(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収れん光束の光路中に配置され、入射光束を２つ以上の光路に沿って分割する光路分割光学系において、
平面状に形成され且つ入射光束の一部を反射するための入射面と該入射面に対向した射出面とを有し、前記収れん光束の光路中に傾けて配置された平板状の第１の光分割素子と、
前記第１の光分割素子と前記第１の光分割素子の透過光束の集光点との間の光路中で前記第１の光分割素子の近傍に偏心して配置され且つ弱い負の屈折力を有する負レンズ群と、
前記第１の光分割素子と前記第１の光分割素子の透過光束の集光点との間の光路中で前記集光点の近傍に偏心して配置され且つ弱い正の屈折力を有する正レンズ群とを備え、
前記第１の光分割素子を射出した収れん光束中で発生している色収差を、前記負レンズ群と前記正レンズ群との組み合わせにより補正することを特徴とする光路分割光学系。
【請求項２】
前記正レンズ群は、２枚のレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の光路分割光学系。
【請求項３】
前記負レンズ群の焦点距離をｆｎとし、前記正レンズ群の焦点距離をｆｐとしたとき、
−０．７５≦ｆｐ／ｆｎ
の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光路分割光学系。
【請求項４】
前記負レンズ群は１枚の負メニスカスレンズからなり、
前記正レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、
前記正レンズ群中の正レンズのｄ線に対する屈折率をｎｐとし、前記正レンズ群中の正レンズのアッベ数をνｐとし、前記正レンズ群中の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎｎとし、前記正レンズ群中の負レンズのアッベ数をνｎとしたとき、
ｎｐ≦１．５０
νｐ≧６５
ｎｎ≧１．４５
νｎ≦７５
ｎｐ≦ｎｎ
νｐ≧νｎ
の条件を同時に満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【請求項５】
前記負レンズ群は１枚の負メニスカスレンズからなり、
前記正レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、
前記正レンズ群中の正レンズの焦点距離をｆｐｐとし、前記正レンズ群中の負レンズの焦点距離をｆｐｎとし、前記正レンズ群の焦点距離をｆｐとしたとき、
−０．４５≦ｆｐｎ／ｆｐ≦−０．１８
０．１５≦ｆｐｐ／ｆｐ≦０．３２
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【請求項６】
前記第１の光分割素子の入射面には、ダイクロイック膜または半透過膜またはＩＴＯ膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【請求項７】
前記第１の光分割素子は、平行平面板状または楔状の光分割素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【請求項８】
前記第１の光分割素子の射出面は、球面状または円筒面状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【請求項９】
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間には第２の光分割素子が配置され、
前記第２の光分割素子は、平行平面板状または楔状の光分割素子であり、
前記第２の光分割素子を射出した収れん光束中で発生している色収差を、前記負レンズ群と前記正レンズ群との組み合わせにより補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【請求項１０】
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間には第２の光分割素子が配置され、
前記第２の光分割素子の射出面は、球面状または円筒面状に形成され、
前記第２の光分割素子を射出した収れん光束中で発生している色収差を、前記負レンズ群と前記正レンズ群との組み合わせにより補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光路分割光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光路分割光学系に関し、特に収れん光束を２つ以上に分割するための平板状の光分割素子を有する光路分割光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、収れん光束中に傾けて配置された平行平面板からなる従来の光路分割光学系を示す図である。
