JP2001201689A - Image forming optical system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable power image forming optical system using a compact eccentric optical system and giving a clear image having little distortion even at the wide angle of view. SOLUTION: This image-forming optical system is provided with at least a lens group G1 having positive or negative power, a diaphragm 1 and a prism group G2 consisting of at least a 1st prism 10 and a 2nd prism 20 between the diaphragm 1 and an image surface 3. The 1st prism 10 is constituted of an incident surface 11, a 1st reflection surface 12, a 2nd reflection surface 13 and an emitting surface 14, and the 1st reflection surface 12 uses the same surface with the emitting surface 14. The 2nd prism 20 is constituted of an incident surface 21, a 1st reflection surface 22, a 2nd reflection surface 23 and an emitting surface 24, and the 2nd reflection surface 23 uses the same surface with the incident surface 21. Variable power is performed by changing a distance between the lens group G1 and the prism group G2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming optical system, and more particularly, to a reflecting surface for an optical device using a small image pickup device such as a video camera, a digital still camera, a film scanner, and an endoscope. The present invention relates to a decentered optical system having power.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art In recent years, in image forming optical systems for video cameras, digital still cameras, film scanners, endoscopes, etc., the optical systems themselves have become smaller and lighter with the downsizing of image pickup devices.
Cost reduction is required.

【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。However, in a general rotationally symmetric coaxial optical system,
Since the thickness of the optical system is such that the optical elements are arranged in the direction of the optical axis, there is a limit in miniaturization. At the same time, in order to correct chromatic aberration caused by using a rotationally symmetric refractive lens, an increase in the number of lenses is inevitable, and cost reduction is difficult. Therefore, recently, there has been proposed an optical system in which the size of the optical system is reduced by giving power to a reflecting surface in which chromatic aberration does not occur and folding the optical path in the optical axis direction.

【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。Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-333505 proposes that the optical path be folded by applying power to the eccentric reflecting surface to reduce the thickness of the optical system.
The number of constituent optical members is as many as five, and the actual optical performance is unknown. Also, no mention is made of the shape of the reflection surface.

【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。In Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-292371, 9-5650 and 9-90229,
An optical system is shown in which one or a plurality of mirrors are formed as a single member to form a block, thereby folding an optical path and relaying an image inside the optical system to form a final image. However, in these examples, the number of reflections is increased to relay the image, and the surface accuracy error and the eccentricity accuracy error are integrated and transferred. . At the same time, the volume of the entire optical system for relaying an image is undesirably increased.

【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。Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-222563 discloses an example in which a plurality of prisms are used. However, this is not preferable because relaying an image leads to an increase in cost and an increase in the size of an optical system.

【０００７】また、特開平９−２１１３３１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。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-213331 discloses an example in which the optical path is folded using one prism to reduce the size of the optical system, but the correction of aberration is not sufficient.

【０００８】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] Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-292368, 8-292372, 9-222561, 9-258105, and 9-258106 are examples of zoom lenses. is there. However, also in these examples, since the image is relayed inside the prism, the number of reflections is large, and the surface accuracy error and the eccentricity error of the reflecting surface are accumulated and transferred, which is not preferable. At the same time, an increase in the size of the optical system is inevitable, which is not preferable.

【０００９】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。通常、広角側の軸外光束の光線高は絞りの像側より
物体側のほうが高いため、絞りより物体側にあるプリズ
ムは非常に大型化してしまう。さらには、プリズムの入
射有効面が大きいため、ゴースト光やフレアとして撮像
面内に光が漏れてしまう可能性が大きく、好ましくな
い。また、実施例のような構成の場合、像側にテレセン
トリックにできないため、ＣＣＤ等の撮像素子への対応
が難しい。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-20196, a positive front group of a positive / negative two-unit zoom lens is a prism having a negative power on the object side with a diaphragm interposed therebetween, and a prism having a positive power on the image side. This is an example of the configuration. Also, the positive front group composed of the negative prism and the positive prism is divided into two,
There is also disclosed an example in which a negative, positive, and negative three-group zoom lens is configured. Usually, the ray height of the off-axis light beam on the wide-angle side is higher on the object side than on the image side of the stop, so that the prism on the object side of the stop becomes very large. Further, since the effective entrance surface of the prism is large, there is a large possibility that light leaks into the imaging surface as ghost light or flare, which is not preferable. Further, in the case of the configuration as in the embodiment, since it is not possible to make the image side telecentric, it is difficult to support an image pickup device such as a CCD.

【００１０】また、特開平１０−１６１０１９号、特開
平１０−１９７７９７号、特開平１１−１９４２６７号
も、プリズム光学系を用いたズームレンズの例である。
これらの例は、プリズムを有する群に入射する軸上主光
線と射出する軸上主光線の角度が略平行ではないため、
プリズムを有する群を固定とするか、移動群を２方向に
とるかしかない。プリズムを有する群を固定にした場
合、他の群の移動量を大きく取るか、又は、プリズムの
パワーを弱くして、他の可動群のパワーを強くする必要
がある。そのため、撮影レンズの小型化が達成できなく
なる。可動群を２方向にする場合、鏡枠機構が非常に複
雑化し、さらには、製造公差が非常に厳しくなる恐れが
ある。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-161019, 10-197797 and 11-194267 are also examples of zoom lenses using a prism optical system.
In these examples, the angle between the axial chief ray incident on the group having the prism and the axial chief ray emitting therefrom is not substantially parallel,
Either the group having the prism is fixed, or the moving group is taken in two directions. When the group having the prism is fixed, it is necessary to increase the moving amount of the other group or to reduce the power of the prism and increase the power of the other movable group. For this reason, the size of the photographing lens cannot be reduced. When the movable group is set in two directions, the lens frame mechanism becomes very complicated, and furthermore, the manufacturing tolerance may become very strict.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の回転対称な光学
系では、屈折力を有する透過回転対称レンズに屈折力を
負担させていたために、収差補正のために多くの構成要
素を必要としていた。しかし、これら従来技術の偏心光
学系では、結像された像の収差が良好に補正され、なお
かつ、特に回転非対称なディストーションが良好に補正
されていないと、結像された図形等が歪んで写ってしま
い、正しい形状を記録することができなかった。In the conventional rotationally symmetric optical system, since a transmission rotationally symmetric lens having a refractive power bears a refractive power, many components are required for aberration correction. However, in these decentering optical systems of the prior art, if the aberration of the formed image is properly corrected, and especially if the rotationally asymmetric distortion is not properly corrected, the formed figure or the like is distorted. As a result, the correct shape could not be recorded.

【００１２】また、光学系を構成する屈折レンズが光軸
を軸とした回転対称面で構成された回転対称光学系で
は、光路が直線になるために、光学系全体が光軸方向に
長くなってしまい、装置が大型になってしまう問題があ
った。Further, in a rotationally symmetric optical system in which the refractive lens constituting the optical system is constituted by a rotationally symmetric plane with the optical axis as an axis, the entire optical system becomes longer in the optical axis direction because the optical path is straight. As a result, there is a problem that the apparatus becomes large.

【００１３】また、プリズムを用いたズームレンズの場
合、軸上主光線を折り曲げることができるため、従来の
共軸系のズームレンズと比較して薄くはできるものの、
横あるは縦方向に非常に大型化してしまう欠点があっ
た。また、その場合、ズームレンズの可動群を２方向に
動かさなければならなく、鏡枠機構の複雑化が問題であ
った。In the case of a zoom lens using a prism, the axial chief ray can be bent, so that it can be made thinner than a conventional coaxial zoom lens.
There was a drawback that the size became very large in the horizontal or vertical direction. Further, in that case, the movable group of the zoom lens must be moved in two directions, and there is a problem in that the lens frame mechanism is complicated.

【００１４】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、広い画角におい
ても明瞭で歪みの少ない像を与える小型の偏心光学系を
用いた結像光学系を提供することである。The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has as its object to form an image using a small eccentric optical system which provides a clear and less distorted image even at a wide angle of view. It is to provide an optical system.

【００１５】本発明のもう１つの目的は、このような偏
心光学系を含む少なくとも２つのレンズ群からなる小型
・高性能の変倍光学系を提供することである。Another object of the present invention is to provide a compact and high-performance zoom optical system comprising at least two lens groups including such a decentered optical system.

【００１６】[0016]

【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、物体像を形成する結像光学系におい
て、前記結像光学系が、物体側から順に、少なくとも正
又は負のパワーを持ったレンズ群と、絞りと、前記絞り
と像面との間に少なくとも第１プリズムと第２プリズム
とからなるプリズム群とを有し、前記第１プリズムが、
物体側から順に、絞りを通過した光束をプリズム内に入
射させる第１プリズム入射面と、プリズム内に入射した
入射光束を反射する第１プリズム第１反射面と、前記第
１プリズム第１反射面で反射された反射光束を反射する
第１プリズム第２反射面と、前記第１プリズム第２反射
面で反射された反射光束をプリズム外に射出する第１プ
リズム射出面とから構成され、前記第１プリズム第１反
射面と前記第１プリズム射出面とが同一面によって兼用
され、前記第１プリズム入射面から入射した光束は、前
記第１プリズム射出面に全反射臨界角を越えて入射する
ことによって前記第１プリズム第１反射面として反射作
用を発生させるように構成され、前記第２プリズムが、
前記第１プリズム射出面から射出された光束をプリズム
内に入射させる第２プリズム入射面と、プリズム内に入
射した入射光束を反射する第２プリズム第１反射面と、
前記第２プリズム第１反射面で反射された反射光束を反
射する第２プリズム第２反射面と、前記第２プリズム第
２反射面で反射された反射光束をプリズム外に射出する
第２プリズム射出面とから構成され、前記第２プリズム
第２反射面と前記第２プリズム入射面とが同一面によっ
て兼用され、前記第２プリズム第１反射面から反射され
た光束は、前記第２プリズム入射面に全反射臨界角を越
えて入射することによって前記第２プリズム第２反射面
として反射作用を発生させるように構成され、前記少な
くとも正又は負のパワーを持ったレンズ群と、前記プリ
ズム群との群間隔を変化させることによって変倍を行な
うことを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided an image forming optical system for forming an object image, wherein the image forming optical system includes at least positive or negative light in order from the object side. A lens group having the following power, a diaphragm, and a prism group including at least a first prism and a second prism between the diaphragm and the image plane. The first prism includes:
In order from the object side, a first prism entrance surface for allowing a light beam passing through the stop to enter the prism, a first prism first reflecting surface for reflecting the incident light beam entering the prism, and the first prism first reflecting surface A first prism that reflects the light beam reflected by the first prism, and a first prism exit surface that emits the light beam reflected by the first prism second reflection surface to the outside of the prism. The first prism first reflecting surface and the first prism exit surface are shared by the same surface, and the light beam incident from the first prism entrance surface is incident on the first prism exit surface beyond the critical angle for total reflection. The first prism is configured to generate a reflection action as the first reflection surface, and the second prism includes:
A second prism entrance surface for causing the light beam emitted from the first prism exit surface to enter the prism, a second prism first reflection surface for reflecting the incident light beam incident to the prism,
The second prism reflects the light beam reflected by the first reflecting surface of the second prism, and the second prism emits the light beam reflected by the second prism second reflection surface to the outside of the prism. And the second prism second reflection surface and the second prism entrance surface are also used by the same surface, and the light beam reflected from the second prism first reflection surface passes through the second prism entrance surface. And the second prism second reflecting surface is configured to generate a reflection action by being incident on the prism beyond the critical angle for total reflection, and the lens group having at least positive or negative power and the prism group The zooming is performed by changing the group interval.

【００１７】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。Hereinafter, the reason and operation of the above-described configuration in the present invention will be described in order.

【００１８】上記目的を達成するための本発明の結像光
学系は、物体側から順に、少なくとも正又は負のパワー
を持ったレンズ群と、絞りと、絞りと像面との間に少な
くとも第１プリズムと第２プリズムとからなるプリズム
群とを有し、その少なくとも正又は負のパワーを持った
レンズ群と、プリズム群との群間隔を変化させることに
よって変倍を行なうものである。In order to achieve the above object, the image forming optical system of the present invention comprises, in order from the object side, at least a lens unit having at least positive or negative power, a stop, and at least a first lens unit between the stop and the image plane. It has a prism group consisting of one prism and a second prism, and performs zooming by changing the group distance between the lens group having at least positive or negative power and the prism group.

【００１９】このように、本発明においては、２群以上
からなるズームレンズの最終群に第１プリズムと第２プ
リズムとからなるプリズム群を用いて、小型・高性能の
変倍光学系を構成している。As described above, in the present invention, a compact and high-performance zoom optical system is constructed by using the prism group including the first prism and the second prism as the final group of the zoom lens including two or more groups. are doing.

【００２０】ところで、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。By the way, a refractive optical element such as a lens can have power only by giving a curvature to its boundary surface. Therefore, when a light beam is refracted at the boundary surface of the lens, chromatic aberration due to the chromatic dispersion characteristics of the refractive optical element is inevitably generated. As a result, another refractive optical element is generally added for the purpose of correcting chromatic aberration.

【００２１】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。On the other hand, a reflecting optical element such as a mirror or a prism does not generate chromatic aberration even if the reflecting surface has power, and another optical element is used only for the purpose of correcting chromatic aberration. No need to add. Therefore, in the optical system using the reflective optical element, the number of constituent optical elements can be reduced from the viewpoint of chromatic aberration correction, as compared with the optical system using the refractive optical element.

【００２２】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。At the same time, since the reflection optical system using the reflection optical element folds the optical path, the size of the optical system itself can be reduced as compared with the refractive optical system.

【００２３】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。Further, since the reflecting surface has a higher sensitivity to eccentricity error than the refracting surface, high accuracy is required for assembly adjustment.
However, among the reflective optical elements, since the relative positional relationship between the surfaces of the prisms is fixed, the eccentricity may be controlled as a single prism, and unnecessary assembly accuracy and adjustment man-hours are unnecessary.

【００２４】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。Further, the prism has a refracting surface, an entrance surface, an exit surface, and a reflective surface, and has a greater degree of freedom for aberration correction than a mirror having only a reflective surface. In particular, by allowing the reflection surface to share most of the desired power and reducing the power of the entrance surface and the exit surface, which are refraction surfaces, the degree of freedom in correcting aberrations is larger than that of a mirror, while maintaining the degree of freedom for aberrations. Compared with such a refractive optical element, the occurrence of chromatic aberration can be extremely reduced. Further, since the inside of the prism is filled with a transparent body having a higher refractive index than air, the optical path length can be made longer than that of air. Thinning and miniaturization are possible.

【００２５】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。The image forming optical system is required to have good image forming performance not only at the center but also at the periphery. In the case of a general coaxial optical system, the sign of the ray height of the off-axis light beam is reversed before and after the stop, and thus the off-axis aberration is worsened due to the loss of symmetry of the optical element with respect to the stop. Therefore, by arranging the refracting surface with the diaphragm interposed therebetween, it is general to sufficiently satisfy the symmetry with respect to the diaphragm and correct the off-axis aberration.

【００２６】そこで、本発明では、レンズ群とプリズム
群の間に絞りを配置し、プリズム群を第１プリズムと第
２プリズムとから構成し、中心ばかりでなく軸外収差も
良好に補正することを可能にしている。プリズム群が１
つのプリズムのみからなるものだと、軸外収差の劣化が
避けられない。Therefore, in the present invention, an aperture is arranged between the lens group and the prism group, and the prism group is composed of the first prism and the second prism, so that not only the center but also off-axis aberrations can be corrected well. Is possible. 1 prism group
If only one prism is used, deterioration of off-axis aberration is inevitable.

【００２７】本発明は、以上の理由から、少なくとも正
又は負のパワーを持ったレンズ群と、絞りと、絞りと像
面との間に少なくとも第１プリズムと第２プリズムとか
らなるプリズム群とを有し、その少なくとも正又は負の
パワーを持ったレンズ群と、プリズム群との群間隔を変
化させることによって変倍を行なう基本構成としてい
る。このような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・高性能の変倍光学系を得ることが可能
となっている。For the above reasons, the present invention provides a lens group having at least positive or negative power, a stop, and a prism group including at least a first prism and a second prism between the stop and the image plane. And has a basic configuration in which zooming is performed by changing the group distance between the lens group having at least positive or negative power and the prism group. By adopting such a basic configuration, it is possible to obtain a compact and high-performance zoom optical system that has a smaller number of optical elements than the refractive optical system and has good performance from the center to the periphery. .

【００２８】ところで、本発明のプリズム群の第１プリ
ズムは、物体側から順に、絞りを通過した光束をプリズ
ム内に入射させる第１プリズム入射面と、プリズム内に
入射した入射光束を反射する第１プリズム第１反射面
と、第１プリズム第１反射面で反射された反射光束を反
射する第１プリズム第２反射面と、第１プリズム第２反
射面で反射された反射光束をプリズム外に射出する第１
プリズム射出面とから構成され、第１プリズム第１反射
面と第１プリズム射出面とが同一面によって兼用され、
第１プリズム入射面から入射した光束は、第１プリズム
射出面に全反射臨界角を越えて入射することによって第
１プリズム第１反射面として反射作用を発生させるよう
に構成されている。そして、少なくとも第１プリズム第
２反射面が、偏心収差を補正する回転非対称な曲面形状
にて構成されていることが望ましい。By the way, the first prism of the prism group according to the present invention includes, in order from the object side, a first prism entrance surface for allowing the light beam passing through the aperture to enter the prism, and a first prism for reflecting the incident light beam entering the prism. 1 prism 1st reflection surface, 1st prism 2nd reflection surface which reflects the luminous flux reflected by the 1st prism 1st reflection surface, and the luminous flux reflected by the 1st prism 2nd reflection surface outside the prism The first to inject
The first prism first reflection surface and the first prism emission surface are also used by the same surface,
The light flux incident from the first prism entrance surface is configured to generate a reflection action as the first prism first reflection surface by entering the first prism exit surface beyond the critical angle for total reflection. In addition, it is desirable that at least the first prism second reflection surface is formed in a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.

【００２９】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（光軸）とし
たとき、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。Here, assuming that a ray passing through the center of the object point and passing through the center of the stop and reaching the center of the image plane is an axial chief ray (optical axis), at least one reflecting surface is at a distance from the axial chief ray. If it is not decentered, the incident light and the reflected light of the axial chief ray take the same optical path, and the axial chief ray is blocked in the optical system. As a result, an image is formed only by the light beam whose center is shielded, and the center becomes darker,
At the center, no image is formed at all.

【００３０】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。Further, it is naturally possible to decenter the powered reflecting surface with respect to the axial principal ray.

