專利名稱：光學(xué)元件、光學(xué)系統(tǒng)及使用該光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件、具有該光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)、及使用該光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡，尤其涉及具有兩個光路，并將與旋轉(zhuǎn)對稱軸上的影像和旋轉(zhuǎn)對稱軸大致正交的方向的兩個光路合成的光學(xué)元件，以及具有該光學(xué)元件，并具有在一個攝像元件上成像為圓形和圓環(huán)狀的影像的功能的成像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
專利文獻I的攝像光學(xué)系統(tǒng)配置有折射光學(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)和成像光學(xué)系統(tǒng)，并具有兩個光路，能夠拍攝全景(panorama)圖像和軸向圖像。另外，專利文獻2的內(nèi)窺鏡同樣具有兩個光路。此外，專利文獻3的內(nèi)窺鏡能夠?qū)崿F(xiàn)周圍全方位觀察，專利文獻4的膠囊內(nèi)窺鏡能夠?qū)崿F(xiàn)周圍全方位觀察。專利文獻5的攝像裝置能夠同時拍攝周圍全方位及前方。[專利文獻I]日本特表2003-042743號公報[專利文獻2]美國專利公開2004-0254424號公報[專利文獻3]日本特開昭60-42728號公報[專利文獻4]日本特開2001-174713號公報[專利文獻5]日本特開2002-341409號公報但是，上述專利文獻記載的光學(xué)系統(tǒng)都做不到小型化，并且不能獲得析像力良好的影像。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這種狀況而提出的，其目的在于，提供一種小型化且低廉的光學(xué)元件、光學(xué)系統(tǒng)及使用該光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡，能夠利用簡單的結(jié)構(gòu)，在一個攝像元件上同時拍攝中心軸上的物點和與中心軸大致正交的方向的全方位圖像雙方。為了達到上述目的，本發(fā)明的光學(xué)元件的特征在于，所述光學(xué)元件由繞中心軸旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)構(gòu)成，所述透明介質(zhì)具有第I透射面；相比所述第I透射面靠近中心軸側(cè)配置的第I反射面；相比所述第I反射面靠近像面的相反側(cè)配置的第2反射面；相比所述第2反射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面；第3透射面；以及相比所述第3透射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面，入射到所述透明介質(zhì)的光束具有側(cè)視光路和直視光路，按照順光線追跡的順序，所述側(cè)視光路構(gòu)成大致Z字狀的光路，該光路經(jīng)過所述第I透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，在所述第I反射面向像面的相反側(cè)反射，再在所述第2反射面向像面?zhèn)确瓷?，?jīng)過所述第2透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)?，所述直視光路?gòu)成下述光路，即經(jīng)過所述第3透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，經(jīng)過所述第4透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)取２⑶?，本發(fā)明的特征在于，所述側(cè)視光路相對所述中心軸只在一側(cè)構(gòu)成。并且，本發(fā)明的特征在于，在所述中心軸附近配置所述第2透射面，在其周邊部配置所述第I反射面和所述第2反射面，在最外周部配置所述第I透射面。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反 射面是與所述第2透射面相同位置、相同形狀的面。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面是與所述第4透射面相同位置、相同形狀的面。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第2反射面是與所述第3透射面相同位置、相同形狀的面。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面和所述第2反射面具有全反射作用。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I透射面是圓柱或圓錐狀的面。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面和所述第2反射面中的至少I個面由使不具有對稱面的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由面面構(gòu)成。并且，本發(fā)明的特征在于，所述透明介質(zhì)具有的面中的至少I個面由使包括奇數(shù)次項的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由面面構(gòu)成。并且，本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)具有前組、相比所述前組靠近像面?zhèn)扰渲玫暮蠼M、以及配置于所述前組和所述后組之間的開口，所述光學(xué)元件配置在所述前組上，所述直視光路對所述中心軸附近的物點進行攝像或投影，所述側(cè)視光路對所述中心軸周邊的物點進行攝像或投影。并且，本發(fā)明的特征在于，所述側(cè)視光路和所述直視光路共同使用所述光學(xué)元件的一部分，使所述直視光路的圓形狀的影像和其外周的所述側(cè)視光路的圓環(huán)狀的影像形成在同一平面內(nèi)。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第2反射面被配置成為使其凹面朝向所述開口側(cè)。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面被配置成為使其凹面朝向所述開口側(cè)。并且，本發(fā)明的特征在于，所述側(cè)視光路的影像不在光路中形成中間像。并且，本發(fā)明的特征在于，在把所述光學(xué)元件的外形設(shè)為D時，滿足下述條件，D < IOmm…(I)。并且，本發(fā)明的特征在于，在把所述側(cè)視光路的像的外形設(shè)為Dr時，滿足下述條件，D/Dr <2…(2)。另外，為了達到上述目的，本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)由相對中心軸旋轉(zhuǎn)對稱的具有負光焦度的前組、開口以及具有正光焦度的后組構(gòu)成，在形成或投影像時不在光路中形成中間像，其特征在于，所述前組具有將直視光路和側(cè)視光路合成的作用，所述直視光路借助透射作用來對所述中心軸上的影像進行成像或投影，所述側(cè)視光路借助反射作用來對與所述中心軸大致正交的方向的全方位的影像進行成像或投影，所述前組具有透明介質(zhì)，該透明介質(zhì)具有與物體面相對地配置在外側(cè)的第I透射面；相比所述第I透射面靠近中心軸側(cè)配置的第I反射面；相對于所述第I反射面靠近像面的相反側(cè)配置的第2反射面；相比所述第2反射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面；第3透射面；以及相比所述第3透射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面，按照順光線追跡的順序，入射到所述前組的光束在所述側(cè)視光路中具有大致Z字狀的光路，該光路經(jīng)過所述第I透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，在所述第I反射面向像面的相反側(cè)反射，再在所述第2反射面向像面?zhèn)确瓷洌?jīng)過所述第2透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)?，在所述直視光路中具有下述光路，即?jīng)過所述第3透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，經(jīng)過所述第4透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)龋诎淹ㄟ^所述開口中心的光線作為中心主光線時，進入所述第I透射面的所述中心主光線相比與所述中心軸正交的線向像面?zhèn)葍A斜。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面和所述第2反射面構(gòu)成為使其凹面朝向所述開口側(cè)，在把全方位圖像的子午斷面的視場角的中心作為中心視場角、把通過所述開口中心的光線作為中心主光線時，所述中心主光線在所述第I反射面上的位置，相對于所述開口被配置在像面的相反側(cè)。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面具有全反射作用。并且，本發(fā)明的特征在于，相對于所述第I反射面，在像面的相反側(cè)配置透射面?！げ⑶?，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面和所述第2透射面構(gòu)成為相同位置、相同面形狀。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第I反射面和所述第4透射面構(gòu)成為相同位置、相同面形狀。并且，本發(fā)明的特征在于，所述第2反射面和所述第3透射面構(gòu)成為相同位置、相同面形狀。并且，本發(fā)明的特征在于，從所述第I反射面到所述第2反射面的光路包括相對所述中心軸發(fā)散的方向。并且，本發(fā)明的特征在于，所述前組具有的面中的至少I個面由使不具有對稱面的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由面面構(gòu)成。并且，本發(fā)明的特征在于，所述前組具有的面中的至少I個面由使包括奇數(shù)次項的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由面面構(gòu)成。并且，本發(fā)明的特征在于，內(nèi)窺鏡使用所述光學(xué)系統(tǒng)。在以上所述的光學(xué)系統(tǒng)中，能夠獲得像差得到良好校正的、析像力良好的小型光學(xué)系統(tǒng)，其能夠利用簡單的結(jié)構(gòu)觀察不同的方向或者將影像投影到不同的方向。并且，在相比與中心軸正交的方向靠近像面的一側(cè)能夠獲取較大的觀察視場角。另外，能夠減少彗形像差和偏心像差的產(chǎn)生。此外，能夠容易且低成本地實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的加工，能夠有效利用像素。