図３では、ハーフミラーやダイクロイックミラーからなる平行平面板３１を収れん光束中に傾けて配置している。したがって、収れん光束は、平行平面板３１の入射面で反射される光束と平行平面板３１を透過する光束とに分割される。
【０００３】
平行平面板３１を取り除いた状態で収れん光束が良像を形成するように構成されている場合、反射光束に基づいて良像が形成される。しかしながら、透過光束の集光点では、球面収差、コマ収差、非点収差、縦の色収差（各波長光に対する縦収差）、横の色収差（各波長光に対する横収差）などが発生する。
【０００４】
図４は、収れん光束中に傾けて配置された平行平面板および補正板からなる従来の光路分割光学系を示す図である。
図４では、平行平面板３１に起因して発生する色の横収差やコマ収差のような非対称収差を良好に補正するために、平行平面板３１と同じ材料で且つ同じ厚さの平行平面板からなる補正板３２を付設している。補正板３２は、収れん光束の中心軸線に対して、平行平面板３１とは反対方向に同じ角度だけ傾けて配置されている。
【０００５】
図５は、収れん光束中に傾けて配置された楔状の光分割素子からなる従来の光路分割光学系を示す図である。
図５では、所定の頂角を有する楔状の光分割素子３３を収れん光束中に傾けて配置している。１９８５年、第２４巻、第２３号のアプライドオプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ）の第４２６５頁〜第４２６８頁に掲載されたジェー．ダブリュ．ハワード（Ｊ．Ｗ．Ｈｏｗａｒｄ）の論文によれば、収れん光束中に傾けて配置した楔状の光分割素子３３の頂角の大きさを適宜制御することによって、非点収差かコマ収差かいずれか一方を良好に補正することが可能であることが知られている。
【０００６】
図６は、収れん光束中に傾けて配置された平行平面板および負メニスカスレンズからなる従来の光路分割光学系を示す図である。
図６では、平行平面板３１に起因して発生する諸収差特に非点収差を補正するために、負メニスカスレンズ３４を付設している。負メニスカスレンズ３４は、収れん光束の中心軸線に対して偏心して配置されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上述の平行平面板３１のような平板状の光分割素子を有する光路分割光学系では、平行平面板３１を介して発生する透過像の非点収差やコマ収差を抑えることが目的とされている。しかしながら、前述したように、光路中に傾けて配置された平板状の光分割素子に起因して、横の色収差や縦の色収差が残存することが知られている。特に、光路中に介在する屈折光学素子の数が多くなればなるほど、色収差に起因する結像性能の低下が顕著になる。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、光路中に傾けて配置された平板状の光分割素子に起因して発生する諸収差のうち特に色収差を良好に補正することのできる光路分割光学系を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明では、収れん光束の光路中に配置され、入射光束を２つ以上の光路に沿って分割する光路分割光学系において、
平面状に形成され且つ入射光束の一部を反射するための入射面と該入射面に対向した射出面とを有し、前記収れん光束の光路中に傾けて配置された平板状の第１の光分割素子と、
前記第１の光分割素子と前記第１の光分割素子の透過光束の集光点との間の光路中で前記第１の光分割素子の近傍に偏心して配置され且つ弱い負の屈折力を有する負レンズ群と、
前記第１の光分割素子と前記第１の光分割素子の透過光束の集光点との間の光路中で前記集光点の近傍に偏心して配置され且つ弱い正の屈折力を有する正レンズ群とを備え、
前記第１の光分割素子を射出した収れん光束中で発生している色収差を、前記負レンズ群と前記正レンズ群との組み合わせにより補正することを特徴とする光路分割光学系を提供する。
【００１０】
本発明の好ましい態様によれば、前記正レンズ群は、２枚のレンズからなる。また、前記負レンズ群の焦点距離をｆｎとし、前記正レンズ群の焦点距離をｆｐとしたとき、
−０．７５≦ｆｐ／ｆｎ
の条件を満足することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の光路分割光学系では、収れん光束の光路中に傾けて配置された平板状の第１の光分割素子と、第１の光分割素子の近傍に偏心して配置され且つ弱い負の屈折力を有する負レンズ群と、第１の光分割素子の透過光束の集光点の近傍に偏心して配置され且つ弱い正の屈折力を有する正レンズ群とを備えている。
【００１２】
平板状の第１の光分割素子を透過した光束がそのまま結像すると、前述したように、色収差が発生する。本発明では、負レンズ群と正レンズ群との組み合わせにより色消しを行うことによって、収れん光束中で発生している色収差を補正している。
