(57)【要約】【課題】画像診断装置において患者に鮮明な画像を観察させることができる投影システムに設けられる光学素子を提供する。【解決手段】本発明に係る光学素子３は、基材と、基材の基準面上に中心軸を中心として配列された複数の輪帯とを含むフレネルレンズを有し、中心軸を含む断面内において、基準面に対する輪帯の傾斜角度は、フレネルレンズの両端部の中点から一方の端部までの間と他方の端部までの間とで非対称に変化することを特徴とする。【選択図】  図１
2020127596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材の基準面上に中心軸を中心として配列された複数の輪帯とを含むフレネルレンズを有し、
前記中心軸を含む断面内において、前記基準面に対する前記輪帯の傾斜角度は、前記フレネルレンズの両端部の中点から一方の端部までの間と他方の端部までの間とで非対称に変化することを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記断面内の第１の方向において、前記一方の端部から前記他方の端部までの距離及び前記フレネルレンズの中心から前記中点までの距離をそれぞれＤ１及びＤ２としたとき、
０．２＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記基準面は、凸面であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記基材に対して前記基準面とは反対側に凹面である光学面を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記フレネルレンズの中心は、前記一方の端部の位置にあることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記断面に垂直な第１の面を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学素子と、該光学素子からの光を偏向する偏向素子とを有することを特徴とする光学系。
【請求項８】
前記複数の輪帯は、前記基材に対して前記偏向素子とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
前記偏向素子の偏向面は、前記断面に垂直であることを特徴とする請求項７または８に記載の光学系。
【請求項１０】
前記断面内の第１の方向において、前記中心から前記他方の端部までの距離及び前記偏向素子の偏向面の中心から前記他方の端部までの距離をそれぞれＤ１及びＤ３としたとき、
０．８＜Ｄ３／Ｄ１＜１．２
なる条件を満たすことを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載の光学系。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れか一項に記載の光学系と、前記光学素子に画像を投影する投影部とを有することを特徴とする投影システム。
【請求項１２】
前記偏向素子が前記投影部からの映像光の光路に沿って前記光学素子と前記光学系の第１の焦点との間に配置されている第１の形態において、前記投影部の投射レンズから前記中点までの前記投射レンズに垂直な第２の方向における距離をＬ１、前記光学素子の焦点距離をｆとしたとき、
０．３５＜ｆ／Ｌ１＜１．２６
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の投影システム。
【請求項１３】
前記偏向素子が前記投影部からの映像光の光路に沿って前記光学素子と前記光学系の第２の焦点との間に配置されていない第２の形態において、前記投射レンズから前記中点までの前記第２の方向における距離をＬ２としたとき、
０．２４＜ｆ／Ｌ２＜０．８３
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の投影システム。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３の何れか一項に記載の投影システムと、被検体を載置するための載置面とを備えることを特徴とする検査システム。
【請求項１５】
前記光学素子は、前記載置面により保持されていることを特徴とする請求項１４に記載の検査システム。
【請求項１６】
前記載置面は移動可能であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関し、例えば画像診断装置に設けられる投影システムに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）等の技術を用いた画像診断装置において、診断時に患者が検査空間（ボア）内で圧迫感や閉塞感を感じる場合がある。
【０００３】