【００３１】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、特に、第１プリ
ズムのパワー（屈折力）の大部分を担う第１プリズム第
２反射面を回転対称軸を持たない回転非対称な面にする
ことが、回転非対称な偏心収差を補正する上で好まし
い。When the reflecting surface with power is decentered with respect to the axial principal ray, at least one of the surfaces constituting the prism used in the present invention may be a rotationally asymmetric surface. desirable. Among them, in particular, when the first prism second reflection surface, which bears most of the power (refractive power) of the first prism, is a rotationally asymmetric surface having no rotational symmetry axis, the rotationally asymmetric decentering aberration is corrected. Preferred above.

【００３２】ここで、回転対称軸を持たない回転非対称
な面として、本発明で使用する自由曲面とは以下の式で
定義されるものである。この定義式のＺ軸が自由曲面の
軸となる。Here, the free-form surface used in the present invention as a rotationally asymmetric surface having no axis of rotational symmetry is defined by the following equation. The Z axis of this definition formula is the axis of the free-form surface.

【００３３】 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。[0033] Here, the first term of the equation (a) is a spherical term, and the second term is a free-form surface term.

【００３４】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。In the spherical term, c: curvature of the vertex k: conic constant (conical constant) r = √ (X ² + Y ² ).

【００３５】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。The free-form surface term is Here, C _j (j is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【００３６】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、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。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。The free-form surface is generally an XZ surface,
Neither YZ plane has a symmetry plane, but by setting all odd-order terms of X to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the YZ plane exists. In addition, by setting all odd-order terms of Y to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the XZ plane is obtained.

【００３７】また、上記回転対称軸を持たない回転非対
称な面である自由曲面の他の定義式として、Ｚｅｒｎｉ
ｋｅ多項式により定義できる。この面の形状は以下の式
（ｂ）により定義する。その定義式（ｂ）のＺ軸がＺｅ
ｒｎｉｋｅ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。As another definition of a free-form surface that is a rotationally asymmetric surface having no rotational symmetry axis, Zerni
It can be defined by a ke polynomial. The shape of this surface is defined by the following equation (b). The Z axis of the definition formula (b) is Ze
This is the axis of the rnik polynomial. The definition of a rotationally asymmetric surface is
Defined in polar coordinates of the height of the Z axis with respect to the XY plane,
Is a distance from the Z axis in the XY plane, R is an azimuth around the Z axis, and can be expressed by a rotation angle measured from the Z axis.

【００３８】 ｘ＝Ｒ×cos(A) ｙ＝Ｒ×sin(A) Ｚ＝Ｄ₂ ＋Ｄ₃ Ｒcos(A)＋Ｄ₄ Ｒsin(A) ＋Ｄ₅ Ｒ² cos(2A)＋Ｄ₆ （Ｒ² −１）＋Ｄ₇ Ｒ² sin(2A) ＋Ｄ₈ Ｒ³ cos(3A) ＋Ｄ₉ （３Ｒ³ −２Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₁₀（３Ｒ³ −２Ｒ）sin(A)＋Ｄ₁₁Ｒ³ sin(3A) ＋Ｄ₁₂Ｒ⁴cos(4A)＋Ｄ₁₃（４Ｒ⁴ −３Ｒ² ）cos(2A) ＋Ｄ₁₄（６Ｒ⁴ −６Ｒ² ＋１）＋Ｄ₁₅（４Ｒ⁴ −３Ｒ² ）sin(2A) ＋Ｄ₁₆Ｒ⁴ sin(4A) ＋Ｄ₁₇Ｒ⁵ cos(5A) ＋Ｄ₁₈（５Ｒ⁵ −４Ｒ³ ）cos(3A) ＋Ｄ₁₉（１０Ｒ⁵ −１２Ｒ³ ＋３Ｒ）cos(A) ＋Ｄ₂₀（１０Ｒ⁵ −１２Ｒ³ ＋３Ｒ）sin(A) ＋Ｄ₂₁（５Ｒ⁵ −４Ｒ³ ）sin(3A) ＋Ｄ₂₂Ｒ⁵ sin(5A) ＋Ｄ₂₃Ｒ⁶cos(6A)＋Ｄ₂₄（６Ｒ⁶ −５Ｒ⁴ ）cos(4A) ＋Ｄ₂₅（１５Ｒ⁶ −２０Ｒ⁴ ＋６Ｒ² ）cos(2A) ＋Ｄ₂₆（２０Ｒ⁶ −３０Ｒ⁴ ＋１２Ｒ² −１） ＋Ｄ₂₇（１５Ｒ⁶ −２０Ｒ⁴ ＋６Ｒ² ）sin(2A) ＋Ｄ₂₈（６Ｒ⁶ −５Ｒ⁴ ）sin(4A) ＋Ｄ₂₉Ｒ⁶sin(6A)・・・・・ ・・・・（ｂ） ただし、Ｄ_m （ｍは２以上の整数）は係数である。な
お、Ｘ軸方向に対称な光学系として設計するには、
Ｄ₄ ，Ｄ₅ ，Ｄ₆ 、Ｄ₁₀，Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₁₄，Ｄ
₂₀，Ｄ₂₁，Ｄ₂₂…を利用する。X = R × cos (A) y = R × sin (A) Z = D_Two + D_ThreeRcos (A) + D_FourRsin (A) + D_FiveR^Two cos (2A) + D₆(R^Two-1) + D₇R^Two sin (2A) + D₈R^Threecos (3A) + D₉(3R^Three-2R) cos (A) + D_Ten(3R^Three-2R) sin (A) + D₁₁R^Threesin (3A) + D₁₂R^Fourcos (4A) + D₁₃(4R^Four-3R^Two) Cos (2A) + D₁₄(6R^Four-6R^Two+1) + D_Fifteen(4R^Four-3R^Two) Sin (2A) + D₁₆R^Foursin (4A) + D₁₇R^Fivecos (5A) + D₁₈(5R^Five -4R^Three) Cos (3A) + D₁₉(10R^Five -12R^Three + 3R) cos (A) + D₂₀(10R^Five-12R^Three + 3R) sin (A) + D_{twenty one}(5R^Five -4R^Three) Sin (3A) + D_{twenty two}R^Five sin (5A) + D_{twenty three}R⁶cos (6A) + D_{twenty four}(6R⁶-5R^Four) Cos (4A) + D_{twenty five}(15R⁶-20R^Four+ 6R^Two ) Cos (2A) + D₂₆(20R⁶-30R^Four+ 12R^Two-1) + D₂₇(15R⁶-20R^Four + 6R^Two) Sin (2A) + D₂₈(6R⁶-5R^Four) Sin (4A) + D₂₉R⁶sin (6A) ········ (b) where D_m(M is an integer of 2 or more) is a coefficient. What
To design an optical system symmetrical in the X-axis direction,
D_Four, D_Five, D₆, D_Ten, D₁₁, D₁₂, D₁₃, D₁₄, D
₂₀, D_{twenty one}, D_{twenty two}Use….

【００３９】上記定義式は、回転対称軸を持たない回転
非対称面の例示のために示したものであり、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。The above defined expressions are shown for the purpose of exemplifying a rotationally asymmetric surface having no axis of rotational symmetry, and it goes without saying that the same effect can be obtained for any other defined expressions.

【００４０】なお、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。The rotationally asymmetric surface is preferably a rotationally asymmetric surface having no axis of rotational symmetry both in-plane and out-of-plane.

【００４１】また、本発明のプリズム群の第２プリズム
は、第１プリズム射出面から射出された光束をプリズム
内に入射させる第２プリズム入射面と、プリズム内に入
射した入射光束を反射する第２プリズム第１反射面と、
第２プリズム第１反射面で反射された反射光束を反射す
る第２プリズム第２反射面と、第２プリズム第２反射面
で反射された反射光束をプリズム外に射出する第２プリ
ズム射出面とから構成され、第２プリズム第２反射面と
第２プリズム入射面とが同一面によって兼用され、第２
プリズム第１反射面から反射された光束は、第２プリズ
ム入射面に全反射臨界角を越えて入射することによって
第２プリズム第２反射面として反射作用を発生させるよ
うに構成されている。そして、少なくとも第２プリズム
第１反射面が、偏心収差を補正する回転非対称な曲面形
状にて構成されていることが、第１プリズムの場合と同
様の理由で望ましい。Further, the second prism of the prism group according to the present invention includes a second prism entrance surface for allowing the light beam emitted from the first prism exit surface to enter the prism, and a second prism for reflecting the incident light beam incident to the prism. A two-prism first reflecting surface;
A second prism, a second reflecting surface that reflects the light beam reflected by the first reflecting surface of the second prism, and a second prism exit surface, which emits the light beam reflected by the second prism second reflecting surface, to the outside of the prism. And the second prism second reflection surface and the second prism entrance surface are also used by the same surface, and the second prism
The light beam reflected from the first reflecting surface of the prism is configured to generate a reflecting action as the second reflecting surface of the second prism by entering the second prism incident surface beyond the critical angle of total reflection. Then, it is desirable that at least the first reflecting surface of the second prism has a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration for the same reason as in the case of the first prism.

【００４２】このような本発明の結像光学系において、
絞りの中心と像中心とを結ぶ光線を光軸とし、絞りから
第１プリズムと第２プリズムとを通過して折り返される
光軸が、略同一平面内に位置するように構成されている
ことが、設計及び製作上望ましい。In such an imaging optical system of the present invention,
A light beam connecting the center of the aperture and the image center is defined as an optical axis, and the optical axis that is returned from the aperture after passing through the first prism and the second prism is located substantially in the same plane. Desirable for design and fabrication.

【００４３】また、第１プリズムの折り返し光軸の含ま
れる平面における第１プリズム第２反射面の形状が光束
に負のパワーを与える反射面形状を有するように構成さ
れていると共に、第２プリズムの折り返し光軸の含まれ
る平面における第２プリズム第１反射面の形状が光束に
正のパワーを与える反射面形状を有するように構成され
ていることが望ましい。The shape of the first prism second reflection surface on the plane including the return optical axis of the first prism is configured to have a reflection surface shape that gives negative power to the light beam, and the second prism It is preferable that the shape of the first reflecting surface of the second prism in the plane including the folded optical axis is configured to have a reflecting surface shape that gives a positive power to the light beam.

【００４４】本発明の第１プリズム、第２プリズムの形
状においては、第１プリズム第２反射面は第１プリズム
のパワーの大部分を担い、第２プリズム第１反射面は第
２プリズムのパワーの大部分を担う。したがって、第１
プリズム第２反射面の形状が光束に負のパワーを与える
反射面形状を有し、第２プリズム第１反射面の形状が光
束に正のパワーを与える反射面形状を有するような構成
とすることにより、光学系はレトロフォーカスタイプに
なり、フィルター等の光学素子を挿入するためのバック
フォーカスを確保することができるようになる。In the shape of the first prism and the second prism of the present invention, the first prism and the second reflection surface carry most of the power of the first prism, and the second prism and the first reflection surface are the power of the second prism. Responsible for most of the Therefore, the first
A configuration in which the shape of the prism second reflecting surface has a reflecting surface shape that gives a negative power to the light beam, and the shape of the second prism first reflecting surface has a reflecting surface shape that gives a positive power to the light beam Accordingly, the optical system becomes a retrofocus type, and a back focus for inserting an optical element such as a filter can be secured.

【００４５】ここで、本発明の結像光学系及びそれを構
成するプリズムのパワーを定義する。図１６に示すよう
に、結像光学系Ｓの偏心方向をＹ軸方向に取った場合
に、結像光学系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、結像光学系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方向の結像光学
系ＳのパワーＰｙ、結像光学系Ｓ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、結像光学系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方向の結像光学系ＳのパワーＰｘとする。同様に結像
光学系Ｓを構成する第１プリズム、第２プリズムのＹ方
向のパワーＰ１ｙ，Ｐ２ｙ、Ｘ方向のパワーＰ１ｘ，Ｐ
２ｘが定義される。Here, the power of the imaging optical system of the present invention and the power of the prism constituting the same are defined. As shown in FIG. 16, when the eccentric direction of the imaging optical system S is set in the Y-axis direction, the minute height d in the YZ plane parallel to the axial principal ray of the imaging optical system S is set. An angle formed when a light ray enters from the object side and is projected from the imaging optical system S onto the YZ plane of the axial chief ray and the light ray is δy, and δy / d is an imaging optical system in the Y direction. A power Py of S, a light beam having a minute height d in the X direction parallel to the axial principal ray of the imaging optical system S and orthogonal to the YZ plane was incident from the object side, and emitted from the imaging optical system S. An angle formed when the light beam and the axial principal ray are orthogonal to the YZ plane and projected onto a plane including the axial principal ray is δx, and δx / d is an X-direction imaging optical system S. Power Px. Similarly, the powers P1y and P2y in the Y direction and the powers P1x and P in the X direction of the first prism and the second prism constituting the imaging optical system S
2x is defined.

【００４６】さらに、結像光学系Ｓのパワーの逆数がそ
れぞれ結像光学系ＳのＹ方向の焦点距離Ｆｙ、結像光学
系ＳのＸ方向の焦点距離Ｆｘと定義される。Further, the reciprocals of the power of the imaging optical system S are defined as a focal length Fy of the imaging optical system S in the Y direction and a focal length Fx of the imaging optical system S in the X direction, respectively.

【００４７】さて、全光学系の偏心方向がＹ軸方向で、
絞りの中心と像中心とを結ぶ光線と平行な面を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、全光学系の中間焦点距離（スタンダードの状態）の
Ｘ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｓｘ，Ｐｓｙと
し、それぞれ以下に定義する。Now, the eccentric direction of all the optical systems is the Y-axis direction,
When a plane parallel to a ray connecting the center of the stop and the image center is a YZ plane, and a direction orthogonal to the YZ plane is an X direction, the intermediate focal length (standard state) of all optical systems The powers in the X and Y directions are defined as Psx and Psy, respectively, and defined below.

【００４８】Ｐｓｘ＝√（Ｐｗｘ×Ｐｔｘ） Ｐｓｙ＝√（Ｐｗｙ×Ｐｔｙ） ここで、Ｐｗｘ，Ｐｗｙ，Ｐｔｘ，Ｐｔｙはそれぞれ広
角端、望遠端の全系のＸ方向、Ｙ方向のパワーである。
また、Ｐｇｘ，ＰｇｙはそれぞれＸ方向、Ｙ方向のプリ
ズム群のパワーである。Psx = √ (Pwx × Ptx) Psy = √ (Pwy × Pty) Here, Pwx, Pwy, Ptx, and Pty are powers in the X and Y directions of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, respectively.
Pgx and Pgy are the powers of the prism groups in the X and Y directions, respectively.

【００４９】このとき、本発明においては、 ０＜Ｐｇｘ／Ｐｓｘ＜３．０ ・・・（１） ０＜Ｐｇｙ／Ｐｓｙ＜３．０ ・・・（２） を満足することが望ましい。At this time, in the present invention, it is preferable that 0 <Pgx / Psx <3.0 (1) 0 <Pgy / Psy <3.0 (2) be satisfied.

【００５０】上記条件式は、プリズムを有する群のパワ
ーを全系のスタンダードのパワーで規格化したものであ
り、プリズム群で発生する偏心収差を良好に抑えると同
時に、光学系の小型化を達成するための条件式である。The above-mentioned conditional expression is obtained by standardizing the power of the group having the prism with the power of the standard of the entire system, thereby suppressing the eccentric aberration generated in the prism group satisfactorily and achieving the miniaturization of the optical system. It is a conditional expression for performing.

【００５１】上記条件式それぞれの下限の０を越える
と、プリズム群のパワーが非常に弱くなり、レンズ系の
小型化が達成できなくなる。また、それぞれの上限の
３．０を越えると、プリズム内で発生する偏心収差が大
きくなり、全てのズーム位置で良好な性能の確保が難し
くなる。If the lower limit of each of the above conditional expressions (0) is exceeded, the power of the prism group becomes very weak, and it becomes impossible to achieve the miniaturization of the lens system. On the other hand, if the upper limit of each of them exceeds 3.0, the eccentric aberration generated in the prism becomes large, and it becomes difficult to secure good performance at all zoom positions.

【００５２】なお、条件式（１）及び（２）について
は、 ０．２＜Ｐｇｘ／Ｐｓｘ＜２．５ ・・・（３） ０．２＜Ｐｇｙ／Ｐｓｙ＜２．５ ・・・（４） の範囲にすればなお好ましい。Incidentally, regarding conditional expressions (1) and (2), 0.2 <Pgx / Psx <2.5 (3) 0.2 <Pgy / Psy <2.5 (4) ) Is more preferable.

【００５３】さらに、 ０．５＜Ｐｇｘ／Ｐｓｘ＜２．０ ・・・（５） ０．５＜Ｐｇｙ／Ｐｓｙ＜２．０ ・・・（６） の範囲にすればさらに好ましい。Further, it is more preferable to set the range of 0.5 <Pgx / Psx <2.0 (5) to the range of 0.5 <Pgy / Psy <2.0 (6).

【００５４】また、Ｚｘ，ＺｙをそれぞれＸ方向、Ｙ方
向における変倍比とし、全系の広角端、望遠端の焦点距
離をそれぞれｆｗｘ，ｆｗｙ，ｆｔｘ，ｆｔｙとしたと
きに、 Ｚｘ＝ｆｔｘ／ｆｗｘ Ｚｙ＝ｆｔｙ／ｆｗｙ と定義する。また、Ｐｍを広角端から望遠端に変倍する
ときのプリズム群の移動量（ｍｍ単位）で、物体距離を
一定にした場合のものとする（後記の実施例は、物体距
離無限遠時で計算）。この場合に、 Ｐｍ／Ｚｘ＜１０．０ ・・・（７） Ｐｍ／Ｚｙ＜１０．０ ・・・（８） を満足することが望ましい。When Zx and Zy are magnification ratios in the X and Y directions, respectively, and the focal lengths at the wide-angle end and the telephoto end of the entire system are fwx, fwy, ftx, and fty, respectively, Zx = ftx / fwx Zy = fty / fwy. Further, it is assumed that the object distance is constant with the movement amount (unit: mm) of the prism group when Pm is changed from the wide-angle end to the telephoto end. Calculation). In this case, it is desirable that Pm / Zx <10.0 (7) Pm / Zy <10.0 (8) be satisfied.

【００５５】条件式（７）及び（８）は、ズームレンズ
の変倍に対するプリズム群の移動量を規定したものであ
る。これらの条件式の上限の１０．０を越えると、プリ
ズム群の移動量が大きくなり、広角側から望遠側に変倍
するに従い、偏心収差の変動が大きくなりすぎてしまう
ため好ましくない。The conditional expressions (7) and (8) define the amount of movement of the prism group with respect to the zooming of the zoom lens. Exceeding the upper limit of 10.0 to these conditional expressions is not preferable because the amount of movement of the prism group becomes large, and as the magnification is changed from the wide-angle side to the telephoto side, the fluctuation of the eccentric aberration becomes too large.