まず、第１の光分割素子およびその直後に偏心配置された負レンズ群を通過すると、屈折率分散の影響で横の色収差が発生する。このうち、第１の光分割素子を傾けた面内での横の色収差は主に偏心によるものであり、また、それに直交する面内での横の色収差は主に負レンズ群によるものである。そして、像面近傍に配置される正レンズ群を第１の光分割素子と同じ面内で偏心させ、正レンズ群を構成する２枚のレンズの分散差と空気間隔とを利用し、第１の光分割素子を傾けた面内およびそれに直交する面内の横の色収差を補正することができる。なお、負レンズ群および正レンズ群は、平板状の第１の光分割素子が傾いて配置されることにより発生する他の偏心収差を補正する役割も兼ねてそれぞれ偏心している。
【００１３】
一方、縦の色収差に着目すれば、互いに異なる分散値を有する光学材料で負レンズ群と正レンズ群とを構成することにより、第１の光分割素子、負レンズ群および正レンズ群を介した発生量を大幅に改善することができる。
平板状の第１の光分割素子および負レンズ群を介すると、短波長の方が長波長よりも遠くに集光し、さらに正レンズ群の作用により短波長と長波長との集光位置差を補正することができる。
なお、正レンズ群は、コストの低減、軽量化等のため、できるだけ少ない素子数で構成することが望ましく、２枚のレンズからなることが好ましい。
【００１４】
また、本発明では、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
−０．７５≦ｆｐ／ｆｎ                                  （１）
ここで、
ｆｎ：負レンズ群の焦点距離
ｆｐ、正レンズ群の焦点距離
条件式（１）の範囲を逸脱すると、画角周辺部の非点収差が大きくなるので、好ましくない。なお、負レンズ群の焦点距離は、ｆｎ≦−１０００であることが望ましい。
【００１５】
また、負レンズ群は１枚の負メニスカスレンズからなり、正レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、以下の条件式（２）〜（７）を同時に満足することが望ましい。
ｎｐ≦１．５０                                            （２）
νｐ≧６５                                                （３）
ｎｎ≧１．４５                                            （４）
νｎ≦７５                                                （５）
ｎｐ≦ｎｎ                                                （６）
νｐ≧νｎ                                                （７）
【００１６】
ここで、
ｎｐ：正レンズ群中の正レンズのｄ線に対する屈折率
νｐ：正レンズ群中の正レンズのアッベ数
ｎｎ：正レンズ群中の負レンズのｄ線に対する屈折率
νｎ：正レンズ群中の負レンズのアッベ数
【００１７】
条件式（２）〜（７）の範囲を逸脱すると、色収差の残存量が大きくなるので、好ましくない。
【００１８】
また、負レンズ群は１枚の負メニスカスレンズからなり、正レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、以下の条件式（８）および（９）を満足することが望ましい。
−０．４５≦ｆｐｎ／ｆｐ≦−０．１８                        （８）
０．１５≦ｆｐｐ／ｆｐ≦０．３２                            （９）
【００１９】
ここで、
ｆｐｐ：正レンズ群中の正レンズの焦点距離
ｆｐｎ：正レンズ群中の負レンズの焦点距離
条件式（８）および（９）の範囲を逸脱すると、バックフォーカスが短くなり構成が難しくなるので、好ましくない。
【００２０】
なお、本発明における平板状の第１の光分割素子は平行平面板に限らず、楔状の光分割素子のように入射面に対向する射出面が傾いていてもよいし、射出面に球面や円筒面のような曲面を有していてもよい。
また、本発明では、平板状の第１の光分割素子が収れん光束中に傾けて配置される。このため、第１の光分割素子の傾き角、第１の光分割素子の厚さ、最外側光線の入射高などに応じて、コマ収差や非点収差も大きく発生する。したがって、第１の光分割素子自体で発生するコマ収差や非点収差を小さく抑えるのが好ましい。
そこで、後述する第２実施例において、第２〜第４の光分割素子として、楔状の光分割素子を用いたり、射出面が球面状または円筒面状に形成された光分割素子を用いてもよい。また、平行平面板状の光分割素子とその直後に配置された偏心メニスカスレンズとを組み合わせても良い。なお、光路を多分割する場合には、負レンズ群と正レンズ群との間に光分割素子を必要数だけ配置することもできる。
【００２１】
以下、本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例にかかる光路分割光学系の構成を概略的に示す図である。
