JP2000171714A

JP2000171714A - 結像光学系

Info

Publication number: JP2000171714A
Application number: JP10347282A
Authority: JP
Inventors: Kokichi Kenno; 研野孝吉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2000-06-23
Also published as: US6510006B1

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない反射回数の反射面を用いて光路を折り
畳むことにより小型化、薄型化された高性能な結像光学
系。【解決手段】１個のプリズム１０を有し、その像面側
の３面をそれらを像面３側より順にＡ、Ｂ、Ｃ面とする
とき、Ｂ面とＣ面の少なくとも１つの面が光束にパワー
を与え、偏心によって発生する収差を補正する回転非対
称な曲面形状を有し、物体からの光線をプリズム内で結
像することなく像面まで光線を導く光学系であり、プリ
ズム内に瞳２を有し、Ａ面は光線をプリズム内から射出
する透過面作用を有し、Ｂ面とＣ面は内部反射面であ
り、Ｃ面に入射する光線とＢ面で反射した光線はプリズ
ム内で交差する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結像光学系に関
し、その中でも特に、ビデオカメラやデジタルスチルカ
メラ、フィルムスキャナー、内視鏡等、小型の撮像素子
を用いた光学装置用の反射面にパワーを有する偏心光学
系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラやデジタルスチルカ
メラ、フィルムスキャナー、内視鏡等用の結像光学系で
は、撮像素子の小型化に伴い、光学系自身も小型軽量、
低コスト化が求められている。

【０００３】しかし、一般の回転対称共軸光学系では、
光学系の厚みは光学素子を光軸方向に配列するため、そ
の小型化にも限界がある。また、同時に、回転対称な屈
折レンズを用いることにより発生する色収差を補正する
ために、レンズ枚数の増加は避けられず、低コスト化も
困難な状況である。そこで、最近では、特に色収差の発
生しない反射面にパワーを持たせ、光軸方向の光路を折
り畳むことで、小型化を図った光学系が提案されてい
る。

【０００４】特開平７−３３３５０５号のものは、偏心
した反射面にパワーを付けて光路を折り畳み、光学系の
厚みを小さくすることを提案しているが、実施例では、
構成する光学部材が５個と多い上、実際の光学性能が不
明である。また、その反射面の形状までは言及されてい
ない。

【０００５】また、特開平８−２９２３７１号、特開平
９−５６５０号、特開平９−９０２２９号のものでは、
プリズム１個あるいは複数のミラーを１つの部材として
ブロック化することで光路を折り畳み、その光学系内部
で像をリレーしながら最終像を形成する光学系が示され
ている。しかし、これらの例では、像をリレーするため
に反射の回数が多くなり、その面精度誤差、偏心精度誤
差が積算され転送されることから、個々の精度が厳しく
なり、コストアップにつながり好ましくない。また、同
時に、像をリレーするために光学系全体の体積も大きく
なり好ましくない。

【０００６】また、特開平９−２２２５６３号では、複
数のプリズムを用いた例を示しているが、像をリレーす
るために同様の理由からコストアップ、光学系の大型化
につながり好ましくない。また、特開平９−２１１３３
１号では、プリズム１個を用いて光路を折り畳み光学系
の小型化を図った例であるが、収差の補正が十分ではな
い。

【０００７】また、特開平８−２９２３６８号、特開平
８−２９２３７２号、特開平９−２２２５６１号、特開
平９−２５８１０５号、特開平９−２５８１０６号のも
のでは、何れもズームレンズの例である。しかし、これ
らの例も、プリズム内部で像をリレーしているために反
射の回数が多く、反射面の面精度誤差、偏心精度誤差が
積算され転送され好ましくない。同時に、光学系の大型
化も避けられず好ましくない。

【０００８】また、特開平１０−２０１９６号のもの
は、正負の２群ズームレンズの正の前群を、絞りを挟ん
で物体側に負のパワーのプリズムで、像側を正のパワー
のプリズムで構成した例である。また、負のプリズムと
正のプリズムから構成される正の前群を２つに分割し、
負正負の３群ズームレンズに構成した例も開示されてい
る。しかし、これらの例で用いられるプリズムは、２つ
の透過面、２つの反射面が独立の面であるためにそのス
ペースを確保する必要上、また同時に、撮像面がライカ
サイズのフィルムフォーマットと大きいため、プリズム
自体の大型化が避けられない。また、像側にテレセント
リックの構成でないため、ＣＣＤ等の撮像素子への対応
が難しい。また、何れのズームレンズの例も、プリズム
を移動させることで変倍を行っているため、全ての変倍
領域で性能を維持するために反射面の偏心精度が厳しく
なり、コスト高になるという問題を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般の屈折光学系で所
望の屈折力を得ようとすると、その境界面で光学素子の
色分散特性のために色収差が発生する。それを補正する
目的と、他の光線収差を補正するために、屈折光学系は
多くの構成要素を必要としてコスト高になるという問題
を有している。また、同時に、光路が光軸に沿って直線
になるために、光学系全体が光軸方向に長くなってしま
い、撮像装置が大型になってしまうという問題があっ
た。

【００１０】また、従来技術について述べたような偏心
光学系では、結像された像の収差が良好に補正され、な
おかつ、特に回転非対称なディストーションが良好に補
正されていないと、結像された図形等が歪んで写ってし
まい、正しい形状を再現することができないという問題
があった。

【００１１】さらに、偏心光学系に反射面を用いる場合
は、屈折面に比してその偏心誤差感度は２倍になり、反
射回数を増やせば増やすだけ偏心誤差が積算され転送さ
れる結果となり、反射面の面精度や偏心精度等の製作精
度、組み立て精度が厳しくなるという問題もあった。

【００１２】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、少ない光学素子
の構成枚数で高性能、低コストな結像光学系を提供する
ことである。

【００１３】また、本発明のもう１つの目的は、少ない
反射回数の反射面を用いて光路を折り畳むことにより小
型化、薄型化された高性能な結像光学系を提供すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の結像光学系は、物体像を形成する全体として正の屈
折力を有する結像光学系において、前記結像光学系が屈
折率（ｎ）が１．３よりも大きい（ｎ＞１．３）媒質で
形成された少なくとも１つのプリズムを有し、前記プリ
ズムが、光束を透過又は反射させる光学作用面を少なく
とも４面有し、それらの中、像面側の３面を像面側より
順にＡ、Ｂ、Ｃ面とするとき、前記第Ｂ面と前記第Ｃ面
の少なくとも１つの面が光束にパワーを与える曲面形状
を有し、前記曲面形状が偏心によって発生する収差を補
正する回転非対称な面形状を有し、物体からの光線をプ
リズム内で結像することなく像面まで光線を導く光学系
であり、プリズム内に瞳を有し、前記Ａ面は前記Ｂ面で
内部反射された光線をプリズム内から射出する透過面作
用を有し、前記Ｂ面は前記Ｃ面で内部反射された光線を
反射する反射作用を有し、前記Ｃ面に入射する光線と前
記Ｂ面で反射した光線は交差し、前記Ｃ面は反射作用を
有することを特徴とするものである。

【００１５】以下、本発明において上記構成をとる理由
と作用について順に説明する。上記目的を達成するため
の本発明の結像光学系は、物体像を形成する全体として
正の屈折力を有する結像光学系において、前記結像光学
系が屈折率（ｎ）が１．３よりも大きい（ｎ＞１．３）
媒質で形成された少なくとも１つのプリズムを有し、前
記プリズムが、光束を透過又は反射させる光学作用面を
少なくとも４面有し、物体からの光線をプリズム内で結
像することなく像面まで光線を導く光学系であり、プリ
ズム内に瞳を有することを特徴とする結像光学系であ
る。

【００１６】レンズのような屈折光学素子は、その境界
面に曲率を付けることにより始めてパワーを持たせるこ
とができる。そのため、レンズの境界面で光線が屈折す
る際に、屈折光学素子の色分散特性による色収差の発生
が避けられない。その結果、色収差を補正する目的で別
の屈折光学素子が付加されるのが一般的である。

【００１７】一方、ミラーやプリズム等のような反射光
学素子は、その反射面にパワーを持たせても原理的に色
収差の発生はなく、色収差を補正する目的だけのために
別の光学素子を付加する必要はない。そのため、反射光
学素子を用いた光学系は、屈折光学素子を用いた光学系
に比べて、色収差補正の観点から光学素子の構成枚数の
削減が可能である。

【００１８】同時に、反射光学素子を用いた反射光学系
は、光路を折り畳むことになるために、屈折光学系に比
べて光学系自身を小さくすることが可能である。

【００１９】また、反射面は屈折面に比して偏心誤差感
度が高いため、組み立て調整に高い精度を要求される。
しかし、反射光学素子の中でも、プリズムはそれぞれの
面の相対的な位置関係が固定されているので、プリズム
単体として偏心を制御すればよく、必要以上の組み立て
精度、調整工数が不要である。

【００２０】さらに、プリズムは、屈折面である入射面
と射出面、それと反射面を有しており、反射面しかもた
ないミラーに比べて、収差補正の自由度が大きい。特
に、反射面に所望のパワーの大部分を分担させ、屈折面
である入射面と射出面のパワーを小さくすることで、ミ
ラーに比べて収差補正の自由度を大きく保ったまま、レ
ンズ等のような屈折光学素子に比べて、色収差の発生を
非常に小さくすることが可能である。また、プリズム内
部は空気よりも屈折率の高い透明体で満たされているた
めに、空気に比べ光路長を長くとることができ、空気中
に配置されるレンズやミラー等よりは、光学系の薄型
化、小型化が可能である。

【００２１】また、結像光学系は、中心性能はもちろん
のこと周辺まで良好な結像性能を要求される。一般の共
軸光学系の場合、軸外光線の光線高の符号は絞りの前後
で反転するため、光学素子の絞りに対する対称性が崩れ
ることにより軸外収差は悪化する。そのため、絞りを挟
んで屈折面を配置することで絞りに対する対称性を十分
満足させ、軸外収差の補正を行っているのが一般的であ
る。

【００２２】本発明は、以上の理由から、プリズム内に
絞りを配置し、かつ、中間像を形成しない結像系にて形
成されている基本構成としたもので、さらに、像側に略
テレセントリックな結像光学系とすることが望ましい。

【００２３】次に、像側に略テレセントリックという構
成に関して詳述する。前述したように、反射面は屈折面
に比べて偏心誤差感度が高いために、その影響をできる
だけ受け難い光学系の構成が望まれる。一般の共軸光学
系の場合、像側に略テレセントリックな構成は軸外主光
線が光軸と略平行となるために、デフォーカスさせても
像面上で軸外光線の位置は保たれるという性質を有す
る。そこで、本発明の結像光学系にもその性質を反映さ
せ、特に、偏心感度の比較的高い反射面を用いた光学系
のフォーカシングによる性能劣化を防ぐために、軸外光
線の位置精度が良好に保たれる像側に略テレセントリッ
クという構成をとることが望ましい。

【００２４】このような構成をとることにより、特にＣ
ＣＤ等の撮像素子を用いた撮像光学系にも最適である。
また、この構成をとることにより、ＣＯＳ４乗則の影響
が小さくなり、シェーディングを小さくすることも可能
である。

【００２５】以上説明したように、本発明の基本構成を
とることで、屈折光学系に比べ光学素子の構成枚数が少
なく、中心から周辺まで性能の良好な、小型の結像光学
系を得ることが可能である。

【００２６】ところで、本発明のプリズムは、その像側
の反射面と透過面の構成を、プリズム前半部分に配置さ
れた物体から光束をプリズム内に入射させる作用を有す
る第１の透過面通過後の光束（他の反射面が配置されて
いる場合には、その反射面で反射後の光束）をプリズム
内で反射するＣ面と、そのＣ面で反射した光束をプリズ
ム内で反射するＢ面と、光束をプリズム外に射出するＡ
面とを有するように構成されており、Ｃ面とＢ面の少な
くとも一方の面が光束にパワーを与える曲面形状を有
し、その曲面形状が偏心によって発生する収差を補正す
る回転非対称な面形状を有しているものである。

【００２７】また、本発明のプリズムのＡ、Ｂ、Ｃ面以
外の物体側（以後、プリズム物体側部分と呼ぶ。また、
Ａ、Ｂ、Ｃ面部分をプリズム像側部分と呼ぶ。）には、
少なくとも１面プリズム内で光束を反射する反射面を有
し、その反射面が光束にパワーを与え、かつ、偏心によ
って発生する収差を補正する回転非対称な面形状を有す
るものである。

【００２８】ここで、物点中心を通り、絞り中心を通過
して像面中心に到達する光線を軸上主光線としたとき、
プリズム物体側部分の少なくとも１つの反射面が軸上主
光線に対して偏心していないと、軸上主光線の入射光線
と反射光線が同一の光路をとることとなり、軸上主光線
が光学系中で遮断されてしまう。その結果、中心部が遮
光された光束のみで像を形成することになり、中心が暗
くなったり、中心では全く像を結ばなくなったりしてし
まう。

【００２９】また、パワーを付けた反射面を軸上主光線
に対し偏心させることも当然可能である。また、パワー
を付けた反射面を軸上主光線に対して偏心させた場合、
本発明で用いられるプリズムを構成する面の中、少なく
とも１つの面は回転非対称な面であることが望ましい。
その中でも、プリズム像側部分においては、特に、反射
面であるＣ面とＢ面の少なくとも一方の面を回転非対称
な面にすることが収差補正上は好ましい。また、プリズ
ム物体側部分においては、反射面を回転非対称な面にす
ることが収差補正上は好ましい。

【００３０】その理由を以下に詳述する。まず、用いる
座標系、回転非対称な面について説明する。軸上主光線
が、光学系の第１面に交差するまでの直線によって定義
される光軸をＺ軸とし、そのＺ軸と直交し、かつ、撮像
光学系を構成する各面の偏心面内の軸をＹ軸と定義し、
前記光軸と直交し、かつ、前記Ｙ軸と直交する軸をＸ軸
とする。光線の追跡方向は、物体から像面に向かう順光
線追跡で説明する。

【００３１】一般に、球面レンズでのみ構成された球面
レンズ系では、球面により発生する球面収差と、コマ収
差、像面湾曲等の収差をいくつかの面でお互いに補正し
あい、全体として収差を少なくする構成になっている。

【００３２】一方、少ない面数で収差を良好に補正する
ためには、回転対称非球面等が用いられる。これは、球
面で発生する各種収差自体を少なくするためである。し
かし、偏心した光学系においては、偏心により発生する
回転非対称な収差を回転対称光学系で補正することは不
可能である。この偏心により発生する回転非対称な収差
は、歪曲収差、像面湾曲、さらに、軸上でも発生する非
点収差、コマ収差がある。