特許文献１は、患者の圧迫感や閉塞感を緩和させるために、ボア内の被投影面に画像を投影し、患者が反射部材を介して被投影面の画像を観察することができるようにした投影システムを備えた画像診断装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている画像診断装置では、患者が反射部材を介して観察する投影システムによって被投影面上に表示された画像の下部の明度が不十分であり、上下の明暗差が大きくなることから画像が不鮮明になってしまう。
そこで、本発明は、画像診断装置において患者に鮮明な画像を観察させることができる投影システムに設けられる光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光学素子は、基材と、基材の基準面上に中心軸を中心として配列された複数の輪帯とを含むフレネルレンズを有し、中心軸を含む断面内において、基準面に対する輪帯の傾斜角度は、フレネルレンズの両端部の中点から一方の端部までの間と他方の端部までの間とで非対称に変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像診断装置において患者に鮮明な画像を観察させることができる投影システムに設けられる光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るスクリーンを備えた投影システムが設けられた診断形態における検査システムの模式的断面図。
【図２】本実施形態に係るスクリーンの入射面に形成されたフレネルレンズをプロジェクター側から見た模式図。
【図３】本実施形態に係るスクリーンの一部拡大断面図。
【図４】本実施形態の数値実施例１に係るスクリーンにおける単位レンズの傾斜角度の分布を示した図。
【図５】検査システムの本実施形態に係るスクリーン近傍の一部拡大断面図。
【図６】本実施形態に係るスクリーンを備えた投影システムが設けられた準備形態における検査システムの模式的断面図。
【図７】従来例の検査システムの診断形態及び準備形態におけるスクリーン上の光量分布を示した図。
【図８】本実施形態の数値実施例１に係る検査システムの診断形態及び準備形態におけるスクリーン上の光量分布を示した図。
【図９】本実施形態の数値実施例２に係る検査システムの診断形態及び準備形態におけるスクリーン上の光量分布を示した図。
【図１０】本実施形態の数値実施例２に係るスクリーンにおける単位レンズの傾斜角度の分布を示した図。
【図１１】比較例の検査システムの診断形態及び準備形態におけるスクリーン上の光量分布を示した図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態に係る光学素子を備えた検査システムについて、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る光学素子３を備えた投影システムが設けられた診断形態（第１の形態）における検査システム（画像診断システム）１００の模式的断面図を示している。
【００１１】
なお、以下では、天板４に垂直な方向、すなわち鉛直方向をＹ方向（第１の方向）、プロジェクター２の投影レンズの出射面に垂直な方向をＺ方向（第２の方向）、Ｙ方向及びＺ方向に垂直な方向をＸ方向としている。
また、天板４からミラー５へ向かう方向を＋Ｙ方向とし、プロジェクター２から患者（被検体）Ｐに向かう方向を＋Ｚ方向とする。
【００１２】
ここで、検査システム１００としては、例えばＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置を用いる。また、検査システム１００としては、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）など、ＭＲＩとは異なる技術を用いた装置であってもよい。
検査システム１００として用いるＭＲＩ装置は、共鳴を用いて非侵襲的に患者の断層画像を取得する装置である。
【００１３】
ＭＲＩ装置１００における患者Ｐの断層画像の取得においては、電磁コイルを有する細長い略中空形状のボア１の内部に、患者Ｐが配置される。
特に、図１に示されているように、患者Ｐの頭部の断面画像を取得する際には、患者Ｐの頭部がボア１の略中央部に配置される。
【００１４】
検査システム１００は、ボア１、プロジェクター２（投影部）、スクリーン３（光学素子）、天板（寝台）４及びミラー５（反射素子、偏向素子）を備えている。
ここで、本実施形態に係る光学素子３を備えた光学系Ｏは、スクリーン３及びミラー５から構成され、本実施形態に係る光学素子３を備えた投影システムは、プロジェクター２、スクリーン３及びミラー５から構成される。
【００１５】
スクリーン３は、例えば天板４に設けられた不図示の溝部に嵌入することによって、天板４のＺＸ平面に平行な載置面に固定されている。
また、ミラー５は、不図示の支持手段によってボア１に移動可能に支持されており、プロジェクター２から射出された映像光の光路に沿ってスクリーン３と光学系Ｏの焦点（第１の焦点）との間に配置されている。