図１の光路分割光学系は、有限の画角を有し且つ十分に収差補正された収れん光束中に傾けて配置された平行平面板状の光分割素子１を備えている。この光分割素子１の入射面１ａには、半透過膜またはダイクロイック膜またはＩＴＯ膜が形成されている。したがって、光分割素子１に入射した収れん光束は、光分割素子１の入射面１ａで反射される光束と光分割素子１を透過する光束とに分割される。
【００２２】
光分割素子１に入射する収れん光束が十分収差補正されているので、光分割素子１の入射面１ａで反射された光束に基づいて良像が形成される。一方、光分割素子１を透過した光束がそのまま結像すると、前述したように色収差が発生する。本実施例では、収れん光束中で発生している色収差を補正するために、負レンズ群と正レンズ群との組み合わせにより、いわゆる色消しを行っている。
【００２３】
すなわち、光分割素子１の直後（射出側の近傍）に、負メニスカスレンズ２からなる負レンズ群を配置している。負メニスカスレンズ２は、ほぼ同心のメニスカス状球面レンズであって弱い負の屈折力を有する。また、負メニスカスレンズ２は、光分割素子１を透過した収れん光束の中心軸線に対して偏心して配置されている。
【００２４】
負メニスカスレンズ２を介した透過光束は、その集光点の近傍すなわち像面の近傍に配置された１群２枚構成の弱い正屈折力を有する正レンズ群を介して結像する。この正レンズ群は、負レンズ６と正レンズ７とのダブレットであり、収れん光束の中心軸線に対して偏心して配置されている。こうして、正レンズ群の作用により、光分割素子１と負メニスカスレンズ２とを介して発生する図面紙面内の横の色収差、および負メニスカスレンズ２を介して発生する紙面直交面内の横の色収差を補正することができる。
【００２５】
さらに、互いに異なる分散値を有する光学材料で負レンズ群と正レンズ群とを構成することにより、光分割素子１、負メニスカスレンズ２、負レンズ６および正レンズ７を介して発生する縦の色収差を大幅に改善することができる。
このように、第１実施例では、光分割素子１および負メニスカスレンズ２に起因して発生する色収差すなわち収れん光束中で発生している色収差を、光分割素子の近傍に配置された負レンズ群と像面の近傍に配置された正レンズ群との組み合わせにより、良好に補正することができる。なお、正レンズ群を構成するレンズは偏心しているので、組立時に基準を作りにくいため、少なくとも１つの面が平面であることが好ましい。
【００２６】
図２は、本発明の第２実施例にかかる光路分割光学系の構成を概略的に示す図である。なお、第２実施例では、グレゴリー反射望遠鏡の収れん光束中に本発明の光路分割光学系を配置している。
図２のグレゴリー反射望遠鏡は、対向する一対の凹面反射鏡１５および１６を備えている。したがって、遠方物体からの平行光束１４は、一対の凹面反射鏡１５および１６で順次反射され、収れん光束となって凹面反射鏡１５の中心部に形成された開口部を通過する。
【００２７】
凹面反射鏡１５の開口部を通過した収れん光束中には、第２実施例にかかる光路分割光学系が配置されている。なお、光路分割光学系に入射する収れん光束は、十分収差補正されているものとする。
図２の光路分割光学系は、収れん光束中に傾けて配置された平板状の第１の光分割素子１を備えている。この第１の光分割素子１の入射面は平面状に形成され、入射面にはダイクロイック膜が形成されている。したがって、第１の光分割素子１に入射した収れん光束は、第１の光分割素子１の入射面で反射される光束と第１の光分割素子１を透過する光束とに波長分割される。
【００２８】
第１の光分割素子１に入射する収れん光束が十分収差補正されているので、第１の光分割素子１の入射面で反射された光束のうち所定のバンドパスフィルター（不図示）を介した第１波長帯の光束に基づいて良像が形成される。この良像は、第１波長帯の光束に対して感度を有するセンサａによって検出される。
一方、第１の光分割素子１を透過した光束は、負メニスカスレンズ２を介して、収れん光束中に傾けて配置された平板状の第２の光分割素子３に入射する。なお、負メニスカスレンズ２は、ほぼ同心のメニスカス状球面レンズであって弱い負の屈折力を有する。また、負メニスカスレンズ２は、第１の光分割素子１を透過した収れん光束の中心軸線に対して偏心して配置されている。
【００２９】
第２の光分割素子３は、第１の光分割素子１と同様にダイクロイック膜を有する。したがって、第２の光分割素子３に入射した収れん光束は、第２の光分割素子３の入射面で反射される光束と第２の光分割素子３を透過する光束とに波長分割される。
第２の光分割素子３の入射面で反射された光束は、収れん光束中に傾けて配置された平板状の第３の光分割素子４に入射する。第３の光分割素子４は、第１の光分割素子１と同様にダイクロイック膜を有する。したがって、第３の光分割素子４に入射した収れん光束は、第３の光分割素子４の入射面で反射される光束と第３の光分割素子４を透過する光束とに波長分割される。
【００３０】
