(57)【要約】【課題】  広角でかつコンパクトでありながら、高い光学性能を有する結像光学系、それを備える撮像装置及び投射装置を提供すること。【解決手段】  拡大側から順に配置された、反射面を備える第１光学系１１１と、屈折面を備える第２光学系１１２とで構成され、第１光学系１１１と第２光学系１１２との間に物体の中間像１０４を形成する結像光学系１であって、第１光学系１１１は、拡大側から順に配置された、一つ以上の負のパワーの反射面１１５から成る第１反射群１１３と、複数の正のパワーの反射面１１６，１１７から成る第２反射群１１４とで構成され、第１反射群１１３における最も拡大側に配置された反射面１１５のパワーの絶対値は、第１光学系１１１において最も小さい。【選択図】  図１
2018205699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に配置された、反射面を備える第１光学系と、屈折面を備える第２光学系とで構成され、該第１光学系と該第２光学系との間に物体の中間像を形成する結像光学系であって、
前記第１光学系は、拡大側から順に配置された、一つ以上の負のパワーの反射面から成る第１反射群と、複数の正のパワーの反射面から成る第２反射群とで構成され、
前記第１反射群における最も拡大側に配置された反射面のパワーの絶対値は、前記第１光学系において最も小さいことを特徴とする結像光学系。
【請求項２】
拡大側から順に配置された、反射面を備える第１光学系と、屈折面を備える第２光学系とで構成され、該第１光学系と該第２光学系との間に物体の中間像を形成する結像光学系であって、
前記第１光学系は、拡大側から順に配置された、一つ以上の負のパワーの反射面から成る第１反射群と、複数の正のパワーの反射面から成る第２反射群とで構成され、
前記第１反射群における最も拡大側に配置された１の反射面のパワーの絶対値は、前記第２反射群における最も拡大側に配置された第２の反射面及び該第２の反射面に隣接する第３の反射面の夫々のパワーの絶対値よりも大きいことを特徴とする結像光学系。
【請求項３】
前記第２光学系は、開口絞りを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記正のパワーの反射面は、前記開口絞りの像の拡大側及び縮小側の夫々に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記第２反射群における最も縮小側に配置された反射面は、非球面であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の結像光学系。
【請求項６】
前記第２反射群における最も縮小側に配置された反射面のパワーの絶対値は、前記第１光学系において最も大きいことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の結像光学系。
【請求項７】
全系の焦点距離を１としたときの前記第１光学系のペッツバール和は、−０．０５よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の結像光学系。
【請求項８】
前記第１光学系は、前記第２光学系の光軸に対して回転対称な反射面を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の結像光学系。
【請求項９】
前記第２光学系は、フォーカシングに際して移動する屈折光学素子を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の結像光学系。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の結像光学系と、該結像光学系の縮小側共役面に配置された撮像面を備える撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の結像光学系と、該結像光学系の縮小側共役面に配置された表示面を備える表示素子とを有することを特徴とする投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像光学系に関し、例えば画像を取得する撮像装置及び画像を投射する投射装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置や投射装置などの光学装置に用いられる結像光学系として、ミラーなどの反射光学素子とレンズなどの屈折光学素子とを有するものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、凹形状の反射面を含むミラーと複数のレンズとで構成された投射光学系が記載されている。特許文献１では、最も拡大側の反射面から表示素子の表示面までの距離と、表示面における光軸から最端部までの距離と、を適切に設定することで、投射光学系のコンパクト化及び高解像化を図っている。
