(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、
前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、
前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板と
を備えた結像光学系であって、
光軸方向の座標をｚ、光軸に垂直な方向の座標をｙ、前記開口絞りの半径をｈ、球面収差を除去するための補正量で決まる定数をＡとすると、
前記収差補正板の非球面形状を４次関数である、
ｚ＝Ａ（ｙ＊ｙ＊ｙ＊ｙ−ｋ＊ｈ＊ｈ＊ｙ＊ｙ）で近似したとき、パラメータｋがほぼ１であり、
前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、
前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、
前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えた結像光学系。
【請求項２】
全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、
前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、
前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板と
を備えた結像光学系であって、
前記収差補正板は、中央部と周縁部の厚さがほぼ同じであり、
前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、
前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、
前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えた結像光学系。
【請求項３】
全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、
前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、
前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板と
を備えた結像光学系であって、
前記収差補正板の半径がｈであるとき、前記収差補正板の中性帯の半径がほぼｈ／√２であり、
前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、
前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、
前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えた結像光学系。
【請求項４】
前記収差補正板は、前記保持部材と一体成型されている請求項１から請求項３までのいずれかに記載の結像光学系。
【請求項５】
前記保持部材が金属である請求項１から請求項３までのいずれかに記載の結像光学系。
【請求項６】
全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、
前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、
前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板と
を備えた結像光学系であって、            
光軸方向の座標をｚ、光軸に垂直な方向の座標をｙ、前記開口絞りの半径をｈ、球面収差を除去するための補正量で決まる定数をＡとすると、
前記収差補正板の非球面形状を４次関数である、
ｚ＝Ａ（ｙ＊ｙ＊ｙ＊ｙ−ｋ＊ｈ＊ｈ＊ｙ＊ｙ）で近似したとき、パラメータｋがほぼ１であり、
前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、
前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられている結像光学系。
【請求項７】
全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、
前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、
前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板と
を備えた結像光学系であって、
前記収差補正板は、中央部と周縁部の厚さがほぼ同じであり、
前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、
前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられている結像光学系。
【請求項８】
全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、
前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、
前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板と
を備えた結像光学系であって、
前記収差補正板の半径がｈであるとき、前記収差補正板の中性帯の半径がほぼｈ／√２であり、
前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、
