(57)【要約】【課題】小型であり、Ｆナンバーが小さく、適切な長さのバックフォーカスが確保され、近年の高画素化に対応可能な高い光学性能を有する光学系、この光学系を備えた光学装置を提供する。【解決手段】光学系は、拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズＬ１、負の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、正の屈折力を有する第５レンズＬ５、正の屈折力を有する第６レンズＬ６とから実質的になり、下記条件式（１）、（２）を満足する。  ０．１７＜Ｄ２／ｆ＜０．８０  （１）  −６０＜νｄ１−νｄ２＜−１５  （２）ただし、Ｄ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔ｆ：全系の焦点距離νｄ１：第１レンズのｄ線基準のアッベ数νｄ２：第２レンズのｄ線基準のアッベ数【選択図】図１
2016057518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとから実質的になり、
下記条件式（１）および（２）を満足することを特徴とする光学系。
０．１７＜Ｄ２／ｆ＜０．８０      （１）
−６０＜νｄ１−νｄ２＜−１５      （２）
ただし、
Ｄ２：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
ｆ：全系の焦点距離
νｄ１：前記第１レンズのｄ線基準のアッベ数
νｄ２：前記第２レンズのｄ線基準のアッベ数
【請求項２】
下記条件式（３）を満足する請求項１記載の光学系。
０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．７０      （３）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
【請求項３】
拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとから実質的になり、
下記条件式（１）および（３）を満足することを特徴とする光学系。
０．１７＜Ｄ２／ｆ＜０．８０      （１）
０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．７０      （３）
ただし、
Ｄ２：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
【請求項４】
前記第３レンズの拡大側の面が凹面である請求項１から３のいずれか１項記載の光学系。
【請求項５】
前記第２レンズが縮小側に凹面を向けたメニスカスレンズである請求項１から４のいずれか１項記載の光学系。
【請求項６】
前記第４レンズの縮小側の面が凸面である請求項１から５のいずれか１項記載の光学系。
【請求項７】
前記第５レンズの縮小側の面が凸面である請求項１から６のいずれか１項記載の光学系。
【請求項８】
前記第５レンズが両凸レンズである請求項１から７のいずれか１項記載の光学系。
【請求項９】
前記第６レンズの拡大側の面が凸面である請求項１から８のいずれか１項記載の光学系。
【請求項１０】
下記条件式（１−１）を満足する請求項１から９のいずれか１項記載の光学系。
０．２０＜Ｄ２／ｆ＜０．５５      （１−１）
【請求項１１】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１から１０のいずれか１項記載の光学系。
−５０＜νｄ１−νｄ２＜−１８      （２−１）
ただし、
νｄ１：前記第１レンズのｄ線基準のアッベ数
νｄ２：前記第２レンズのｄ線基準のアッベ数
【請求項１２】
下記条件式（３−１）を満足する請求項１から１１のいずれか１項記載の光学系。
０．３０＜ｆ／ｆ１＜０．６０      （３−１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項記載の光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系および光学装置に関し、例えば、投写型表示装置に用いられる投写光学系、デジタルカメラやビデオカメラ等に用いられる撮像光学系として好適な光学系、およびこれを搭載した光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、投写型表示装置の市場はパーソナルコンピュータの普及とともに大きく伸びてきている。投写型表示装置において光変調を行うライトバルブとしては、透過型や反射型の液晶表示素子や、微小ミラーが規則的に配列されたＤＭＤ（Digital Micromirror Device：登録商標）素子等が知られている。中でも、微小ミラーを用いたＤＭＤ素子は応答速度が高く、光の三原色それぞれの照明光を時分割で順次単板のライトバルブに照射する構成が可能なため小型化に向いている。
【０００３】
モバイル用途の需要拡大等に伴い、小型の投写型表示装置が求められており、そのためには少ないレンズ枚数で小型に構成された投写光学系を用いることが好ましい。また、デジタルカメラやビデオカメラ等においても小型化が求められており、これらに用いられる撮像光学系にも小型化が要求されている。全系が６枚のレンズからなる光学系としては、例えば下記特許文献１、２に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３９５５５号公報
