TW594043B

TW594043B - Reflection type optical apparatus and photographing apparatus using the same, multi-wavelength photographing apparatus, monitoring apparatus for vehicle

Info

Publication number: TW594043B
Application number: TW091106940A
Authority: TW
Inventors: Motonobu Yoshikawa; Yoshiharu Yamamoto; Daizaburou Matsuki
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2004-06-21
Also published as: EP1378781A1; WO2002084364A1; EP1378781A4; KR20030015277A; JPWO2002084364A1; US6929373B2; CN1463372A; US20030147163A1; KR100496403B1; CN1208655C

Description

594043 A7 ____B7____ 五、發明說明（/ ) [技術領域] 本發明，爲關於使用反射面之光學系統及攝影裝置’ 特別是關於使用紅外線之攝影裝置。 [習知技術] 近年來，反射型光學裝置，其硏究目的主要爲紅外線之檢測、攝影。特別是將各反射面偏芯配置’其使得途中之反射面不會將光束遮蔽而有效成像的光學裝置，在曰本專利特表昭63-503097號公報、特表平卜502461號公報、特開平6-273671號公報等中分別皆有提案。此外，雖然非紅外線用途，但是將反射面之形狀做成自由曲面之反射型光學系統，亦在特開平8-292371號公、報中有所記載。然而，不管是哪一個，其亮度、解像力、失真、畫角等之光學規格皆未達實用程度。於是，本發明人等提案有到目前爲止，已提出爲滿足實用程度之規格，以複數個自由曲面鏡所構成之反射光學系統（國際公開號 WO00/48033) 〇此處，在非使用反射光學系統、而使用透過面之習知之光學系統中，由物體以外發出、穿透光圈之不需要之光，雖然無法直接到達像面之攝影範圍，但卻會產生被穿透面反射之不需要的光到達像面之所謂幻影(Ghost)的問題。此外，當有非常明亮、非攝影物體之光源（例如太陽等）在攝影物體之附近時，通常會產生幻影。爲了防止此種幻影之產生，雖會使得成本提高，但是可以藉由在透過面形成木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

n n n «1 n n n 一-口> I n *i ϋ ϋ n n ϋ I 594043 A7 _____B7 _ __ 五、發明說明（Z ) 反射防止膜等來因應。然而，在前述習知之反射光學系統中，會產生從物體以外發出之不需要的光穿透光圈，不被反射面反射而到達像面之攝影範圍的問題。此問題，在使用習知透過面之鏡頭系統，及其攝影目的並非實用之反射型光學系統中，則係完全不發生之新問題，在反射光學系統中，並沒有特別提到關於如何防止此種不需要之光到達像面之技術。 [發明欲解決之課題] 本發明爲了解決前述問題，其目的在提供一種藉在反射光學系統中設置遮光機構，以提昇光學性能，進而實現明亮、廣角化，且可低價地防止幻影像之反射型光學裝置，以及使用此裝置之攝影裝置、多波長攝影裝置以及車用監視裝置。爲了達成前述目的，本發明之第1反射型光學裝置，具有複數個反射面，及配置在前述複數個反射面中最靠近物體側之反射面與物體之間、用以限制光束的光圏’前述複數個反射面中，至少有一面之形狀爲非軸對稱形狀’前述複數個反射面爲偏芯配置，將來自具有非點大小之物體的光束成像在像面以形成具有大小的像，其特徵在於’具備：遮光機構，以遮蔽穿透前述光圏，不被前述複數個反射面反射而能到達前述像面上攝影範圍之從前述物體以外所發出之光束。 ____ 4 ______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂------------線 594043 A7 ____B7_ 一五、發明說明（$ ) 依據前述反射型光學裝置，可以不使用透過面而使用反射面構成光學系統，且因爲將反射面偏芯配置，因此可以不遮蔽有效光束而其導引至像面。此外，由於配置遮光機構，因此不需要的光束不會直接到達像面。再者，由於沒有具屈折力之透過面，因此亦沒有被透過面反射之不要光到達像面之情形。因此，可以容易地防止幻影像之產生。前述反射型光學裝置中，前述遮光機構，係配置在前述物體與前述光圈之間。根據前述反射型光學裝置，因爲可以確實地將不要光束在射入反射光學系統內部之前加以遮蔽，因此，可以容易地防止幻影像之產生。此外，前述遮光機構，最好是一端配置在光圈側，另一端伸出至物體端之板狀材料。依據前述反射型光學裝置 ’可以便宜地提供遮光機構。此外，前述遮光機構，最好是隨著從物體側至前述光圈側，具有用來縮小來自前述物體之光束的傾斜面，以避免遮蔽成像於前述像面之有效光束。此外，前述遮光機構，最好是與前述光圈形成爲〜體。依據前述反射型光學裝置，由於可以節省將遮光機構配置到光圈部分之步驟，因此製造會變的容易，且可以低成本化。此外，則述複數個反射面及前述像面，最好是配置在框體內，前述光圈，最好是形成於前述框體之開口，前述遮光機構，最好是配置在前述框體之外部。依據前述反射型光學裝置，不要的光束，在射入框體內前會被遮蔽掉， __ _ 5 ______