プロジェクター２は、表示面を有する不図示の表示素子（画像表示素子）や表示面に表示された画像を投影する不図示の光学系（投影光学系）等を有している。また、表示素子としては、液晶パネル（空間変調器）やＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）等を採用することができる。
【００１６】
検査システム１００では、図１に示されているように、プロジェクター２から射出された映像光がスクリーン３上に入射し、スクリーン３上に映像が投影される。
本実施形態に係るスクリーン３のプロジェクター２側の入射面（第１の光学面）には、複数の単位レンズが配列されたフレネルレンズ３１が形成されており、スクリーン３の患者Ｐ側の出射面（第２の光学面）には、拡散面３２が形成されている（図５参照）。
なお、フレネルレンズ３１は、スクリーン３の表面に直接形成してもよいし、フレネルレンズ３１が形成されたシートをスクリーン３の表面に貼り付けても構わない。
また、拡散面３２は、スクリーン３の表面に直接形成してもよいし、拡散面３２が形成されたシートをスクリーン３の表面に貼り付けても構わない。
また、本実施形態に係るスクリーン３の入射面及び出射面はそれぞれ、凸面及び凹面で形成されている。
【００１７】
プロジェクター２から出射した映像光は、スクリーン３のフレネルレンズ３１によって屈折した後、拡散面３２によって拡散する。
そして、拡散面３２によって拡散された映像光の一部がミラー５によって反射され、患者ＰのアイポイントＥＰに到達する。
すなわち、患者Ｐは、天板４上において仰向けになった状態でミラー５を介して、スクリーン３上に投影された映像を見ることができる。
ここで、スクリーン３及びミラー５から構成される光学系Ｏの焦点（第１の焦点）は、患者ＰのアイポイントＥＰの位置になるように設定される。
【００１８】
なお、検査システム１００では、ミラー５の代わりにプリズム等を用いて、拡散面３２によって拡散された映像光の一部を患者ＰのアイポイントＥＰに到達させてもよい。
また、プロジェクター２から出射した映像光の一部は、スクリーン３に入射させずに、ボア１の内壁１１に直接入射させて、ボア１の内壁１１に映像を投影することも可能である。
これにより、患者Ｐは、スクリーン３よりも広い範囲で映像を見ることができ、ボア１内にいることにより患者Ｐが感じる圧迫感や緊張感を取り除き易くなる。
また、フレネルレンズ３１をスクリーン３の入射面に形成することで、フレネルレンズ３１の輪帯を患者Ｐに視認しにくくするという効果も得られる。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るスクリーン３の入射面に形成されたフレネルレンズ３１をプロジェクター２側から見た模式図を示している。
【００２０】
図２に示されているように、本実施形態に係るスクリーン３のフレネルレンズ３１では、スクリーン３の入射面全体に複数の単位レンズが円および略円弧状に配列されている。
換言すると、本実施形態に係るスクリーン３の入射面では中心軸を中心として配列された複数の輪帯が形成されている。
なお、本実施形態に係るスクリーン３では、スクリーン３の入射面全体にフレネルレンズ３１が形成されていなくてもよい、特に以下の図４で示すように、傾斜角度θが小さいスクリーン３の入射面の上部においてフレネルレンズ３１が形成されていなくても構わない。
【００２１】
そして、以下ではこの円および略円弧の中心をフレネルレンズ３１の中心（輪帯中心）３３と呼ぶ。なお、本実施形態に係るスクリーン３では、フレネルレンズ３１の中心３３はフレネルレンズ３１のＹ方向の上端部３３と一致している。
すなわち、換言すると、本実施形態に係るスクリーン３のフレネルレンズ３１では、スクリーン３の入射面の上端部３３を通り中心軸のまわりに、複数の単位レンズが円および略円弧状に配列されている。
なお、本実施形態では、スクリーン３の入射面の上端部３３とフレネルレンズ３１の中心３３とが互いに一致しなくても構わない。
また、フレネルレンズ３１の中心軸は、中心３３の位置におけるスクリーン３の入射面の面法線に平行となる。
また、複数の単位レンズをリニア状に配列して、フレネルレンズ３１を形成しても構わない。
【００２２】
また、プロジェクター２によるスクリーン３上の投影範囲の中心は、スクリーン３の中点３４に合わされている。
なお、プロジェクター２から出射した映像光の一部をボア１の内壁１１に直接入射させて、ボア１の内壁１１に映像を投影することも考慮して、プロジェクター２によるスクリーン３上の投影範囲の中心を、スクリーン３の中点３４から＋Ｙ方向にずらしても構わない。
【００２３】
また、図２に示されているように、スクリーン３は、ＺＸ断面に平行な設置面（フレネルレンズ３１の中心軸を含むＹＺ断面に垂直な第１の面）を有する、所謂かまぼこ型の形状をとっている。
これにより、スクリーン３を天板４上に設置しやすいことや天板４によって保持しやすいこと等、スクリーン３の安定性を向上させることができる。
【００２４】