【０００４】
また、特許文献２には、凸形状の反射面を含むミラー及び凹形状の反射面を含むミラーと複数のレンズとで構成された投射光学系が記載されている。特許文献２では、各ミラーの配置と焦点距離とを適切に設定することで、投射光学系の広角化及びコンパクト化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５０２９６号公報
【特許文献２】特開２００９−１５７２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の投射光学系では、最も拡大側の反射面が凹形状であるため、広角化を実現するためには反射面を大きくすることが必要になる。なお、反射面の大型化を抑制しつつ広角化するためには反射面の曲率を大きくすればよいが、それにより増大した収差を補正するためにレンズの枚数を増やすことが必要になるため、全系のコンパクト化が難しくなる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の投射光学系では、凹形状の反射面が一つしか配置されていないため、凸形状の反射面で生じる収差及び複数のレンズで生じる収差の両方を良好に補正することができない。各収差を補正するためには、レンズの枚数を増やすことが必要になるため、全系のコンパクト化が難しくなる。
【０００８】
本発明の目的は、広角でかつコンパクトでありながら、高い光学性能を有する結像光学系、それを備える撮像装置及び投射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための、本発明の一側面としての結像光学系は、拡大側から順に配置された、反射面を備える第１光学系と、屈折面を備える第２光学系とで構成され、該第１光学系と該第２光学系との間に物体の中間像を形成する結像光学系であって、前記第１光学系は、拡大側から順に配置された、一つ以上の負のパワーの反射面から成る第１反射群と、複数の正のパワーの反射面から成る第２反射群とで構成され、前記第１反射群における最も拡大側に配置された反射面のパワーの絶対値は、前記第１光学系において最も小さいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の側面としての結像光学系は、拡大側から順に配置された、反射面を備える第１光学系と、屈折面を備える第２光学系とで構成され、該第１光学系と該第２光学系との間に物体の中間像を形成する結像光学系であって、前記第１光学系は、拡大側から順に配置された、一つ以上の負のパワーの反射面から成る第１反射群と、複数の正のパワーの反射面から成る第２反射群とで構成され、前記第１反射群における最も拡大側に配置された１の反射面のパワーの絶対値は、前記第２反射群における最も拡大側に配置された第２の反射面及び該第２の反射面に隣接する第３の反射面の夫々のパワーの絶対値よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、広角でかつコンパクトでありながら、高い光学性能を有する結像光学系、それを備える撮像装置及び投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る結像光学系のパワー配置図。
【図２】本発明の実施形態に係る結像光学系の要部概略図。
【図３】非球面形状の反射面のパワーの算出方法を説明するための図。
【図４】本発明の実施例１に係る結像光学系の要部概略図。
【図５】本発明の実施例２に係る結像光学系の要部概略図。
【図６】本発明の実施例３に係る結像光学系の要部概略図。
【図７】本発明の実施例４に係る結像光学系の要部概略図。
【図８】本発明の実施例１に係る結像光学系の収差図。
【図９】本発明の実施例２に係る結像光学系の収差図。
【図１０】本発明の実施例３に係る結像光学系の収差図。
【図１１】本発明の実施例４に係る結像光学系の収差図。