【００３３】まず、回転非対称な像面湾曲について説明
する。例えば、無限遠の物点から偏心した凹面鏡に入射
した光線は、凹面鏡に当たって反射結像されるが、光線
が凹面鏡に当たって以降、像面までの後側焦点距離は、
像界側が空気の場合、光線が当たった部分の曲率半径の
半分になる。すると、図１７に示すように、軸上主光線
に対して傾いた像面を形成する。このように、回転非対
称な像面湾曲を補正するには回転対称な光学系では不可
能である。

【００３４】この傾いた像面湾曲をその発生源である凹
面鏡Ｍ自身で補正するには、凹面鏡Ｍを回転非対称な面
で構成し、この例ではＹ軸正の方向に対して曲率を強く
（屈折力を強く）し、Ｙ軸負の方向に対して曲率を弱く
（屈折力を弱く）すれば、補正することができる。ま
た、上記構成と同様な効果を持つ回転非対称な面を、凹
面鏡Ｍとは別に光学系中に配置することにより、少ない
構成枚数でフラットの像面を得ることが可能となる。ま
た、回転非対称な面は、その面内及び面外共に回転対称
軸を有しない回転非対称面形状の面とすることが、自由
度が増え収差補正上は好ましい。

【００３５】次に、回転非対称な非点収差について説明
する。上記説明と同様に、偏心して配置された凹面鏡Ｍ
では、軸上光線に対しても図１８に示すような非点収差
が発生する。この非点収差を補正するためには、上記説
明と同様に、回転非対称面のＸ軸方向の曲率とＹ軸方向
の曲率を適切に変えることによって可能となる。

【００３６】さらに、回転非対称なコマ収差について説
明する。上記説明と同様に、偏心して配置された凹面鏡
Ｍでは、軸上光線に対しても図１９に示すようなコマ収
差が発生する。このコマ収差を補正するためには、回転
非対称面のＸ軸の原点から離れるに従って面の傾きを変
えると共に、Ｙ軸の正負によって面の傾きを適切に変え
ることによって可能となる。

【００３７】また、本発明の結像光学系では、前述の反
射作用を有する少なくとも１つの面が軸上主光線に対し
偏心し、回転非対称な面形状でパワーを有する構成も可
能である。このような構成をとれば、その反射面にパワ
ーを持たせることで発生する偏心収差をその面自体で補
正することが可能となり、プリズムの屈折面のパワーを
緩めることで、色収差の発生自体を小さくすることがで
きる。

【００３８】また、本発明で用いる上記の回転非対称面
は、対称面を１面のみ有する面対称自由曲面であること
が好ましい。ここで、本発明で使用する自由曲面とは、
以下の式（ａ）で定義されるものである。なお、その定
義式のＺ軸が自由曲面の軸となる。

【００３９】ここで、（ａ）式の第１項は球面項、第２項は自由曲面
項である。

【００４０】球面項中、ｃ：頂点の曲率ｋ：コーニック定数（円錐定数）ｒ＝√（Ｘ²＋Ｙ²）である。

【００４１】自由曲面項は、ただし、Ｃ_j（ｊは２以上の整数）は係数である。

【００４２】上記自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、
Ｙ−Ｚ面共に対称面を持つことはないが、本発明ではＸ
の奇数次項を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ面と平
行な対称面が１つだけ存在する自由曲面となる。例え
ば、上記定義式（ａ）においては、Ｃ₂、Ｃ₅、Ｃ₇、
Ｃ₉、Ｃ₁₂、Ｃ₁₄、Ｃ₁₆、Ｃ₁₈、Ｃ₂₀、Ｃ₂₃、Ｃ₂₅、Ｃ
₂₇、Ｃ₂₉、Ｃ₃₁、Ｃ₃₃、Ｃ₃₅・・・の各項の係数を０に
することによって可能である。

【００４３】また、Ｙの奇数次項を全て０にすることに
よって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在する自
由曲面となる。例えば、上記定義式においては、Ｃ₃、
Ｃ₅、C₈、Ｃ₁₀、Ｃ₁₂、Ｃ₁₄、Ｃ₁₇、Ｃ₁₉、Ｃ₂₁、
Ｃ₂₃、Ｃ₂₅、Ｃ₂₇、Ｃ₃₀、Ｃ₃₂、Ｃ₃₄、Ｃ₃₆・・・の各
項の係数を０にすることによって可能である。

【００４４】また上記対称面の方向の何れか一方を対称
面とし、それに対応する方向の偏心、例えば、Ｙ−Ｚ面
と平行な対称面に対して光学系の偏心方向はＹ軸方向
に、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面に対しては光学系の偏心方
向はＸ軸方向にすることで、偏心により発生する回転非
対称な収差を効果的に補正しながら同時に製作性をも向
上させることが可能となる。

【００４５】また、上記定義式（ａ）は、前述のように
１つの例として示したものであり、本発明は、対称面を
１面のみ有する回転非対称面を用いることで偏心により
発生する回転非対称な収差を補正し、同時に製作性も向
上させるということが特徴であり、他のいかなる定義式
に対しても同じ効果が得られることは言うまでもない。

【００４６】また、本発明において、プリズム物体側部
分とプリズム像側部分を異なる材質で構成してそれらを
接合しても、また、微小間隔を隔てて隣接して配置して
も本発明の効果は十分に得られる。

【００４７】ところで、プリズム光学系の像側に配置さ
れた反射面Ｂ面と透過面Ａ面をプリズム媒質を挟んで対
向する位置に配置すると共に、プリズム物体側部分から
の光束を反射するＣ面をＢ面とＡ面の間に配置し、Ｂ面
とＡ面とを結ぶ光路がプリズム物体側部分とＣ面とを結
ぶ光路と交差するように構成することが望ましい。

【００４８】このような形状のプリズムは、収差補正の
自由度が高くなり、収差の発生が少ない。さらに、プリ
ズム像側部分の２つの反射面の配置の対称性が高いの
で、この２つの反射面で発生する収差が２つの反射面相
互で補正し合い、収差発生が少ない。また、光路がプリ
ズム像側部分内で交差する構成のために、単に光路を折
り返す構造のプリズムに比較して光路長を長く取ること
が可能で、光路長の長さの割にプリズムを小型化するこ
とができる。さらに好ましくは、プリズム像側部分の２
つの反射面が異なる符号のパワーを持つことにより、収
差の相互の補正効果を大きくすることが可能となり、高
い解像力を得ることが可能となる。

【００４９】また、プリズム像側部分として、上記のよ
うに光路が交差するプリズムを用いることにより、プリ
ズム像側部分を小型に構成することが可能となる。これ
は、同じ光路長をとる場合に、同じ２回反射タイプであ
ってプリズム内でＺ字型光路をとるプリズムよりスペー
スの利用効率が良いからである。Ｚ字型光路をとるプリ
ズムではプリズム内の光線は必ず別の領域を通過して進
んで行くが、プリズム内で光路が交差するプリズムで
は、同じ領域を２回通過することになり、プリズムを小
型にすることが可能であるからである。

【００５０】また、プリズム像側部分のＣ面とＢ面の両
方を、光束にパワーを与えかつ偏心によって発生する収
差を補正する回転非対称な面形状を有するように構成す
ることができる。

【００５１】また、プリズム像側部分のＣ面とＢ面の少
なくとも一方の回転非対称な面形状を、唯一の対称面を
１面のみ有した面対称自由曲面形状にて構成することが
できる。

【００５２】プリズム像側部分のＣ面とＢ面の両方を回
転非対称な面形状にする場合に、それらの両方の回転非
対称な面形状を、唯一の対称面を１面のみ有した面対称
自由曲面形状にて構成することができる。

【００５３】そして、その場合に、Ｃ面の面対称自由曲
面の唯一の対称面と、Ｂ面の面対称自由曲面の唯一の対
称面とが、同一面内に形成されるようにプリズム像側部
分を構成することができる。

【００５４】また、プリズム像側部分のＡ面を、光束に
パワーを与え、かつ、偏心によって発生する収差を補正
する回転非対称な面形状を有するように構成することも
できる。偏心により発生する収差を補正するために、屈
折面にこのような面形状をとることは有効である。

【００５５】さらに、プリズム像側部分のＡ面の回転非
対称な面形状が、唯一の対称面を１面のみ有した面対称
自由曲面形状にて構成することができる。

【００５６】また、プリズム物体側部分内に配置された
回転非対称な面形状が、唯一の対称面を１面のみ有した
面対称自由曲面形状にて構成することができる。

【００５７】さらに、プリズム物体側部分とプリズム像
側部分とが、少なくとも１面ずつ、唯一の対称面が同一
面上に配置されるように構成した面対称自由曲面を備え
ている構成にすることができる。

【００５８】また、プリズム物体側部分を負の屈折力を
持つ反射面にすることによって、広い撮像画角を得るこ
とが可能となる。これは、負のパワーにより広い画角の
光線を収束させ、プリズム像面側に配置される反射面に
光線を入射するときに光束を収斂させることが可能とな
るからであり、焦点距離の比較的短い光学系を構成する
場合に収差補正上好ましい構成である。

【００５９】また、本発明において、プリズム物体側部
分とプリズム像側部分の間に瞳を配置し、その瞳と像面
との間にプリズム像側部分を配置して構成することが、
対称性を高めて軸外収差も良好に補正する上で有効であ
る。その場合には、その瞳上に絞りを配置することがで
きる（特に、プリズム物体側部分とプリズム像側部分接
合する場合、あるいは、微小間隔を隔てて隣接配置する
場合）。

【００６０】また、本発明において、Ａ、Ｂ、Ｃ面以外
の物体側部分は、光束にパワーを与える曲面形状の反射
面を２面以上有するように構成することができる。

【００６１】その場合に、Ａ、Ｂ、Ｃ面以外の物体側部
分が、反射面と透過面とを兼用した入射面と、反射面と
の２つの光学作用面から構成されているもの、言い換え
れば、第２反射面と第１透過面を共有するタイプとする
と、入射光線を第１反射面では少ない屈曲角で第２反射
面へと反射し、第２反射面で大きく屈曲させるために、
プリズムの入射光線方向の厚さを薄くすることが可能で
ある。

【００６２】プリズム物体側部分をこのような構成にす
る場合、さらに好ましくは、第１反射面を負のパワー
（局所的には正のパワーが存在していてもよい）にする
ことが好ましい。これによりプリズム像側部分の正パワ
ーを持つと面との光路に沿った光学的光路長を長く取る
ことが可能となり、それぞれの正と負のパワーを弱く構
成することが可能となり、それぞれの面での収差発生を
少なくすることが可能となり、最も効果的に収差性能の
維持と広画角化が実現できる。

【００６３】さらに好ましくは、プリズム物体側部分の
像側に絞りを配置することにより、第１反射面が負のパ
ワーを持つ場合、第１反射面を球面に近似した場合に、
第１反射面の曲率中心と絞り位置が略同一場所なり、コ
マ収差の発生を原理的になくすることが可能となる。

【００６４】また、本発明において、Ａ、Ｂ、Ｃ面以外
の物体側部分としては、プリズム内に光束を入射させる
透過作用を有する入射面と、光束にパワーを与える２つ
の反射面とからなるものとすることができる。

【００６５】その場合に特に、プリズム物体側部分の２
つの反射面が媒質を挟んで対向配置され、入射面とその
２つの反射面で形成される光路がＺ字型光路となるよう
に構成することが望ましい。

【００６６】このような形状のプリズムにおいては、収
差補正の自由度が高くなり、収差の発生が少ない。さら
に、２つの反射面の相対的偏心が少ないので、この２つ
の反射面で発生する収差が２つの反射面相互で補正し合
い、収差発生が少ない。さらに好ましくは、２つの反射
面が異なる符号のパワーを持つことにより、収差の相互
の補正効果を大きくすることが可能となり、高い解像力
を得ることが可能となる。

【００６７】さらに好ましくは、第１反射面を負のパワ
ーにすることが好ましい。これにより、プリズム像側部
分の正のパワーを持つ面との光路に沿った光学的光路長
を長く取ることが可能となり、それぞれの正と負のパワ
ーを弱く構成することが可能となり、それぞれの面での
収差発生を少なくすることが可能となる。さらに好まし
くは、プリズム物体側部分の像側に絞りを配置すること
により、第１反射面が負のパワーを持つ場合に、第１反
射面を球面に近似した場合に、第１反射面の曲率中心と
絞り位置が略同一場所となり、コマ収差の発生を原理的
になくすことが可能となる。

【００６８】また、本発明において、Ａ、Ｂ、Ｃ面以外
の物体側部分としては、反射面と透過面とを兼用した入
射面と、２つの反射面との３つの光学作用面からなるも
のとすることができる。

【００６９】第１透過面と第２反射面を共有するこのプ
リズムタイプは、入射光線を第１反射面では少ない屈曲
角で第２反射面へと反射し、第２反射面で大きく屈曲さ
せ、第３反射面で少ない屈曲角で屈曲させるために、プ
リズムの入射光線方向の厚さを薄くすることが可能であ
り、また、プリズム物体側部分とプリズム像側部分の間
に絞りを配置する場合に、絞り位置から通常強い負の屈
折力を持つ第１反射面までの光路長をプリズム内で長く
とることが可能となり、光学系を薄型に構成することが
可能となる。また、プリズム物体側部分とプリズム像側
部分の間の距離を短くできる。

【００７０】また、プリズム物体側部分を負の屈折力を
持つようにすることによって、広い撮像画角を得ること
が可能となる。これは、負のパワーにより広い画角の光
線を集束させ、プリズム像側部分で構成される第２群に
光線を入射するときに光束を収斂させることが可能とな
るからであり、焦点距離の比較的短い光学系を構成する
場合に収差補正上好ましい構成である。

【００７１】このような構成のプリズム物体側部分を用
いる場合、さらに好ましくは、その第２反射面がプリズ
ム内での反射を全反射作用により達成することによって
透過作用と反射作用とを兼用するように構成されている
ことが望ましい。

【００７２】また、プリズム物体側部分の第１反射面
が、プリズム内で反射される光束に対して全体として負
のパワー（局所的には正のパワーが存在していてもよ
い）を与えるような反射面形状を備えていることが好ま
しい。

【００７３】この構成により、プリズム像側部分の正パ
ワーを持つと面との光路に沿った光学的光路長を長く取
ることが可能となり、それぞれの正と負のパワーを弱く
構成することが可能となり、それぞれの面での収差発生
を少なくすることが可能となり、最も効果的に収差性能
の維持と広画角化が実現できる。

【００７４】また、本発明のプリズムの全反射面以外の
反射面は、アルミニウム又は銀等の金属薄膜を表面に形
成した反射面、又は、誘電体多層膜の形成された反射面
で構成することが好ましい。金属薄膜で反射作用を有す
る場合は、手軽に高反射率を得ることが可能となる。ま
た、誘電体反射膜の場合は、波長選択性や吸収の少ない
反射膜を形成する場合に有利となる。これにより、プリ
ズムの製作精度が緩和された低コストな小型の結像光学
系を得ることが可能である。

