(57)【要約】【課題】コンパクトでありながらも、広角かつ短い投射距離または撮像距離を実現する。【解決手段】結像光学系は、拡大共役側から縮小共役側に向う光路上に、凸面ミラーである第１の反射ミラーＭ１と、第１のレンズユニットＬ１と、凹面ミラーである第２の反射ミラーＭ２と、凹面ミラーである第３の反射ミラーＭ３と、第２のレンズユニットＬ２とがこの順で配置されている。第１の反射ミラーと縮小側共役面との間に、第１の中間実像ＩＭ１および第２の中間実像ＩＭ２を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大共役側から縮小共役側に向う光路上に、
凸面ミラーである第１の反射ミラーと、
第１のレンズユニットと、
凹面ミラーである第２の反射ミラーと、
凹面ミラーである第３の反射ミラーと、
第２のレンズユニットとが順に配置されており、
前記第１の反射ミラーと縮小側共役面との間に、第１の中間実像および前記第１の中間実像とは異なる場所に位置する第２の中間実像を形成することを特徴とする結像光学系。
【請求項２】
前記第１および第２のレンズユニットは、互いに共通の光軸上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
前記第１および第２のレンズユニットのうち少なくとも一方は、複数のレンズを含む共軸光学系であることを特徴とする請求項１または２に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記第１および第２の中間実像のうち少なくとも一方を、前記第１のレンズユニットと前記第２のレンズユニットの間に形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記第１および第２の中間実像を、前記第２の反射ミラーと前記第３の反射ミラーとの間に形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項６】
前記第１の反射ミラーの焦点距離をｆＭ１とし、前記第１のレンズユニットの焦点距離をｆＬ１とするとき、
０．５０≦｜ｆＬ１／ｆＭ１｜≦５．００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項７】
前記第３の反射ミラーの焦点距離をｆＭ３とし、前記第２のレンズユニットの焦点距離をｆＬ２とするとき、
０．２０≦｜ｆＭ３／ｆＬ２｜≦１．２０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項８】
前記第２の反射ミラーの焦点距離をｆＭ２とし、前記第２のレンズユニットの焦点距離をｆＬ２とするとき、
０．３０≦｜ｆＭ２／ｆＬ２｜≦１．７０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項９】
前記第１のレンズユニットの焦点距離をｆＬ１とし、前記第２のレンズユニットの焦点距離をｆＬ２とするとき、
０．５０≦ｆＬ１／ｆＬ２≦２．７０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項１０】
前記第２の反射ミラーと前記第３の反射ミラーとの間の前記光軸上の距離をＤＭ２Ｍ３とし、前記第１の反射ミラーと前記縮小側共役面との間の前記光軸上の距離をＤＭ１ＩＭとするとき、
０．１０≦ＤＭ２Ｍ３／ＤＭ１ＩＭ≦０．６０
なる条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の結像光学系。
【請求項１１】
前記第１の反射ミラーと前記第１のレンズユニットのうち最も前記拡大共役側のレンズ面との間の前記光軸上の距離をＤＭ１Ｌ１とするとき、
０．１５≦｜ｆＭ１／ＤＭ１Ｌ１｜≦１．６０
なる条件を満足することを特徴とする請求項２または１０に記載の結像光学系。
【請求項１２】
前記第１および第２のレンズユニットのうち少なくとも一方は絞りを有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項１３】
前記第１、第２および第３の反射ミラーのうち少なくとも１つのミラー面が非球面であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項１４】
光変調素子と、
前記光変調素子を照明するための光源と、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の結像光学系であって、前記縮小共役面に配置された前記光変調素子からの光を前記拡大共役側の被投射面に投射する投射光学系とを有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項１５】
撮像面と、
前記撮像面を保持する撮像装置と、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の結像光学系であって、前記縮小共役面に配置された前記撮像面に光学像を形成する撮像光学系を有することを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置（プロジェクタ）の投射光学系や撮像装置（カメラ）の撮像光学系に好適な結像光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタの投射光学系には、広角かつ短い投射距離が望まれている。また、カメラの撮像光学系には、その用途によって、広角かつ短い撮像距離が望まれる場合がある。特許文献１には、正のパワーを有する屈折光学系と３枚の反射面を含む反射光学系とを備え、近接投射が可能な投射光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４０８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて開示された投射光学系は、特に径方向のサイズが大きく、コンパクトさに欠ける。
【０００５】