図３は、本実施形態に係るスクリーン３の一部拡大断面図を示している。
ここで、本実施形態に係るスクリーン３に形成されているフレネルレンズ３１において、基材３６の表面（基準面）３７に対する単位レンズのＹＺ断面（第１の断面）内における傾斜角度をθとしている。なお、単位レンズのレンズ面の法線のＹ成分が−Ｙ方向を向いているとき、θ＞０としている。
なお、フレネルレンズ３１の単位レンズから形成される各輪帯は、有効光束の結像に寄与する輪帯面（斜面）と有効光束の結像に寄与しない輪帯壁面（側面）とで構成されており、輪帯の傾斜角度θを輪帯面が基材３６の表面３７に対してなす角度（鋭角）と定義することができる。
【００２５】
本実施形態に係るスクリーン３では、基材３６の表面３７は曲率を有したドーム形状で形成されている。そのため、単位レンズの傾斜角度θは、基材３６の曲面３７に対する傾斜角度となる。しかしながら、これに限らず、基材３６の表面３７を平面に形成しても構わない。
【００２６】
図４は、本実施形態の数値実施例１に係るスクリーン３に形成されたフレネルレンズ３１における単位レンズの傾斜角度θの分布を示している。
ここで、図４の横軸は、フレネルレンズ３１上のＹ座標であり、原点は、フレネルレンズ３１のＹ方向の上端部３３と、上端部３３と同一のＸ座標における下端部３５との中点３４に対応する。
ここでいう上端部３３及び下端部３５はそれぞれ、フレネルレンズ３１の中心軸を含む断面における一方の端部及び他方の端部であり、スクリーン３が検査システム１００に設置された際における天板４から遠い方の端部及び天板４に近い方の端部となる。
【００２７】
図４に示されているように、本実施形態の数値実施例１に係るスクリーン３では、単位レンズの傾斜角度θの分布（変化）は、中点３４に対してＹ方向に非対称となっている。具体的には、傾斜角度θは、スクリーン３の下部（−Ｙ方向）の方がスクリーン３の上部（＋Ｙ方向）より大きくなっており、すなわち両端部の中点３４から上端部３３までの間と下端部３５までの間とで非対称に変化する。
換言すると、本実施形態の数値実施例１に係るスクリーン３では、フレネルレンズ３１の中心３３の位置とスクリーン３の中点３４の位置とが互いに異なっている。
これにより、スクリーン３の下部に入射する映像光を患者ＰのアイポイントＥＰに導くことができるため、スクリーン３の下部の明るさが向上し、スクリーン３の上部と下部との間の明暗差を低減することができる。
【００２８】
図２に示されているように、フレネルレンズ３１の円および略円弧の中心である上端部３３は、中点３４に対して天板４の反対側（＋Ｙ側）に配置されており、フレネルレンズ３１の下端部３５は、中点３４に対して天板４と同じ側（−Ｙ側）に配置されている。
ここで、スクリーン３の入射面の上端部３３から上端部３３と同一のＸ座標における下端部３５までのＹ方向における距離をＤ１、フレネルレンズ３１の中心３３から中点３４までのＹ方向における距離をＤ２としたとき、本実施形態に係るスクリーン３は、
０．２＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８  ・・・（１）
なる条件を満たすことが好ましい。
【００２９】
条件式（１）を満たすことによって、スクリーン３に入射した映像光がフレネルレンズ３１によって全体的に＋Ｙ方向に屈折するため、スクリーン３の下部の明るさが向上し、スクリーン３の上部と下部との間の明暗差を改善することが容易となる。
条件式（１）の下限値を下回ると、スクリーン３の下部に入射した映像光を患者ＰのアイポイントＥＰに導くことが困難になり、スクリーン３の下部が暗くなってしまう。
一方、条件式（１）の上限値を上回ると、スクリーン３の上部に入射した映像光を患者ＰのアイポイントＥＰに導くことが困難になり、スクリーン３の上部が暗くなってしまう。
【００３０】
なお、本実施形態に係るスクリーン３は、以下の条件式（１ａ）を満たすことがより好ましい。
０．３＜Ｄ２／Ｄ１＜０．６  ・・・（１ａ）
【００３１】
図５は、検査システム１００の本実施形態に係るスクリーン３近傍の一部拡大断面図を示している。
【００３２】
図５に示されているように、プロジェクター２から出射した映像光は、スクリーン３のフレネルレンズ３１によって屈折した後、拡散面３２によって拡散する。
そして、拡散面３２によって拡散された映像光の一部がミラー５によって反射され、患者ＰのアイポイントＥＰに到達する。
【００３３】
ここで、天板４からフレネルレンズ３１の中心３３までのＹ方向における距離をＨ１、天板４からミラー５の反射面（偏向面）の中心５１までのＹ方向における距離をＨ２としたとき、本実施形態に係るスクリーン３は、
０．８＜Ｈ２／Ｈ１＜１．２  ・・・（２）
なる条件を満たすことが好ましい。
【００３４】
条件式（２）は、天板４から同心円状のフレネルレンズ３１の円および略円弧の中心３３までの高さと、天板４からミラー５の反射面の中心５１までの高さとの関係を規定するものである。
