(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方の物体側から順に、反射屈折光学素子を有し負の屈折力を持つ前群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ後群とからなり、前方の物体と略側方の物体とを観察するための光学系において、
前記反射屈折光学素子は、第一レンズと該第一レンズの像側に配置された第二レンズとを接合することにより構成されていて、光軸を中心に形成された第一透過面と該第一透過面の周囲に環状に形成され像側を向いた第一反射面とを有し前記第一レンズの前方の物体側に形成された第一面と、光軸を中心に形成された第二透過面と該第二透過面の周囲に環状に形成され前方の物体側を向いた第二反射面とを有し前記第一レンズと前記第二レンズとの接合面に形成された第二面と、透過面として前記第二レンズの像側に形成された第三面と、透過面として前記第一レンズの周面に形成された第四面とを有しており、
前記接合面は、像側に凹面を向けており、
以下の条件式を満たすことを特徴とする光学系。
｜ｎd RL1−ｎd RL2｜  ＜  ０．３
｜νd RL1−νd RL2｜  ＜  ４０
ただし、ｎd RL1は前記第一レンズのｄ線における屈折率、ｎd RL2は前記第二レンズのｄ線における屈折率、νd RL1は前記第一レンズのｄ線におけるアッベ数、νd RL2は前記第二レンズのｄ線におけるアッベ数である。
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
１  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５
ただし、ｒcは前記接合面の曲率半径、ｈは前記接合面の有効半径である。
【請求項３】
前記第一レンズ及び前記第二レンズが、同一の屈折力又はアッベ数を持つ硝材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項４】
前記第一レンズ及び前記第二レンズが、同一の硝材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
前記前群は、負の屈折力を持つ第一レンズ群と、第二レンズ群とからなり、前記後群は、正の屈折力を持つ第三レンズ群からなっていて、
前記第一レンズ群と、前記第二レンズ群と、前記開口絞りと、前記第三レンズ群とにより、前方の物体を観察するための第一光学系が構成され、
前記第二レンズ群と、前記開口絞りと、前記第三レンズ群とにより、略側方の物体を観察するための第二光学系が構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前方の物体側からの光は、前記第一透過面に入射した後に、前記第二透過面を透過し、前記第三面を透過して像側へ出射され、
略側方の物体側からの光は、前記第四面に入射した後に、前記第二反射面と前記第一反射面とで順に反射され、前記第二透過面を透過し、前記第三面を透過して像側へ出射されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第三面は、像側に凹面を向けていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第二レンズは、負の屈折力を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方の物体及び略側方の物体の同時観察を行うことができる光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、略側方の物体側からの光を、内部で反射した後に、像側へ出射する構成を備えることにより、前方の物体の観察と略側方の物体の観察とを同時に行うことのできる光学系が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。なお、ここで、略側方とは、光学系自体の側方だけではなく、光学系の斜め前方や斜め後方も含むものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０９８５９号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／１１０１８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような光学系においては、前方の物体に対し、使用者が観察を希望する範囲は、どのような使用用途であっても大きく異なることはない。一方、略側方の物体に対し、使用者が観察を希望する範囲は、その使用用途により大きく異なる。
【０００５】
例えば、このような光学系を、特許文献２のように、体内の管腔を観察する内視鏡装置に採用する場合、前方の物体側に対する観察範囲は、観察対象が上部消化管であっても下部消化管であっても、大きく異ならないことが好ましい。一方、略側方の物体に対する観察範囲は、観察対象が上部消化管であるときには、前方の物体側の観察範囲と略側方の物体側の観察範囲との間の死角が少ない方が良いため、前方寄りであることが好ましが、観察対象が下部消化管であるときには、ひだ裏や湾曲部などが観察しやすいように、前方の物体側の観察範囲と略側方の物体側の観察範囲との間に死角が多少残っても、後方寄りであることが好ましい。
【０００６】
しかし、略側方の物体側の観察範囲、すなわち、観察画角を変更するためには、特許文献１，２に記載された光学系では、光学系全体の設計変更をしなければならず、生産コストが増大するという問題があった。
【０００７】
また、略側方の物体側の観察画角を変更するために、光学系の設計を変更すると、前方の物体側の観察画角も変化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、略側方の物体側の観察範囲が異なる複数の光学系を安価に製造することを可能にした前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系を提供することである。
【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、本発明の光学系は、前方の物体側から順に、反射屈折光学素子を有し負の屈折力を持つ前群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ後群とからなり、前方の物体と略側方の物体とを観察するための光学系において、前記反射屈折光学素子は、第一レンズと該第一レンズの像側に配置された第二レンズとを接合することにより構成されていて、光軸を中心に形成された第一透過面と該第一透過面の周囲に環状に形成され像側を向いた第一反射面とを有し前記第一レンズの前方の物体側に形成された第一面と、光軸を中心に形成された第二透過面と該第二透過面の周囲に環状に形成され前方の物体側を向いた第二反射面とを有し前記第一レンズと前記第二レンズとの接合面に形成された第二面と、透過面として前記第二レンズの像側に形成された第三面と、透過面として前記第一レンズの周面に形成された第四面とを有しており、前記接合面は、像側に凹面を向けており、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
｜ｎd RL1−ｎd RL2｜  ＜  ０．３
｜νd RL1−νd RL2｜  ＜  ４０
ただし、ｎd RL1は前記第一レンズのｄ線における屈折率、ｎd RL2は前記第二レンズのｄ線における屈折率、νd RL1は前記第一レンズのｄ線におけるアッベ数、νd RL2は前記第二レンズのｄ線におけるアッベ数である。
【００１０】
