(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部からの光を所定の光学処理系を介して投射する反射型投射装置であって、前記光学処理系に、光軸方向（光進行方向）の後側に配した屈折光学系と光軸方向の前側に配した反射光学系とを設け、前記屈折光学系と前記反射光学系を共軸系により構成するとともに、前記反射光学系に、前記屈折光学系から出射した光が透過する一つ以上の負のパワーを有する屈折用レンズにより構成した屈折面部，及びこの屈折面部から出射した光が反射し、かつ前記屈折面部に対して一体化した裏面鏡又は離間した独立鏡により構成する一つの反射面部を設けるとともに、前記反射光学系の光学条件として、
−０．５＜Ｐｒ・｜ｆｒ｜＜０．１
（ただし、Ｐｒ：反射光学系のペッツバール和，ｆｒ：反射光学系の焦点距離）
に設定し、かつ前記光学処理系全系の光学条件として、
−０．１＜Ｐ・ｆ＜０．２
（ただし、Ｐ：全系のペッツバール和，Ｆ：全系の焦点距離）
に設定してなることを特徴とする反射型投射装置。
【請求項２】
前記光学処理系の光軸は、前記光源部の光軸に対してオフセットさせることを特徴とする請求項１記載の反射型投射装置。
【請求項３】
前記反射光学系は、少なくとも一つの非球面部を有することを特徴とする請求項１記載の反射型投射装置。
【請求項４】
前記反射面部は、凸面鏡，平面鏡又は凹面鏡であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の反射型投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源部からの光を所定の光学処理系を介して投射するプロジェクタ等に用いて好適な反射型投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンに映像を投射するプロジェクタは知られているが、この種のプロジェクタにおいて、投射距離を短くするには、通常、広角レンズを使用し、ズーム機能を調整することにより対応することができる。しかし、投射距離の短縮化と画面サイズの大型化は相反する関係にあるため、短い投射距離を確保しつつ大型の画面サイズを実現するのは容易でなく、超広角レンズを使用し、かつ最大にズームアップしたとしても、これらの要請を満たすには限界がある。一方、短い投射距離により大型の画面サイズを得ることができる反射型光学系も、特許文献１及び２により提案されている。
【０００３】
特許文献１で開示される反射型結像光学系は、３枚の反射鏡の形状、配置、材料を最適化することで、広い範囲に適用可能な、広画角の反射型結像光学系を構成するとともに、安価で、高性能・広画角の反射型結像光学系の提供を目的としたものであり、具体的には、画像形成素子または撮像素子をその結像面に有し、結像面側より、結像面に凹面を向けた回転対称面形状を有する第１の反射鏡と、第ｌの反射鏡からの光束に凸面を向けた回転対称非球面形状を有する第２の反射鏡と、第２の反射鏡からの光束に同じく凸面を向けた回転対称非球面形状を有する第３の反射鏡の３つの反射鏡から構成されたものである。
【０００４】
また、特許文献２で開示される反射型結像光学系は、明るいＦＮＯと短光路長の両立が可能となる反射型結像光学系の提供を目的としたものであり、具体的には、結像面側より順に、結像面に凹面を向けた回転対称面形状を有する第ｌの反射鏡、該第ｌの反射鏡からの光束に凸面を向けた回転対称非球面形状を有する第２の反射鏡、第２の反射鏡からの光束に同じく凸面を向けた回転対称非球面形状を有する第３の反射鏡の、３枚の反射鏡からなる結像系を有する反射型結像光学系において、前記反射型結像光学系の全系のパワーをφ、第１，第２，第３の反射鏡のパワーをそれぞれφ１、φ２、φ３、ペッツバール和をＰとするとき、条件式０．０１＜（φ１／φ）＜０．