【００７５】また、本発明において、絞りより物体側に
発散作用のプリズム物体側部分を有し、像側に収斂作用
のプリズム像側部分を有し、像側に略テレセントリック
となっていることが望ましい。

【００７６】屈折光学素子を用いた結像光学系では、そ
の用途によってパワー配置が異なってくる。例えば画角
の狭い望遠系では、一般に、全系を正、負の望遠タイプ
として焦点距離に対して光学系の全長を小さくする構成
がとられている。また、画角の広い広角系では、全系を
負、正のレトロフォーカスタイプとすることで、焦点距
離に対しバックフォーカスを大きくとるような構成が一
般的である。

【００７７】特に、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた結像光
学系の場合、結像光学系と撮像素子との間に、モアレ除
去や赤外線の影響を排除するための光学的ローパスフィ
ルターや赤外カットフィルターを配置する必要がある。
そのため、これら光学部材を配置するスペースを確保す
るために、結像光学系の構成としてはレトロフォーカス
タイプをとることが望ましい。

【００７８】また、レトロフォーカスタイプの結像光学
系は、特に軸外収差の補正が重要であり、これは絞り位
置に大きく依存する。前述したように、一般の共軸光学
系の場合、光学素子の絞りに対する対称性が崩れること
により軸外収差は悪化する。そのため、絞りを挟んで同
符号の光学素子を配置することで、絞りに対する対称性
を十分満足させ、軸外収差の補正を行っているのが一般
的である。負、正のレトロフォーカスタイプの場合、そ
のパワー配置がそもそも非対称な構成のため、絞り位置
によって軸外収差の性能が大きく変化する。

【００７９】そこで、物体側の発散作用のプリズム部分
と像側の収斂作用のプリズム部分の間に絞りを配置する
ことで、パワー配置の非対称性に起因する軸外収差の劣
化を最小限に抑えることを可能にするものである。絞り
を発散作用のプリズム物体側部分よりも物体側、あるい
は、像側の収斂作用のプリズム像側部分よりも像側に配
置すると、さらに絞りに対する非対称性が増し、その補
正が困難となる。

【００８０】また、この場合に、絞りより物体側に発散
作用のプリズム物体側部分を有し、像側に収斂作用のプ
リズム像側部分を有し、プリズムのみからなるものとす
ることができる。

【００８１】そして、本発明の結像光学系においては、
全系を通して結像面は１つである結像光学系である。前
述したように反射面の偏心誤差感度は屈折面に比べて大
きく、プリズムのように１ブロックで構成された反射光
学部材は各面の面精度誤差、偏心誤差が積算されて転送
されるため、反射面数は少ない程製作精度は緩和され
る。したがって、必要以上に反射の回数を増やすことは
望ましくなく、例えば中間像を形成しその像をリレーし
て行く結像光学系では、必要以上に反射の回数が増え、
各面の製造誤差が厳しくなり、コストアップにつながっ
てしまう。

【００８２】さて、ここで偏心光学系及び光学面のパワ
ーを定義する。図２０に示すように、偏心光学系Ｓの偏
心方向をＹ軸方向に取った場合に、偏心光学系Ｓの軸上
主光線と平行なＹ−Ｚ面内の微小な高さｄの光線を物体
側から入射し、偏心光学系Ｓから射出したその光線と軸
上主光線のＹ−Ｚ面に投影したときのなす角をδｙと
し、δｙ／ｄをＹ方向の偏心光学系ＳのパワーＰｙ、偏
心光学系の軸上主光線と平行でＹ−Ｚ面と直交するＸ方
向の微小な高さｄの光線を物体側から入射し、偏心光学
系Ｓから射出したその光線と軸上主光線のＹ−Ｚ面に直
交する面であって軸上主光線を含む面に投影したときの
なす角をδｘとし、δｘ／ｄをＸ方向の偏心光学系Ｓの
パワーＰｘとする。同様に偏心光学系Ｓを構成する偏心
光学面ｎのＹ方向のパワーＰｙｎ、Ｘ方向のパワーＰｘ
ｎが定義される。

【００８３】さらに、これらのパワーの逆数がそれぞれ
偏心光学系のＹ方向の焦点距離Ｆｙ、偏心光学系のＸ方
向の焦点距離Ｆｘ、偏心光学面ｎのＹ方向の焦点距離Ｆ
ｙｎ、Ｘ方向の焦点距離Ｆｘｎと定義される。

【００８４】まず、反射作用を有するＢ面のＸ方向、Ｙ
方向のパワーをそれぞれＰｘｂ，Ｐｙｂとし、プリズム
全体のＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，Ｐｙと
するとき、０＜Ｐｘｂ／Ｐｘ＜２・・・（１）なる条件を満足することが好ましい、この条件は、プリ
ズムの像側部分の反射作用を有するＢ面のパワーを限定
するものであり、Ｂ面に光学系全体の中で比較的大きな
パワーを持つことが必要になる。Ｂ面はまた光線の偏心
量が比較的小さいために、強いパワーを持っても偏心収
差の発生が少ない特徴を持っている。

【００８５】上記条件式の下限の０を越えると、Ｂ面が
パワーを持たなくなることになり、他の面が強いパワー
を持ちその面で発生する偏心収差が大きくなってしま
う。また、上限の２を越えると、Ｂ面のパワーが余りに
強くなりすぎ、Ｂ面で発生する偏心収差が大きくなって
しまう。

【００８６】さらに好ましくは、０＜Ｐｘｂ／Ｐｘ＜０．８・・・（１−１）なる条件を満足することが好ましい。

【００８７】さらに好ましくは、０．２＜Ｐｘｂ／Ｐｘ＜０．６・・・（１−２）なる条件を満足することが好ましい。

【００８８】次に、 −０．５＜Ｐｙｂ／Ｐｙ＜２・・・（２）なる条件を満足することが好ましい。この条件式の意味
は上記条件式（１）と同様であり、説明は省く。

【００８９】さらに好ましくは、０＜Ｐｙｂ／Ｐｙ＜１・・・（２−１）なる条件を満足することが好ましい。

【００９０】さらに好ましくは、０＜Ｐｙｂ／Ｐｙ＜０．６・・・（２−２）なる条件を満足することが好ましい。

【００９１】次に、反射作用を有するＣ面のＸ方向、Ｙ
方向のパワーをそれぞれＰｘｃ，Ｐｙｃとし、プリズム
全体のＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，Ｐｙと
するとき、０＜Ｐｘｃ／Ｐｘ＜２・・・（３）なる条件を満足することが好ましい、この条件は、プリ
ズムの像側部分の反射作用を有するＣ面のパワーを限定
するものであり、Ｃ面に光学系全体の中で比較的大きな
パワーを持つことが必要になる。Ｃ面はまた光線の偏心
量が比較的小さいために、強いパワーを持っても偏心収
差の発生が少ない特徴を持っている。

【００９２】上記条件式の下限の０を越えると、Ｃ面が
パワーを持たなくなることになり、他の面が強いパワー
を持ちその面で発生する偏心収差が大きくなってしま
う。また、上限の２を越えると、Ｃ面のパワーが余りに
強くなりすぎ、Ｃ面で発生する偏心収差が大きくなって
しまう。

【００９３】さらに好ましくは、０＜Ｐｘｃ／Ｐｘ＜１・・・（３−１）なる条件を満足することが好ましい。

【００９４】さらに好ましくは、０．２＜Ｐｘｃ／Ｐｘ＜０．６・・・（３−２）なる条件を満足することが好ましい。

【００９５】次に、０＜Ｐｙｃ／Ｐｙ＜２・・・（４）なる条件を満足することが好ましい。この条件式の意味
は上記条件式（３）と同様であり、説明は省く。

【００９６】さらに好ましくは、０＜Ｐｙｃ／Ｐｙ＜１・・・（４−１）なる条件を満足することが好ましい。

【００９７】さらに好ましくは、０＜Ｐｙｃ／Ｐｙ＜０．４・・・（４−２）なる条件を満足することが好ましい。

【００９８】次に、Ｂ面とＣ面での、軸上主光線の入射
角をそれぞれαｂ、αｃとするとき、５°＜αｂ＜４５° ・・・（５）なる条件を満足することが好ましい。

【００９９】この条件は上記Ｂ面のパワーと関係し、本
発明では、Ｃ面とＢ面が隣り合って配置されかつ光路を
交差させるための条件である。下限の５°を越えると、
交差させる光路長が長くなってしまい、光学系を小型に
構成することが不可能になる。また、上限の４５°を越
えると、光路を交差させる構成がとれなくなる。

【０１００】さらに好ましくは、１０°＜αｂ＜４０° ・・・（５−１）なる条件を満足することが好ましい。特に上限の４０°
を越えると、Ｂ面の偏心量が大きくなりすぎ、Ｂ面で偏
心収差が大きく発生しすぎてしまい、他の面で補正する
ことができなくなる。

【０１０１】さらに好ましくは、２０°＜αｂ＜３０° ・・・（５−２）なる条件を満足することが好ましい。

【０１０２】次に、５°＜αｃ＜４５° ・・・（６）なる条件を満足することが好ましい。

【０１０３】この条件は上記Ｃ面のパワーと関係し、本
発明では、Ｃ面とＢ面が隣り合って配置されかつ光路を
交差させるための条件である。下限の５°を越えると、
交差させる光路長が長くなってしまい、光学系を小型に
構成することが不可能になる。また、上限の４５°を越
えると、光路を交差させる構成がとれなくなる。

【０１０４】さらに好ましくは、１０°＜αｃ＜４０° ・・・（６−１）なる条件を満足することが好ましい。特に上限の４０°
を越えると、Ｃ面の偏心量が大きくなりすぎ、Ｃ面で偏
心収差が大きく発生しすぎてしまい、他の面で補正する
ことができなくなる。

【０１０５】さらに好ましくは、２０°＜αｃ＜３０° ・・・（６−２）なる条件を満足することが好ましい。

【０１０６】次に、上記αｂとαｃの比αｃ／αｂをα
ｂｃとするとき、０．２＜αｂｃ＜３・・・（７）なる条件を満足することが好ましい。

【０１０７】この条件はプリズム後側の交差光路を形成
する部分の条件であるり、Ｂ面とＣ面がバランス良く偏
心していることが重要である。この条件の下限の０．２
を越えると、Ｂ面の入射角がＣ面に比較して大きくなり
すぎ、Ｂ面で発生する偏心収差が発生しすぎてしまう。
一方、上限の３をこえると、今度はＣ面の入射角が大き
くなりすぎ、Ｃ面で発生する偏心収差が大きくなりすぎ
てしまう。

【０１０８】さらに好ましくは、０．４＜αｂｃ＜２・・・（７−１）なる条件を満足することが好ましい。

【０１０９】さらに好ましくは、０．６＜αｂｃ＜１．２・・・（７−２）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１０】次に、プリズム物体側部分に少なくとも２
つの反射面を備えている場合に、第１反射面のＸ方向、
Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ１，Ｐｙ１とし、プリズ
ム全体のＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，Ｐｙ
とするとき、 −５＜Ｐｘ１／Ｐｘ＜０・・・（８）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１１】この条件の下限の−５を越えると、第１反
射面の負のパワーが強くなりすぎ、この面で発生する偏
心収差、特に偏心による像歪みが大きく発生し、他の面
で補正することが難しくなる。また、上限の０を越える
と、レトロフォーカスタイプにならなくなり、広い観察
画角を確保することが難しくなる。

【０１１２】さらに好ましくは、特に水平半画角を１５
°以上確保する場合は、 −２＜Ｐｘ１／Ｐｘ＜−０．３・・・（８−１）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１３】次に、 −４＜Ｐｙ１／Ｐｙ＜０・・・（９）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１４】この条件の下限の−４を越えると、第１反
射面の負のパワーが強くなりすぎ、この面で発生する偏
心収差、特に偏心による像歪みが大きく発生し、他の面
で補正することが難しくなる。また、上限の０を越える
と、レトロフォーカスタイプにならなくなり、広い観察
画角を確保することが難しくなる。

【０１１５】さらに好ましくは、特に水平半画角を１５
°以上確保する場合は、 −２＜Ｐｙ１／Ｐｙ＜−０．１・・・（９−１）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１６】また、第２反射面のＸ方向、Ｙ方向のパワ
ーをそれぞれＰｘ２，Ｐｙ２とし、プリズム全体のＸ方
向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，Ｐｙとするとき、 −２＜Ｐｘ２／Ｐｘ＜４・・・（１０）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１７】この条件は第２反射面の条件である。第２
反射面は光線を大きな角度で反射し、像面に導くための
反射面であり、光線の入射角が大きくなる。この条件の
下限の−２を越えても、上限の４を越えても、この面が
パワーを持ちすぎ、この面で発生する偏心収差が大きく
なりすぎてしまい、他の面で補正することができなくな
る。この面で発生する偏心収差は、この面が比較的絞り
位置に近いために、偏心のコマ収差が特に大きく発生
し、他の面で補正することが難しくなる。

【０１１８】さらに好ましくは、 −１＜Ｐｘ２／Ｐｘ＜２・・・（１０−１）なる条件を満足することが好ましい。

【０１１９】さらに好ましくは、０＜Ｐｘ２／Ｐｘ＜１・・・（１０−２）なる条件を満足することが好ましい。

【０１２０】次に、 −２＜Ｐｙ２／Ｐｙ＜２・・・（１１）なる条件を満足することが好ましい。

【０１２１】この条件も第２反射面の条件である。第２
反射面は光線を大きな角度で反射し、像面に導くための
反射面であり、光線の入射角が大きくなる。この条件の
下限の−２を越えても、上限の２を越えても、この面が
パワーを持ちすぎ、この面で発生する偏心収差が大きく
なりすぎてしまい、他の面で補正することができなくな
る。この面で発生する偏心収差は、この面が比較的絞り
位置に近いために、偏心のコマ収差が特に大きく発生
し、他の面で補正することが難しくなる。

【０１２２】さらに好ましくは、 −１＜Ｐｙ２／Ｐｙ＜０．８・・・（１１−１）なる条件を満足することが好ましい。

【０１２３】さらに好ましくは、 −０．５＜Ｐｙ２／Ｐｙ＜０．５・・・（１１−２）なる条件を満足することが好ましい。

【０１２４】なお、本発明の結像光学系において、結像
光学系のフォーカシングは、全体繰り出しやプリズムを
移動することにより可能なのは言うまでもないが、最も
像側の面から射出した軸上主光線の方向に結像面を移動
させることによりフォーカシングすることが可能であ
る。これにより、結像光学系が偏心することで物体から
の軸上主光線の入射方向と最も像側の面から射出する軸
上主光線の方向とが一致していなくても、フォーカシン
グによる軸上主光線の入射側のずれを防ぐことができ
る。また、平行平面板を複数の楔状のプリズムに分割
し、それをＺ軸と垂直方向に移動させることでフォーカ
シングすることも可能である。この場合も、結像光学系
の偏心にはよらずフォーカシングが可能である。

