirror to reflect the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condense it at the viewpoint; The primary mirror is supported and a plurality of sub-mirrors are rotatably supported around a rotation axis in an arbitrarily set direction, and one of the plurality of sub-mirrors is selectively combined with the primary mirror according to a rotational position. A supporting rotating member that makes the rotationally symmetric axis of the combined secondary mirror coincide with the rotationally symmetric axis of the primary mirror and transmits incident light from the object; The angle between the rotational symmetry axis and the incident light, the rotational symmetry axis and the secondary reflected light A reflection type angle-of-view conversion optical device, wherein the shapes of the reflection surfaces of the plurality of sub-mirrors are shaped so that the angles formed by the reflection mirrors are different from each other.
5 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる複数の主鏡と、 回転対称な形状の反 射面を有し上記複数の主鏡の一つと選択的に組み合わせられて当該組み 合わせられた主鏡より上記対象物側に対向位置し当該組み合わせられた 主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光として反射させ視点に集光 する副鏡と、 上記副鏡を支持すると共に複数の主鏡を任意に設定した方 向に摺動自在に支持し摺動位置により上記複数の主鏡の一つを選択的に 上記副鏡と組み合わせて当該主鏡の回転対称軸を副鏡の回転対称軸に一 致させ且つ対象物からの入射光を透過する支持移動部材とを備え、 上記 各主鏡を副鏡と組み合わせた際の両鏡の回転対称軸と入射光とのなす角 度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係にな るように上記複数の主鏡の反射面の形状を成形したことを特徴とする反 射式画角変換光学装置。 5. A plurality of primary mirrors which have a rotationally symmetric reflection surface and reflect the incident light arriving from the object to be viewed as primary reflected light, and a plurality of the above-mentioned plural mirrors which have a rotationally symmetric reflection surface. The primary reflected light is selectively combined with one of the primary mirrors and faces the object side from the combined primary mirror, and the primary reflected light reflected from the combined primary mirror is reflected as secondary reflected light as a viewpoint. And a plurality of primary mirrors that support the secondary mirror and slidably support a plurality of primary mirrors in an arbitrarily set direction and selectively select one of the multiple primary mirrors according to a sliding position. A supporting and moving member that, in combination with the secondary mirror, makes the rotationally symmetric axis of the primary mirror coincide with the rotationally symmetric axis of the secondary mirror and transmits incident light from the object; When the primary mirror is combined with the sub-mirror, the plural mirrors are set so that the angle between the rotationally symmetric axis of both mirrors and the incident light and the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light are different. A reflection-type angle-of-view conversion optical device, characterized in that the shape of the reflection surface of the primary mirror is formed.
6 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 それぞれが回転対称な形状 の反射面を有し選択的に上記主鏡と組み合わせられて主鏡より上記対象 物側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光と して反射させ視点に集光する複数の副鏡と、 上記主鏡を支持すると共に 複数の副鏡を任意に設定した方向に摺動自在に支持し摺動位置により上 記複数の副鏡の一つを選択的に上記主鏡と組み合わせて当該組み合わせ た副鏡の回転対称軸を主鏡の回転対称軸と一致させ且つ対象物からの入 射光を透過する支持移動部材とを備え、 上記各副鏡を主鏡と組み合わせ た際の両鏡の回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射 光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係になるように上記複数の副鏡の 反射面の形状を成形したことを特徴とする反射式画角変換光学装置。 6. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflective surface and reflects the incident light arriving from the object to be viewed as primary reflected light; A plurality of sub-mirrors which are combined with the primary mirror and arranged on the object side from the primary mirror to reflect the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condense it at the viewpoint; In addition to supporting the primary mirror, a plurality of secondary mirrors are slidably supported in an arbitrarily set direction, and one of the multiple secondary mirrors is selectively combined with the primary mirror in accordance with a sliding position. A supporting and moving member that makes the rotational symmetry axis of the mirror coincide with the rotational symmetry axis of the primary mirror and transmits the incident light from the object, and the rotational symmetry axis of both mirrors when each of the above sub-mirrors is combined with the primary mirror And the angle between the incident light and the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light A reflection-type angle-of-view conversion optical device, wherein the shapes of the reflection surfaces of the plurality of sub-mirrors are formed so as to have different relationships.
