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公開番号2025167274
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071744
出願日2024-04-25
発明の名称結像光学系、投写型表示装置、及び撮像装置
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G02B 17/08 20060101AFI20251030BHJP(光学)
要約【課題】小型化を達成しつつ、広角で、合焦の際の収差変動が抑制された高い光学性能を有する結像光学系、この結像光学系を備えた投写型表示装置、及びこの結像光学系を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】結像光学系は、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、反射光学系と、複数のレンズを含む屈折光学系とを備える。反射光学系は、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、正のパワーを有する第1反射面と、パワーを有する第2反射面と、正のパワーを有する第3反射面とを含む。屈折光学系の最も拡大側の面と拡大側結像面との間の光路上で、縮小側結像面上の画像と共役な中間像が2回形成される。結像光学系は、合焦の際に移動するレンズからなる合焦群を含み、合焦の際に、第1反射面、第2反射面、及び第3反射面が縮小側結像面に対して固定される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、反射光学系と、複数のレンズを含む屈折光学系とを備えた結像光学系であって、
前記反射光学系は、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、正のパワーを有する第１反射面と、パワーを有する第２反射面と、正のパワーを有する第３反射面とを含み、
前記屈折光学系の最も拡大側の面と拡大側結像面との間の光路上で、縮小側結像面上の画像と共役な中間像が２回形成され、
前記中間像が前記拡大側結像面に再結像され、
遠距離から近距離への合焦の際に移動するレンズからなる合焦群を含み、
遠距離から近距離への合焦の際に、前記第１反射面、前記第２反射面、及び前記第３反射面が前記縮小側結像面に対して固定される
結像光学系。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記中間像のうち、最も縮小側の前記中間像を第１中間像とし、
前記屈折光学系内で軸外主光線と光軸とが交わる位置を絞り位置とし、
前記第１中間像から前記絞り位置までの間に配置された合焦群のうち、最も拡大側の合焦群をＦ１合焦群とした場合、
前記Ｆ１合焦群は、遠距離から近距離への合焦の際に拡大側から縮小側へ移動する
請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
前記合焦群のうち、最も拡大側の前記合焦群であって、前記第１反射面よりも拡大側に配置されたＦ２Ａ合焦群と、
前記合焦群のうち、最も縮小側の前記合焦群であって、前記Ｆ１合焦群よりも縮小側に配置されたＦ２Ｂ合焦群と、
のうち少なくとも一方を含む請求項２に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記Ｆ２Ｂ合焦群を含み、
前記Ｆ２Ｂ合焦群の焦点距離をｆＦ２Ｂ、
前記屈折光学系の焦点距離をｆ２とした場合、
１＜｜ｆＦ２Ｂ／ｆ２｜＜２０（１）
で表される条件式（１）を満足する請求項３に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記Ｆ２Ｂ合焦群を含み、
前記Ｆ２Ｂ合焦群の最も拡大側のレンズ面は、拡大側に凸面を向けた形状である
請求項３に記載の結像光学系。
【請求項６】
前記Ｆ２Ｂ合焦群を含み、
前記Ｆ２Ｂ合焦群の最も縮小側のレンズ面が前記絞り位置よりも拡大側に配置される場合、前記Ｆ２Ｂ合焦群は、遠距離から近距離への合焦の際に拡大側から縮小側へ移動し、
前記Ｆ２Ｂ合焦群の最も拡大側のレンズ面が前記絞り位置の縮小側に隣接して配置される場合、前記Ｆ２Ｂ合焦群は、遠距離から近距離への合焦の際に縮小側から拡大側へ移動し、
前記Ｆ２Ｂ合焦群の最も拡大側のレンズ面が前記絞り位置よりも縮小側に配置され、かつ、前記絞り位置と前記Ｆ２Ｂ合焦群の最も拡大側の面との間に、遠距離から近距離への合焦の際に前記縮小側結像面に対して固定された少なくとも１枚のレンズが配置されている場合、前記Ｆ２Ｂ合焦群は、遠距離から近距離への合焦の際に拡大側から縮小側へ移動する
請求項３に記載の結像光学系。
【請求項７】
前記Ｆ２Ａ合焦群を含み、
前記結像光学系の最も拡大側の面から前記反射光学系の最も縮小側の面までの合成焦点距離をｆ１、
前記Ｆ２Ａ合焦群の焦点距離をｆＦ２Ａとした場合、
０＜｜ｆ１／ｆＦ２Ａ｜＜１（２）
で表される条件式（２）を満足する請求項３に記載の結像光学系。
【請求項８】
前記Ｆ２Ａ合焦群を含み、
前記Ｆ２Ａ合焦群は、前記結像光学系の最も拡大側に配置されている
請求項３に記載の結像光学系。
【請求項９】
前記Ｆ２Ａ合焦群を含み、
前記Ｆ２Ａ合焦群は、１枚の単レンズからなる
請求項３に記載の結像光学系。
【請求項１０】
前記単レンズの拡大側のレンズ面は、拡大側に凸面を向けた非球面形状である
請求項９に記載の結像光学系。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、結像光学系、投写型表示装置、及び撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、投写型表示装置及び撮像装置等に使用可能な結像光学系として、下記特許文献１及び特許文献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】
【０００３】
特開２０２０－０２４３５９号公報
特開２０２０－０８６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小型化を達成しつつ、広角で、合焦の際の収差変動が抑制された高い光学性能を有する結像光学系が要望されている。これらの要求レベルは、年々、高まっている。
【０００５】
本開示は、小型化を達成しつつ、広角で、合焦の際の収差変動が抑制された高い光学性能を有する結像光学系、この結像光学系を備えた投写型表示装置、及びこの結像光学系を備えた撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る結像光学系は、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、反射光学系と、複数のレンズを含む屈折光学系とを備えた結像光学系であって、反射光学系は、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、正のパワーを有する第１反射面と、パワーを有する第２反射面と、正のパワーを有する第３反射面とを含み、屈折光学系の最も拡大側の面と拡大側結像面との間の光路上で、縮小側結像面上の画像と共役な中間像が２回形成され、中間像が拡大側結像面に再結像され、遠距離から近距離への合焦の際に移動するレンズからなる合焦群を含み、遠距離から近距離への合焦の際に、第１反射面、第２反射面、及び第３反射面が縮小側結像面に対して固定される。
【０００７】
中間像のうち、最も縮小側の中間像を第１中間像とし、屈折光学系内で軸外主光線と光軸とが交わる位置を絞り位置とし、第１中間像から絞り位置までの間に配置された合焦群のうち、最も拡大側の合焦群をＦ１合焦群とした場合、Ｆ１合焦群は、遠距離から近距離への合焦の際に拡大側から縮小側へ移動することが好ましい。
【０００８】
合焦群のうち、最も拡大側の合焦群であって、第１反射面よりも拡大側に配置されたＦ２Ａ合焦群と、合焦群のうち、最も縮小側の合焦群であって、Ｆ１合焦群よりも縮小側に配置されたＦ２Ｂ合焦群と、のうち少なくとも一方を含むことが好ましい。
【０００９】
Ｆ２Ｂ合焦群の焦点距離をｆＦ２Ｂ、屈折光学系の焦点距離をｆ２とした場合、
１＜｜ｆＦ２Ｂ／ｆ２｜＜２０（１）
で表される条件式（１）を満足することが好ましい。
【００１０】
Ｆ２Ｂ合焦群の最も拡大側のレンズ面は、拡大側に凸面を向けた形状であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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