第３の光分割素子４の入射面で反射された光束は、その集光点の近傍すなわち像面の近傍に配置された１群２枚構成の弱い正屈折力を有する正レンズ群を介して結像する。この正レンズ群は、負レンズ６と正レンズ７とのダブレットであり、収れん光束の中心軸線に対して全体的に偏心して配置されている。
こうして、第３の光分割素子４の入射面で反射された光束のうち所定のバンドパスフィルター（不図示）を介した第２波長帯の光束に基づいて像が形成される。この像は、第２波長帯の光束に対して感度を有するセンサｂによって検出される。
【００３１】
また、第３の光分割素子４を透過した光束は、その像面の近傍に配置された１群２枚構成の弱い正屈折力を有する正レンズ群を介して結像する。この正レンズ群は、負レンズ８と正レンズ９とのダブレットであり、収れん光束の中心軸線に対して全体的に偏心して配置されている。ここで、正レンズ群は、第３の光分割素子４で発生する色収差も同時に補正している。
こうして、第３の光分割素子４を透過した光束のうち所定のバンドパスフィルター（不図示）を介した第３波長帯の光束に基づいて像が形成される。この像は、第３波長帯の光束に対して感度を有するセンサｃによって検出される。
【００３２】
一方、第２の光分割素子３を透過した光束は、収れん光束中に傾けて配置された平板状の第４の光分割素子５に入射する。第４の光分割素子５は、第１の光分割素子１と同様にダイクロイック膜を有する。したがって、第４の光分割素子５に入射した収れん光束は、第４の光分割素子５の入射面で反射される光束と第４の光分割素子５を透過する光束とに波長分割される。
【００３３】
第４の光分割素子５の入射面で反射された光束は、その像面の近傍に配置された１群２枚構成の弱い正屈折力を有する正レンズ群を介して結像する。この正レンズ群は、負レンズ１０と正レンズ１１とのダブレットであり、収れん光束の中心軸線に対して全体的に偏心して配置されている。ここで、正レンズ群は、第２の光分割素子３で発生する色収差も同時に補正している。
こうして、第４の光分割素子５の入射面で反射された光束のうち所定のバンドパスフィルター（不図示）を介した第４波長帯の光束に基づいて像が形成される。この像は、第４波長帯の光束に対して感度を有するセンサｄによって検出される。
【００３４】
また、第４の光分割素子５を透過した光束は、その像面の近傍に配置された１群２枚構成の弱い正屈折力を有する正レンズ群を介して結像する。この正レンズ群は、負レンズ１２と正レンズ１３とのダブレットであり、収れん光束の中心軸線に対して全体的に偏心して配置されている。ここで、正レンズ群は、第２の光分割素子３と第４の光分割素子５とで発生する色収差も同時に補正している。
こうして、第４の光分割素子５を透過した光束のうち所定のバンドパスフィルター（不図示）を介した第５波長帯の光束に基づいて像が形成される。この像は、第５波長帯の光束に対して感度を有するセンサｅによって検出される。
【００３５】
こうして、第２実施例の光路分割光学系が配置されたグレゴリー反射望遠鏡では、各センサａ〜ｅ上において多波長帯の画像を得ることができる。
なお、第２実施例の光路分割光学系では、センサｂ〜センサｅ上に形成される像は、光分割素子、負レンズ群および正レンズ群を介して形成される。したがって、第２実施例においても、収れん光束中で発生している色収差を、光分割素子の近傍に配置された負レンズ群と像面の近傍に配置された正レンズ群との組み合わせにより、良好に補正することができる。
【００３６】
以下、第２実施例に対応する具体的な数値例１〜３を説明する。
各数値例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量（サグ量）をＳ（ｙ）、基準の曲率半径をＲ、円錐係数をκとしたとき、以下の数式で表される。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２  ／Ｒ）／〔１＋｛１−（１＋κ）・ｙ２  ／Ｒ２  ｝１／２  〕
各数値例において、非球面には面番号の右側に＊印を付している。
【００３７】
〔数値例１〕
数値例１ｂは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第３の光分割素子４、負レンズ６および正レンズ７を介してセンサｂ上に像を形成する光学系に関する。
数値例１ｃは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第３の光分割素子４、負レンズ８および正レンズ９を介してセンサｃ上に像を形成する光学系に関する。
【００３８】
数値例１ｄは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第４の光分割素子５、負レンズ１０および正レンズ１１を介してセンサｄ上に像を形成する光学系に関する。
数値例１ｅは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第４の光分割素子５、負レンズ１２および正レンズ１３を介してセンサｅ上に像を形成する光学系に関する。