１…（１）、条件式φ３／φ＜φ２／φ＜０…（２），０．１＜│Ｐ／φ│＜０．５…（３）を満たすように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１１４５８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４７７２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、上述した従来における反射型投射装置（反射型結像光学系）は、次のような問題点があった。
【０００７】
第一に、基本構造として、三つ以上の反射鏡を組合わせた構造となるため、光学系、更には投射装置全体に対する小型コンパクト化及び軽量化を実現しにくい。したがって、大型化故の難点、具体的には、保管性，設置性及び取扱性などに劣るとともに、大型キャビネットなども必要になるため、コスト面でも不利になる。
【０００８】
第二に、基本的には、反射鏡の組合わせにより構成するため、画質を確保しつつ広角性能を高めるには限界がある。したがって、従来の反射型結像光学系を適用したプロジェクタを、例えば、室内のテーブル上に置き、壁面に設置したスクリーンに投射するような事例において、１〔ｍ〕以下の投射距離により大型の画面サイズに投射する要請に応えるのは容易でないとともに、実現したとしても良好な画質（光学特性）を確保しにくい。
【０００９】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した反射型投射装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る反射型投射装置１は、上述した課題を解決するため、光源部２からの光Ｃｏを所定の光学処理系Ｓを介して投射する反射型投射装置を構成するに際して、光学処理系Ｓに、光軸方向（光進行方向）Ｆｓの後側に配した屈折光学系３と光軸方向Ｆｓの前側に配した反射光学系４とを設け、屈折光学系３と反射光学系４を共軸系により構成するとともに、反射光学系４に、屈折光学系３から出射した光Ｃｏが透過する一つ以上の負のパワーを有する屈折用レンズ５により構成した屈折面部Ｌａ，Ｌｂ、及びこの屈折面部Ｌｂから出射した光Ｃｏが反射し、かつ屈折面部Ｌｂに対して一体化した裏面鏡６ｒ又は離間した独立鏡６ｍにより構成する一つの反射面部Ｌｒを設けるとともに、反射光学系４の光学条件として、−０．５＜Ｐｒ・｜ｆｒ｜＜０．１（ただし、Ｐｒ：反射光学系のペッツバール和，ｆｒ：反射光学系の焦点距離）に設定し、かつ光学処理系Ｓ全系の光学条件として、−０．１＜Ｐ・ｆ＜０．２（ただし、Ｐ：全系のペッツバール和，Ｆ：全系の焦点距離）に設定したことを特徴とする。
【００１１】
この場合、発明の好適な態様により、光学処理系Ｓの光軸Ｋｍは、光源部２の光軸Ｋｃに対してオフセットさせることができる。また、反射光学系４には、少なくとも一つの非球面部５ｃを設けることができる。さらに、反射面部Ｌｒは、屈折面部Ｌｂに対して、一体化した裏面鏡６ｒ又は離間した独立鏡６ｍにより構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成を有する本発明に係る反射型投射装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１３】
（１）  光学処理系Ｓに、光軸方向（光進行方向）Ｆｓの後側に配した屈折光学系３と光軸方向Ｆｓの前側に配した反射光学系４とを設け、屈折光学系３と反射光学系４を共軸系により構成するとともに、反射光学系４に、屈折光学系３から出射した光Ｃｏが透過する一つ以上の屈折面部Ｌａ，Ｌｂ及びこの屈折面部Ｌａ，Ｌｂから出射した光Ｃｏが反射する一つの反射面部Ｌｒを設け、かつ反射光学系４の光学条件として、−０．５＜Ｐｒ・｜ｆｒ｜＜０．１に設定してなるため、基本構造の単純化を図ることができる。この結果、反射型投射装置１全体の小型コンパクト化及び軽量化を図れるとともに、保管性，設置性，取扱性及び低コスト性をより高めることができる。