【図１２】本発明の実施形態に係る光学装置の要部概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面は、便宜的に実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。また、各図面において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る結像光学系１のパワー配置図であり、図２は、結像光学系１を模式的に示した要部概略図（光軸を含む断面図）である。なお、図１及び２において、一点鎖線１２１は、後述する第２光学系１１２の光軸を示し、破線ＡＰＩＭＧは、後述する開口絞りＡＰの像（絞り像）の位置を示している。また、図１において、実線１０３は、結像光学系１の瞳の中心を通る近軸光線を示し、×印１０４は、拡大側共役面１０１又は縮小側共役面１０２と共役の関係にある中間像の位置を示している。
【００１５】
結像光学系１は、撮像装置や投射装置等の光学装置に適用可能である。結像光学系１が撮像光学系（縮小系）として撮像装置に適用される場合は、結像光学系１の縮小側共役面１０２の位置に撮像素子の撮像面（受光面）が配置される。また、結像光学系１が投射光学系（拡大系）として投射装置に適用される場合は、結像光学系１の縮小側共役面１０２の位置に表示素子の表示面が配置される。このとき、撮像光学系と投射光学系とでは、物体側と像側とが反転し、光路が逆向きになる。なお、以下の説明では、結像光学系１が撮像装置に適用される場合を想定している。
【００１６】
結像光学系１は、拡大側共役面１０１の側（拡大側）から縮小側共役面１０２の側（縮小側）に向かって順に配置された、反射面を備える第１光学系１１１と屈折面を備える第２光学系１１２とを有する。また、結像光学系１は、第１光学系１１１と第２光学系１１２との間に中間像１０４を形成している。そして、第１光学系１１１は、拡大側から光路に沿って順に配置された、一つ以上の負のパワーの反射面１１５を備える第１反射群１１３と、正のパワーの反射面１１６及び１１７を備える第２反射群１１４とで構成される。
【００１７】
ただし、本実施形態における反射面のパワーとは、反射面による集光の度合いを示すものであり、反射面の焦点距離の逆数で表される。すなわち、反射面のパワーは、屈折面のパワー（屈折力）に対応するものであり、反射面の曲率に比例する。なお、反射面が凸形状である場合のパワーの符号は負であり、反射面が凹形状である場合のパワーの符号は正である。また、本実施形態における反射群とは、一つ以上のパワーを有する反射面の集合体を意味する。
【００１８】
このように、第１光学系１１１は、負のパワーを有する反射面１１５が最も拡大側に配置された構成を採ることにより、反射面を大型化することなく広角化を実現することができる。また、第１光学系１１１は、反射面１１５よりも縮小側に、正のパワーを有する反射面１１６及び１１７が配置された構成を採ることにより、反射面１１５及び第２光学系で生じる収差を補正することができる。具体的には、反射面１１６により反射面１１５で生じる歪曲収差を補正しつつ、反射面１１７により第２光学系で生じる像面湾曲及び歪曲収差を補正することができる。よって、本実施形態に係る結像光学系１によれば、広角でかつコンパクトでありながら、高い光学性能を実現することができる。
【００１９】
本実施形態において、第１光学系１１１は全体で正のパワーを有しており、第１反射群１１３は負のパワーを有し、第２反射群１１４は正のパワーを有する。また、第１反射群１１３は、凸形状の反射面１１５を含む一つの反射光学素子（凸面ミラー）から成り、第２反射群１１４は、夫々が凹形状の反射面１１６及び１１７を含む二つの反射光学素子（凹面ミラー）から成る。
【００２０】
ただし、必要に応じて、第１反射群１１３が複数の反射面を備える構成や、第２反射群１１４が三つ以上の反射面を備える構成を採用してもよい。このとき、第１反射群１１３及び第２反射群１１４で生じる収差を低減するためには、第１反射群１１３を負のパワーを有する反射面のみで構成し、第２反射群１１４を正のパワーを有する反射面のみで構成することが望ましい。
【００２１】
本実施形態に係る第２光学系１１２は、正のパワーを有する一つ（単一の）の屈折光学素子（レンズ）１１８と、結像光学系１のＦ値を決定するための開口絞りＡＰとで構成されており、全体で正のパワーを有している。なお、開口絞りＡＰは、屈折光学素子１１８よりも縮小側に配置されているが、必要に応じて拡大側に配置されていてもよい。また、第２光学系１１２は、必要に応じて複数の屈折光学素子を備えていてもよい。このとき、開口絞りＡＰは、屈折光学素子同士の間に配置されていてもよい。
【００２２】
第２光学系１１２の光軸１２１は、屈折光学素子１１８及び開口絞りＡＰにより決定される。具体的には、光軸１２１は、屈折光学素子１１８の各屈折面（レンズ面）の曲率中心と開口絞りＡＰの中心とを通る軸である。すなわち、光軸１２１は、各屈折面の回転対称軸に一致する。なお、第２光学系１１２が複数の屈折光学素子を備える場合は、必要に応じて一部の屈折光学素子又は開口絞りＡＰの少なくとも一方を偏心させてもよい。この場合、屈折面の曲率中心及び開口絞りＡＰの中心を最も多く通過する軸を光軸１２１とすればよい。