【００３９】
したがって、数値例１ｂ〜１ｅにおいて、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１および負メニスカスレンズ２は共通である。
次の表（１）に、数値例１の諸元の値を掲げる。表（１）において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの面の順序を、屈折率ｎｄ  およびアッベ数νｄ  はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値（νｄ  ＝（ｎｄ  −１）／（ｎＦ  −ｎＣ  ））を示している。
【００４０】
なお、光分割素子３〜５の入射面で光束が反射される場合、光分割素子の諸元の値は表（１）において省略されている。
また、表（１）の偏心データにおいて、シフト量とは入射光束の中心軸線に対して垂直に移動する量である。そして、シフト量の符号は、たとえば負メニスカスレンズ２において左側から入射する光束の中心軸線に対して図中下方に移動する方向を正とする。
【００４１】
一方、表（１）の偏心データにおいて、チルト量とは入射光束の中心軸線に対して傾く角度である。そして、チルト量の符号は、たとえば負メニスカスレンズ２において左側から入射する光束の中心軸線に対して図中時計回りの回転する方向を正とする。
なお、光分割素子３〜５は楔状の光分割素子である。そして、第２の光分割素子３の頂角は１．０６２°であり、第３の光分割素子４の頂角は０．６３７°である。第４の光分割素子５の頂角は０．４３５°である。
さらに、表（１）の面間隔において、括弧内の数値は偏心の影響を考慮していない数値である。
【００４２】
【表１】
0003608126.tif 000002
0003608126.tif 000003
0003608126.tif 000004
【００４３】
図７は、凹面反射鏡１５、凹面反射鏡１６および第１の光分割素子１を介した収れん光束がセンサａ上に形成する像の横収差図である。また、図８乃至図１１は、数値例１ｂ〜１ｅにおいて第２波長帯（４００〜５００ｎｍ）、第３波長帯（５００〜６００ｎｍ）、第４波長帯（６００〜７００ｎｍ）および第５波長帯（７００〜８００ｎｍ）の収れん光束がセンサｂ〜ｅ上に形成する像の横収差図である。
【００４４】
図８〜図１１において、左側の横収差図はＹ方向の横収差を、右側の横収差図はＸ方向の横収差を示している。また、上段、中段および下段の横収差図はＸＺ平面において光軸に対して０．２０°、０．１４°および０．００°で且つＹＺ平面において光軸に対して０．００°で入射する光線に対する横収差を示している。
図７と図８〜図１１とを比較すると、数値例１ｂ〜１ｅでは、各波長光に対する色収差が良好に補正されていることがわかる。
【００４５】
〔数値例２〕
数値例２ｂは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第３の光分割素子４、負レンズ６および正レンズ７を介してセンサｂ上に像を形成する光学系に関する。
数値例２ｃは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカ  スレンズ２、第２の光分割素子３、第３の光分割素子４、負レンズ８および正レンズ９を介してセンサｃ上に像を形成する光学系に関する。
【００４６】
数値例２ｄは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第４の光分割素子５、負レンズ１０および正レンズ１１を介してセンサｄ上に像を形成する光学系に関する。
数値例２ｅは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第４の光分割素子５、負レンズ１２および正レンズ１３を介してセンサｅ上に像を形成する光学系に関する。
【００４７】
したがって、数値例２ｂ〜２ｅにおいて、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、光分割素子１および負メニスカスレンズ２は共通である。また、凹面反射鏡１５および凹反射面鏡１６の構成は、数値例１と共通である。
次の表（２）に、数値例２の諸元の値を掲げる。表（２）において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの面の順序を、屈折率ｎｄ  およびアッベ数νｄ  はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値（νｄ  ＝（ｎｄ  −１）／（ｎＦ  −ｎＣ  ））を示している。
【００４８】
なお、第２〜第４の光分割素子３〜５の入射面で光束が反射される場合、光分割素子の諸元の値は表（２）において省略されている。
また、表（２）の偏心データにおいて、シフト量とは入射光束の中心軸線に対して垂直に移動する量である。そして、シフト量の符号は、たとえば負メニスカスレンズ２において左側から入射する光束の中心軸線に対して図中下方に移動する方向を正とする。