本紙張尺度中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) » 訂： --線. A7 594043 ____Β7_____ 五、發明說明（Υ ) 而可以確實地防止不要光束射入光學系統內部。此外，前述複數個反射面爲2面，前述2反射面之形狀最好是皆爲非軸對稱形狀，若將由前述2反射面從物體側起之順序設定爲第1反射面與第2反射面，則前述遮光機構，在包含有前述像面之中心與前述2反射面之各頂點之平面內，被配置在由前述第1反射面之頂點朝向前述第 2反射面之頂點之光軸，由前述第2反射面之頂點朝向前述像面之中心之光軸，以及連接前述像面中心與前述第1 反射面頂點之直線所包圍之空間內。依據前述反射型光學裝置，由於係在光學系統之內部，有不致遮蔽有效光束而遮蔽不要光束之空間，並在此空間內配置遮光機構，因此在實現小型化之同時，可以低成本防止幻影之產生，而能進行良好地攝影。此外，前述複數個反射面爲4面，若將前述4反射面從物體側起之順序設定爲第1反射面、第2反射面、第3 反射面及第4反射面，則前述遮光機構，最好是在包含前述像面之中心與前述4反射面之各頂點之平面內，配置在由前述第2反射面之頂點朝向前述第3反射面之頂點之光軸，由前述第3反射面之頂點朝向前述第4反射面之頂點之光軸，像面之中心之光軸，以及連接前述第2反射面之 ®點與前述第4反射面之頂點之直線所包圍之空間內。依據前述反射型光學裝置，由於在光學系統之內部，有不致 _蔽有效光束而遮蔽不要光束之空間，並在此空間內配置遞光機構，因此在實現小型化之同時，可以低成本防止幻中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' ----- - - ----! ---— — — — — 訂------I--線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 594043 A7 ^___E7_______ 五、發明說明（Jr ) 影之產生，而能進行良好地攝影。此外，前述遮蔽機構，最好是外部形狀受到調整，以避免遮蔽成像於前述像面之有效光束。此外，若將垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向設爲X，將此平面所含之頂點之切線方向設爲Y的正交座標系(X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內，Y方向之半畫角（deg)設爲Wy，則最好是能滿足3€WyS30之關係。當畫角超過此條件式之上限時，像差修正會變得困難，當低於下限時，作爲攝影裝置是很難使用的。此外，在包含前述4反射面之各頂點之平面內，若將開放F値設爲Fno.，則最好是能滿足0.95$Fno.$3.1之關係。超過此條件式之上限時之亮度，例如在波長ΙΟμπι之遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響，在20(l.p/mm)時 MTF20%以上會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。此外，前述複數個反射面爲4面，在包含前述4反射面之各頂點之平面內，若將開放F値設爲Fno.，且若將垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向設爲X，將此平面所含之頂點之切線方向設爲Y的正交座標系（X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內，Y 方向之半畫角（deg)設爲Wy的話，則最好是能需滿足 0.95^Fno.^ 3.1 Wy^ 10 ____7_ T、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 ____ ^ 五、發明說明（A ) 之關係。依據前述反射型光學裝置，畫角雖然狹小’但是可以作爲非常明亮之反射型光學裝置，若再加上遮光機構之不要光遮蔽效果’即能實現良好之望遠攝影。在Fn〇·之式中，若超過此條件式之上限，則在遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響，解像力之提昇會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。此外，前述複數個反射面爲4面，在包含前述4反射面之各頂點之平面內，若將開放F値設爲Fno·，且若將垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向設爲X，將此平面所含之頂點之切線方向設爲Y的正交座標系（X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內，Y 方向之半畫角（deg)設爲Wy話，則最好是能滿足 1.1 ^ Fno.^ 3.1 10^ Wy^20 之關係。依據前述反射型光學裝置，可作爲畫角雖然較小但非常明亮之反射型光學裝置，若再加上遮光機構之不要光遮蔽效果，即能實現略具望遠功能之汎用性良好之攝影。在Fno.之式中，若超過此條件式之上限，則在遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響，解像力之提昇會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。此外，前述複數個反射面爲4面，在包含前述4反射面之各頂點之平面內，若將開放F値設爲Fno·，且若將垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向設爲X，將此平面所含之頂點之切線方向設爲γ的正交座 _ 8___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 ___B7__________ 五、發明說明（9 ) 標系(X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內，Y 方向之半畫角（deg)設爲Wy的話，則最好是能滿足 1.4^ Fno.^ 3.1 20^ Wy^30 之關係。依據前述反射型光學裝置，可作爲畫角較廣且明亮之反射型光學裝置，若再加上遮光機構之不要光遮蔽效果，即能實現略具廣角之汎用性之良好之攝影。在Fno.之式中，若超過此條件式之上限，則在遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響，解像力之提昇會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。此外，在限定Fno.之前述各反射型光學裝置中，Fno. 最好是能滿足Fno.g 1.9之關係。依據前述反射型光學裝置，則即使在波長爲ΙΟμιη之遠紅外線區域之攝影時有繞射之影像，亦有可能在35(l.p/mm)時MTF20%以上。此外，在限定Fno.之前述各反射型光學裝置中，Fn〇. 最好是能滿足Fno.g 1.6之關係。依據前述反射型光學裝置，則即使在波長爲ΙΟμιη之遠紅外線區域之攝影時有繞射之影像，亦有可能在40(l.p/mm)時MTF20%以上。此外’前述複數個反射面之中最少一面之形狀，最好是不具旋轉中心軸之自由曲面。藉由使用自由曲面，可以得到實用的光學性能。其次’本發明之攝影裝置，其特徵爲：具備有前述各反射型光學裝置，以及將光強度轉換成電氣信號之檢測機構。依據前述攝影裝置，由於係使用本發明之反射型光學 _ __—__9_____ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 _____B7____ 五、發明說明（？）裝置，因此，可以提昇光學性能，以作爲可防止幻影像產生之攝影裝置。在前述攝影裝置中，前述檢測機構最好是2維攝影元件。依據前述攝影裝置，可以得到廣角且高解析度之影像〇此外，前述檢測機構，最好是對紅外線區域之光線有感度。其次，本發明之第i多波長攝影裝置，其特徵爲：具備前述各反射型光學裝置，以及對複數個不同波長帶之光線具有感度之檢測機構。依據前述多波長攝影裝置，由於係使用本發明之反射型光學裝置，因此，可以提昇光學性能，以作爲可防止幻影像產生之多波長攝影裝置。由於光學系統僅以反射面構成，因此從紅外線區域（波長3〜5μπι 之範圍，或是8〜12μπι之範圍)到可見光區域(波長400〜 750nm之範圍）、紫外線區域(波長200〜400nm之範圍）之波長帶皆可使用，若與對複數個波長帶具有感度之檢測機構相組合，即能以一個光學系統同時攝影複數個波長帶之影像。例如，檢測機構若爲對紅外線區域以及可見光區域皆有感度之檢測機構，即能在日間攝影時最適合之可見光區域攝影’以及在夜間攝影時最適合之紅外線區域攝影。在前述第1多波長攝影裝置中，前述檢測機構，具備有：將光束分離成不同波長帶光束之光束分離機構，以及用來對應前述被分離之複數個各波長帶之檢測面。依據前述多波長攝影裝置，即能以一個光學系統，同時對複數個 ___10 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 __B7^___ 五、發明說明（？）波長帶之影像進彳了攝影。例如，檢測面若爲對紅外線區域或可見光區域皆有感度之檢測機構，則可以在日間攝影時最適合之可見光區域攝影，以及在夜間攝影時最適合之紅外線區域攝影。接著，本發明之第2多波長攝影裝置，其特徵爲：具備前述各反射型光學裝置，以及在同一檢測面內、可以對複數個區域之不同波長帶之光線具有感度之檢測機構。依據此多波長攝影裝置，即能以一個光學系統及一個檢測元件，同時對複數個波長帶之影像進行攝影。其次，本發明之第1車用監視裝置，其具備有：前述各攝影裝置，以及將所攝影之影像傳遞給駕駛人之顯示機構。依據前述車用監視裝置，由於係在本發明之攝影裝置內加入顯示機構，因此能以高精密度得到前面車輛、人等之位置資訊。其次，本發明之第2車用監視裝置，其具備有：前述各多波長攝影裝置，以及將所攝影之影像傳遞給駕駛人之顯示機構。依據前述車用監視裝置，由於係在本發明之多波長攝影裝置內加入顯示機構，因此能以高精密度得到前面車輛、人等之位置資訊。 [圖式之簡單說明] 圖1係顯示本發明實施形態1之反射型光學裝置的構成圖。圖2係用以說明反射面形狀的立體圖。 __ 11 ___—__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) =口· -線· 594043 A7 _B7_ 五、發明說明（β ) 圖3係顯示實施例1之反射光學裝置之光學性能的像差圖。圖4係顯示實施例2之反射光學裝置之光學性能的像差圖。圖5係顯示實施形態2之反射型光學裝置的構成圖。圖6係顯示實施形態3之反射型光學裝置的構成圖。圖7係顯示實施例3之反射光學裝置之光學性能的像差圖。圖8係顯示實施例4之反射光學裝置之光學性能的像差圖。圖9係顯示實施例5之反射光學裝置之光學性能的像差圖。圖10係顯示實施例6之反射光學裝置之光學性能的像差圖。圖11係顯示實施形態4之反射型光學裝置的構成圖。圖12係顯示實施形態5之攝影裝置的構成圖。圖Π係顯示實施形態6之多波長攝影裝置的構成圖。 ^ 圖14係顯示實施形態7之多波長攝影裝置的構成圖。圖15係顯示實施形態8之車用監視裝置的構成圖。 [符號說明] 1 光圈 2, 9, 18 第1反射鏡 3, 10, 19 第2反射鏡 ____12_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 4, 13 5, 14 11 12 17 23 24 25 26, 27 28 A7 B7 五、發明說明（" 像面框體 6’ λ 15, 16, 21 遮光板第3反射鏡第4反射鏡開口窗波長選擇爐波益紅外線攝影元件可見光攝影兀件多波長攝影元件顯示裝置 [發明之實施形態] 以下’參照圖式說明本發明之實施形態。《實施形態]〇〉圖1係顯示本發明實施形態1之反射型光學裝置的構成圖。本圖中，1爲光圈、2爲第1反射鏡、3爲第2反射鏡' 4爲像面' 5爲框體、6爲遮光板。由物體發出之光束 ’朝著箭頭Α所代表之方向進行，被光圈1限制光束，而射入框體5內。此射入光束，係以光束斜向反射之方式相對光軸傾斜，亦即被偏芯配置之第1反射鏡2、第2反射鏡3反射而成像於像面4。也就是說，本實施形態，如圖1 所示，係將來自物體(具有非點大小)之光束，成像於像面4 ，以形成有大小之像之反射型光學裝置(在以下之實施形態 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 594043 A7 _________ B7____ 五、發明說明（) 中亦同）。爲了遮蔽來自攝影範圍a以外之外光，由框體5所構成之第1反射鏡2、由第2反射鏡3所構成之光學系統、以及像面4，被框體5所包圍。本實施形態中，更具備有遮光機構之遮光板6。遮光板6，配置於光圈1之前(相對光圏1之物體側），其一端位於光圈1側，另一端延伸至物體側。此外，爲了避免遮蔽從物體發出、成像於像面4之有效光束’隨者由物體側到光圈1側，配置有用來縮小來自物體之光束的傾斜面6a。此遮光板之配置，在以下之圖 6 ' 12〜14所顯示之實施形態中亦相同。此外，在各圖之實施形態中，遮光板15, 21分別具有傾斜面15a，21a。此處，區域b顯示不要光束穿透區域，在沒有遮光機構6時，由光圏1射入之不要光束會穿透不要光束穿透區域b，直接到達像面4。在本實施形態中，因爲在光圏1之前配置有遮光板6，因此，不要光束在射入框體5內之前 ’即會被遮蔽，而可確實地防止不要光束射入光學系統內部。也就是說，遮光板6係配置成，能遮蔽由物體以外射出、不被第1反射鏡2及第2反射鏡3之反射面反射而直接到達像面4上攝影範圍之不要光束。第1反射鏡2、第2反射鏡3之面形狀，爲非軸對稱面’其與一般之球面、軸對稱非球面不同，係頂點之法線不是旋轉對稱軸的面。若將非軸對稱面之反射面設爲自由曲面，即能增加設計之自由度，而可以實現更廣角化’且 __ _ 14 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 ______B7___— 一五、發明說明（G ) 可以實現光學性能之提昇。此處，所謂自由曲面，係指不具備複曲面（Toric)等所具有之旋轉中心軸的面（以下實施形態中亦同）。自由曲面之一例，如圖2所示，有彎曲軸Y複曲面。彎曲軸Y複曲面，如本圖所示，係在將垂直於包含像面中心與各頂點之平面的方向設爲X、將此平面所含頂點之切線方向設爲Y 的正交座標系(X，Υ)中，連接各Υ座標中X方向截面形狀之曲率半徑中心之線爲彎曲之曲線的面。圖2中，L1爲X 方向截面形狀(圓弧），L2爲連結X方向截面形狀之曲率半徑中心之線(非圓弧之曲線），L3爲Υ方向母線形狀(非圓弧），Ρ係代表頂點。此外，亦有將X與Υ交換的彎曲軸X 複曲面。彎曲軸Υ複曲面，若將面之頂點設爲原點之x(mm)， y(mm)之位置中，將由頂點之Sag量Z(mm)，其朝入射光束之方向設爲正，即能以下之式（1)〜（5)表示。式⑴ Z=M(y)+S(x，y) 式(2) 厂 2 少 M(y)