【特許文献２】特開平２−４０６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、投写型表示装置においてはライトバルブの高画素化が進み、デジタル撮像装置においては撮像素子の高画素化が進んでいることから、これらに用いられる光学系には、Ｆナンバーが小さく、色収差を含む諸収差が良好に補正されてより高性能であることが求められている。また、投写光学系では、小型に構成しながら、ライトバルブと光学系との間に色合成光学系等を配置可能な程度のバックフォーカスが確保されていることも要求される。
【０００６】
市場では上記要求を同時に満たす光学系が求められている。しかしながら、特許文献１に記載のレンズ系は、最近の高解像のライトバルブに対応するには、さらなる高性能化が望まれる。特許文献２に記載のレンズ系は、Ｆナンバーが大きい。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、小型に構成しながら、Ｆナンバーが小さく、適切な長さのバックフォーカスが確保され、近年の高画素化に対応可能な高い光学性能を有する光学系、およびこの光学系を備えた光学装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の光学系は、拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとから実質的になり、下記条件式（１）および（２）を満足するものである。
０．１７＜Ｄ２／ｆ＜０．８０      （１）
−６０＜νｄ１−νｄ２＜−１５      （２）
ただし、
Ｄ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
ｆ：全系の焦点距離
νｄ１：第１レンズのｄ線基準のアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線基準のアッベ数
【０００９】
本発明の第１の光学系においては、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．７０      （３）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
【００１０】
本発明の第２の光学系は、拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとから実質的になり、下記条件式（１）および（３）を満足するものである。
０．１７＜Ｄ２／ｆ＜０．８０      （１）
０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．７０      （３）
ただし、
Ｄ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
【００１１】
本発明の第１、第２の光学系においては、下記条件式（１−１）〜（３−１）のいずれか１つ、または任意の組合せを満足することが好ましい。
０．２０＜Ｄ２／ｆ＜０．５５      （１−１）
−５０＜νｄ１−νｄ２＜−１８      （２−１）
０．３０＜ｆ／ｆ１＜０．６０      （３−１）
ただし、
Ｄ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
ｆ：全系の焦点距離
νｄ１：第１レンズのｄ線基準のアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線基準のアッベ数
ｆ１：第１レンズの焦点距離
【００１２】
また、本発明の第１、第２の光学系においては、各レンズが以下の形状を有することが好ましい。第３レンズの拡大側の面が凹面であることが好ましい。第２レンズが縮小側に凹面を向けたメニスカスレンズであることが好ましい。第４レンズの縮小側の面が凸面であることが好ましい。第５レンズの縮小側の面が凸面であることが好ましい。第５レンズが両凸レンズであることが好ましい。第６レンズの拡大側の面が凸面であることが好ましい。
【００１３】
本発明の光学装置は、上述した本発明の光学系を備えたものである。
【００１４】
なお、上記「拡大側」は、本発明の光学系を投写光学系として用いる場合は被投写側（スクリーン側）を意味し、本発明の光学系を撮像光学系として用いる場合は被写体側を意味するものとする。一方、上記「縮小側」は、本発明の光学系を投写光学系として用いる場合は原画像表示領域側（ライトバルブ側）を意味し、本発明の光学系を撮像光学系として用いる場合は像側を意味するものとする。
【００１５】
なお、上記「〜から実質的になり」は、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやマスクやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。
【００１６】
なお、レンズの屈折力の符号およびレンズの面形状は、非球面が含まれているものについては特に断りがない限り近軸領域で考えるものとする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、拡大側から順に、正、負、負、正、正、正の６枚のレンズからなる系において、第１レンズの形状を好適に設定し、所定の条件式を満足するように設定しているため、小型に構成しながら、Ｆナンバーが小さく、適切な長さのバックフォーカスが確保され、近年の高画素化に対応可能な高い光学性能を有する光学系、およびこの光学系を備えた光学装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１の光学系のレンズ構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例２の光学系のレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例３の光学系のレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例４の光学系のレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例５の光学系のレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例１の光学系の諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図