【００２３】
本実施形態において、絞り像ＡＰＩＭＧは、第２反射群１１４における反射面１１６と反射面１１７との間に形成されている。このように、絞り像ＡＰＩＭＧの拡大側及び縮小側の夫々に正のパワーを有する反射面を配置することで、中間像１０４の非点収差を良好に補正することができる。これにより、第２光学系１１２による収差の補正が容易になるため、屈折光学素子の枚数を削減することができ、全系のコンパクト化が可能になる。
【００２４】
第２反射群１１４が三つ以上の反射面で構成される場合においても、隣接する二つの正のパワーを有する反射面の間に絞り像ＡＰＩＭＧが形成される構成を採ればよい。また、必要に応じて、絞り像が複数形成される構成、例えば第２反射群１１４だけでなく第２光学系１１２の光路上にも絞り像が形成される構成を採用してもよい。
【００２５】
なお、本実施形態において、第２反射群１１４が備える反射面のうち、最も縮小側に配置された反射面１１７の有効領域（結像に寄与する有効光束が通過する領域）を非球面とすることが望ましい。反射面１１７は、絞り像ＡＰＩＭＧから最も離れた反射面、言い換えると第２光学系１１２に最も近い反射面である。この反射面１１７を非球面とすることで、第２光学系１１２に入射する光線の高さを制御することができ、結像光学系１における歪曲収差を良好に補正することが可能になる。なお、第２反射群１１４が三つ以上の反射面を有する場合は、そのうち少なくとも最も縮小側に配置された正のパワーの反射面を非球面とすればよく、必要に応じて他の反射面も非球面としてもよい。
【００２６】
ここで、結像光学系１をよりコンパクトにするために、反射面同士をより近づけて配置する方法が考えられる。しかし、反射面同士の間隔を小さくした場合、各反射面のパワーを大きくすることが必要になるため、各反射面による諸収差の補正が難しくなる。そこで、第２反射群１１４における反射面１１７だけでなく、第１反射群１１３における反射面１１５も非球面とすることがより好ましい。これにより、反射面１１５によって、反射面１１７による収差補正の効果を補うことができるため、反射面同士の間隔を小さくした場合にも、諸収差を良好に補正することが可能になる。
【００２７】
なお、第１反射群１１３が複数の反射面を有する場合は、最も拡大側に配置された負のパワーの反射面を非球面とすることが望ましい。これは、光線同士が最も大きく離間するのは、最も拡大側に配置された（最も絞り像ＡＰＩＭＧから離れた）反射面に入射するときであるため、その反射面を非球面とすることで、各光線を制御することが容易になるからである。ただし、必要に応じて第１反射群１１３における他の反射面を非球面としてもよい。
【００２８】
第１反射群１１３及び第２反射群１１４の両方が非球面を有する場合、第１反射群１１３における非球面の非球面量の最大値をＱ１、第２反射群１１４における非球面の非球面量の最大値をＱ２とするとき、以下の条件式（１）を満たすことが望ましい。
０．３５≦｜Ｑ１／Ｑ２｜≦０．８０・・・（１）
【００２９】
条件式（１）を満たすことで、反射面同士の間隔を小さくした場合にも、各非球面によって諸収差を容易に補正することができる。条件式（１）の下限を下回ると、各非球面によって歪曲収差を補正することが難しくなる可能性が生じる。また、条件式（１）の上限を上回ると、反射面１１５で生じる諸収差を反射面１１６によって補正することが難しくなる可能性が生じる。なお、以下の条件式（２）を満たすことがより好ましい。
０．４２≦｜Ｑ１／Ｑ２｜≦０．７０・・・（２）
【００３０】
なお、一般的に、屈折系（屈折群）では負の歪曲収差が発生し易いため、反射面の非球面量を負とすることにより、反射面の周辺部におけるパワーを小さくすることが望ましい。これにより、屈折系に入射する光線の高さを周辺に向かうほど大きくすることができるため、屈折系で生じる負の歪曲収差を良好に補正することが可能になる。よって、以下の条件式（３）及び（４）の少なくとも一方を満たすことが望ましい。
Ｑ１＜０・・・（３）
Ｑ２＜０・・・（４）
【００３１】
また、本実施形態に係る第１反射群１１３において最も拡大側に配置された反射面１１５を、最も小さいパワーを有する反射面とすることが望ましい。すなわち、反射面１１５のパワーの絶対値を、第１光学系１１１において最も小さくすることが望ましい。これにより、第１光学系１１１及び第２光学系１１２で生じる諸収差をより良好に補正することが可能になる。第１反射群１１３における最も拡大側に配置された反射面のパワーの絶対値が他の反射面よりも大きい場合、負の歪曲が発生しやすくなる。この場合、その歪曲の補正のために第２反射群１１４の反射面や第２光学系１１２の屈折面を増やすことが必要になり、全系の小型化が難しくなる可能性が生じる。