また、本発明の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
１  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５
ただし、ｒcは前記接合面の曲率半径、ｈは前記接合面の有効半径である。
【００１１】
また、本発明の光学系は、前記第一レンズ及び前記第二レンズが、同一の屈折力又はアッベ数を持つ硝材で形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の光学系は、前記第一レンズ及び前記第二レンズが、同一の硝材で形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の光学系は、前記前群は、負の屈折力を持つ第一レンズ群と、第二レンズ群とからなり、前記後群は、正の屈折力を持つ第三レンズ群からなっていて、前記第一レンズ群と、前記第二レンズ群と、前記開口絞りと、前記第三レンズ群とにより、前方の物体を観察するための第一光学系が構成され、前記第二レンズ群と、前記開口絞りと、前記第三レンズ群とにより、略側方の物体を観察するための第二光学系が構成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の光学系は、前方の物体側からの光は、前記第一透過面に入射した後に、前記第二透過面を透過し、前記第三面を透過し像側へ出射され、略側方の物体側からの光は、前記第四面に入射した後に、前記第二反射面と前記第一反射面とで順に反射され、前記第二透過面を透過し、前記第三面を透過し像側へ出射されることが好ましい。
また、本発明の光学系は、前記第三面は、像側に凹面を向けていることが好ましい。
また、本発明の光学系は、前記第二レンズは、負の屈折力を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、略側方の物体側の観察範囲が異なる複数の光学系を安価に製造することを可能にした前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の反射屈折光学素子に対し、略側方の物体側から入射する光に関する画角を示す模式図である。
【図２】実施例１に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【図３】実施例１に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【図４】実施例１に係る光学系が有している反射屈折光学素子の拡大図である。
【図５】実施例１に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。
【図６】実施例１に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が１３５°，１２５°，１１５°，１０５°，９０°の場合の収差を示している。
【図７】実施例１に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。
【図８】実施例１に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が９０°，８５°，８０°，７０°，６０°の場合の収差を示している。
【図９】実施例２に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【図１０】実施例２に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【図１１】実施例２に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。
【図１２】実施例２に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が１３５°，１２５°，１１５°，１０５°，９０°の場合の収差を示している。
【図１３】実施例２に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。
【図１４】実施例２に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が９０°，８５°，８０°，７０°，６０°の場合の収差を示している。
【図１５】実施例３に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【図１６】に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【図１７】実施例３に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。
【図１８】実施例３に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が１３５°，１２５°，１１５°，１０５°，９０°の場合の収差を示している。
【図１９】実施例３に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。
【図２０】実施例３に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が９０°，８５°，８０°，７０°，６０°の場合の収差を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光学系の実施例の説明に先立ち、本発明の構成による作用効果を説明する。
【００１８】
本発明の光学系においては、反射屈折光学素子は、第一レンズと該第一レンズの像側に配置された第二レンズとを接合することにより構成されていて、光軸を中心に形成された第一透過面と該第一透過面の周囲に環状に形成され像側を向いた第一反射面とを有し前記第一レンズの前方の物体側に形成された第一面と、光軸を中心に形成された第二透過面と該第二透過面の周囲に環状に形成され前方の物体側を向いた第二反射面とを有し前記第一レンズと前記第二レンズとの接合面に形成された第二面と、透過面として前記第二レンズの像側に形成された第三面と、透過面として前記第一レンズの周面に形成された第四面とを有することを特徴とする。
【００１９】
このように、本発明の光学系は、入射した光線を内部で２回反射する反射屈折光学素子を備えているため、前方の物体を観察しつつ、同時に、反転していない状態で略側方の物体を観察することができる。なお、反射屈折光学素子とは、光の反射作用と屈折作用とを利用する部材を意味する。
【００２０】
また、本発明の光学系は、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
｜ｎd RL1−ｎd RL2｜  ＜  ０．３                                  （１）
｜νd RL1−νd RL2｜  ＜  ４０                                    （２）
ただし、ｎd RL1は前記第一レンズのｄ線における屈折率、ｎd RL2は前記第二レンズのｄ線における屈折率、νd RL1は前記第一レンズのｄ線におけるアッベ数、νd RL2は前記第二レンズのｄ線におけるアッベ数である。
【００２１】
この条件式（１）及び（２）は、前方の物体側から入射する光線に影響を与えない範囲で、反射屈折光学素子を構成するための条件式である。本発明の光学系は、反射屈折光学素子を、この条件式（１）及び（２）を満足する硝材により形成された第一レンズと第二レンズとを接合して構成することにより、前方の物体側から入射する光線に大きな影響を与えずに、略側方の物体側に対する観察画角の異なる光学系を製造し得る。
【００２２】