【図７】本発明の実施例２の光学系の諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図
【図８】本発明の実施例３の光学系の諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図
【図９】本発明の実施例４の光学系の諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図
【図１０】本発明の実施例５の光学系の諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図
【図１１】本発明の一実施形態に係る光学装置の概略構成図
【図１２】本発明の別の実施形態に係る光学装置の概略構成図
【図１３Ａ】本発明の光学系が搭載された光学装置の前側の斜視図
【図１３Ｂ】図１３Ａに示す光学装置の背面側の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１〜図５は、本発明の実施形態に係る光学系のレンズ構成を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例１〜５の光学系に対応している。図１〜図５に示す例の基本的な構成は同様であり、図１〜図５の図示方法も同様であるため、以下では、主に図１を参照しながら本発明の実施形態に係る光学系について説明する。
【００２０】
本発明の実施形態に係る光学系は、例えば撮像装置に搭載されて、被写体を撮像する撮像光学系として使用可能である。また、本発明の実施形態に係る光学系は、投写型表示装置に搭載されて、ライトバルブに表示された画像情報をスクリーンへ投写する投写光学系として使用可能である。図１は、本発明の実施形態に係る光学系が投写型表示装置に搭載される例を示すものである。図１では、左側を拡大側、右側を縮小側としており、プリズム等を想定した光学部材２Ａ、各種フィルタやカバーガラス等を想定した光学部材２Ｂ、ライトバルブの画像表示面１も合わせて図示している。
【００２１】
投写型表示装置においては、画像表示面１で画像情報を与えられた光束が、光学部材２Ｂ、２Ａを介して、この光学系に入射され、この光学系により紙面左側方向に配置されるスクリーン（不図示）上に投写される。
【００２２】
なお、図１では図の簡略化のために１枚の画像表示面１のみを記載しているが、投写型表示装置において、光源からの光束を色分離光学系により３原色に分離し、各原色用に３つのライトバルブを配設して、フルカラー画像を表示できるように構成してもよい。
【００２３】
本実施形態の光学系は、拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、正の屈折力を有する第６レンズＬ６とから実質的になる。
【００２４】
なお、図１では第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に開口絞りＳｔが配置された例を示している。図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００２５】
第１レンズＬ１が、正の屈折力を有することで、歪曲収差、倍率色収差の補正に有利となる。第１レンズＬ１の拡大側の面を凸面とすることで、球面収差の補正に有利となる。第１レンズＬ１は、例えば拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズとすることができる。
【００２６】
第２レンズＬ２が、負の屈折力を有することで、適切な長さのバックフォーカスを確保することが容易となる。第２レンズＬ２は、縮小側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることが好ましく、このようにした場合は非点収差の発生量を抑えることができる。
【００２７】
第３レンズＬ３が、負の屈折力を有することで、球面収差、軸上色収差の補正に有利となる。第３レンズＬ３の拡大側の面は凹面であることが好ましく、このようにした場合は球面収差の補正に有利となる。第３レンズＬ３は、例えば両凹レンズとすることができる。
【００２８】
第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６が、正の屈折力を有することで、正の屈折力をこれら３枚に分担させて、縮小側のテレセントリック性を維持しながら、歪曲収差と球面収差の悪化を防ぐことが容易となる。縮小側のテレセントリック性を維持することで、レンズ系と画像表示面１との間にクロスプリズムや全反射プリズム等が配置された投写型表示装置に光学系を好適に用いることができる。
【００２９】
第４レンズＬ４の縮小側の面は凸面であることが好ましく、このようにした場合は非点収差の発生量を抑えることができる。第４レンズＬ４は、例えば縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズとすることができる。
【００３０】