【００４９】
一方、表（２）の偏心データにおいて、チルト量とは入射光束の中心軸線に対して傾く角度である。そして、チルト量の符号は、たとえば負メニスカスレンズ２において左側から入射する光束の中心軸線に対して図中時計回りの回転する方向を正とする。
なお、第２〜第４の光分割素子３〜５は楔状の光分割素子である。そして、第２の光分割素子３の頂角は１．０７°であり、第３の光分割素子４の頂角は０．６４４°である。第４の光分割素子５の頂角は０．４４°である。
さらに、表（２）の面間隔において、括弧内の数値は偏心の影響を考慮していない数値である。
【００５０】
【表２】
0003608126.tif 000005
0003608126.tif 000006
0003608126.tif 000007
【００５１】
図１２乃至図１５は、数値例２ｂ〜２ｅにおいて第２波長帯（４００〜５００ｎｍ）、第３波長帯（５００〜６００ｎｍ）、第４波長帯（６００〜７００ｎｍ）および第５波長帯（７００〜８００ｎｍ）の収れん光束がセンサｂ〜ｅ上に形成する像の横収差図である。
図１２〜図１５において、左側の横収差図はＹ方向の横収差を、右側の横収差図はＸ方向の横収差を示している。また、上段、中段および下段の横収差図はＸＺ平面において光軸に対して０．２０°、０．１４°および０．００°で且つＹＺ平面において光軸に対して０．００°で入射する光線に対する横収差を示している。
図７と図１２〜図１５とを比較すると、数値例２ｂ〜２ｅでは、各波長光に対する色収差が良好に補正されていることがわかる。
【００５２】
〔数値例３〕
数値例３ｂは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第３の光分割素子４、負レンズ６および正レンズ７を介してセンサｂ上に像を形成する光学系に関する。
数値例３ｃは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第３の光分割素子４、負レンズ８および正レンズ９を介してセンサｃ上に像を形成する光学系に関する。
【００５３】
数値例３ｄは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第４の光分割素子５、負レンズ１０および正レンズ１１を介してセンサｄ上に像を形成する光学系に関する。
数値例３ｅは、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１、負メニスカスレンズ２、第２の光分割素子３、第４の光分割素子５、負レンズ１２および正レンズ１３を介してセンサｅ上に像を形成する光学系に関する。
【００５４】
したがって、数値例３ｂ〜３ｅにおいて、凹面反射鏡１５、凹反射面鏡１６、第１の光分割素子１および負メニスカスレンズ２は共通である。また、凹面反射鏡１５および凹反射面鏡１６の構成は、数値例１と共通である。
次の表（３）に、数値例３の諸元の値を掲げる。表（３）において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの面の順序を、屈折率ｎｄ  およびアッベ数νｄ  はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値（νｄ  ＝（ｎｄ  −１）／（ｎＦ  −ｎＣ  ））を示している。
【００５５】
なお、第２から第４の光分割素子３〜５の入射面で光束が反射される場合、光分割素子の諸元の値は表（３）において省略されている。
また、表（３）の偏心データにおいて、シフト量とは入射光束の中心軸線に対して垂直に移動する量である。そして、シフト量の符号は、たとえば負メニスカスレンズ２において左側から入射する光束の中心軸線に対して図中下方に移動する方向を正とする。
【００５６】
一方、表（３）の偏心データにおいて、チルト量とは入射光束の中心軸線に対して傾く角度である。そして、チルト量の符号は、たとえば負メニスカスレンズ２において左側から入射する光束の中心軸線に対して図中時計回りの回転する方向を正とする。
なお、第２から第４の光分割素子３〜５は楔状の光分割素子である。そして、第２の光分割素子３の頂角は１．３６８°であり、第３の光分割素子４の頂角は０．２６１°である。第４の光分割素子５の頂角は１．３４１°である。
さらに、表（３）の面間隔において、括弧内の数値は偏心の影響を考慮していない数値である。
【００５７】
【表３】
0003608126.tif 000008
0003608126.tif 000009
0003608126.tif 000010
【００５８】
図１６乃至図１９は、数値例３ｂ〜３ｅにおいて第２波長帯（４００〜５００ｎｍ）、第３波長帯（５００〜６００ｎｍ）、第４波長帯（６００〜７００ｎｍ）および第５波長帯（７００〜８００ｎｍ）の収れん光束がセンサｂ〜ｅ上に形成する像の横収差図である。