圖I是用于說明本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的坐標(biāo)系的圖。圖2是表示擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面的原理的圖。圖3是本發(fā)明的實施例I的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖4是表示實施例I的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖5是表示實施例I的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖6是本發(fā)明的實施例2的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。
圖7是表示實施例2的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖8是表示實施例2的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖9是本發(fā)明的實施例3的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖10是表示實施例3的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖11是表示實施例3的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖12是本發(fā)明的實施例4的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖13是表示實施例4的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖14是表示實施例4的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。 圖15是本發(fā)明的實施例5的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖16是表示實施例5的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖17是表示實施例5的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖18是用于說明本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的其他實施方式的坐標(biāo)系的圖。圖19是本發(fā)明的實施例6的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖20是表示實施例6的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖21是表示實施例6的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖22是本發(fā)明的實施例7的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖23是表示實施例7的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖24是表示實施例7的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖25是本發(fā)明的實施例8的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖26是表示實施例8的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖27是表示實施例8的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖28是本發(fā)明的實施例9的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖29是表示實施例9的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖30是表示實施例9的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖31是本發(fā)明的實施例10的沿光學(xué)系統(tǒng)的中心軸獲取的剖面圖。圖32是表示實施例10的側(cè)視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖33是表示實施例10的直視光路中的光學(xué)系統(tǒng)整體的橫像差圖的圖。圖34是表示本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的圖像和攝像元件的配置示例的圖。圖35是表示把本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)用作內(nèi)窺鏡前端的攝影光學(xué)系統(tǒng)的示例的圖。圖36是表示把本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的實施例I用作膠囊內(nèi)窺鏡的攝影光學(xué)系統(tǒng)的示例的圖。圖37是表示把本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的實施例6用作膠囊內(nèi)窺鏡的攝影光學(xué)系統(tǒng)的示例的圖。圖38是表示把本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)用作汽車的攝影光學(xué)系統(tǒng)的示例的圖。圖39是表示把本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)用作投影裝置的投影光學(xué)系統(tǒng)的示例的圖。圖40是表示把本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)用作拍攝戶外的被攝體的攝影光學(xué)系統(tǒng)的示例的圖。
具體實施方式
以下，根據(jù)實施例說明本發(fā)明的光學(xué)元件及具有該光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)。圖3是后面敘述的實施例I的沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸(旋轉(zhuǎn)對稱軸)2獲取的剖面圖。另外，以下的說明是對作為成像光學(xué)系統(tǒng)時進行的說明，但也能夠用作構(gòu)成逆向光路時的投影光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)I由相對中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的具有負光焦度的前組Gf、開口 S以及具有正光焦度的后組Gb構(gòu)成，是在形成或投影像時不在光路中形成中間像的光學(xué)系統(tǒng)I。實施例I的光學(xué)系統(tǒng)I由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的前組Gf和繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的后組Gb構(gòu)成，前組Gf由具有負光焦度的第I組Gl和作為光路合成光學(xué)系統(tǒng)的第2組G2構(gòu)成，光學(xué)系統(tǒng)I在開口 S的后側(cè)包括作為后組Gb的具有正光焦度的第3組G3、和接合透鏡即具有正光焦度的第4組G4、第5組G5。在該實施例中，前組的第2組G2具有側(cè)視光路A和直視光路B，后組Gb的第3組 G3和第4組G4和第5組G5具有將在第2組G2中被合成的空中像成像的作用，并具有以下作用，即在一個攝像面5上通過直視光路B使中心軸2上的影像形成于像中心并且是圓形，在其外側(cè)使不同的側(cè)視光路A的影像形成為圓環(huán)狀。實施例6以后的配置在開口 S附近的并行平面板作為濾波器F等發(fā)揮作用。像面5附近的平行平面板是攝像元件的玻璃罩C等。并且，通過把前組Gf設(shè)為負、把后組Gb設(shè)為正，形成所謂的反遠距(retiO-focus)類型，尤其在想要在相對中心軸2上的物點的直視光路B上獲取較大的觀察視場角時有效。