第５レンズＬ５の縮小側の面は凸面であることが好ましく、このようにした場合は非点収差の発生量を抑えることができる。第４レンズＬ４の縮小側の面と第５レンズＬ５の縮小側の面をともに凸面にした場合は、いずれか一方のみを凸面にした場合よりさらに非点収差の発生量を抑えることができる。第５レンズＬ５は、両凸レンズであることが好ましく、このようにした場合は球面収差の発生量を抑えることができる。
【００３１】
第６レンズＬ６の拡大側の面は凸面であることが好ましく、このようにした場合は球面収差の発生量を抑えることができる。第６レンズＬ６は、例えば両凸レンズとすることができる。
【００３２】
本実施形態の光学系は、第１レンズＬ１〜第６レンズＬ６全てを接合されていない単レンズとすることが可能である。単レンズとすることで、接合した場合よりも設計自由度が向上し、高解像のレンズ系の実現に有利となる。
【００３３】
また、本実施形態の光学系は、下記条件式（１）〜（３）のいずれか１つ、または任意の組合せを満足することが好ましい。
０．１７＜Ｄ２／ｆ＜０．８０      （１）
−６０＜νｄ１−νｄ２＜−１５      （２）
０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．７０      （３）
ただし、
Ｄ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
ｆ：全系の焦点距離
νｄ１：第１レンズのｄ線基準のアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線基準のアッベ数
ｆ１：第１レンズの焦点距離
【００３４】
条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、倍率色収差、歪曲収差を良好に補正することができる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、レンズ系の全長を長くなりすぎるのを抑え、かつ、第１レンズＬ１の大径化を抑制することができる。条件式（１）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（１−１）を満足することがより好ましい。
０．２０＜Ｄ２／ｆ＜０．５５      （１−１）
【００３５】
条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、軸上色収差を良好に補正することができる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることで、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（２）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
−５０＜νｄ１−νｄ２＜−１８      （２−１）
【００３６】
条件式（３）を満足することで、倍率色収差、歪曲収差を好適な範囲に補正することが可能となる。条件式（３）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（３−１）を満足することがより好ましい。
０．３０＜ｆ／ｆ１＜０．６０      （３−１）
【００３７】
なお、上述した好ましい構成は、任意の組合せが可能であり、光学系に要望される事項に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。例えば、上記構成を適宜採用することにより、Ｆナンバーが２．５以下の光学系を構成することが可能である。上記構成を適宜採用した好ましい構成例として以下に２つの態様の光学系を挙げる。なお、下記第１、第２の態様の光学系において、上述した好ましい構成を適宜選択的に採用してもよい。
【００３８】
第１の態様の光学系は、拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとから実質的になり、上記条件式（１）および（２）を満足するものである。
【００３９】
第２の態様の光学系は、拡大側から順に、拡大側の面が凸面であり正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとから実質的になり、上記条件式（１）および（３）を満足するものである。
【００４０】
次に、本発明の光学系の具体的な実施例について説明する。なお、以下に示す実施例の数値データは全て、全系の焦点距離が１．０００となるように規格化されたものであり、所定の桁でまるめたものである。
【００４１】
＜実施例１＞
実施例１の光学系の構成図は図１に示したものである。実施例１の光学系のレンズデータを下記表１に示す。表１の枠内には拡大側共役距離（光学系の最も拡大側の面からスクリーンまでの距離）が８．７の場合の数値を示す。
【００４２】
表１のＳｉの欄には最も拡大側の構成要素の拡大側の面を１番目として縮小側に向かうに従い順次増加するように構成要素の面に面番号を付した場合のｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示し、Ｎｄｊの欄には最も拡大側の構成要素を１番目として縮小側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の構成要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目の構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。
【００４３】
ただし、曲率半径の符号は、拡大側に凸面を向けた面形状のものを正とし、縮小側に凸面を向けた面形状のものを負としている。基本レンズデータには開口絞りＳｔ、光学部材２Ａ、２Ｂも含めて示している。開口絞りＳｔに対応する面の面番号の欄には（Ｓｔ）という語句も記載している。Ｄｉの最下欄の値は光学部材２Ｂと画像表示面１との面間隔である。