言い換えれば、製造時に、この条件式（１）及び（２）を満たしていれば、略側方の物体に対する観察画角、すなわち、反射屈折光学素子の接合面の曲率半径が異なっていても、前方の物体側から入射する光線に大きな影響を与えることはない。その結果、前方の物体側に対する観察画角等が同一であって、略側方の物体に対する観察画角が異なる光学系を、光学系全体の再設計をすることなく、安価に製造することができる。
【００２３】
なお、条件式（１）の上限値を超えると、接合面の曲率半径の変動による屈折力の変化が大きくなりすぎてしまい、２つの光学系のコマ収差のバランスが大きく異なってしまう。また、条件式（２）の上限値を超えると、接合面の半径の変動により発生する色収差が無視できないほど異なってしまう。
【００２４】
また、本発明の光学系においては、以下の条件式を満足することを特徴とすることが好ましい。
１  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５                                  （３）
ただし、ｒcは前記接合面の曲率半径、ｈは前記接合面の有効半径である。
【００２５】
この条件式（３）の下限値を下回ると、接合面の曲率半径が半球を超えるため、接合できなくなる。一方、この条件式（３）の上限値を上回ると、略側方の物体に対する観察画角が１８０°以下となり、十分な観察画角が確保できなくなる。
【００２６】
以下に、実施例１乃至実施例４に係る光学系ついて図面を参照して説明する。
【００２７】
なお、光学系断面図のｒ1，ｒ2，・・・及びｄ1，ｄ2，・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号１，２，・・・に対応している。
【００２８】
また、数値データにおいては、ｓは面番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数、ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10は非球面係数をそれぞれ示している。
【００２９】
また、数値データの非球面係数においては、Ｅは１０のべき乗を表している。例えば、「Ｅ−１０」は、１０のマイナス１乗を表している。また、各非球面形状は、数値データに記載した各非球面係数を用いて以下の式で表される。ただし、光軸に沿う方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10＋・・・
【００３０】
また、収差図において、メリジオナル面とは、光学系の光軸と主光線とを含む面（紙面に平行な面）、サジタル面とは、光軸を含みメリジオナル面に垂直な面（紙面に垂直な面）を意味する。本発明の光学系は、メリジオナル面に対して対称であるため、サジタル面についての収差量は、横軸について、負の値を省略している。コマ収差を示す図における、縦軸は収差量（単位ｍｍ）、横軸は開口比（−１〜１）をそれぞれ表している。各線に対応する波長は、図中の右端に記載されている。
【００３１】
また、ここで、図１を用いて、本発明の光学系の反射屈折光学素子に対し、略側方の物体側から入射する光の画角の定義について説明をしておく。図１は、本発明の反射屈折光学素子に対し、略側方の物体側から入射する光に関する画角を示す模式図である。
【００３２】
反射屈折光学素子ＲＬの略側方の物体側を向いた面ＲＬsに、略側方の物体側から入射する光Ｌsの主光線と光軸ＬＣとが、前方の物体側でなす角度が、反射屈折光学素子ＲＬの略側方の物体側に対する半画角となる。
【００３３】
また、このような反射屈折光学素子ＲＬの場合、略側方の物体側を向いた面ＲＬsを介して、前方の物体、すなわち、光軸ＬＣ上に存在する物体を観察することはできない。そのため、画角には、最小画角θMinと最大画角θMaxが存在することになる。このとき、最小画角θMinとは、略側方の物体側を向いた面ＲＬsを介して観察できる範囲のうち、最も前方の物体側の光の主光線と光軸とがなす角度θMinのことである。一方、最大画角θMaxとは、略側方の物体側を向いた面ＲＬsを介して観察できる範囲のうち、最も像側の光の主光線と光軸とがなす角度θMaxのことである。
【実施例１】
【００３４】
以下に、図２〜図８を用いて実施例１に係る２つの光学系、すなわち、前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した光学系と、その光学系とは反射屈折光学素子の構成のみを変更することによって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した光学系とについて、詳細に説明する。
【００３５】
図２は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。図３は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。図４は、本実施例に係る光学系が有している反射屈折光学素子の拡大図である。
【００３６】
図５は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。図６は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が１３５°，１２５°，１１５°，１０５°，９０°の場合の収差を示している。図７は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。図８は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が９０°，８５°，８０°，７０°，６０°の場合の収差を示している。
【００３７】
まず、図２及び図３を用いて、２つ光学系の構成を説明する。
【００３８】
本実施例の２つ光学系は、いずれも、前方の物体側からの光の光軸ＬＣ上に、前方の物体側から順に、前群Ｇfと、開口絞りＳと、後群Ｇrとが配置されている。なお、前群Ｇfは、第一レンズ群Ｇ1と第二レンズ群Ｇ2とからなり、全体として負の屈折力を持っている。一方、後群Ｇrは、第三レンズ群Ｇ3からなり、全体として正の屈折力を持っている。
【００３９】
第一レンズ群Ｇ1は、像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ1により構成されている。
【００４０】
第二レンズ群Ｇ2は、前方の物体側から順に、前方の物体側の面が非球面の両凹レンズであるレンズＬ21と、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ22と、平レンズであるＬ23とにより構成されている。なお、レンズＬ21の像側の面とレンズＬ22の前方の物体側の面とは接合されており、レンズＬ21とレンズＬ22とにより反射屈折光学素子が構成されている。また、レンズＬ21とレンズＬ22とは、同一の硝材で形成されている。
【００４１】
開口絞りＳは、レンズＬ23の像側の面に配置されている。
【００４２】
第三レンズ群Ｇ3は、前方の物体側から順に、像側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ31と、両凸レンズであるレンズＬ32と、両凹レンズであるレンズＬ33と、からなる接合レンズと、像側の面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ34と、平板レンズであるレンズＬ35とにより構成されている。なお、レンズＬ32の像側の面とンズＬ33の前方の物体側の面とは接合されている。
【００４３】
なお、これらのレンズの形状は、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状である。
【００４４】