本發(fā)明的光學(xué)元件由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)L2構(gòu)成，透明介質(zhì)L2具有第I透射面21 ;相比第I透射面21靠近中心軸2側(cè)配置的第I反射面22 ；相比第I反射面22靠近像面5的相反側(cè)配置的第2反射面23 ;相比第2反射面23靠近像面5側(cè)配置的第2透射面24 ;第3透射面25 ；以及相比第3透射面25靠近像面5側(cè)配置的第4透射面26，入射到透明介質(zhì)L2上的光束具有側(cè)視光路A和直視光路B，按照順光線追跡的順序，側(cè)視光路A構(gòu)成大致Z字狀的光路，該光路經(jīng)過第I透射面21進入透明介質(zhì)L2內(nèi)，在第I反射面22向像面5的相反側(cè)反射，再在第2反射面23向像面5側(cè)反射，經(jīng)過第2透射面24從透明介質(zhì)L2射向外部到達像面5側(cè)，直視光路B構(gòu)成下述光路，即經(jīng)過第3透射面25進入透明介質(zhì)L2內(nèi)，經(jīng)過第4透射面26從透明介質(zhì)L2射向外部到達像面5側(cè)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠使向側(cè)視光路A的第I反射面22和第2反射面23的入射角度比較小，能夠減少在反射面產(chǎn)生的偏心像差的產(chǎn)生。并且，能夠確保拍攝中心軸2附近的直視光路B的中心軸2附近的像的連續(xù)性，并形成平滑的中心影像。并且，通過只在中心軸的一側(cè)構(gòu)成側(cè)視光路A，能夠使光學(xué)元件內(nèi)的光路不跨越中心軸2，并使光學(xué)元件變薄。并且，由于在中心軸2附近配置第2透射面24，在其周邊部配置第I反射面22和第2反射面23，在最周邊部配置第I透射面21，因此，側(cè)視光路A能夠構(gòu)成為從與中心軸2大致正交的方向入射，并在第I反射面22和第2反射面23反射后通過第2透射面24，能夠把第I反射面22和第2反射面23構(gòu)成為內(nèi)面反射面。并且，通過構(gòu)成為內(nèi)面反射面，能夠減少偏心像差的產(chǎn)生。并且，通過使第I反射面22和第2透射面24、第I反射面22和第4透射面26、第2反射面23和第3透射面25分別構(gòu)成為相同位置相同形狀，能夠提高加工性，使得容易制作。由于直視光路B和側(cè)視光路A的光束在開口側(cè)的面上不容易分離，尤其通過使第I反射面22和第2透射面24形成為相同位置相同形狀，能夠減小兩個影像之間沒有攝入任何內(nèi)容的區(qū)域。并且，通過使第I反射面22和第2反射面23具有全反射作用，不再需要設(shè)置反射膜，使得容易進行試制，同時反射率也達到100%，能夠拍攝明亮的影像。并且，通過使第I透射面21形成為圓柱或圓錐狀的面，能夠構(gòu)成光學(xué)元件單體，從制作方面講是優(yōu)選方式。并且，使第I反射面22和第2反射面23中至少I面，構(gòu)成為使不具有對稱面的任意形狀的線段繞中心軸2旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面，由此能夠校正視場角周邊部分的 畸變。并且，通過使透明介質(zhì)L2具有的面中至少I面，構(gòu)成為使包括奇數(shù)次項的任意形狀的線段繞中心軸2旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面，由此能夠形成相對視場角中心上下不對稱的形狀，從校正像差方面講是優(yōu)選方式。另外，由于具有前組Gf、相比前組Gf靠近像面5側(cè)配置的后組Gb、以及配置在前組Gf和后組Gb之間的開口 S，光學(xué)元件被配置在前組Gf上，直視光路B拍攝或投影中心軸2附近的物點，側(cè)視光路A拍攝或投影中心軸2周邊的物點，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)中心軸2附近的視場角中的像的連續(xù)性，獲得鮮明的影像，能夠形成直視光路B和側(cè)視光路A不交叉的結(jié)構(gòu)，能夠減小向反射面的入射角度。另外，如果將光學(xué)元件配置在開口 S周邊，則導(dǎo)致直視光路B和側(cè)視光路A的影像重合。另外，如果相比開口 S靠近像面5側(cè)配置，則導(dǎo)致用于成像的光學(xué)元件減少，不能成像鮮明的像。通過相比開口 S靠近物體側(cè)配置，能夠?qū)⒅币暪饴稡和側(cè)視光路A形成的像的區(qū)域分離，同時能夠在兩個光路中共用的光學(xué)元件增加，能夠形成清楚的影像。并且，使側(cè)視光路A和直視光路B共同使用光學(xué)元件的一部分，使直視光路B的圓形狀的影像和其外周的側(cè)視光路A的圓環(huán)狀的影像形成在同一平面內(nèi)，由此能夠構(gòu)成小型的光學(xué)系統(tǒng)，同時能夠利用一個攝像元件將兩個影像同時對焦，從而進行鮮明的攝像。并且，由于第I反射面22或第2反射面23被配置成為使其凹面朝向開口 S側(cè)，因此，優(yōu)選使來自與中心軸2大致正交的方向的光束沿中心軸2方向反射，由此將側(cè)視光路A和直視光路B合成。并且，能夠?qū)⑤^強的負光焦度配置在物體側(cè)，形成所謂的遠距(telephoto)的光焦度配置,能夠獲取較大的視場角。另外，由于第I反射面22和第2反射面23被配置成為使其凹面朝向開口 S側(cè)，因此，反射面的光焦度配置為負正，形成遠距類型的光焦度配置，能夠獲取較大的視場角。并且，側(cè)視光路A的彗形像差的產(chǎn)生減少，因此是優(yōu)選方式。并且，由于側(cè)視光路A的影像不在光路中形成中間像，因此，能夠縮短光學(xué)系統(tǒng)的總長度，大大有助于光學(xué)系統(tǒng)的小型化。另外，優(yōu)選在把光學(xué)元件的外形設(shè)為D時滿足下述條件D < IOmm…(I)。尤其在被用作內(nèi)窺鏡的攝像系統(tǒng)時，滿足上述條件式將減小對被檢者的負擔(dān)，從這個意義上講是優(yōu)選方式。
另外，優(yōu)選在把反射光路的像的外形設(shè)為Dr時滿足下述條件D/Dr < 2…(2)。如果超過上限，則攝像區(qū)域相對于光學(xué)系統(tǒng)I的整體外形過小，由于攝像元件的噪聲等導(dǎo)致不能拍攝良好的影像。下面，說明本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的實施例I 5，關(guān)于這些光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)將在后面敘述。關(guān)于坐標(biāo)系，在順光線追跡中，例如圖I所示，把從側(cè)視物體面3朝向第I面的中心主光線的延長線與中心軸2交叉的點作為偏心光學(xué)面的原點0，把側(cè)視物體面3相對于中心軸2的相反側(cè)與中心軸2正交的方向作為Y軸正方向，把圖I的紙面內(nèi)作為Y-Z平面。并且，把圖I的像面5側(cè)的方向作為Z軸正方向，把與Y軸、Z軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系的軸作為X軸正方向。另外，4表示直視物體面。
關(guān)于偏心面，給出用于定義該面的坐標(biāo)系中距上述光學(xué)系統(tǒng)I的原點O的偏心量(分別把X軸方向、Y軸方向、Z軸方向設(shè)為X、Y、Z),以及用于定義把對光學(xué)系統(tǒng)I的原點O定義的坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸分別作為中心的各個面的坐標(biāo)系的傾斜角(分別設(shè)為α、
Y(° ))。該情況時，α和β的正表示相對各個軸的正方向為逆時針，Y的正表示相對Z軸的正方向為順時針。另外，面的中心軸的α、β、Υ的旋轉(zhuǎn)方式為，使定義各個面的坐標(biāo)系首先繞對光學(xué)系統(tǒng)的原點定義的坐標(biāo)系的X軸逆時針地旋轉(zhuǎn)α，然后繞該旋轉(zhuǎn)后的新的坐標(biāo)系的Y軸逆時針地旋轉(zhuǎn)β，然后繞該旋轉(zhuǎn)后的另外新的坐標(biāo)系的Z軸順時針地旋轉(zhuǎn)Y O并且，在構(gòu)成各個實施例的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)作用面中，在特定的面與其后續(xù)的面構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)的情況下，將被賦予面間隔，其他關(guān)于面的曲率半徑、介質(zhì)的折射率、阿貝數(shù)，將按照慣用方法賦予。并且，在后面敘述的結(jié)構(gòu)參數(shù)中，沒有記述數(shù)據(jù)的非球面的項為O。關(guān)于折射率、阿貝數(shù)，記述了相對于d線(波長587. 56nm)的折射率、阿貝數(shù)。長度的單位是mm。各個面的偏心如上所述利用距基準(zhǔn)面的偏心量表示。另外，非球面指按照以下定義式給出的旋轉(zhuǎn)對稱非球面。Z= (Y2/R) / [ I + {I - (I +k) Y2/R211/2]+aY4+bY6+cY8+dY10+ · · ·· · · (a)其中，把Z設(shè)為軸，把Y設(shè)為與軸垂直的方向。其中，R表示近軸曲率半徑，k表示圓錐常數(shù)，a、b、c、d...分別表示4次、6次、8次、10次的非球面系數(shù)。該定義式的Z軸是旋轉(zhuǎn)對稱非球面的軸。并且，擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面指按照以下定義給出的旋轉(zhuǎn)對稱面。首先，如圖2所示，定義在Y-Z坐標(biāo)面上通過原點的下述曲線(b)。Z= (Y2/RY) / [1+ {I - (C1+!) Y2/RY2}1/2]+C2Y+C3Y2+C4Y3+C5Y4+C6Y5+C7Y6+· · · . +C21Y20+ · · · ·+Cn+1Yn+·· · ·