7 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡のうち少なく と も一方を上記回転対称軸方向に摺動自在に支持し且つ対象物からの入射 光を透過する支持移動部材とを備え、 その回転対称軸と入射光とのなす 角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とが上記支持移動部材によ り摺動された主鏡と副鏡との間隔に応じて異なる関係になるように上記 主鏡および副鏡の反射面の形状を成形したことを特徴とする反射式画角 変換光学装置。 7. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflecting surface and reflects the incident light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetric shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And at least one of the secondary mirrors is slidably supported in the direction of the rotationally symmetric axis, and has a support moving member that transmits incident light from the object. The angle between the rotationally symmetric axis and the incident light is provided. The angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light is different depending on the distance between the primary mirror and the secondary mirror slid by the support moving member. Reflective angle of view characterized by the shape of the reflective surface Conversion optics.
8 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備え、 上記主鏡および副鏡の 少なく とも一方にその対称物からの入射光を透過する透過部を設けたこ とを特徴とする反射式画角変換光学装置。  8. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflective surface and reflects the incident light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetric shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And a support member for supporting the sub-mirror and transmitting incident light from the object, and at least one of the main mirror and the sub-mirror is provided with a transmitting portion for transmitting incident light from the symmetric object. A reflection type angle-of-view conversion optical device characterized by the above-mentioned.
9 . 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備えると共に、 上記主鏡およ び副鏡の少なく とも一方に透過部を設け、 その対象物からの入射光をそ の透過部を通して副鏡または視点方向に反射させる回転自在に支持され た平面鏡を備えたことを特徴とする反射式画角変換光学装置 : 9. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflection surface and reflects the incident light arriving from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetric shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And a supporting member that supports the sub-mirror and transmits incident light from the object. At least one of the primary mirror and the sub-mirror is provided with a transmission part, and the incident light from the object is A reflection-type angle-of-view conversion optical device comprising a secondary mirror or a rotatably supported plane mirror that reflects light in the direction of the viewpoint through the transmission part :
10. 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備え、 上記主鏡および副鏡の うち少なくとも一方を上記回転対称軸の周方向に複数個に分割すると共 にその回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光との なす角度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割された複数の反 射面の形状を成形したことを特徴とする反射式画角変換光学装置。 10. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflection surface and reflects the incoming light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetrical shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And a support member for supporting the sub-mirror and transmitting incident light from the object. At least one of the main mirror and the sub-mirror is divided into a plurality in the circumferential direction of the rotational symmetry axis, and The angle between the rotationally symmetric axis and the incident light and the angle between the rotationally symmetric axis and the secondary reflected light A reflection-type angle-of-view conversion optical device, wherein the shape of a plurality of divided reflection surfaces is shaped so that the angles to be formed have different relationships.
1 1. 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持すると共 に回転対称軸を中心として回転駆動し且つ対象物からの入射光を透過す る支持回転駆動部材と、 その視点に集光された 2次反射光を記憶する記 憶部とを備え、 上記主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を上記回転対 称軸の周方向に複数個に分割すると共にその回転対称軸と入射光とのな す角度と回転対称軸と 2次反射光とのなす角度とがそれぞれ異なる関係 になるようにその分割された複数の反射面の形状を成形したことを特徴 とする反射式画角変換光学装置。  1 1. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflection surface and reflects the incoming light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetrical axis about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror having a reflective surface having a shape and arranged to face the object side from the primary mirror and reflecting primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condensing it at a viewpoint; A supporting and rotating driving member that supports the mirror and the secondary mirror, and is driven to rotate about the axis of rotational symmetry and transmits incident light from the object, and stores the secondary reflected light collected at the viewpoint. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is divided into a plurality in the circumferential direction of the rotational symmetric axis, and the angle between the rotational symmetric axis and the incident light, the rotational symmetric axis, Split so that the angle formed with the secondary reflected light has a different relationship. Reflective angle conversion optical apparatus characterized by a plurality of reflection surface shape of which has been molded.
