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公開番号2025167294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071771
出願日2024-04-25
発明の名称結像光学系、投写型表示装置、および撮像装置
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】小型で広角の結像光学系、この結像光学系を備えた投写型表示装置、およ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からなる。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。第3反射面と屈折光学系との間で、かつ縮小側結像面と共役な位置に第1中間像が形成され、反射光学系内で、かつ第1中間像と共役な位置に第2中間像が形成される。屈折光学系より拡大側の中間像は2つのみである。拡大側の最大半画角ωに関し、結像光学系は、4.6<tanω<50を満足する。
【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からなり、
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、
前記第３反射面と前記屈折光学系との間の光路上で、かつ、縮小側結像面と共役な位置に第１中間像が形成され、
前記反射光学系内で、かつ、前記第１中間像と共役な位置に第２中間像が形成され、
前記屈折光学系より拡大側に形成される中間像は、前記第１中間像および前記第２中間像のみであり、
拡大側の最大半画角をωとした場合、
４．６＜ｔａｎω＜５０（１）
で表される条件式（１）を満足する結像光学系。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記結像光学系の拡大倍率をβ、
前記第１反射面から拡大側結像面までの光軸上の距離をＤ０、
前記第１反射面から前記縮小側結像面までの光軸上の距離をｄとした場合、
７７．５＜｜β×ｄ／Ｄ０｜＜２００（２）
で表される条件式（２）を満足する請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
前記第１反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ１、
前記第２反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ２、
前記第３反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ３、
前記縮小側結像面での最大像高をＹとした場合、
１０＜（ＲＭ１＋ＲＭ２＋ＲＭ３）／Ｙ＜２５（３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記第１反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ１、
前記第１反射面から前記縮小側結像面までの光軸上の距離をｄとした場合、
０．１＜ＲＭ１／ｄ＜０．５（４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記第３反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ３、
前記第１反射面から前記縮小側結像面までの光軸上の距離をｄとした場合、
０．１＜ＲＭ３／ｄ＜０．４（５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１に記載の結像光学系。
【請求項６】
前記屈折光学系は３枚以上の負レンズを含む請求項１に記載の結像光学系。
【請求項７】
前記屈折光学系は４枚以上の負レンズを含む請求項４に記載の結像光学系。
【請求項８】
前記第１反射面と前記第２反射面との間の光路上に前記第２中間像が形成される請求項１に記載の結像光学系。
【請求項９】
前記第１反射面の焦点距離をｆＭ１、
前記第３反射面の焦点距離をｆＭ３とした場合、
０．２５＜ｆＭ１／ｆＭ３＜４（６）
で表される条件式（６）を満足する請求項１に記載の結像光学系。
【請求項１０】
前記第１反射面と前記第３反射面とは、同一の部材に形成され、かつ、同一の面形状を有する請求項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、および撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、投写型表示装置およ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および特許文献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】
小型に構成されながら、広角化が図られた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、小型に構成されながら、広角化が図られた結像光学系、この結像光学系を備えた投写型表示装置、およ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からなり、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、第３反射面と屈折光学系との間の光路上で、かつ、縮小側結像面と共役な位置に第１中間像が形成され、反射光学系内で、かつ、第１中間像と共役な位置に第２中間像が形成され、屈折光学系より拡大側に形成される中間像は、第１中間像および第２中間像のみであり、
４．６＜ｔａｎω＜５０（１）
で表される条件式（１）を満足する。ここでは、拡大側の最大半画角をωとしている。
【０００７】
結像光学系の拡大倍率をβとし、第１反射面から拡大側結像面までの光軸上の距離をＤ０とし、第１反射面から縮小側結像面までの光軸上の距離をｄとした場合、上記態様の結像光学系は、
７７．５＜｜β×ｄ／Ｄ０｜＜２００（２）
で表される条件式（２）を満足することが好ましい。
【０００８】
第１反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ１とし、第２反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ２とし、第３反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ３とし、縮小側結像面での最大像高をＹとした場合、上記態様の結像光学系は、
１０＜（ＲＭ１＋ＲＭ２＋ＲＭ３）／Ｙ＜２５（３）
で表される条件式（３）を満足することが好ましい。
【０００９】
第１反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ１とし、第１反射面から縮小側結像面までの光軸上の距離をｄとした場合、上記態様の結像光学系は、
０．１＜ＲＭ１／ｄ＜０．５（４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
【００１０】
第３反射面上における光線の反射点のうち、光軸からの距離が最長となる反射点と光軸との距離をＲＭ３とし、第１反射面から縮小側結像面までの光軸上の距離をｄとした場合、上記態様の結像光学系は、
０．１＜ＲＭ３／ｄ＜０．４（５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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