【００５６】なお、条件式（７）及び（８）について
は、 ０．００１≦Ｐｍ／Ｚｘ＜８．０ ・・・（９） ０．００１≦Ｐｍ／Ｚｙ＜８．０ ・・・（１０） の範囲にすればなお好ましい。Note that regarding conditional expressions (7) and (8), 0.001 ≦ Pm / Zx <8.0 (9) 0.001 ≦ Pm / Zy <8.0 (10) ) Is more preferable.

【００５７】上記条件式範囲内で、パワーを有するプリ
ズム群を移動させることで、変倍による偏心収差の変動
を極力小さく保ちつつ、より光学系の小型化が実現でき
る。By moving the group of prisms having power within the range of the above conditional expression, it is possible to further reduce the size of the optical system while keeping the fluctuation of eccentric aberration due to zooming as small as possible.

【００５８】また、 ０．００５≦Ｐｍ／Ｚｘ＜５．０ ・・・（１１） ０．００５≦Ｐｍ／Ｚｙ＜５．０ ・・・（１２） の範囲にすればさらに好ましい。Further, it is more preferable to set the range of 0.005 ≦ Pm / Zx <5.0 (11) to the range of 0.005 ≦ Pm / Zy <5.0 (12).

【００５９】また、光軸とその第１プリズムから射出す
る点での面の法線とのなす角度をθ１、光軸とその第２
プリズムへ入射する点での面の法線とのなす角度をθ２
とするとき、第１プリズムと第２プリズムとが、以下の
条件（３）、（４）を満足するように構成されているこ
とが望ましい。ただし、θ１、θ２の定義は光線と法線
とのなす角度という意味で符号はないと考える。The angle between the optical axis and the normal to the surface at the point where the light exits from the first prism is θ1, and the optical axis and the second
The angle between the normal to the surface at the point of incidence on the prism is θ2
In this case, it is preferable that the first prism and the second prism are configured to satisfy the following conditions (3) and (4). However, it is considered that the definitions of θ1 and θ2 have no sign in the meaning of the angle between the light ray and the normal.

【００６０】 ０≦θ１≦２５° ・・・（１３） ０≦θ２≦２５° ・・・（１４） プリズムを２個以上使用する場合、通常の共軸光学系と
比較して各プリズムの相対的な位置出しが性能に大きく
影響を及ぼす。その影響をより少なくするためには、２
つのプリズムの基準となる光線（軸上主光線）の射出角
度及び入射角度を小さくすることが望ましい。上記各条
件式の上限の２５°を越えると、２つのプリズムの組み
立て誤差による性能劣化が非常に大きくなり、好ましく
ない。0 ≦ θ1 ≦ 25 ° (13) 0 ≦ θ2 ≦ 25 ° (14) When two or more prisms are used, the relative positions of the prisms are compared with those of a normal coaxial optical system. Positioning greatly affects performance. In order to reduce the effect,
It is desirable to reduce the exit angle and the incident angle of the reference light beam (on-axis principal ray) of the two prisms. Exceeding the upper limit of 25 ° in each of the above-mentioned conditional expressions is not preferable because the performance degradation due to an assembly error between the two prisms becomes extremely large.

【００６１】さらに好ましくは、 ０≦θ１≦１５° ・・・（１５） ０≦θ２≦１５° ・・・（１６） を満たすように構成することがなお好ましい。More preferably, it is more preferable that 0 ≦ θ1 ≦ 15 ° (15) 0 ≦ θ2 ≦ 15 ° (16) is satisfied.

【００６２】さらに好ましくは、 ０≦θ１≦１０° ・・・（１７） ０≦θ２≦１０° ・・・（１８） の範囲を満たすようにすればさらに好ましい。More preferably, 0 ≦ θ1 ≦ 10 ° (17) It is more preferable to satisfy the range of 0 ≦ θ2 ≦ 10 ° (18).

【００６３】また、第１プリズムのＸ方向、Ｙ方向のパ
ワーをそれぞれＰ１ｘ，Ｐ１ｙ、第２プリズムのＸ方
向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰ２ｘ，Ｐ２ｙとする
と、 −１．０＜Ｐ１ｘ／Ｐｓｘ＜３．０ ・・・（１９） −１．０＜Ｐ１ｙ／Ｐｓｙ＜３．０ ・・・（２０） を満足することが望ましい。If the powers of the first prism in the X and Y directions are P1x and P1y, respectively, and the powers of the second prism in the X and Y directions are P2x and P2y, respectively, -1.0 <P1x / Psx < 3.0 (19) -1.0 <P1y / Psy <3.0 (20) It is desirable to satisfy the following condition.

【００６４】条件式（１９）及び（２０）は、第１プリ
ズムのパワーを全体のスタンダードのパワーで規格化し
たものである。これらの条件式の上限の３．０を越える
と、バックフォーカスが確保できず、ＩＲ（赤外線）カ
ットフィルター及びローパスフィルター等のフィルター
類を挿入することができなくなる。The conditional expressions (19) and (20) are obtained by normalizing the power of the first prism with the power of the entire standard. If the upper limit of 3.0 to these conditional expressions is exceeded, the back focus cannot be secured, and filters such as an IR (infrared) cut filter and a low-pass filter cannot be inserted.

【００６５】逆に、下限の−１．０を越えると、第１プ
リズムの負パワーが大きくなり、それに合わせて第２プ
リズムのパワーを強くしなければならなくなり、結果的
にそれぞれの各面のパワーが強くなり、偏心収差が各面
で大きく発生し、好ましくない。また、第１プリズムは
絞りの像側にあり、負のパワーを大きくしすぎると、軸
外光線の角度が広がりすぎて２つのプリズムが大型化
し、本発明の目的を達成できない。Conversely, if the lower limit of -1.0 is exceeded, the negative power of the first prism increases, and the power of the second prism must be increased accordingly. The power becomes strong, and decentering aberration is largely generated on each surface, which is not preferable. In addition, the first prism is on the image side of the stop, and if the negative power is too large, the angle of the off-axis light beam becomes too wide and the two prisms become large, so that the object of the present invention cannot be achieved.

【００６６】また、 −１．０＜Ｐ２ｘ／Ｐｓｘ＜３．０ ・・・（２１） −１．０＜Ｐ２ｙ／Ｐｓｙ＜３．０ ・・・（２２） を満足するように構成することが望ましい。It is also possible to provide a structure that satisfies -1.0 <P2x / Psx <3.0 (21) -1.0 <P2y / Psy <3.0 (22) desirable.

【００６７】条件式（２１）及び（２２）は第２プリズ
ムのパワーを全体のスタンダードのパワーで規格化した
ものである。これらの条件式の上限の３．０を越える
と、第２プリズムの各面のパワーが非常に強くなり、結
果として収差補正が困難となる。The conditional expressions (21) and (22) are obtained by standardizing the power of the second prism with the power of the entire standard. If the upper limit of 3.0 to these conditional expressions is exceeded, the power of each surface of the second prism becomes extremely strong, and as a result, it becomes difficult to correct aberrations.

【００６８】これらの条件式の下限の−１．０を越える
と、全体のパワーが第１プリズムに偏るため、バックフ
ォーカスの確保が難しくなる。If the lower limit of -1.0 to these conditional expressions is exceeded, the overall power is biased toward the first prism, making it difficult to secure the back focus.

【００６９】なお、条件式（１９）及び（２０）につい
ては、 −０．５＜Ｐ１ｘ／Ｐｓｘ＜２．０ ・・・（２３） −０．５＜Ｐ１ｙ／Ｐｓｙ＜２．０ ・・・（２４） の範囲にすればなお好ましい。Incidentally, regarding conditional expressions (19) and (20), -0.5 <P1x / Psx <2.0 (23) -0.5 <P1y / Psy <2.0 ... It is more preferable to set the range of (24).

【００７０】また、条件式（２１）及び（２２）につい
ては、 −０．５＜Ｐ２ｘ／Ｐｓｘ＜２．０ ・・・（２５） −０．５＜Ｐ２ｙ／Ｐｓｙ＜２．０ ・・・（２６） の範囲にすればなお好ましい。For conditional expressions (21) and (22), -0.5 <P2x / Psx <2.0 (25) -0.5 <P2y / Psy <2.0 (25) It is more preferable to set the range of (26).

【００７１】さらには、条件式（１９）及び（２０）に
ついては、 −０．３＜Ｐ１ｘ／Ｐｓｘ＜１．５ ・・・（２７） −０．３＜Ｐ１ｙ／Ｐｓｙ＜１．５ ・・・（２８） の範囲にすればさらに好ましい。Further, regarding conditional expressions (19) and (20), -0.3 <P1x / Psx <1.5 (27) -0.3 <P1y / Psy <1.5... It is more preferable to set the range of (28).

【００７２】さらに、条件式（２１）及び（２２）につ
いては、 ０．５＜Ｐ２ｘ／Ｐｓｘ＜２．０ ・・・（２９） ０．５＜Ｐ２ｙ／Ｐｓｙ＜２．０ ・・・（３０） の範囲にすればさらに好ましい。Further, regarding conditional expressions (21) and (22), 0.5 <P2x / Psx <2.0 (29) 0.5 <P2y / Psy <2.0 (30) ) Is more preferable.

【００７３】ところで、本発明の結像光学系は、絞りを
通過し第１プリズム入射面に入射する光軸と第２プリズ
ム射出面から射出される光軸とが略平行になるように構
成することが望ましい。このように構成すると、フォー
カシングのために光学系を移動しても視野が変化するこ
とがない。Incidentally, the image forming optical system of the present invention is configured such that the optical axis passing through the stop and entering the first prism entrance surface and the optical axis exiting from the second prism exit surface are substantially parallel. It is desirable. With this configuration, the field of view does not change even if the optical system is moved for focusing.

【００７４】また、第１プリズムと第２プリズムとを、
第１プリズム射出面と第２プリズム入射面とが対向配置
するように構成することが望ましい。この構成は、両プ
リズム間に反射鏡のような光軸を曲げる光学素子を配置
しな構成であり、光学系をコンパクトに構成することが
できる。Further, the first prism and the second prism are
It is desirable that the first prism exit surface and the second prism entrance surface are arranged to face each other. This configuration does not include an optical element that bends the optical axis such as a reflecting mirror between the two prisms, so that the optical system can be made compact.

【００７５】また、プリズム群全体の外形配置として、
第１プリズム入射面と第２プリズム射出面とが対向配置
され、第１プリズム第２反射面と第２プリズム第１反射
面とが対向配置されるような構成とすることが望まし
い。このような外形配置にすると、光学系全体をコンパ
クトに構成することができる。Further, as the external arrangement of the entire prism group,
It is preferable that the first prism entrance surface and the second prism exit surface are arranged to face each other, and the first prism second reflection surface and the second prism first reflection surface are arranged to face each other. With such an external arrangement, the entire optical system can be made compact.

【００７６】また、絞りから第１プリズムと第２プリズ
ムとを通過して折り返される光軸が含まれる平面におけ
る、第１プリズム入射面の形状が物体側に凸面を向け光
束に正のパワーを与える面形状に構成されていると共
に、第２プリズム射出面の形状が略平面形状にて構成さ
れていることが望ましい。第１プリズム入射面の形状を
物体側に凸面を向け光束に正のパワーを与える面形状と
することにより、第１プリズム内で収差補正が行いやす
くなり、第１プリズムでの収差発生量を少なくでき好ま
しい。また、第２プリズム射出面の形状を略平面形状に
構成することにより、第２プリズムとその射出側に配置
されるフィルター類あるいはＣＣＤ等の撮像素子のカバ
ーガラスとを接着等により一体化しやすくなる。Further, in the plane including the optical axis which is turned back through the first prism and the second prism from the stop, the shape of the entrance surface of the first prism turns the convex surface toward the object side to give a positive power to the light beam. It is desirable that the second prism exit surface be formed in a substantially planar shape while being formed in a planar shape. By making the shape of the incident surface of the first prism a surface shape that gives a positive power to the light beam with the convex surface facing the object side, it becomes easy to perform aberration correction in the first prism, and the amount of generated aberration in the first prism is reduced. It is preferable. In addition, by configuring the shape of the exit surface of the second prism to be a substantially planar shape, it becomes easy to integrate the second prism and a filter disposed on the exit side thereof or a cover glass of an imaging device such as a CCD by bonding or the like. .

【００７７】さて、以上のような本発明の結像光学系の
形成した像面上に受光面を配置した電子撮像素子と、映
像を表示する表示素子と、その電子撮像素子で受光され
た物体像を映像としてその表示素子に表示するための信
号処理を行なう信号処理回路とを有する電子撮像装置を
本発明に基づいて構成することができる。Now, an electronic image pickup device having a light receiving surface disposed on the image plane on which the image forming optical system of the present invention is formed, a display device for displaying an image, and an object received by the electronic image pickup device An electronic imaging apparatus having a signal processing circuit for performing signal processing for displaying an image as a video on a display element thereof can be configured based on the present invention.

【００７８】また、以上のような本発明の結像光学系
と、その結像光学系によって形成された物体像を受光す
る位置に配置された電子撮像素子と、その電子撮像素子
によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と
を含み、結像光学系の絞りから電子撮像素子までの間隔
（Ｄ）が、２５ｍｍ以下（Ｄ≦２５ｍｍ）となるよう
に、第１プリズムと第２プリズムの内部で光路を折り曲
げ、かつ、第１プリズムと第２プリズムとを間隔Ｄが小
さくなる方向（Ｚ軸方向）に近づけて配置し、さらに、
少なくとも１０°以上の画角（ω≧１０°）の光束を第
１プリズムと第２プリズムの内部で折り曲げて電子撮像
素子に導くために、間隔Ｄが３ｍｍ以上（Ｄ≧３ｍｍ）
となるように第１プリズムと第２プリズムとが構成され
ているコンパクトな撮影装置を本発明に基づいて構成す
ることができる。Further, the image forming optical system of the present invention as described above, an electronic image pickup device arranged at a position for receiving an object image formed by the image forming optical system, and a photoelectric conversion by the electronic image pickup device. And a processing means for processing the electronic signal generated by the first prism and the second prism so that the distance (D) from the stop of the imaging optical system to the electronic image sensor is 25 mm or less (D ≦ 25 mm). The optical path is bent inside, and the first prism and the second prism are arranged closer to the direction in which the distance D decreases (Z-axis direction).
The interval D is 3 mm or more (D ≧ 3 mm) in order to bend a light beam having an angle of view of at least 10 ° or more (ω ≧ 10 °) inside the first prism and the second prism and guide the light to the electronic imaging device.
According to the present invention, it is possible to configure a compact photographing apparatus in which the first prism and the second prism are configured such that:

【００７９】ここで、絞りから電子撮像素子までの間隔
Ｄが２５ｍｍ以下でないと、レンズからなる同軸光学系
に比較してより小型の結像光学系を構成することができ
ない。また、１０°以上の画角（全画角で２０°以上）
でないと、近接した被写体全体を撮像し難くなる。ま
た、その間隔Ｄが３ｍｍ以上ないと、光学系を構成する
ことが困難になると共に、現状の電子撮像素子を用いて
は十分な解像力を得ることが困難となる。Here, unless the distance D from the aperture to the electronic image pickup device is not more than 25 mm, a smaller imaging optical system cannot be constructed as compared with a coaxial optical system composed of a lens. Angle of view of 10 ° or more (20 ° or more at all angles of view)
Otherwise, it will be difficult to image the entire close subject. If the distance D is not more than 3 mm, it is difficult to configure the optical system, and it is difficult to obtain a sufficient resolution using the current electronic imaging device.

【００８０】この場合に、上記間隔（Ｄ）が、１５ｍｍ
以下（Ｄ≦１５ｍｍ）となるように、第１プリズムと第
２プリズムの内部で光路を折り曲げ、かつ、第１プリズ
ムと第２プリズムとを前記間隔Ｄが小さくなる方向（Ｚ
軸方向）に近づけて配置することがさらに望ましい。In this case, the distance (D) is 15 mm
Hereinafter, the optical path is bent inside the first prism and the second prism so as to satisfy (D ≦ 15 mm), and the first prism and the second prism are separated in the direction (Z
(Axial direction).

【００８１】また、以上のような本発明の結像光学系
と、その結像光学系によって形成された物体像を受光す
る位置に配置された電子撮像素子と、その電子撮像素子
によって光電変換された電子信号を処理する処理手段
と、操作者がその処理手段に入力したい情報信号を入力
するための入力部と、その処理手段からの出力を表示す
る表示素子と、その処理手段からの出力を記録する記録
媒体とを含み、その処理手段は、結像光学系によって電
子撮像素子に受光された物体像を表示素子に表示するよ
うに構成されている情報処理装置を本発明に基づいて構
成することができる。Further, the imaging optical system of the present invention as described above, an electronic image pickup device arranged at a position for receiving an object image formed by the image formation optical system, and a photoelectric conversion by the electronic image pickup device. Processing means for processing the electronic signal, an input unit for inputting an information signal that the operator wants to input to the processing means, a display element for displaying an output from the processing means, and an output from the processing means. A recording medium for recording, the processing means comprising an information processing apparatus configured to display on a display element an object image received by the electronic imaging element by the imaging optical system according to the present invention. be able to.

【００８２】この場合に、その入力部がキーボードにて
構成され、結像光学系と電子撮像素子とが表示素子の周
辺部又はキーボードの周辺部に内蔵されているパソコン
装置を本発明に基づいて構成することができる。In this case, according to the present invention, there is provided a personal computer in which the input unit is constituted by a keyboard, and the imaging optical system and the electronic image pickup device are built in the periphery of the display device or the periphery of the keyboard. Can be configured.

【００８３】また、以上のような本発明の結像光学系
と、その結像光学系によって形成された物体像を受光す
る位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信及
び受信するためのアンテナと、電話番号等の信号を入力
するための入力部と、その電子撮像素子によって受光さ
れた物体像を送信可能な信号に変換する信号処理部とを
含んでいる電話装置を本発明に基づいて構成することが
できる。Further, the image forming optical system of the present invention as described above, an electronic image pickup device arranged at a position for receiving an object image formed by the image forming optical system, and a telephone signal for transmitting and receiving. The present invention relates to a telephone device including an antenna, an input unit for inputting a signal such as a telephone number, and a signal processing unit for converting an object image received by the electronic imaging device into a signal that can be transmitted. It can be configured based on

【００８４】また、以上のような本発明の結像光学系
と、その結像光学系によって形成された物体像を受光す
る位置に配置された電子撮像素子と、音声信号をバーコ
ード又はドット状の何れかに表示した被写体を照明する
照明部材と、電子撮像素子によって受光されたそのバー
コード又はドット状の何れかに表示した被写体から音声
認識を行う処理手段と、その認識された音声信号を音と
して操作者の耳に伝達する音発生部材とを含んでいる情
報再生装置を本発明に基づいて構成することができる。Further, the image forming optical system of the present invention as described above, an electronic image pickup device arranged at a position for receiving an object image formed by the image forming optical system, An illumination member for illuminating the object displayed in any of the above, a processing unit for performing voice recognition from the object displayed in any of the barcode or dot shape received by the electronic imaging device, and processing the recognized voice signal. An information reproducing apparatus including a sound generating member that transmits a sound to an operator's ear can be configured based on the present invention.