条件式（２）の上限値を上回る、または下限値を下回ると、スクリーン３に入射した映像光を患者ＰのアイポイントＥＰへ導光することが困難となり、スクリーン３に表示された映像の明るさを改善することが困難となる。
なお、本実施形態に係るスクリーン３は、以下の条件式（２ａ）を満たすことがより好ましい。
０．８＜Ｈ２／Ｈ１＜１．０  ・・・（２ａ）
【００３５】
また、天板４からスクリーン３の下端部３５までのＹ方向における距離をＳとしたとき、本実施形態に係るスクリーン３は、以下の条件式（２´）を満たすことが好ましく、以下の条件式（２ａ´）を満たすことがより好ましい。
０．８＜Ｈ２−Ｓ／Ｈ１−Ｓ＜１．２  ・・・（２´）
０．８＜Ｈ２−Ｓ／Ｈ１−Ｓ＜１．０  ・・・（２ａ´）
ここで、Ｈ１−Ｓ＝Ｄ１であり、Ｈ２−Ｓ＝Ｄ３とおくと、条件式（２´）及び（２ａ´）は、以下の条件式（３）及び（３ａ）のように書き換えることができる。
０．８＜Ｄ３／Ｄ１＜１．２  ・・・（３）
０．８＜Ｄ３／Ｄ１＜１．０  ・・・（３ａ）
【００３６】
図６は、本実施形態に係るスクリーン３を備えた投影システムが設けられた準備形態（第２の形態）における検査システム１００の模式的断面図を示している。
【００３７】
図６に示されているように、検査システム１００の準備形態では、移動可能な天板４をＺ方向に移動させることによって、スクリーン３は、ボア１の＋Ｚ方向端部に形成された開口１２の位置に配置されている。
そして、プロジェクター２から出射した映像光は、スクリーン３のフレネルレンズ３１によって屈折した後、拡散面３２によって拡散し、拡散された映像光が患者ＰのアイポイントＥＰに到達する。
【００３８】
これにより、患者Ｐは、スクリーン３に表示された映像を見ることで、ボア１の狭い空間に入る前の不安を解消することができる。
また、図６に示されているように、検査システム１００の準備形態では、ミラー５は、プロジェクター２から患者ＰのアイポイントＥＰまでの光路上に配置されていない。換言すると、ミラー５は、プロジェクター２から出射した映像光の光路に沿ってスクリーン３と光学系の焦点（第２の焦点）との間に配置されていない。
【００３９】
ここで、図１に示される検査システム１００の診断形態におけるプロジェクター２の投射レンズからスクリーン３の入射面の中点３４までのＺ軸に沿った距離をＬ１とする。また、図６に示される検査システム１００の準備形態におけるプロジェクター２の投射レンズからスクリーン３の入射面の中点３４までのＺ軸に沿った距離をＬ２とする。
【００４０】
さらに、スクリーン３のフレネルレンズ３１にフレネルレンズ３１の範囲よりも広い平行光（例えば、太陽光）を入射させた際にスクリーン３から出射した光が集光する点までの距離を焦点距離ｆと定義する。また、該集光する点を検査システム１００が備える光学系Ｏの焦点と定義する。
このとき、本実施形態に係るスクリーン３を備えた投影システムが設けられた検査システム１００は、
０．３５＜ｆ／Ｌ１＜１．２６  ・・・（４）
０．２４＜ｆ／Ｌ２＜０．８３  ・・・（５）
なる条件を満たすことが好ましい。
【００４１】
条件式（４）を満たすことによって、検査システム１００の診断形態においてスクリーン３の下部の明るさが向上し、スクリーン３の上部と下部との間の明暗差を改善することが容易となる。
条件式（４）の下限値を下回るほど焦点距離ｆが短すぎると、診断形態においてスクリーン３に入射した映像光を患者ＰのアイポイントＥＰに導光することが難しくなり、映像が暗くなってしまう。
一方、条件式（４）の上限値を上回ると、フレネルレンズ３１による明るさの補正効果が不十分となり、スクリーン３の上部と下部との間の明暗差の改善が不十分となってしまう。
【００４２】
また、検査システム１００は、条件式（５）を満たすことによって、準備形態におけるスクリーン３上の光量分布を一様に保つことが容易となる。
条件式（５）の下限値を下回るほど焦点距離が短すぎると、準備形態においてスクリーン３に入射した映像光を患者ＰのアイポイントＥＰに導光することが難しくなり、映像が暗くなってしまう。
【００４３】
なお、本実施形態に係るスクリーン３を備えた表示装置が設けられた検査システム１００は、以下の条件式（４ａ）及び（５ａ）を満たすことがより好ましい。
０．５０＜ｆ／Ｌ１＜１．１０  ・・・（４ａ）
０．３０＜ｆ／Ｌ２＜０．７２  ・・・（５ａ）
【００４４】
本実施形態の数値実施例１に係る検査システム１００の諸元値を以下の表３に示す。
表３に示されているように、本実施形態の数値実施例１に係る検査システム１００はそれぞれ、各条件式を満たしていることがわかる。
【００４５】
図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、従来例の検査システムの診断形態及び準備形態においてアイポイントＥＰに入射する映像光のスクリーン３上における光量分布を示した図である。