Rdy + YADy4 + YAEy6 + YAFy8 + YAGy 10 1 + J1- y ~Rdy + YAODy2 + YAOEy5 + YAOFy1 + YAOGy r2 —2xsin^ 式⑶取少）

Ms cos^ +Jcos2 Θ X ~Rds 2χύηθ Rds + XADx4 + XAEx6 + XAFx% + XAGx 10 式(4) 15 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 594043 A7 B7 五、發明說明（4 ) 式(5)

Rds = Rdx(l + BCy2 + BDyA + + BFy% + BGy1 + BOCy + BOD/ + BOEy5 + BOFy1 + BOGy9、 Θ = QCy2 + QDyA + QEy6 此處，M(y)爲表示包含頂點之Y方向截面形狀之非圓弧之式，Rdy(mm)爲Y方向曲率半徑，YAD、YAE、YAF 、YAG爲在Y方向之偶數次常數，YAOD、YAOE、YAOF 、YAOG爲奇數次常數。S(x，y)爲用來表示X方向截面形狀之式，Rds爲顯示在各y座標中X方向曲率半徑之函數，Rdx(mm)爲中心之X方向曲率半徑，BC、BD、BE、BF 、BG爲偶數次常數，B〇C、BOD、B〇E、BOF、BOG爲奇數次常數，XAD、XAE、XAF、XAG爲有助於X方向之偶數次常數，0 (rad)爲決定面之扭曲角度之函數，QC、 QD、QE爲扭曲係數。彎曲軸X複曲面，若同樣地將面之頂點設爲原點之 x(mm)，y(mm)之位置中，將由頂點之Sag量Z(mm)，其朝著入射光束之方向設爲正，則能以下之式(6)〜（10)表示。式(6) Z=M⑻+S(x，y) 式⑺ M(x)

Rdx -+ XADx4 +ΧΑΕχβ + XAFxs + XAGx 10 1 + Jl- 式(8) S{x,y)

Rdx y Tds -2ysin6 cos^ +Jcos2 Θ y Rds + 2y sin Θ Rds 16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

幸、纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 594043 A7 __—_B7______ 五、發明說明（K ) + YADy4 + YAEy6 + YAFy1 + YAGy10 + YAODy3 + YAOEy5 + YAOFy1 + YAOGy9 式(9)

Rds = Rdy{\ + BCx2 + BDx4 + BEx6 + BFx% + BGx10 -hBOCx + BOOx3 +BOEx5 + BOFx1 + BOGx9) 式(10) 0 = QCx2 +QDx4 +QEx6 此處，M(x)爲表示包含頂點之X方向截面形狀之非圓弧之式，S(x，y)爲用來表示Y方向截面形狀之式。 Rdx(mm)爲X方向曲率半徑，XAD、XAE、XAF、XAG爲有助於X方向之偶數次常數。Rds爲顯示在各X座標中Y 方向曲率半徑之函數，Rdy (mm)爲中心之Y方向曲率半徑，BC、BD、BE、BF、BG 爲偶數次常數，BOC、BOD、 BOE、B〇F、BOG 爲奇數次常數，YAD、YAE、YAF、 YAG爲有助於Y方向之偶數次常數，YAOD、YAOE、 YAOF、YAOG爲奇數次常數。0 (rad)爲決定面之扭曲角 ·· · 度之函數，QC、QD、QE爲扭曲係數。此外，若將在包含反射面各頂點的平面中、Y方向之半畫角（deg)設爲Wy，則最好是能滿足以下之式（11)。若畫角超過此式（11)，則像差修正會變得困難，若畫角低於下限，則很難作爲攝影裝置來使用。式(11) 3SWyS30 接著，在以下之表1、表2中顯示本實施形態之具體數値例。各表中，Ml顯示第1反射鏡2，M2顯示第2反射鏡3，在表1之實施例1中，Ml、M2皆爲彎曲軸Y複曲面，在表2之實施例2中，Ml、M2皆爲彎曲軸X複曲 _______17____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 B7 五、發明說明（4 ) 面，而在每一個實施例中，光圈形狀皆爲圓形。此外，Wy爲在包含反射面各頂點的平面中、Y方向