· · ·(b)然后，定義在把左旋設(shè)為正時使該曲線(b)朝向X軸正方向旋轉(zhuǎn)角度Θ (° )后的曲線F(Y)。該曲線F(Y)在Y-Z坐標(biāo)面上也通過原點。使該曲線F(Y)沿Y正方向平行移動距離R(負時為Y負方向)，然后使該平行移動后的曲線繞Z軸旋轉(zhuǎn)，把由此得到的旋轉(zhuǎn)對稱面作為擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面。結(jié)果，擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面在Y-Z面內(nèi)成為自由曲面(自由曲線)，在X-Y面內(nèi)成為半徑Rl的圓。根據(jù)該定義，Z軸成為擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面的軸(旋轉(zhuǎn)對稱軸)。其中，RY表示Y-Z斷面的球面項的曲率半徑，(^表示圓錐常數(shù)，C2、C3、C4、C5...分 別表示I次、2次、3次、4次...的非球面系數(shù)。另外，中心軸具有與Y軸平行的軸的圓錐面被設(shè)為擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面之一，并設(shè)為RY =OcsCpCyCpCpC^... =0，Θ =(圓錐面的傾斜角)，R= (X-Z面內(nèi)的底面的半徑)。并且，在后面敘述的結(jié)構(gòu)參數(shù)中，沒有記述數(shù)據(jù)的非球面的項為O。關(guān)于折射率、阿貝數(shù)，記述了相對于d線(波長587. 56nm)的折射率、阿貝數(shù)。長度的單位是mm。各個面的偏心如上所述利用距基準(zhǔn)面的偏心量表示。圖3表示實施例I的沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2獲取的剖面圖。并且，圖4表示該實施例的光學(xué)系統(tǒng)整體的側(cè)視光路的橫像差圖，圖5表示直視光路的橫像差圖。在該橫像差圖中，在中央部位示出的角度表示(水平方向視場角、垂直方向視場角)，表示該視場角中的Y方向(原始方向)與X方向(弧矢方向)的橫像差。另外，負的視場角對于水平方向視場角表不朝向Y軸正方向右旋的角度，對于垂直方向視場角表不朝向X軸正方向右旋的角度。以后也相同。本實施例是下述示例，使沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2同心地旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)的透射面和反射面，全部構(gòu)成為不同的面，并且不在側(cè)視光路內(nèi)共同使用。光學(xué)系統(tǒng)I由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的前組Gf、繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的后組Gb、以及配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸的開口 S構(gòu)成，前組Gf由第I組Gl和第2組G2構(gòu)成，后組Gb由第3組G3和第4組G4和第5組G5構(gòu)成。第I組Gl由凹面朝向像面5側(cè)的平凹負透鏡LI構(gòu)成。平凹負透鏡LI具有曲率半徑無限大的直視第I透射面11、和相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12。第2組G2由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)L2構(gòu)成，是將側(cè)視光路A和直視光路B合成的光路合成光學(xué)系統(tǒng)。透明介質(zhì)L2具有圓柱狀的側(cè)視第I透射面21，其與側(cè)視物體面相對地配置在外側(cè)，并與中心軸2平行；側(cè)視第I反射面22，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I透射面21靠近中心軸2側(cè)形成，由復(fù)曲面構(gòu)成并具有負光焦度；側(cè)視第2反射面23，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I反射面22靠近像面5的相反側(cè)配置，由復(fù)曲面構(gòu)成并具有正光焦度；以及側(cè)視第2透射面24，其相比側(cè)視第2反射面23靠近像面5側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有負光焦度。并且，透明介質(zhì)L2具有直視第3透射面25，其由球面構(gòu)成并具有正光焦度；以及直視第4透射面26，其相比直視第3透射面25靠近像面5側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有負光焦度。另外，側(cè)視第2透射面24和直視第4透射面26是同一面。第3組G3由凸面朝向像面5側(cè)的正彎月透鏡L3構(gòu)成，并具有共用第I透射面31、以及相比共用第I透射面31靠近像面5側(cè)配置的共用第2透射面32。第4組G4由凹面朝向像面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RL4與雙凸正透鏡L5的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第3透射面41、相比共用第3透射面41靠近像面5側(cè)配置的接合面45、以及相比接合面45靠近像面5側(cè)配置的共用第4透射面51。第5組G5由雙凸正透鏡L6與雙凹負透鏡L7的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第5透射面61、相比共用第5透射面61靠近像面5側(cè)配置的接合面67、以及相比接合面67靠近像面5側(cè)配置的共用第6透射面71。光學(xué)系統(tǒng)I形成側(cè)視光路A和直視光路B。在側(cè)視光路A中，從光學(xué)系統(tǒng)I側(cè)方的側(cè)視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf中的第2組G2和后組Gb，在與中心軸2垂直的像 面5上偏離中心軸2的外側(cè)形成圓環(huán)狀的影像。并且，在直視光路B中，從光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2附近的直視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上的中心軸2附近形成圓形的影像。側(cè)視光路A具有大致Z字狀的光路，該光路用于使從光學(xué)系統(tǒng)I的側(cè)方入射的光束經(jīng)過側(cè)視第I透射面21進入前組Gf的第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，在中心軸2側(cè)的側(cè)視第I反射面22向像面5的相反側(cè)反射，再在側(cè)視第2反射面23向像面5側(cè)反射，經(jīng)過側(cè)視第2透射面24從透明介質(zhì)L2射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再隔著中心軸2在相反側(cè)經(jīng)過共用第I透射面31進入后組Gb的第3組G3的正彎月透鏡L3內(nèi)，從共用第2透射面32射向外部，經(jīng)過共用第3透射面41進入第4組G4的負彎月透鏡L4與雙凸正透鏡L5的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面45從共用第4透射面51射向外部，經(jīng)過共用第5透射面61進入第5組G5的雙凸正透鏡L6與雙凹負透鏡L7的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面67從共用第6透射面71射向外部，并在像面5上偏離中心軸2的半徑方向的預(yù)定位置成像。另外，直視光路B用于使入射到光學(xué)系統(tǒng)I的光束經(jīng)過直視第I透射面11進入前組Gf的第I組Gl的透明介質(zhì)LI內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12，從透明介質(zhì)LI射向外部，經(jīng)過直視第3透射面25進入第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第4透射面26，從透明介質(zhì)L2射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再經(jīng)過共用第I透射面31進入后組Gb的第3組G3的正彎月透鏡L3內(nèi)，從共用第2透射面32射向外部，經(jīng)過共用第3透射面41進入第4組G4的負彎月透鏡L4與雙凸正透鏡L5的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面45從共用第4透射面51射向外部，經(jīng)過共用第5透射面61進入第5組G5的雙凸正透鏡L6與雙凹負透鏡L7的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面67從共用第6透射面71射向外部，并在像面5的中心軸2上成像。該實施例I的規(guī)格如下所述視場角(側(cè)視)60° 120°
視場角(直視)0° 60°
入射瞳徑(側(cè)視) φθ.1 Omm (直視) φ0.42ι·ηηι 像的大小(側(cè)視) φ3.80 φ4.96 (直視) φ2.88