【０１２５】また、本発明において、プリズム物体側部
分とプリズム像側部分の材質を異なるもので構成するこ
とにより温度補償をすることができる。特に、プリズム
の材質にプラスチックを用いた場合に問題になる、温度
変化による焦点ずれを防ぐためには、それらのプリズム
部分に異符号のパワーを持たせることでそれが可能とな
る。

【０１２６】また、本発明において、２つのプリズム部
分を接合して構成する場合に、光学作用を有さない面に
それぞれの相対的位置決め部を設けていることが望まし
い。特に、本発明のような反射面にパワーを持たせたプ
リズム部分を２個接合する場合、その相対的な位置精度
のずれが性能劣化の原因となる。そこで、本発明では、
プリズムの光学作用を有さない面に相対的位置決め部を
設けることで、位置精度の確保を行い、所望の性能を確
保することが可能となる。特に、その位置決め部を用
い、連結部材により２個のプリズムを一体化すれば、組
み立て調整が不要となり、さらに、コストダウンが図ら
れる。

【０１２７】また、本発明の結像光学系の入射面より物
体側にミラー等の反射光学部材を用いて、本発明の結像
光学系の偏心方向とは異なった向きに光路を折り畳むこ
とも可能である。これにより、さらに結像光学系のレイ
アウトの自由度が増え、結像光学装置全体の小型化が図
られる。

【０１２８】また、本発明において、結像光学系をプリ
ズムのみから構成することも可能である。これにより部
品点数が減り、コストダウンが図られる。さらに、絞り
の前後で２個のプリズムを一体化し、１つのプリズムと
することも当然可能である。これにより、さらなるコス
トダウンが可能である。

【０１２９】また、本発明において、プリズム以外に、
その物体側あるいは像側の何れかあるいは両側に他のレ
ンズ（正レンズ、負レンズ）を構成要素として含んでい
てもよい。

【０１３０】また、本発明の結像光学系は、明るい単焦
点レンズであることが可能である。また、プリズムの物
体側、あるいは、像側に単数あるいは複数の屈折光学系
を組み合わせてズームレンズ（変倍結像光学系）とする
こともできる。

【０１３１】また、本発明において、結像光学系の屈折
面、反射面を球面あるいは回転対称非球面で構成するこ
とも当然可能である。

【０１３２】なお、本発明の以上の結像光学系を撮像装
置の撮像部に配置する場合、あるいは、その撮影装置が
カメラ機構を備えいる場合に、プリズム部材を光学作用
を持つ光学素子の中で最も物体側に配置し、そのプリズ
ム部材の入射面を光軸に対して偏心して配置し、そのプ
リズム部材よりも物体側に光軸に対して垂直に配置した
カバー部材を配置する構成にすることができ、また、プ
リズム部材が物体側に光軸に対して偏心配置された入射
面を備えるように構成し、その入射面と空気間隔を挟ん
で光軸と同軸上に配置されたパワーを有するカバーレン
ズをその入射面よりも物体側に配置する構成にすること
ができる。

【０１３３】このように、プリズム部材が最も物体側に
配置され、偏心入射面が撮影装置前面に備えられると、
被写体からは斜めに傾いた入射面が見えるため、被写体
からずれた位置を中心に撮影しているかのような違和感
を与えてしまうことになる。そこで、光軸に垂直なカバ
ー部材又はカバーレンズを配置して、一般の撮影装置と
同様、撮影する被写体に違和感を感じない撮影ができ
る。

【０１３４】以上のような本発明の何れかの結像光学系
をファインダー対物光学系として配置し、さらに、その
ファインダー対物光学系によって形成された物体像を正
立正像させる像正立光学系と、接眼光学系とからファイ
ンダー光学系を構成することができる。

【０１３５】また、そのファインダー光学系と、それと
併設された撮影用対物光学系とを備えてカメラ装置を構
成することができる。

【０１３６】また、以上のような本発明の何れかの結像
光学系と、その結像光学系によって形成される像面上に
配置された撮像素子とを備えて撮像光学系を構成するこ
とができる。

【０１３７】また、以上のような本発明の何れかの結像
光学系を撮影用対物光学系として配置し、その撮影用光
学系とは別の光路、又は、その撮影用対物光学系の光路
から分割された光路の何れかの中に配置されたファイン
ダー光学系を備えてカメラ装置を構成することができ
る。

【０１３８】また、以上のような本発明の何れかの結像
光学系と、その結像光学系によって形成される像面上に
配置された撮像素子と、その撮像素子で受光された像情
報を記録する記録媒体と、その記録媒体又は撮像素子か
らの像情報を受けて観察像を形成する画像表示素子とを
備えて電子カメラ装置を構成することができる。

【０１３９】また、以上のような本発明の何れかの結像
光学系と、その結像光学系によって形成される像を長軸
方向に沿って伝達する像伝達部材とを有する観察系と、
照明光源及びその照明光源からの照明光を前記長軸方向
に沿って伝達する照明光伝達部材を有する照明系とを備
えて内視鏡装置を構成することができる。

【０１４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の結像光学系の実施
例１〜１５について説明する。なお、各実施例の構成パ
ラメータは後に示す。各実施例において、図１に示すよ
うに、軸上主光線１を物体中心を出て、絞り２の中心を
通り、像面３中心に到る光線で定義する。そして、軸上
主光線１とプリズム１０の入射面（第１面）１１と絞り
（瞳）面２と射出面（Ａ面）Ａとの交点を通り、入射面
についてはその面に入射する軸上主光線１に垂直に、射
出面Ａについてはその面から射出する軸上主光線１に垂
直に、それぞれ仮想面をとる。各仮想面及び絞り面２の
交点を、その交点を通る光学面から次の絞り面２あるい
は仮想面（最後の仮想面について像面）までの間の偏心
光学面の原点として、入射面の交点について定められた
仮想面及び絞り面２の場合は、入射する軸上主光線１、
射出面の交点について定められた仮想面の場合は、射出
する軸上主光線１に沿う方向をＺ軸方向とし、軸上主光
線１とプリズム１０の入射面（第１面）１１との交点を
通る第１仮想面に関しては、軸上主光線１の進行方向に
沿った方向をＺ軸正方向とし、絞り面２と射出面に関す
る仮想面とについては、第１仮想面からその絞り面２あ
るいは仮想面に到る光路中の反射回数が偶数回の場合に
は軸上主光線１の進行方向に沿った方向をＺ軸正方向と
し、反射回数が奇数回の場合には軸上主光線１の進行方
向と反対方向をＺ軸正方向とし、このＺ軸と像面中心を
含む平面をＹ−Ｚ平面とし、原点を通りＹ−Ｚ平面に直
交し、紙面の手前から裏面側に向かう方向をＸ軸正方向
とし、Ｘ軸、Ｚ軸と右手直交座標系を構成する軸をＹ軸
とする。図１には、各仮想面と入射面１１の交点につい
て定められた第１仮想面に関する座標系とを図示してあ
る。図２以下については、これら仮想面と座標系の図示
は省く。

【０１４１】実施例１〜１５では、このＹ−Ｚ平面内で
各面の偏心を行っており、また、各回転非対称自由曲面
の唯一の対称面をＹ−Ｚ面としている。

【０１４２】偏心面については、対応する座標系の原点
から、その面の面頂位置の偏心量（Ｘ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ）と、その面の中心
軸（自由曲面については、前記（ａ）式のＺ軸）のＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれを中心とする傾き角（それぞれ
α，β，γ（°））とが与えられている。なお、その場
合、αとβの正はそれぞれの軸の正方向に対して反時計
回りを、γの正はＺ軸の正方向に対して時計回りを意味
する。

【０１４３】また、各実施例の光学系を構成する光学作
用面の中、特定の面（仮想面を含む。）とそれに続く面
が共軸光学系を構成する場合には、面間隔が与えられて
おり、その他、媒質の屈折率、アッベ数が慣用法に従っ
て与えられている。なお、面間隔の符号については、第
１仮想面からその基準の光学面（仮想面を含む。）に到
る光路中の反射回数が偶数回の場合には正の値、奇数回
の場合には負の値として示されているが、軸上主光線１
の進行方向に沿っての距離は、何れも正の値である。

【０１４４】また、本発明で用いられる自由曲面の面の
形状は前記（ａ）式により定義し、その定義式のＺ軸が
自由曲面の軸となる。

【０１４５】なお、データの記載されていない自由曲面
に関する項は０である。屈折率については、ｄ線（波長
５８７．５６ｎｍ）に対するものを表記してある。長さ
の単位はｍｍである。

【０１４６】また、自由曲面の他の定義式として、以下
の（ｂ）式で与えられるＺｅｒｎｉｋｅ多項式がある。
この面の形状は以下の式により定義する。その定義式の
Ｚ軸がＺｅｒｎｉｋｅ多項式の軸となる。回転非対称面
の定義は、Ｘ−Ｙ面に対するＺの軸の高さの極座標で定
義され、ＡはＸ−Ｙ面内のＺ軸からの距離、ＲはＺ軸回
りの方位角で、Ｚ軸から測った回転角で表せられる。

【０１４７】ｘ＝Ｒ×cos(A) ｙ＝Ｒ×sin(A) Ｚ＝Ｄ₂ ＋Ｄ₃Ｒcos(A)＋Ｄ₄Ｒsin(A) ＋Ｄ₅Ｒ² cos(2A)＋Ｄ₆（Ｒ²−１）＋Ｄ₇Ｒ² sin(2A) ＋Ｄ₈Ｒ³cos(3A) ＋Ｄ₉（３Ｒ³−２Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₁₀（３Ｒ³−２Ｒ）sin(A)＋Ｄ₁₁Ｒ³sin(3A) ＋Ｄ₁₂Ｒ⁴cos(4A)＋Ｄ₁₃（４Ｒ⁴−３Ｒ²）cos(2A) ＋Ｄ₁₄（６Ｒ⁴−６Ｒ²＋１）＋Ｄ₁₅（４Ｒ⁴−３Ｒ²）sin(2A) ＋Ｄ₁₆Ｒ⁴sin(4A) ＋Ｄ₁₇Ｒ⁵cos(5A) ＋Ｄ₁₈（５Ｒ⁵−４Ｒ³）cos(3A) ＋Ｄ₁₉（１０Ｒ⁵−１２Ｒ³＋３Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₂₀（１０Ｒ⁵−１２Ｒ³＋３Ｒ）sin(A) ＋Ｄ₂₁（５Ｒ⁵−４Ｒ³）sin(3A) ＋Ｄ₂₂Ｒ⁵sin(5A) ＋Ｄ₂₃Ｒ⁶cos(6A)＋Ｄ₂₄（６Ｒ⁶−５Ｒ⁴）cos(4A) ＋Ｄ₂₅（１５Ｒ⁶−２０Ｒ⁴＋６Ｒ²）cos(2A) ＋Ｄ₂₆（２０Ｒ⁶−３０Ｒ⁴＋１２Ｒ²−１）＋Ｄ₂₇（１５Ｒ⁶−２０Ｒ⁴＋６Ｒ²）sin(2A) ＋Ｄ₂₈（６Ｒ⁶−５Ｒ⁴）sin(4A) ＋Ｄ₂₉Ｒ⁶sin(6A)・・・・・・・・（ｂ）なお、Ｘ軸方向に対称な光学系として設計するには、Ｄ
₄，Ｄ₅，Ｄ₆、Ｄ₁₀０，Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₁₄，Ｄ
₂₀，Ｄ₂₁，Ｄ₂₂…を利用する。

【０１４８】その他の面の例として、次の定義式（ｃ）
があげられる。Ｚ＝ΣΣＣ_nmＸＹ例として、ｋ＝７（７次項）を考えると、展開したと
き、以下の式で表せる。Ｚ＝Ｃ₂ ＋Ｃ₃ｙ＋Ｃ₄｜ｘ｜＋Ｃ₅ｙ²＋Ｃ₆ｙ｜ｘ｜＋Ｃ₇ｘ² ＋Ｃ₈ｙ³＋Ｃ₉ｙ²｜ｘ｜＋Ｃ₁₀ｙｘ²＋Ｃ₁₁｜ｘ³｜＋Ｃ₁₂ｙ⁴＋Ｃ₁₃ｙ³｜ｘ｜＋Ｃ₁₄ｙ²ｘ²＋Ｃ₁₅ｙ｜ｘ³｜＋Ｃ₁₆ｘ⁴ ＋Ｃ₁₇ｙ⁵＋Ｃ₁₈ｙ⁴｜ｘ｜＋Ｃ₁₉ｙ³ｘ²＋Ｃ₂₀ｙ²｜ｘ³｜＋Ｃ₂₁ｙｘ⁴＋Ｃ₂₂｜ｘ⁵｜＋Ｃ₂₃ｙ⁶＋Ｃ₂₄ｙ⁵｜ｘ｜＋Ｃ₂₅ｙ⁴ｘ²＋Ｃ₂₆ｙ³｜ｘ³｜＋Ｃ₂₇ｙ²ｘ⁴＋Ｃ₂₈ｙ｜ｘ⁵｜＋Ｃ₂₉ｘ⁶ ＋Ｃ₃₀ｙ⁷＋Ｃ₃₁ｙ⁶｜ｘ｜＋Ｃ₃₂ｙ⁵ｘ²＋Ｃ₃₃ｙ⁴｜ｘ³｜＋Ｃ₃₄ｙ³ｘ⁴＋Ｃ₃₅ｙ²｜ｘ⁵｜＋Ｃ₃₆ｙｘ⁶＋Ｃ₃₇｜ｘ⁷｜・・・（ｃ）なお、本発明の実施例では、前記（ａ）式を用いた自由
曲面で面形状が表現されているが、上記（ｂ）式、
（ｃ）式を用いても同様の作用効果を得られるのは言う
までもない。

【０１４９】実施例１〜１５は何れも、撮影画角が、水
平半画角２６．３°、垂直半画角２０．３°、撮像素子
の大きさは３．２×２．４ｍｍであり、Ｆナンバー２．
８、焦点距離は約３．２７ｍｍに相当する。もちろん、
その他のサイズの場合でも適用できるのは言うまでのな
い。また、本発明は、本発明の結像光学系を用いた撮像
光学系のみならず、その光学系を組み込んだ撮像装置等
も含むものである。

【０１５０】実施例１、７実施例１の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面図を図１に示
す。実施例７の断面図も同様であるので、図示は省く。
これらの実施例の構成パラメータは後記するが、自由曲
面はＦＦＳで、仮想面はＨＲＰ（仮想基準面）で示して
あり、これ以外の実施例についても同様である。