ここで、図４を用いて前方の物体と略側方の物体とを同時観察するための反射屈折光学素子について詳細に説明する。
【００４５】
第一レンズであるレンズＬ21と第二レンズであるレンズＬ22とを接合することにより構成された反射屈折光学素子ＲＬは、第一レンズの前方の物体側に形成された第一面ＲＬａと、レンズＬ21とレンズＬ22との接合面に形成された第二面ＲＬｂと、レンズＬ22の像側に形成された第三面と、レンズＬ21の周面に形成された第四面ＲＬｄとを有する。
【００４６】
第一面ＲＬａは、光軸を中心に形成されている第一透過面ＲＬａ1と、像側を向いていて第一透過面ＲＬａ1の周囲に環状に形成されている第一反射面ＲＬａ2とを有している。第二面ＲＬｂは、光軸を中心に形成されている第二透過面ＲＬｂ1と、前方の物体側を向いていて第二透過面ＲＬｂ1の周囲に環状に形成されている第二反射面ＲＬｂ2とを有している。第三面ＲＬｃは光軸を中心とした透過面として形成されている。第四面ＲＬｄは全面が透過面として形成されている。
【００４７】
なお、第一反射面ＲＬａ2や第二反射面ＲＬｂ2は、蒸着法により形成されている。具体的には、例えば、第一透過面ＲＬａ1に、第一透過面ＲＬａ1と同形状のマスクをした上で、第一面ＲＬａ全体に対してミラーコーティングを施し、その後該マスクを剥がす。このような方法を用いれば、マスクされた部分はミラーコーティングされないため、第一反射面ＲＬｂ2を形成した後でも、第一透過面ＲＬａ1を透過面として用いることができる。
【００４８】
次に、図２乃至図４を用いて、本実施例の２つの光学系に入射した光の辿る経路を説明する。
【００４９】
本実施例の光学系に前方の物体側から入射する光ＬFは、まず、レンズＬ1を通過する。次に、レンズＬ1を通過した光Ｌfは、反射屈折光学素子ＲＬの第一透過面ＲＬａ1に入射する。その後、第一透過面ＲＬａ1に入射した光Ｌfは、反射屈折光学素子ＲＬの第二透過面ＲＬｂ1を透過する。その後、第二透過面ＲＬｂ1を透過した光Ｌfは、反射屈折光学素子ＲＬの第三面ＲＬｃから出射する。そして、第三面ＲＬｃから出射した光Ｌfは、レンズＬ23、開口絞りＳ、レンズＬ31〜レンズＬ35を順に通過し、結像面において、観察領域の中央部に前方の物体の像を形成する。
【００５０】
他方、本実施例の光学系に略側方の物体側から入射する光Ｌsは、まず、反射屈折光学素子ＲＬの第四面ＲＬｄに入射する。次に、第四面ＲＬｄに入射した光Ｌsは、反射屈折光学素子ＲＬの第二反射面ＲＬｂ2で反射される。次に、第二反射面ＲＬｂ2で反射された光Ｌsは、反射屈折光学素子ＲＬの第一反射面ＲＬａ2で反射される。次に、第一反射面ＲＬａ2で反射された光Ｌsは、反射屈折光学素子ＲＬの第二透過面ＲＬｂ1を透過する。その後、第二透過面ＲＬｂ1を透過した光Ｌfは、反射屈折光学素子ＲＬの第三面ＲＬｃから出射する。そして、第三面ＲＬｃから出射した光Ｌfは、レンズＬ23、開口絞りＳ、レンズＬ31〜レンズＬ35を順に通過し、結像面において、観察領域の中央部に形成された前方の物体の像の周囲に、環状に、略側方の物体の像を形成する。
【００５１】
次に、本実施例に係る２つの光学系のうち、図２に示されている光学系、すなわち、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りにある光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
【００５２】
数値データ１−１
単位    ｍｍ
面データ
面番号                曲率半径       面間隔        屈折率       アッベ数
ｓ                     ｒ            ｄ           ｎｄ          νｄ
0   （物体面）                   12.3 
1                     ∞          0.6           1.8830         40.8 
2                    1.4          0.777
3   （非球面）      -4.39406      0.65          1.5163         64.1 
4                    1.975        1.6           1.5163         64.1
5                    1.20974      0.832
6                    2.5 
7                     ∞          0.4           1.5163         64.1 
8                     ∞          0 
9  （開口絞り）       ∞          0.78
10                     ∞          1.2           1.804          46.6 
11                   -1.93         0.1
12                    3.7633       1.3           1.7292         54.7
13                   -1.75         0.35          1.8467         23.8
14                    4.1          0.2
15                    3.71289      0.9           1.5163         64.1
16   （非球面）     -10.56729      0.72
17                    ∞           1.6           1.5163         64.1
18                    ∞           0
19    （像面）
なお、面番号６に係る曲率半径は、反射屈折光学素子ＲＬの第四面、すなわち、レンズＬ21の光軸ＬＣを中心とした周面の曲率半径である。
【００５３】
非球面データ
面番号   曲率半径   円錐係数                   非球面係数  
ｓ        ｒ         ｋ         Ａ4          Ａ6          Ａ8          Ａ10
4      -4.39406      0      1.09E-01   -4.54E-02    1.18E-02   -1.35E-03
16     -10.56729      0      5.64E-03    1.88E-01   -3.60E-02   -5.60E-02
【００５４】
各種データ
Ｆナンバー：５．３
焦点距離（前方の物体側）：０．４６９
レンズ全長：１２．０１０ｍｍ
バックフォーカス：０ｍｍ
像高
前方の物体側：０．４７２ｍｍ
略側方の物体側：０．９７８ｍｍ
【００５５】
半画角
前方の物体側に対する半画角：６０°
略側方の物体側に対する半画角（最小画角〜最大画角）：９０°〜１３５°
【００５６】
条件式に係るデータ
条件式（１）  ｜ｎd RL1−ｎd RL2｜  ＜  ０．３：０
条件式（２）  ｜νd RL1−νd RL2｜  ＜  ４０：０
条件式（３）  １  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５：１．２１１６５６４４２
【００５７】
次に、本実施例に係る２つの光学系のうち、図３に示されている光学系、すなわち、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りにある光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。なお、非球面データ及び各種データに関しては、略側方の物体側の画角が後方寄りにある光学系と同一であるため省略する。