之半畫角（deg)，Wx爲在包含反射面各頂點的平面中、X 方向之半畫角（deg)，efy爲Y方向之全系焦點距離(mm)， efx爲X方向之全系焦點距離(mm)，Fny爲Y方向之F値，Fnx爲X方向之F値，dl爲由光圈1之中心到第1鏡2 之頂點之距離(mm)，d2爲由第1反射鏡2之頂點到第2鏡 3之頂點之距離(mm)，d3爲由第2反射鏡3之頂點到像面 4中心之距離(mm)，α 1爲第1反射鏡2之法線與光軸之夾角（deg)，α 2爲第2反射鏡3之法線與光軸之夾角（deg) ，α3爲像面4之法線與光軸之夾角（deg)。表1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· · efy=8.59 efx=29.58 Wy=20 Wx=10 Fny=4.30 Fnx=14.79 光圈圓形:02.0 dl:6.61 Ml (彎曲軸Y複曲面） a 1:30 rdy:-l 5.07698 rdx:-161.387 YAD:1.4254xlO-5 YAOD:-7.5192xlO-4 YAOE:1.6213xlO-7 BC:9.2330xl0-3 BOD:3.4719xlO-5 d2:23.41 M2 (彎曲軸Y複曲面） a 2:30 rdy:-22.108 rdx:-56.202 YAD:-2.2097xl0-5 YAOD:3.3323xlO-4 YAOE:2.7018xlO-7 BC:-1.7039xl0-3 BOD:7.7878xlO-5 d3:22.16 像面 a3:0 18 •線 ί、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 594043 A7 —__B7 i '發明說明（Π ) 表2 efy=9.57 efx=24.94 Wy=10 Wx=5 Fny=3.25 Fnx=8.31 ~.—一 —__ ^丄*/ y ! -__光圏圓形:03.0 - dl:8.15 Ml (彎曲軸X複曲面） a 1:30 rdy:-15.4.531 rdx:-78.23718 YAD:-1.11104x10-6 YAE>7.94940x 10-6 YAF:3.20283xl0-7 YAG:5.58089xl0-10 YAOD: 1.28434x 10-3 YAOE: 1.02160x 10-5 YAOF:-3.52620x 10-7 YAOG: 1.28002x 10-8 XAD:2.97163xl0-5 XAE:2.42403xl0-6 BC:-4.08445xl0-4 BD:-1.37960x10-4 QC:1.45193xlO-4 QD:-2.89601xl0-6 一 d2:17.89 ~~"—------—-— M2 (彎曲軸X複曲面） a 2:30 rdy: 14.82636 rdx:58.27511 YAD:1.41004xl0-5 YAE:-8.10057xl0-7 YAF:-1.08431x-8 YAG:3.22948x10-9 YAOD:2.08556xl0-4 YAOE:-3.49859xlO-6 YAOF:9.93788xlO-8 YAOG:3.43238xlO-9 XAD:-9.91702xl0-7 XAE: 1.65342x10-6 BC:-8.01946xl0-4 BD:3.67792xl0-5 QC:3.07422xl0-4 QD:1.64131xlO-6 — d3:15.02 像面 a 3:23.74 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· 線- 圖3，係顯示表1之實施例中反射型光學裝置之光學性能的各像差圖，圖4，係顯示在表2之實施例中反射型光學裝置之光學性能的各像差圖。若依據本實施形態，由於係將具高度像差修正功能之 2片彎曲軸複曲面形狀之反射鏡以偏芯配置，因此不致遮蔽有效光束而能導引至像面，而良好的成像。此外，由於 _____19_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X： 297公釐） 594043 A7 _____ _ B7___ 五、發明說明（J ) 配置了遮光板6，因此不要光束不會直接到達像面。再者，由於完全沒有具折射力之透過面，因此亦不會有被透過面反射之不要光到達像面之情形。故能容易地防止幻像之產生。此外，表1之實施例1中，實現了 Wy=20，在表2之實施例2中，實現了 Wy=10，滿足式（11)。此外，圖1所示之實施形態中，雖顯示了將分別形成之光圈1與外部遮光板6接合之例，但亦可以將這些一體化形成。具此，由於可省掉將外部遮光板6配置在光圈1 之配置步驟，因此可以容易地製造，且可低成本化。又，本實施形態中反射鏡面之形狀，雖以前述式1〜5 、或式6〜10加以定義，並不限於此，但只要是同樣的面的話，即使是不同之定義式的形狀亦可。《實施形態2》圖5，係顯示本發明實施形態2之反射型光學裝置的結構圖。圖5所示之實施形態中，除了遮光機構之遮光板 7之配置以外之基本結構，與圖1所示之實施形態1相同，同一結構者，標示同一符號。本實施形態中，係將遮光板7配置於框體5內部。具體來說，在包含像面4之中心與反射面2, 3之各頂點之平面內，在由第2反射面3之頂點往第2反射面3之頂點之光軸、由第2反射面3之頂點往前述像面4之中心之光軸、及由像面4之中心與連接第1反射面2之頂點之直線所包圍的空間內，配置有遮光板7。 _________20____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 ϋ (21〇 X 297公爱1 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 _ B7 五、發明說明（f?) 也就是說，遮光板7，其係配置成：遮蔽由物體以外發出、不被第1反射鏡2及第2反射鏡3之反射面反射而到達像面4上攝影範圍的不要光束。藉此，不要光束，在到達像面4之攝影範圍之前，即被確實地遮蔽。在本實施形態中，由於係將遮光板7配置在框體5之內部，因此，與前述實施形態1相比，有小型化之優點。此外，沒有必要將遮光板7之全部配置在前述空間內，可以將遮光板7中用來進行遮光之部分，亦即遮光面配置在前述空間內。此外，遮光板7，其外部形狀受到調整，以避免遮蔽將成像於像面4之有效光束。《實施形態3》圖6，係顯示本發明實施形態3之反射型光學裝置的構成圖。本圖中，8爲光圈、9爲第1反射鏡、1〇爲第2 反射鏡、11爲第3反射鏡、12爲第4反射鏡、13爲像面、14爲框體、15爲遮光板。由物體發出之光束，被光圈8 限制，而射入框體14內。此入射光束，係以光束斜向反射之方式相對光軸斜向，亦即被偏芯配置之第1反射鏡9、第2反射鏡10、第3反射鏡11、第4反射鏡12反射而成像於像面13。爲了遮蔽來自攝影範圍c以外之外光，係以框體Η，將由由第1反射鏡9、第2反射鏡10、第3反射鏡11、第 4反射鏡12所構成之光學系統、以及像面13加以包圍住。本實施形態中，進一步具備有遮光機構之遮光板b。遮光板15，係配置於光圈8之前(相對光圈8之物體側），其 ______21______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 __________Β7 _ 五、發明說明（，）一端位於光圈8側，另一端延伸至物體側。此外，爲了不使由物體發出之有效光束被遮蔽，因此配置有傾斜面l5a 0 此處，區域d係代表不要光束穿透區域，在沒有遮光機構15時，由光圏8射入之不要光束會穿透不要光束穿透區域d，直接到達像面13。本實施形態中，由於在光圈8 之前配置有遮光板15，因此，不要光束在射入框體14內之前，會被遮蔽，而可確實防止不要光束射入光學系統內部。也就是說，遮光板15，係配置成：遮蔽由物體以外發出、不被第1反射鏡9、第2反射鏡1〇、第3反射鏡11及第4反射鏡12之反射面反射而直接到達像面13上攝影範圍的不要光束。第1反射鏡9、第2反射鏡10、第3反射鏡11及第4 反射鏡12之形狀，使用在實施形態1中說明之彎曲軸Y 複曲面（圖2)或是彎曲軸X複曲面，以前述式1〜4或是式 6〜10加以定義。又，在包含4反射面之各頂點之平面內，將開放F値設爲Fno.的話，則最好是能滿足以下之式（12)。超過式（12) 之上限時之亮度’例如在波長之遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響，在20(l.p/mm)時MTF2〇%以上會變得困難，若低於下限時之亮度’像差修正會變得困難。式（12) 0.95^Fno.^3.1 又，最好是能滿足以下之式（13)以及式（14)。據此，畫 ____22 _ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 __— _El_____ 五、發明說明（ >丨） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 角雖然狹小，但是可以作爲非常明亮之反射型光學裝置，若再加上遮光板15之不要光遮蔽效果，即能實現良好之望遠攝影。式（14)中，若超過此條件式之上限，則在遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響’解像力之提昇會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。式（13) 0.95^Fno.^3.1 式（14) Wy^ 10 又，最好是能滿足以下之式（15)以及式（16)。據此，可以作爲畫角較小但非常明亮之反射型光學裝置，若再加上遮光板15之不要光遮蔽效果，即能實現略具望遠功能之汎用性良好之攝影。式（16)中，若超過此條件式之上限，則在遠紅外區域之攝影時，因爲繞射之影響，解像力之提昇會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。式（15) 10^ Wy^20 式(16) l.l^Fno.^3.1 又，最好是能滿足以下之式（17)以及式（18)。據此，可以作爲比較畫角廣且明亮之反射型光學裝置，若再加上遮光板15之不要光遮蔽效果，而可以實現有稍微廣角之汎用性之良好之攝影。在式（18)中，若超過此條件式之上限，則在遠紅外區域攝影時，因爲繞射之影響，在解像力之提昇會變得困難，若低於下限時，像差修正會變得困難。式（17) 20^ Wy^30 式（18) 1.4^Fno. ^3.1 此外，在顯示Fno.之關係之前述式（12)、（14)、（16)、 ____23___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 594043 A7 ____ B7_ 五、發明說明（A) 或是（18)中，最好是能滿足下式（19)與式(20)。式（19) Fno.^ 1.9 式（20) Fno.^ 1.6 ，、藉由滿足式（19)，例如即使在波最ΙΟμτη之遠k外線區域之攝影诗有繞射之影響，亦有可能在35(1.p/mm)時 MTF20%以上。藉由滿足式（20)，有可香在^(l.p/i^m)時 MTF20% 以上。一/一接著，在以下之表3〜6中顯示本實施形態之具體數値例。各表中，Ml爲第1反射鏡9、M2爲第2反射鏡10、 M3爲第3反射鏡11、M4爲第4反射鏡12，在表之實施例中，Ml、M4爲彎曲軸X複曲面，M2、M3爲彎曲軸Y 複曲面。光圏形狀，在表3〜5所示之實施例3〜5中爲圓形，在表6所示之實施例6中爲橢圓形(Y方向徑=ely，X 方向徑=elx)。此外，Wy爲在包含反射面各頂點的平面中、Y方向之半畫角（deg)，Wx爲在包含反射面各頂點的平面中、X 方向之半畫角（deg)，efy爲Y方向之全系焦點距離(mm)， efx爲X方向之全系焦點距離(mm)，Fny爲Y方向之F値 ’ Fnx爲X方向之f値，dl爲由光圏8之中心到第1鏡9 之頂點之距離(mm)，d2爲由第1反射鏡9之頂點到第2鏡 10之頂點之距離(mm)，d3爲由第2反射鏡10之頂點到第 3鏡11之頂點之距離(mm)，d4爲由第3反射鏡11之頂點到第4鏡12之頂點之距離(mm)，d5爲由第4反射鏡12之頂點到像面13中心之距離(mm)。 -----------24___ 不、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂丨 •線. 594043 A7 B7 五、發明說明（β ) 此外，α 1爲第1反射鏡9之法線與光軸之夾角（deg) ，α 2爲第2反射鏡10,之法線與光軸之夾角（deg)，α 3爲第3反射鏡11之法線與光軸之夾角（deg)，α4爲第4反射鏡12之法線與光軸之夾角（deg)，α5爲像面13之法線與光軸之夾角（deg)。表3efy-4.95 efx-8.2 Wy=5 Wx-5 Fny=0.95 Fnx=1.58 光圈圓形:0 5.2 dl:3.701 Ml (彎曲軸X複曲面） al:45 rdy:-28.27521 rdx:-105.98079 YAD: 1.02556x10-4 YAE:2.83097xl0-6 YAOD:5.06972xl0-4 YAOE:-3.75050xl0-7 XAD>1.0962xl0-4 XAE:3.2316x10-6 BC: 1.29266x10-3 BD:6.31068xl0-4 BE>1.12113x10-4 QC:-5.70442xl0-4 QD:2.94019xl0-5 QE:-1.83285xl0-6 d2:9.6 M2 (彎曲軸Y複曲面） a 2:45 rdy:41.39209 rdx:-27.71945 YAD:-7.16742x10-5 YAE:-3.45971xl0-8 YAOD:-1.52126xlO-4 YAOE:-2.22863xlO-7 BC:7.778348xl0-3 BD:6.35020xl0-4 BE: 1.39808x10-4 BOC:-7.32163xlO-2 BOD:-2.44275xlO-5 BOE:-3.2397xlO-4 d3:22.17 M3 (彎曲軸YToric面） a 3:37.5 rdy :-43.65138 rdx:-17.39224 YAD: 1.17856x10-6 YAE:4.88859xl0-8 YAOD:5.53600xl0-5 YAOE:-4.28108xlO-7 BC:-1.00083xl0-3 BD:-4.03599xl0-7 BE:-9.68610xl0-9 BOC:-5.54207xl0-3 BOD:2.48896xlO-5 BOE:-3.60009x10-4 d4:22.57 M4 (彎曲軸X複曲面） a 4:30 rdy:20.69783 rdx:7.04215 25 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 594043