本発明は、コンパクトでありながらも、広角かつ短い投射距離または撮像距離を実現でき、良好な光学性能を有する結像光学系等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての結像光学系は、拡大共役側から縮小共役側に向う光路上に、凸面ミラーである第１の反射ミラーと、第１のレンズユニットと、凹面ミラーである第２の反射ミラーと、凹面ミラーである第３の反射ミラーと、第２のレンズユニットとがこの順で配置されている。そして、第１の反射ミラーと縮小側共役面との間に、第１の中間実像および該第１の中間実像とは異なる場所に位置する第２の中間実像を形成することを特徴とする。
【０００７】
なお、上記結像光学系を用いた画像投射用光学機器および撮像用機器も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、広角かつ短い投射距離または撮像距離での画像投射または撮像を可能とし、良好な光学性能を有するコンパクトな結像光学系を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１(数値例１)である結像光学系の構成を示す断面図。
【図２】実施例１の結像光学系の光線トレース図。
【図３】実施例１の結像光学系の縦収差図。
【図４】本発明の実施例２(数値例２)である結像光学系の構成を示す断面図。
【図５】実施例２の結像光学系の光線トレース図。
【図６】実施例２の結像光学系の縦収差図。
【図７】本発明の実施例３(数値例３)である結像光学系の構成を示す断面図。
【図８】実施例３の結像光学系の光線トレース図。
【図９】実施例３の結像光学系の縦収差図。
【図１０】本発明の実施例４であるプロジェクタを示す図。
【図１１】本発明の実施例５であるカメラを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。実施例１の結像光学系を示す図１を用いて、各実施例の結像光学系の基本的な構成について説明する。各実施例の結像光学系は、拡大共役側から縮小共役側に向う光路上に、凸面ミラーである第１の反射ミラーＭ１と、第１のレンズユニットＬ１と、凹面ミラーである第２の反射ミラーＭ２と、凹面ミラーである第３の反射ミラーＭ３と、第２のレンズユニットＬ２とが順に配置されている。そして、第１の反射ミラーＭ１と縮小側共役面ＩＭとの間に、第１の中間実像ＩＭ１および第２の中間実像ＩＭ２を形成する。
【００１１】
このような構成を有する結像光学系では、各反射ミラーと各レンズユニットのパワーをそれぞれ強めることができ、結像光学系全体のコンパクト化が可能となる。また、拡大共役側に凸面ミラーである第１の反射ミラーＭ１を配置することにより、広角かつ短い投射距離または撮像距離を実現することができる。さらに、ともに凹面ミラーである第２の反射ミラーＭ２および第３の反射ミラーＭ３を配置することで、ペッツバール和の補正自由度が高まり、非点収差を良好に補正することができる。
【００１２】
しかも、第１の反射ミラーＭ１と縮小側共役面ＩＭとの間に第１の中間実像ＩＭ１および第２の中間実像ＩＭ２を形成することにより、第１の反射ミラーＭ１から縮小側共役面ＩＭまでの間で光が３回結像することとなり、広角化に伴って増加しやすい歪曲収差を良好に補正することができる。
【００１３】
各実施例の結像光学系において、第１および第２のレンズユニットＬ１、Ｌ２は、互いに共通の光軸ОＡ上に配置されていることが望ましい。これにより、結像光学系全体のコンパクト化および構成の簡素化を実現できる。また、第１および第２のレンズユニットＬ１、Ｌ２はそれぞれ１つのレンズにより構成されてもよいが、少なくとも一方のレンズユニットは複数のレンズを含む共軸光学系であることが好ましい。これにより、コマ収差や倍率色収差を良好に補正することができる。
【００１４】
また、各実施例の結像光学系は、第１および第２の中間実像ＩＭ１、ＩＭ２のうち少なくとも一方が、第１のレンズユニットＬ１と第２のレンズユニットＬ２の間に形成されることが好ましい。これにより、歪曲収差および倍率色収差を良好に補正することができる。さらには、第１および第２の中間実像ＩＭ１、ＩＭ２を、第２の反射ミラーＭ２と第３の反射ミラーＭ３との間に形成してもよい。
【００１５】
また、各実施例の結像光学系は、以下の式（１）〜（６）で示す条件のうち少なくとも１つを満足することが望ましい。式（１）〜（４）において、ｆＭ１は第１の反射ミラーＭ１の焦点距離を示し、ｆＭ２は第２の反射ミラーＭ２の焦点距離を示す。ｆＭ３は第３の反射ミラーＭ３の焦点距離を示す。ｆＬ１は第１のレンズユニットＬ１の焦点距離を示し、ｆＬ２は第２のレンズユニットＬ２の焦点距離を示す。
０．５０≦｜ｆＬ１／ｆＭ１｜≦５．００      （１）
式（１）において、｜ｆＬ１／ｆＭ１｜の値が上限を超えると、第１の反射ミラーＭ１のパワーが強くなり過ぎて歪曲収差や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、｜ｆＬ１／ｆＭ１｜の値が下限を下回ると、第１のレンズユニットＬ１のパワーが強くなり過ぎて、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。
０．２０≦｜ｆＭ３／ｆＬ２｜≦１．２０      （２）
式（２）において、｜ｆＭ３／ｆＬ２｜の値が上限を超えると、第２のレンズユニットＬ２のパワーが強くなり過ぎてコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。｜ｆＭ３／ｆＬ２｜の値が下限を下回ると、第３の反射ミラーＭ３のパワーが強くなり過ぎて歪曲収差や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
０．３０≦｜ｆＭ２／ｆＬ２｜≦１．７０    （３）
式（３）において、｜ｆＭ２／ｆＬ２｜の値が式（３）の上限を超えると、第２のレンズユニットＬ２のパワーが強くなり過ぎてコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。｜ｆＭ２／ｆＬ２｜の値が下限を下回ると、第２の反射ミラーＭ２のパワーが強くなり過ぎて歪曲収差や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
０．５０≦ｆＬ１／ｆＬ２≦２．７０    （４）