圖6表示實施例2的沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2獲取的剖面圖。并且，圖7表示該實施例的光學(xué)系統(tǒng)整體的側(cè)視光路的橫像差圖，圖8表示直視光路的橫像差圖。在該橫像差圖中，在中央部位示出的角度表示(水平方向視場角、垂直方向視場角)，表示該視場角中的Y方向(原始方向)與X方向(弧矢方向)的橫像差。另外，負的視場角對于水平方向視場角表不朝向Y軸正方向右旋的角度，對于垂直方向視場角表不朝向X軸正方向右旋的角度。以后也相同。本實施例是下述示例，使沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2同心地旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)的透射面和反射面中的側(cè)視光路A的側(cè)視第I反射面22和側(cè)視第2透射面24、以及側(cè)視光路A的側(cè)視第2反射面23和直視光路B的直視第3透射面25構(gòu)成為相同位置相同形狀。光學(xué)系統(tǒng)I由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的前組Gf、繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的后組Gb、以及配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸的開口 S構(gòu)成，前組Gf由第I組Gl和第2組G2構(gòu)成，后組Gb由第3組G3和第4組G4構(gòu)成。第I組Gl由凹面朝向像面5側(cè)的平凹負透鏡LI構(gòu)成。平凹負透鏡LI具有曲率半徑無限大的直視第I透射面11、以及相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12。第2組G2由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)L2構(gòu)成，是將側(cè)視光路A和直視光路B合成的光路合成光學(xué)系統(tǒng)。透明介質(zhì)L2具有圓柱狀的側(cè)視第I透射面21，其與側(cè)視物體面相對地配置在外側(cè)，并與中心軸2平行；側(cè)視第I反射面22，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I透射面21靠近中心軸2側(cè)形成，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度；側(cè)視第2反射面23，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I反射面22靠近像面5的相反側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有正光焦度；以及側(cè)視第2透射面24，其相比側(cè)視第2反射面23靠近像面5側(cè)配置，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度。并且，透明介質(zhì)L2具有直視第3透射面25，其由球面構(gòu)成并具有負光焦度；以及直視第4透射面26，其相比直視第3透射面25靠近像面5側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有負光焦度。另外，側(cè)視第I反射面22和側(cè)視第2透射面24是同一面，側(cè)視第2反射面23和直視第3透射面25是同一面。第3組G3由凸面朝向像面5側(cè)的正彎月透鏡L3構(gòu)成，并具有共用第I透射面31、以及相比共用第I透射面31靠近像面5側(cè)配置的共用第2透射面32。第4組G4由凹面朝向像面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RL4與雙凸正透鏡L5的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第3透射面41、相比共用第3透射面41靠近像面5側(cè)配置的接合面45、以及相比接合面45靠近像面5側(cè)配置的共用第4透射面51。光學(xué)系統(tǒng)I形成側(cè)視光路A和直視光路B。在側(cè)視光路A中，從光學(xué)系統(tǒng)I側(cè)方的側(cè)視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf中的第2組G2和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上偏離中心軸2的外側(cè)形成圓環(huán)狀的影像。并且，在直視光路B中，從光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2附近的直視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上的中心軸2附近形成圓形的影像。側(cè)視光路A具有大致Z字狀的光路，該光路用于使從光學(xué)系統(tǒng)I的側(cè)方入射的光束經(jīng)過側(cè)視第I透射面21進入前組Gf的第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，在中心軸2側(cè)的側(cè)視第I反射面22向像面5的相反側(cè)反射，再在側(cè)視第2反射面23向像面5側(cè)反射，經(jīng)過側(cè)視第2透射面24從透明介質(zhì)L2射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再隔著中心軸2在相反側(cè)經(jīng)過共用第I透射面31進入后組Gb的第3組G3的正彎月透鏡L3內(nèi)，從共用第2透射面32射向外部，經(jīng)過共用第3透射面41進入第4組G4的負彎月透鏡L4內(nèi)，經(jīng)過接合面45從雙凸正透鏡L5的共用第4透射面51射向外部，并在像面5上偏離中心軸2的半徑方向的預(yù)定位置成像。
另外，直視光路B用于使入射到光學(xué)系統(tǒng)I的光束經(jīng)過直視第I透射面11進入前組Gf的第I組Gl的透明介質(zhì)LI內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12，從透明介質(zhì)LI射向外部，經(jīng)過直視第3透射面25進入第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第4透射面26，從透明介質(zhì)L2射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再經(jīng)過共用第I透射面31進入后組Gb的第3組G3的正彎月透鏡L3內(nèi)，從共用第2透射面32射向外部，經(jīng)過共用第3透射面41進入第4組G4的負彎月透鏡L4內(nèi)，經(jīng)過接合面45從雙凸正透鏡L5的共用第4透射面51射向外部，并在像面5的中心軸2上成像。該實施例2的規(guī)格如下所述
視場角(側(cè)視)60。 120。
視場角(直視)O。 60。
入射瞳徑(側(cè)視) φ0.13mm(直視) φ0.68ιηηι
像的大小(側(cè)視) φ3.87 φ4.90(直視) Φ2.83圖9表不實施例3的沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2獲取的剖面圖。并且，圖10表不該實施例的光學(xué)系統(tǒng)整體的側(cè)視光路的橫像差圖，圖11表示直視光路的橫像差圖。在該橫像差圖中，在中央部位示出的角度表示(水平方向視場角、垂直方向視場角)，表示該視場角中的Y方向(原始方向)與X方向(弧矢方向)的橫像差。另外，負的視場角對于水平方向視場角表不朝向Y軸正方向右旋的角度，對于垂直方向視場角表不朝向X軸正方向右旋的角度。以后也相同。本實施例是下述示例，使沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2同心地旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)的透射面和反射面中的側(cè)視光路A的側(cè)視第I反射面22和側(cè)視第2透射面24和直視光路B的直視第4透射面26、以及側(cè)視光路A的側(cè)視第2反射面23和直視光路B的直視第3透射面25構(gòu)成為相同位置相同形狀。光學(xué)系統(tǒng)I由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的前組Gf、繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的后組Gb、以及配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸的開口 S構(gòu)成，前組Gf由第I組Gl和第2組G2構(gòu)成，后組Gb由第3組G3和第4組G4構(gòu)成。第I組Gl由凹面朝向像面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RLI構(gòu)成。負彎月透鏡LI具有直視第I透射面11、以及相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12。第2組G2由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)L2、和雙凹負透鏡L3構(gòu)成,是將側(cè)視光路A和直視光路B合成的光路合成光學(xué)系統(tǒng)。
透明介質(zhì)L2具有圓柱狀的側(cè)視第I透射面21，其與側(cè)視物體面相對地配置在外偵牝并與中心軸2平行；側(cè)視第I反射面22，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I透射面21靠近中心軸2側(cè)形成，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度；側(cè)視第2反射面23，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I反射面22靠近像面5的相反側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有正光焦度；以及側(cè)視第2透射面24，其相比側(cè)視第2反射面23靠近像面5側(cè)配置，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度。并且，透明介質(zhì)L2具有直視第3透射面25，其由球面構(gòu)成并具有負光焦度；以及直視第4透射面26，其相比直視第3透射面25靠近像面5側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有負光焦度。另外，側(cè)視第I反射面22和側(cè)視第2透射面24是同一面。雙凹負透鏡L3包括由球面構(gòu)成的具有負光焦度的側(cè)視第3透射面31和具有負光焦度的側(cè)視第4透射面32和具有負光焦度的直視第5透射面33和具有負光焦度的直視第6透射面34另外，側(cè)視第3透射面31和直視第5透射面33是同一面，側(cè)視第4透射面32和直視第6透射面34是同一面。第3組G3由凸面朝向像面5側(cè)的負彎月透鏡L4與凸面朝向像面5側(cè)的正彎月透鏡L5的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第I透射面41、相比共用第I透射面41靠近像面5側(cè)配置的接合面45、以及相比接合面45靠近像面5側(cè)配置的共用第2透射面51。