【００３２】
あるいは、第１反射群１１３における最も拡大側に配置された第１の反射面のパワーの絶対値を、第２反射群１１４における最も拡大側に配置された第２の反射面及び該第２の反射面に隣接する第３の反射面の夫々のパワーの絶対値よりも大きくしてもよい。これにより、小型でありながら、より広角な結像光学系を実現することが可能になる。上記関係を満たさない場合、中間像の像面湾曲が発生しやすくなる。この場合、その像面湾曲の補正のために第２光学系１１２の屈折面を増やすことが必要になり、全系の小型化が難しくなる可能性が生じる。
【００３３】
さらに、本実施形態に係る第２反射群１１４が備える反射面のうち、最も縮小側に配置された反射面１１７を、最も大きいパワーを有する反射面とすることが望ましい。すなわち、反射面１１７のパワーの絶対値を、第１光学系１１１において最大とすることが望ましい。このように、第２光学系１１２に最も近い反射面１１７のパワーを適切に設定することで、中間像１０４での非点収差を良好に補正することが可能になる。
【００３４】
また、第１光学系１１１が備える反射面の少なくとも一つは、第２光学系１１２の光軸１２１に対し回転対称な形状であることが望ましい。第１光学系１１１が回転対称な反射面を備える構成を採ることにより、その反射面の光軸１２１回りの位置決めを容易にすることが可能になる。なお、図２に示すように、第１光学系１１１における各反射面は光軸１２１と交わっていないが、全て光軸１２１に対し回転対称な形状である。すなわち、各反射面は、光軸１２１上に曲率中心が存在する回転対称な反射面の一部が切り出されたものと考えることができる。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係る結像光学系１は、第１光学系１１１と第２光学系１１２との間に中間像１０４を形成している。これにより、各反射面及び各屈折面における有効領域を小さくすることができるため、各反射光学素子及び各屈折光学素子を小型化することが可能になる。
【００３６】
さらに、第１光学系１１１のペッツバール和を負の値にすることで、中間像１０４が形成される位置を軸上から軸外にかけて縮小側に変位させることが望ましい。これにより、第２光学系１１２により生じる像面湾曲をキャンセルすることができるため、結像光学系１の全系での収差補正が容易になり、第２光学系１１２における屈折光学素子の枚数を削減することが可能になる。
【００３７】
具体的には、結像光学系１の全系の焦点距離を１として正規化したときの第１光学系１１１のペッツバール和を、−０．０５よりも小さい値とすることが望ましい。これにより、第２光学系１１２により生じる像面湾曲を補正することができ、かつ第２光学系１１２に対する光線の入射角を小さくすることができるため、第２光学系１１２における最も中間像１０４に近い屈折光学素子を小型化することが可能になる。さらに、第１光学系１１１の正規化したペッツバール和を、−０．０７よりも小さい値とすることがより好ましい。
【００３８】
また、第２光学系１１２の全体又は屈折光学素子１１８のみを光軸方向に移動させるための移動機構を設けることにより、結像光学系１のピント調整（フォーカシング）を行うことができるようにしてもよい。これにより、例えば拡大側共役面１０１の位置が光軸方向に移動した際にも、良好にピントを合わせることが可能になる。なお、移動機構としては、屈折光学素子１１８や開口絞りＡＰを移動可能に保持する保持部材やモータなどの駆動部を採用することができる。
【００３９】
第２光学系１１２が複数の屈折光学素子を有する場合は、少なくとも一つの屈折光学素子、又は少なくとも一つの屈折光学素子及び開口絞りＡＰを移動させるようにすればよい。このとき、必要に応じて、各屈折光学素子及び開口絞りＡＰの移動量や移動方向を互いに異ならせてもよい。このように、屈折光学素子の移動によってフォーカシングを行う構成を採ることにより、反射光学素子の移動によってフォーカシングを行う構成と比較して、移動機構を簡略化することができ、装置全体を小型化することが可能になる。
【００４０】
なお、必要に応じて、第１光学系１１１における反射光学素子としてプリズムを採用してもよい。また、結像光学系１をよりコンパクトにするために、第２光学系１１２の光路上に折り返しミラーなどの反射光学素子を配置してもよい。さらに、塵埃対策として、結像光学系１の光路上の何れかの位置に、カバーガラスや保護膜等の光学部材を配置してもよい。