式（４）において、ｆＬ１／ｆＬ２の値が上限を超えると、第２のレンズユニットＬ２のパワーが強くなり過ぎてコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。ｆＬ１／ｆＬ２の値が下限を下回ると、第１のレンズユニットＬ１のパワーが強くなり過ぎて倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
【００１６】
また、式(５)および式(６)において、ＤＭ１ＩＭは第１の反射ミラーと縮小側共役面ＩＭとの間の光軸ОＡ上の距離を示し、ＤＭ２Ｍ３は第２の反射ミラーＭ２と第３の反射ミラーＭ３との間の光軸ОＡ上の距離を示す。
０．１０≦ＤＭ２Ｍ３／ＤＭ１ＩＭ≦０．６０    (５)
式（５）において、ＤＭ２Ｍ３／ＤＭ１ＩＭの値が上限を超える、すなわち第２および第３の反射ミラーＭ２、Ｍ３の間隔が広くなり過ぎると、第２および第３の反射ミラーＭ２、Ｍ３のパワーが弱くなり過ぎてそれらの径方向サイズの抑制が困難となるため、好ましくない。ＤＭ２Ｍ３／ＤＭ１ＩＭの値が下限を下回る、すなわち第１の反射ミラーＭ１と縮小側共役面ＩＭ間の間隔が大きくなりすぎると、結像光学系の全長が増大するため、好ましくない。
０．１５≦｜ｆＭ１／ＤＭ１Ｌ１｜≦１．６０    （６）
式（６）において、｜ｆＭ１／ＤＭ１Ｌ１｜の値が上限を超えると、第１の反射ミラーＭ１と第１のレンズユニットＬ１間の間隔が小さくなり過ぎて広い結像領域の確保が困難となるため、好ましくない。｜ｆＭ１／ＤＭ１Ｌ１｜の値が下限を下回ると、記第１の反射ミラーＭ１のパワーが強くなり過ぎて歪曲収差や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
【００１７】
式（１）〜（６）の上限および下限を変更した以下の式（１ａ）〜（６ａ）の条件を満足するとより好ましい。
０．６０≦｜ｆＬ１／ｆＭ１｜≦４．８０      （１ａ）
０．２５≦｜ｆＭ３／ｆＬ２｜≦１．１０      （２ａ）
０．３５≦｜ｆＭ２／ｆＬ２｜≦１．６５      （３ａ）
０．６０≦ｆＬ１／ｆＬ２≦２．６０          （４ａ）
０．１３≦ＤＭ２Ｍ３／ＤＭ１ＩＭ≦０．５５  （５ａ）
０．１８≦｜ｆＭ１／ＤＭ１Ｌ１｜≦１．５５    （６ａ）
式（１ａ）〜（６ａ）の上限および下限を変更した以下の式（１ｂ）〜（６ｂ）の条件を満足するとさらに好ましい。
０．７０≦｜ｆＬ１／ｆＭ１｜≦４．６０        （１ｂ）
０．３０≦｜ｆＭ３／ｆＬ２｜≦１．００        （２ｂ）
０．４０≦｜ｆＭ２／ｆＬ２｜≦１．６０        （３ｂ）
０．７０≦ｆＬ１／ｆＬ２≦２．５０            （４ｂ）
０．１５≦ＤＭ２Ｍ３／ＤＭ１ＩＭ≦０．５０    （５ｂ）
０．２０≦｜ｆＭ１／ＤＭ１Ｌ１｜≦１．５０    （６ｂ）
また、各実施例の結像光学系は、第１および第２のレンズユニットＬ１、Ｌ２のうち少なくとも一方が絞りを含むことが好ましい。これにより、コマ収差、倍率色収差および歪曲収差を良好に補正することができる。絞りは、その開口径が固定であってもよいし、可変であってもよい。
【００１８】
さらに、各実施例の結像光学系において、第１、第２および第３の反射ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３のうち少なくとも１つのミラー面が非球面形状を有することが好ましい。これにより、像面湾曲収差の高次成分を良好に補正することができる。
【００１９】
以下、具体的な結像光学系の実施例（数値例）について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１（数値例１）の結像光学系を示す。図２は、実施例１の結像光学系を通る光線をトレースして示している。本実施例の結像光学系は、結像倍率が約−０．００７１×、開口比が約２．４２、半画角が約６９．８６の光学系である。ＳＴＯは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する開口絞りであり、本実施例では、第２のレンズユニットＬ２に設けられている。
【００２１】
また、図１および図２において、ＩＭ１、ＩＭ２はそれぞれ第１の中間実像および第２の中間実像の概略位置を示している。第１の中間実像ＩＭ１は第１のレンズユニットＬ１と第２の反射ミラーＭ２との間に形成され、第２の中間実像ＩＭ２は第３の反射ミラーＭ３と第２のレンズユニットＬ２との間に形成される。さらに言えば、第１および第２の中間実像ＩＭ１、ＩＭ２は第２の反射ミラーＭ２と第３の反射ミラーＭ３との間に形成されている。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００２２】
縮小側共役面ＩＭには、結像光学系がプロジェクタ用の投射光学系として用いられる場合は液晶表示素子やデジタルマイクロミラーデバイス等の光変調素子の光変調面が配置される。また、結像光学系がカメラ用の撮像光学系として用いられる場合は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。このことも、後述する他の実施例において同じである。
【００２３】
本実施例の結像光学系の光学データを表１に示す。図３は、本実施例の結像光学系の縦収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲および倍率色収差を示している。球面収差、歪曲および倍率色収差において、実線はｅ線（波長５４６ｎｍ）のそれぞれの収差を、二点鎖線はｇ線（波長４３６ｎｍ）のそれぞれの収差を示す。非点収差において、破線はメリディオナル断面の非点収差を、実線はサジタル断面の非点収差をそれぞれ示す。これらのことも、後述する他の実施例において同じである。
【実施例２】
【００２４】
図４は、実施例２（数値例２）の結像光学系を示す。図５は、実施例２の結像光学系を通る光線をトレースして示している。本実施例の結像光学系は、結像倍率が約−０．０４５５×、開口比が約１０．６９、半画角が約６７．７６の光学系である。本実施例でも、開口絞りＳＴОは、第２のレンズユニットＬ２に設けられている。本実施例の結像光学系の光学データを表２に示す。図６は、本実施例における縦収差図である。