【００８５】また、以上のような本発明の結像光学系
と、その結像光学系によって形成された物体像を受光す
る位置に配置された電子撮像素子と、その電子撮像素子
によって光電変換された電子信号を処理する処理手段
と、その電子撮像素子で受光された物体像を観察可能に
表示する表示素子とを有し、電子撮像素子で受光された
物体像の像情報を記録するための記録部材を内蔵又は挿
脱するように構成され、その処理手段が、電子撮像素子
に受光された物体像を表示素子に表示する表示処理機能
と、電子撮像素子に受光された物体像を記録媒体に記録
する記録処理機能とを有する電子カメラ装置を本発明に
基づいて構成することができる。Further, the image forming optical system of the present invention as described above, an electronic image pickup device arranged at a position for receiving an object image formed by the image forming optical system, and photoelectric conversion by the electronic image pickup device. Processing means for processing the received electronic signal, and a display element for observably displaying the object image received by the electronic image sensor, for recording image information of the object image received by the electronic image sensor. A recording member is configured to be built in or inserted thereinto, and the processing means includes a display processing function of displaying an object image received by the electronic imaging element on a display element and a recording medium for displaying the object image received by the electronic imaging element. An electronic camera device having a recording processing function of recording on an electronic camera can be configured based on the present invention.

【００８６】[0086]

【発明の実施の形態】以下、本発明の結像光学系の実施
例１、２について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 and 2 of an image forming optical system according to the present invention will be described below.

【００８７】実施例１、２の構成パラメータは下記に示
すが、面番号は、物体から光学系の第１群を経て、絞り
１を通り、プリズム群を通って像面３へ向う順光線追跡
の面番号として示してある。座標の取り方に関しては、
図１（ａ）に示すように、軸上主光線２を、絞り１の中
心を通り、像面（撮像素子の撮像面）３中心に到る光線
で定義する。そして、軸上主光線２と絞り１の面の交点
を偏心光学面の原点として、軸上主光線２に沿う方向を
Ｚ軸正方向とし、このＺ軸と像面３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。ま
た、光軸は紙面のＹ−Ｚ面内で折り曲げられるものとす
る。The structural parameters of the first and second embodiments are shown below. The surface number is the forward ray tracing from the object through the first group of the optical system, through the stop 1, through the prism group, and toward the image plane 3. Are shown as surface numbers. Regarding how to take coordinates,
As shown in FIG. 1A, an on-axis principal ray 2 is defined as a ray passing through the center of the stop 1 and reaching the center of an image plane (imaging plane of an imaging element) 3. The intersection of the axial principal ray 2 and the surface of the stop 1 is defined as the origin of the decentered optical surface, the direction along the axial principal ray 2 is defined as the positive direction of the Z axis, and the plane including the Z axis and the center of the image plane 3 is defined as Y.
-Z plane, the origin is orthogonal to the YZ plane through the origin, and the direction from the near side of the paper to the back side is defined as the positive direction of the X axis.
The axis constituting the right-handed rectangular coordinate system with the Z axis is defined as the Y axis. It is assumed that the optical axis is bent in the YZ plane of the drawing.

【００８８】そして、後記する構成パラメータ中におい
て、各面の偏心面については、絞り１の中心について定
められた座標系の原点から、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、非球面については、後記（ｃ）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。In the configuration parameters to be described later, the eccentricity of each surface is determined from the origin of the coordinate system defined with respect to the center of the stop 1 by the amount of eccentricity at the top of the surface (X-axis direction, Y-axis direction). Direction and Z-axis direction are X, Y,
Z) and the central axis of the surface (for a free-form surface, the Z-axis of the above-described formula (a); for an aspherical surface, the Z-axis of the following formula (c))
Of the X-axis, Y-axis, and Z-axis (α, β, and γ (°), respectively). In this case, the positive α and β mean counterclockwise with respect to the positive direction of each axis, and the positive γ means clockwise with respect to the positive direction of the Z axis.

【００８９】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。In the case where a specific surface and a surface following it constitute a coaxial optical system among the optically acting surfaces constituting the optical system of each embodiment, a surface interval is given, and other media are used. Are given according to the conventional method.

【００９０】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。The shape of the surface of the free-form surface used in the present invention is defined by the above equation (a), and the Z axis of the definition expression is the axis of the free-form surface.

【００９１】また、非球面は、以下の定義式で与えられ
る回転対称非球面である。The aspherical surface is a rotationally symmetric aspherical surface given by the following equation.

【００９２】 Ｚ＝（ｙ² ／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）ｙ² ／Ｒ² ｝^{1 /2}］ ＋Ａｙ⁴ ＋Ｂｙ⁶ ＋Ｃｙ⁸ ＋Ｄｙ¹⁰＋…… ・・・（ｃ） ただし、Ｚを光の進行方向を正とした光軸（軸上主光
線）とし、ｙを光軸と垂直な方向にとる。ここで、Ｒは
近軸曲率半径、Ｋは円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…はそ
れぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
この定義式のＺ軸が回転対称非球面の軸となる。Z = (y ² / R) / [1+ ｛1− (1 + K) y ² / R ² ｝ ^1/2 ] + Ay ⁴ + By ⁶ + Cy ⁸ + Dy ¹⁰ +... (C) Is the optical axis (on-axis principal ray) where the traveling direction of light is positive, and y is a direction perpendicular to the optical axis. Here, R is a paraxial radius of curvature, K is a conic constant, and A, B, C, D,... Are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients, respectively.
The Z axis of this definition expression is the axis of the rotationally symmetric aspherical surface.

【００９３】なお、データの記載されていない自由曲
面、非球面に関する項は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。Note that terms relating to free-form surfaces and aspheric surfaces for which no data is described are zero. Regarding the refractive index,
The values for the d-line (wavelength 587.56 nm) are shown. The unit of the length is mm.

【００９４】また、自由曲面の他の定義式として、前記
の（ｂ）式で与えられるＺｅｒｎｉｋｅ多項式がある。Another definition of a free-form surface is a Zernike polynomial given by the above equation (b).

【００９５】その他の面の例として、次の定義式（ｄ）
があげられる。As another example, the following definition formula (d)
Is raised.

【００９６】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 = ΣΣC _nm XY As an example, when k = 7 (seventh-order term) is considered, when expanded, it can be expressed by the following equation.

【００９７】 Ｚ＝Ｃ₂ ＋Ｃ₃ ｙ＋Ｃ₄ ｜ｘ｜ ＋Ｃ₅ ｙ² ＋Ｃ₆ ｙ｜ｘ｜＋Ｃ₇ ｘ² ＋Ｃ₈ ｙ³ ＋Ｃ₉ ｙ² ｜ｘ｜＋Ｃ₁₀ｙｘ² ＋Ｃ₁₁｜ｘ³ ｜ ＋Ｃ₁₂ｙ⁴ ＋Ｃ₁₃ｙ³ ｜ｘ｜＋Ｃ₁₄ｙ² ｘ² ＋Ｃ₁₅ｙ｜ｘ³ ｜＋Ｃ₁₆ｘ⁴ ＋Ｃ₁₇ｙ⁵ ＋Ｃ₁₈ｙ⁴ ｜ｘ｜＋Ｃ₁₉ｙ³ ｘ² ＋Ｃ₂₀ｙ² ｜ｘ³ ｜ ＋Ｃ₂₁ｙｘ⁴ ＋Ｃ₂₂｜ｘ⁵ ｜ ＋Ｃ₂₃ｙ⁶ ＋Ｃ₂₄ｙ⁵ ｜ｘ｜＋Ｃ₂₅ｙ⁴ ｘ² ＋Ｃ₂₆ｙ³ ｜ｘ³ ｜ ＋Ｃ₂₇ｙ² ｘ⁴ ＋Ｃ₂₈ｙ｜ｘ⁵ ｜＋Ｃ₂₉ｘ⁶ ＋Ｃ₃₀ｙ⁷ ＋Ｃ₃₁ｙ⁶ ｜ｘ｜＋Ｃ₃₂ｙ⁵ ｘ² ＋Ｃ₃₃ｙ⁴ ｜ｘ³ ｜ ＋Ｃ₃₄ｙ³ ｘ⁴ ＋Ｃ₃₅ｙ² ｜ｘ⁵ ｜＋Ｃ₃₆ｙｘ⁶ ＋Ｃ₃₇｜ｘ⁷ ｜ ・・・（ｄ） 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、
（ｄ）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。Z = C ₂ + C ₃ y + C ₄ | x | + C ₅ y ² + C ₆ y | x | + C ₇ x ² + C ₈ y ³ + C ₉ y ² | x | + C ₁₀ yx ² + C ₁₁ | x ³ | + C ^{_{12 y 4 + C 13 y 3}} | x | + C 14 y 2 x 2 + C 15 y | x 3 | + C 16 x 4 + C 17 y 5 + C 18 y 4 | x | + C 19 y 3 x 2 + C 20 y 2 | x ^{_{3 | + C 21 yx 4 +}} C 22 | x 5 | + C 23 y 6 + C 24 y 5 | x | + C 25 y 4 x 2 + C 26 y 3 | x 3 | + C 27 y 2 x 4 + C 28 y | x 5 | ^{_{+ C 29 x 6 + C 30}} y 7 + C 31 y 6 | x | + C 32 y 5 x 2 + C 33 y 4 | x 3 | + C 34 y 3 x 4 + C 35 y 2 | x 5 | + C 36 yx 6 + C 37 | x ⁷ | (d) In the embodiment of the present invention, the surface shape is represented by a free-form surface using the above equation (a).
It goes without saying that the same operation and effect can be obtained by using the equation (d).

【００９８】実施例１は、撮像面のサイズが５．４ｍｍ
×４．０ｍｍである。その他の仕様及び条件に関するデ
ータは後記する。この結像光学系は、図１（ａ）に広角
端、図１（ｂ）に望遠端の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面
図を示すように、物体側から光の通る順に、第１群Ｇ
１、絞り１、第２群Ｇ２、フィルター類４、像面（結像
面）３からなり、絞り１は第２群Ｇ２と一体であり、第
１群Ｇ１を像側へ、第２群Ｇ２を物体側へ移動すること
で広角端から望遠端への変倍を行っている。In the first embodiment, the size of the imaging surface is 5.4 mm.
× 4.0 mm. Data on other specifications and conditions will be described later. As shown in FIG. 1A, a YZ sectional view including an axial principal ray at the wide-angle end and at the telephoto end in FIG. 1st group G
1, an aperture 1, a second group G2, filters 4 and an image plane (imaging plane) 3. The aperture 1 is integral with the second group G2, and the first group G1 is moved toward the image side and the second group G2 Is moved to the object side to change the magnification from the wide-angle end to the telephoto end.

【００９９】第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズ１枚からなり、その物体側に回転対称非
球面を用いている。第２群Ｇ２は、第１プリズム１０と
第２プリズム２０からなるプリズム群であり、第１プリ
ズム１０は第１面１１から第４面１４で構成され、その
第１面１１は入射面、第２面１２は第１反射面、第３面
１３は第２反射面、第４面１４は射出面であり、絞り１
を通過した物体からの光線は、入射面１１、第１反射面
１２、第２反射面１３、射出面１４の順に透過し、ま
た、第２プリズム２０は第１面２１から第４面２４で構
成され、その第１面２１は入射面、第２面２２は第１反
射面、第３面２３は第２反射面、第４面２４は射出面で
あり、第１プリズム１０からの光線は、入射面２１、第
１反射面２２、第２反射面２３、射出面２４の順に透過
する。そして、第１プリズム１０の第１反射面１２と射
出面１４、第２プリズム２０の入射面２１と第２反射面
２３をそれぞれ透過作用と全反射作用を併せ持つ同一の
光学作用面としている。なお、第２プリズム２０の射出
面２４は軸上主光線２に同軸の凹球面からなる。The first lens unit G1 includes one negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and uses a rotationally symmetric aspherical surface on the object side. The second group G2 is a prism group including a first prism 10 and a second prism 20, and the first prism 10 includes a first surface 11 to a fourth surface 14, and the first surface 11 is an entrance surface, The second surface 12 is a first reflection surface, the third surface 13 is a second reflection surface, the fourth surface 14 is an exit surface, and the stop 1
Are transmitted through the incident surface 11, the first reflective surface 12, the second reflective surface 13, and the exit surface 14 in this order, and the second prism 20 is moved from the first surface 21 to the fourth surface 24. The first surface 21 is an entrance surface, the second surface 22 is a first reflection surface, the third surface 23 is a second reflection surface, the fourth surface 24 is an exit surface, and light rays from the first prism 10 are , The incident surface 21, the first reflecting surface 22, the second reflecting surface 23, and the exit surface 24 in this order. The first reflecting surface 12 and the emitting surface 14 of the first prism 10 and the incident surface 21 and the second reflecting surface 23 of the second prism 20 are the same optically active surface having both a transmitting effect and a total reflecting effect. The exit surface 24 of the second prism 20 has a concave spherical surface coaxial with the axial principal ray 2.

【０１００】また、後記する構成パラメータの第４面か
ら第１１面までは第３面の絞り１の面を基準とした偏心
量で表されている。The fourth to eleventh surfaces of the constituent parameters to be described later are represented by the amount of eccentricity with respect to the third diaphragm 1 surface.

【０１０１】実施例２は、撮像面のサイズが５．４ｍｍ
×４．０ｍｍである。その他の仕様及び条件に関するデ
ータは後記する。この結像光学系は、図２（ａ）に広角
端、図２（ｂ）に望遠端の軸上主光線を含むＹ−Ｚ断面
図を示すように、物体側から光の通る順に、第１群Ｇ
１、第２群Ｇ２、絞り１、第３群Ｇ３、フィルター類
４、像面（結像面）３からなり、絞り１は第３群Ｇ２と
一体であり、第１群Ｇ１を物体側へ、第２群Ｇ２を像側
へ、第３群Ｇ３を物体側へ移動することで広角端から望
遠端への変倍を行っている。In the second embodiment, the size of the imaging surface is 5.4 mm.
× 4.0 mm. Data on other specifications and conditions will be described later. As shown in FIG. 2 (a) at the wide-angle end, and FIG. 2 (b) shows a YZ cross-sectional view including the axial principal ray at the telephoto end, the image forming optical system is arranged in the order of light passing from the object side. 1st group G
1, a second group G2, a diaphragm 1, a third group G3, filters 4, an image plane (imaging plane) 3, and the diaphragm 1 is integral with the third group G2, and the first group G1 is moved toward the object side. By moving the second group G2 to the image side and the third group G3 to the object side, zooming from the wide-angle end to the telephoto end is performed.

【０１０２】第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズ
とからなり、第２群Ｇ２の単独の負メニスカスレンズの
物体側に回転対称非球面を用いている。第３群Ｇ３は、
第１プリズム１０と第２プリズム２０からなるプリズム
群であり、第１プリズム１０は第１面１１から第４面１
４で構成され、その第１面１１は入射面、第２面１２は
第１反射面、第３面１３は第２反射面、第４面１４は射
出面であり、絞り１を通過した物体からの光線は、入射
面１１、第１反射面１２、第２反射面１３、射出面１４
の順に透過し、また、第２プリズム２０は第１面２１か
ら第４面２４で構成され、その第１面２１は入射面、第
２面２２は第１反射面、第３面２３は第２反射面、第４
面２４は射出面であり、第１プリズム１０からの光線
は、入射面２１、第１反射面２２、第２反射面２３、射
出面２４の順に透過する。そして、第１プリズム１０の
第１反射面１２と射出面１４、第２プリズム２０の入射
面２１と第２反射面２３をそれぞれ透過作用と全反射作
用を併せ持つ同一の光学作用面としている。なお、第２
プリズム２０の射出面２４は軸上主光線２に同軸の同軸
の凸状の回転対称非球面からなる。The first group G1 includes one positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second group G2 includes a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens and a negative meniscus lens. It comprises a cemented lens with a positive meniscus lens with a convex surface, and uses a rotationally symmetric aspheric surface on the object side of a single negative meniscus lens of the second group G2. The third group G3 is
The first prism 10 is a group of prisms including a first prism 10 and a second prism 20.
The first surface 11 is an entrance surface, the second surface 12 is a first reflection surface, the third surface 13 is a second reflection surface, and the fourth surface 14 is an exit surface. Are incident on the incident surface 11, the first reflecting surface 12, the second reflecting surface 13, and the exit surface 14.
, And the second prism 20 is composed of a first surface 21 to a fourth surface 24, the first surface 21 being the entrance surface, the second surface 22 being the first reflection surface, and the third surface 23 being the third surface 23. 2 reflective surface, 4th
The surface 24 is an exit surface, and light rays from the first prism 10 are transmitted through the incident surface 21, the first reflection surface 22, the second reflection surface 23, and the exit surface 24 in this order. The first reflecting surface 12 and the emitting surface 14 of the first prism 10 and the incident surface 21 and the second reflecting surface 23 of the second prism 20 are the same optically active surface having both a transmitting effect and a total reflecting effect. The second
The exit surface 24 of the prism 20 is formed of a coaxial convex, rotationally symmetric aspheric surface coaxial with the axial principal ray 2.

【０１０３】また、後記する構成パラメータの第９面か
ら第１６面までは第８面の絞り１の面を基準とした偏心
量で表されている。Further, the ninth to sixteenth surfaces of the constituent parameters described later are represented by the amount of eccentricity with respect to the eighth surface of the stop 1.

【０１０４】以下に上記実施例１、２の構成パラメータ
を示す。これら表中の“ＦＦＳ”は自由曲面、“ＡＳ
Ｓ”は非球面を示す。Hereinafter, the configuration parameters of the first and second embodiments will be described. "FFS" in these tables is a free-form surface, "AS
S ″ indicates an aspheric surface.