【００４４】
表１では枠外下方に、ｄ線に関する諸元として、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、全画角２ω（単位は度）を示す。
【００４５】
【表１】
2016057518.tif 000003
【００４６】
図６に左から順に、拡大側共役距離が８．７の場合の実施例１の光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図６において、球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に関する収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、灰色の実線で示す。非点収差図では、サジタル方向、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差をそれぞれ実線、点線で示す。歪曲収差図では、ｄ線に関する収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線に関する収差をそれぞれ長破線、短破線、灰色の実線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００４７】
上記の実施例１の説明で述べた各種データの記号、意味、記載方法、レンズデータの枠内の数値と各収差図は拡大側共役距離が８．７の場合のものである点は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下の実施例の説明では一部重複説明を省略する。
【００４８】
＜実施例２＞
実施例２の光学系のレンズ構成図は図２に示したものである。実施例２の光学系のレンズデータを表２に示す。図７に左から順に、実施例２の光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。
【００４９】
【表２】
2016057518.tif 000004
＜実施例３＞
実施例３の光学系のレンズ構成図は図３に示したものである。実施例３の光学系のレンズデータを表３に示す。図８に左から順に、実施例３の光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。
【００５０】
【表３】
2016057518.tif 000005
【００５１】
＜実施例４＞
実施例４の光学系のレンズ構成図は図４に示したものである。実施例４の光学系のレンズデータを表４に示す。図９に左から順に、実施例４の光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。
【００５２】
【表４】
2016057518.tif 000006
【００５３】
＜実施例５＞
実施例５の光学系のレンズ構成図は図５に示したものである。実施例５の光学系のレンズデータを表５に示す。図１０に左から順に、実施例５の光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。
【００５４】
【表５】
2016057518.tif 000007
【００５５】
表６に実施例１〜５の条件式（１）〜（３）の対応値を示す。表６に示す値はｄ線を基準としたものである。
【００５６】
【表６】
2016057518.tif 000008
【００５７】
以上のデータからわかるように、実施例１〜５の光学系は、６枚構成のレンズ系であり小型に構成され、Ｆナンバーが２．４であり小さなＦナンバーを有し、プリズム等を挿入可能な十分な長さのバックフォーカスを有し、色収差を含めた諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。
【００５８】
次に、図１１、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂを参照しながら、本発明の光学系を用いた光学装置の実施形態について説明する。図１１は、本発明の光学装置の第一の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。図１１に示す投写型表示装置１００は、光源１０１と、照明光学系１０２と、ライトバルブとしてのＤＭＤ１０３と、本発明の実施形態に係る光学系である投写レンズ１０４とを備えている。なお、図１１では上記の各構成要素を概略的に図示している。光源１０１より出射された光束は、不図示のカラーホイールによって、３原色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各光に時系列的に選択変換され、照明光学系１０２によって光束の光軸Ｚと垂直な断面における光量分布の均一化が図られた後、ＤＭＤ１０３に入射する。ＤＭＤ１０３においては、入射光の色の切り替わりに応じて、その色光用への変調切替が行われる。ＤＭＤ１０３により光変調された光は、投写レンズ１０４に入射する。照明光学系１０２の射出瞳位置と投写レンズ１０４の入射瞳位置（投写レンズ１０４の縮小側瞳位置に対応）とが実質的に一致するように構成されている。投写レンズ１０４は、この光変調された光による光学像をスクリーン１０５上に投写する。
【００５９】