A B7 五、發明說明（>〇 YAD: 1.26072x10-4 YAE:-4.27173x10-6 YAF: 1.51652x10-7 YAG:-9.76524xl0-10 YAOD:2.61273xlO-4 YAOE:2.13818xlO-5 YAOF:-3.7923xlO-7 YAOG: 1.03312x10-8 XAD:-7.44221x10-5 XAE:-5.76785xl0-7 BC:-1.84455xl0-2 BD:-1.68089xl0-5 BE: 1.09803x10-5 QC:-7.05260xl0-4 QD:-7.44136xl0-6 QE:6.010570xl0-7 ¢15:7.7 像面 a 5:16 表4efy=4.95 efx=8.2 Wy=10 Wx=10 Fny^l.lO Fnx=1.82 光圈圓形:0 4.5 dl:3.70 Ml (彎曲軸X複曲面） al:45 rdy:-28.27521 rdx:-105.98079 YAD: 1.08844x10-4 YAE:3.06546xl0-6 YAOD:5.65907xl0-4 YAOE:-4.12477x10-5 XAD:-1.31496x10-4 XAE:7.43903xl0-7 BC:1.01233xl0-2 BD:6.01015xl0-4 BE:-7.92244xl0-5 QC:-4.25193x10-4 QD:4.34592xl0-5 QE:-1.01385xl0-6 d2:9.6 M2 (彎曲軸Y複曲面） a 2:45 rdy:39.64773 rdx:-27.72966 YAD:-5.60488xl0-6 YAE:-2.34213xl0-7 YAOD:-6.70024xl0-5 YAOE:-l.27702x10-6 BC:7.48019xl0-3 BD:2.72224xl0-4 BE:6.59806xl0-7 BOC:-7.03043xl0-2 BOD:-l.70279x10-3 BOE:-1.65868xlO-5 d3:22.19 M3 (彎曲軸Υ Toric面） a 3:37.5 rdy:-43.64144 rdx:-17.39145 YAD:8.44053xl0-7 YAE:5.20757xl0-8 YAOD:5.00413xl0-5 YAOE:6.68626xlO-7 BC:-9.95660xl0-4 BD:-8.00549xl0-7 BE>6.10841xl0-9 BOC:-5.62691xlO-3 BOD:4.06888xl0-5 BOE:-l.35045x10-9 d4:22.57 26 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線· 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 594043