【０１０５】 （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 ＡＳＳ 2.00 1.5254 55.8 2 6.17 Ｄ１ 3 ∞（絞り） 4 ＦＦＳ 偏心(1) 1.5254 55.8 5 ＦＦＳ 偏心(2) 1.5254 55.8 6 ＦＦＳ 偏心(3) 1.5254 55.8 7 ＦＦＳ 偏心(2) 8 ＦＦＳ 偏心(4) 1.5254 55.8 9 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 55.8 10 ＦＦＳ 偏心(4) 1.5254 55.8 11 8.20 Ｄ２ 偏心(6) 13 ∞ 0.55 1.5163 64.1 14 ∞ 0.70 像 面 ∞ ＡＳＳ Ｒ 15.96 Ｋ -1.8438 Ａ 7.8037×10^-5 Ｂ -1.4907×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ 7.6830×10^-2 Ｃ₆ 7.0942×10^-2 ＦＦＳ Ｃ₄ -5.3813×10^-4 Ｃ₆ -1.0442×10^-3 Ｃ₈ 5.0974×10^-4 Ｃ₁₀ -6.1226×10^-4 Ｃ₁₁ -5.9704×10^-4 Ｃ₁₃ -1.2508×10^-4 Ｃ₁₅ -4.8252×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.3135×10^-2 Ｃ₆ -1.4405×10^-2 Ｃ₈ 4.3945×10^-3 Ｃ₁₀ -3.9646×10^-4 Ｃ₁₁ -6.7065×10^-4 Ｃ₁₃ -3.3392×10^-4 Ｃ₁₅ -1.7604×10^-4 ＦＦＳ Ｃ₄ -2.2675×10^-2 Ｃ₆ -7.2772×10^-3 Ｃ₈ 1.4077×10^-4 Ｃ₁₀ -3.7792×10^-4 Ｃ₁₁ 1.8177×10^-4 Ｃ₁₃ 5.8408×10^-5 Ｃ₁₅ -4.4621×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -4.0250×10^-2 Ｃ₆ -3.5685×10^-2 Ｃ₈ 1.3708×10^-3 Ｃ₁₀ -2.8120×10^-4 Ｃ₁₁ -3.0308×10^-5 Ｃ₁₃ -1.6146×10^-4 Ｃ₁₅ -5.5398×10^-5 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.10 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 1.52 Ｚ 4.80 α -56.65 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 3.11 Ｚ 3.81 α -85.46 β 0.00 γ 0.00 偏心[4] Ｘ 0.00 Ｙ 0.80 Ｚ 5.24 α -56.47 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ -1.47 Ｚ 6.65 α -81.91 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.60 Ｚ 11.15 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 物点距離無限遠時の可変間隔 Wide Tele Ｄ１ 10.41ｍｍ 1.00ｍｍ Ｄ２ 2.02ｍｍ 3.78ｍｍ 物点距離３００ｍｍ時の可変間隔 Wide Tele Ｄ１ 10.29ｍｍ 0.40ｍｍ Ｄ２ 2.14ｍｍ 4.38ｍｍ Wide Tele 入射瞳径φ 1.48ｍｍ 2.12ｍｍ 水平画角 44.6° 27.6° 垂直画角 35.0° 21.3° ＦＮｏ． 4.6 相当 5.0 相当 ｆｗｘ及びｆｔｘ 7.12ｍｍ 11.24ｍｍ ｆｗｙ及びｆｔｙ 6.78ｍｍ 10.67ｍｍ Ｐｇｘ 0.119 Ｐｇｙ 0.125 Ｐ１ｘ 0.006 Ｐ１ｙ -0.016 Ｐ２ｘ 0.168 Ｐ２ｙ 0.187 Ｐｇｘ／Ｐｓｘ 1.066 Ｐｇｙ／Ｐｓｙ 1.060 Ｐｍ／Ｚｘ 1.11 Ｐｍ／Ｚｙ 1.12 θ１ 2.4 ° 2.4 ° θ２ 2.5 ° 2.5 ° Ｐ１ｘ／Ｐｓｘ 0.052 Ｐ１ｙ／Ｐｓｙ -0.135 Ｐ２ｘ／Ｐｓｘ 1.504 Ｐ２ｙ／Ｐｓｙ 1.594 。(Example 1) Surface number Curvature radius Surface distance Eccentricity Refractive index Abbe number Object plane 面 ∞ 1 ASS 2.00 1.5254 55.8 2 6.17 D13 ∞ (Aperture) 4 FFS Eccentricity (1) 1.5254 55.8 5 FFS Eccentricity (2) 1.5254 55.8 6 FFS eccentricity (3) 1.5254 55.8 7 FFS eccentricity (2) 8 FFS eccentricity (4) 1.5254 55.8 9 FFS eccentricity (5) 1.5254 55.8 10 FFS eccentricity (4) 1.5254 55.8 11 8.20 D2 eccentricity (6) 13 ∞ 0.55 1.5163 64.1 14 ∞ 0.70 image plane ∞ ASS R 15.96 K -1.8438 A 7.8037 × 10 -5 B -1.4907 × 10 -6 FFS C 4 7.6830 × 10 -2 C 6 7.0942 × 10 -2 FFS C 4 -5.3813 × 10 - ⁴ C ₆ -1.0442 × 10 ^-3 C ₈ 5.0974 × 10 ^-4 C ₁₀ -6.1226 × 10 ^-4 C ₁₁ -5.9704 × 10 ^-4 C ₁₃ -1.2508 × 10 ^-4 C ₁₅ -4.8252 × 10 ^-5 FFS C ₄ -2.3135 × 10 ^-2 C ₆ -1.4405 × 10 ^-2 C ₈ 4.3945 × 10 ^-3 C ₁₀ -3.9646 × 10 ^-4 C ₁₁ -6.7065 × 10 ^-4 C ₁₃ -3.3392 × 10 ^-4 C ₁₅ -1.7604 × 10 ^-4 FFS C ₄ -2.2675 × 10 ^-2 C ₆ -7.2772 × 10 ^-3 C ₈ 1.4077 × 10 ^-4 C ₁₀ -3 .7792 × 10 ^-4 C ₁₁ 1.8 177 × 10 ^-4 C ₁₃ 5.8 408 × 10 ^-5 C ₁₅ -4.4621 × 10 ^-5 FFS C ₄ -4.0 250 × 10 ^-2 C ₆ -3.5685 × 10 ^-2 C ₈ 1.3708 × 10 ^-3 C ₁₀ -2.8 120 × 10 ^-4 C ₁₁ -3.0 308 × 10 ^-5 C ₁₃ -1.6146 × 10 ^-4 C ₁₅ -5.5398 × 10 ^-5 Eccentricity (1) X 0.00 Y 0.00 Z 0.10 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (2) X 0.00 Y 1.52 Z 4.80 α -56.65 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (3) X 0.00 Y 3.11 Z 3.81 α -85.46 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity [4] X 0.00 Y 0.80 Z 5.24 α -56.47 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (5) X 0.00 Y -1.47 Z 6.65 α -81.91 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (6) X 0.00 Y 2.60 Z 11.15 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 Variable distance at infinite object distance Wide Tele D1 10.41mm 1.00 mm D2 2.02mm 3.78mm Variable distance when object distance 300mm Wide Tele D1 10.29mm 0.40mm D2 2.14mm 4.38mm Wide Tele Entrance pupil diameter 1.48mm 2.12mm Horizontal angle of view 44.6 ° 27.6 ° Vertical angle of view 35.0 ° 21.3 ° FNo. 4.6 equivalent 5.0 equivalent fwx and ftx 7.12mm 11.24mm fwy and fty 6.78mm 10.67mm Pgx 0.119 Pgy 0.125 P1x 0.006 P1y -0.016 P2x 0.168 P2y 0.187 Pgx / Psx 1.066 Pgy / Psy 1.060 Pm / Zx 1.11 Pm / 2.4 ° 1.12 2.4 ° θ2 2.5 ° 2.5 ° P1x / Psx 0.052 P1y / Psy -0.135 P2x / Psx 1.504 P2y / Psy 1.594.

【０１０６】 （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 29.25 6.50 1.4870 70.4 2 170.33 Ｄ１ 3 ＡＳＳ 2.50 1.5254 55.8 4 7.13 4.00 5 -9.96 1.22 1.5379 49.8 6 14.29 3.00 1.8467 23.8 7 102.21 Ｄ２ 8 ∞（絞り） 9 ＦＦＳ 偏心(1) 1.5254 55.8 10 ＦＦＳ 偏心(2) 1.5254 55.8 11 ＦＦＳ 偏心(3) 1.5254 55.8 12 ＦＦＳ 偏心(2) 13 ＦＦＳ 偏心(4) 1.5254 55.8 14 ＦＦＳ 偏心(5) 1.5254 55.8 15 ＦＦＳ 偏心(4) 1.5254 55.8 16 ＡＳＳ Ｄ３ 偏心(6) 17 ∞ 0.55 1.5163 64.1 18 ∞ 0.70 像 面 ∞ ＡＳＳ Ｒ 16.50 Ｋ 2.8253 Ａ -5.9187×10^-5 Ｂ -2.0880×10^-7 ＡＳＳ Ｒ -7.75 Ｋ 6.5173×10^-1 Ａ 3.6798×10^-4 Ｂ 1.8357×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ 7.4948×10^-2 Ｃ₆ 6.5759×10^-2 ＦＦＳ Ｃ₄ 2.6989×10^-3 Ｃ₆ 4.4892×10^-6 Ｃ₈ -6.2991×10^-4 Ｃ₁₀ 4.0463×10^-6 Ｃ₁₁ -2.4418×10^-4 Ｃ₁₃ -1.5153×10^-4 Ｃ₁₅ -8.0497×10^-6 ＦＦＳ Ｃ₄ 5.6851×10^-4 Ｃ₆ -7.4098×10^-4 Ｃ₈ 9.3641×10^-5 Ｃ₁₀ 5.1556×10^-4 Ｃ₁₁ -2.8729×10^-4 Ｃ₁₃ -3.6563×10^-4 Ｃ₁₅ -8.5754×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -1.9060×10^-3 Ｃ₆ -6.6836×10^-4 Ｃ₈ 7.3092×10^-5 Ｃ₁₀ -1.0435×10^-4 Ｃ₁₁ 7.2710×10^-6 Ｃ₁₃ 5.8770×10^-5 Ｃ₁₅ -1.0037×10^-5 ＦＦＳ Ｃ₄ -1.1396×10^-2 Ｃ₆ -9.8899×10^-3 Ｃ₈ 7.3781×10^-5 Ｃ₁₀ 1.4804×10^-4 Ｃ₁₁ 7.6650×10^-5 Ｃ₁₃ 1.9768×10^-4 Ｃ₁₅ 4.7418×10^-5 偏心(1) Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 0.10 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 偏心(2) Ｘ 0.00 Ｙ 1.29 Ｚ 4.77 α -54.70 β 0.00 γ 0.00 偏心(3) Ｘ 0.00 Ｙ 2.84 Ｚ 3.95 α -85.83 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) Ｘ 0.00 Ｙ 2.51 Ｚ 7.23 α -52.17 β 0.00 γ 0.00 偏心(5) Ｘ 0.00 Ｙ -1.46 Ｚ 6.21 α -82.85 β 0.00 γ 0.00 偏心(6) Ｘ 0.00 Ｙ 2.51 Ｚ 12.63 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 物点距離無限遠時の可変間隔 Wide Tele Ｄ１ 1.87ｍｍ 22.96ｍｍ Ｄ２ 8.44ｍｍ 1.33ｍｍ Ｄ３ 1.88ｍｍ 2.69ｍｍ 物点距離３００ｍｍ時の可変間隔 Wide Tele Ｄ１ 1.87ｍｍ 22.96ｍｍ Ｄ２ 8.26ｍｍ 0.43ｍｍ Ｄ３ 2.06ｍｍ 3.59ｍｍ Wide Tele 入射瞳径φ 2.00ｍｍ 4.32ｍｍ 水平画角 43.8° 19.8° 垂直画角 32.7° 14.9° ＦＮｏ． 3.5 相当 3.5 相当 ｆｗｘ及びｆｔｘ 7.08ｍｍ 15.15ｍｍ ｆｗｙ及びｆｔｙ 6.92ｍｍ 14.79ｍｍ Ｐｇｘ 0.089 Ｐｇｙ 0.091 Ｐ１ｘ 0.071 Ｐ１ｙ 0.069 Ｐ２ｘ 0.097 Ｐ２ｙ 0.099 Ｐｇｘ／Ｐｓｘ 0.922 Ｐｇｙ／Ｐｓｙ 0.919 Ｐｍ／Ｚｘ 0.38 Ｐｍ／Ｚｙ 0.38 θ１ 11.5° 11.5° θ２ 13.9° 13.9° Ｐ１ｘ／Ｐｓｘ 0.731 Ｐ１ｙ／Ｐｓｙ 0.697 Ｐ２ｘ／Ｐｓｘ 1.005 Ｐ２ｙ／Ｐｓｙ 1.007 。(Example 2) Surface number Curvature radius Surface spacing Eccentricity Refractive index Abbe number Object plane ∞ ∞ 1 29.25 6.50 1.4870 70.4 2 170.33 D13 ASS 2.50 1.5254 55.8 4 7.13 4.00 5 -9.96 1.22 1.5379 49.8 6 14.29 3.00 1.8467 23.8 7 102.21 D2 8 ∞ (aperture) 9 FFS Eccentricity (1) 1.5254 55.8 10 FFS Eccentricity (2) 1.5254 55.8 11 FFS Eccentricity (3) 1.5254 55.8 12 FFS Eccentricity (2) 13 FFS Eccentricity (4) 1.5254 55.8 14 FFS Eccentricity ( 5) 1.5254 55.8 15 FFS Eccentricity (4) 1.5254 55.8 16 ASS D3 Eccentricity (6) 17 ∞ 0.55 1.5163 64.1 18 ∞ 0.70 Image plane ∞ ASS R 16.50 K 2.8253 A -5.9187 × 10 ^-5 B -2.0880 × 10 ^-7 ASS ^{R -7.75 K 6.5173 × 10 -1 A} 3.6798 × 10 -4 B 1.8357 × 10 -5 FFS C 4 7.4948 × 10 -2 C 6 6.5759 × 10 -2 FFS C 4 2.6989 × 10 -3 C 6 4.4892 × 10 - ⁶ C ₈ -6.2991 × 10 ^-4 C ₁₀ 4.0463 × 10 ^-6 C ₁₁ -2.4418 × 10 ^-4 C ₁₃ -1.5153 × 10 ^-4 C ₁₅ -8.0497 × 10 ^-6 FFS C ₄ 5.6851 × 10 ^-4 C ₆ -7.4098 × 10 ^-4 C ₈ 9.3641 × 10 ^-5 C ₁₀ 5.1556 × 10 ^-4 C ₁₁ -2.8729 × 10 ^-4 C ₁₃ -3.6563 × 10 ^-4 C ₁₅ -8.5754 × 10 ^-5 FFS C ₄ -1.9060 × 10 ^-3 C ₆ -6.6836 × 10 ^-4 C ₈ 7.3092 × 10 ^-5 C ₁₀ -1.0435 × 10 ^-4 C ₁₁ 7.2710 × 10 ^-6 C ₁₃ 5.8770 × 10 ^-5 C ₁₅ -1.0037 × 10 ^-5 FFS C ₄ -1.1396 × 10 ^-2 C ₆ -9.8899 × 10 ^-3 C ₈ 7.3781 × 10 ^-5 C ₁₀ 1.4804 × 10 ^-4 C ₁₁ 7.6 650 × 10 ^-5 C ₁₃ 1.9768 × 10 ^-4 C ₁₅ 4.7418 × 10 ^-5 Eccentricity (1) X 0.00 Y 0.00 Z 0.10 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (2) X 0.00 Y 1.29 Z 4.77 α -54.70 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (3) X 0.00 Y 2.84 Z 3.95 α -85.83 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (4) X 0.00 Y 2.51 Z 7.23 α -52.17 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (5) X 0.00 Y -1.46 Z 6.21 α -82.85 β 0.00 γ 0.00 Eccentricity (6) X 0.00 Y 2.51 Z 12.63 α 0.00 β 0.00 γ 0.00 At object point infinity Wide Tele D1 1.87mm 22.96mm D2 8.44mm 1.33mm D3 1.88mm 2.69mm Variable Distance Wide Tele D1 1.87 m 22.96mm D2 8.26mm 0.43mm D3 2.06mm 3.59mm Wide Tele entrance pupil diameter phi 2.00 mm 4.32 mm Horizontal angle 43.8 ° 19.8 ° vertical field angle 32.7 ° 14.9 ° FNo. 3.5 equivalent 3.5 equivalent fwx and ftx 7.08mm 15.15mm fwy and fty 6.92mm 14.79mm Pgx 0.089 Pgy 0.091 P1x 0.071 P1y 0.069 P2x 0.097 P2y 0.099 Pgx / Psx 0.922 Pgy / Psy 0.919 Pm / Zx 0.38 Pm / 1.5 ° 11.8θ ° θ2 13.9 ° 13.9 ° P1x / Psx 0.731 P1y / Psy 0.697 P2x / Psx 1.005 P2y / Psy 1.007.

【０１０７】次に、上記実施例１〜２の横収差図を図３
〜図６に示す。図３は実施例１の広角端における収差
図、図４は実施例１の望遠端における収差図、図５は実
施例２の広角端における収差図、図６は実施例１の望遠
端における収差図である。これら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。Next, the lateral aberration diagrams of the above Examples 1 and 2 are shown in FIG.
6 to FIG. 3 is an aberration diagram at the wide angle end of the first embodiment, FIG. 4 is an aberration diagram at the telephoto end of the first embodiment, FIG. 5 is an aberration diagram at the wide angle end of the second embodiment, and FIG. 6 is an aberration at the telephoto end of the first embodiment. FIG. In these transverse aberration diagrams,
The numbers shown in parentheses indicate (horizontal (X direction) angle of view, vertical (Y direction) angle of view), and indicate lateral aberration at the angle of view.

【０１０８】図７〜図９は本発明の結像光学系を電子カ
メラの変倍対物光学系に組み込んだ構成の概念図であ
る。図７は電子カメラ２００の外観を示す前方斜視図、
図８は同後方斜視図、図９は電子カメラ２００の構成を
示す断面図である。FIGS. 7 to 9 are conceptual diagrams of a configuration in which the imaging optical system of the present invention is incorporated in a variable-magnification objective optical system of an electronic camera. FIG. 7 is a front perspective view showing the appearance of the electronic camera 200,
FIG. 8 is a rear perspective view of the same, and FIG. 9 is a sectional view showing the configuration of the electronic camera 200.

