(57)【要約】【課題】  望遠でありながら小型であり、画角変更時の可動部が少なくシンプルな構成の反射光学系を実現し、前記反射光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材を有することで、コントラストの高い画像を得ることが可能な反射光学系を提供すること。【解決手段】  異なる焦点距離を有する複数の反射光学系であって、前記複数の反射光学系は、それぞれの光路の一部の空間を共有するように配置され、前記複数の反射光学系のうち、いずれか一方に光を入射させるように切り替え可能な開口部を有し、前記複数の反射光学系に共通な遮光部材を有し、前記遮光部材は前記反射光学系の内部に収納可能な構成であるあることを特徴とする。【選択図】図１
2020197556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる焦点距離を有する複数の反射光学系であって、
前記複数の反射光学系は、それぞれの光路の一部の空間を共有するように配置され、
前記複数の反射光学系のうち、いずれか一方に光を入射させるように切り替え可能な開口部を有し、
前記複数の反射光学系に共通な遮光部材を有し、
前記遮光部材は前記反射光学系の内部に収納可能な構成であることを特徴とする反射光学系。
【請求項２】
前記複数の反射光学系は、光路を折り曲げるための回転非対称な曲率を有した反射面を少なくとも１面ずつ有することを特徴とする請求項１に記載の反射光学系。
【請求項３】
前記反射光学系は、光路中に実像を結像する中間結像面を少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１に記載の反射光学系。
【請求項４】
前記反射光学系は中空ミラー構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の反射光学系。
【請求項５】
前記複数の反射光学系を保持する内殻部を有し、
前記内殻部を保持する外殻部を有し、
前記内殻部と前記外殻部の間には回転軸を有し、
前記回転軸によって前記内殻部を回すことで前記複数の反射光学系を切り替えることが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の反射光学系。
【請求項６】
前記遮光部材の収納時は、前記内殻部の内側に前記遮光部材の一部が収納され、前記遮光部材を使用する時は、前記内殻部からは前記遮光部材が残ることなく全て出され、前記外殻部の内側に前記遮光部材の一部が残る構成となっていることを特徴とする請求項５に記載の反射光学系。
【請求項７】
前記外殻部には前記複数の反射光学系に共通の外殻開口部を有し、
前記内殻部には前記複数の反射光学系それぞれに対応する複数の内殻開口部を有し、
前記遮光部材は、少なくとも遮光部材前方留め部と前記遮光部材後方留め部を１つずつ有し、
前記外殻開口部の径は前記遮光部材前方留め部の径と前記遮光部材後方留め部の径よりも小さく、また、複数の内殻開口部のうち少なくとも１つの内殻開口部の径は前記遮光部材後方留め部の径よりも大きい径を有していることを特徴とする請求項５に記載の反射光学系。
【請求項８】
前記複数の反射光学系を切り替える際に固定の撮像素子を１つ有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記遮光部材の出し入れによって撮像装置の電源制御を行うことができることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル用のカメラ、監視カメラ、車載カメラ、もしくはドローンに代表されるＵＡＶ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）のような無人航空機などに搭載するのに好適な望遠の反射光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からモバイル用のカメラ、監視カメラや車載カメラ、もしくはＵＡＶ等に搭載され得る撮像装置が有する光学系は、広い視野を有し、昼夜問わず周囲を明るく映し出すことができる光学系が望まれている。しかし、近年は小型光学系の用途の広がりから、広視野だけでなく、画角の狭い望遠系のニーズも出てきている。例えば一眼レフ用の非常に高価な超望遠レンズではなく、安価なモバイル用のカメラに好適な望遠レンズで普段とは異なる写真を気軽に撮りたいというニーズである。また、小型で低コストな望遠レンズで長距離を監視したいというニーズである。もしくは、高速道路を走行している自動車や、航空機のようにスピードが速いものを運転・操縦する場合に、進行方向に障害物が無いか早く検知したいというニーズである。
【０００３】
一方、撮像装置の画角を変更する手段として、光学ズーム以外にワイドコンバータやエクステンダーを光学系の前後もしくは途中に挿入する手法がある。もしくは撮像光学系を複数円弧状に並べて、撮像光学系の一部、もしくは全部をターレット式に回転させて撮像装置の画角を変更する手法もある。このような手法を用いれば複雑な駆動装置が不要でありながら、複数の画角に変更可能である。
【０００４】
望遠光学系は画角が狭いために画面内に強度の強い光源が入るシチュエーションは少ない。しかし、広角レンズと比較して大口径化すればするほど最も物体側の開口径が大きくなり、画角外からの光も光学系内に取り込みやすくなる構造となる。画角外からの光が光学系の内部を反射もしくは屈折を繰り返して撮像素子に到達すると、撮影画像のコントラスト低下に繋がってしまう。特に反射光学系の場合は光学系内部が空洞であること、また反射面が複数あるために画角外からの光が撮像素子に到達しやすい構成になっていた。そこで望遠光学系においては如何に画角外の光を遮光するかが課題であった。
【０００５】
特許文献１には光学系の最も物体側に取り付けるいわゆるレンズフードのコンパクト化についての技術が開示されている。特許文献１の特徴は短いフードを何層にも重ねることによって、斜めから光学系に入射する光を遮光し、全長の長いフード相当の効果が得られるものである。しかしながら、この構成の場合、フード同士を固定する支柱やフードの側面や内側の壁面によって画角内の光線も多少遮光されてしまい光量のロスがあった。また、光学系の前面に装着する必要があるために、不使用時はフード自体を別に所持する必要があり紛失のリスクもあった。また光学系の鏡筒と一体にした場合、光学系全体がフードの分だけ大型化してしまっていた。
【０００６】
特許文献２についてもレンズフードのコンパクト化についての技術が開示されている。特許文献２の特徴はフードを多段構成にしてレンズ鏡筒の外側に収納する点である。しかしながら、この場合はレンズの外径がフードの機構の分だけ太くなってしまうため大型化してしまうという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−５１０１２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７８６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、望遠光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有した反射光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る反射光学系は、
異なる焦点距離を有する複数の反射光学系であって、
前記複数の反射光学系は、それぞれの光路の一部の空間を共有するように配置され、
前記複数の反射光学系のうち、いずれか一方に光を入射させるように切り替え可能な開口部を有し、
前記複数の反射光学系に共通な遮光部材を有し、
前記遮光部材は前記反射光学系の内部に収納可能な構成であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、望遠光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有した反射光学系の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における本発明の反射光学系の断面図、および概略配置図である。
【図２】実施例１における本発明の反射光学系の断面図、および概略配置図である。
【図３】実施例１における本発明の反射光学系の断面図である。
【図４】実施例１における本発明の反射光学系のディストーションを示す図である。
【図５】実施例１における本発明の反射光学系の横収差図である。
【図６】実施例１における本発明の反射光学系の断面図、および概略配置図である。
【図７】実施例１における本発明の反射光学系の外観図である。
【図８】実施例１における本発明の反射光学系の外観図である。
【図９】実施例１における本発明の反射光学系の外観図である。
【図１０】実施例１における本発明の反射光学系の説明図である。
【図１１】実施例２における本発明の反射光学系の説明図である。
【図１２】実施例３における本発明の反射光学系の説明図である。
【図１３】実施例３における本発明の反射光学系の断面図、および概略配置図である。
【図１４】本発明の座標定義の説明図である。