【００５８】
数値データ１−２
単位    ｍｍ
面データ
面番号                曲率半径       面間隔        屈折率       アッベ数
ｓ                     ｒ            ｄ           ｎｄ          νｄ
0   （物体面）                   12.3 
1                     ∞          0.6           1.8830         40.8 
2                    1.4          0.777
3   （非球面）      -4.39406      0.65          1.5163         64.1 
4                    2.43         1.6           1.5163         64.1
5                    1.20974      0.832
6                    2.5 
7                     ∞          0.4           1.5163         64.1 
8                     ∞          0 
9  （開口絞り）       ∞          0.78
10                     ∞          1.2           1.804          46.6 
11                   -1.93         0.1
12                    3.7633       1.3           1.7292         54.7
13                   -1.75         0.35          1.8467         23.8
14                    4.1          0.2
15                    3.71289      0.9           1.5163         64.1
16   （非球面）     -10.56729      0.72
17                    ∞           1.6           1.5163         64.1
18                    ∞           0
19    （像面）
なお、面番号６に係る曲率半径は、反射屈折光学素子ＲＬの第四面、すなわち、レンズＬ21の光軸ＬＣを中心とした周面の曲率半径である。
【００５９】
半画角
前方の物体側に対する半画角：６０°
略側方の物体側に対する半画角（最小画角〜最大画角）：５５°〜９０°
【００６０】
条件式に係るデータ
条件式（１）  ｜ｎd RL1−ｎd RL2｜  ＜  ０．３：０
条件式（２）  ｜νd RL1−νd RL2｜  ＜  ４０：０
条件式（３）  １  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５：１．５１８７５
【００６１】
以上のように、本実施例の２つの光学系は、反射屈折光学素子を構成する２枚のレンズの接合面（第二面）の曲率半径のみが異なる構成となっている。つまり、反射屈折光学素子以外のレンズについては、共通の物を使用することができるということである。
【００６２】
また、反射屈折光学素子を構成する２枚のレンズは、同一の硝材を用いて形成されているため、反射屈折光学素子の第二面の曲率半径が異なっていても、前方の物体側から入射する光に対しては、いずれの光学系もほぼ同様の結像性能を有している。
【００６３】
そのため、本実施例の２つの光学系を製造する際には、反射屈折光学素子のみを別個に製造すれば良く、生産コストを抑えることができる。
【実施例２】
【００６４】
以下に、図９〜図１４を用いて実施例２に係る２つの光学系、すなわち、前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した光学系と、その光学系とは反射屈折光学素子の構成のみを変更することによって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した光学系とについて、詳細に説明する。なお、本実施例の２つの光学系は、実施例１の２つの光学系と、反射屈折光学素子を構成する２枚のレンズの形状及び特性、光学系を構成するレンズの面間隔のみが異なり、その他光学系に入射した光の辿る光路等は、実施例１の光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
【００６５】
図９は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。図１０は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【００６６】
図１１は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。図１２は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が１３５°，１２５°，１１５°，１０５°，９０°の場合の収差を示している。図１３は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。図１４は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が９０°，８５°，８０°，７０°，６０°の場合の収差を示している。
【００６７】
まず、図９及び図１０を用いて、本実施例の２つ光学系の構成を説明する。
【００６８】
本実施例の２つの光学系は、実施例１の２つの光学系と同じく、第二レンズ群Ｇ2は、前方の物体側から順に、前方の物体側の面が非球面の両凹レンズであるレンズＬ21と、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ22と、平レンズであるＬ23とにより構成されている。また、レンズＬ21の像側の面とレンズＬ22の前方の物体側の面とは接合されており、レンズＬ21とレンズＬ22とにより反射屈折光学素子が構成されている点も同様である。しかし、レンズＬ21とレンズＬ22を形成する硝材は、実施例１の２つの光学系と異なり、異なる光学特性を持つ硝材となっている。
【００６９】
次に、本実施例に係る２つの光学系のうち、図９に示されている光学系、すなわち、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りにある光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
【００７０】
数値データ２−１
単位    ｍｍ
面データ
面番号                曲率半径       面間隔        屈折率       アッベ数
ｓ                     ｒ             ｄ          ｎｄ          νｄ
0   （物体面）                   11.46
1                     ∞          0.6           1.8830         40.8 
2                    1.4          0.58115