【０１５１】実施例１、７は、物体側から光の通る順
に、プリズム１０の物体側部分、絞り２、プリズム１０
の像側部分、像面（結像面）３からなり、プリズム１０
の物体側部分は、第１面である入射面１１、第１反射面
１２、第１面１１が兼ねた第２反射面１３からなり、プ
リズム１０の像側部分は、第３反射面のＣ面Ｃ、第４反
射面のＢ面Ｂ、射出面のＡ面Ａからなっている。物体か
らの光線は、入射面１１、第１反射面１２、第２反射面
１３、絞り（瞳）２、Ｃ面Ｃ、Ｂ面Ｂ、Ａ面Ａの順に透
過あるいは反射して、像面３に結像する。プリズム１０
の物体側部分中では、入射面１１と第２反射面１３を透
過作用と反射作用を併せ持つ同一の光学作用面としてお
り、また、プリズム１０の像側部分中では、第３反射面
Ｃへ入射する光線と第４反射面Ｂから反射された光線が
交差している。

【０１５２】また、後記する構成パラメータの第２面か
ら第５面までは第１面の仮想面１を基準とした偏心量で
表されており、第６面から第９面までは第５面の絞り面
２を基準とした偏心量で表されており、像面は第９面の
仮想面２からの軸上主光線に沿った面間隔のみによって
表されている。

【０１５３】実施例２、８実施例２の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面図を図２に示
す。実施例８の断面図も同様であるので、図示は省く。
これらの実施例の構成パラメータは後記する。

【０１５４】実施例２、８は、物体側から光の通る順
に、プリズム１０の物体側部分、絞り２、プリズム１０
の像側部分、像面（結像面）３からなり、プリズム１０
の物体側部分は、第１面である入射面１１、第１反射面
１２、第１面１１が兼ねた第２反射面１３からなり、プ
リズム１０の像側部分は、第３反射面のＣ面Ｃ、第４反
射面のＢ面Ｂ、射出面のＡ面Ａからなっている。物体か
らの光線は、入射面１１、第１反射面１２、第２反射面
１３、絞り（瞳）２、Ｃ面Ｃ、Ｂ面Ｂ、Ａ面Ａの順に透
過あるいは反射して、像面３に結像する。プリズム１０
の物体側部分中では、入射面１１と第２反射面１３を透
過作用と反射作用を併せ持つ同一の光学作用面としてお
り、また、プリズム１０の像側部分中では、第３反射面
Ｃへ入射する光線と第４反射面Ｂから反射された光線が
交差している。なお、実施例１、７と２、８の違いは、
Ｃ面Ｃで反射する方向が相互に逆になっている点であ
る。

【０１５５】また、後記する構成パラメータの第２面か
ら第５面までは第１面の仮想面１を基準とした偏心量で
表されており、第６面から第９面までは第５面の絞り面
２を基準とした偏心量で表されており、像面は第９面の
仮想面２からの軸上主光線に沿った面間隔のみによって
表されている。

【０１５６】実施例３、９実施例３の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面図を図３に示
す。実施例９の断面図も同様であるので、図示は省く。
これらの実施例の構成パラメータは後記する。

【０１５７】実施例３、９は、物体側から光の通る順
に、プリズム１０の物体側部分、絞り２、プリズム１０
の像側部分、像面（結像面）３からなり、プリズム１０
の物体側部分は、第１面である入射面１１、第１反射面
１２、第２反射面１３からなり、プリズム１０の像側部
分は、第３反射面のＣ面Ｃ、第４反射面のＢ面Ｂ、射出
面のＡ面Ａからなっている。物体からの光線は、入射面
１１、第１反射面１２、第２反射面１３、絞り（瞳）
２、Ｃ面Ｃ、Ｂ面Ｂ、Ａ面Ａの順に透過あるいは反射し
て、像面３に結像する。プリズム１０の像側部分中で
は、第３反射面Ｃへ入射する光線と第４反射面Ｂから反
射された光線が交差している。

【０１５８】また、後記する構成パラメータの第２面か
ら第５面までは第１面の仮想面１を基準とした偏心量で
表されており、第６面から第９面までは第５面の絞り面
２を基準とした偏心量で表されており、像面は第９面の
仮想面２からの軸上主光線に沿った面間隔のみによって
表されている。

【０１５９】実施例４、１０、１３実施例４、１０の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面図をそれ
ぞれ図４、図７に示す。実施例１３の断面図も同様であ
るので、図示は省く。これらの実施例の構成パラメータ
は後記する。

【０１６０】実施例４、１０、１３は、物体側から光の
通る順に、プリズム１０の物体側部分、絞り２、プリズ
ム１０の像側部分、像面（結像面）３からなり、プリズ
ム１０の物体側部分は、第１面である入射面１１、第１
反射面１２、第２反射面１３からなり、プリズム１０の
像側部分は、第４反射面のＣ面Ｃ、第５反射面のＢ面
Ｂ、射出面のＡ面Ａからなっている。物体からの光線
は、入射面１１、第１反射面１２、第２反射面１３、絞
り（瞳）２、Ｃ面Ｃ、Ｂ面Ｂ、Ａ面Ａの順に透過あるい
は反射して、像面３に結像する。プリズム１０の像側部
分中では、第３反射面Ｃへ入射する光線と第４反射面Ｂ
から反射された光線が交差している。なお、実施例３、
９と４、１０、１３の違いは、Ｃ面Ｃで反射する方向が
相互に逆になっている点である。

【０１６１】また、後記する構成パラメータの第２面か
ら第５面までは第１面の仮想面１を基準とした偏心量で
表されており、第６面から第９面までは第５面の絞り面
２を基準とした偏心量で表されており、像面は第９面の
仮想面２からの軸上主光線に沿った面間隔のみによって
表されている。

【０１６２】実施例５、１１、１４実施例５の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面図を図５に示
す。実施例１１、１４の断面図も同様であるので、図示
は省く。これらの実施例の構成パラメータは後記する。

【０１６３】実施例５、１１、１４は、物体側から光の
通る順に、プリズム１０の物体側部分、絞り２、プリズ
ム１０の像側部分、像面（結像面）３からなり、プリズ
ム１０の物体側部分は、第１面である入射面１１、第１
反射面１２、第１面１１が兼ねた第２反射面１３、第３
反射面１４からなり、プリズム１０の像側部分は、第４
反射面のＣ面Ｃ、第５反射面のＢ面Ｂ、射出面のＡ面Ａ
からなっている。物体からの光線は、入射面１１、第１
反射面１２、第２反射面１３、第３反射面１４、絞り
（瞳）２、Ｃ面Ｃ、Ｂ面Ｂ、Ａ面Ａの順に透過あるいは
反射して、像面３に結像する。プリズム１０の物体側部
分中では、入射面１１と第２反射面１３を透過作用と反
射作用を併せ持つ同一の光学作用面としており、また、
プリズム１０の像側部分中では、第４反射面Ｃへ入射す
る光線と第５反射面Ｂから反射された光線が交差してい
る。

【０１６４】また、後記する構成パラメータの第２面か
ら第６面までは第１面の仮想面１を基準とした偏心量で
表されており、第７面から第１０面までは第６面の絞り
面２を基準とした偏心量で表されており、像面は第１０
面の仮想面２からの軸上主光線に沿った面間隔のみによ
って表されている。

【０１６５】実施例６、１２、１５実施例６、１５の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面図をそれ
ぞれ図６、図８に示す。実施例１２の断面図も同様であ
るので、図示は省く。これらの実施例の構成パラメータ
は後記する。

【０１６６】実施例６、１２、１５は、物体側から光の
通る順に、プリズム１０の物体側部分、絞り２、プリズ
ム１０の像側部分、像面（結像面）３からなり、プリズ
ム１０の物体側部分は、第１面である入射面１１、第１
反射面１２、第１面１１が兼ねた第２反射面１３、第３
反射面１４からなり、プリズム１０の像側部分は、第３
反射面のＣ面Ｃ、第４反射面のＢ面Ｂ、射出面のＡ面Ａ
からなっている。物体からの光線は、入射面１１、第１
反射面１２、第２反射面１３、第３反射面１４、絞り
（瞳）２、Ｃ面Ｃ、Ｂ面Ｂ、Ａ面Ａの順に透過あるいは
反射して、像面３に結像する。プリズム１０の物体側部
分中では、入射面１１と第２反射面１３を透過作用と反
射作用を併せ持つ同一の光学作用面としており、また、
プリズム１０の像側部分中では、第４反射面Ｃへ入射す
る光線と第５反射面Ｂから反射された光線が交差してい
る。なお、実施例５、１１、１４と６、１２、１５の違
いは、Ｃ面Ｃで反射する方向が相互に逆になっている点
である。

【０１６７】また、後記する構成パラメータの第２面か
ら第６面までは第１面の仮想面１を基準とした偏心量で
表されており、第７面から第１０面までは第６面の絞り
面２を基準とした偏心量で表されており、像面は第１０
面の仮想面２からの軸上主光線に沿った面間隔のみによ
って表されている。

【０１６８】以下に上記実施例１〜１５の構成パラメー
タを示す。これら表中の“ＦＦＳ”は自由曲面、“ＨＲ
Ｐ”は仮想面を示す。

【０１６９】実施例１面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(3) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 73.54 偏心(6) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.41 偏心(7) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 2.6439×10^-2 Ｃ₆ 7.9226×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 4.0609×10^-2 Ｃ₆ 3.3603×10^-2 ＦＦＳＣ₄ -5.9833×10^-3 Ｃ₆ -2.1530×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 2.7734×10^-2 Ｃ₆ 9.1914×10^-4 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 4.02 Ｚ 1.04 α -16.44 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.18 Ｚ 2.45 α -37.84 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 8.69 Ｚ 6.90 α 38.59 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 6.82 α -18.97 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 3.09 Ｚ 2.85 α -65.23 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.56 Ｚ 2.60 α -106.23 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -2.56 Ｚ 2.60 α -85.52 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７０】実施例２面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(3) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 31.83 偏心(6) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.41 偏心(7) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 1.0505×10^-2 Ｃ₆ 3.8788×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 1.8864×10^-2 Ｃ₆ 1.2463×10^-2 ＦＦＳＣ₄ -1.7214×10^-2 Ｃ₆ -1.1967×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 1.8563×10^-2 Ｃ₆ 1.7741×10^-2 偏心(1) X 0.00 Ｙ 8.07 Ｚ -1.41 α 8.10 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.44 Ｚ 6.39 α -20.24 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 9.38 Ｚ -0.67 α 60.58 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 5.62 α 20.78 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ -2.29 Ｚ 3.04 α 66.52 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 1.70 Ｚ 2.94 α 103.30 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 1.70 Ｚ 2.94 α 85.51 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７１】実施例３面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 8 -34.67 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.32 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 5.1017×10^-2 Ｃ₆ 2.7482×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 4.4288×10^-2 Ｃ₆ 5.8438×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 1.9287×10^-2 Ｃ₆ -9.0886×10^-3 ＦＦＳＣ₄ -1.0634×10^-2 Ｃ₆ -1.8892×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 2.1589×10^-2 Ｃ₆ 1.2903×10^-2 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00 α -10.17 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.27 Ｚ 4.63 α -40.38 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 8.09 Ｚ 2.76 α -26.12 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 9.92 Ｚ 6.66 α 25.15 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ６．１８ α −２６．２８ β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.38 Ｚ 4.36 α -80.23 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -2.63 Ｚ 2.74 α -118.42 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ -2.54 Ｚ 2.36 α -102.61 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７２】実施例４面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 8 -28.23 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.21 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 3.6103×10^-2 Ｃ₆ 3.7578×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 3.2368×10^-2 Ｃ₆ 2.5846×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 1.4152×10^-2 Ｃ₆ 1.0130×10^-2 ＦＦＳＣ₄ -1.5351×10^-2 Ｃ₆ -1.2774×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 1.8146×10^-2 Ｃ₆ 1.4305×10^-2 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00 α 5.97 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.29 Ｚ 8.38 α -21.81 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 7.45 Ｚ 1.36 α -13.97 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 8.01 Ｚ 3.13 α 17.65 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 4.83 α 20.94 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.03 Ｚ 2.56 α 69.43 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 1.85 Ｚ 2.09 α 103.84 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ 1.86 Ｚ 2.30 α 93.58 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７３】実施例５面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 6 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 9 ＦＦＳ偏心(7) 10 ∞（ＨＲＰ２） -2.16 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 4.7826×10^-3 Ｃ₆ -1.0454×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 3.6891×10^-2 Ｃ₆ 1.2733×10^-2 ＦＦＳＣ₄ -1.6084×10^-2 Ｃ₆ -1.3974×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 1.7544×10^-2 Ｃ₆ 1.6602×10^-2 ＦＦＳＣ₄ -1.2423×10^-2 Ｃ₆ -7.7482×10^-3 ＦＦＳＣ₄ -3.9833×10^-2 Ｃ₆ -6.0704×10^-2 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 2.25 Ｚ −０．１３ α ４．７２ β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.02 Ｚ 1.82 α -24.02 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 6.36 Ｚ 2.42 α 24.37 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 6.79 Ｚ -0.17 α -9.40 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -10.80 α -25.46 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.64 Ｚ -8.65 α -78.40 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 2.73 Ｚ -7.13 α -107.91 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ 2.73 Ｚ -7.13 α -104.86 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７４】実施例６面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 6 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 9 ＦＦＳ偏心(7) 10 ∞（ＨＲＰ２） -2.00 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 2.1296×10^-2 Ｃ₆ 2.4788×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 2.3940×10^-2 Ｃ₆ 4.0754×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 8.1786×10^-3 Ｃ₆ 2.1979×10^-2 ＦＦＳＣ₄ 1.7186×10^-2 Ｃ₆ 3.8279×10^-2 ＦＦＳＣ₄ -2.6631×10^-2 Ｃ₆ -2.5734×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 3.4447×10^-3 Ｃ₆ -1.1766×10^-1 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 4.00 Ｚ 1.25 α -23.32 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.15 Ｚ 2.27 α -40.04 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 5.83 Ｚ 4.47 α -27.60 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 7.34 Ｚ 4.33 α -84.78 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -4.24 α 19.91 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 1.90 Ｚ -1.97 α 66.04 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -1.55 Ｚ -1.83 α 106.80 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ -1.55 Ｚ -1.83 α 84.78 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７５】実施例７面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(3) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 8.92 偏心(6) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.22 偏心(7) 像面 ∞ ＦＦＳＣ_４２．５９６１×10^-2 Ｃ₆ 1.5014×10^-2 Ｃ₈ 5.6194×10^-5 Ｃ₁₀ -1.1753×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 4.3736×10^-2 Ｃ₆ 4.1967×10^-2 Ｃ₈ 9.5457×10^-4 Ｃ₁₀ -3.8192×10^-3 ＦＦＳＣ₄ -1.4677×10^-2 Ｃ₆ -7.1640×10^-3 Ｃ₈ 1.1987×10^-3 Ｃ₁₀ -1.4720×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 2.2962×10^-2 Ｃ₆ 2.1266×10^-2 Ｃ₈ 4.1512×10^-4 Ｃ₁₀ -7.5793×10^-4 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 2.79 Ｚ 0.48 α -12.75 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.07 Ｚ 1.90 α -32.82 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 8.13 Ｚ 7.29 α 38.07 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 9.34 α -25.11 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 2.63 Ｚ 7.16 α -81.51 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.44 Ｚ５．０３ α −１１７．１６ β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -2.44 Ｚ 5.03 α -110.65 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７６】実施例８面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(3) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.26 偏心(7) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 2.3679×10^-2 Ｃ₆ 9.5574×10^-3 Ｃ₈ 2.1880×10^-4 Ｃ₁₀ -5.1754×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 3.5018×10^-2 Ｃ₆ 2.9912×10^-2 Ｃ₈ 1.3808×10^-3 Ｃ₁₀ -1.3308×10^-3 ＦＦＳＣ₄ -2.2815×10^-2 Ｃ₆ -1.7935×10^-2 Ｃ₈ -3.8274×10^-4 Ｃ₁₀ -3.4017×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 1.1424×10^-2 Ｃ₆ 9.7322×10^-3 Ｃ₈ -9.1508×10^-4 C₁₀ 2.5355×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -1.0675×10^-2 Ｃ₆ 2.3608×10^-2 Ｃ₈ -3.1240×10^-2 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 3.09 Ｚ 0.47 α -10.74 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.07 Ｚ 1.85 α -34.31 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 12.58 Ｚ 9.97 α 45.00 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 5.68 α 27.20 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ -2.25 Ｚ 4.07 α 82.51 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.25 Ｚ 2.37 α 102.32 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 2.25 Ｚ 2.37 α 114.77 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７７】実施例９面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 8 11.35 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.05 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 2.0299×10^-2 Ｃ₆ 2.1011×10^-2 Ｃ₈ 3.7792×10^-3 Ｃ₁₀ 1.1967×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 2.7527×10^-2 Ｃ₆ 9.6524×10^-3 Ｃ₈ 1.8426×10^-3 Ｃ₁₀ 4.8011×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 1.9362×10^-2 Ｃ₆ -2.0125×10^-3 Ｃ₈ 9.2062×10^-4 Ｃ₁₀ 1.7905×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -1.0067×10^-2 Ｃ₆ -1.7791×10^-2 Ｃ₈ 1.2309×10^-3 Ｃ₁₀ 3.6169×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 2.7337×10^-2 Ｃ₆ 1.6341×10^-2 Ｃ₈ 3.7921×10^-4 Ｃ₁₀ -1.2527×10^-4 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00 α 0.71 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.01 Ｚ３．４５ α −３９．９２ β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 10.27 Ｚ 1.66 α -19.10 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 13.38 Ｚ 5.12 α 41.87 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 6.16 α -26.84 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.23 Ｚ 4.52 α -81.76 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -2.17 Ｚ 2.93 α -110.12 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ -2.14 Ｚ 2.85 α -109.73 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７８】実施例１０面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 8 11.50 偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ２） 2.41 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 8.9203×10^-3 Ｃ₆ 3.9004×10^-2 Ｃ₈ 2.9860×10^-3 Ｃ₁₀ -1.3651×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 2.6402×10^-2 Ｃ₆ 1.5704×10^-2 Ｃ₈ 1.2944×10^-3 Ｃ₁₀ -1.2656×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 1.3314×10^-2 Ｃ₆ -5.0059×10^-3 Ｃ₈ -2.3594×10^-4 Ｃ₁₀ 6.0685×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -1.7132×10^-2 Ｃ₆ -1.2802×10^-2 Ｃ₈ -8.1788×10^-4 Ｃ₁₀ 1.1746×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 1.8996×10^-2 Ｃ₆ 2.4503×10^-2 Ｃ₈ -6.0699×10^-4 Ｃ₁₀ 1.7658×10^-3 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00 α 9.49 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.36 Ｚ 6.63 α -22.14 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 7.07 Ｚ 0.46 α -0.08 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) X 0.00 Ｙ 8.08 Ｚ 1.39 α 47.26 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 6.99 α 23.53 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.43 Ｚ 4.73 α 73.73 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 1.96 Ｚ 3.93 α 109.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ 1.97 Ｚ 4.04 α 95.84 β 0.00 γ 0.00 。