【０１０９】電子カメラ２００は、この例の場合、撮影
用光路２０１を有する撮影光学系２０２、ファインダー
用光路２０３を有するファインダー光学系２０４、シャ
ッター２０５、フラッシュ２０６、液晶表示モニター２
０７等を含んでいる。そして、カメラ２００の上部に配
置されたシャッター２０５を押圧すると、それに連動し
て撮影用変倍対物光学系１００として配置された本発明
の結像光学系を通して撮影が行われる。この撮影用変倍
対物光学系によって形成された物体像が、ＩＲ（赤外
線）カットフィルター８０を介してＣＣＤ等の撮像素子
チップ６２上に形成される。In this case, the electronic camera 200 includes a photographing optical system 202 having a photographing optical path 201, a finder optical system 204 having a finder optical path 203, a shutter 205, a flash 206, and a liquid crystal display monitor 2.
07 and the like. Then, when the shutter 205 disposed on the upper part of the camera 200 is pressed, the photographing is performed through the imaging optical system of the present invention disposed as the photographing variable magnification objective optical system 100 in conjunction therewith. An object image formed by the variable magnification objective optical system for photographing is formed on an image sensor chip 62 such as a CCD via an IR (infrared) cut filter 80.

【０１１０】ここで、撮像素子チップ６２上には付加的
にｌＲカットフィルター８０が貼り付けられて撮像ユニ
ット６０として一体に形成され、変倍対物光学系１００
の鏡枠１０１の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付
け可能になっているため、変倍対物光学系１００と撮像
素子チップ６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であ
り、組立が簡単となっており、カメラ装置の生産性を高
め、コスト低下を実現できるという商業的メリットがあ
るように構成されている。また、鏡枠１０１の先端に
は、変倍対物光学系１００を保護するためのカバーガラ
ス１０２が配置されている。なお、鏡枠１０１中の変倍
対物光学系１００の駆動機構は図示を省いてある。Here, an IR cut filter 80 is additionally attached on the image pickup element chip 62 to be integrally formed as the image pickup unit 60, and the variable magnification objective optical system 100
Can be fitted and attached to the rear end of the lens frame 101 with one touch, so that the centering of the variable magnification objective optical system 100 and the image sensor chip 62 and the adjustment of the surface interval are unnecessary, and the assembly is simplified. It is configured to have a commercial merit that the productivity of the camera device can be increased and the cost can be reduced. Further, a cover glass 102 for protecting the variable power objective optical system 100 is disposed at the tip of the lens frame 101. The drive mechanism of the variable magnification optical system 100 in the lens frame 101 is not shown.

【０１１１】そして、撮像素子チップ６２で受光された
物体像は、端子６６と電気的に接続された処理手段２０
８を介して、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２０７に表示される。また、この処理手
段２０８は、撮像素子チップ６２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２０９の制御も行う。
この記録手段２０９は、処理手段２０８に設けられたメ
モリーであってもよく、図示されるように、処理手段２
０８と電気的に接続され、フロッピーディスクやスマー
トメディア等の磁気記録媒体に電子的に記録を書き込む
デバイスであってもよい。The object image received by the image sensor chip 62 is processed by the processing means 20 electrically connected to the terminal 66.
The image is displayed on the liquid crystal display monitor 207 provided on the back of the camera as an electronic image via the display 8. The processing unit 208 also controls a recording unit 209 that records an object image captured by the image sensor chip 62 as electronic information.
The recording means 209 may be a memory provided in the processing means 208, and as shown in FIG.
08, and may be a device that electronically writes a record on a magnetic recording medium such as a floppy disk or smart media.

【０１１２】さらに、ファインダー用光路２０３を有す
るファインダー用光学系２０４は、ファインダー用対物
光学系２１０と、このファインダー用対物光学系２１０
で形成された物体像を正立させるポロプリズム２１１
と、物体像を観察者眼球Ｅに導く接眼レンズ２１２とを
備えている。ポロプリズム２１１は、前部分と後部分と
に分割され、その間に物体像が形成される面があり、そ
の面上に視野枠２１３が配置されている。このポロプリ
ズム２１１は、４つの反射面を有し、ファインダー用対
物光学系２１０で形成された物体像を正立正像させてい
る。Further, the finder optical system 204 having the finder optical path 203 comprises a finder objective optical system 210 and this finder objective optical system 210.
Porro prism 211 for erecting the object image formed by
And an eyepiece 212 for guiding the object image to the observer's eyeball E. The Porro prism 211 is divided into a front portion and a rear portion, and has a surface on which an object image is formed, and the field frame 213 is arranged on the surface. The Porro prism 211 has four reflection surfaces, and makes the object image formed by the finder objective optical system 210 erect.

【０１１３】また、このカメラ２００は、部品を減ら
し、コンパクトにし、低コストにするために、ファイン
ダー光学系２０４が排除されてもよい。この場合、観察
者は、液晶表示モニター２０７を見ながら撮影する、次
に、図１０〜図１２は本発明の結像光学系を情報処理装
置の一例であるパソコンに内蔵した構成を示す概念図で
ある。Further, in the camera 200, the finder optical system 204 may be omitted in order to reduce the number of parts, make the camera compact, and reduce the cost. In this case, the observer takes a picture while looking at the liquid crystal display monitor 207. Next, FIGS. 10 to 12 are conceptual diagrams showing a configuration in which the imaging optical system of the present invention is built in a personal computer which is an example of an information processing apparatus. It is.

【０１１４】図１０はパソコン３００のカバーを開いた
前方斜視図、図１１はパソコン３００の撮影光学系３０
３の断面図、図１２は図１０の状態の側面図である。図
１０〜図１２に示されるように、パソコン３００は、外
部から繰作者が情報を入力するためのキーボード３０１
と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を
操作者に表示するモニター３０２と、操作者自身や周辺
の像を撮影するための撮影光学系３０３とを有してい
る。ここで、モニター３０２は、図示しないバックライ
トにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面
からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、Ｃ
ＲＴディスプレイ等であってよい。また、図中、撮影光
学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されている
が、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キー
ボード３０１の周囲のどこであってもよい。FIG. 10 is a front perspective view of the personal computer 300 with the cover opened, and FIG.
3 is a sectional view, and FIG. 12 is a side view of the state of FIG. As shown in FIGS. 10 to 12, a personal computer 300 is provided with a keyboard 301 for a processor to input information from outside.
And information processing means and recording means (not shown), a monitor 302 for displaying information to the operator, and a photographic optical system 303 for taking an image of the operator and surroundings. Here, the monitor 302 includes a transmissive liquid crystal display element that illuminates from the back with a backlight (not shown), a reflective liquid crystal display element that reflects and displays light from the front,
It may be an RT display or the like. Although the photographing optical system 303 is built in the upper right of the monitor 302 in the drawing, the position is not limited to this, and may be anywhere around the monitor 302 or around the keyboard 301.

【０１１５】この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４
上に、本発明の結像光学系からなる変倍対物光学系１０
０と、像を受光する撮像素子チップ６２とを有してい
る。これらはパソコン３００に内蔵されている。The photographing optical system 303 includes a photographing optical path 304
Above, a variable power objective optical system 10 comprising the imaging optical system of the present invention.
0 and an image sensor chip 62 for receiving an image. These are built in the personal computer 300.

【０１１６】ここで、撮像素子チップ６２上には付加的
にｌＲカットフィルター８０が貼り付けられて撮像ユニ
ット６０として一体に形成され、変倍対物光学系１００
の鏡枠１０１の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付
け可能になっているため、変倍対物光学系１００と撮像
素子チップ６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であ
り、組立が簡単となっている。また、鏡枠１０１の先端
には、変倍対物光学系１００を保護するためのカバーガ
ラス１０２が配置されている。なお、鏡枠１０１中の変
倍対物光学系１００の駆動機構は図示を省いてある。Here, an IR cut filter 80 is additionally attached on the image sensor chip 62 to be integrally formed as the image pickup unit 60, and the variable magnification objective optical system 100
Can be fitted and attached to the rear end of the lens frame 101 with one touch, so that the centering of the variable magnification objective optical system 100 and the image sensor chip 62 and the adjustment of the surface interval are unnecessary, and the assembly is simplified. ing. Further, a cover glass 102 for protecting the variable power objective optical system 100 is disposed at the tip of the lens frame 101. The drive mechanism of the variable magnification optical system 100 in the lens frame 101 is not shown.

【０１１７】撮像素子チップ６２で受光された物体像
は、端子６６を介して、パソコン３００の処理手段に入
力され、電子画像としてモニター３０２に表示される、
図１１には、その一例として、操作者の撮影された画像
３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理
手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地か
ら通信相手のパソコンに表示されることも可能である。The object image received by the imaging element chip 62 is input to the processing means of the personal computer 300 via the terminal 66 and displayed on the monitor 302 as an electronic image.
FIG. 11 shows, as an example, an image 305 captured by the operator. Further, this image 305 can be displayed on a personal computer of a communication partner from a remote place via the processing means, the Internet or a telephone.

【０１１８】次に、情報処理装置の他の例として電話、
特に、その中でも持ち運びに便利な携帯電話に本発明の
結像光学系をを内蔵した例を図１３に示す。Next, a telephone, as another example of the information processing apparatus,
In particular, FIG. 13 shows an example in which the imaging optical system of the present invention is incorporated in a portable telephone which is particularly portable.

【０１１９】図１３（ａ）は携帯電話４００の正面図、
図１３（ｂ）は側面図、図１３（ｃ）は撮影光学系４０
５の断面図である。図１３（ａ）〜（ｃ）に示されるよ
うに、携帯電話４００は、操作者の声を情報として入力
するマイク部４０１と、通話相手の声を出力するスピー
カ部４０２と、操作者が情報を入力する入力ダイアル４
０３と、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等
の情報を表示するモニター４０４と、撮影光学系４０５
と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ４０６と、画
像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段
（図示せず）とを有している。ここで、モニター４０４
は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置
は、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５
は、撮影光路４０７上に配置された本発明の結像光学系
からなる変倍対物光学系１００と、像を受光する撮像素
子チップ６２とを有している。これらは、携帯電話４０
０に内蔵されている。FIG. 13A is a front view of a mobile phone 400,
13B is a side view, and FIG. 13C is a photographing optical system 40.
5 is a sectional view of FIG. As shown in FIGS. 13A to 13C, the mobile phone 400 includes a microphone unit 401 for inputting an operator's voice as information, a speaker unit 402 for outputting a voice of a call partner, and Input dial 4 for inputting
03, a monitor 404 for displaying information such as a photographed image of the operator himself or the other party and a telephone number, and a photographing optical system 405.
And an antenna 406 for transmitting and receiving communication radio waves, and processing means (not shown) for processing image information, communication information, input signals, and the like. Here, the monitor 404
Is a liquid crystal display element. In addition, in the drawings, the arrangement position of each component is not particularly limited to these. This photographing optical system 405
Has a variable-magnification objective optical system 100 composed of an image-forming optical system of the present invention disposed on a photographing optical path 407, and an image sensor chip 62 for receiving an image. These are mobile phones 40
0.

【０１２０】ここで、撮像素子チップ６２上には付加的
にｌＲカットフィルター８０が貼り付けられて撮像ユニ
ット６０として一体に形成され、対物レンズ１２の鏡枠
１３の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能に
なっているため、対物レンズ１２と撮像素子チップ６２
の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単
となっている。また、鏡枠１０１の先端には、変倍対物
光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配
置されている。なお、鏡枠１０１中の変倍対物光学系１
００の駆動機構は図示を省いてある。Here, an IR cut filter 80 is additionally attached on the image pickup element chip 62 to be integrally formed as the image pickup unit 60, and fitted into the rear end of the lens frame 13 of the objective lens 12 with one touch. Since it can be attached, the objective lens 12 and the image sensor chip 62
There is no need to adjust the center of the surface or adjust the surface spacing, and the assembly is simplified. A cover glass 102 for protecting the variable power objective optical system 100 is disposed at the tip of the lens frame 101. Note that the variable power objective optical system 1 in the lens frame 101
The drive mechanism of 00 is not shown.

【０１２１】撮影素子チップ６２で受光された物体像
は、端子６６を介して、図示していない処理手段に入力
され、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相
手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信
相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ６２で受光
された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信
号処理機能が処理手段には含まれている。The object image received by the imaging element chip 62 is input to processing means (not shown) via a terminal 66, and is sent as an electronic image to the monitor 404, or to the monitor of the communication partner, or to both. Is displayed. When transmitting an image to a communication partner, the processing means includes a signal processing function of converting information of an object image received by the image sensor chip 62 into a signal that can be transmitted.

【０１２２】次に、図１４〜図１５に本発明の結像光学
系を用いた情報再生システムを示す。より詳細な説明は
特開平６−２３１４６６号に開示されているので、ここ
では省略する。ここで、マルチメディア情報の中でも、
特に、音声、音楽等のオーディオ情報に関連する実施例
について説明する。音声や音楽等のオーディオ情報を光
学的に読み取り可能なディジタル信号として紙に記録す
るためのオーディオ情報記録装置については特開平６−
２３１４６６号に示されている。Next, FIGS. 14 and 15 show an information reproducing system using the imaging optical system of the present invention. A more detailed description is disclosed in JP-A-6-231466, and will not be repeated here. Here, in the multimedia information,
In particular, an embodiment related to audio information such as voice and music will be described. An audio information recording apparatus for recording audio information such as voice and music as an optically readable digital signal on paper is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-1994.
No. 231466.

【０１２３】この装置により、例えば図１４（Ａ）に示
すような書式で紙１３０に記録される。すなわち、画像
１３２や文字１３４と一緒にデジタル信号化された音の
データが記録データ１３６として印刷される。ここで、
記録データ１３６は複数のブロック１３８から構成され
ており、各ブロック１３８はマーカ１３８Ａ、誤り訂正
用符号１３８Ｂ、オーディオデータ１３８Ｃ、ｘアドレ
スデータ１３８Ｄ、ｙアドレスデータ１３８Ｅ及び誤り
判定符号１３８Ｆから構成されている。With this device, the image is recorded on the paper 130 in a format as shown in FIG. 14A, for example. That is, sound data digitized together with the image 132 and the character 134 is printed as the recording data 136. here,
The recording data 136 is composed of a plurality of blocks 138, and each block 138 is composed of a marker 138A, an error correction code 138B, audio data 138C, x address data 138D, y address data 138E, and an error determination code 138F. .

【０１２４】なお、マーカ１３８Ａは同期信号としても
機能するもので、ＤＡＴのように通常は記録変調で出て
こないようなパターンを用いている。また、誤り訂正用
符号１３８Ｂはオーディオデータ１３８Ｃの誤り訂正に
用いられているものである。オーディオデータ１３８Ｃ
はマイクロフォン又はオーディオ信号に対応するもので
ある。ｘアドレスデータ１３８Ｄ及びｙアドレスデータ
１３８Ｅは当該ブロック１３８の位置を表すデータであ
り、誤り判定符号１３８Ｆはこれらｘアドレス、ｙアド
レスの誤り判定に用いられる。The marker 138A also functions as a synchronizing signal, and uses a pattern such as DAT that does not normally appear in recording modulation. The error correction code 138B is used for error correction of the audio data 138C. Audio data 138C
Corresponds to a microphone or audio signal. The x address data 138D and the y address data 138E are data indicating the position of the block 138, and the error determination code 138F is used for determining the error of the x address and the y address.

【０１２５】このようなフォーマットの記録データ１３
６は「１」、「０」のデータを例えはバーコードと同様
に「１」を黒ドット有り、「０」を黒ドットなしという
ようにしてプリンタシステム又は印刷用製版システムに
よって印刷記録される。以下、このような記録データを
ドットコードと称する。Recording data 13 in such a format
Reference numeral 6 denotes data of "1" and "0", which are printed and recorded by a printer system or a printing plate-making system, for example, like a bar code, such that "1" has a black dot and "0" has no black dot. . Hereinafter, such recording data is referred to as a dot code.

【０１２６】図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示したよ
うな紙１３０に記録された音のデータをペン型の情報再
生装置（情報再生システム）１４０で読み出している場
面を示している。このようなペン型情報再生装置１４０
でドットコード１３６の上をなぞることにより、ドット
コード１３６を検出し、音に変換してイヤホン等の音声
出力器１４２で聞くことができる。FIG. 14B shows a scene in which sound data recorded on the paper 130 as shown in FIG. 14A is read out by a pen-type information reproducing apparatus (information reproducing system) 140. I have. Such a pen-type information reproducing apparatus 140
By tracing over the dot code 136 with, the dot code 136 can be detected, converted to sound, and heard by the audio output device 142 such as an earphone.

【０１２７】ここで、図１５は、このペン型情報再生装
置１４０の内部構成を示した断面図である。このペン型
情報再生装置１４０は、電気回路部品５０１とそれを支
持する基板５０２とを備えた処理手段５０３とバッテリ
ー電池５０４とを有した後部５００ａと、撮影ユニット
６０とＬＥＤ等の光源５０５とを有した前部５００ｂと
からなる。FIG. 15 is a sectional view showing the internal configuration of the pen-type information reproducing apparatus 140. As shown in FIG. The pen-type information reproducing apparatus 140 includes a processing unit 503 having an electric circuit component 501 and a substrate 502 supporting the electric circuit component 501, a rear part 500a having a battery cell 504, a photographing unit 60, and a light source 505 such as an LED. And a front part 500b.

【０１２８】そして、この前部５００ａと後部５００ｂ
とはジョイント部５０６でジョイントされている。ここ
で、撮影ユニット６０の構成は、図９等と同じであるた
め、説明は省略する。The front part 500a and the rear part 500b
Are joined at a joint 506. Here, the configuration of the photographing unit 60 is the same as that of FIG.

【０１２９】そして、このペン型情報再生装置１４０は
光源５０５からの照明光（図中、矢印にて例示する。）
によって照らされた情報記録媒体５０７を被写体として
変倍対物光学系１００が撮像素子チップ６２上に被写体
像を形成する。そして、この像は電気信号に変換され、
端子６６と接続線５０８によって電気的に接続とされた
処理手段５０３に入力される。そして、図１４に示した
ように、操作者にイヤホンやスピーカーによって音とし
て聞くことができる。The pen-type information reproducing apparatus 140 uses illumination light from a light source 505 (illustrated by arrows in the figure).
The variable-magnification objective optical system 100 forms an object image on the image sensor chip 62 with the information recording medium 507 illuminated by the object as the object. And this image is converted into an electric signal,
The signal is input to the processing means 503 electrically connected to the terminal 66 and the connection line 508. Then, as shown in FIG. 14, the operator can hear the sound through earphones or speakers.

【０１３０】ここて、ペン型情報再生装置１４０が前部
５００ａと後部５００ｂがジョイント部５０６を介して
分離可能にしているのは、撮影ユニット６０の組み込み
や部品交換が容易に行えるようにするためである。Here, the pen-type information reproducing apparatus 140 allows the front part 500a and the rear part 500b to be separated from each other via the joint part 506 so that the photographing unit 60 can be easily incorporated and parts can be easily replaced. It is.