前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられている結像光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラに用いて被写体の像を結ぶ結像光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
結像光学系に求められる機能は、撮像すべき被写体の像を検出器上に結像することである。光学系の収差が大きいと、カメラで得られる被写体の像にぼけが生じ、画質が著しく劣化する。収差には主に『球面収差』、『コマ収差』、『非点収差』、『像面彎曲』、及び『歪曲』の５つが挙げられ、結像光学系では少なくとも『歪曲』をのぞく他の４つの収差を小さくする必要がある。
【０００３】
図９は、例えば山下泰正著「反射望遠鏡」東京出版（1992年）に示された従来のシュミット光学系の断面を示す図である。
【０００４】
図９において、１は球面の反射鏡であり、被写体からの入射光線を結像する。２は開口絞りであり、反射鏡１の曲率中心に配置されている。３はゲルマニウムでできており、反射鏡１で発生する球面収差を除去する円形の収差補正板で、片面が非球面形状をしており、開口絞り２の近傍に配置されている。
【０００５】
結像光学系で除去する必要のある収差は、上記に示す通り主に『球面収差』、『コマ収差』、『非点収差』、及び『像面彎曲』の４つが挙げられる。『球面収差』は、反射面を球面形状だけで構成したことにより生じる収差であり、非球面形状を用いることで除去することができる。『コマ収差』は、斜入射の主光線が球面に垂直入射しないために、反射面の子午的断面が非対称となり発生する収差である。『非点収差』も、コマ収差と同様に、斜入射の主光線が球面に垂直入射しないために、反射面の子午的断面と球欠的断面の曲率が異なることにより発生する。『像面彎曲』は、像面の曲率を表すペツバル和が０とならないとき発生する。
【０００６】
図９に示す、シュミット光学系は、絞りを反射鏡１の曲率中心に置くことで絞りの中心を通る主光線が斜入射であっても常に鏡面に垂直入射するように配置し、斜入射に起因するコマ収差、非点収差を除去している。球面収差は、絞り近傍に配置した収差補正板３を用いて除去する。残る像面彎曲は、撮像素子を像面に沿って彎曲させるか、像平坦化レンズを用いる必要がある。もちろん、画角が小さい場合には像面彎曲の影響も小さく、問題とはならない。
【０００７】
上述した従来のシュミット光学系では、収差補正板３に求められる面形状は、球面収差を除去するための４次以上の非球面形状である。あるいは、収差補正板３により発生する色収差を最小限とするため２次の項を加え、面形状を４次関数で以下の式（１）のように近似したとき、パラメータｋがストレームグレンの条件（色収差を最小とする条件）ｋ＝１．５を満足する形状が用いられる。
【０００８】
ｚ＝Ａ（ｙ４−ｋｈ２ｙ２）                                    式（１）
【０００９】
ただし、「ｚ」は光軸方向の座標、「Ａ」は球面収差を除去するための補正量で決まる定数、「ｙ」は光軸に垂直な方向の座標、「ｈ」は開口絞りの半径をそれぞれ表す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような収差補正板３の面形状は、面の凹凸が大きいため収差補正板の厚さが厚くなる。その結果、吸収係数が大きな材料を収差補正板に用いた場合、入射光が大きく減衰しコントラストが低下する。また、面形状の凹凸に応じて透過率の空間分布が発生し、それが画質に影響を与える可能性がある。
【００１１】
さらに、収差補正板３の面形状の凹凸が大きいことは、製造においても制限を与える。例えば、収差補正板３の面形状を切削や研磨を用いて製造する場合、面形状の凹凸が大きいと加工量が多く、加工時間が長くなる。
【００１２】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、シュミット型光学系に対し、面形状の凹凸が小さく、かつ透過率の高い収差補正板を備えた結像光学系を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る結像光学系は、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、光軸方向の座標をｚ、光軸に垂直な方向の座標をｙ、前記開口絞りの半径をｈ、球面収差を除去するための補正量で決まる定数をＡとすると、前記収差補正板の非球面形状を４次関数である、ｚ＝Ａ（ｙ＊ｙ＊ｙ＊ｙ−ｋ＊ｈ＊ｈ＊ｙ＊ｙ）で近似したとき、パラメータｋがほぼ１であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えている。
【００１４】
この発明の請求項２に係る結像光学系は、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板は、中央部と周縁部の厚さがほぼ同じであり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えている。
【００１５】
この発明の請求項３に係る結像光学系は、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板の半径がｈであるとき、前記収差補正板の中性帯の半径がほぼｈ／√２であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えている。
【００１６】
この発明の請求項４に係る結像光学系は、前記収差補正板を、前記保持部材と一体成型したものである。
【００１７】
この発明の請求項５に係る結像光学系は、前記保持部材を金属としたものである。
【００１８】