3   （非球面）      -4.57279      0.65          1.651597       58.5 
4                    1.97         1.659967      1.5163         64.1
5                    1.29332      0.833459 
6                    2.5 
7                     ∞          0.4           1.5163         64.1 
8                     ∞          0 
9  （開口絞り）       ∞          0.78
10                     ∞          1.2           1.804          46.6 
11                   -1.93         0.1
12                    3.7633       1.3           1.7292         54.7
13                   -1.75         0.35          1.8467         23.8
14                    4.1          0.2
15                    3.71289      0.9           1.5163         64.1
16   （非球面）     -10.56729      0.746235
17                    ∞           1.6           1.5163         64.1
18                    ∞           0
19    （像面）
なお、面番号６に係る曲率半径は、反射屈折光学素子ＲＬの第四面、すなわち、レンズＬ21の光軸ＬＣを中心とした周面の曲率半径である。
【００７１】
非球面データ
面番号   曲率半径   円錐係数                   非球面係数  
ｓ        ｒ         ｋ         Ａ4          Ａ6          Ａ8          Ａ10
4      -4.57279      0      1.03E-01   -4.00E-02    9.59E-03   -1.01E-03
16     -10.56729      0      5.64E-03    1.88E-01   -3.60E-02   -5.60E-02
【００７２】
各種データ
Ｆナンバー：５．３
焦点距離（前方の物体側）：０．４６１
レンズ全長：１１．９０１ｍｍ
バックフォーカス：０ｍｍ
像高
前方の物体側：０．４７２ｍｍ
略側方の物体側：０．９７８ｍｍ
【００７３】
半画角
前方の物体側に対する半画角：６０°
略側方の物体側に対する半画角（最小画角〜最大画角）：９０°〜１３５°
【００７４】
条件式に係るデータ
条件式（１）  ｜ｎd RL1−ｎd RL2｜  ＜  ０．３：０．１３５３
条件式（２）  ｜νd RL1−νd RL2｜  ＜  ４０：５．６
条件式（３）  １  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５：１．２２３６０２４８４
【００７５】
次に、本実施例に係る２つの光学系のうち、図１０に示されている光学系、すなわち、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りにある光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。なお、非球面データ及び各種データに関しては、略側方の物体側の画角が後方寄りの光学系と同一であるため省略する。
【００７６】
数値データ２−２
単位    ｍｍ
面データ
面番号                曲率半径       面間隔        屈折率       アッベ数
ｓ                     ｒ            ｄ           ｎｄ          νｄ
0   （物体面）                   11.46
1                     ∞          0.6           1.8830         40.8 
2                    1.4          0.58115
3   （非球面）      -4.57279      0.65          1.651597       58.5 
4                    2.35         1.659967      1.5163         64.1
5                    1.29332      0.833459 
6                    2.5 
7                     ∞          0.4           1.5163         64.1 
8                     ∞          0 
9  （開口絞り）       ∞          0.78
10                     ∞          1.2           1.804          46.6 
11                   -1.93         0.1
12                    3.7633       1.3           1.7292         54.7
13                   -1.75         0.35          1.8467         23.8
14                    4.1          0.2
15                    3.71289      0.9           1.5163         64.1
16   （非球面）     -10.56729      0.746235
17                    ∞           1.6           1.5163         64.1
18                    ∞           0
19    （像面）
なお、面番号６に係る曲率半径は、反射屈折光学素子ＲＬの第四面、すなわち、レンズＬ21の光軸ＬＣを中心とした周面の曲率半径である。
【００７７】
半画角
前方の物体側に対する半画角：６０°
略側方の物体側に対する半画角（最小画角〜最大画角）：５５°〜９０°
【００７８】
条件式に係るデータ
条件式（１）  ｜ｎd  RL1−ｎd  RL2｜  ＜  ０．３：０．１３５３
条件式（２）  ｜νd  RL1−νd  RL2｜  ＜  ４０：５．６
条件式（３）  １  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５：１．４９６８１５２８７
【００７９】
以上のように、本実施例の２つの光学系は、実施例１の２つの光学系とは異なり、反射屈折光学素子を構成する２枚のレンズの光学特性が異なっているものの、その光学特性の差が条件式（１）及び（２）の範囲内であるため、実施例１の２つの光学系とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【実施例３】
【００８０】