第4組G4由凹面朝向像面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RL6與雙凸正透鏡L7的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第3透射面61、相比共用第3透射面61靠近像面5側(cè)配置的接合面67、以及相比接合面67靠近像面5側(cè)配置的共用第4透射面71。光學(xué)系統(tǒng)I形成側(cè)視光路A和直視光路B。在側(cè)視光路A中，從光學(xué)系統(tǒng)I側(cè)方的側(cè)視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf中的第2組G2和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上偏離中心軸2的外側(cè)形成圓環(huán)狀的影像。并且，在直視光路B中，從光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2附近的直視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上的中心軸2附近形成圓形的影像。側(cè)視光路A具有大致Z字狀的光路，該光路用于使從光學(xué)系統(tǒng)I的側(cè)方入射的光束經(jīng)過側(cè)視第I透射面21進入前組Gf的第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，在中心軸2側(cè)的側(cè)視第I反射面22向像面5的相反側(cè)反射，再在側(cè)視第2反射面23向像面5側(cè)反射，經(jīng)過側(cè)視第2透射面24從透明介質(zhì)L2射向外部。并且，上述光束從側(cè)視第3透射面31進入透明介質(zhì)L3內(nèi)，經(jīng)過側(cè)視第4透射面32從透明介質(zhì)L3射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和組Gb之間并與中心軸2同軸，再隔著中心軸2在相反側(cè)經(jīng)過共用第I透射面41進入后組Gb的第3組G3的負彎月透鏡L4與正彎月透鏡L5的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面45從共用第2透射面51射向外部，經(jīng)過共用第3透射面61進入第4組G4的負彎月透鏡L6與雙凸正透鏡L7的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面67從共用第4透射面71射向外部，并在像面5上偏離中心軸2的半徑方向的預(yù)定位置成像。另外，直視光路B用于使入射到光學(xué)系統(tǒng)I的光束經(jīng)過直視第I透射面11進入前組Gf的第I組Gl的透明介質(zhì)LI內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12，從透明介質(zhì)LI射向外部，經(jīng)過直視第3透射面25進入第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，經(jīng)過相比直視第3透射面25靠近像面5側(cè)配置的直視第4透射面26，從透明介質(zhì)L2射向外部，經(jīng)過直視第5透射面33進入透明介質(zhì)L3內(nèi)，經(jīng)過相比直視第5透射面33靠近像面5側(cè)配置的直視第6透射面34，從透明介質(zhì)L3射向外部。
然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再經(jīng)過共用第I透射面41進入后組Gb的第3組G3的負彎月透鏡L4與正彎月透鏡L5的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面45從共用第2透射面51射向外部，經(jīng)過共用第3透射面61進入第4組G4的負彎月透鏡L6與雙凸正透鏡L7的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面67從共用第4透射面71射向外部，并在像面5的中心軸2上成像。該實施例3的規(guī)格如下所述
視場角(側(cè)視)60° 120°
視場角(直視)0° 60°
入射_徑(側(cè)視) (|)0.09mm (直視) (|)0.49mm 像的大小(側(cè)視) φ3.78 φ4.94 (直視) Φ2.96圖12表不實施例4的沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2獲取的剖面圖。并且，圖13表不該實施例的光學(xué)系統(tǒng)整體的側(cè)視光路的橫像差圖，圖14表示直視光路的橫像差圖。在該橫像差圖中，在中央部位示出的角度表示(水平方向視場角、垂直方向視場角)，表示該視場角中的Y方向(原始方向)與X方向(弧矢方向)的橫像差。另外，負的視場角對于水平方向視場角表不朝向Y軸正方向右旋的角度，對于垂直方向視場角表不朝向X軸正方向右旋的角度。以后也相同。本實施例是下述示例，使沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2同心地旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)的透射面和反射面中的側(cè)視光路A的側(cè)視第I反射面32和側(cè)視第2透射面34和直視光路B的直視第4透射面36、以及側(cè)視光路A的側(cè)視第2反射面33和直視光路B的直視第3透射面35構(gòu)成為相同位置相同形狀。光學(xué)系統(tǒng)I由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的前組Gf、繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的后組Gb、以及配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸的開口 S構(gòu)成，前組Gf由第I組Gl和第2組G2構(gòu)成，后組Gb由第3組G3和第4組G4構(gòu)成。第I組Gl由凹面朝向像面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RLI和凸面朝向像面5側(cè)的負彎月透鏡L2構(gòu)成。負彎月透鏡LI具有直視第I透射面11、和相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12。負彎月透鏡L2具有直視第3透射面21、和相比直視第3透射面21靠近像面5側(cè)配置的直視第4透射面22。第2組G2由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)L3、和雙凹負透鏡L4構(gòu)成,是將側(cè)視光路A和直視光路B合成的光路合成光學(xué)系統(tǒng)。透明介質(zhì)L3具有圓柱狀的側(cè)視第I透射面31，其與側(cè)視物體面相對地配置在外偵牝并與中心軸2平行；側(cè)視第I反射面32，其形成于透明介質(zhì)L3的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I透射面31靠近中心軸2側(cè)形成，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度；側(cè)視第2反射面33，其形成于透明介質(zhì)L3的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I反射面32靠近像面5的相反側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有正光焦度；以及側(cè)視第2透射面34，其相比側(cè)視第2反射面33靠近像面5側(cè)配置，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度。并且，透明介質(zhì)L3具有直視第5透射面35，其由球面構(gòu)成并具有正光焦度；以及直視第6透射面36，其相比直視第5透射面35靠近像面5側(cè)配置，由球面構(gòu)成并具有負光焦度。另外，側(cè)視第I反射面32和側(cè)視第2透射面34和直視第 6透射面36是同一面，側(cè)視第2反射面33和直視第5透射面35是同一面。雙凹負透鏡L4包括由球面構(gòu)成的具有負光焦度的側(cè)視第3透射面41和具有負光焦度的側(cè)視第4透射面42和具有負光焦度的直視第5透射面43和具有負光焦度的直視第6透射面44。另外,側(cè)視第3透射面41和直視第5透射面43是同一面,側(cè)視第4透射面42和直視第6透射面44是同一面。第3組G3由雙凹負透鏡L5與雙凸正透鏡L6的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第I透射面51、相比共用第I透射面51靠近像面5側(cè)配置的接合面56、以及相比接合面56靠近像面5側(cè)配置的共用第2透射面61。第4組G4由凹面朝向像面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RL7與雙凸正透鏡L8的接合透鏡構(gòu)成，并具有共用第3透射面71、相比共用第3透射面71靠近像面5側(cè)配置的接合面78、以及相比接合面78靠近像面5側(cè)配置的共用第4透射面81。光學(xué)系統(tǒng)I形成側(cè)視光路A和直視光路B。在側(cè)視光路A中，從光學(xué)系統(tǒng)I側(cè)方的側(cè)視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf中的第2組G2和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上偏離中心軸2的外側(cè)形成圓環(huán)狀的影像。并且，在直視光路B中，從光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2附近的直視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上的中心軸2附近形成圓形的影像。