A B7 五、發明說明（Vi ) M4 (彎曲軸X複曲面） a 4:30 rdy:20.69433 rdx:7.04381 YAD:1.29951xlO-4 YAE:-4.20345xl0-6 YAF: 1.51679x10-7 YAG:-1.02477x 10-9 YAOD:2.77413xlO - 4 YAOE:2.06307xl0-5 YAOF:-3.87449xlO-7 YAOG: 1.03479x10-8 XAD:-7.92485xl0-5 XAE:-1.56111x10-6 BC:-1.94353xl0-2 BD:-8.36210xl0-5 BE:7.90330xl0-6 QC:-6.60836xlQ-4 QD:-6.9Q683xl0-6 QE:3.15739x10-7 d5:7.7 像面 α5:16 表5 efy=4.95 efx=8.2 Wy==20 Wx=10 Fny=1.41 Fnx=2.34 光圈圓形:03.5 dl:3.70 Ml (彎曲軸X複曲面） a 1:45 rdy:-28.36101 rdx:-106.68403 YAD: 1.10697x10-4 YAE:2.99391xl0-6 YAOD:5.79682xlO-4 YAOE:-4.14654x10-5 XAD:-1.29369x10-4 XAE:3.35450xl0-7 BC:1.11679x10-2 BD:6.83405xl0-4 BE:-7.47472xl0-5 QC:-3.87840xl0-4 QD:3.81498xl0-5 QE:-2.08261xl0-6 d2:9.6 M2 (彎曲軸Y複曲面） a 2:45 rdy:39.31311 rdx:-17.35842 YAD>2.160188xl0-7 YAE:-2.99374xl0-8 YAOD:-5.60292xl0-5 YAOE:-7.09183x10-7 BC:7.55866xl0-3 BD:2.71136x10-4 BE:2.69578xl0-7 BOC:-7.07328xl0-2 BOD>1.68621xlO-3 BOE:-1.72513xlO-5 d3:22.15 M3 (彎曲軸Y複曲面） a 3:37.5 rdy:-43.63003 rdx:-17.35842 YAD:7.18754xl0-7 YAE:5.41462xl0-8 YAOD:4.82396xlO-5 YAOE:6.70946xl0-7 BC:-9.91360xl0-4 BD:-7.753429xl0-7 BE:-7.57007xl0-9 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂：線· 594043 A7 B7 五、發明說明（^ ) BOC:-5.65695xlO-3 BOD:4.13483xlO-5 BOE:1.39452xlO-8 d4:22.5 M4 (彎曲軸X複曲面） a 4:30 rdy:20.71904 rdx:7.03109 YAD: 1.30093x10-4 YAE:-4.17720x10-6 YAF: 1.52547x10-7 YAG:-1.00136xl0-9 YAOD:2.74354xlO-4 YAOE:2.05378xl0-5 YAOF:-3.86108xlO-7 YAOG:1.04814xlO-8 XAD:-7.90990xl0-5 XAE:-1.59051x10-6 BC:-1.94677x10-2 BD:-8.78028xl0-5 BE:7.74365xl0-6 QC:-6.58999xl0-4 QD:-7.68549xl0-6 QE:2.82293xl0-7 d5:7.7 像面 a 5:16 表6 efy=4.95 efx=8.2 Wy=25 Wx=5 Fny=2.91 Fnx=2.73 光圈橢圓形:ely=1.75 ek=3.0 dl:3.70 Ml (彎曲軸X複曲面） a 1:45 ' rdy:-27.84486 rdx:-96.60869 YAD:1.03513xl0-4 YAE:3.01919xl0-6 YAOD:7.51834xlO-4 YAOE:-3.99463xlO-5 XAD:-1.82513xl0-5 XAE:-5.81005x10-6 BC:2.73116x10-3 BD:3.53144xl0-3 BE:8.60275xl0-5 QC:-6.41736xl0-4 QD:1.31645x10-4 QE: 1.20688x10-6 d2:9.6 M2 (彎曲軸Y複曲面） a 2:45 rdy:37.58249 rdx:-27.59662 YAD:-1.04090x10-6 YAE:-1.15960x 10-7 YAOD:-5.89613xlO-5 YAOE: 1.70106x10-7 BC:7.59351xl0-3 BD:2.69631xl0-4 BE:3.41035xl0-7 BOC:-6.78696xlO-2 BOD:-1.69850xl0-3 BOE:-l.65408x10-5 d3:21.99 M3 (彎曲軸γ複曲面） a 3:37.5 rdy:-43.41434 rdx:-17.43582 YAD:7.25332xl0-7 YAE:4.58223xl0-8 ___28 木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