【図１５】本発明の横収差評価位置についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各実施例にて共通する部分については共通の符号を用い、それらの重複する説明は省略する。
【００１４】
まず、各実施例の説明を行う前に、各実施例における構成諸元の表し方および各実施例に共通する事項について説明する。
【００１５】
図１４は、各実施例の反射光学系における結像光学系の構成データを定義する座標系の説明図である。
【００１６】
各実施例において、物体側（被写体側）から像側（撮像素子に形成される像面側）に向かって、不図示の物体面の中心から瞳（絞り）の中心を通って像面の中心に至る１つの光線を中心主光線または基準軸光線と定義する。中心主光線または基準軸光線は、図１４中に一点鎖線で示されている。また、中心主光線または基準軸光線が辿る経路を基準軸と定義する。
【００１７】
図１４において、基準軸に沿って、物体側からｉ番目の面（第ｉ面）を第ｉ面Ｒｉとする（ｉ＝１の場合（第Ｒ１面）は絞り面（入射瞳部）である）。図１４において、第１面は絞り面（入射瞳部）、第２面Ｒ２は第１面に対してチルトした反射面、第３面Ｒ３および第４面Ｒ４はそれぞれの前の面に対してシフトおよびチルトした反射面である。第２面Ｒ２から第４面Ｒ４までのそれぞれの反射面は、金属、ガラス、プラスチックなどの媒質で構成されるミラーである。
【００１８】
各実施例において、前記反射光学系はＯｆｆ−Ａｘｉａｌ光学系であるため、光学系を構成する各面は共通の光軸を有しない。そこで、第１面の中心を原点とする絶対座標系を設定する。原点の位置は絞り面（入射瞳部）の中心位置に相当する。
【００１９】
すなわち、第１面の中心である絶対座標系の原点と最終結像面の中心とを通る光線（中心主光線または基準軸光線）の辿る経路が基準軸である。また、基準軸は方向（向き）を有する。その方向は、中心主光線または基準軸光線が結像に際して進行する方向である。各実施例において、中心主光線または基準軸光線は、第１面の中心点（原点）を通り最終結像面の中心へ至るまでに、各屈折面および反射面によってそれぞれ屈折および反射する。各構成面の順番は、中心主光線または基準軸光線が屈折または反射を受ける順番に設定している。このため、基準軸は、設定された各面の順番に沿って屈折または反射の法則に従ってその方向を変化させつつ、最終的に像面の中心に到達する。
【００２０】
各実施例において、像面側および物体側とはそれぞれ、基準軸の方向に対していずれの側であるかを意味している。なお各実施例において、結像光学系の基準となる基準軸を前述のように設定したが、軸の決め方は、光学設計上、収差の取り纏め上、または、結像光学系を構成する各面形状を表現する上のいずれかにおいて、好都合の軸を採用すればよい。一般的には、像面の中心と、絞り、入射瞳、射出瞳、または、反射光学系の第１面や最終面の中心のいずれかを通る光線の辿る経路を基準軸に設定することが好ましい。
【００２１】
各実施例における反射光学系の絶対座標系の各軸は、以下のように定める。
【００２２】
Ｚ軸：原点と物体面中心を通る直線であり、物体面から第１面に向かう方向を正とする。
【００２３】
Ｙ軸：原点を通り右手座標系の定義に従ってＺ軸に対して反時計回り方向に９０゜をなす直線である。
【００２４】
Ｘ軸：原点を通りＺ、Ｙの各軸に垂直な直線であり、図１４の紙面奥に向かう方向を正とする。
【００２５】
また、反射光学系を構成する第ｉ面の面形状およびチルト角を表すには、次のように表すことにより理解が容易になる。基準軸と第ｉ面とが交差する点を原点とするローカル座標系を設定する。そして、ローカル座標系でその面の面形状を表し、基準軸とローカル座標系のなす角度でチルト角を表すことが好ましい。このため、第ｉ面の面形状は、以下のローカル座標系で表される。
【００２６】
ｚ軸：第ｉ−１面のローカル座標の原点と第ｉ面のローカル座標の原点を通る直線である。
【００２７】
ｙ軸：ローカル座標の原点を通り、右手座標系の定義に従ってｚ方向に対し反時計方向に９０゜をなす直線である。
【００２８】
ｘ軸：ローカル座標の原点を通ってｙｚ面に対し垂直な直線であり、図１４の紙面奥に向かう方向を正とする。
【００２９】
従って、第ｉ面のｙｚ面内でのチルト角は、ローカル座標系のｚ軸が基準軸に対してなす鋭角で、反時計回り方向を正とした角度θｘｉ（単位°）で表される。また、第ｉ面のｘｚ面内でのチルト角は、基準軸に対して反時計回り方向を正とした角度θｙｉ（単位°）で表される。また、第ｉ面のｘｙ面内でのチルト角は、絶対座標系のｙ軸に対して反時計回り方向を正とした角度θｚｉ（単位°）で表される。ただし、通常、θｚｉは面の回転に相当し、各実施例においては存在しない。図１４は、これらの絶対座標系、基準軸上座標系、および、ローカル座標系の相互関係を示している。また、図１４の各軸の矢印の方向は、各軸の正の方向を表している。また、回転非対称な面の断面（ＹＺ断面）をＯｆｆ−Ａｘｉａｌ断面ともいう。
【００３０】
また各実施例に対応する数値実施例として、各構成面の数値データを示す。ここで、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面とのローカル座標の原点間の間隔を表すスカラー量である。各実施例において、面間の媒質は空気である。Ｅ−Ｘは、１０−Ｘを表す。
【００３１】
また、球面はｒｉを第ｉ面の曲率半径、ｘ、ｙを第ｉ面の各ローカル座標値とした時、以下の式（１）で表される形状である。
【００３２】
【数１】
2020197556.tif 000003
【００３３】
また、各実施例の反射光学系は、回転非対称な曲率を有する面を備え、その形状は以下の式（２）により表される。
【００３４】
【数２】
2020197556.tif 000004
【００３５】
式（２）で表される曲面式はｘに関して偶数次の項のみであるため、式（２）により規定される曲面はｙｚ面を対称面とする面対称な形状である。
【００３６】
各実施例の反射光学系は、以下の考えに基づいて発明されたものである。
【００３７】
従来より監視カメラ用途やＵＡＶ搭載用途での光学系において、レンズを使用した屈折型の光学系があった。また回転非対称な反射面を含む結像光学系を利用した小型で高画質な撮像光学系も種々提案されている。前記監視カメラ用途では画角の広いカメラの搭載は多く見られるが、近年では火山ガスの監視や海洋の監視など遠方監視のニーズも多く挙がっていた。また、ＵＡＶ搭載用途でも自律航行の技術が進み、自機の周囲だけでなく、進行方向の延長上に障害物ないか検知し、高速に目的地まで移動させる技術も進んでいる。このように望遠光学系に対するニーズが高くなってきている。
【００３８】
しかし、従来の屈折型のレンズの場合は、色収差補正の関係上使用波長が限られてしまう。もしくは色収差を良好に補正しようとすれば多くのレンズ枚数が必要となり、大型化してしまうという課題があった。また、ズームのような画角を変更する手段を搭載する場合、各レンズ群を動かす必要があり、複雑な機構が必要となってしまう。エクステンダーなどで焦点切り替えを行う方法もあるが、マスターレンズの光学性能が非常に高くないと、高い結像性能を維持しつつ高い変倍比を得るのは非常に難しかった。また前記ＵＡＶに搭載する撮像装置の場合は、搭載物の重心が飛行途中で変わってしまうと飛行に支障をきたしてしまう。よってカメラのズーム操作によって例えば第一レンズ群が大きく前へ出るなどした場合は好ましくなかった。
【００３９】
屈折型のレンズ光学系で構成すると、レンズ枚数を増やせば色収差がよく補正された高画質な光学系を組むことができる。しかしながら、部品点数が大幅に増えることからコストや重量が増大してしまう。エクステンダーの構成の場合も複数のレンズを抱えた鏡筒を切り替え交換する必要があり、大型化しやすかった。また、ガラスをはじめとする透過型のレンズ材料では紫外光の吸収が大きい材料が多い。このことから紫外線領域を含めた広い波長域をカバーするためには材料の選択肢が少なく、結像性能を維持しつつ小型軽量に光学系を構成することが難しいという課題があった。
【００４０】
また、回転非対称な反射面をプリズム内に有した自由曲面プリズム光学系で構成すると、複数の反射面を一体で構成できる。こうすることで組み立てが簡易になりコストと小型化が両立できる。しかしながら自由曲面プリズムの場合は、ズーム機能を付与させる場合は大型化しやすく、また、焦点切替で複数の光学系を使用するにしても空間を効率的に利用できない。このため、切り替える光学系の本数分の空間は必ず使ってしまい小型化が難しい。さらには、自由曲面プリズムの場合、入射側の空気との界面、もしくは射出側の空気との界面で色収差が発生してしまう。このため、プリズムだけで可視光領域と赤外光領域などの可視光以外の波長領域の両方を高い光学性能で維持することが難しい。また、波長によってプリズム内の透過率が異なるため紫外線を含めた広い波長域で明るく撮像することが難しいという課題もあった。
【００４１】
そこで本発明は、異なる焦点距離を有する複数の反射光学系それぞれを中空ミラー構成とし、それぞれの光路の一部の空間を共有するように配置した。ここで「中空ミラー構成」とは、反射面が銀やアルミなど可視光領域や赤外光領域などで反射率の高い材料が蒸着されたミラー構造になっている構成のことである。そして、前記反射面の入射側と射出側が共に空気などの気体媒質もしくは真空であるような構成のことをいう。よって、プリズムなどの透明な固体内に光が伝播して固体内の壁面（または外界との境界部）で反射する構成ではない。このような中空ミラー構成では色収差が発生しないため、広い波長域で高画質な映像が容易に得られる。