【０１３１】また、この情報再生装置はペン型に限られ
るものではなく、様々な形状であってもよい。The information reproducing apparatus is not limited to the pen type, but may have various shapes.

【０１３２】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。The above-described imaging optical system of the present invention can be constituted, for example, as follows.

【０１３３】〔１〕 物体像を形成する結像光学系にお
いて、前記結像光学系が、物体側から順に、少なくとも
正又は負のパワーを持ったレンズ群と、絞りと、前記絞
りと像面との間に少なくとも第１プリズムと第２プリズ
ムとからなるプリズム群とを有し、前記第１プリズム
が、物体側から順に、絞りを通過した光束をプリズム内
に入射させる第１プリズム入射面と、プリズム内に入射
した入射光束を反射する第１プリズム第１反射面と、前
記第１プリズム第１反射面で反射された反射光束を反射
する第１プリズム第２反射面と、前記第１プリズム第２
反射面で反射された反射光束をプリズム外に射出する第
１プリズム射出面とから構成され、前記第１プリズム第
１反射面と前記第１プリズム射出面とが同一面によって
兼用され、前記第１プリズム入射面から入射した光束
は、前記第１プリズム射出面に全反射臨界角を越えて入
射することによって前記第１プリズム第１反射面として
反射作用を発生させるように構成され、前記第２プリズ
ムが、前記第１プリズム射出面から射出された光束をプ
リズム内に入射させる第２プリズム入射面と、プリズム
内に入射した入射光束を反射する第２プリズム第１反射
面と、前記第２プリズム第１反射面で反射された反射光
束を反射する第２プリズム第２反射面と、前記第２プリ
ズム第２反射面で反射された反射光束をプリズム外に射
出する第２プリズム射出面とから構成され、前記第２プ
リズム第２反射面と前記第２プリズム入射面とが同一面
によって兼用され、前記第２プリズム第１反射面から反
射された光束は、前記第２プリズム入射面に全反射臨界
角を越えて入射することによって前記第２プリズム第２
反射面として反射作用を発生させるように構成され、前
記少なくとも正又は負のパワーを持ったレンズ群と、前
記プリズム群との群間隔を変化させることによって変倍
を行なうことを特徴とする結像光学系。[1] In an image forming optical system for forming an object image, the image forming optical system includes, in order from the object side, a lens group having at least positive or negative power, a stop, and the stop and an image plane. A prism group consisting of at least a first prism and a second prism between the first prism and the first prism, wherein the first prism sequentially receives, from the object side, a light beam that has passed through the diaphragm and enters the prism. A first prism first reflecting surface for reflecting an incident light beam entering the prism, a first prism second reflecting surface for reflecting a reflected light beam reflected by the first prism first reflecting surface, and the first prism Second
A first prism exit surface for emitting a reflected light beam reflected by the reflection surface to the outside of the prism, wherein the first prism first reflection surface and the first prism exit surface are shared by the same surface; The light beam incident from the prism entrance surface is configured to generate a reflection action as the first prism first reflection surface by entering the first prism exit surface beyond the critical angle of total reflection, and the second prism A second prism entrance surface for causing the light beam emitted from the first prism exit surface to enter the prism, a second prism first reflection surface for reflecting the incident light beam incident to the prism, and a second prism A second prism that reflects the light beam reflected by the one reflection surface; a second prism that emits the light beam reflected by the second prism second reflection surface to the outside of the prism The second prism second reflection surface and the second prism entrance surface are also used by the same surface, and the light reflected from the second prism first reflection surface passes through the second prism entrance surface. Incident on the second prism beyond the critical angle for total reflection.
An image forming unit configured to generate a reflecting action as a reflecting surface, and performing zooming by changing a group interval between the lens group having at least positive or negative power and the prism group. Optical system.

【０１３４】〔２〕 上記１において、前記絞りの中心
と前記像中心とを結ぶ光線を光軸とし、前記絞りから前
記第１プリズムと前記第２プリズムとを通過して折り返
される光軸が、略同一平面内に位置するように構成され
ていることを特徴とする結像光学系。[2] In the above item 1, the ray connecting the center of the stop to the center of the image is defined as an optical axis, and the optical axis returned from the stop after passing through the first prism and the second prism is An imaging optical system, wherein the imaging optical system is configured to be located in substantially the same plane.

【０１３５】〔３〕 上記２において、前記第１プリズ
ムの折り返し光軸の含まれる平面における前記第１プリ
ズム第２反射面の形状が光束に負のパワーを与える反射
面形状を有するように構成されていると共に、前記第２
プリズムの折り返し光軸の含まれる平面における前記第
２プリズム第１反射面の形状が光束に正のパワーを与え
る反射面形状を有するように構成されていることを特徴
とする結像光学系。[3] In the above item 2, the shape of the second reflecting surface of the first prism in a plane including the folded optical axis of the first prism has a reflecting surface shape that gives a negative power to the light beam. And the second
An imaging optical system, characterized in that the shape of the first reflecting surface of the second prism on a plane including the folded optical axis of the prism has a reflecting surface shape that gives a positive power to a light beam.

【０１３６】〔４〕 上記１〜３の何れか１項におい
て、前記第１プリズムと前記第２プリズムとが、以下の
条件（１）、（２）を満足するように構成されているこ
とを特徴とする結像光学系。[4] In any one of the above items 1 to 3, the first prism and the second prism may be configured to satisfy the following conditions (1) and (2). Characteristic imaging optical system.

【０１３７】 ０＜Ｐｇｘ／Ｐｓｘ＜３．０ ・・・（１） ０＜Ｐｇｙ／Ｐｓｙ＜３．０ ・・・（２） ただし、偏心方向がＹ軸方向で、前記絞りの中心と前記
像中心とを結ぶ光線と平行な面を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、全光学系の
中間焦点距離（スタンダードの状態）のＸ方向、Ｙ方向
のパワーをそれぞれＰｓｘ，Ｐｓｙとし、それぞれ以下
に定義する。0 <Pgx / Psx <3.0 (1) 0 <Pgy / Psy <3.0 (2) However, the eccentric direction is the Y-axis direction, and the center of the diaphragm and the image A plane parallel to the ray connecting the center is defined as a YZ plane,
Assuming that the direction orthogonal to the -Z plane is the X direction, the powers in the X direction and the Y direction at the intermediate focal length (standard state) of the entire optical system are Psx and Psy, respectively, and are defined below.

【０１３８】Ｐｓｘ＝√（Ｐｗｘ×Ｐｔｘ） Ｐｓｙ＝√（Ｐｗｙ×Ｐｔｙ） ここで、Ｐｗｘ，Ｐｗｙ，Ｐｔｘ，Ｐｔｙはそれぞれ広
角端、望遠端の全系のＸ方向、Ｙ方向のパワーである。
また、Ｐｇｘ，ＰｇｙはそれぞれＸ方向、Ｙ方向のプリ
ズム群のパワーである。Psx = √ (Pwx × Ptx) Psy = √ (Pwy × Pty) Here, Pwx, Pwy, Ptx and Pty are the powers in the X and Y directions of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, respectively.
Pgx and Pgy are the powers of the prism groups in the X and Y directions, respectively.

【０１３９】〔５〕 上記１〜４の何れか１項におい
て、前記プリズム群が、以下の条件（７）、（８）を満
足するように構成されていることを特徴とする結像光学
系。[5] The imaging optical system according to any one of the above items 1 to 4, wherein the prism group is configured to satisfy the following conditions (7) and (8). .

【０１４０】 Ｐｍ／Ｚｘ＜１０．０ ・・・（７） Ｐｍ／Ｚｙ＜１０．０ ・・・（８） ただし、偏心方向がＹ軸方向で、前記絞りの中心と前記
像中心とを結ぶ光線と平行な面を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、Ｚｘ，Ｚｙ
はそれぞれＸ方向、Ｙ方向における変倍比であり、全系
の広角端、望遠端の焦点距離をそれぞれｆｗｘ，ｆｗ
ｙ，ｆｔｘ，ｆｔｙとしたときに、 Ｚｘ＝ｆｔｘ／ｆｗｘ Ｚｙ＝ｆｔｙ／ｆｗｙ と定義する。また、Ｐｍは広角端から望遠端に変倍する
ときのプリズム群の移動量であり、物体距離を一定にし
た場合のものである。Pm / Zx <10.0 (7) Pm / Zy <10.0 (8) However, the eccentric direction is the Y-axis direction and connects the center of the aperture and the image center. A plane parallel to the light beam is defined as a YZ plane,
-When the direction orthogonal to the Z plane is the X direction, Zx, Zy
Are magnification ratios in the X direction and the Y direction, respectively.
When y, ftx, and fty are defined, Zx = ftx / fwx Zy = fty / fwy is defined. Pm is the amount of movement of the prism group when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and is obtained when the object distance is constant.

【０１４１】〔６〕 上記１〜５の何れか１項におい
て、前記第１プリズムが、以下の条件（１９）、（２
０）を満足するように構成されていることを特徴とする
結像光学系。[6] In any one of the above items 1 to 5, the first prism may satisfy the following conditions (19) and (2).
An imaging optical system characterized by satisfying 0).

【０１４２】 −１．０＜Ｐ１ｘ／Ｐｓｘ＜３．０ ・・・（１９） −１．０＜Ｐ１ｙ／Ｐｓｙ＜３．０ ・・・（２０） ただし、全光学系の偏心方向がＹ軸方向で、前記絞りの
中心と前記像中心とを結ぶ光線と平行な面を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、
全光学系の中間焦点距離（スタンダードの状態）のＸ方
向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｓｘ，Ｐｓｙとし、そ
れぞれ以下に定義する。−1.0 <P1x / Psx <3.0 (19) −1.0 <P1y / Psy <3.0 (20) However, the eccentric direction of all optical systems is the Y axis. In the direction, when a plane parallel to a ray connecting the center of the stop and the image center is a YZ plane, and a direction orthogonal to the YZ plane is an X direction,
The powers in the X and Y directions of the intermediate focal length (standard state) of all the optical systems are defined as Psx and Psy, respectively, and defined below.

【０１４３】Ｐｓｘ＝√（Ｐｗｘ×Ｐｔｘ） Ｐｓｙ＝√（Ｐｗｙ×Ｐｔｙ） ここで、Ｐｗｘ，Ｐｗｙ，Ｐｔｘ，Ｐｔｙはそれぞれ広
角端、望遠端の全系のＸ方向、Ｙ方向のパワーである。
また、第１プリズムのＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞ
れＰ１ｘ，Ｐ１ｙ、第２プリズムのＸ方向、Ｙ方向のパ
ワーをそれぞれＰ２ｘ，Ｐ２ｙとする。Psx = √ (Pwx × Ptx) Psy = √ (Pwy × Pty) Here, Pwx, Pwy, Ptx, and Pty are the powers in the X and Y directions of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, respectively.
The powers of the first prism in the X and Y directions are P1x and P1y, respectively, and the powers of the second prism in the X and Y directions are P2x and P2y, respectively.

【０１４４】〔７〕 上記１〜６の何れか１項におい
て、前記第２プリズムが、以下の条件（２１）、（２
２）を満足するように構成されていることを特徴とする
結像光学系。[7] In any one of the above items 1 to 6, the second prism may satisfy the following conditions (21) and (2).
An imaging optical system characterized by satisfying 2).

【０１４５】 −１．０＜Ｐ２ｘ／Ｐｓｘ＜３．０ ・・・（２１） −１．０＜Ｐ２ｙ／Ｐｓｙ＜３．０ ・・・（２２） ただし、全光学系の偏心方向がＹ軸方向で、前記絞りの
中心と前記像中心とを結ぶ光線と平行な面を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、
全光学系の中間焦点距離（スタンダードの状態）のＸ方
向、Ｙ方向のパワーをそれぞれＰｓｘ，Ｐｓｙとし、そ
れぞれ以下に定義する。−1.0 <P2x / Psx <3.0 (21) −1.0 <P2y / Psy <3.0 (22) However, the eccentric direction of all optical systems is the Y axis. In the direction, when a plane parallel to a ray connecting the center of the stop and the image center is a YZ plane, and a direction orthogonal to the YZ plane is an X direction,
The powers in the X and Y directions of the intermediate focal length (standard state) of all the optical systems are defined as Psx and Psy, respectively, and defined below.

【０１４６】Ｐｓｘ＝√（Ｐｗｘ×Ｐｔｘ） Ｐｓｙ＝√（Ｐｗｙ×Ｐｔｙ） ここで、Ｐｗｘ，Ｐｗｙ，Ｐｔｘ，Ｐｔｙはそれぞれ広
角端、望遠端の全系のＸ方向、Ｙ方向のパワーである。
また、第１プリズムのＸ方向、Ｙ方向のパワーをそれぞ
れＰ１ｘ，Ｐ１ｙ、第２プリズムのＸ方向、Ｙ方向のパ
ワーをそれぞれＰ２ｘ，Ｐ２ｙとする。Psx = √ (Pwx × Ptx) Psy = √ (Pwy × Pty) Here, Pwx, Pwy, Ptx, and Pty are powers in the X and Y directions of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, respectively.
The powers of the first prism in the X and Y directions are P1x and P1y, respectively, and the powers of the second prism in the X and Y directions are P2x and P2y, respectively.

【０１４７】〔８〕 上記１〜７の何れか１項におい
て、前記絞りの中心と前記像中心とを結ぶ光線を光軸と
し、前記絞りを通過し前記第１プリズム入射面に入射す
る光軸と前記第２プリズム射出面から射出される光軸と
が、略平行に構成されていることを特徴とする結像光学
系。[8] In any one of the above items 1 to 7, an optical axis may be a ray connecting the center of the aperture and the image center, and may be an optical axis passing through the aperture and entering the first prism entrance surface. And an optical axis emitted from the second prism exit surface is substantially parallel to each other.

【０１４８】[0148]

〔９〕 上記１〜８の何れか１項におい
て、前記第１プリズムと前記第２プリズムとが、前記第
１プリズム射出面と前記第２プリズム入射面とが対向配
置されるように構成されていることを特徴とする結像光
学系。[9] In any one of the above items 1 to 8, the first prism and the second prism are configured such that the exit surface of the first prism and the entrance surface of the second prism are arranged to face each other. An imaging optical system characterized in that:

【０１４９】〔１０〕 上記１〜９の何れか１項におい
て、前記第１プリズムと第２プリズムとが、以下の条件
（１３）、（１４）を満足するように構成されているこ
とを特徴とする結像光学系。[10] In any one of the above items 1 to 9, the first prism and the second prism are configured to satisfy the following conditions (13) and (14). Imaging optical system.

【０１５０】 ０≦θ１≦２５° ・・・（３） ０≦θ２≦２５° ・・・（４） ただし、前記絞りの中心と前記像中心とを結ぶ光線を光
軸とし、光軸とその第１プリズムから射出する点での面
の法線とのなす角度をθ１、光軸とその第２プリズムへ
入射する点での面の法線とのなす角度をθ２とする。0 ≦ θ1 ≦ 25 ° (3) 0 ≦ θ2 ≦ 25 ° (4) However, a light beam connecting the center of the aperture and the image center is defined as an optical axis, and the optical axis and its The angle formed by the surface normal at the point where the light exits from the first prism is θ1, and the angle formed between the optical axis and the surface normal at the point where the light enters the second prism is θ2.

【０１５１】〔１１〕 上記１〜１０の何れか１項にお
いて、前記第１プリズム入射面と前記第２プリズム射出
面とが対向配置され、前記第１プリズム第２反射面と前
記第２プリズム第１反射面とが対向配置されるように構
成されていることを特徴とする結像光学系。[11] In any one of the above items 1 to 10, the first prism entrance surface and the second prism exit surface are arranged to face each other, and the first prism second reflection surface and the second prism second reflection surface are arranged opposite to each other. An imaging optical system characterized by being configured so that one reflection surface is disposed to face.

【０１５２】〔１２〕 上記１〜１１の何れか１項にお
いて、前記絞りの中心と前記像中心とを結ぶ光線を光軸
とし、前記絞りから前記第１プリズムと前記第２プリズ
ムとを通過して折り返される光軸が含まれる平面におけ
る、前記第１プリズム入射面の形状が物体側に凸面を向
け光束に正のパワーを与える面形状に構成されていると
共に、前記第２プリズム射出面の形状が略平面形状にて
構成されていることを特徴とする結像光学系。[12] In any one of the above items 1 to 11, a light beam connecting the center of the stop and the image center is set as an optical axis, and the light passes through the first prism and the second prism from the stop. In the plane including the optical axis to be folded back, the shape of the first prism entrance surface is configured to be a surface shape that directs a convex surface toward the object side and gives a positive power to the light beam, and the shape of the second prism exit surface Is formed in a substantially planar shape.

【０１５３】〔１３〕 上記１〜１２の何れか１項にお
いて、前記第１プリズムの第１プリズム第２反射面が、
偏心収差を補正する回転非対称な曲面形状にて構成され
ていることを特徴とする結像光学系。[13] In any one of the above items 1 to 12, the first prism second reflecting surface of the first prism may be
An imaging optical system characterized by having a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.

【０１５４】〔１４〕 上記１〜１３の何れか１項にお
いて、前記第２プリズムの第２プリズム第１反射面が、
偏心収差を補正する回転非対称な曲面形状にて構成され
ていることを特徴とする結像光学系。[14] In any one of the above items 1 to 13, the second prism first reflecting surface of the second prism may be
An imaging optical system characterized by having a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.

【０１５５】〔１５〕 上記１〜１４の何れか１項にお
いて、前記正又は負のパワーを持ったレンズ群が、全体
として負のパワーを持った第１レンズ群からなり、前記
第１レンズ群と前記プリズム群との間の間隔を変化させ
て変倍を行なうことを特徴とする結像光学系。[15] In any one of the above items 1 to 14, the lens group having the positive or negative power may comprise a first lens group having a negative power as a whole, and An image forming optical system for changing the magnification by changing the distance between the prism group and the prism group.

【０１５６】〔１６〕 上記１〜１４の何れか１項にお
いて、前記正又は負のパワーを持ったレンズ群が、全体
として正のパワーを持った第１レンズ群と、全体として
負のパワーを持った第２レンズ群からなり、前記第１レ
ンズ群と前記第２レンズ群、前記第２レンズ群と前記プ
リズム群との間の各群間隔を変化させて変倍を行なうこ
とを特徴とする結像光学系。[16] In any one of the above items 1 to 14, the lens unit having the positive or negative power may include the first lens unit having the overall positive power and the first lens unit having the overall negative power. A second lens group having a first lens group and the second lens group, and a variable magnification by changing a distance between the second lens group and the prism group. Imaging optics.