【０１７９】実施例１１面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 6 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 9 ＦＦＳ偏心(7) 10 ∞（ＨＲＰ２） -2.14 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ_４３．４５７８×10^-2 Ｃ₆ 1.4392×10^-2 Ｃ₈ -1.5830×10^-3 Ｃ₁₀ -6.4400×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 3.6730×10^-2 Ｃ₆ 3.9223×10^-2 Ｃ₈ -2.8253×10^-3 Ｃ₁₀ -1.9571×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 2.0240×10^-2 Ｃ₆ 1.1058×10^-3 Ｃ₈ 1.5508×10^-4 Ｃ₁₀ 2.4574×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 1.7872×10^-2 Ｃ₆ 1.2937×10^-2 Ｃ₈ 9.4982×10^-4 Ｃ₁₀ 3.9786×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -2.2246×10^-2 Ｃ₆ -1.9019×10^-2 Ｃ₈ 3.4959×10^-4 Ｃ₁₀ -2.0661×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -3.4740×10^-2 Ｃ₆ -1.2443×10^-1 Ｃ₈ 1.3265×10^-4 Ｃ₁₀ -9.8514×10^-3 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 2.21 Ｚ 0.09 α -4.39 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 1.65 α -27.40 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 5.69 Ｚ 3.46 α -3.64 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 10.50 Ｚ −０．１３ α −５３．２２ β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -8.34 α -26.53 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.61 Ｚ -6.38 α -79.50 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 2.45 Ｚ -4.93 α -106.11 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ 2.45 Ｚ -4.93 α -105.85 β 0.00 γ 0.00 。

【０１８０】実施例１２面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 6 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 9 ＦＦＳ偏心(7) 10 ∞（ＨＲＰ２） -2.00 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 3.7649×10^-2 Ｃ₆ 1.7817×10^-2 Ｃ₈ 4.8828×10^-4 Ｃ₁₀ -2.8895×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 3.9048×10^-2 Ｃ₆ 3.3816×10^-2 Ｃ₈ 5.4451×10^-4 Ｃ₁₀ -1.2081×10^-3 ＦＦＳＣ₄ 2.6818×10^-2 Ｃ₆ 1.1863×10^-2 Ｃ₈ 4.8350×10^-5 Ｃ₁₀ 6.3702×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 1.5997×10^-2 Ｃ₆ 2.9264×10^-3 Ｃ₈ -2.2617×10^-3 Ｃ₁₀ -1.3131×10^-3 ＦＦＳＣ₄ -3.0842×10^-2 Ｃ₆ -3.2950×10^-2 Ｃ₈ -1.0973×10^-3 Ｃ₁₀ -5.2443×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -9.8256×10^-2 Ｃ₆ -1.6629×10^-1 Ｃ₈ -7.3379×10^-3 Ｃ₁₀ -2.0373×10^-2 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 6.79 Ｚ 1.55 α -19.94 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.14 Ｚ 4.06 α -36.01 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 9.26 Ｚ 5.79 α -9.94 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 10.97 Ｚ 4.36 α -50.10 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -6.17 α 28.58 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.46 Ｚ -4.58 α 82.38 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -1.83 Ｚ -3.22 α 114.82 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ -1.83 Ｚ -3.22 α 104.01 β 0.00 γ 0.00 。

【０１８１】実施例１３面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 5 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 6 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(7) 9 ∞（ＨＲＰ２） 3.05 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 1.8239×10^-2 Ｃ₆ 1.4286×10^-2 Ｃ₈ 1.0132×10^-3 Ｃ₁₀ -2.3081×10^-4 Ｃ₁₃ -1.7601×１０^−４ＦＦＳＣ_４３．７６８３×10^-2 Ｃ₆ 1.0427×10^-2 Ｃ₈ 2.3263×10^-4 Ｃ₁₀ 3.4809×10^-4 Ｃ₁₁ -3.5873×10^-4 Ｃ₁₃ -2.2847×10^-4 Ｃ₁₅ -7.4601×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 2.2486×10^-2 Ｃ₆ -5.9061×10^-3 Ｃ₈ -9.8429×10^-4 Ｃ₁₀ -1.4520×10^-4 Ｃ₁₁ -3.9632×10^-4 Ｃ₁₃ -3.0543×10^-4 Ｃ₁₅ -1.2923×10^-4 ＦＦＳＣ₄ -1.8009×10^-2 Ｃ₆ -1.6145×10^-2 Ｃ₈ -7.3044×10^-4 Ｃ₁₀ -1.3764×10^-4 Ｃ₁₁ -3.8788×10^-4 Ｃ₁₃ -4.0937×10^-5 Ｃ₁₅ -3.3913×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 1.3712×10^-2 Ｃ₆ 2.3152×10^-2 Ｃ₈ -1.2151×10^-3 Ｃ₁₀ 9.0030×10^-4 Ｃ₁₁ -5.9931×10^-4 Ｃ₁₃ 5.2911×10^-5 Ｃ₁₅ -4.0363×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 1.5598×10^-2 Ｃ₆ 1.2737×10^-1 Ｃ₈ -2.7416×10^-3 Ｃ₁₃ 8.2055×10^-3 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.00 α 28.08 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.76 Ｚ 4.43 α -19.21 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 7.74 Ｚ -1.84 α 9.37 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) X 0.00 Ｙ 13.82 Ｚ 0.76 α 66.85 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 4.11 α 24.49 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.19 Ｚ 2.20 α 72.79 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 1.74 Ｚ 1.75 α 115.85 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ 1.74 Ｚ 1.76 α 86.39 β 0.00 γ 0.00 。

【０１８２】実施例１４面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 6 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 9 ＦＦＳ偏心(7) 10 ∞（ＨＲＰ２） -2.13 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ_４３．７０５４×10^-2 Ｃ₆ 1.6679×10^-2 Ｃ₈ 3.2160×10^-5 Ｃ₁₀ -4.2007×10^-4 Ｃ₁₁ 1.3894×10^-4 Ｃ₁₃ 8.9460×10^-5 Ｃ₁₅ 8.9163×10^-6 ＦＦＳＣ₄ 3.1883×10^-2 Ｃ₆ 3.5792×10^-2 Ｃ₈ -1.2538×10^-3 Ｃ₁₀ -6.2843×10^-4 Ｃ₁₁ 8.5773×10^-6 Ｃ₁₃ -1.0024×10^-4 Ｃ₁₅ -7.9627×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 3.3309×10^-2 Ｃ₆ 6.8480×10^-3 Ｃ₈ 1.6484×10^-3 Ｃ₁₀ -1.4440×10^-4 Ｃ₁₁ 7.6079×10^-4 Ｃ₁₃ 4.0409×10^-4 Ｃ₁₅ 5.6887×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 1.9178×10^-2 Ｃ₆ 1.2833×10^-2 Ｃ₈ 7.4411×10^-4 Ｃ₁₀ -3.8584×10^-4 Ｃ₁₁ 1.9273×10^-5 Ｃ₁₃ -9.5052×10^-8 Ｃ₁₅ 2.7615×10^-5 ＦＦＳＣ₄ -2.4984×10^-2 Ｃ₆ -2.1249×10^-2 Ｃ₈ -4.5327×10^-4 Ｃ₁₀ -1.2808×10^-3 Ｃ₁₁ 1.4334×10^-5 Ｃ₁₃ -9.9058×10^-5 Ｃ₁₅ -3.4862×10^-5 ＦＦＳＣ₄ -5.4905×10^-2 Ｃ₆ -1.2779×10^-1 Ｃ₈ -1.7117×10^-2 Ｃ₁₀ -1.0248×10^-2 Ｃ₁₁ -8.2754×10^-4 Ｃ₁₃ -9.4598×10^-3 Ｃ₁₅ -1.0669×10^-2 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 2.35 Ｚ 0.09 α -4.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ１．７５ α −２７．３６ β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 5.78 Ｚ 3.48 α -0.37 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 11.16 Ｚ -1.70 α -46.14 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -6.97 α -26.21 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ -2.54 Ｚ -5.02 α -81.64 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ 2.12 Ｚ -3.24 α -111.38 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ 2.12 Ｚ -3.24 α -110.61 β 0.00 γ 0.00 。

【０１８３】実施例１５面番号曲率半径面間隔偏心屈折率アッベ数物体面 ∞ ∞ 1 ∞（ＨＲＰ１） 2 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 3 ＦＦＳ偏心(2) 1.4924 57.6 4 ＦＦＳ偏心(1) 1.4924 57.6 5 ＦＦＳ偏心(3) 1.4924 57.6 6 ∞（絞り面）偏心(4) 1.4924 57.6 7 ＦＦＳ偏心(5) 1.4924 57.6 8 ＦＦＳ偏心(6) 1.4924 57.6 9 ＦＦＳ偏心(7) 10 ∞（ＨＲＰ２） -2.00 偏心(8) 像面 ∞ ＦＦＳＣ₄ 4.8535×10^-2 Ｃ₆ 1.3761×10^-2 Ｃ₈ 2.7930×10^-4 Ｃ₁₀ -3.5124×10^-4 Ｃ₁₁ 1.0809×10^-4 Ｃ₁₃ -7.4720×10^-5 Ｃ₁₅ -6.2921×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 4.1383×10^-2 Ｃ₆ 2.3986×10^-2 Ｃ₈ -3.9155×10^-5 Ｃ₁₀ -3.1606×10^-4 Ｃ₁₁ -1.0166×10^-4 Ｃ₁₃ -2.7883×10^-4 Ｃ₁₅ -1.7774×10^-4 ＦＦＳＣ₄ 4.9345×10^-2 Ｃ₆ 1.2343×10^-2 Ｃ₈ -1.4156×10^-4 Ｃ₁₀ -6.8010×10^-4 Ｃ₁₁ 9.3773×10^-4 Ｃ₁₃ 1.3605×10^-4 Ｃ₁₅ -5.7474×10^-5 ＦＦＳＣ₄ 1.8813×10^-2 Ｃ₆ 9.6126×10^-3 Ｃ₈ -1.1595×10^-3 Ｃ₁₀ -1.0682×10^-3 Ｃ₁₁ -7.5707×10^-6 Ｃ₁₃ -3.7497×10^-5 Ｃ₁₅ 3.3145×10^-5 ＦＦＳＣ₄ -2.7646×10^-2 Ｃ₆ -2.8089×10^-2 Ｃ₈ -7.8056×10^-4 Ｃ₁₀ -1.9251×10^-4 Ｃ₁₁ -3.2528×10^-6 Ｃ₁₃ 2.8135×10^-5 Ｃ₁₅ 7.1783×10^-5 ＦＦＳＣ₄ -5.5178×10^-2 Ｃ₆ -1.9134×10^-1 Ｃ₈ -1.7197×10^-2 Ｃ₁₀ -1.0841×10^-2 Ｃ₁₃ -9.1849×10^-4 偏心(1) X 0.00 Ｙ 5.23 Ｚ 1.51 α -20.43 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ -0.24 Ｚ 3.27 α -38.16 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 7.40 Ｚ 5.07 α -12.32 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 8.86 Ｚ 4.09 α -55.96 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -8.72 α 26.11 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.71 Ｚ -6.62 α 77.68 β 0.00 γ 0.00 偏心(7) Ｘ 0.00 Ｙ -2.21 Ｚ -5.47 α 116.77 β 0.00 γ 0.00 偏心(8) Ｘ 0.00 Ｙ -2.21 Ｚ -5.47 α 96.17 β 0.00 γ 0.00 。