【００４１】
ここで、図３を用いて、第１光学系１１１における反射面の有効領域が非球面である場合に、その反射面のパワーを算出するための方法について説明する。まず、反射面の有効領域が回転対称な非球面である場合は、その回転対称軸を光軸とし、有効領域における光軸上の点（中心点）とその中心点から最も離れた点とを通り、かつ光軸上に曲率中心が位置する球面を参照球面とする。また、反射面の有効領域が自由曲面である場合は、有効領域における任意の点Ｐを決め、その点Ｐに接する平面の点Ｐを通る垂線、すなわち点Ｐにおける有効領域の面法線を光軸とする。そして、有効領域における点Ｐと点Ｐから最も離れた点とを通り、かつ光軸上に中心が位置する球面を参照球面とする。
【００４２】
このように、反射面の有効領域が非球面である場合は、参照球面を決定し、その参照球面に基づいてパワーを算出すればよい。なお、参照球面の有効径は、結像光学系１の結像倍率、Ｆ値、最大像高などから算出することができる。また、参照球面が凹面であるか凸面であるかによって、反射面のパワーの正負を判断することが可能になる。
【００４３】
［実施例］
図４乃至７の夫々は、本発明の実施例１乃至４に係る結像光学系の要部概略図である。第１光学系４１、５１、６１、７１の夫々は、第１反射群を構成する負のパワーの凸面ミラー８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａと、第２反射群を構成する正のパワーの凹面ミラー８ｂ、８ｃ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、１０ｂ、１０ｃ、１１ｂ、１１と、を備えている。なお、図４乃至７では、各反射面における非有効領域（結像に寄与する有効光束が入射しない領域）を省略せずに示している。
【００４４】
また、第２光学系４２、５２、６２、７２の夫々は、開口絞りＡＰと、第１群８Ｆ、９Ｆ、１０Ｆ、１１Ｆと、第２群８ＦＬ、９ＦＬ、１０ＦＬ、１１ＦＬと、を備えている。各第２光学系において、第１群及び第２群の夫々は、光軸方向に移動可能なレンズ群である。この二つのレンズ群の位置を調整することにより、ピント調整と像面湾曲の補正とを良好に行うことが可能になる。
【００４５】
実施例１乃至４に係る各結像光学系において、最も縮小側の反射面８ｃ、９ｄ、１０ｃ、１１ｃの夫々は非球面である。各結像光学系は、この非球面により、第２光学系に入射する光線の高さを制御し、歪曲収差を良好に補正している。また、実施例１乃至４に係る各結像光学系において、全ての反射面が第２光学系の光軸に対して回転対称な形状である。この構成により、各反射面の位置決めを容易にし、結像光学系の製造工程の簡略化を実現している。
【００４６】
図８乃至１１の夫々は、実施例１乃至４に係る結像光学系の縮小側共役面における収差図である。球面収差図における実線はｄ線、２点鎖線はｇ線を示し、非点収差図における実線はサジタル光線、点線はメリジオナル光線を示し、歪曲収差図における実線はｄ線を示し、色収差図における２点鎖線はｇ線を示している。
【００４７】
以下、実施例１乃至４に係る各結像光学系の夫々に対応する数値実施例１乃至４を、表１乃至１２に示す。各数値実施例において、面番号は拡大側から数えた光学面の番号（ｉ）を示し、「Ｒ」は第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径を示し、「Ｄ」は第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の面間隔（光軸上の距離）、を示す。また、「Ｎｄ」及び「νｄ」の夫々は、第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の媒質のｄ線に対する屈折率及びアッベ数を示す。なお、アッベ数νｄは、第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の媒質のＦ線及びＣ線に対する屈折率を各々ＮＦ及びＮＣとするとき、以下の式で表される。
【００４８】
【数１】
2018205699.tif 000003
【００４９】
また、「ｆ」は焦点距離を示し、「Ｆｎｏ」は縮小側のＦ値を示し、「β」は結像倍率を示し、「Ｌ」は縮小側共役面上における軸上像高から最軸外像高（最軸外光線が入射する位置）までの距離を示す。なお、各数値実施例において、反射面には面番号の後に「Ｒｅｆｌ」を付加し、開口絞りには面番号の後に「ＡＰ」を付加し、非球面には面番号の後に「＊（アスタリスク）」を付加している。
【００５０】