B7 五、發明說明（>9 ) ------------ -- YAOD:3.15841x10-5 YAOE:7.170886x 10-7 BC:-9.77416xl0-4 BD:-1.30884xl0-6 BE:-4.446350xl0-8 BOC:-5.51823xlO-3 BOD:3.97945xlO-5 BOE:9.75707xl0-8 ^^^4^22,054 M4 (彎曲軸父複_) --—-—— a 4:30 rdy:20.65812 rdx:7.02149 YAD: 1.19275x10-4 YAE:-4.27123x10-6 YAF: 1.63843x10-7 YAG:-3.47605xl0-10 YAOD:2.30792xl0-4 YAOE:1.96160xlO-5 YAOF:-3.53296xlO-7 YAOG: 1.29639x10-8 XAD:-9.00698xl0-5 XAE:-1.06708x10-6 BC:-2.05610xl0-2 BD:-1.83324xl0-5 BE:-9.97323xl0-6 QC:-7.81636xl0-4 〇D:-1.09010xl0-5 QE:-1.17753x10-6 __—-- -------- a 5:16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;#· 訂· --線在圖7〜10中顯示了表3〜6所示之實施例3〜6之反射'型光學裝置之光學性能的各像差圖。實施例3(表3)、實方拒例1 4(表4)爲望遠攝影系統，由各表可以知道，其達成非常明葺之F値。)表5顯示之實施例5(表5)，由圖9以及表 5可以知道/，含滿足汎用性之高畫角、明亮度。實施例6( 表6)，由圖1〇可以知道，其實線廣角。又，實施例6中 ’如表 6 X方向値_定成明亮，因此即使受到繞射之影響，亦可以得到實用之解析度。若依據本實施形態，由於係將有高度像差修正功能之彎曲軸X複曲面形狀或是彎曲軸X複曲面形狀4面鏡以偏芯配置，因此，可以不遮蔽有效光束而導引置像面，而能進行良好的成像。私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 594043 A7 ---------B7____ 五、發明說明（) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，由於配置了遮光板15，因此不要光束不致直接到達像面。再者，由於因爲沒有具折射力之透過面，因此亦沒有被透過面反射之不要光到達像面之情形。因此，可以谷易地防止幻影像之產生。此外，表3所示之實施例3中，Wy=5、Fny=0.95、 Ρηχ=1·58，實現了滿足前述式（13)、（14)、以及（20)之反射型光學裝置。表4所示之實施例4中，Wy=l〇、Fny=1.10 、Fnx=1.82，實現了滿足前述式（15)、（16)、以及（19)之反射型光學裝置。表5所示之實施例5中，Wy=20、 Fny=；L41、Fnx=2.34，實現了滿足前述式（17)以及（18)之反射型光學裝置。表6所示之實施例6中，Wy=25、 Fny=2.91、Fnx=2.73，實現了滿足前述式（17)以及（18)之反射型光學裝置。再者，表3〜6所示之實施例，皆滿足前述式(11)。另外，鏡面之形狀並不限定於前述式1〜5或是式6〜所定義之値，只要是相同面的話，不同定義式之形狀亦可。《實施形態4》圖11，係顯示本發明之實施形態4之反射型光學裝置的構成圖。圖11所示之實施形態中，除了遮光機構之遮光板16之配置以外之基本結構，與圖6所示之實施形態1相同，同一結構之物，標示同一符號。本實施形態中，係將遮光板16配置於框體14之內部 ’在由第2反射面10之頂點往第3反射面11之頂點之光 ______30______ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 594043 A7 __B7 __ 五、發明說明（θ ) 軸、第3反射面11之頂點往第4反射面12之頂點之光軸、以及第2反射面1〇之頂點與連接第4反射面12之頂點之直線所包圍的空間內，配置有遮光板16 ’使不要光無法到達像面13。也就是說，遮光板16，係配置成：遮蔽由物體以外發出、不被各反射鏡9〜12之反射面反射而到達像面13上攝影範圍之不要光束。藉此，不要光束，在到達像面13之攝影範圍之前，會被確實地遮蔽。本實施形態中’由於係將遮光板16配置在框體Η之內部，因此’與前述實施形態 4相比，有小型化之優點。此外，關於前述式（11)〜（20)之說明’本實施形態中亦相同。《實施形態5》圖12，係本發明實施形態5之攝影裝置的構成圖。圖中所示之攝影裝置，具備有：開口窗17 '第1反射鏡18、第2反射鏡19、框體20、遮光板21、以及將光強度轉換成電氣信號之檢測機構的2維攝影元件22。第1反射鏡18 、第2反射鏡19之配置，以及其面形狀，與實施形態1相同。開口窗17，其功能與開口光圈相同，具有在攝影時穿透必要之波長帶且限制光束直徑的功能，亦具有防止粉塵進入光學系統內部之功能。由物體發出的光束，被配置於光圈位置之開口窗17限制光束，經由第1反射鏡18、第2反射鏡19成像於2維攝影元件22。本實施形態中，由於有遮光機構之遮光板21 ______ 31 本紙張尺度適j中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱）— ~ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 _— 一___B7______ 五、發明說明（3。），因此不要光束會被遮光，而可以得到良好之像。本實施形態中，係以2維攝影元件22來輸出已經轉換成電氣信號之影像(箭頭(e))。依據本實施形態，由於具備與實施形態1相同之反射光學系統’以及將光強度轉換成電氣信號之檢測機構，且檢測機構係使用2維攝影元件，因此可以得到廣角且解析度高之影像信號。此外，若使用對紅外線區域（波長3〜 5μιη之範圍，或是8〜12μπι之範圍）之光線有感度之2維攝影元件，即能進行紅外線攝影。《實施形態6》圖13，係本發明實施形態6之多波長攝影裝置的構成圖。圖13中，由符號17到21之結構，與實施形態5相同。本實施形態6中，具備有：作爲光束分離機構之波長選擇濾波器23，用來作爲將光強度轉換成電氣信號之檢測機構之紅外線攝影元件24，以及可見光區域攝影元件25。波長選擇濾波器23，只穿透紅外線區域(波長3〜5μχη 之範圍，或是8〜12μιη之範圍）之光線，而反射將可見光區域（波長400〜750nm之範圍）之光線。紅外線攝影元件 24，對紅外線區域之光線有感度，可見光區域攝影元件25 對可見光區域之光線有感度。由物體發射出來的2個波長帶之光束，在配置光圈位置之開口窗17處被限制光束，經由第1反射鏡18、第2 反射鏡19而成爲會聚光束，在波長選擇濾波器23處穿透紅外線區域之光束，成像於紅外線攝影元件24，而輸出轉 _____32_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 _____^B7___ 五、發明說明（；丨）換成電氣信號之影像(箭頭⑴）。另一方面，在波長選擇濾波器23處被反射之可見光區域之光束，成像於可見光攝影元件25，而輸出轉換成電氣信號之影像(箭頭(g))。依據本實施形態，由於係使用與實施形態1相同之反射光學系統，因此不要光束被遮光機構之遮光板21遮蔽，而能獲得良好之像。此外，2個波長帶之光束，由於僅以完全不產生色像差之鏡所構成之光學系統來成像，因此，無論在可見光或是紅外線區域之任一波長帶’都可得到良好光學性能。《實施形態7》圖13，係本發明實施形態7之多波長攝影裝置的構成圖。圖14中，由符號17到21之結構，與實施形態5相同。本實施形態7中，具備有：作爲對於紅外線區域與可見光區域之任一光線都有感度之檢測機構之多波長攝影元件 26。多波長攝影元件26，其在同一檢測面內，有對於不同波長帶(紅外線與可見光)之光線都有感度之複數個區域。由物體發出的2個波長帶(紅外線與可見光）之光束，被配置在光圏位置之開口窗Π限制光束，經由第1反射鏡 18、第2反射鏡19而成像於多波長攝影元件26。本實施形態中，亦由於具有遮光機構之遮光板21，因此不要光束會被遮蔽，而能獲得良好之像。此外，2個波長帶之光束，由於僅以完全不產生色像差之鏡所構成之光學系統來成像，因此，無論在哪一波長帶，都可得到良好光學性能。 ____ 33 __ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