【００４２】
また、このように中空ミラー構成をとることで１つの光学系が構成する光路の空間を複数の光学系で共有できる。
【００４３】
そして前記複数の反射光学系のうち、いずれか一方に光を入射させるように切り替え可能な開口部を配置した。前記開口部によって前記複数の反射光学系のうち一つを選択することが可能な構成としている。
【００４４】
そして更に、前記複数の反射光学系に共通の遮光部材（フードともいう）を配置した。前記遮光部材は、不使用時には前記開口部を介して光学系と共有する空間中に収納可能な構成とした。こうすることで前記遮光部材が光学系から外れることがなく、紛失のリスクも低減される。また収納時は光学系の内部に入るため、持ち運び時も邪魔にならない効果がある。
【００４５】
また好ましくは、前記複数の反射光学系は、光路を折り曲げるための回転非対称な曲率を有した反射面を少なくとも１面ずつ有することが好ましい。こうすることで容易に偏心配置による収差を補正可能となる。
【００４６】
そして前記複数の反射光学系のうち少なくとも１つは、光路中に実像を結像する中間結像面を少なくとも１つ有することが好ましい。前記中間結像面を有することで、光束を大きく広げることなく光学系中を導くことができる。これにより光学系のレイアウトや画角を制御しやすくなるため、大型化することなく複数の反射光学系に焦点距離のバリエーションを持たせることが容易となる。
【００４７】
以上のような概略構成にすることで、従来の課題を解決したのが本発明である。
【実施例１】
【００４８】
次に、本発明の更なる具体的な構成例として、本実施形態の反射光学系Ｌの基本的な構成を図１（Ａ）〜（Ｂ）と図２（Ａ）〜（Ｂ）を参照して説明する。
【００４９】
前記反射光学系Ｌは、反射光学系Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の４つの光学系とそれを保持する部材から構成されている。前記反射光学系Ｌ１は光路を折り曲げるための回転非対称な曲率を有した５面の反射面を有している。そして前記反射光学系Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は光路を折り曲げるための回転非対称な曲率を有した４面の反射面と回転対称な曲率を有した１面の反射面を有している。
【００５０】
図１（Ａ）と（Ｂ）は本実施例における前記反射光学系Ｌの配置（ＹＺ面）を示したものであり、代表として前記反射光学系Ｌ１の断面図を書いた図である。図１（Ａ）と（Ｂ）の違いは前記遮光部材が収納されている状態か、使用中の状態かの違いである。図１（Ａ）が前記遮光部材を収納した状態を示し、図１（Ｂ）が前記遮光部材を出して使用している時の状態を示す。図２（Ａ）と（Ｂ）は本実施例における前記反射光学系Ｌの配置（ＸＺ面）を示したものである。このように前記反射光学系をＸＺ平面状で４５度ずつずらして配置することで光路の空間を一部共有しつつ４つの反射光学系を配置可能にした。
【００５１】
図１（Ａ）に示すように、前記反射光学系Ｌは前記反射光学系Ｌ１〜Ｌ４の反射面が構成されている内殻部と、回転軸を介して接続されている外殻部を有している。前記内殻部には前記反射光学系Ｌ１〜Ｌ４に対応する内殻開口部を４つ有している。前記外殻部には１つの外殻開口部を有している。前記回転軸の回転により前記内殻部が回転し、前記反射光学系Ｌ１〜Ｌ４が切り替え可能となっている。前記回転軸は内蔵のモーターなどによる電気駆動でも良いし、後述するような方法でユーザーが手動で回しても良い。また前記内殻部には結像開口部を有し、前記外殻部には撮像素子ＩＭＧを有する結像部を有している。前記結像部は、前記回転軸によって前記内殻部が回転しても固定となる。前記反射光学系Ｌ１〜Ｌ４の結像面位置を略同じ座標にすることで、前記外殻部に設置されている前記結像部に配置した１つの撮像素子ＩＭＧで各反射光学系Ｌ１〜Ｌ４で得られる画像が取得可能となっている。また前記撮像素子ＩＭＧはある範囲で可動とし、フォーカシング作用や、各反射光学系の製造誤差による結像位置のずれを補償できるようにしても良い。
【００５２】
また、前記反射光学系は遮光部材を有している。前記反射光学系を使用時には前記遮光部材を図１（Ｂ）に示すように外側へ出すことで画角外の光を良好に遮光することができる。図１（Ｂ）に示すように前記遮光部材は遮光部材前方留め部と遮光部材後方留め部を有している。前記遮光部材前方留め部によって前記遮光部材を前記反射光学系内に収納しても前記遮光部材すべてが前記反射光学系内に落ち込まないようストッパーの役割を果たしている。また前記遮光部材後方留め部によって前記遮光部材を前記反射光学系から外側に出した時に前記遮光部材すべてが前記反射光学系外に出ないようストッパーの役割を果たしている。本発明の特徴のひとつは、前記遮光部材を前記反射光学系から外側に出した時に、前記遮光部材は前記内殻部からは全て出ており、前記遮光部材後方留め部が前記外殻部と接して固定される点である。
前記複数の内殻開口部のうち少なくとも１つは前記遮光部材後方留め部の径よりも大きな径の前記内殻開口部を有している。そして、前記外殻開口部の径は、前記遮光部材の径よりも大きく、前記遮光部材前方留め部の径と前記遮光部材後方留め部の径よりも小さくなっている。こうすることで、前記遮光部材を出して前記反射光学系を使用する時は前記内殻部を回転させることができ、前記複数の反射光学系を切り替えることができる。
また前記遮光部材を収納時には前記遮光部材が前記外殻開口部と前記内殻開口部を貫く構成となるため、前記内殻部を回すことができなくなり、ロック機構を兼ねることもできる。こうすれば運搬時に前記内殻部が不意に動くことも無いため故障しづらい構成とすることができる。ただし、前記遮光部材を収納した時に、前記遮光部材前方留め部など、突起部も含めて前記外殻部に収納される必要は無い。手動で前記遮光部を引き出しやすくするための柄などを付けても良く、多少の突起部が残っていても本発明の効果は損なわれない。図２（Ａ）と（Ｂ）にその様子を示している。図２（Ａ）が前記遮光部材を収納した状態を示し、図２（Ｂ）が前記遮光部材を使用している時の状態を示す。このような構成の前記遮光部材を前記反射光学系に用いることで、画角外の光を遮光しつつ、不使用時には紛失のリスクもなく邪魔にならずコンパクトに収納でき、切り替えロックも兼ねられるため好ましい。
【００５３】
次に前記内殻部内に構成している前記複数の反射光学系について説明する。図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すのが、各反射光学系Ｌ１〜Ｌ４の断面図である。各反射光学系Ｌ１〜Ｌ４は、入射瞳部（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ）から光を取り込んでいる。そして、前記光は前記各反射光学系Ｌ１〜Ｌ４が有する反射面（第２面Ｒ２（１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ）〜第６面Ｒ６（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ））を通っている。そして前記光は前記撮像素子ＩＭＧ（１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄ）に結像している。前記入射瞳部は複数の反射面（第２面Ｒ２〜第６面Ｒ６）で構成されたＯｆｆ−Ａｘｉａｌ結像光学系（反射光学系Ｌ１〜Ｌ４）の入射瞳位置に相当する。
【００５４】
図３（Ａ）〜（Ｄ）において、反射光学系Ｌ１〜Ｌ４を構成する第２面Ｒ２〜第６面Ｒ６は、いずれも回転非対称な形状を有し、前述したように前記基準軸が折れ曲がったＯｆｆ−Ａｘｉａｌ光学系を構成している。
【００５５】
本実施例（数値実施例１）の撮像素子ＩＭＧ上におけるディストーションの様子を図４に示す。図４において、横軸は水平方向の画角（Ｘ画角）、縦軸は垂直方向の画角（Ｙ画角）を示す。また、ディストーションの無い理想格子と実際の光線追跡結果の格子を重ねて描いている。そして図１５に撮像素子ＩＭＧ上における１、２、３、４、５の評価位置概略図を示し、前記評価位置における横収差図を図５に示す。また、図５の横収差図では、横軸を瞳面上でのＸ軸或いはＹ軸とし、縦軸は像面上での収差量を意味している。評価光線の波長はｄ線である。ωは半画角である。全ての収差図では、後述する数値実施例１についてｍｍ単位で表した場合、横収差±０．０１２５ｍｍのスケールで描かれている。
【００５６】
なお、本実施例以降の各実施例中、重複する説明は省略し、重複して用いられる符号の意味は断りのない限り共通のものとする。
【００５７】
次に実施例１の構成をもとに、本発明の反射光学系の特徴と奏する効果について説明する。
【００５８】
一般的に、望遠光学系は全長が長く、また屈折型で構成する場合はテレフォトタイプとなるために色収差補正に複数のレンズが必要となる。これは撮影する波長の幅が広くなればなるほどレンズ枚数は多く必要となる。もしくは蛍石などの高価な材料で構成する必要があった。