【実施例３】
【００２５】
図７は、実施例３（数値例３）の結像光学系を示す。図８は、実施例２の結像光学系を通る光線をトレースして示している。本実施例の結像光学系は、結像倍率が約−０．０１２７×、開口比が約２．０４、半画角が約６６．５６の光学系である。本実施例の結像光学系の光学データを表３に示す。図９は、本実施例における縦収差図である。
【００２６】
表１〜３に示す各実施例の光学データにおいて、面番号ｉは拡大共役側からの面の順序を示す。ｒｉは拡大共役側から順にｉ番目のレンズ面の曲率半径を示す。ｄｉはｉ番目の面と(ｉ＋１)番目の面との間の光軸ОＡ上の間隔(厚み)または空気間隔である。ｎｄｉおよびνｄｉはそれぞれ、ｉ番目の面と(ｉ＋１)番目の面との間のガラスのｄ線に対する屈折率およびアッベ数である。反射ミラーのｎｄｉは「ＲＥＦ」と表記している。また、面番号ｉにおいて、ＯＢは拡大側共役面を、ＩＭは縮小側共役面を示している。
【００２７】
面番号の右側に＊を付した面は非球面形状を有する。光軸方向での位置をＸとし、光軸ОＡと直交する方向での位置をＨとし、拡大共役側から縮小共役側へ向かう方向を正とし、ｒを近軸曲率半径とし、Ｋを円錐定数とし、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４およびＡ１６それぞれ非球面係数とする。このとき、非球面形状は、以下の式(７)により表される。
【００２８】
【数１】
2019124796.tif 000003
【００２９】
(表１)
(数値例１)
単位 mm
面データ
面番号       r          d        nd         vd
OB                  -814.00   
1*       -61.242     80.00     REF                          
2*        35.980     10.56     1.58313    59.4           
3       -104.312      0.50                             
4         22.217     10.51     1.69350    53.2           
5*        16.065     26.56                             
6        134.522      9.01     1.49700    81.5           
7        -66.596     98.61                             
8*       -85.064    -90.53     REF                          
9*        41.792    106.60     REF                          
10       1445.244      1.00     1.69680    55.5           
11         16.304      6.60     1.49700    81.5           
12        -23.497      0.50                             
13        101.331      0.80     1.69680    55.5           
14         10.115      5.65     1.49700    81.5           
15        -44.933      0.70                             
16(絞り)    ∞         2.78                             
17*       -16.998      2.07     1.69350    53.2           
18        -26.145     15.06                             
19        -30.443      2.00     1.64000    60.1           
20        -60.000      8.33     1.49700    81.5           
21        -20.734      0.50                             
22*        34.236      8.98     1.55332    71.7           
23*      -183.037      4.25                             
24          ∞        37.00     1.51633    64.1           
25          ∞        19.50     1.84139    24.6           
26          ∞         8.42                            
IM          ∞   
非球面データ
第1面
K =-5.06577e+000  A 4=-5.54433e-007  A 6= 4.26538e-010  A 8=-2.01435e-013  A10= 6.06752e-017  A12=-1.12009e-020  A14= 1.14888e-024  A16=-4.99973e-029  
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.72439e-005  A 6= 4.05597e-009  A 8= 4.08981e-012  A10=-6.09906e-015  A12= 1.53818e-018  