非球面の形状は、円錐定数をＫ、非球面係数をＣ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０、第２光学系の光軸に垂直な方向における光軸からの高さをｒ、高さｒでの中心点（面頂点）に対する光軸方向における面位置をＡ（ｒ）、とするとき、以下の式で表される。なお、各数値実施例における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０の各数値での「Ｅ−Ｎ」は、「×１０−Ｎ」を意味している。
【００５１】
【数２】
2018205699.tif 000004
【００５２】
（数値実施例１）
【００５３】
【表１】
2018205699.tif 000005
【００５４】
【表２】
2018205699.tif 000006
【００５５】
【表３】
2018205699.tif 000007
【００５６】
（数値実施例２）
【００５７】
【表４】
2018205699.tif 000008
【００５８】
【表５】
2018205699.tif 000009
【００５９】
【表６】
2018205699.tif 000010
【００６０】
（数値実施例３）
【００６１】
【表７】
2018205699.tif 000011
【００６２】
【表８】
2018205699.tif 000012
【００６３】
【表９】
2018205699.tif 000013
【００６４】
（数値実施例４）
【００６５】
【表１０】
2018205699.tif 000014
【００６６】
【表１１】
2018205699.tif 000015
【００６７】
【表１２】
2018205699.tif 000016
【００６８】
表Ａに、実施例１乃至４の夫々の結像光学系における各反射面のパワーの絶対値を示す。面番号１は、第１反射群１１３における最も拡大側に配置された反射面（第１の反射面）を示す。面番号２及び３は、第２反射群１１４における最も拡大側に配置された反射面（第２の反射面）及び該反射面に隣接する反射面（第３の反射面）を示す。表Ａより、実施例１、３、及び４については、最も拡大側に配置された反射面のパワーの絶対値が第１光学系１１１において最も小さいことがわかる。また、実施例２については、第１の反射面のパワーの絶対値が第２及び第３の反射面の夫々のパワーの絶対値よりも大きいことがわかる。
【００６９】
【表１３】
2018205699.tif 000017
【００７０】
［光学装置］
図１２は、上述した実施形態に係る結像光学系を備える光学装置１００の要部概略図である。光学装置１００が撮像装置である場合は、結像光学系の縮小側共役面の位置に配置される撮像素子により、拡大側共役面１０１に配置される載置面上の被写体を撮像することができる。撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサーやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー等を採用することができる。
【００７１】
また、光学装置１００が投射装置である場合は、結像光学系の縮小側共役面の位置に配置される表示素子により表示される画像を、拡大側共役面１０１に配置される投射面に投射することができる。表示素子としては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）や、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）等を採用することができる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  結像光学系
１０４  中間像
１１１  第１光学系
１１２  第２光学系
１１３  第１反射群
１１４  第２反射群
１１５、１１６、１１７  反射面
【図１】
2018205699.tif 000018
【図２】
2018205699.tif 000019
【図３】
2018205699.tif 000020
【図４】
2018205699.tif 000021
【図５】
2018205699.tif 000022
【図６】
2018205699.tif 000023
【図７】
2018205699.tif 000024
【図８】
2018205699.tif 000025
【図９】
2018205699.tif 000026
【図１０】
2018205699.tif 000027
【図１１】
2018205699.tif 000028
【図１２】
2018205699.tif 000029