ここで、従来例の検査システムにおいては、スクリーン３の入射面はフレネルレンズ３１が形成されていない透過面であり、それ以外については検査システム１００と同一の構成である。
また、ここで診断形態におけるスクリーン３の入射面（フレネル面）の中点３４、プロジェクター２の投射レンズの出射面の中心、ミラー５の反射面の中心５１及びアイポイントＥＰの座標は、以下の表１のようにとっている。
【００４６】
【表１】
2020127596.tif 000003
【００４７】
また、ここで準備形態におけるスクリーン３の入射面（フレネル面）の中点３４、プロジェクター２の投射レンズの出射面の中心及びアイポイントＥＰの座標は、以下の表２のようにとっている。
【００４８】
【表２】
2020127596.tif 000004
【００４９】
従来例の検査システムでは、特に、図７（ａ）に示されているように、診断形態におけるスクリーン３の上部と下部との間の明暗差が大きく、特に下部の映像が暗くなってしまっていることがわかる。
【００５０】
図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の数値実施例１に係る検査システム１００の診断形態及び準備形態においてアイポイントＥＰに入射する映像光のスクリーン３上における光量分布を示した図である。
なお、ここで本実施形態の数値実施例１では、診断形態及び準備形態それぞれにおけるスクリーン３の入射面（フレネル面）の中点３４、プロジェクター２の投射レンズの出射面の中心、ミラー５の反射面の中心５１及びアイポイントＥＰの座標は、上記の表１及び表２のようにとっている。
【００５１】
図８（ａ）及び（ｂ）に示されているように、従来例の検査システムに比べて、本実施形態の数値実施例１に係る検査システム１００では、特に診断形態において、スクリーン３の上部と下部との間の明暗差が改善されていることがわかる。
【００５２】
図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の数値実施例２に係る検査システム１００の診断形態及び準備形態においてアイポイントＥＰに入射する映像光のスクリーン３上における光量分布を示した図である。
ここで、本実施形態の数値実施例２では、スクリーン３に形成されたフレネルレンズ３１における単位レンズの傾斜角度θは、図１０に示されるような分布をとっている。
【００５３】
また、本実施形態の数値実施例２に係る検査システム１００の諸元値は、以下の表３に示される。
表３に示されているように、本実施形態の数値実施例２に係る検査システム１００はそれぞれ、各条件式を満たしていることがわかる。
【００５４】
また、ここで本実施形態の数値実施例２では、診断形態及び準備形態それぞれにおけるスクリーン３の入射面（フレネル面）の中点３４、プロジェクター２の投射レンズの出射面の中心、ミラー５の反射面の中心５１及びアイポイントＥＰの座標は、上記の表１及び表２のようにとっている。
【００５５】
図９（ａ）及び（ｂ）に示されているように、従来例の検査システムに比べて、本実施形態の数値実施例２に係る検査システム１００では、特に診断形態において、スクリーン３の上部と下部との間の明暗差がさらに改善されていることがわかる。
【００５６】
図１１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、比較例の検査システムの診断形態及び準備形態においてアイポイントＥＰに入射する映像光のスクリーン３上における光量分布を示した図である。
ここで、比較例の検査システムは、本実施形態の検査システム１００と同一の構成であり、以下の表３に示されるような諸元値を有している。
【００５７】
表３に示されているように、比較例の検査システムでは、条件式（４）及び（５）が満たされていない。
図１１（ａ）及び（ｂ）に示されているように、従来例の検査システムに比べて、比較例の検査システムでは、診断形態においてはスクリーン３の上部と下部との間の明暗差は改善されている。しかしながら、準備形態においてはスクリーン３の中央部と周辺部との間の明暗差が悪化していることがわかる。
【００５８】
【表３】
2020127596.tif 000005
【００５９】
以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
３  スクリーン（光学素子）
３１  フレネルレンズ
３５  基材
【図１】
2020127596.tif 000006
【図２】
2020127596.tif 000007
【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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【図１０】
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【図１１】
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