594043 A7 ______B7_____ 五、發明說明（p ) 此外，多波長攝影元件26，其在同一攝影面內，係將對可見光有感度之區域，與對紅外線有感度之區域分散配置。因此，可以將2個波長帶之影像轉換成遠紅外線影像信號（箭頭(h))與可見光影像信號（箭頭⑴)之2種類之電氣信號來予以輸出。《實施形態8》圖I5，係本發明實施形態8之車用監視裝置的構成圖。圖示之車用監視裝置，包含有與實施形態7相同之多波長攝影裝置27，以及作爲顯示機構之顯示裝置28。由多波長攝影裝置27輸出之2波長帶(可見光、紅外線）之影像，係以顯示裝置28來顯示，駕駛人可視需要獲取資訊。例如，在白天外部明亮時，主要可以得到以可見光爲主之影像之資訊，在夜間，則藉由紅外線來之影像，而可以得到人、車之位置等重要資訊。也就是說，依照此實施形態，即能不論白天或夜間，皆能獲得高精度之前面車輛、人等之位置資訊。此外，實施形態5之攝影裝置，以及實施形態6、7之多波長攝影裝置中使用之反射光學系統，雖係以與實施形態1相同之反射型光學系統爲例加以說明，但亦可以使用與實施形態2〜4相同之反射型光學系統。此外’實施形態8之車用監視裝置之多波長攝影裝置中使用之反射光學系統，雖係以與實施形態7相同之多波長攝影裝置爲例加以說明，但亦可以使用與實施形態2〜4 相同之反射型光學系統之多波長攝影裝置。 —----- -34_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------率 594043 A7 五、發明說明（6 ) [發明效果] 依據以上本發明之反射型光學裝置，由於不使用透過面而以反射面來構成光學系統，而且將反射面偏芯設置，因此可以不遮蔽有效光束而將其導引至像面。此外，由於配置有遮光機構，因此不要光束無法直接到達像面。此外，由於沒有具折射力之透過面，因此亦不會有被透過面反射之不要光到達像面之情形。因此，可以容易地防止幻影像之產生，利用爲攝影裝置、多波長攝影裝置、或是車用監視裝置。 _______35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims

594043 A8 題 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種反射型光學裝置，具有複數個反射面，及配置在前述複數個反射面中最靠近物體側之反射面與物體之間、用以限制光束的光圈，前述複數個反射面中，至少有一面之形狀爲非軸對稱形狀，前述複數個反射面爲偏芯配置，將來自具有非點大小之物體的光束成像在像面以形成具有大小的像，其特徵在於，具備：遮光機構，以遮蔽穿透前述光圈，不被前述複數個反射面反射而能到達前述像面上攝影範圍之從前述物體以外所發出之光束。 2 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述遮光機構，係配置在前述物體與前述光圈之間。 3 ·如申請專利範圍第2項之反射型光學裝置，其中，前述遮光機構，係一端位於光圈側，另一端伸出至物體之板狀構件。 4 ·如申請專利範圍第3項之反射型光學裝置，其中，前述遮光機構，隨著從物體側至前述光圏側，具有用來縮小來自前述物體之光束的傾斜面，以避免遮蔽成像於前述像面之有效光束。 5 ·如申請專利範圍第2項之反射型光學裝置，其中，前述遮光機構係與前述光圈形成爲一體。 6 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述複數個反射面及前述像面係配置在框體內，前述光圏，係形成於前述框體之開口，前述遮光機構’係配置在前述框體外部。 ______1 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)

594043 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述複數個反射面爲2面，前述2反射面之形狀皆爲非軸對稱形狀，若將前述2反射面自物體側起依序設定爲第1 反射面與第2反射面的話，則前述遮光機構，在包含前述像面之中心與前述2反射面之各頂點的平面內，係配置在由前述第1反射面之頂點朝向前述第2反射面之頂點的光軸，由前述第2反射面之頂點朝向前述像面中心的光軸，以及連接前述像面中心與前述第1反射面頂點之直線所包圍的空間內。 8 ·如申請專利範圍第7項之反射型光學裝置，其中，前述遮蔽機構之外部形狀受到調整，以避免遮蔽成像於前述像面之有效光束。 9 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述複數個反射面爲4面，若將前述4反射面自物體側起依序設定爲第1反射面、第2反射面、第3反射面及第4 反射面的話，則前述遮光機構，在包含前述像面之中心與前述4反射面之各頂點的平面內，係配置在由前述第2反射面之頂點朝向前述第3反射面之頂點的光軸、由前述第 3反射面之頂點朝向前述第4反射面之頂點的光軸、以及連接前述第2反射面之頂點與前述第4反射面之頂點之直線所包圍的空間內。 1〇 ·如申請專利範圍第9項之反射型光學裝置，其中，前述遮蔽機構之外部形狀受到調整，以避免遮蔽成像於前述像面之有效光束 ____2 ____ ^紙張尺度土用中國國家標軍(CNS)A4規格(210 x 297公^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)

594043 頜 C8 D8 六、申請專利範圍 11 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置’其中，若將垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面的方向設爲X，將此平面所含之頂點之切線方向設爲γ 的正交座標系（X，Υ)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內Υ方向之半畫角（deg)設爲Wy的話，則滿足3$ Wy S 30之關係。 12 ·如申請專利範圍第9項之反射型光學裝置，其中，若將包含前述4反射面之各頂點之平面內的開放F値設爲Fno.的話，則滿足0.95SFno.S3.1之關係。 13 ·如申請專利範圍第12項之反射型光學裝置，其中，滿足Fno.g 1·9之關係。 14 ·如申請專利範圍第12項之反射型光學裝置，其中，滿足Fno.g 1.6之關係。 15 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述複數個反射面爲4面，若將包含前述4反射面之各頂點之平面內的開放F値設爲Fno·，設垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向爲X，設此平面所含之頂點之切線方向爲Y的正交座標系(X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內Y方向之半畫角（deg)設爲Wy的話，則滿足0.95SFHO.S3.1、3$Wyg 1〇之關係〇 16 ·如申請專利範圍第15項之反射型光學裝置，其中，滿足Fno.$ 1.9之關係。 17 ·如申請專利範圍第15項之反射型光學裝置，其本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、1T: 線 594043 留 C8 D8 六、申請專利範圍中，滿足Fno.S1.6之關係。 18 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述複數個反射面爲4面，若將包含前述4反射面之各頂點之平面內的開放F値設爲Fno.，設垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向爲X，設包含於此平面之頂點之切線方向爲Y的正交座標系（X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內Y方向之半畫角（deg) 設爲Wy的話，則滿足、10SWy$20之關係。 19 ·如申請專利範圍第18項之反射型光學裝置，其中，滿足Fno.$ 1.9之關係。 20 ·如申請專利範圍第18項之反射型光學裝置，其中，滿足Fno.S 1.6之關係。 21 ·如申請專利範圍第1項之反射型光學裝置，其中，前述複數個反射面爲4面，若將包含前述4反射面之各頂點之平面內的開放F値設爲Fno·，設垂直於包含前述像面中心與前述反射面各頂點之平面之方向爲X，設包含於此平面之頂點之切線方向爲Y的正交座標系（X，Y)中，將包含前述各反射面之各頂點之平面內，Y方向之半畫角 (deg)設爲 Wy 的話，則滿足 1.4SFno.$3.1、20$Wy$30 之關係。 22 ·如申請專利範圍第21項之反射型光學裝置，其中，滿足Fno. $ 1.9之關係式。 23 ·如申請專利範圍第21項之反射型光學裝置，其 ______4_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公D " (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-· 線 594043 ϋ C8 D8 六、申請專利範圍複數個區域在同一檢測面內。 31 · —種車用監視裝置，其特徵在於，具備：申請專利範圍第25項之攝影裝置，以及將以前述攝影裝置所攝影之影像傳遞給駕駛人之顯示機構。 32 · —種車用監視裝置，其特徵在於，具備：申請專利範圍第28項之多波長攝影裝置，以及將以前述攝影裝置所攝影之影像傳遞給駕駛人之顯示機構。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)