【００１４】
（２）  従来のような反射鏡の組合わせに留まらないため、良好な画質を確保しつつ広角性能をより高めることができる。したがって、例えば、反射型投射装置１（プロジェクタ）を室内のテーブル上に置き、壁面に設置したスクリーンに投射する場合であっも、投射距離を１〔ｍ〕以内に設定しつつ必要な大型画面サイズを容易に確保できるなど、各種用途に柔軟に対応することができる。
【００１５】
（３）  光学処理系Ｓ全系の光学条件として、−０．１＜Ｐ・ｆ＜０．２に設定したため、反射光学系４におけるペッツバール和の最適化に加えて、光学処理系Ｓ全系におけるペッツバール和の最適化を図れる。これにより、本発明に係る反射型投射装置１を構成した際の基本的な作用効果をより高めることができる。
【００１６】
（４）  屈折面部Ｌａ，Ｌｂは、負のパワーを有する屈折用レンズ５により構成したため、単一かつ汎用的な凹レンズにより実施可能になる。これにより、実施の容易性に寄与できるとともに、部品点数の削減及びこれに基づくコストダウンに寄与できる。
【００１７】
（５）  反射面部Ｌｒは、屈折面部Ｌｂに対して、一体化した裏面鏡６ｒとしてもよいし、或いは離間した独立鏡６ｍとしてもよいなど、各種形態を選択して実施可能であり、実施形態の多様性を高めることができる。
【００１８】
（６）  好適な態様により、光学処理系Ｓの光軸Ｋｍを、光源部２の光軸Ｋｃに対してオフセットさせれば、レンズシフト機能と同様の機能を発揮させることができるため、画面位置、特に、上下方向における画面位置を最適な位置にシフトさせることができる。
【００１９】
（７）  好適な態様により、反射光学系４に、少なくとも一つの非球面部５ｃを設ければ、特に、屈折用レンズ５の最適化を図れるため、光学処理系Ｓ全体の光学性能向上に寄与できる。
【００２０】
（８）  好適な態様により、反射面部Ｌｒを構成するに際し、凸面鏡６ｐ，平面鏡６ｈ又は凹面鏡６ｉを選択して用いることができるため、屈折面部Ｌａ，Ｌｂと組合わせることにより、光学処理系Ｓを構築する際の設計自由度を高めることができ、目的やグレード等に応じた最適設計を容易かつ柔軟に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適実施形態に係る反射型投射装置の光学系全体の構成図、
【図２】同反射型投射装置の光学系の作用説明図、
【図３】本発明の反射型投射装置の変更実施形態に係る光学系全体の構成図、
【図４】本発明に係る反射型投射装置の使用説明図、
【図５】本発明の反射型投射装置の他の変更実施形態に係る反射光学系を明示する模式的構成図、
【図６】本発明の反射型投射装置の他の変更実施形態に係る反射光学系を明示する模式的構成図、
【図７】本発明の反射型投射装置の他の変更実施形態に係る反射光学系を明示する模式的構成図、
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２３】
最初に、本実施形態に係る反射型投射装置１を適用したプロジェクタ１ｐの一例について、図４を参照して説明する。
【００２４】
図４中、２１は室内、２２は室内の壁面、２３は室内に置かれたテーブルをそれぞれ示し、壁面２２には、テーブル２３の周囲に置かれた不図示の椅子に座った人から見ることができる高さ（位置）に、比較的大型の画面サイズを有するスクリーン３１が設置されているとともに、テーブル２３の上面であって、スクリーン３１側の端には、プロジェクタ１ｐ（反射型投射装置１）が載置された状態を示している。
【００２５】