この発明の請求項６に係る結像光学系は、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、光軸方向の座標をｚ、光軸に垂直な方向の座標をｙ、前記開口絞りの半径をｈ、球面収差を除去するための補正量で決まる定数をＡとすると、前記収差補正板の非球面形状を４次関数である、ｚ＝Ａ（ｙ＊ｙ＊ｙ＊ｙ−ｋ＊ｈ＊ｈ＊ｙ＊ｙ）で近似したとき、パラメータｋがほぼ１であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられているものである。
【００１９】
この発明の請求項７に係る結像光学系は、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板は、中央部と周縁部の厚さがほぼ同じであり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられているものである。
【００２０】
この発明の請求項８に係る結像光学系は、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板の半径がｈであるとき、前記収差補正板の中性帯の半径がほぼｈ／√２であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられているものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施例１．
この発明の実施例１に係る結像光学系について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施例１に係る結像光学系の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２７】
図１において、１は球面の反射鏡であり、被写体からの入射光線を結像する。２は開口絞りであり、反射鏡１の曲率中心に配置されている。３Ａは円形の収差補正板で、開口絞り２の近傍に配置されている。
【００２８】
図２は、収差補正板３Ａの拡大図を示す。この収差補正板３Ａは、反射鏡２で発生した球面収差を除去するために片面が非球面形状を、もう片面は平面となっている。非球面形状は物体側に配置しても、像側に配置しても同様の効果が得られる。
【００２９】
図２において、４は球面収差を除去する効果を持つ非球面形状をした凹凸部である。５は基板部で、収差補正板３Ａが十分な強度を持つ厚さになっている。以降で面形状と呼んだときには、非球面の面形状のことを指す。
【００３０】
上記の光学系では、収差補正板３Ａの面形状を、下記の式（２）のように近似したとき、パラメータｋがほぼ１となる形状を用いている。
【００３１】
ｚ＝Ａ（ｙ４−ｋｈ２ｙ２）                                    式（２）
【００３２】
ただし、「ｚ」は光軸方向の座標、「Ａ」は球面収差を除去するための補正量で決まる定数、「ｙ」は光軸に垂直な方向の座標、「ｈ」は開口絞りの半径をそれぞれ表す。
【００３３】
収差補正板Ａ３の面形状の凹凸の厚さをｄとすると、上記の式（２）より下記の式（３）となるので、結局ｋ＝１で最も薄く、そのときの収差補正板３Ａの面形状の凹凸の厚さｄｍｉｎは下記の式（４）となる。
【００３４】
ｄ＝ｍａｘ｛Ａｈ４（ｋ２／４），Ａｈ４（（ｋ−２）２／４）｝    式（３）
【００３５】
ｄｍｉｎ＝Ａｈ４／４                                            式（４）
【００３６】
また、収差補正板３Ａの凹凸部の透過率Ｔは、材料の吸収係数をαとすると、次の式（５）となる。但し、積分範囲は、０〜ｈである。
【００３７】
Ｔ＝（２／ｈ２）∫ｙｅｘｐ［−αＡ（ｙ２−ｋｈ２／２）２］ｄｙ
式（５）
【００３８】
上記の式（５）より、透過率Ｔが最大となるのは吸収係数αに関わらず、ｋ＝１の時である。つまり、ｋ＝１となる面形状を収差補正板３Ａに用いることによって、厚さが最も薄く、透過率Ｔが最大となる収差補正板３Ａを作成することができる。
【００３９】
上記のような形状の収差補正板３Ａを用いることにより透過率Ｔを高くすることができるので、収差補正板３Ａの材料として比較的、吸収係数αの大きな材料を用いることができる。
【００４０】
例えば、プラスチックやシリコンは、レンズを安価に製造できる材料であるにもかかわらず、赤外線用の光学材料としては吸収係数αが大きい、つまり従来の材料であるゲルマニウムの透過率Ｔに比べて、それらの透過率Ｔが低いため、一般的には使用されない。しかし、ｋ＝１の面形状として透過率によるコントラストの低下を最低限に抑えることで、プラスチックやシリコンは、安価な収差補正板３Ａの材料として用いることができる。また、凹凸の厚さも最小となるので、透過率の空間分布による画質への影響も少ない。
【００４１】
また、収差補正板３Ａの凹凸が小さいことは製造方法の選択の幅を広げる。例えば、収差補正板３Ａの面形状を切削や研磨を用いて製造する場合、面形状の凹凸が小さい方が当然、加工量も小さくなるので、加工時間も短く安価に製造できる。
【００４２】
大きな凹凸を持つ面形状には適用できない加工法も適用可能となる。例えば、金属基板上に、液体に熱熔解したプラスチックを塗布した後、凝固させて成型する加工も可能となる。あるいはシリコンなどの硬い材料も、エッチングを用いて成形する加工することも可能となる。あるいは堆積を用いて成形することも可能となる。
【００４３】
なお、パラメータｋは、任意の係数ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、・・・を用いて、式（６）と表される面形状に関しては、以下の式（７）となる。
【００４４】
【数１】
0004107559.tif 000002
【００４５】
実施例２．