12. 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備え、 上記主鏡および副鏡の うち少なく とも一方を同心円状の複数の異なる部分鏡に分割すると共に. その回転対称軸と入射光とのなす角度と回転対称軸と 2次反射光とのな す角度とがそれぞれ異なる関係になるようにその分割された複数の部分 鏡の反射面の形状を成形したことを特徴とする反射式画角変換光学装置 ( 12. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflective surface and reflects the incident light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetric shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And a supporting member that supports the sub mirror and transmits incident light from the object. At least one of the main mirror and the sub mirror is divided into a plurality of different concentric partial mirrors. The shape of the reflecting surfaces of the divided partial mirrors was shaped so that the angle formed by the axis of symmetry and the incident light and the angle formed by the axis of rotational symmetry and the secondary reflected light had different relationships. Characteristic reflection-type angle-of-view conversion optical device (
13. 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備え、 上記主鏡および副鏡の うち少なく とも一方を柔軟な素材で成形し、 その柔軟な素材からなる鏡 を変形させる駆動装置を設けたことを特徴とする反射式画角変換光学装 13. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflective surface and reflects the incoming light that arrives from the target object as primary reflected light, and the same rotational symmetry as the primary mirror It has a reflective surface that is rotationally symmetrical about the axis, and is placed facing the object from the primary mirror, and the primary reflected light reflected from the primary mirror is reflected as secondary reflected light and collected at the viewpoint. A secondary mirror, and a support member that supports the primary mirror and the secondary mirror and transmits incident light from an object. At least one of the primary mirror and the secondary mirror is formed of a flexible material, A reflection-type angle-of-view conversion optical device characterized by having a driving device for deforming the mirror made of the flexible material.
14. 回転対称な形状の反射面を有し見ようとした対象物から到達した入 射光を 1次反射光として反射させる主鏡と、 その主鏡と同一の回転対称 軸を中心として回転対称な形状の反射面を有しその主鏡より上記対象物 側に対向配置されその主鏡より反射された 1次反射光を 2次反射光とし て反射させ視点に集光する副鏡と、 上記主鏡および副鏡を支持し且つ対 象物からの入射光を透過する支持部材とを備え、 上記視点に集まるすべ ての入射光に対し透過面が垂直になるように上記支持部材の形状を成形 したことを特徴とする反射式画角変換光学装置 14. A primary mirror that has a rotationally symmetric reflective surface and reflects the incoming light that arrives from the object to be viewed as primary reflected light, and a rotationally symmetric shape about the same rotationally symmetric axis as the primary mirror. A sub-mirror that has a reflecting surface and is disposed to face the object side from the primary mirror and reflects the primary reflected light reflected from the primary mirror as secondary reflected light and condenses it at the viewpoint; and the primary mirror. And a supporting member that supports the sub-mirror and transmits incident light from the object, and the shape of the supporting member is formed so that the transmitting surface is perpendicular to all the incident light collected at the viewpoint. Reflection angle-of-view conversion optical device characterized by the following:
1 5. 支持部材， 支持回転部材， 支持移動部材または支持回転駆動部材に 支持された主鏡および副鏡のうち少なく とも一方を異なる反射面の形状 を有するものに交換自在にしたことを特徴とする上記請求の範囲第 1項 から請求の範囲第 1 4項のうちいずれか 1項に記載の反射式画角変換光 学装置。  1 5. At least one of the primary mirror and secondary mirror supported by the supporting member, the supporting rotating member, the supporting moving member, or the supporting rotating drive member can be exchanged for one having a different reflecting surface shape. The reflection-type angle-of-view conversion optical apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein
一 One
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