例示の場合、プロジェクタ１ｐは、キャビネット７を備え、このキャビネット７に設けた投射口７ｅから出射する光Ｃｏ（映像）がスクリーン３１に投射（投映）される。この場合、投射距離としては、１〔ｍ〕以内、画面サイズとしては、６０インチ以上を確保可能である。さらに、投射位置（投射高さ）は、図４に示すように、プロジェクタ１ｐ自身よりも上方に位置させる。加えて、このような要請に応えつつ、画質等の本来の必要なプロジェクタ性能を確保する。本実施形態に係る反射型投射装置１は、このようなプロジェクタ１ｐの要請に応えることを目的としたものである。
【００２６】
次に、本実施形態に係る反射型投射装置１（プロジェクタ１ｐ）の要部構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２７】
反射型投射装置１の要部構成（光学系構成）は、図１に示すように、大別して、光源部２，屈折光学系３及び反射光学系４を備える。この屈折光学系３及び反射光学系４は、反射型投射装置１における光学処理系Ｓを構成する。また、光学処理系Ｓは、光軸方向（光進行方向）Ｆｓの後側に配した屈折光学系３と光軸方向Ｆｓの前側に配した反射光学系４とを備える。
【００２８】
さらに、光学処理系Ｓにおける屈折光学系３と反射光学系４は、光軸Ｋｍを共通にした共軸系により構成するとともに、光源部２の光軸Ｋｃは、光学処理系Ｓの光軸Ｋｍに対してＤｏ幅だけオフセットさせる。このように、光学処理系Ｓの光軸Ｋｍを、光源部２の光軸Ｋｃに対してオフセットさせれば、レンズシフト機能と同様の機能を発揮させることができるため、画面位置、特に、上下方向における画面位置を最適な位置にシフト（設定）できる利点がある。これにより、投射位置（投射高さ）を、図４に示すように、プロジェクタ１ｐ自身よりも上方に位置させることができる。
【００２９】
光源部２は、基本的な機能として、光Ｃｏ（図２参照）を光軸方向Ｆｓ（光進行方向）前方へ出射する機能を有する。例示の場合、プロジェクタ１ｐを想定しているため、発光源（ランプ）の図示は省略し、光Ｃｏを出射する出力部位に配した一つの透過型の液晶パネル１１を代表的に示している。したがって、図示を省略した発光源（ランプ）からの光Ｃｏは、液晶パネル１１を透過して前方に出射される。
【００３０】
屈折光学系３は、広角レンズ系３ｗにより構成する。例示の広角レンズ系３ｗは、超広角レンズユニットであり、光軸方向Ｆｓ（光進行方向）の前側から後側へ、負のメニスカスレンズＬ１，凸レンズＬ２ｆと凹レンズＬ２ｒの複合レンズＬ２，凸レンズＬ３ｆと凹レンズＬ３ｒの複合レンズＬ３，正のメニスカスレンズＬ４，負のメニスカスレンズＬ５を順次配した構成を備えている。このように、屈折光学系３を、広角レンズ系３ｗにより構成すれば、広角レンズ設計により対応できるため、本発明に係る反射型投射装置１にとって有効な光学処理系Ｓを容易かつ確実に構築できる。
【００３１】
反射光学系４は、基本構成として、屈折光学系３から出射した光Ｃｏが透過する一つ以上の屈折面部Ｌａ，Ｌｂ及びこの屈折面部Ｌａ，Ｌｂから出射した光Ｃｏが反射する一つの反射面部Ｌｒを有する反射光学系主部４ｍを備える。なお、必要に応じ、この反射光学系４には、反射光学系主部４ｍに加えて、レンズ，フィルタ，ミラー等の各種光学要素を設けることができる。
【００３２】
また、屈折面部Ｌａ，Ｌｂは、一方の面、即ち、光進行方向Ｆｓ前側の面が屈折面部Ｌａとなり、他方の面（後側の面）が屈折面部Ｌｂとなる屈折用レンズ５により構成する。例示の屈折用レンズ５は片面を非球面部５ｃに形成した非球面レンズであり、負のパワーを有する単レンズを用いた。なお、この非球面部５ｃに関しては、光軸の長さをｘ、光軸からの高さをｙ、曲率半径をＲ、非球面係数をＣとした場合、一般式として、ｘ＝Ｒ−｛Ｒ2−（１＋Ｃ）・ｙ2｝0.5  が成立するため、これに基づき非球面部５ｃの形状を求めることができる。
【００３３】