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.85002e-005  A 6= 1.48243e-007  A 8=-1.11443e-009  A10= 5.00563e-012  A12=-1.46292e-014  
第8面
K =-5.95405e-001  A 4=-1.54896e-007  A 6=-3.26964e-011  A 8= 1.79509e-014  A10=-1.47280e-017  A12= 5.49597e-021  A14=-1.07739e-024  A16= 8.03781e-029  
第9面
K =-2.60249e+000  A 4= 1.08790e-006  A 6= 8.09243e-010  A 8=-1.08848e-012  A10= 7.19396e-016  A12=-2.72385e-019  A14= 5.63530e-023  A16=-4.92174e-027  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.90680e-005  A 6= 7.94888e-010  A 8= 6.51397e-009  A10=-9.45361e-011  A12= 8.07063e-013  
第22面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.12995e-006  A 6= 5.99692e-009  A 8=-5.35015e-012  A10= 7.48837e-015  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.62628e-006  A 6= 7.97612e-009  A 8=-6.47417e-012  A10= 1.06162e-014  
各種データ
焦点距離 [mm]    5.98  
Fナンバー        2.42  
半画角[deg]     69.86  
(表２)
(数値例２)
単位 mm
面データ
面番号       r          d        nd         vd
OB                 -266.00   
1*       -41.479     21.13     REF                          
2*        36.148      2.00     1.55332    71.7           
3         13.280      9.23                             
4         14.197      4.68     1.49700    81.5           
5        180.072      8.22                             
6         45.961      5.70     1.49700    81.5           
7         -8.998      1.00     1.64000    60.1           
8        -69.938     63.37                             
9*       -43.136    -58.58     REF                          
10*        35.931     59.44     REF                          
11         66.892      2.71     1.49700    81.5           
12        -17.367      0.50                             
13         59.426      2.77     1.49700    81.5           
14        -10.565      0.80     1.77250    49.6           
15        -37.492      2.00                             
16(絞り)    ∞         2.09                             
17         25.405      2.43     1.49700    81.5           
18        -13.122      2.68                             
19*       -11.341      1.20     1.76802    49.2           
20*        59.474      5.92                             
21*       -72.691      8.51     1.55332    71.7           
22*       -19.782      0.50                             
23         49.845      8.68     1.49700    81.5           
24      -19804.254    37.88                             
IM           ∞   
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.09959e-005  A 6=-9.15964e-009  A 8= 8.48799e-012  A10=-4.55328e-015  A12= 1.35429e-018  A14=-6.85422e-023  
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.92040e-006  A 6= 5.88525e-009  A 8= 3.76568e-011  A10= 6.55132e-014  
第9面