側(cè)視光路A具有大致Z字狀的光路，該光路用于使從光學(xué)系統(tǒng)I的側(cè)方入射的光束經(jīng)過側(cè)視第I透射面31進入前組Gf的第2組G2的透明介質(zhì)L3內(nèi)，在中心軸2側(cè)的側(cè)視第I反射面32向像面5的相反側(cè)反射，再在側(cè)視第2反射面33向像面5側(cè)反射，經(jīng)過側(cè)視第2透射面34從透明介質(zhì)L3射向外部。并且，上述光束從側(cè)視第3透射面41進入透明介質(zhì)L4內(nèi)，經(jīng)過側(cè)視第4透射面42從透明介質(zhì)L4射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和和組Gb之間并與中心軸2同軸，再隔著中心軸2在相反側(cè)經(jīng)過共用第I透射面51進入后組Gb的第3組G3的雙凹負透鏡L5與雙凸正透鏡L6的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面56從共用第2透射面61射向外部，經(jīng)過共用第3透射面71進入第4組G4的負彎月透鏡L7與雙凸正透鏡L8的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面78從共用第4透射面81射向外部，并在像面5上偏離中心軸2的半徑方向的預(yù)定位置成像。另外，直視光路B用于使入射到光學(xué)系統(tǒng)I的光束經(jīng)過直視第I透射面11進入前組Gf的第I組Gl的透明介質(zhì)LI內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12，從透明介質(zhì)LI射向外部，經(jīng)過直視第3透射面21進入第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第4透射面22，從透明介質(zhì)L2射向外部，經(jīng)過直視第5透射面35進入透明介質(zhì)L3內(nèi)，經(jīng)過相比直視第5透射面35靠近像面5側(cè)配置的直視第6透射面36，從透明介質(zhì)L3射向外部，經(jīng)過直視第7透射面43進入透明介質(zhì)L4內(nèi)，經(jīng)過相比直視第7透射面43靠近像面5側(cè)配置的直視第8透射面44，從透明介質(zhì)L4射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再經(jīng)過共用第I透射面51進入后組Gb的第3組G3的雙凹負透鏡L5與雙凸正透鏡L6的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面56從共用第2透射面61射向外部，經(jīng)過共用第3透射面71進入第4組G4的負彎月透鏡L7與雙凸正透鏡L8的接合透鏡內(nèi)，經(jīng)過接合面78從共用第4透射面81射向外部，并在像面5的中心軸2上成像。 該實施例4的規(guī)格如下所述
視場角(側(cè)視)60° 120°
視場角(肓視)O。 60。
入射目童徑(側(cè)視) φ0.1 Imm (直視) φ0.46ηιιη 像的大小(側(cè)視) φ3.77 φ4.94 (直視) Φ2.97
圖15表不實施例5的沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2獲取的剖面圖。并且，圖16表不該實施例的光學(xué)系統(tǒng)整體的側(cè)視光路的橫像差圖，圖17表示直視光路的橫像差圖。在該橫像差圖中，在中央部位示出的角度表示(水平方向視場角、垂直方向視場角)，表示該視場角中的Y方向(原始方向)與X方向(弧矢方向)的橫像差。另外，負的視場角對于水平方向視場角表不朝向Y軸正方向右旋的角度，對于垂直方向視場角表不朝向X軸正方向右旋的角度。以后也相同。本實施例是下述示例，使沿光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2同心地旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)的透射面和反射面中的側(cè)視光路A的側(cè)視第I反射面22和側(cè)視第2透射面24和直視光路B的直視第4透射面26、以及側(cè)視光路A的側(cè)視第2反射面23和直視光路B的直視第3透射面25構(gòu)成為相同位置相同形狀，并且構(gòu)成為安裝在現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)的前端的輔助光學(xué)系統(tǒng)。在圖中，箭頭表示理想透鏡。光學(xué)系統(tǒng)I由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的前組GfjP由理想透鏡構(gòu)成的后組Gb、以及配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸的開口 S構(gòu)成，前組Gf由第I組Gl和第2組G2構(gòu)成，后組Gb由理想透鏡LO構(gòu)成。第I組Gl由凸面朝向物體面?zhèn)鹊呢搹澰峦哥RLI構(gòu)成，并具有直視第I透射面11、和相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的具有負光焦度的直視第2透射面12。
第2組G2由繞中心軸2旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)L2、和凸面朝向像面5側(cè)的負彎月透鏡L3構(gòu)成，是將側(cè)視光路A和直視光路B合成的光路合成光學(xué)系統(tǒng)。透明介質(zhì)L2具有圓柱狀的側(cè)視第I透射面21，其與側(cè)視物體面相對地配置在外偵牝并與中心軸2平行；側(cè)視第I反射面22，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I透射面21靠近中心軸2側(cè)形成，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度；側(cè)視第2反射面23，其形成于透明介質(zhì)L2的內(nèi)部，并且相比側(cè)視第I反射面22靠近像面5的相反側(cè)配置，由非球面構(gòu)成并具有正光焦度；以及側(cè)視第2透射面24，其相比側(cè)視第2反射面23靠近像面5側(cè)配置，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度。并且，透明介質(zhì)L2具有直視第3透射面25，其由非球面構(gòu)成并具有負光焦度；以及直視第4透射面26，其相比直視第3透射面25靠近像面5側(cè)配置，由非球面構(gòu)成并具有負光焦度。另外，側(cè)視第I反射面22和側(cè)視第2透射面24和直視第4透射面26是同一面，側(cè)視第2反射面23和直視第3透射面25是同一面。負彎月透鏡L3具有側(cè)視第3透射面31和側(cè)視第4透射面32以及直視第5透射面33和直視第6透射面34。另外,側(cè)視第3透射面31和直視第5透射面33是同一面,側(cè) 視第4透射面32和直視第6透射面34是同一面。后組Gb是理想透鏡LO。光學(xué)系統(tǒng)I形成側(cè)視光路A和直視光路B。在側(cè)視光路A中，從光學(xué)系統(tǒng)I側(cè)方的側(cè)視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf中的第2組G2和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上偏離中心軸2的外側(cè)形成圓環(huán)狀的影像。并且，在直視光路B中，從光學(xué)系統(tǒng)I的中心軸2附近的直視物體面入射的光束依次經(jīng)過前組Gf和后組Gb，在與中心軸2垂直的像面5上的中心軸2附近形成圓形的影像。側(cè)視光路A具有大致Z字狀的光路，該光路用于使從光學(xué)系統(tǒng)I的側(cè)方入射的光束經(jīng)過側(cè)視第I透射面21進入前組Gf的第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，在中心軸2側(cè)的側(cè)視第I反射面22向像面5的相反側(cè)反射，再在側(cè)視第2反射面23向像面5側(cè)反射，經(jīng)過側(cè)視第2透射面24從透明介質(zhì)L2射向外部。并且，上述光束從側(cè)視第3透射面31進入透明介質(zhì)L3內(nèi)，經(jīng)過側(cè)視第4透射面32從透明介質(zhì)L3射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再經(jīng)過后組Gb的理想透鏡L0，在像面5上偏離中心軸2的半徑方向的預(yù)定位置成像。另外，直視光路B用于使入射到光學(xué)系統(tǒng)I的光束經(jīng)過直視第I透射面11進入前組Gf的第I組Gl的透明介質(zhì)LI內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第2透射面12，從透明介質(zhì)LI射向外部，經(jīng)過直視第3透射面25進入第2組G2的透明介質(zhì)L2內(nèi)，經(jīng)過相比直視第I透射面11靠近像面5側(cè)配置的直視第4透射面26，從透明介質(zhì)L2射向外部，經(jīng)過直視第5透射面33進入透明介質(zhì)L3內(nèi)，經(jīng)過相比直視第5透射面33靠近像面5側(cè)配置的直視第6透射面34，從透明介質(zhì)L3射向外部。然后，上述光束經(jīng)過構(gòu)成光圈的開口 S，該開口 S被配置在前組Gf和后組Gb之間并與中心軸2同軸，再經(jīng)過后組Gb的理想透鏡L0，在像面5的中心軸2上成像。該實施例5的規(guī)格如下所述
視場角(側(cè)視)60° 120°