【００５９】
そこで本発明は、望遠光学系を反射型のミラー光学系で構成した。反射光学系は色収差が無いため、色収差補正に光学素子を費やす必要はない。また、反射光学素子は少なくとも４面を回転非対称な曲率を有する反射光学素子を使用している。こうすることで、容易に収差補正ができるため、全長短縮と小型化が達成できる。具体的には反射光学系Ｌ１は第１反射面（第２面Ｒ２）〜第５反射面（第６面Ｒ６）が回転非対称な自由曲面ミラーで構成されている。また反射光学系Ｌ２〜Ｌ４は第１反射面（第２面Ｒ２）が回転対称な球面ミラーであり、第２反射面（第３面Ｒ３）〜第５反射面（第６面Ｒ６）が回転非対称な自由曲面ミラーで構成されている。前記各反射光学系Ｌ１〜Ｌ４のＹＺ断面上での焦点距離とＦナンバーは以下のようになっている。反射光学系Ｌ１は焦点距離１３．８７ｍｍ、Ｆナンバー８．０である。反射光学系Ｌ２は焦点距離２７．７４ｍｍ、Ｆナンバー８．０である。反射光学系Ｌ３は焦点距離４１．６０ｍｍ、Ｆナンバー８．１である。反射光学系Ｌ４は焦点距離５５．４７ｍｍ、Ｆナンバー８．０である。Ｆナンバーを各反射光学系でそろえることで、前記反射光学系を切り替えたときに、得られる画像の明るさが変わらないため好ましい。
【００６０】
そして、前記内殻部は前記回転軸を介して前記外殻部と接合されている。前記回転軸は前述のように手動で回す構成としても良いし、モーターなどで電気的に制御できるようにしても良い。前記回転軸を手動で制御するようにするのであれば、図６に示すように前記外殻部を第１の外殻部と第２の外殻部に分けて、前記第１の外殻部を回すことで前記回転軸を介して前記内殻部を回すことができるようにすると良い。前記各反射光学系Ｌ１〜Ｌ４の詳細は数値実施例１で詳述する。各反射面の大きさは焦点距離により多少異なるが、前記入射瞳部を基準とした各反射面の位置や偏心角度は同じである。こうすることで前記回転軸を回して前記反射光学系Ｌ１〜Ｌ４を切り替えた場合も前記反射光学系Ｌの重心位置やバランスが大きく変わることは無い。
【００６１】
図７には前記外殻部を第１の外殻部と第２の外殻部に分けた場合の外観図を示す。このように前記第１の外殻部を手で回すことで内部の光学系を切り替えることができる。本実施例の変形例として図８と図９に外観図を示す。本発明は球体の外観に限らず立方体や三角錐でも構わない。設置場所や用途によって適宜変更が可能である。
【００６２】
次に前記遮光部材の固定方法について図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を用いて説明する。前記遮光部材は画角外の光を遮光するためにある程度の長さを有する。このため、固定せずに単純に外へ出した場合、重力によって下方へ傾く可能性がある。そうすると画角内の光線も意図せず遮光してしまう恐れがあるため、前記外殻部や前記遮光部材後方留め部に前記遮光部材を固定するための固定部材を有することが好ましい。図１０（Ａ）は、前記外殻部と前記遮光部材後方留め部の一部に前記固定部材として磁石を用いた例である。磁石を用いることで固定位置を一定にすることができ、また固定強度も磁石の磁力の強さを決めることで充分な固定強度を得ることができるため好ましい。
また図１０（Ｂ）と（Ｃ）には固定部材として磁石を使わない例を示す。図１０（Ｂ）と（Ｃ）は、前記外殻部を内側から見た概略図である。前記遮光部材後方留め部の形状を長方形など縦と横で長さが異なる形状とし、前記外殻部に前記遮光部材後方留め部を引っ掛けるための前記固定部材を設置している。まず図１０（Ｂ）の状態で前記遮光部材を外側に出し、９０度ひねることで図１０（Ｃ）の状態にする。こうすることで前記遮光部材後方留め部と前記固定部材がかみ合って前記遮光部材全体が前記外殻部に固定される。前記遮光部材を前記外殻部内に収納する時は、もう一度前記遮光部材全体を９０度ひねり、図１０（Ｂ）の状態に戻してから収納する。またこれら図１０で説明した動作は手動で行う形で説明したが、電動で動かすようにしてももちろん良い。
【００６３】
また前記外殻部と前記遮光部材後方留め部が接する部分に電極を配置しても良い。そして、前記遮光部材を出して前記固定部材で固定した時に前記撮像素子ＩＭＧなどを有する撮像装置の電源がＯＮになるように前記撮像装置の電源制御を兼ねても構わない。こうすることで明確に使用時の時のみ前記撮像装置の電源がＯＮになり、前記遮光部材を前記反射光学系内に収納する時には前記撮像装置の電源をＯＦＦにすることができるため便利である。
【００６４】
また、前記外殻開口部や最終結像面（前記撮像素子ＩＭＧの位置に相当）付近の位置に、撮像に必要な波長が透過する透過率特性を有したカバーガラスやレンズ付加しても構わない。こうすることで、前記反射光学系Ｌ内や前記撮像素子ＩＭＧ内にごみや埃の混入を防ぐことができるため好ましい。
【００６５】
以上の通り、本実施形態によれば、望遠光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有した反射光学系を提供することができる。
【実施例２】
【００６６】
次に、本発明の更なる具体的な構成例として、本実施形態の反射光学系Ｌの基本的な構成を図１１（Ａ）と（Ｂ）を参照して説明する。基本的な構成は実施例１と同じである。
【００６７】
実施例１と異なる点は、前記遮光部材を収納されたときには、前記反射光学系がない位置に収納される点が異なる。実施例１では、前記反射光学系をできる限り多く前記内殻部内に配置する構成をとった。例えば、前記反射光学系をＸＺ平面状で４５度ずつずらして配置することで光路の空間を一部共有しつつ４つの反射光学系を配置可能にしていた。その４つの前記反射光学系が配置された空間のうち１つを前記遮光部材が収納される専用の空間としたのが本実施例である。図１１（Ｂ）がその様子を示した図である。Ｌ０の位置は前記遮光部材が収納される空間であり、ここには前記反射光学系が存在しない。Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の位置に３つの反射光学系が存在する。この３つの反射光学系は、実施例１で説明した４つの反射光学系のうちどれでも配置させることができる。
図１１（Ａ）は本実施例の前記内殻部のみを抽出して図示した前記内殻部の外観図である。前記内殻部には前記内殻開口部を有している。内殻開口部０は前記遮光部材を出し入れするための開口である。よって内殻開口部０は前記遮光部材後方留め部の径よりも大きい開口径である。内殻開口部１は前記反射光学系Ｌ１の入射瞳径に応じて開口径を決めた開口である。内殻開口部２は前記反射光学系Ｌ２の入射瞳径に応じて開口径を決めた開口である。図１１（Ａ）には不図示であるが、内殻開口部３は前記反射光学系Ｌ３の入射瞳径に応じて開口径を決めた開口である。前述のように前記遮光部材を内殻部内部に収納する場合、前記複数の内殻開口部のうちどれかは前記遮光部材後方留め部の径よりも大きくしなければならない。よって、実施例１のように前記反射光学系の開口部と前記遮光部材を出し入れするための開口部を兼ねた場合は、対応する前記反射光学系の入射瞳径よりも非常に大きな開口径が必要な場合がある。そうすると画角外の光を取り込みやすくなってしまう。
そこで、本実施例では、前記遮光部材を出し入れするための内殻開口部を専用に用意し、前記反射光学系を使用する時には前記各反射光学系の入射瞳の大きさに応じた開口径の前記内殻開口部を使用する。こうすることで前記反射光学系を使用時には画角外からの光を良好に遮光することができコントラストの高い画像を得ることができる。
【００６８】
以上の通り、本実施形態によれば、望遠光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有した反射光学系を提供することができる。
【実施例３】
【００６９】
次に、本発明の更なる具体的な構成例として、本実施形態の反射光学系Ｌの基本的な構成を図１２を参照して説明する。基本的な構成は実施例１と同じである。実施例１と異なる点は、前記遮光部材が多段構成になっている点である。その他の構成は実施例１と同じ、もしくは実施例２の構成を用いることが可能である。
【００７０】
図１２に示すように、本実施例の前記遮光部材は、前記遮光部材前方留め部と前記遮光部材後方留め部を有した第１遮光部材と、その内側に構成された第２遮光部材で構成されている。前記第２遮光部材は第２遮光部材前方留め部と第２遮光部材後方留め部を有しており、第２遮光部材前方留め部と第２遮光部材後方留め部がストッパーの役割となり、前記第１遮光部材中から出し入れ可能な構成となっている。このように前記遮光部材を多段構成とすることで奏する効果を説明する。この構成をとることで得られる効果は２つある。
まず１つは前記遮光部材の全長短縮効果である。前記反射光学系の画角が狭くなればなるほど画角外の光を遮光するためには全長の長い前記遮光部材が必要である。しかし、前記外殻部や前記内殻部内のスペースは限られているため、前記外殻部と前記内殻部の大きさによって設置できる前記遮光部材の長さは決まってしまう。これにより設置可能な１本の前記遮光部材の長さは決まる。しかし、多段構成にして、前記遮光部材を複数にわけることで、１本あたりの前記遮光部材の長さを長くすることなく遮光効果が得られる構成とすることができる。