このように、屈折光学系３における広角レンズ系３ｗに対して、屈折面部Ｌａ，Ｌｂを有する屈折用レンズ５を付加すれば、広角レンズ系３ｗによる広角化に加えてより広角化することが可能となる。また、屈折面部Ｌａ，Ｌｂを構成するに際し、負のパワーを有する屈折用レンズ５により構成すれば、単一かつ汎用的な凹レンズにより実施可能になるため、実施の容易性に寄与できるとともに、部品点数の削減及びこれに基づくコストダウンに寄与できる利点がある。さらに、屈折用レンズ５には非球面部５ｃを設けたため、特に、屈折用レンズ５の最適化を図ることができ、光学処理系Ｓ全体の光学性能向上に寄与できる利点がある。
【００３４】
一方、反射面部Ｌｒには、平面鏡６ｈを使用するとともに、この平面鏡６ｈ（反射面部Ｌｒ）は、屈折面部Ｌｂ，Ｌａ（屈折用レンズ５）に対して、離間した独立鏡６ｍとして構成する。これにより、屈折用レンズ５における屈折面部Ｌａ，Ｌｂを順に透過（屈折）した光Ｃｏは、反射面部Ｌｒを反射し、屈折面部Ｌｂ，Ｌａに対して逆方向から再透過（再屈折）した後、外部に投射される。
【００３５】
この場合、反射光学系４の光学条件は、
−０．５＜（Ｐｒ・｜ｆｒ｜）＜０．１    …（１００）
に設定する。なお、Ｐｒは反射光学系４のペッツバール和、ｆｒは反射光学系４の焦点距離である。
【００３６】
また、屈折光学系３と反射光学系４を含む光学処理系Ｓ全系の光学条件は、
−０．１＜（Ｐ・ｆ）＜０．２          …（１０１）
に設定する。この場合、Ｐは全系のペッツバール和、Ｆは全系の焦点距離である。なお、本明細書における反射光学系４のペッツバール和及び全系のペッツバール和は、ペッツバール和の計算式として広く知られている一般的なペッツバール和の演算式を用いて算出した。
【００３７】
ところで、上記条件式（１００）と（１０１）は、ペッツバール和、即ち、像面の曲がり具合を示しており、このペッツバール和（数値）の逆数が像面の曲率半径となる。このため、ペッツバール和が０（ゼロ）の場合、無限の曲率半径となり、像面は平坦となる平面上に結像される。一方、この数値が大きい場合、像面の曲がりが激しくなり、中心部で結像したとしても周辺部ではピントがズレてしまう。また、ペッツバール和が正であれば、周辺部がレンズ側に曲がるととともに、負であれば、レンズ側に対して反対側に曲がる。したがって、光学処理系Ｓ全系において、ペッツバール和Ｐを、０．１程度の数値に抑えれば、焦点距離ｆを２２〔ｍｍ〕とした場合、０．１／２２＝０．００４５、即ち、半径２２２〔ｍｍ〕の像面湾曲が発生するとともに、液晶パネル１１の最外部（光軸Ｋｍから最も離れた部位）を２０〔ｍｍ〕とした場合、ピントのズレは、０．９〔ｍｍ〕となり、０．９〔ｍｍ〕を越えた場合には、許容できる像面湾曲を得ることができない。
【００３８】
このように、光学条件として、条件式（１００），（１０１）を設定すれば、投射距離として１〔ｍ〕以内、望ましくは８０〔ｃｍ〕前後、さらに、画面サイズとして、６０インチ以上の大きさを容易に確保できるとともに、加えて、画質等の本来のプロジェクタ性能を容易に確保できる。特に、条件式（１００）に設定することにより、本実施形態に係る反射型投射装置１の主要部となる反射光学系４に対する最適化を図ることができ、反射型投射装置１の基本的な作用効果を確保できるとともに、条件式（１０１）を設定すれば、反射光学系４におけるペッツバール和の最適化に加えて、光学処理系Ｓ全系におけるペッツバール和の最適化を図れるため、本発明に係る反射型投射装置１を構成した際の基本的な作用効果をより高めることができる。図２は、図１に示した反射型投射装置１における光Ｃｏ（光線）の進行方向を矢印により示している。
【００３９】
次に、表１を参照して、図１に示した反射型投射装置１の発明としての有為性について検証する。なお、表１は、図１に示した反射型投射装置１の光学データを示す。特に、表１における点線で囲った光学データは反射光学系４における光学データである。