この発明の実施例２に係る結像光学系について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施例２に係る結像光学系の収差補正板の断面を示す図である。また、図４は、この発明の実施例２に係る結像光学系の他の収差補正板の断面を示す図である。
【００４６】
図３に示すように、収差補正板３Ｂの中央部３ａの中心の厚さｄａと周縁部３ｂの厚さｄｂをほぼ等しくすることによって、上記実施の形態１の収差補正板３Ａと同等のものを実現することができる。
【００４７】
また、図４に示すように、収差補正板３Ｃの半径ｈに対して中性帯３ｃを半径ｈ／√２の位置とすることで、上記実施の形態１の収差補正板３Ａと同等のものを実現することができる。なお、この収差補正板３Ｃの半径とは、収差補正板３Ｃの有効な半径のことで、開口絞り２の半径ｈに等しい。
【００４８】
なお、「中性帯」とは、収差補正板３Ｃの非球面上の点で、中心以外の接する平面が光軸と垂直に交わる点のことである。この中性帯３ｃを通る光線は、収差補正板３Ｃに入射する前と射出した後で、その偏角が変化しない。
【００４９】
上記の実施例１の収差補正板３Ａや、この実施例２の収差補正板３Ｂ、３Ｃでは、その面形状を反射鏡１により生じる球面収差を除去する形状とした。しかしながら、球面収差をわずかに残すような形状とすることで、つまり、例えば収差補正板３Ａでは、上記の式（２）中の、例えば定数Ａを小さくして非球面形状の凹凸を小さくし、収差補正板の面形状を球面収差がわずかに残る形状としたときには、焦点深度を長くすることができる。焦点深度を長くすることにより、像面彎曲の影響が小さくなり、平坦な撮像素子に対しても広角な光学系を用いることができる。
【００５０】
実施例３．
この発明の実施例３に係る結像光学系について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施例３に係る結像光学系の収差補正板を示す図である。
【００５１】
図５において、６は収差補正板３Ｄの中央部３ａと周縁部３ｂを固定する、例えば板状の保持部材である。他の構成部品は上記実施例１と同様である。なお、保持部材６の形状は何でもよい。
【００５２】
実施例１における収差補正板３Ａの厚さは、図２に示すように、凹凸部４と基板部５の和として決まるが、透過率の低い材料を収差補正板３Ｄに用いた場合には、当然薄い方が透過率はより高くなり望ましい。凹凸部４の厚さは非球面形状で決まるので、自由に設定することはできない。
【００５３】
一方、基板部５の厚さは強度で決まるため、例えば図５に示すような保持部材６で中央部３ａを支えるようにすれば、基板部５を非常に薄くあるいは全くなくすことができる。
【００５４】
さらに、発生する収差が許容できる範囲内ならば、収差補正板３Ｄの中性帯に孔をあけた構造とすることもできる。
【００５５】
図５に示す例では、保持部材６は１ヶ所としたが、強度が必要な場合には、例えば放射状に、数カ所で固定してもよい。あるいは、メッシュ形状の保持部材を用いてもよい。
【００５６】
また、部品点数や作業工程を減らすため収差補正板３Ｄと保持部材６を一体成型してもよい。
【００５７】
あるいは、保持部材６により発生する回折や、透過率が低くなるのを抑えるために、例えば金属などの強度のある材料を用いることで、保持部材６を細くしてもよい。
【００５８】
実施例４．
この発明の実施例４に係る結像光学系について図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施例４に係る結像光学系の構成を示す図である。
【００５９】
図６において、７は収差補正板３Ｄを張り付けて固定する円形の保持平板であり、カメラが使用する光の波長に対して透過率が高い。他の構成部品は実施例１と同様である。
【００６０】
上記の実施例３では、収差補正板３Ｄに対して十分な強度を得るために保持部材６を用いたが、この実施例４では、使用する光の波長に対して透明な保持平板７に収差補正板３Ｄを張り付けることで強度を得たものである。
【００６１】
実施例５．
この発明の実施例５に係る結像光学系について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施例５に係る結像光学系の収差補正板を示す図である。
【００６２】
以上の各実施例では、収差補正板３Ａ〜３Ｄは片面のみを非球面形状としたが、図７に示すように、両面を非球面形状としても同様の効果が得られる。この場合、収差補正板３Ｅの中性帯とは板厚が最も薄い場所のことを指す。また、パラメータｋは収差補正板の厚さを以下の式（８）で表わす４次関数で近似することで得ることができる。
【００６３】
ｚ＝Ａ（ｙ２−ｋｈ２／２）２                                    式（８）
【００６４】
実施例６．
以上の各実施例では、被写体からの入射光線を結像するのに反射鏡１を用いたが、同様な結像作用（集光作用）を持つ光学素子であればよい。
【００６５】
例えば、屈折光学系や回折レンズ、フレネルレンズを用いることもできる。
【００６６】
また、素子数も１枚である必要はなく、全体として結像作用（集光作用）を持っていれば何枚でもよい。
【００６７】
実施例７．
この発明の実施例７に係る結像光学系について図面を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施例７に係る結像光学系の構成を示す図である。
【００６８】
以上の各実施例では、開口絞り２と収差補正板３Ａ〜３Ｅは別の部品として構成したが、収差補正板３Ａ〜３Ｅの周縁部に遮光部２Ａを設けることにより開口絞り２と収差補正板３Ａ〜３Ｅを一体化してもよい。
【００６９】
このような構造は、例えば収差補正板３Ａ〜３Ｅの周縁部に光線を透過しない黒ペンキを塗布することで実現することができる。