K = 4.72917e-002  A 4= 8.28635e-007  A 6=-7.88205e-011  A 8=-4.63895e-014  A10= 9.27697e-016  A12=-1.63222e-018  A14= 1.34484e-021  A16=-4.63103e-025  
第10面
K =-7.67286e-001  A 4= 1.21780e-006  A 6=-2.64845e-010  A 8= 2.86812e-013  A10=-4.48826e-017  A12=-8.60791e-020  A14= 2.03375e-022  A16=-1.06956e-025  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.00533e-004  A 6= 3.02920e-007  A 8= 1.01782e-007  A10=-1.29418e-009  
第20面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.78885e-004  A 6= 1.32062e-006  A 8= 1.42777e-008  A10=-2.23749e-010  
第21面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.05416e-005  A 6=-1.62053e-007  
第22面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.51999e-006  A 6= 2.66833e-008  A 8= 4.44532e-010  A10=-1.62308e-012  
各種データ
焦点距離[mm]    12.69  
Fナンバー       10.69  
半画角[deg]     67.76  
(表３)
(数値例３)
単位 mm
面データ
面番号       r          d        nd         vd
OB                 -304.98
1*       -34.307     28.00     REF                          
2*        16.505      4.86     1.69350    53.2           
3         40.337      0.50                             
4         10.372      4.59     1.55332    71.7           
5*         9.013      4.98                             
6(絞り)    ∞         4.33                             
7      -9242.947      7.18     1.59522    67.7           
8        -22.167     58.94                             
9*       -48.913    -54.37     REF                          
10*        25.197     55.64     REF                          
11        -37.052      3.20     1.49700    81.5           
12        -14.038      0.50                             
13         77.681      3.64     1.49700    81.5           
14        -10.341      1.04     1.77250    49.6           
15        191.197      0.50                             
16         19.333      4.20     1.49700    81.5           
17        -20.386      1.09                             
18*       312.706      1.04     1.85135    40.1           
19*        21.367      3.08                             
20        -13.946      5.77     1.59522    67.7           
21        -10.686      0.43                             
22*        24.914      5.92     1.55332    71.7           
23*       -61.523      2.40                             
24          ∞        23.50     1.71700    47.9           
25          ∞         2.50                             
26          ∞         1.10     1.51633    64.1           
27          ∞         0.41                             
IM          ∞   
非球面データ
第1面
K =-2.53621e-001  A 4= 1.35915e-005  A 6=-1.32086e-008  A 8= 1.75042e-011  A10=-1.49769e-014  A12= 7.71084e-018  A14=-1.57736e-021  
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.40178e-005  A 6=-1.82548e-007  A 8=-3.08432e-010  