【０１８４】次に、上記実施例１の横収差図を図９に示
す。この横収差図において、括弧内に示された数字は
（水平（Ｘ方向）画角、垂直（Ｙ方向）画角）を表し、
その画角における横収差を示す。

【０１８５】なお、上記実施例１〜１５の条件式（１）
〜（１１）の値は次の通りである。条件式実施例１２３４５６７８（１） 0.61 0.41 0.49 0.42 0.28 0.60 0.48 0.24 （２） 0.02 0.40 0.30 0.35 0.17 0.06 0.42 0.20 （３） 0.13 0.38 0.24 0.35 0.39 0.39 0.31 0.48 （４） 0.47 0.27 0.44 0.31 0.37 0.82 0.14 0.36 （５） 27.30 24.97 27.67 27.56 27.47 26.22 31.29 28.11 （６） 18.97 20.78 26.28 20.56 25.46 19.91 25.11 27.20 （７） 0.69 0.83 0.95 0.75 0.93 0.76 0.80 0.97 （８） -0.89 -0.42 -1.01 -0.74 -0.82 -0.54 -0.92 -0.74 （９） -0.73 -0.28 -0.14 -0.63 -0.29 -0.87 -0.83 -0.60 （10） 0.58 0.23 0.44 0.33 0.11 0.48 0.54 0.50 （11） 0.17 0.09 -0.21 0.25 -0.24 0.53 0.30 0.19 条件式実施例９１０１１１２１３１４１５（１） 0.58 0.40 0.46 0.66 0.27 0.49 0.54 （２） 0.33 0.54 0.39 0.66 0.45 0.41 0.55 （３） 0.21 0.36 0.37 0.34 0.35 0.37 0.37 （４） 0.35 0.28 0.26 0.06 0.31 0.25 0.19 （５） 28.09 26.66 26.44 25.23 23.81 29.22 25.45 （６） 26.84 23.53 26.53 28.58 24.49 26.21 26.11 （７） 0.96 0.88 1.00 1.13 1.03 0.90 1.03 （８） -0.58 -0.56 -0.75 -0.83 -0.74 -0.62 -0.81 （９） -0.19 -0.34 -0.80 -0.68 -0.20 -0.70 -0.47 （10） 0.41 0.28 0.71 0.80 0.44 0.72 0.95 （11） -0.04 -0.11 0.29 0.36 -0.11 0.32 0.27 。

【０１８６】以上の実施例の本発明の結像光学系を構成
するプリズム１０の物体側部分としては、上記の実施例
１〜１５の内部反射回数２回又は３回のタイプのプリズ
ムを用いたが、本発明の結像光学系においてプリズム１
０の物体側部分として用いるものはこれに限られるもの
ではない。例えば内部反射回数を１回としたもの、実施
例５〜６、１１〜１２、１４〜１５の第１反射面１２と
第３反射面１４を同一の面で構成するもの、あるいは、
それらの実施例の第２反射面１３を入射面１１と別の面
で構成するもの等が可能である。

【０１８７】さて、以上のような本発明の結像光学系
は、物体像を形成しその像をＣＣＤや銀塩フィルムとい
った撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわ
けカメラに用いることができる。また、物体像を接眼レ
ンズを通して観察する観察装置、とりわけカメラのファ
インダー部の対物光学系としても用いることが可能であ
る。また、内視鏡等の小型の撮像素子を用いた光学装置
用の撮像光学系としても用いることができる。以下に、
その実施形態を例示する。

【０１８８】図１０〜図１２は、本発明の結像光学系を
電子カメラのファインダー部の対物光学系に組み込んだ
構成の概念図を示す。図１０は電子カメラ４０の外観を
示す前方斜視図、図１１は同後方斜視図、図１２は電子
カメラ４０の構成を示す断面図である。電子カメラ４０
は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系
４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光
学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示
モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置された
シャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影用対
物光学系４８を通して撮影が行われる。撮影用対物光学
系４８によって形成された物体像が、ローパスフィルタ
ー、赤外カットフィルター等のフィルター５１を介して
ＣＣＤ４９の撮像面５０上に形成される。このＣＣＤ４
９で受光された物体像は、処理手段５２を介し、電子画
像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７
に表示される。また、この処理手段５２にはメモリ等が
配置され、撮影された電子画像を記録することもでき
る。なお、このメモリは処理手段５２と別体に設けらて
もよいし、フロッピーディスク等により電子的に記録書
込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代
わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成し
てもよい。

【０１８９】さらに、ファインダー用光路４４上には、
例えば実施例５と同様の結像光学系をファインダー用対
物光学系５３として配置してある。この場合、カバー部
材として負のパワーを有するカバーレンズ５４を配置し
てファインダー用対物光学系５３の一部とし、画角を拡
大している。なお、このカバーレンズ５４とプリズム１
０の絞り２より物体側の部分とでファインダー用対物光
学系５３の前群を、プリズム１０の絞り２より像側の部
分でファインダー用対物光学系５３の後群を構成してい
る。このファインダー用対物光学系５３によって形成さ
れた物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視
野枠５７上に形成される。なお、視野枠５７は、ポロプ
リズム５５の第１反射面５６と第２反射面５８との間を
分離し、その間に配置されている。このポリプリズム５
５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導
く接眼光学系５９が配置されている。

【０１９０】このように構成されたカメラ４０は、ファ
インダー用対物光学系５３を少ない光学部材で構成で
き、高性能・低コスト化が実現できると共に、対物光学
系５３の光路自体を折り曲げて構成できるため、カメラ
内部での配置の自由度が増し、設計上有利となる。

【０１９１】なお、図１２の構成において、撮影用対物
光学系４８の構成については言及しなかったが、撮影用
対物光学系４８としては屈折型同軸光学系の他に、本発
明の１つのプリズム１０からなる何れかのタイプの結像
光学系を用いることも当然可能である。

【０１９２】次に、図１３は、本発明の結像光学系を電
子カメラ４０の撮影部の対物光学系４８に組み込んだ構
成の概念図を示す。この例の場合は、撮影用光路４２上
に配置された撮影用対物光学系４８は、実施例１と同様
の結像光学系を用いている。この撮影用対物光学系によ
り形成された物体像は、ローパスフィルター、赤外カッ
トフィルター等のフィルター５１を介してＣＣＤ４９の
撮像面５０上に形成される。このＣＣＤ４９で受光され
た物体像は、処理手段５２を介し、液晶表示素子（ＬＣ
Ｄ）６０上に電子像として表示される。また、この処理
手段５２は、ＣＣＤ４９で撮影された物体像を電子情報
として記録する記録手段６１の制御も行う。ＬＣＤ６０
に表示された画像は、接眼光学系５９を介して観察者眼
球Ｅに導かれる。この接眼光学系５９は、本発明の結像
光学系に用いられているものと類似の形態を持つ偏心プ
リズムからなり、この例では、入射面６２と、反射面６
３と、反射と屈折の兼用面６４の３面から構成されてい
る。また、２つの反射作用を持った面６３、６４の中、
少なくとも一方の面、望ましくは両方の面が、光束にパ
ワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を
持つ面対称自由曲面にて構成されている。そして、この
唯一の対称面は、撮影用対物光学系４８のプリズム１０
が有する面対称自由曲面の唯一の対称面と略同一平面上
に形成されている。また、この撮影用対物光学系４８は
他のレンズ（正レンズ、負レンズ）をプリズム１０の物
体側あるいは像側にその構成要素として含んでいてもよ
い。

【０１９３】このように構成されたカメラ４０は、撮影
用対物光学系４８を少ない光学部材で構成でき、高性能
・低コスト化が実現できると共に、光学系全体を同一平
面上に並べて配置できるため、この配置平面と垂直方向
の厚みの簿型化が実現できる。

【０１９４】なお、本例では、撮影用対物光学系４８の
カバー部材６５はとして、平行平面板を配置している
が、前例と同様に、パワーを持ったレンズを用いてもよ
い。

【０１９５】ここで、カバー部材を設けずに、本発明の
結像光学系中の最も物体側に配置された面をカバー部材
と兼用することもできる。本例ではその最も物体側の面
はプリズム１０の入射面となる。しかし、この入射面が
光軸に対して偏心配置されているため、この面がカメラ
前面に配置されてしまうと、被写体側から見た場合、カ
メラ４０の撮影中心が自分からずれているように錯覚し
てしまい（一般的なカメラ同様、入射面の垂直方向を撮
影していると感じるのが通常である。）、違和感を与え
てしまう。そこで、本例のように、結像光学系の最も物
体側の面が偏心面である場合には、カバー部材６５（又
は、カバーレンズ５４）を設けることが、被写体側から
見た場合に違和感を感じずに、既存のカメラと同じ感覚
で撮影を受けることができ望ましい。

【０１９６】次に、図１４は、本発明による結像光学系
を電子内視鏡の観察系の対物光学系８１に組み込んだ構
成の概念図を示す。この例の場合、観察系の対物光学系
８１は実施例４と略同様の形態の結像光学系を用いてい
る。この電子内視鏡は、図１４（ａ）に示すように、電
子内視鏡７１と、照明光を供給する光源装置７２と、そ
の電子内視鏡７１に対応する信号処理を行うビデオプロ
セッサ７３と、このビデオプロセッサ７３から出力され
る映像信号を表示するモニター７４と、このビデオブロ
セッサ７３と接続され映像信号等に記録するＶＴＲデッ
キ７５、及び、ビデオディスク７６と、映像信号を映像
としてプリントアウトするビデオプリンタ７７と、頭部
装着型画像表示装置（ＨＭＤ）７８と共に構成されてお
り、電子内視鏡７１の挿入部７９の先端部８０は、図１
４（ｂ）に示すように構成されている。光源装置７２か
ら照明さた光束は、ライトガイドファイバー束８７を通
って照明用対物光学系８６により、観察部位を照明す
る。そして、この観察部位からの光が、カバー部材８５
を介して、観察用対物光学系８１によって物体像として
形成される。この物体像は、ローパスフィルター、赤外
カットフィルター等のフィルター８２を介してＣＣＤ８
３の撮像面８４上に形成される。さらに、この物体像
は、ＣＣＤ８３によって映像信号に変換され、その映像
信号は、図１４（ａ）に示すビデオプロセッサ７３によ
り、モニター７４上に直接表示されると共に、ＶＴＲデ
ッキ７５、ビデオディスク７６中に記録され、また、ビ
デオプリンタ７７から映像としてプリントアウトされ
る。また、ＨＭＤ７８の画像表示素子に表示されＨＭＤ
７８の装着者に表示される。

【０１９７】このように構成された内視鏡は、少ない光
学部材で構成でき、高性能・低コスト化が実現できると
共に、観察系の対物光学系８１の１つのプリズム１０が
内視鏡の長軸方向に並ぶため、細径化を阻害することな
く上記効果を得ることができる。

【０１９８】ところで、結像光学系は光路を逆にするこ
とにより投影光学系としても用いることができる。図１
５に、パソコン９０と液晶プロジェクタ９１とを組み合
わせたプレゼンテーションシステムの投影光学系９６に
本発明によるプリズム光学系を用いた構成の概念図を示
す。この例の場合は、投影光学系９６に実施例１と同様
の結像光学系を光路を逆にして用いている。同図におい
て、パソコン９０上で作成された画像・原稿データは、
モニタ出力から分岐して液晶プロジェクタ９１の処理制
御部９８に出力される。液晶プロジェクタ９１の処理制
御部９８では、この入力されたデータが処理され、液晶
パネル（ＬＣＰ）９３に出力される。液晶パネル９３で
は、この入力画像データに応じた画像が表示される。そ
して、光源９２からの光は、液晶パネル９３に表示した
画像の階調によってその透過量が決定された後、液晶パ
ネル９３直前に配置したフィールドレンズ９５と本発明
の結像光学系を構成するプリズム１０と正レンズのカバ
ーレンズ９４とからなる投影光学系９６を介してスクリ
ーン９７に投影される。

【０１９９】このように構成されたプロジェクタは、少
ない光学部材で構成でき、高性能・低コスト化が実現で
きると共に、小型化が可能である。

【０２００】次に、本発明による結像光学系をＣＣＤや
フィルター等の撮像素子前方に配置するときの望ましい
構成を図１６に示す。図中、偏心プリズムＰは、本発明
の結像光学系中に含まれるプリズムである。いま、撮像
素子の撮像面Ｄが、図のように四角形を形成するとき、
偏心プリズムＰに配置された面対称自由曲面の対称面Ｆ
が、この撮像面Ｄの四角形を形成する辺の少なくとも１
つと平行になるように配置することが、美しい像形成の
上で望ましい。

【０２０１】さらに、この撮像面Ｄが正方形や長方形と
いった４つの内角がそれぞれ略９０°にて形成されてい
る場合には、面対称自由曲面の対称面Ｆは、撮像面Ｄの
互いに平行関係にある２辺に対して平行に配置され、よ
り望ましくは、この２辺の中間に配置され、この対称面
Ｆが撮像面Ｄを左右又は上下対称にする位置に一致して
いる構成であることが好ましい。このように構成すれ
ば、装置に組み込むときの組み込み精度が出しやすく、
量産性に効果的である。

【０２０２】さらに、偏心プリズムＰを構成する光学面
である入射面、第１反射面、Ｃ面、Ｂ面、Ａ面等の中、
複数の面又は全ての面が面対称自由曲面の場合には、複
数の面又は全ての面の対称面が同一面Ｆ上に配置される
ように構成することが、設計上も、収差性能上も望まし
い。そして、この対称面Ｆと撮像面Ｄとの関係は、上述
と同様の関係にあることが望ましい。