第２の効果は前記複数の反射光学系の画角に応じて前記遮光部材の長さを選択可能な点である。実施例１のように前記遮光部材が１本の構成であると、前記遮光部材の径や長さは前記複数の反射光学系のうち最も画角が広いものに合わせて設計することになる。こうすることで全ての前記複数の反射光学系において、画角内の光線がけられることなく撮影することが可能となる。しかしながら、そうすると前記複数の反射光学系の中でも画角の狭いものにとっては更なる遮光の余地がある場合がある。
【００７１】
そこで、前記遮光部材を多段構成とすることで、より広角な反射光学系に切り替えて使用する場合には前記第２遮光部材を収納して前記第１遮光部材のみを使用する。そして、より望遠な反射光学系に切り替えて使用する場合には、前記第２遮光部材を前記第１遮光部材から出して使用することで前記反射光学系を切り替えたときの画角の変化にも対応することが可能となる。図１３（Ａ）と（Ｂ）にその様子を示す。図１３（Ａ）は前記４つの反射光学系のうち最も画角が広い前記反射光学系Ｌ１を使用した時の概略図を示す。図１３（Ｂ）は前記４つの反射光学系のうち最も画角の狭い前記反射光学系Ｌ４を使用した時の概略図を示す。このように使用する前記反射光学系の画角に応じて前記遮光部材の全長を変化させることができる構成にすることで、前記複数の反射光学系を切り替えた場合にも、前記複数の反射光学系の画角に応じて良好に画角外の光を遮光することができる。
【００７２】
以上の通り、本実施形態によれば、望遠光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有した反射光学系を提供することができる。
【００７３】
以下に、各実施例に対応する反射光学系Ｌ１〜Ｌ４の数値実施例を数値実施例１の項目に示す。
（数値実施例１）
（反射光学系Ｌ１）
物体面から入射瞳部（１１１ａ）までの距離は無限大で、画角は、Ｘ：±７．３９度、Ｙ：±９．８２度である。焦点距離はＸ：１３．７１ｍｍ、Ｙ：１３．８７ｍｍである。像面サイズはｘ：３．６ｍｍ、ｙ：４．８ｍｍである。入射瞳部（１１１ａ）は円形であり、その直径は１．７３ｍｍである。Ｘ軸方向のＦ値は７．９２、Ｙ軸方向のＦ値は８．０１である。
【００７４】
本実施例の反射面は全て回転非対称面で構成されており、各反射面をＸＺ平面に射影すると矩形形状をなしている。前記回転非対称面形状は（２）で示した式により与えられる。
【００７５】
面データ
面番号  Xi      Yi      Zi     Di         θxi    θyi
1(R1) 0.00    0.00    0.00  50.00        0.00    0.00   絞り
2(R2) 0.00    0.00   50.00  50.00        8.00    0.00   第１反射面
3(R3) 0.00  -13.78    1.94  47.00      -10.00    0.00   第２反射面
4(R4) 0.00  -17.06   48.82  55.00      -17.00    0.00   第３反射面
5(R5) 0.00   16.80    5.48  40.00       19.00    0.00   第４反射面
6(R6) 0.00   16.80   45.48  55.00       23.00    0.00   第５反射面
像面   0.00  -22.76    7.28               0.00    0.00   ＩＭＧ
回転非対称面データ
第2面(R2) 第1反射面
C20 =        -8.5197E-03  C02 =  -7.5935E-03   C21 =   -3.5490E-05
C03 =        -1.6721E-05  C40 =  -3.4257E-09   C22 =    3.1103E-06
C04 =        -3.0896E-06  C41 =    4.7613E-08  C23 =   -3.8202E-08
C05 =         6.4312E-07  C60 =    6.5760E-09  C42 =   -1.7415E-09
C24 =        -7.1740E-09  C06 =    4.0354E-08  C60 =    2.5152E-10
C43 =        -7.0834E-11  C25 =    3.2742E-10  C07 =   -3.4003E-09
C80 =         1.3307E-11  C62 =   -1.2502E-11  C44 =    2.6837E-12
C26 =         2.4586E-11  C08 =   -1.9389E-10
第3面(R3) 第2反射面
C20 =   -5.9709E-03  C02 =   -4.1312E-03  C21 =    4.0000E-04
C03 =    5.3659E-04  C40 =    1.2666E-05  C22 =   -1.1102E-04
C04 =    4.8988E-05  C41 =    6.6388E-08  C23 =    1.3975E-05
C05 =   -1.9280E-05  C60 =    5.8706E-07  C42 =   -6.8559E-07
C24 =    1.3273E-06  C06 =  -3.4551E-06   C60 =    1.7481E-07
C43 =   -3.5362E-08  C25 =   -1.9868E-07  C07 =    3.1757E-07
C80 =    4.4460E-08  C62 =  -3.2886E-08   C44 =    3.6113E-08
C26 =   -5.0405E-08  C08 =    9.3867E-08
第4面(R4) 第3反射面
C20 =        -2.3305E-03  C02 =  -8.8458E-04   C21 =    3.3502E-05
C03 =         1.6460E-04  C40 =    7.7380E-07  C22 =   -1.0640E-05
C04 =         6.4786E-06  C41 =    5.7118E-08  C23 =    6.1358E-07
C05 =         1.7090E-07  C60 =    1.7481E-08  C42 =    4.3260E-08
C24 =        -3.0542E-08  C06 =    2.5495E-07  C60 =    7.4932E-10
C43 =        -6.9101E-09  C25 =  -3.1710E-08   C07 =    5.8320E-08
C80 =        -2.2986E-10  C62 =  -6.7173E-10   C44 =   -9.1067E-10
C26 =        -2.9563E-09  C08 =    4.0398E-09
第5面(R5) 第4反射面
C20 =    1.8425E-03  C02 =    1.9517E-03  C21 =   -1.8309E-05
C03 =    8.5558E-05  C40 =  -2.8457E-08   C22 =   -6.4634E-06
C04 =    1.6655E-06  C41 =    5.6614E-09  C23 =   -7.4343E-08
C05 =   -1.1247E-07  C60 =    5.9122E-09  C42 =    2.1530E-08
C24 =    5.5027E-09  C06 =  -1.4190E-08   C60 =   -5.2859E-11
C43 =    4.1568E-09  C25 =    1.1590E-08  C07 =    6.5004E-10
C80 =   -1.1327E-10  C62 =   -4.5218E-10  C44 =    1.5043E-10
C26 =    1.1885E-09  C08 =    1.9135E-10
第6面(R6) 第5反射面
C20 =   -4.4645E-03  C02 =   -4.0076E-03  C21 =   -1.2115E-05
C03 =    7.2629E-05  C40 =  -9.1689E-08   C22 =   -5.6513E-06
C04 =    2.3705E-06  C41 =    5.5518E-08  C23 =   -1.2918E-07
C05 =    6.8081E-08  C60 =    4.2853E-10  C42 =    1.8700E-08
C24 =    2.2552E-08  C06 =  -2.7360E-09   C60 =   -5.5699E-10
C43 =    9.9457E-10  C25 =    1.3629E-09  C07 =   -3.0798E-10
C80 =   -3.4231E-11  C62 =   -2.1951E-10  C44 =   -2.2279E-10
C26 =   -1.4274E-10  C08 =    3.1926E-11