【０１５７】〔１７〕 上記１〜１６の何れか１項にお
いて、前記プリズム群が、広角端から望遠端への変倍に
際して光軸上を移動することを特徴とする結像光学系。[17] The imaging optical system according to any one of items 1 to 16, wherein the prism group moves on the optical axis when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.

【０１５８】〔１８〕 上記１７において、前記プリズ
ム群が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移
動することを特徴とする結像光学系。[18] The imaging optical system according to the item 17, wherein the prism group moves to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.

【０１５９】〔１９〕 上記１〜１８の何れか１項記載
の結像光学系の形成した像面上に受光面を配置した電子
撮像素子と、映像を表示する表示素子と、前記電子撮像
素子で受光された物体像を映像として前記表示素子に表
示するための信号処理を行なう信号処理回路とを有する
ことを特徴とする電子撮像装置。[19] An electronic imaging device in which a light receiving surface is arranged on an image surface on which the imaging optical system according to any one of the above items 1 to 18 is formed, a display device for displaying an image, and the electronic imaging device A signal processing circuit for performing signal processing for displaying the object image received by the display device as an image on the display element.

【０１６０】〔２０〕 上記１〜１８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た物
体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記
電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理す
る処理手段とを含み、前記結像光学系の絞りから前記電
子撮像素子までの間隔（Ｄ）が、２５ｍｍ以下（Ｄ≦２
５ｍｍ）となるように、前記第１プリズムと前記第２プ
リズムの内部で光路を折り曲げ、かつ、前記第１プリズ
ムと前記第２プリズムとを前記間隔Ｄが小さくなる方向
（Ｚ軸方向）に近づけて配置し、さらに、少なくとも１
０°以上の画角（ω≦１０°）の光束を前記第１プリズ
ムと前記第２プリズムの内部で折り曲げて前記電子撮像
素子に導くために、前記間隔Ｄが３ｍｍ以上（Ｄ≧３ｍ
ｍ）となるように前記第１プリズムと前記第２プリズム
とが構成されていることを特徴とするコンパクトな撮影
装置。[20] The imaging optical system according to any one of [1] to [18], an electronic imaging device arranged at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and the electronic imaging device. Processing means for processing an electronic signal photoelectrically converted by the element, wherein a distance (D) from the stop of the imaging optical system to the electronic image pickup element is 25 mm or less (D ≦ 2
5 mm), the optical path is bent inside the first prism and the second prism, and the first prism and the second prism are moved closer to the direction (Z-axis direction) in which the distance D is reduced. And at least one more
The interval D is 3 mm or more (D ≧ 3 m) in order to bend a light beam having an angle of view of 0 ° or more (ω ≦ 10 °) inside the first prism and the second prism and guide the light to the electronic image pickup device.
m) wherein the first prism and the second prism are configured so as to satisfy m).

【０１６１】〔２１〕 上記２０において、前記結像光
学系の絞りから前記電子撮像素子までの間隔（Ｄ）が、
１５ｍｍ以下（Ｄ≦１５ｍｍ）となるように、前記第１
プリズムと前記第２プリズムの内部で光路を折り曲げ、
かつ、前記第１プリズムと前記第２プリズムとを前記間
隔Ｄが小さくなる方向（Ｚ軸方向）に近づけて配置した
ことを特徴とするコンパクトな撮影装置。[21] In the above item 20, the distance (D) from the stop of the imaging optical system to the electronic image pickup device is
15 mm or less (D ≦ 15 mm).
Bending the optical path inside the prism and the second prism,
A compact photographing apparatus, wherein the first prism and the second prism are arranged close to a direction in which the distance D decreases (Z-axis direction).

【０１６２】〔２２〕 上記１〜１８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た物
体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記
電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理す
る処理手段と、操作者が前記処理手段に入力したい情報
信号を入力するための入力部と、前記処理手段からの出
力を表示する表示素子と、前記処理手段からの出力を記
録する記録媒体とを含み、前記処理手段は、前記結像光
学系によって前記電子撮像素子に受光された物体像を前
記表示素子に表示するように構成されていることを特徴
とする情報処理装置。[22] The imaging optical system according to any one of the above items 1 to 18, an electronic imaging device arranged at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and the electronic imaging device Processing means for processing an electronic signal photoelectrically converted by the element, an input unit for inputting an information signal that an operator wants to input to the processing means, a display element for displaying an output from the processing means, and the processing A recording medium for recording an output from the means, wherein the processing means is configured to display an object image received by the electronic imaging device by the imaging optical system on the display element. Information processing device.

【０１６３】〔２３〕 上記２２において、前記入力部
がキーボードにて構成され、前記結像光学系と前記電子
撮像素子とが前記表示素子の周辺部又は前記キーボード
の周辺部に内蔵されていることを特徴とするパソコン装
置。[23] In the above item 22, the input section may be constituted by a keyboard, and the imaging optical system and the electronic image pickup device may be built in a peripheral portion of the display device or a peripheral portion of the keyboard. A personal computer device characterized by the following.

【０１６４】〔２４〕 上記１〜１８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た物
体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電話
信号を送信及び受信するためのアンテナと、電話番号等
の信号を入力するための入力部と、前記電子撮像素子に
よって受光された物体像を送信可能な信号に変換する信
号処理部とを含んでいることを特徴とする電話装置。[24] The imaging optical system according to any one of the above items 1 to 18, an electronic imaging element arranged at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and a telephone signal. Includes an antenna for transmitting and receiving, an input unit for inputting a signal such as a telephone number, and a signal processing unit for converting an object image received by the electronic imaging device into a signal that can be transmitted. A telephone device characterized by the above-mentioned.

【０１６５】〔２５〕 上記１〜１８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た物
体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、音声
信号をバーコード又はドット状の何れかに表示した被写
体を照明する照明部材と、前記電子撮像素子によって受
光された前記バーコード又はドット状の何れかに表示し
た被写体から音声認識を行う処理手段と、その認識され
た音声信号を音として操作者の耳に伝達する音発生部材
とを含んでいることを特徴とする情報再生装置。[25] The imaging optical system according to any one of the above items 1 to 18, an electronic imaging device arranged at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and an audio signal. An illuminating member for illuminating a subject displayed in either a barcode or a dot shape; and a processing unit for performing voice recognition from the subject displayed in the barcode or the dot shape received by the electronic imaging device, and A sound generating member for transmitting the recognized voice signal as a sound to the operator's ear.

【０１６６】〔２６〕 上記１〜１８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た物
体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記
電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理す
る処理手段と、前記電子撮像素子で受光された物体像を
観察可能に表示する表示素子とを有し、前記電子撮像素
子で受光された物体像の像情報を記録するための記録部
材を内蔵又は挿脱するように構成され、前記処理手段
が、前記電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素
子に表示する表示処理機能と、前記電子撮像素子に受光
された物体像を前記記録媒体に記録する記録処理機能と
を有することを特徴とする電子カメラ装置。[26] The imaging optical system according to any one of [1] to [18], an electronic imaging device arranged at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and the electronic imaging device. Processing means for processing an electronic signal photoelectrically converted by the element; and a display element for displaying an object image received by the electronic imaging element so as to be observable, and an image of the object image received by the electronic imaging element. A display member configured to insert or remove a recording member for recording information, wherein the processing unit displays an object image received by the electronic imaging element on the display element; and the electronic imaging element An electronic camera apparatus having a recording processing function of recording an object image received on the recording medium on the recording medium.

【０１６７】[0167]

【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
トな変倍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変倍結像光学系を提供
することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a high-performance, low-cost variable-magnification optical system with a small number of optical elements. Further, by folding the optical path using the reflection surface with a small number of reflections, it is possible to provide a high-performance variable-magnification optical system that is reduced in size and thickness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例１の結像光学系の広角端と望遠
端の軸上主光線を断面図である。FIG. 1 is a sectional view of axial principal rays at a wide-angle end and a telephoto end of an imaging optical system according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施例２の結像光学系の広角端と望遠
端の軸上主光線を断面図である。FIG. 2 is a sectional view of axial principal rays at a wide-angle end and a telephoto end of an imaging optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図３】実施例１の結像光学系の広角端における横収差
図である。FIG. 3 is a lateral aberration diagram at a wide-angle end of the imaging optical system according to the first embodiment.

【図４】実施例１の結像光学系の望遠端における横収差
図である。FIG. 4 is a lateral aberration diagram at a telephoto end of the imaging optical system according to the first embodiment.

【図５】実施例２の結像光学系の広角端における横収差
図である。FIG. 5 is a lateral aberration diagram at a wide-angle end of an imaging optical system according to a second embodiment.

【図６】実施例２の結像光学系の望遠端における横収差
図である。FIG. 6 is a lateral aberration diagram at a telephoto end of an imaging optical system according to a second embodiment.

【図７】本発明の結像光学系が対物光学系として組み込
れた電子カメラの外観を示す前方斜視図である。FIG. 7 is a front perspective view showing the appearance of an electronic camera in which the image forming optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system.

【図８】本発明の結像光学系が対物光学系として組み込
れた電子カメラの後方斜視図である。FIG. 8 is a rear perspective view of an electronic camera in which the image forming optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system.

【図９】本発明の結像光学系が対物光学系として組み込
れた電子カメラの構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electronic camera in which the imaging optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system.

【図１０】本発明の結像光学系が対物光学系として組み
込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。FIG. 10 is a front perspective view of a personal computer in which the imaging optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system with a cover opened.

【図１１】パソコンの撮影光学系の断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a photographic optical system of a personal computer.

【図１２】図１１の状態の側面図である。FIG. 12 is a side view of the state of FIG.

【図１３】本発明の結像光学系が対物光学系として組み
込れた携帯電話の正面図、側面図、その撮影光学系の断
面図である。FIG. 13 is a front view, a side view, and a cross-sectional view of a photographing optical system of a mobile phone in which the imaging optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system.

【図１４】本発明の結像光学系を適用する情報再生シス
テムにより再生される情報の形態を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a form of information reproduced by an information reproducing system to which the imaging optical system of the present invention is applied.

【図１５】本発明の結像光学系を用いたペン型情報再生
装置の内部構成を示した断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing the internal configuration of a pen-type information reproducing apparatus using the imaging optical system of the present invention.

【図１６】本発明の結像光学系におけるパワーと焦点距
離の定義を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for describing the definitions of power and focal length in the imaging optical system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｓ…結像光学系 Ｅ…観察者眼球 Ｇ１…第１群 Ｇ２…第２群 Ｇ３…第３群 １…絞り ２…軸上主光線（光軸） ３…像面（撮像素子の撮像面） ４…フィルター類 １０…第１プリズム １１…第１プリズム第１面 １２…第１プリズム第２面 １３…第１プリズム第３面 １４…第１プリズム第４面 ２０…第２プリズム ２１…第２プリズム第１面 ２２…第２プリズム第２面 ２３…第２プリズム第３面 ２４…第２プリズム第４面 ６０…撮像ユニット ６２…撮像素子チップ ６６…端子 ８０…ｌＲカットフィルター １００…対物光学系 １０１…鏡枠 １０２…カバーガラス １３０…紙 １３２…画像 １３４…文字 １３６…記録データ（ドットコード） １３８…ブロック １３８Ａ…マーカ １３８Ｂ…誤り訂正用符号 １３８Ｃ…オーディオデータ １３８Ｄ…ｘアドレスデータ １３８Ｅ…ｙアドレスデータ １３８Ｆ…誤り判定符号 １４０…ペン型情報再生装置（情報再生システム） １４２…音声出力器 ２００…電子カメラ ２０１…撮影用光路 ２０２…撮影光学系 ２０３…ファインダー用光路 ２０４…ファインダー光学系 ２０５…シャッター ２０６…フラッシュ ２０７…液晶表示モニター ２０８…処理手段 ２０９…記録手段 ２１０…ファインダー用対物光学系 ２１１…ポロプリズム ２１２…接眼レンズ ２１３…視野枠 ３００…パソコン ３０１…キーボード ３０２…モニター ３０３…撮影光学系 ３０４…撮影光路 ３０５…画像 ４００…携帯電話 ４０１…マイク部 ４０２…スピーカ部 ４０３…入力ダイアル ４０４…モニター ４０５…撮影光学系 ４０６…アンテナ ４０７…撮影光路 ５００ａ…後部 ５００ｂ…前部 ５０１…電気回路部品 ５０２…基板 ５０３…処理手段 ５０４…バッテリー電池 ５０５…光源 ５０６…ジョイント部 ５０７…情報記録媒体 ５０８…接続線 S: imaging optical system E: observer's eyeball G1: first group G2: second group G3: third group 1: stop 2: axial chief ray (optical axis) 3: image plane (imaging plane of the image sensor) DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Filters 10 ... 1st prism 11 ... 1st prism 1st surface 12 ... 1st prism 2nd surface 13 ... 1st prism 3rd surface 14 ... 1st prism 4th surface 20 ... 2nd prism 21 ... 2nd Prism first surface 22 ... second prism second surface 23 ... second prism third surface 24 ... second prism fourth surface 60 ... imaging unit 62 ... imaging element chip 66 ... terminal 80 ... IR cut filter 100 ... objective optical system 101 ... Mirror frame 102 ... Cover glass 130 ... Paper 132 ... Image 134 ... Character 136 ... Record data (dot code) 138 ... Block 138A ... Marker 138B ... Error correction code 138C ... Audio data 13 8D: x address data 138E: y address data 138F: error determination code 140: pen-type information reproducing device (information reproducing system) 142: audio output device 200: electronic camera 201: photographing optical path 202: photographing optical system 203: finder Optical path 204 Finder optical system 205 Shutter 206 Flash 207 Liquid crystal display monitor 208 Processing means 209 Recording means 210 Objective optical system for finder 211 Porro prism 212 Eyepiece 213 Field frame 300 Personal computer 301 Keyboard 302 monitor 303 photographing optical system 304 photographing optical path 305 image 400 mobile phone 401 microphone unit 402 speaker unit 403 input dial 404 monitor 405 photographing optical system 406 antenna 407 photographing Road 500a ... rear 500b ... front 501 ... electric circuit parts 502 ... substrate 503 ... processing unit 504 ... battery cell 505 ... light source 506 ... joint portion 507 ... information recording medium 508 ... connection line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 物体像を形成する結像光学系において、 前記結像光学系が、物体側から順に、少なくとも正又は
負のパワーを持ったレンズ群と、絞りと、前記絞りと像
面との間に少なくとも第１プリズムと第２プリズムとか
らなるプリズム群とを有し、 前記第１プリズムが、物体側から順に、絞りを通過した
光束をプリズム内に入射させる第１プリズム入射面と、
プリズム内に入射した入射光束を反射する第１プリズム
第１反射面と、前記第１プリズム第１反射面で反射され
た反射光束を反射する第１プリズム第２反射面と、前記
第１プリズム第２反射面で反射された反射光束をプリズ
ム外に射出する第１プリズム射出面とから構成され、 前記第１プリズム第１反射面と前記第１プリズム射出面
とが同一面によって兼用され、前記第１プリズム入射面
から入射した光束は、前記第１プリズム射出面に全反射
臨界角を越えて入射することによって前記第１プリズム
第１反射面として反射作用を発生させるように構成さ
れ、 前記第２プリズムが、前記第１プリズム射出面から射出
された光束をプリズム内に入射させる第２プリズム入射
面と、プリズム内に入射した入射光束を反射する第２プ
リズム第１反射面と、前記第２プリズム第１反射面で反
射された反射光束を反射する第２プリズム第２反射面
と、前記第２プリズム第２反射面で反射された反射光束
をプリズム外に射出する第２プリズム射出面とから構成
され、 前記第２プリズム第２反射面と前記第２プリズム入射面
とが同一面によって兼用され、前記第２プリズム第１反
射面から反射された光束は、前記第２プリズム入射面に
全反射臨界角を越えて入射することによって前記第２プ
リズム第２反射面として反射作用を発生させるように構
成され、 前記少なくとも正又は負のパワーを持ったレンズ群と、
前記プリズム群との群間隔を変化させることによって変
倍を行なうことを特徴とする結像光学系。1. An imaging optical system for forming an object image, wherein the imaging optical system includes, in order from an object side, a lens group having at least positive or negative power, a stop, and the stop and an image plane. A prism group consisting of at least a first prism and a second prism between the first prism, the first prism, in order from the object side, a first prism entrance surface to enter the light flux passing through the stop into the prism,
A first prism first reflecting surface for reflecting a light beam incident on the prism; a first prism second reflecting surface for reflecting a light beam reflected by the first prism first reflecting surface; (2) a first prism exit surface for emitting a light beam reflected by the reflection surface to the outside of the prism; and the first prism first reflection surface and the first prism exit surface are shared by the same surface. The light beam incident from one prism entrance surface is configured to generate a reflection action as the first prism first reflection surface by entering the first prism exit surface beyond a critical angle for total reflection, and The prism has a second prism entrance surface for allowing a light beam emitted from the first prism exit surface to enter the prism, and a second prism first reflection for reflecting the incident light beam entering the prism. A second prism reflecting the reflected light flux reflected by the first reflecting surface of the second prism; and a second reflecting light flux reflected by the second reflecting surface of the second prism out of the prism. The second prism second reflection surface and the second prism entrance surface are also used by the same surface, and the light beam reflected from the second prism first reflection surface is the second prism A lens group having at least positive or negative power, wherein the second prism is configured to generate a reflection action by being incident on the incident surface beyond a critical angle for total reflection, as the second prism second reflection surface;
An image forming optical system characterized in that zooming is performed by changing a group interval with the prism group. 【請求項２】 請求項１において、 前記絞りの中心と前記像中心とを結ぶ光線を光軸とし、
前記絞りから前記第１プリズムと前記第２プリズムとを
通過して折り返される光軸が、略同一平面内に位置する
ように構成されていることを特徴とする結像光学系。2. The optical system according to claim 1, wherein a ray connecting the center of the stop and the center of the image is an optical axis,
An imaging optical system, wherein an optical axis which is turned from the stop through the first prism and the second prism is located substantially on the same plane. 【請求項３】 請求項２において、 前記第１プリズムの折り返し光軸の含まれる平面におけ
る前記第１プリズム第２反射面の形状が光束に負のパワ
ーを与える反射面形状を有するように構成されていると
共に、 前記第２プリズムの折り返し光軸の含まれる平面におけ
る前記第２プリズム第１反射面の形状が光束に正のパワ
ーを与える反射面形状を有するように構成されているこ
とを特徴とする結像光学系。3. The configuration according to claim 2, wherein the shape of the second reflecting surface of the first prism on a plane including the folded optical axis of the first prism has a reflecting surface shape that gives a negative power to a light beam. And the shape of the second prism first reflection surface in a plane including the return optical axis of the second prism is configured to have a reflection surface shape that gives a positive power to a light beam. Imaging optics.