図１２は、本発明の光学装置の第二の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。図１２に示す投写型表示装置２００は、本発明の実施形態に係る光学系である投写レンズ１０と、光源２０と、各色光に対応したライトバルブとしての透過型表示素子１１ａ〜１１ｃと、色分解のためのダイクロイックミラー１２、１３と、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４と、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃと、光路を偏向するための全反射ミラー１８ａ〜１８ｃとを有する。なお、図１２では投写レンズ１０を概略的に図示している。また、光源２０とダイクロイックミラー１２の間にはインテグレーターが配されているが、図１２ではその図示を省略している。
【００６０】
光源２０からの白色光は、ダイクロイックミラー１２、１３で３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）に分解された後、それぞれコンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃを経て各色光光束にそれぞれ対応する透過型表示素子１１ａ〜１１ｃに入射して光変調され、クロスダイクロイックプリズム１４により色合成された後、投写レンズ１０に入射する。投写レンズ１０は、透過型表示素子１１ａ〜１１ｃにより光変調された光による光学像をスクリーン２０５上に投写する。
【００６１】
図１３Ａ、図１３Ｂは、本発明の光学装置の第三の実施形態に係る撮像装置であるカメラ３００の外観図を示す。図１３Ａは、カメラ３００を前側から見た斜視図を示し、図１３Ｂは、カメラ３００を背面側から見た斜視図を示す。カメラ３００は、交換レンズ３８が取り外し自在に装着される、レフレックスファインダーを持たない一眼形式のデジタルカメラである。交換レンズ３８は、本発明の実施形態にかかる光学系である撮像レンズ３９を鏡筒内に収納したものである。
【００６２】
このカメラ３００はカメラボディ３１を備え、カメラボディ３１の上面にはシャッターボタン３２と電源ボタン３３とが設けられている。またカメラボディ３１の背面には、操作部３４、３５と表示部３６とが設けられている。表示部３６は、撮像された画像や、撮像される前の画角内にある画像を表示するためのものである。
【００６３】
カメラボディ３１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７を介して交換レンズ３８がカメラボディ３１に装着されるようになっている。
【００６４】
カメラボディ３１内には、交換レンズ３８によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子（図示せず）、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。このカメラ３００では、シャッターボタン３２を押すことにより静止画または動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。
【００６５】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明の光学系としては、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数を適宜変更することが可能である。
【００６６】
また、本発明の光学装置は、上記構成のものに限られるものではない。例えば、投写型表示装置で用いられるライトバルブや、光束分離または光束合成に用いられる光学部材は、上記構成に限定されず、種々の態様の変更が可能である。また、撮像装置の実施形態では、レフレックスファインダーを持たない一眼形式のデジタルカメラに適用した例について図を示して説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、例えば、一眼レフ形式のカメラや、フィルムカメラ、ビデオカメラ等に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１    画像表示面
２Ａ、２Ｂ    光学部材
１０、１０４    投写レンズ
１１ａ〜１１ｃ      透過型表示素子
１２、１３      ダイクロイックミラー
１４      クロスダイクロイックプリズム
１６ａ〜１６ｃ      コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ      全反射ミラー
２０、１０１      光源
３１    カメラボディ
３２    シャッターボタン
３３    電源ボタン
２０    交換レンズ
３４、３５    操作部
３６    表示部
３７    マウント
３８    交換レンズ
３９    撮像レンズ
１００、２００      光学装置
１０２    照明光学系
１０３    ＤＭＤ
１０５、２０５    スクリーン
３００    カメラ
Ｌ１    第１レンズ
Ｌ２    第２レンズ
Ｌ３    第３レンズ
Ｌ４    第４レンズ
Ｌ５    第５レンズ
Ｌ６    第６レンズ
Ｓｔ    開口絞り
Ｚ    光軸
【図１】
2016057518.tif 000009
【図２】
2016057518.tif 000010
【図３】
2016057518.tif 000011
【図４】
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【図５】
2016057518.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
2016057518.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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