【００４０】
【表１】
0006417564.tif 000002
【００４１】
前述したように、図４に示したプロジェクタ１ｐ（反射型投射装置１）は、投射距離として、１〔ｍ〕以内を確保するとともに、画面サイズとしては、６０インチ以上を確保することを想定する。加えて、画質等の本来の必要なプロジェクタ性能を確保するため、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）の値を限りなくゼロに近付けることが理想である。
【００４２】
屈折面部Ｌａ，Ｌｂを構成する屈折用レンズ５の場合、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）は、数１の演算式で求めることができる。
【００４３】
【数１】
0006417564.tif 000003
【００４４】
なお、ｎは屈折率、ｒａは屈折面部Ｌａの曲率半径、ｒｂは屈折面部Ｌｂの曲率半径である。
【００４５】
また、屈折用レンズ５の焦点距離ｆについては数２の演算式が成立する。
【００４６】
【数２】
0006417564.tif 000004
【００４７】
したがって、数１の演算式は数２の演算式を用いることにより数３の演算式に書き換えることができる。
【００４８】
【数３】
0006417564.tif 000005
【００４９】
一方、表１の光学データから、ｎは「１．５１６８０」、ｒａは「８３８．０３４９」、ｒｂは「−７８．７７６３１」、屈折面部Ｌｂの非球面係数は「−５」である。したがって、光学処理系Ｓ全系の焦点距離ｆは、２２．６６〔ｍｍ〕となるとともに、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）は、０．００１８となる。なお、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）の値は、限りなくゼロに近付けることが理想であるが、０．０１未満の値であれば、実用上は十分に許容できる。
【００５０】
次に、本発明の反射型投射装置１の変更実施形態に係る反射光学系４について、図３を参照して説明する。
【００５１】
前述した図１に示した反射光学系４は、反射面部Ｌｒに平面鏡６ｈを使用するとともに、この平面鏡６ｈを、屈折面部Ｌｂ，Ｌａ（屈折用レンズ５）に対して、離間した独立鏡６ｍとして構成したが、図３に示す反射光学系４は、反射面部Ｌｒを凸面鏡６ｐにより構成するとともに、屈折面部Ｌｂ，Ｌａ（屈折用レンズ５）に対して、一体化した裏面鏡６ｒとして構成したものである。
【００５２】
したがって、屈折面部Ｌａ，Ｌｂに係わる基本的な構成は、図１に示した実施形態と同じである。即ち、一方の面が屈折面部Ｌａとなり、他方の面が屈折面部Ｌｂとなる屈折用レンズ５であって、単レンズに非球面部５ｃを設けた点，及びこの屈折用レンズ５は、負のパワーを有する点は、図１に示した実施形態と同じである。
【００５３】
このように、反射面部Ｌｒは、屈折面部Ｌｂに対して、一体化した裏面鏡６ｒとしてもよいし、或いは離間した独立鏡６ｍとしてもよいなど、各種形態を選択して実施可能であり、実施形態の多様性を高めることができる。また、反射面部Ｌｒは、図３に示す凸面鏡６ｐを用いてもよいし、図１に示した平面鏡６ｈを用いてもよく、さらに、後述する図７に示すように、凹面鏡６ｉを用いることも可能である。このように、反射面部Ｌｒを構成するに際しては、凸面鏡６ｐ，平面鏡６ｈ又は凹面鏡６ｉを選択して用いることができるため、屈折面部Ｌａ，Ｌｂと組合わせることにより、光学処理系Ｓを構築する際の設計自由度を高めることができ、目的やグレード等に応じた最適設計を容易かつ柔軟に行うことができる。
【００５４】