各反射面の軸上光束における焦点距離データ
fix、fiyのiは第i反射面に相当する。
【００７６】
f1x =       29.632 mm     f1y =  32.602 mm
f2x =       -42.516 mm    f2y =  -59.595 mm
f3x =       112.174 mm    f3y =  270.270 mm
f4x =       143.502 mm    f4y =  121.115 mm
f5x =       60.833 mm     f5y =  57.423 mm
fx = 13.708 mm     fy =   13.870 mm
各反射面の形状データ
矩形形状であるため、各Ｅａｘ，Ｅａｙの２倍の値が矩形の辺の長さに相当する。各辺の長さのうち長いほうを「長辺」、短いほうを「短辺」と呼ぶ。以降の数値実施例でも同様である。
【００７７】
なおＥａｉｘ、Ｅａｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００７８】
Ea1x =             7.39mm               Ea1y =             9.50mm
Ea2x =             3.24mm               Ea2y =             4.64mm
Ea3x =             6.26mm               Ea3y =             4.85mm
Ea4x =             6.51mm               Ea4y =             5.28mm
Ea5x =             6.51mm               Ea5y =             5.61mm
（反射光学系Ｌ２）
物体面から入射瞳部（１１１ｂ）までの距離は無限大で、画角は、Ｘ：±３．７１度、Ｙ：±４．９４度である。焦点距離はＸ：２６．５５ｍｍ、Ｙ：２７．７４ｍｍである。像面サイズはｘ：３．６ｍｍ、ｙ：４．８ｍｍである。入射瞳部（１１１ｂ）は円形であり、その直径は３．４７ｍｍである。Ｘ軸方向のＦ値は７．６２、Ｙ軸方向のＦ値は８．０４である。
【００７９】
本実施例の反射面は第１反射面以外は全て回転非対称面で構成されており、各反射面をＸＺ平面に射影すると矩形形状をなしている。前記回転非対称面形状は（２）で示した式により与えられる。
【００８０】
面データ
面番号  Xi      Yi      Zi       Di       θxi    θyi
1(R1) 0.00    0.00    0.00    50.00      0.00    0.00   絞り
2(R2) 0.00    0.00   50.00    50.00      8.00    0.00   第１反射面
3(R3) 0.00  -13.78    1.94    47.00    -10.00    0.00   第２反射面
4(R4) 0.00  -17.06   48.82    55.00    -17.00    0.00   第３反射面
5(R5) 0.00   16.80    5.48    40.00     19.00    0.00   第４反射面
6(R6) 0.00   16.80   45.48    55.00     23.00    0.00   第５反射面
像面   0.00  -22.76    7.28               0.00    0.00   ＩＭＧ
回転対称面データ
第2面(R2) 第1反射面
R = -90
回転非対称面データ
第3面(R3) 第2反射面
C20 =   -6.5572E-03  C02 =   -4.3723E-05  C21 =   -1.4965E-05
C03 =    1.7344E-04  C40 =    8.7966E-04  C22 =    1.1142E-05
C04 =    2.6730E-04  C41 =  -1.1504E-05   C23 =   -5.7662E-06
C05 =    6.2579E-06  C60 =  -5.8386E-05   C42 =   -7.0816E-07
C24 =    2.3264E-06  C06 =  -3.2417E-05   C60 =    2.2372E-07
C43 =    5.2310E-08  C25 =    1.3375E-07  C07 =   -3.4689E-07
C80 =    1.0186E-06  C62 =    6.3024E-08  C44 =   -4.8792E-09
C26 =   -1.0195E-07  C08 =    1.0551E-06
第4面(R4) 第3反射面
C20 =        -1.3436E-03  C02 =  -1.4425E-03   C21 =   -4.2455E-05
C03 =         2.3280E-05  C40 =    4.6837E-06  C22 =    1.7601E-06
C04 =         8.2766E-07  C41 =   -2.6671E-07  C23 =  -4.0039E-07
C05 =         2.1025E-07  C60 =   -2.8086E-07  C42 =    1.0368E-08
C24 =        -7.3482E-08  C06 =    8.1150E-08  C60 =    6.2636E-09
C43 =         7.0314E-09  C25 =    5.2766E-09  C07 =   -2.6317E-09
C80 =         2.7802E-09  C62 =   -1.1080E-09  C44 =    1.7852E-09
C26 =         6.5268E-10  C08 =    2.5828E-10
第5面(R5) 第4反射面
C20 =    2.6586E-03  C02 =    1.9111E-03  C21 =   -4.1008E-05
C03 =   -1.2371E-06  C40 =    1.0952E-07  C22 =   -2.0123E-07
C04 =    4.6375E-07  C41 =  -3.3991E-08   C23 =    7.3329E-08
C05 =    8.1420E-08  C60 =  -5.7117E-08   C42 =   -1.0878E-08
C24 =   -1.2781E-08  C06 =    3.3072E-08  C60 =    7.7238E-10
C43 =   -1.3851E-09  C25 =   -3.5361E-09  C07 =   -2.7851E-09
C80 =    3.6412E-10  C62 =    8.7583E-11  C44 =    3.0263E-10
C26 =   -5.0925E-10  C08 =   -1.0918E-09
第6面(R6) 第5反射面
C20 =   -4.3414E-03  C02 =   -4.0689E-03  C21 =   -1.3902E-05
C03 =    1.1651E-05  C40 =  -8.4356E-07   C22 =   -1.6657E-06
C04 =    1.1320E-07  C41 =  -9.1807E-08   C23 =   -1.1026E-07
C05 =    5.8332E-08  C60 =  -9.2007E-08   C42 =    5.7712E-08
C24 =    1.1658E-07  C06 =    1.2876E-08  C60 =    6.0208E-09
C43 =    5.2578E-09  C25 =  -4.1414E-10   C07 =   -1.1082E-09
C80 =    1.1714E-09  C62 =  -8.3022E-10   C44 =   -2.9565E-09
C26 =   -3.1813E-09  C08 =   -2.5423E-10
各反射面の軸上光束における焦点距離データ
ｆｉｘ、ｆｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００８１】
f1x =       45.442 mm     f1y =  44.562 mm
f2x =       -38.714 mm    f2y =  -5630.91 mm
f3x =       194.575 mm    f3y =  165.739 mm
f4x =       99.451 mm     f4y =  123.686 mm
f5x =       62.558 mm     f5y =  56.557 mm
fx = 26.551 mm     fy =   27.740 mm
各反射面の形状データ
矩形形状であるため、各Ｅａｘ，Ｅａｙの２倍の値が矩形の辺の長さに相当する。各辺の長さのうち長いほうを「長辺」、短いほうを「短辺」と呼ぶ。以降の数値実施例でも同様である。
【００８２】
なおＥａｉｘ、Ｅａｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００８３】