【０２０３】以上の本発明の結像光学系は、例えば次の
ように構成することができる。〔１〕物体像を形成する全体として正の屈折力を有す
る結像光学系において、前記結像光学系が屈折率（ｎ）
が１．３よりも大きい（ｎ＞１．３）媒質で形成された
少なくとも１つのプリズムを有し、前記プリズムが、光
束を透過又は反射させる光学作用面を少なくとも４面有
し、それらの中、像面側の３面をそれらを像面側より順
にＡ、Ｂ、Ｃ面とするとき、前記第Ｂ面と前記第Ｃ面の
少なくとも１つの面が光束にパワーを与える曲面形状を
有し、前記曲面形状が偏心によって発生する収差を補正
する回転非対称な面形状を有し、物体からの光線をプリ
ズム内で結像することなく像面まで光線を導く光学系で
あり、プリズム内に瞳を有し、前記Ａ面は前記Ｂ面で内
部反射された光線をプリズム内から射出する透過面作用
を有し、前記Ｂ面は前記Ｃ面で内部反射された光線を反
射する反射作用を有し、前記Ｃ面に入射する光線と前記
Ｂ面で反射した光線は交差し、前記Ｃ面は反射作用を有
することを特徴とする結像光学系。

【０２０４】〔２〕前記Ｃ面と前記Ｂ面の両方が、光
束にパワーを与えかつ偏心によって発生する収差を補正
する回転非対称な面形状を有するように構成されている
ことを特徴とする上記１記載の結像光学系。

【０２０５】〔３〕前記Ｃ面と前記Ｂ面の少なくとも
一方の回転非対称な面形状が、唯一の対称面を１面のみ
有した面対称自由曲面形状にて構成されていることを特
徴とする上記１記載の結像光学系。

【０２０６】〔４〕前記Ｃ面と前記Ｂ面の両方の回転
非対称な面形状が、唯一の対称面を１面のみ有した面対
称自由曲面形状にて構成されていることを特徴とする上
記２記載の結像光学系。

【０２０７】〔５〕前記Ｃ面の面対称自由曲面の唯一
の対称面と、前記Ｂ面の面対称自由曲面の唯一の対称面
とが、同一面内に形成されるように構成されていること
を特徴とする上記４記載の結像光学系。

【０２０８】〔６〕前記Ａ面を、光束にパワーを与
え、かつ、偏心によって発生する収差を補正する回転非
対称な面形状を有するように構成されていることを特徴
とする上記１から５の何れか１項記載の結像光学系。

【０２０９】〔７〕前記Ａ面の回転非対称な面形状
が、唯一の対称面を１面のみ有した面対称自由曲面形状
にて構成されていることを特徴とする上記６記載の結像
光学系。

【０２１０】〔８〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、Ｃ
面以外の物体側部分内に配置された回転非対称な面形状
が、唯一の対称面を１面のみ有した面対称自由曲面形状
にて構成されていることを特徴とする上記１から７の何
れか１項記載の結像光学系。

【０２１１】

〔９〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、Ｃ
面以外の物体側部分と前記のＡ、Ｂ、Ｃ面からなる像側
部分とが、少なくとも１面ずつ、唯一の対称面が同一面
上に配置されるように構成した面対称自由曲面を備えて
いることを特徴とする上記８記載の結像光学系。

【０２１２】〔１０〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、
Ｃ面以外の物体側部分と前記のＡ、Ｂ、Ｃ面からなる像
側部分との間に瞳を配置し、前記瞳と像面との間に前記
のＡ、Ｂ、Ｃ面からなる像側部分を配置して構成されて
いることを特徴とする上記１から９の何れか１項記載の
結像光学系。

【０２１３】〔１１〕前記瞳上に絞りを配置されたて
いることを特徴とする上記１０記載の結像光学系。

【０２１４】〔１２〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、
Ｃ面以外の物体側部分が、光束にパワーを与える曲面形
状の反射面を２面以上有するように構成されていること
を特徴とする上記１から１１の何れか１項記載の結像光
学系。

【０２１５】〔１３〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、
Ｃ面以外の物体側部分が、反射面と透過面とを兼用した
入射面と、反射面との２つの光学作用面から構成されて
いることを特徴とする上記１から１２の何れか１項記載
の結像光学系。

【０２１６】〔１４〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、
Ｃ面以外の物体側部分が、プリズム内に光束を入射させ
る透過作用を有する入射面と、光束にパワーを与える２
つの反射面とから構成されていることを特徴とする上記
１から１２の何れか１項記載の結像光学系。

【０２１７】〔１５〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、
Ｃ面以外の物体側部分が、前記２つの反射面が前記媒質
を挟んで対向配置され、入射面とその２つの反射面で形
成される光路がＺ字型光路となるように構成されている
ことを特徴とする上記１４記載の結像光学系。

【０２１８】〔１６〕前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、
Ｃ面以外の物体側部分が、反射面と透過面とを兼用した
入射面と、２つの反射面との３つの光学作用面から構成
されていることを特徴とする上記１から１２の何れか１
項記載の結像光学系。

【０２１９】〔１７〕全光学系の偏心方向がＹ軸方向
で、軸上主光線と平行な面をＹ−Ｚ面とし、そのＹ−Ｚ
面と直交する方向をＸ方向とするとき、前記Ｂ面のＸ方
向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘｂ，Ｐｙｂとし、プ
リズム全体のＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，
Ｐｙとすると、０＜Ｐｘｂ／Ｐｘ＜２・・・（１） −０．５＜Ｐｙｂ／Ｐｙ＜２・・・（２）の条件式の少なくとも一方を満足することを特徴とする
上記１から１６の何れか１項記載の結像光学系。

【０２２０】〔１８〕全光学系の偏心方向がＹ軸方向
で、軸上主光線と平行な面をＹ−Ｚ面とし、そのＹ−Ｚ
面と直交する方向をＸ方向とするとき、前記Ｃ面のＸ方
向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘｃ，Ｐｙｃとし、プ
リズム全体のＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，
Ｐｙとすると、０＜Ｐｘｃ／Ｐｘ＜２・・・（３）０＜Ｐｙｃ／Ｐｙ＜２・・・（４）の条件式の少なくとも一方を満足することを特徴とする
上記１から１７の何れか１項記載の結像光学系。

【０２２１】〔１９〕前記Ｂ面と前記Ｃ面での軸上主
光線の入射角をそれぞれαｂ、αｃとするとき、５°＜αｂ＜４５° ・・・（５）５°＜αｃ＜４５° ・・・（６）の条件式の少なくとも一方を満足することを特徴とする
上記１から１８の何れか１項記載の結像光学系。

【０２２２】〔２０〕前記Ｂ面と前記Ｃ面での軸上主
光線の入射角をそれぞれαｂ、αｃとし、αｂ／αｃを
αｂｃとするとき、０．２＜αｂｃ＜３・・・（７）の条件式を満足することを特徴とする上記１から１９の
何れか１項記載の結像光学系。

【０２２３】〔２１〕全光学系の偏心方向がＹ軸方向
で、軸上主光線と平行な面をＹ−Ｚ面とし、そのＹ−Ｚ
面と直交する方向をＸ方向とするとき、前記プリズムの
前記のＡ、Ｂ、Ｃ面以外の物体側部分の反射面を物体側
から順に数えるとき、第１反射面のＸ方向、Ｙ方向のパ
ワーをそれぞれＰｘ１，Ｐｙ１とし、プリズム全体のＸ
方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，Ｐｙとすると、 −５＜Ｐｘ１／Ｐｘ＜０・・・（８） −４＜Ｐｙ１／Ｐｙ＜０・・・（９）の条件式の少なくとも一方を満足することを特徴とする
上記１２から２０の何れか１項記載の結像光学系。

【０２２４】〔２２〕全光学系の偏心方向がＹ軸方向
で、軸上主光線と平行な面をＹ−Ｚ面とし、そのＹ−Ｚ
面と直交する方向をＸ方向とするとき、前記プリズムの
前記のＡ、Ｂ、Ｃ面以外の物体側部分の反射面を物体側
から順に数えるとき、第２反射面のＸ方向、Ｙ方向のパ
ワーをそれぞれＰｘ２，Ｐｙ２とし、プリズム全体のＸ
方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｘ，Ｐｙとすると、 −２＜Ｐｘ２／Ｐｘ＜４・・・（１０） −２＜Ｐｙ２／Ｐｙ＜２・・・（１１）の条件式の少なくとも一方を満足することを特徴とする
上記１２から２１の何れか１項記載の結像光学系。

【０２２５】〔２３〕上記１から２２の何れか１項記
載の結像光学系をファインダー対物光学系として配置
し、さらに、前記ファインダー対物光学系によって形成
された物体像を正立正像させる像正立光学系と、接眼光
学系とから構成されていることを特徴とするファインダ
ー光学系。

【０２２６】〔２４〕上記２３記載のファインダー光
学系と、前記ファインダー光学系と併設された撮影用対
物光学系とを備えて構成されていることを特徴とするカ
メラ装置。

【０２２７】〔２５〕上記１から２２の何れか１項記
載の結像光学系と、前記結像光学系によって形成される
像面上に配置された撮像素子とを備えて構成されている
ことを特徴とする撮像光学系。

【０２２８】〔２６〕上記１から２２の何れか１項記
載の結像光学系を撮影用対物光学系として配置し、前記
撮影用光学系とは別の光路、又は、前記撮影用対物光学
系の光路から分割された光路の何れかの中に配置された
ファインダー光学系を備えて構成されていることを特徴
とするカメラ装置。

【０２２９】〔２７〕上記１から２２の何れか１項記
載の結像光学系と、前記結像光学系によって形成される
像面上に配置された撮像素子と、前記撮像素子で受光さ
れた像情報を記録する記録媒体と、前記記録媒体又は前
記撮像素子からの像情報を受けて観察像を形成する画像
表示素子とを備えて構成されていることを特徴とする電
子カメラ装置。

【０２３０】〔２８〕上記１から２２の何れか１項記
載の結像光学系と、前記結像光学系によって形成される
像を長軸方向に沿って伝達する像伝達部材とを有する観
察系と、照明光源及び前記照明光源からの照明光を前記
長軸方向に沿って伝達する照明光伝達部材を有する照明
系とを備えて構成されていることを特徴とする内視鏡装
置。

【０２３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、少ない光学素子の構成枚数で高性能、低コス
トな結像光学系を提供することができる。また、少ない
反射回数の反射面を用いて光路を折り畳むことにより小
型化、薄型化された高性能な結像光学系を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の結像光学系の断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例２の結像光学系の断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例３の結像光学系の断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例４の結像光学系の断面図であ
る。

【図５】本発明の実施例５の結像光学系の断面図であ
る。

【図６】本発明の実施例６の結像光学系の断面図であ
る。

【図７】本発明の実施例１０の結像光学系の断面図であ
る。

【図８】本発明の実施例１５の結像光学系の断面図であ
る。

【図９】実施例１の結像光学系の横収差図である。

【図１０】本発明の結像光学系を適用した電子カメラの
外観を示す前方斜視図である。

【図１１】図１０の電子カメラの後方斜視図である。

【図１２】図１０の電子カメラの構成を示す断面図であ
る。

【図１３】本発明の結像光学系を適用した別の電子カメ
ラの概念図である。

【図１４】本発明の結像光学系を適用した電子内視鏡の
概念図である。

【図１５】プレゼンテーションシステムの投影光学系に
本発明によるプリズム光学系を用いた構成の概念図であ
る。

【図１６】本発明による結像光学系を撮像素子前方に配
置するときの望ましい構成を示す図である。

【図１７】偏心した反射面により発生する像面湾曲を説
明するための概念図である。

【図１８】偏心した反射面により発生する非点収差を説
明するための概念図である。

【図１９】偏心した反射面により発生するコマ収差を説
明するための概念図である。

【図２０】偏心光学系及び光学面のパワーの定義を説明
するための図である。

【符号の説明】

１…軸上主光線２…絞り（瞳）３…像面１０…プリズム１１…入射面（第１面）１２…第１反射面１３…第２反射面１４…第３反射面４０…電子カメラ４１…撮影光学系４２…撮影用光路４３…ファインダー光学系４４…ファインダー用光路４５…シャッター４６…フラッシュ４７…液晶表示モニター４８…撮影用対物光学系４９…ＣＣＤ５０…撮像面５１…フィルター５２…処理手段５３…ファインダー用対物光学系５４…カバーレンズ５５…ポロプリズム５６…第１反射面５７…視野枠５８…第２反射面５９…接眼光学系６０…液晶表示素子（ＬＣＤ）６１…記録手段６２…入射面６３…反射面６４…反射と屈折の兼用面６５…カバー部材７１…電子内視鏡７２…光源装置７３…ビデオプロセッサ７４…モニター７５…ＶＴＲデッキ７６…ビデオディスク７７…ビデオプリンタ７８…頭部装着型画像表示装置（ＨＭＤ）７９…挿入部８０…先端部８１…観察用対物光学系８２…フィルター８３…ＣＣＤ８４…撮像面８５…カバー部材８６…照明用対物光学系８７…ライトガイドファイバー束９０…パソコン９１…液晶プロジェクタ９２…光源９３…液晶パネル（ＬＣＰ）９４…カバーレンズ９５…フィールドレンズ９６…投影光学系９７…スクリーン９８…処理制御部Ａ …Ａ面（射出面）Ｂ …Ｂ面（反射面）Ｃ …Ｃ面（反射面）Ｍ …凹面鏡Ｓ …偏心光学系Ｅ …観察者眼球Ｐ …プリズムＤ …撮像面Ｆ …対称面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体像を形成する全体として正の屈折力
を有する結像光学系において、前記結像光学系が屈折率（ｎ）が１．３よりも大きい
（ｎ＞１．３）媒質で形成された少なくとも１つのプリ
ズムを有し、前記プリズムが、光束を透過又は反射させる光学作用面
を少なくとも４面有し、それらの中、像面側の３面をそ
れらを像面側より順にＡ、Ｂ、Ｃ面とするとき、前記第
Ｂ面と前記第Ｃ面の少なくとも１つの面が光束にパワー
を与える曲面形状を有し、前記曲面形状が偏心によって
発生する収差を補正する回転非対称な面形状を有し、物
体からの光線をプリズム内で結像することなく像面まで
光線を導く光学系であり、プリズム内に瞳を有し、前記Ａ面は前記Ｂ面で内部反射された光線をプリズム内
から射出する透過面作用を有し、前記Ｂ面は前記Ｃ面で
内部反射された光線を反射する反射作用を有し、前記Ｃ
面に入射する光線と前記Ｂ面で反射した光線は交差し、
前記Ｃ面は反射作用を有することを特徴とする結像光学
系。
【請求項２】前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、Ｃ面以外
の物体側部分が、反射面と透過面とを兼用した入射面
と、反射面との２つの光学作用面から構成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の結像光学系。
【請求項３】前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、Ｃ面以外
の物体側部分が、プリズム内に光束を入射させる透過作
用を有する入射面と、光束にパワーを与える２つの反射
面とから構成されていることを特徴とする請求項１記載
の結像光学系。
【請求項４】前記プリズムの前記のＡ、Ｂ、Ｃ面以外
の物体側部分が、反射面と透過面とを兼用した入射面
と、２つの反射面との３つの光学作用面から構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の結像光学系。