以下に、図１５〜図２０を用いて実施例３に係る２つの光学系、すなわち、前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した光学系と、その光学系とは反射屈折光学素子の構成のみを変更することによって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した光学系とについて、詳細に説明する。なお、本実施例の２つの光学系は、実施例１，２の２つの光学系と、反射屈折光学素子を構成する２枚のレンズの形状及び特性、光学系を構成するレンズの面間隔のみが異なり、その他光学系に入射した光の辿る光路等は、実施例１，２の光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
【００８１】
図１５は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。図１６は、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の光軸に沿う断面図であり、（ａ）は光学系のレンズ構成及び光路を示しており、（ｂ）は各レンズの面及び面間隔を示している。
【００８２】
図１７、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。図１８、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りとなるように構成した場合の光学系の、略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が１３５°，１２５°，１１５°，１０５°，９０°の場合の収差を示している。図１９、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の前方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が６０°，５５°，４５°，３０°，０°の場合の収差を示している。図２０、本実施例に係る前方の物体と略側方の物体の同時観察が可能な光学系であって、略側方の物体側の観察範囲が前方寄りとなるように構成した場合の光学系の略側方の物体側から撮像面へ向かう光線を追跡した場合の収差曲線図であり、（ａ）はメリジオナル面に関するコマ収差、（ｂ）はサジタル面に関するコマ収差を示している。また、各図は、上から順に、半画角が９０°，８５°，８０°，７０°，６０°の場合の収差を示している。
【００８３】
まず、図１５及び図１６を用いて、本実施例の２つ光学系の構成を説明する。
【００８４】
本実施例の２つの光学系は、実施例１，２の２つの光学系と同じく、第二レンズ群Ｇ2は、前方の物体側から順に、前方の物体側の面が非球面の両凹レンズであるレンズＬ21と、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ22と、平レンズであるＬ23とにより構成されている。また、レンズＬ21の像側の面とレンズＬ22の前方の物体側の面とは接合されており、レンズＬ21とレンズＬ22とにより反射屈折光学素子が構成されている点も同様である。しかし、レンズＬ21とレンズＬ22を形成する硝材は、実施例１の２つの光学系と異なり、実施例２の２つの光学系と同様に、異なる光学特性を持つ硝材となっている。
【００８５】
次に、本実施例に係る２つの光学系のうち、図１５に示されている光学系、すなわち、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りにある光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
【００８６】
数値データ３−１
単位    ｍｍ
面データ
面番号                曲率半径       面間隔        屈折率       アッベ数
ｓ                     ｒ             ｄ          ｎｄ          νｄ
0   （物体面）                   11.01
1                     ∞          0.6           1.8830         40.8 
2                    1.4          0.393644 
3   （非球面）      -5.15879      0.65          1.800999       35.0 
4                    1.975        1.782838      1.5163         64.1
5                    1.50009      0.809007 
6                    2.5 
7                     ∞          0.4           1.5163         64.1 
8                     ∞          0 
9  （開口絞り）       ∞          0.78
10                     ∞          1.2           1.804          46.6 
11                   -1.93         0.1
12                    3.7633       1.3           1.7292         54.7
13                   -1.75         0.35          1.8467         23.8
14                    4.1          0.2
15                    3.71289      0.9           1.5163         64.1
16   （非球面）     -10.56729      0.746235
17                    ∞           1.6           1.5163         64.1
18                    ∞           0
19    （像面）
なお、面番号６に係る曲率半径は、反射屈折光学素子ＲＬの第四面、すなわち、レンズＬ21の光軸ＬＣを中心とした周面の曲率半径である。
【００８７】
非球面データ
面番号   曲率半径   円錐係数                   非球面係数  
ｓ        ｒ         ｋ         Ａ4          Ａ6          Ａ8          Ａ10
4      -5.15879      0      7.93E-02   -2.05E-02    2.20E-02    4.76E-05
16     -10.56729      0      5.64E-03    1.88E-01   -3.60E-02   -5.60E-02
【００８８】
各種データ
各種データ
Ｆナンバー：５．３
焦点距離（前方の物体側）：０．４６３
レンズ全長：１１．７９５ｍｍ
バックフォーカス：０ｍｍ
像高
前方の物体側：０．４７２ｍｍ
略側方の物体側：０．９７８ｍｍ
【００８９】
半画角
前方の物体側に対する半画角：６０°
略側方の物体側に対する半画角（最小画角〜最大画角）：９０°〜１３５°
【００９０】
条件式に係るデータ
条件式（１）  ｜ｎd  RL1−ｎd  RL2｜  ＜  ０．３：０．２８４７
条件式（２）  ｜νd  RL1−νd  RL2｜  ＜  ４０：２９．１
条件式（３）  １  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５：１．２３４３７５