Ea1x =             5.01mm               Ea1y =             6.11mm
Ea2x =             3.10mm               Ea2y =             4.08mm
Ea3x =             6.14mm               Ea3y =             4.60mm
Ea4x =             7.39mm               Ea4y =             4.26mm
Ea5x =             5.58mm               Ea5y =             4.57mm
（反射光学系Ｌ３）
物体面から入射瞳部（１１１ｃ）までの距離は無限大で、画角は、Ｘ：±２．４８度、Ｙ：±３．３０度である。焦点距離はＸ：４１．８３ｍｍ、Ｙ：４１．６０ｍｍである。像面サイズはｘ：３．６ｍｍ、ｙ：４．８ｍｍである。入射瞳部（１１１ｃ）は円形であり、その直径は５．２０ｍｍである。Ｘ軸方向のＦ値は８．０４、Ｙ軸方向のＦ値は８．０６である。
【００８４】
本実施例の反射面は第１反射面以外は全て回転非対称面で構成されており、各反射面をＸＺ平面に射影すると矩形形状をなしている。前記回転非対称面形状は（２）で示した式により与えられる。
【００８５】
面データ
面番号  Xi      Yi      Zi       Di       θxi    θyi
1(R1) 0.00    0.00    0.00    50.00      0.00    0.00   絞り
2(R2) 0.00    0.00   50.00    50.00      8.00    0.00   第１反射面
3(R3) 0.00  -13.78    1.94    47.00    -10.00    0.00   第２反射面
4(R4) 0.00  -17.06   48.82    55.00    -17.00    0.00   第３反射面
5(R5) 0.00   16.80    5.48    40.00     19.00    0.00   第４反射面
6(R6) 0.00   16.80   45.48    55.00     23.00    0.00   第５反射面
像面   0.00  -22.76    7.28               0.00    0.00   ＩＭＧ
回転対称面データ
第2面(R2) 第1反射面
R = -90
回転非対称面データ
第3面(R3) 第2反射面
C20 =    5.0102E-03  C02 =  -4.5928E-03   C21 =    4.4008E-04
C03 =    9.2638E-04  C40 =  -1.8930E-04   C22 =    3.8925E-05
C04 =    3.7515E-04  C41 =  -2.9210E-06   C23 =    1.0387E-05
C05 =   -3.2564E-05  C60 =    2.4537E-05  C42 =   -6.4783E-06
C24 =   -1.2338E-05  C06 =   -1.0019E-04  C60 =    3.5877E-07
C43 =   -3.9993E-08  C25 =   -1.2398E-06  C07 =    4.6513E-07
C80 =   -2.1821E-06  C62 =    3.5141E-07  C44 =    4.0324E-07
C26 =    1.0144E-06  C08 =    7.2585E-06
第4面(R4) 第3反射面
C20 =        -3.3351E-03  C02 =  -4.8341E-03   C21 =    3.2616E-05
C03 =         2.9051E-05  C40 =   -6.5114E-07  C22 =  -1.0161E-06
C04 =        -1.6447E-07  C41 =    2.8164E-07  C23 =    1.6089E-07
C05 =        -2.1292E-08  C60 =  -1.5580E-08   C42 =    1.1234E-08
C24 =         3.4144E-08  C06 =    7.9212E-09  C60 =   -2.2345E-09
C43 =        -1.1722E-08  C25 =  -3.8939E-09   C07 =    2.1945E-09
C80 =         1.7736E-09  C62 =   -1.8051E-09  C44 =  -7.9959E-10
C26 =        -3.8487E-10  C08 =    2.8245E-10
第5面(R5) 第4反射面
C20 =    1.7191E-03  C02 =  -7.5356E-04   C21 =    1.8507E-05
C03 =    2.1405E-05  C40 =  -7.4942E-07   C22 =    1.4241E-06
C04 =   -9.7772E-07  C41 =   -8.1070E-08  C23 =   -5.4005E-07
C05 =    3.9897E-07  C60 =  -8.8358E-09   C42 =   -6.7083E-08
C24 =   -1.6705E-07  C06 =    2.2559E-07  C60 =    1.2203E-09
C43 =    9.0691E-09  C25 =    2.5996E-08  C07 =   -9.2072E-09
C80 =    2.9535E-10  C62 =    9.0417E-10  C44 =    4.0612E-09
C26 =    7.4438E-09  C08 =  -4.9995E-09
第6面(R6) 第5反射面
C20 =   -4.4342E-03  C02 =   -4.6469E-03  C21 =    2.9199E-05
C03 =    1.3516E-05  C40 =  -7.3684E-07   C22 =    6.9870E-08
C04 =    5.0625E-07  C41 =  -6.2810E-10   C23 =    3.9766E-08
C05 =    1.6319E-08  C60 =  -5.0482E-09   C42 =    4.7496E-09
C24 =   -1.5204E-08  C06 =   -7.7371E-09  C60 =   -1.3995E-10
C43 =   -1.8277E-09  C25 =    9.2148E-10  C07 =    8.8300E-09
C80 =    1.4014E-10  C62 =  -2.7423E-10   C44 =    1.9454E-11
C26 =    6.4217E-10  C08 =    1.2016E-09
各反射面の軸上光束における焦点距離データ
ｆｉｘ、ｆｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００８６】
f1x =       45.442 mm     f1y =  44.562 mm
f2x =       50.668 mm     f2y =  -53.606 mm
f3x =       78.385 mm     f3y =  49.456 mm
f4x =       153.805 mm    f4y =  -313.686 mm
f5x =       61.249 mm     f5y =  49.523 mm
fx = 41.834 mm     fy =   41.600 mm
各反射面の形状データ
矩形形状であるため、各Ｅａｘ，Ｅａｙの２倍の値が矩形の辺の長さに相当する。各辺の長さのうち長いほうを「長辺」、短いほうを「短辺」と呼ぶ。以降の数値実施例でも同様である。
【００８７】
なおＥａｉｘ、Ｅａｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００８８】
Ea1x =             4.78mm               Ea1y =             5.54mm
Ea2x =             2.22mm               Ea2y =             2.91mm
Ea3x =             3.52mm               Ea3y =             6.78mm
Ea4x =             6.26mm               Ea4y =             4.28mm
Ea5x =             7.01mm               Ea5y =             4.51mm
（反射光学系Ｌ４）