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)兀件，其特征在于， 所述光學(xué)元件由繞中心軸旋轉(zhuǎn)對稱的折射率大于I的透明介質(zhì)構(gòu)成，所述透明介質(zhì)具有第I透射面；相比所述第I透射面靠近中心軸側(cè)配置的第I反射面；相比所述第I反射面靠近像面的相反側(cè)配置的第2反射面；相比所述第2反射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面；第3透射面；以及相比所述第3透射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面，入射到所述透明介質(zhì)的光束具有側(cè)視光路和直視光路，按照順光線追跡的順序，所述側(cè)視光路構(gòu)成大致Z字狀的光路，該光路經(jīng)過所述第I透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，在所述第I反射面向像面的相反側(cè)反射，再在所述第2反射面向像面?zhèn)确瓷洌?jīng)過所述第2透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)?，所述直視光路?gòu)成下述光路，即經(jīng)過所述第3透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，經(jīng)過所述第4透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)龋? 所述第I反射面具有負光焦度， 在所述側(cè)視光路中不形成中間像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述側(cè)視光路相對所述中心軸只在一側(cè)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，在所述中心軸附近配置所述第2透射面，在所述中心軸的周邊部配置所述第I反射面和所述第2反射面，在所述中心軸的最外周部配置所述第I透射面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第I反射面是與所述第2透射面相同位置、相同形狀的面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第I反射面是與所述第4透射面相同位置、相同形狀的面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第2反射面是與所述第3透射面相同位置、相同形狀的面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第I反射面和所述第2反射面具有全反射作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第I透射面是圓柱或圓錐狀的面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述第I反射面和所述第2反射面中的至少I個面由使不具有對稱面的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，其特征在于，所述透明介質(zhì)具有的面中的至少I個面由使包括奇數(shù)次項的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
11.一種光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 所述光學(xué)系統(tǒng)具有前組、相比所述前組靠近像面?zhèn)扰渲玫暮蠼M、以及配置于所述前組和所述后組之間的開口，在所述前組中配置有權(quán)利要求I或2所述的光學(xué)元件，所述直視光路對所述中心軸附近的物點進行攝像或投影，所述側(cè)視光路對所述中心軸周邊的物點進行攝像或投影， 在所述側(cè)視光路中不形成中間像，所述第I反射面被配置成為使其凹面朝向所述開口側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)視光路和所述直視光路共同使用所述光學(xué)元件的一部分，使所述直視光路的圓形狀的影像和其外周的所述側(cè)視光路的圓環(huán)狀的影像形成在同一平面內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2反射面被配置成為使其凹面朝向所述開口側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)視光路的影像不在光路中形成中間像。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)所述光學(xué)元件的外形為D時，滿足下述條件， D < 10mm …(I)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)所述光學(xué)元件的外形為D，所述側(cè)視光路的像的外形為Dr時，滿足下述條件， D/Dr <2…(2)。
17.—種光學(xué)系統(tǒng),其由相對于中心軸旋轉(zhuǎn)對稱的具有負光焦度的前組、開口以及具有正光焦度的后組構(gòu)成，在形成或投影像時不在光路中形成中間像，其特征在于， 所述前組具有將直視光路和側(cè)視光路合成的作用，所述直視光路借助透射作用來對所述中心軸上的影像進行成像或投影，所述側(cè)視光路借助反射作用來對與所述中心軸大致正交的方向的全方位的影像進行成像或投影， 所述前組具有透明介質(zhì)，該透明介質(zhì)具有 第I透射面；相比所述第I透射面靠近中心軸側(cè)配置的第I反射面；相對所述第I反射面靠近像面的相反側(cè)配置的第2反射面；相比所述第2反射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面；第3透射面；以及相比所述第3透射面靠近像面?zhèn)扰渲玫牡?透射面， 按照順光線追跡的順序，入射到所述前組的光束在所述側(cè)視光路中具有大致Z字狀的光路，該光路經(jīng)過所述第I透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，在所述第I反射面向像面的相反側(cè)反射，再在所述第2反射面向像面?zhèn)确瓷洌?jīng)過所述第2透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)?，在所述直視光路中具有下述光路，即?jīng)過所述第3透射面進入所述透明介質(zhì)內(nèi)，經(jīng)過所述第4透射面從所述透明介質(zhì)射向外部到達像面?zhèn)龋? 在把通過所述開口中心的光線作為中心主光線時，進入所述第I透射面的所述中心主光線相比與所述中心軸正交的線向像面?zhèn)葍A斜， 在所述側(cè)視光路中不形成中間像， 所述第I反射面被配置成為使其凹面朝向所述開口側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第I反射面和所述第2反射面構(gòu)成為使其凹面朝向所述開口側(cè)，在把全方位圖像的子午斷面的視場角的中心作為中心視場角、把通過所述開口中心的光線作為中心主光線時，所述中心主光線落在所述第I反射面上的位置相對于所述開口被配置在像面的相反側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第I反射面具有全反射作用。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，相對于所述第I反射面，在像面的相反側(cè)配置所述第I透射面。
21.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第I反射面和所述第2透射面構(gòu)成為相同位置、相同面形狀。
22.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第I反射面和所述第4透射面構(gòu)成為相同位置、相同面形狀。
23.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2反射面和所述第3透射面構(gòu)成為相同位置、相同面形狀。
24.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，從所述第I反射面到所述第2反射面的光路由相對于所述中心軸發(fā)散的方向構(gòu)成。
25.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第I透射面是圓柱或圓錐狀的面。
26.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述前組具有的面中的至少I個面由使不具有對稱面的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
27.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述前組具有的面中的至少I個面由使包括奇數(shù)次項的任意形狀的線段繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的擴展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
28.—種使用權(quán)利要求11或17所述的光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)元件、光學(xué)系統(tǒng)及使用該光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡。按照順光線追跡的順序，側(cè)視光路(A)構(gòu)成大致Z字狀的光路，該光路經(jīng)過第1透射面(21)進入透明介質(zhì)(L2)內(nèi)，在第1反射面(22)向像面的相反側(cè)反射，再在第2反射面(23)向像面?zhèn)确瓷?，?jīng)過第2透射面(24)從透明介質(zhì)(L2)射向外部到達像面(5)側(cè)，直視光路(B)構(gòu)成下述光路，即經(jīng)過第3透射面(25)進入透明介質(zhì)(L2)內(nèi)，經(jīng)過第4透射面(26)從透明介質(zhì)(L2)射向外部到達像面(5)側(cè)。
文檔編號G02B3/00GK102798903SQ201210282519
公開日2012年11月28日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月12日
發(fā)明者研野孝吉 申請人:奧林巴斯株式會社