次に、表２を参照して、図３に示した反射型投射装置１の発明としての有為性について検証する。なお、表２は、図３に示した反射型投射装置１の光学データを示す。特に、表２における点線で囲った光学データは反射光学系４における光学データである。なお、図３における広角レンズ系３ｗは、図１に示した広角レンズ系３ｗと同一である。このため、表２において、面番号「７」…「１９」及び「光源部」は、前述した表１の面番号「７」…「１９」及び「光源部」の数値と同一となるため、対応する表２における一部の光学データは省略した。
【００５５】
【表２】
0006417564.tif 000006
【００５６】
また、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）と焦点距離ｆは、前述した図１の実施形態と同様に求めることができる。即ち、表２の光学データから、ｎは「１．５１６８０」、ｒｂは「−７００」、ｒａは「７２」、屈折面部Ｌａの非球面係数は「−５」である。したがって、焦点距離ｆは、２２．４２〔ｍｍ〕となるとともに、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）は、０．０００１となる。特に、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）の値は、図１に示した実施形態よりも良好な値を得る。
【００５７】
次に、本発明に係る反射型投射装置１の他の変更実施形態について、図５〜図７を参照して説明する。
【００５８】
図５及び図６は、いずれも図１の実施形態を基本とした変更例を示す。図５は、図１の実施形態に対して曲率半径を変更した例を示す。図１の実施形態における曲率半径は、│ｒｂ│＜│ｒａ│の関係を有する屈折用レンズ５を用いたが、図５の変更実施形態では、│ｒｂ│＞│ｒａ│の関係を有する屈折用レンズ５を用いた。なお、図５の変更実施形態は、この点を除いて、図１の実施形態と同じである。今、一例として、ｎを「１．５１６８０」、ｒａを「９１．７」、ｒｂを「−２００」、屈折面部Ｌａの非球面係数を「−１０」とすれば、焦点距離ｆは、２２．５５〔ｍｍ〕を得るとともに、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）は、０．００３２を得る。
【００５９】
また、図６は、負のメニスカスレンズを用いるとともに、反射面部Ｌｒを凸面鏡６ｐとして構成したものである。したがって、ｒａ側の値は負符号となる。なお、図６の変更実施形態は、この点を除いて、図１の実施形態と同じである。今、一例として、ｎを「１．５１６８０」、ｒａを「−２５２」、ｒｂを「−８５」、屈折面部Ｌｂの非球面係数を「−５」、凸面鏡６ｐの曲率半径を「−３００」とすれば、焦点距離ｆは、２２．８７〔ｍｍ〕を得るとともに、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）は、０．００９０を得る。
【００６０】
他方、図７は、図３に示した変更実施形態を基本とした変更例を示す。図７に示す変更実施形態は、反射光学系４における反射面部Ｌｒを、屈折面部Ｌｂ，Ｌａ（屈折用レンズ５）に対して、一体化した裏面鏡６ｒとして構成する点は同じであるが、この裏面鏡６ｒを、凹面鏡６ｉとして構成した点が異なる。この場合、ｒａの値は正符号となる。なお、図７の変更実施形態は、この点を除いて、図３の変更実施形態と同じである。今、一例として、ｎを「１．５１６８０」、ｒａを「４２」、ｒｂを「５００」、屈折面部Ｌａの非球面係数を「−３」とすれば、焦点距離ｆは、２２．４６〔ｍｍ〕を得るとともに、ペッツバール和Ｐｅｔ（ｓ）は、０．０１１２を得ることができる。
【００６１】