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.55960e-004  A 6=-1.35345e-006  A 8= 7.21085e-009  
第9面
K = 3.85687e-001  A 4= 3.93409e-007  A 6=-7.44513e-011  A 8= 4.02260e-013  A10=-4.87095e-016  A12= 3.32431e-019  A14=-7.17698e-023  
第10面
K =-5.96260e-001  A 4=-6.22043e-006  A 6= 8.16782e-009  A 8=-1.35418e-011  A10= 2.20121e-014  A12=-2.53956e-017  A14= 1.21016e-020  
第18面
K = 0.00000e+000  A 4=-9.84261e-004  A 6= 1.09156e-005  A 8=-6.87416e-008  A10=-2.33015e-010  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4=-9.09627e-004  A 6= 1.37175e-005  A 8=-1.17506e-007  A10= 4.22956e-010  
第22面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.34725e-005  A 6=-6.33764e-007  A 8= 2.24116e-009  A10=-8.37571e-012  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.00343e-004  A 6=-5.55210e-007  
各種データ
焦点距離[mm]     4.04  
Fナンバー        2.04  
半画角[deg]     66.56  
各実施例における式（１）〜（６）の値を表４にまとめて示し、各式内の数値（単位はmm）を表５および表６にまとめて示す
【００３０】
【表４】
2019124796.tif 000004
【００３１】
【表５】
2019124796.tif 000005
【００３２】
【表６】
2019124796.tif 000006
【実施例４】
【００３３】
図１０は、上述した実施例１〜３のいずれかの結像光学系を用いた画像投射用光学機器としてのプロジェクタを示す。
【００３４】
プロジェクタ１００は、光源からの白色光から分離された赤、緑および青用の光変調素子としての３つ液晶表示素子Ｒ、Ｇ、Ｂを有する。また、プロジェクタ１００は、３つの液晶表示素子Ｒ、Ｇ、Ｂにより変調された３つの色光を合成するプリズム２００を有する。プロジェクタ１００は、プリズム２００によって１つの光束に合成された３つの色光を、実施例１〜３のいずれかの結像光学系により構成された投射光学系３００を用いてスクリーン等の被投射面４００上に拡大投射する。３つ液晶表示素子Ｒ、Ｇ、Ｂの光変調面は、投射光学系３００の縮小側共役面に配置されている。
【００３５】
投射光学系３００を交換レンズ(画像投射用光学機器)に設け、該交換レンズをプロジェクタに対して着脱可能としてもよい。
【００３６】
各実施例の結像光学系をプロジェクタの投射光学系として用いることにより、コンパクトで高い光学性能を有する画像投射用光学機器を実現することができる。
【実施例５】
【００３７】
図１１は、上述した実施例１〜３のいずれかの結像光学系を用いた撮像用光学機器としての交換レンズ１０を示す。交換レンズ１０は、撮像装置としての一眼レフデジタルカメラ２０に着脱可能に装着される。交換レンズ１０は、実施例１〜３のいずれかの結像光学系により構成された撮像光学系を有する。撮像光学系は、鏡筒２により保持されている。
【００３８】
カメラ２０は、撮像光学系１からの光束を反射するクイックリターンミラー３と、該クイックリターンミラー３で反射された光束が結像する位置に配置された焦点板４とを有する。また、カメラ２０は、焦点板４上に形成された被写体像（光学像）を観察するためのファインダ光学系を構成するペンタダハプリズム５および接眼レンズ６を有する。
【００３９】
さらに、カメラ２０は、クイックリターンミラー３が光路外に退避した状態で撮像光学系１により形成された被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子７を有する。撮像素子７は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成されている。撮像素子７の撮像面は、撮像光学系１の縮小側共役面に配置されている。
【００４０】
交換レンズ１０が装着されるカメラは、クイックリターンミラー３を有さないミラーレスカメラであってもよい。また、撮像光学系１と撮像素子７とを一体に有するレンズ一体型カメラ(撮像用光学機器、カメラシステム)であってもよい。
【００４１】
各実施例の結像光学系を交換レンズやカメラの撮像光学系として用いることで、コンパクトでありながらも高い光学性能を有する撮像用光学機を実現することができる。
【００４２】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｍ１  第１の反射ミラー
Ｍ２  第２の反射ミラー
Ｍ３  第３の反射ミラー
Ｌ１  第１のレンズユニット
Ｌ２  第２のレンズユニット
ＩＭ  縮小側共役面
【図１】
2019124796.tif 000007
【図２】
2019124796.tif 000008
【図３】
2019124796.tif 000009
【図４】
2019124796.tif 000010
【図５】
2019124796.tif 000011
【図６】
2019124796.tif 000012
【図７】
2019124796.tif 000013
【図８】
2019124796.tif 000014
【図９】
2019124796.tif 000015
【図１０】
2019124796.tif 000016
【図１１】
2019124796.tif 000017