図１６〜図１９において、左側の横収差図はＹ方向の横収差を、右側の横収差図はＸ方向の横収差を示している。また、上段、中段および下段の横収差図はＸＺ平面において光軸に対して０．２０°、０．１４°および０．００°で且つＹＺ平面において光軸に対して０．００°で入射する光線に対する横収差を示している。
図７と図１６〜図１９とを比較すると、数値例３ｂ〜３ｅでは、各波長光に対する色収差が良好に補正されていることがわかる。
【００５９】
【効果】
以上説明したように、本発明によれば、平板状の第１の光分割素子の近傍に配置された負レンズ群と像面近傍に配置された正レンズ群との組み合わせにより、収れん光束中で発生している色収差を補正することができる。したがって、本発明の光路分割光学系では、色収差に起因する結像性能の低下を回避して、良好な結像性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例にかかる光路分割光学系の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第２実施例にかかる光路分割光学系の構成を概略的に示す図である。
【図３】収れん光束中に傾けて配置された平行平面板からなる従来の光路分割光学系を示す図である。
【図４】収れん光束中に傾けて配置された平行平面板および補正板からなる従来の光路分割光学系を示す図である。
【図５】収れん光束中に傾けて配置された楔状の光分割素子からなる従来の光路分割光学系を示す図である。
【図６】収れん光束中に傾けて配置された平行平面板および負メニスカスレンズからなる従来の光路分割光学系を示す図である。
【図７】数値例１〜３において、凹面反射鏡１５、凹面反射鏡１６および第１の光分割素子１を介した収れん光束がセンサａ上に形成する像の横収差図である。
【図８】数値例１ｂにおいて第２波長帯（４００〜５００ｎｍ）の収れん光束がセンサｂ上に形成する像の横収差図である。
【図９】数値例１ｃにおいて第３波長帯（５００〜６００ｎｍ）の収れん光束がセンサｃ上に形成する像の横収差図である。
【図１０】数値例１ｄにおいて第４波長帯（６００〜７００ｎｍ）の収れん光束がセンサｄ上に形成する像の横収差図である。
【図１１】数値例１ｅにおいて第５波長帯（７００〜８００ｎｍ）の収れん光束がセンサｅ上に形成する像の横収差図である。
【図１２】数値例２ｂにおいて第２波長帯（４００〜５００ｎｍ）の収れん光束がセンサｂ上に形成する像の横収差図である。
【図１３】数値例２ｃにおいて第３波長帯（５００〜６００ｎｍ）の収れん光束がセンサｃ上に形成する像の横収差図である。
【図１４】数値例２ｄにおいて第４波長帯（６００〜７００ｎｍ）の収れん光束がセンサｄ上に形成する像の横収差図である。
【図１５】数値例２ｅにおいて第５波長帯（７００〜８００ｎｍ）の収れん光束がセンサｅ上に形成する像の横収差図である。
【図１６】数値例３ｂにおいて第２波長帯（４００〜５００ｎｍ）の収れん光束がセンサｂ上に形成する像の横収差図である。
【図１７】数値例３ｃにおいて第３波長帯（５００〜６００ｎｍ）の収れん光束がセンサｃ上に形成する像の横収差図である。
【図１８】数値例３ｄにおいて第４波長帯（６００〜７００ｎｍ）の収れん光束がセンサｄ上に形成する像の横収差図である。
【図１９】数値例３ｅにおいて第５波長帯（７００〜８００ｎｍ）の収れん光束がセンサｅ上に形成する像の横収差図である。
【符号の説明】
１          第１の光分割素子
２          負メニスカスレンズ
３〜５      第２から第４の光分割素子
６〜１３    レンズ成分
１４        平行光束
１５、１６  凹面反射鏡
３１        平行平面板
３２        補正板
３３        楔状の光分割素子
３４        負メニスカスレンズ
【図１】
0003608126.tif 000011
【図２】
0003608126.tif 000012
【図３】
0003608126.tif 000013
【図４】
0003608126.tif 000014
【図５】
0003608126.tif 000015
【図６】
0003608126.tif 000016
【図７】
0003608126.tif 000017
【図８】
0003608126.tif 000018
【図９】
0003608126.tif 000019
【図１０】
0003608126.tif 000020
【図１１】
0003608126.tif 000021
【図１２】
0003608126.tif 000022
【図１３】
0003608126.tif 000023
【図１４】
0003608126.tif 000024
【図１５】
0003608126.tif 000025
【図１６】
0003608126.tif 000026
【図１７】
0003608126.tif 000027
【図１８】
0003608126.tif 000028
【図１９】
0003608126.tif 000029