このように、本発明に係る反射型投射装置１は、基本的な構成、即ち、光学処理系Ｓに、光軸方向（光進行方向）Ｆｓの後側に配した屈折光学系３と光軸方向Ｆｓの前側に配した反射光学系４とを設け、屈折光学系３と反射光学系４を共軸系により構成するとともに、反射光学系４に、屈折光学系３から出射した光Ｃｏが透過する一つ以上の屈折面部Ｌａ，Ｌｂ及びこの屈折面部Ｌａ，Ｌｂから出射した光Ｃｏが反射する一つの反射面部Ｌｒを設ければ、反射光学系４の光学条件は、比較的容易に、−０．５＜Ｐｒ・｜ｆｒ｜＜０．１の光学条件を満たすことができる。
【００６２】
よって、このような本実施形態に係る反射型投射装置１によれば、光学処理系Ｓに、光軸方向（光進行方向）Ｆｓの後側に配した屈折光学系３と光軸方向Ｆｓの前側に配した反射光学系４とを設け、屈折光学系３と反射光学系４を共軸系により構成するとともに、反射光学系４に、屈折光学系３から出射した光Ｃｏが透過する一つ以上の屈折面部Ｌａ，Ｌｂ及びこの屈折面部Ｌａ，Ｌｂから出射した光Ｃｏが反射する一つの反射面部Ｌｒを設け、かつ反射光学系４の光学条件として、−０．５＜Ｐｒ・｜ｆｒ｜＜０．１に設定してなるため、基本構造の単純化を図ることができる。この結果、反射型投射装置１全体の小型コンパクト化及び軽量化を図れるとともに、保管性，設置性，取扱性及び低コスト性をより高めることができる。また、従来のような反射鏡の組合わせに留まらないため、良好な画質を確保しつつ広角性能をより高めることができる。したがって、例えば、反射型投射装置１（プロジェクタ）を室内のテーブル上に置き、壁面に設置したスクリーンに投射する場合であっも、投射距離を１〔ｍ〕以内に設定しつつ必要な大型画面サイズを容易に確保できるなど、各種用途に柔軟に対応することができる。
【００６３】
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００６４】
例えば、光源部２の光軸Ｋｃとは、実質的な光源部２の光軸Ｋｃであり、光源部２が複数の光源素子の組合わせからなり、その一部のみを使用する場合、使用している光源素子が実質的な光源部２を構成する。一方、例示した広角レンズ系３ｗのレンズ構成は、一例であり、他の各種レンズ構成を適用できる。他方、屈折面部Ｌａ，Ｌｂを構成する屈折用レンズ５は、一枚の単レンズを用いた場合を示したが、複数のレンズを組合わせた複合レンズにより構成してもよい。なお、屈折用レンズ５は、非球面部５ｃを有する非球面レンズを用いた場合を示したが、必ずしも非球面レンズであることを要しない。また、非球面部５ｃを設ける場合であっても、必ずしも屈折用レンズ５を非球面レンズにすることを要しない。即ち、反射光学系４に、少なくとも一つの非球面部５ｃを設ければ足り、非球面部５ｃを有する他のレンズ等と組合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る反射型投射装置は、各種プロジェクタをはじめ、光源部からの光を広角で投射することを目的とした各種機器類に利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１：反射型投射装置，２：光源部，３：屈折光学系，４：反射光学系，５：屈折用レンズ，５ｃ：非球面部，６ｐ：凸面鏡，６ｈ：平面鏡，６ｉ：凹面鏡，６ｒ：裏面鏡，６ｍ：独立鏡，Ｃｏ：光，Ｆｓ：光軸方向（光進行方向），Ｌａ：屈折面部，Ｌｂ：屈折面部，Ｌｒ：反射面部，Ｋｍ：光軸処理系の光軸，Ｋｃ：光源部の光軸
【図１】
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【図２】
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【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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