物体面から入射瞳部（１１１ｄ）までの距離は無限大で、画角は、Ｘ：±１．８６度、Ｙ：±２．４８度である。焦点距離はＸ：５３．０４ｍｍ、Ｙ：５５．４７ｍｍである。像面サイズはｘ：３．６ｍｍ、ｙ：４．８ｍｍである。入射瞳部（１１１ｄ）は円形であり、その直径は６．９３ｍｍである。Ｘ軸方向のＦ値は７．６５、Ｙ軸方向のＦ値は８．００である。
【００８９】
本実施例の反射面は第１反射面以外は全て回転非対称面で構成されており、各反射面をＸＺ平面に射影すると矩形形状をなしている。前記回転非対称面形状は（２）で示した式により与えられる。
【００９０】
面データ
面番号  Xi      Yi      Zi       Di       θxi    θyi
1(R1) 0.00    0.00    0.00    25.00      0.00    0.00   絞り
2(R2) 0.00    0.00   50.00    23.00      8.00    0.00   第１反射面
3(R3) 0.00  -13.78    1.94    19.00    -10.00    0.00   第２反射面
4(R4) 0.00  -17.06   48.82    29.00    -17.00    0.00   第３反射面
5(R5) 0.00   16.80    5.48    16.00     19.00    0.00   第４反射面
6(R6) 0.00   16.80   45.48    28.00     23.00    0.00   第５反射面
像面   0.00  -22.76    7.28               0.00    0.00   ＩＭＧ
回転対称面データ
第2面(R2) 第1反射面
R = -90
回転非対称面データ
第3面(R3) 第2反射面
C20 =   -2.9362E-03  C02 =   -4.7239E-03  C21 =    1.7013E-03
C03 =   -7.2753E-04  C40 =    7.4823E-04  C22 =    7.1759E-05
C04 =    3.4821E-05  C41 =  -2.4556E-05   C23 =   -3.2054E-05
C05 =   -1.8903E-05  C60 =   -4.1654E-05  C42 =   -1.7928E-05
C24 =   -1.1952E-05  C06 =   -1.0770E-05  C60 =   -8.7372E-06
C43 =    4.9275E-06  C25 =    2.3513E-06  C07 =    2.7941E-06
C80 =    4.1791E-06  C62 =    2.5654E-06  C44 =    1.2152E-06
C26 =    1.3198E-06  C08 =    1.2777E-06
第4面(R4) 第3反射面
C20 =        -5.7592E-03  C02 =  -7.3688E-03   C21 =    3.4671E-05
C03 =        -6.0950E-06  C40 =    1.9808E-06  C22 =   -6.2070E-07
C04 =        -2.9899E-07  C41 =  -9.3156E-09   C23 =   -5.6031E-10
C05 =        -1.0696E-08  C60 =    1.7597E-09  C42 =   -1.4576E-08
C24 =        -6.2433E-09  C06 =    8.2204E-10  C60 =    7.1655E-10
C43 =         1.1323E-10  C25 =   -2.5066E-11  C07 =    4.9991E-11
C80 =         4.7901E-11  C62 =    4.1781E-10  C44 =    1.6696E-10
C26 =         4.5010E-11  C08 =   -5.7597E-12
第5面(R5) 第4反射面
C20 =   -8.7422E-04  C02 =   -1.4098E-02  C21 =    8.8818E-05
C03 =   -5.5281E-04  C40 =    7.3103E-06  C22 =   -1.3774E-05
C04 =   -2.5129E-05  C41 =   -1.2569E-07  C23 =   -1.1266E-06
C05 =   -4.2081E-06  C60 =   -5.4918E-08  C42 =    4.2858E-07
C24 =    2.4701E-06  C06 =    3.3371E-07  C60 =    1.1726E-09
C43 =    7.1576E-08  C25 =    2.7617E-07  C07 =    3.7088E-07
C80 =    2.5728E-09  C62 =  -4.5883E-09   C44 =   -9.0275E-08
C26 =   -1.8625E-07  C08 =    2.5109E-08
第6面(R6) 第5反射面
C20 =   -5.0319E-03  C02 =   -7.2203E-03  C21 =    4.3478E-05
C03 =   -2.7045E-05  C40 =    3.4089E-06  C22 =   -1.2774E-06
C04 =   -4.1027E-07  C41 =    3.3687E-08  C23 =   -1.8970E-08
C05 =   -1.3556E-08  C60 =    7.0142E-09  C42 =   -6.7471E-09
C24 =    2.9666E-09  C06 =  -1.3356E-09   C60 =   -7.9553E-10
C43 =    6.1147E-10  C25 =    2.9984E-10  C07 =    2.2322E-11
C80 =    8.8745E-11  C62 =    1.6717E-10  C44 =    4.2195E-12
C26 =   -3.0646E-12  C08 =    8.0173E-12
各反射面の軸上光束における焦点距離データ
ｆｉｘ、ｆｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００９１】
f1x =       45.442 mm     f1y =  44.562 mm
f2x =       -86.456 mm    f2y =  -52.119 mm
f3x =       45.392 mm     f3y =  32.445 mm
f4x =       -302.447 mm   f4y =  -16.767 mm
f5x =       53.973 mm     f5y =  31.872 mm
fx = 53.042 mm     fy =   55.470 mm
各反射面の形状データ
矩形形状であるため、各Ｅａｘ，Ｅａｙの２倍の値が矩形の辺の長さに相当する。各辺の長さのうち長いほうを「長辺」、短いほうを「短辺」と呼ぶ。以降の数値実施例でも同様である。
【００９２】
なおＥａｉｘ、Ｅａｉｙのｉは第ｉ反射面に相当する。
【００９３】
Ea1x =             5.10mm               Ea1y =             5.69mm
Ea2x =             1.82mm               Ea2y =             2.38mm
Ea3x =             5.59mm               Ea3y =             8.21mm
Ea4x =             4.23mm               Ea4y =             2.47mm
Ea5x =             5.51mm               Ea5y =             9.45mm
このように、実施例１〜３の反射光学系Ｌを監視カメラや車載カメラ、もしくはドローンに代表されるＵＡＶのような無人航空機などに適用することができる。そうすることにより、望遠でありながら小型であり、画角変更時の可動部が少なくシンプルな構成の反射光学系を実現できる。また前記反射光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有することで、コントラストの高い画像を得ることができる。
【００９４】
したがって上記各実施例によれば、望遠でありながら小型であり、画角変更時の可動部が少なくシンプルな構成の反射光学系を提供することができる。また前記反射光学系の画角外の光を遮光しつつ、不使用時には光学系内に収納可能な構成の遮光部材（フード）を有することで、コントラストの高い画像を得ることができる。
【００９５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００９６】
Ｌ  反射光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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