【００７０】
このような構成によれば、別部品としての開口絞り２を省略することができるので、部品点数を削減することができ、部品の製造工程及び組み立て工程を減少することができる。
【００７１】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る結像光学系は、以上説明したとおり、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、光軸方向の座標をｚ、光軸に垂直な方向の座標をｙ、前記開口絞りの半径をｈ、球面収差を除去するための補正量で決まる定数をＡとすると、前記収差補正板の非球面形状を４次関数である、ｚ＝Ａ（ｙ＊ｙ＊ｙ＊ｙ−ｋ＊ｈ＊ｈ＊ｙ＊ｙ）で近似したとき、パラメータｋがほぼ１であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えているので、シュミット型光学系に対し非球面形状の凹凸を小さくすることができ、ひいては透過率を高くできるという効果を奏する。
【００７２】
この発明の請求項２に係る結像光学系は、以上説明したとおり、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板は、中央部と周縁部の厚さがほぼ同じであり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えているので、シュミット型光学系に対し非球面形状の凹凸を小さくすることができ、ひいては透過率を高くできるという効果を奏する。
【００７３】
この発明の請求項３に係る結像光学系は、以上説明したとおり、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板の半径がｈであるとき、前記収差補正板の中性帯の半径がほぼｈ／√２であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、その中央部と周縁部の間の中性帯が非常に薄く、あるいは孔となっており、前記中央部と前記周縁部を結合する保持部材をさらに備えているので、シュミット型光学系に対し非球面形状の凹凸を小さくすることができ、ひいては透過率を高くできるという効果を奏する。
【００７４】
この発明の請求項４に係る結像光学系は、以上説明したとおり、前記収差補正板を、前記保持部材と一体成型したので、像面彎曲の影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【００７５】
この発明の請求項５に係る結像光学系は、以上説明したとおり、前記保持部材を金属としたので、シュミット型光学系に対し非球面形状の凹凸を小さくすることができるという効果を奏する。
【００７６】
この発明の請求項６に係る結像光学系は、以上説明したとおり、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、光軸方向の座標をｚ、光軸に垂直な方向の座標をｙ、前記開口絞りの半径をｈ、球面収差を除去するための補正量で決まる定数をＡとすると、前記収差補正板の非球面形状を４次関数である、ｚ＝Ａ（ｙ＊ｙ＊ｙ＊ｙ−ｋ＊ｈ＊ｈ＊ｙ＊ｙ）で近似したとき、パラメータｋがほぼ１であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられているので、シュミット型光学系に対し非球面形状の凹凸を小さくすることができるという効果を奏する。
【００７７】
この発明の請求項７に係る結像光学系は、以上説明したとおり、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板は、中央部と周縁部の厚さがほぼ同じであり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられているので、シュミット型光学系に対し非球面形状の凹凸を小さくすることができるという効果を奏する。
【００７８】
この発明の請求項８に係る結像光学系は、以上説明したとおり、全体として結像作用を持ち、被写体からの入射光線を結像する光学素子と、前記光学素子の曲率中心に配置された開口絞りと、前記開口絞りの近傍に配置され、少なくとも一面が非球面形状であり、前記光学素子で発生した球面収差を除去する収差補正板とを備えた結像光学系であって、前記収差補正板の半径がｈであるとき、前記収差補正板の中性帯の半径がほぼｈ／√２であり、前記収差補正板は、赤外線に対しゲルマニウムの透過率に比べて、透過率の低い材料からできており、前記収差補正板は、使用する光の波長に対して透過率が高い保持平板に張り付けられているので、部品点数を削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施例１に係る結像光学系の構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施例１に係る結像光学系の収差補正板を示す拡大図である。
【図３】  この発明の実施例２に係る結像光学系の収差補正板を示す図である。
【図４】  この発明の実施例２に係る結像光学系の他の収差補正板を示す図である。
【図５】  この発明の実施例３に係る結像光学系の構成を示す図である。
【図６】  この発明の実施例４に係る結像光学系の構成を示す図である。
【図７】  この発明の実施例５に係る結像光学系の収差補正板を示す図である。
【図８】  この発明の実施例７に係る結像光学系の構成を示す図である。
【図９】  従来の結像光学系の構成を示す図である。
【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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