【００９１】
次に、本実施例に係る２つの光学系のうち、図１６に示されている光学系、すなわち、略側方の物体側の観察範囲が後方寄りにある光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。なお、非球面データ及び各種データに関しては、略側方の物体側の画角が後方寄りの光学系と同一であるため省略する。
【００９２】
数値データ３−２
単位    ｍｍ
面データ
面番号                曲率半径       面間隔        屈折率       アッベ数
ｓ                     ｒ             ｄ          ｎｄ          νｄ
0   （物体面）                   11.01
1                     ∞          0.6           1.8830         40.8 
2                    1.4          0.393644 
3   （非球面）      -5.15879      0.65          1.800999       35.0 
4                    2.32         1.782838      1.5163         64.1
5                    1.50009      0.809007 
6                    2.5          2.5
7                     ∞          0.4           1.5163         64.1 
8                     ∞          0 
9  （開口絞り）       ∞          0.78
10                     ∞          1.2           1.804          46.6 
11                   -1.93         0.1
12                    3.7633       1.3           1.7292         54.7
13                   -1.75         0.35          1.8467         23.8
14                    4.1          0.2
15                    3.71289      0.9           1.5163         64.1
16   （非球面）     -10.56729      0.746235
17                    ∞           1.6           1.5163         64.1
18                    ∞           0
19    （像面）
なお、面番号６に係る曲率半径は、反射屈折光学素子ＲＬの第四面、すなわち、レンズＬ21の光軸ＬＣを中心とした周面の曲率半径である。
【００９３】
半画角
前方の物体側に対する半画角：６０°
略側方の物体側に対する半画角（最小画角〜最大画角）：５５°〜９０°
【００９４】
条件式に係るデータ
条件式（１）  ｜ｎd  RL1−ｎd  RL2｜  ＜  ０．３：０．２８４７
条件式（２）  ｜νd  RL1−νd  RL2｜  ＜  ４０：２９．１
条件式（３）  １  ＜  ｜ｒc／ｈ｜  ＜  １．５５：１．４８７１７９４８７
【００９５】
また、本発明の光学系のレンズ群を構成するレンズは、上記各実施例により示された形状や枚数に限定されるものではなく、反射屈折光学素子を含む種々の光学系も含まれる。さらに、反射屈折光学素子も、同一又は殆ど同じ光学特性を持つ硝材で形成された３枚以上の接合レンズで構成しても良い。
【００９６】
また、上記各実施例においては配置されていないが、光学系の像側に撮像素子を配置したり、光学系とその撮像素子との間にＩＲカットコートを施したローパスフィルターやＣＣＤカバーガラス等を配置したりしても良い。
【００９７】
また、上記各実施例においては、光学系は、３つのレンズ群により構成されているが、本発明の光学系は、これらの例に限定されるものではなく、２つのレンズ群又は４つ以上のレンズ群により構成しても良い。
【００９８】
また、上記各実施例においては、反射屈折光学素子ＲＬの第四面ＲＬｄは、前方の物体側の径と像側の径とが、略一致するような形状となっているが、前方の物体側の径よりも像側の径が大きい形状のものや、前方の物体側の径よりも像側の径が小さい形状のものを用いても良い。なお、前方の物体側の径とは、第四面ＲＬｄにおける最も前方の物体側の位置での、光軸に垂直な面内における径をいい、像側の径とは、第四面ＲＬｄにおける最も像側の位置での、光軸に垂直な面内における径をいう。また、上記各実施例において、反射屈折光学素子ＲＬの第四面ＲＬｄは、第一面ＲＬａと第二面ＲＬｂとの間において全周面にわたって形成されているが、必ずしも、全周面にわたって形成されている必要はなく、周面の一部のみを透過面として形成しても良い。
【００９９】
さらに、上記各実施例においては、第一反射面ＲＬａ2や第二反射面ＲＬｂ2を、蒸着法により形成しているが、その形成方法は、上記の方法に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１００】
Ｇf           前群
Ｇr           後群
Ｇ1           第一レンズ群
Ｇ2           第二レンズ群
Ｇ3           第三レンズ
ＬＣ          光軸
Ｌf           反射屈折光学素子に前方の物体側から入射する光
Ｌs           反射屈折光学素子に略側方の物体側から入射する光
Ｌ1，Ｌ21，Ｌ22，Ｌ23，Ｌ31，Ｌ32，Ｌ33，Ｌ34，Ｌ35        レンズ
ＲＬ          反射屈折光学素子
ＲＬs         反射屈折光学素子の略側方の物体側を向いた面
ＲＬａ        第一面
ＲＬａ1       第一透過面
ＲＬａ2       第一反射面
ＲＬｂ        第二面
ＲＬｂ1       第二透過面
ＲＬｂ2       第二反射面
ＲＬｃ        第三面
ＲＬｄ        第四面
Ｓ            開口絞り
【図１】
0005457775.tif 000002
【図２】
0005457775.tif 000003
【図３】
0005457775.tif 000004
【図４】
0005457775.tif 000005
【図５】
0005457775.tif 000006
【図６】
0005457775.tif 000007
【図７】
0005457775.tif 000008
【図８】
0005457775.tif 000009
【図９】
0005457775.tif 000010
【図１０】
0005457775.tif 000011
【図１１】
0005457775.tif 000012
【図１２】
0005457775.tif 000013
【図１３】
0005457775.tif 000014
【図１４】
0005457775.tif 000015
【図１５】
0005457775.tif 000016
【図１６】
0005457775.tif 000017
【図１７】
0005457775.tif 000018
【図１８】
0005457775.tif 000019
【図１９】
0005457775.tif 000020
【図２０】
0005457775.tif 000021