JP2003344772A - 反射型結像光学系 - Google Patents
反射型結像光学系Info
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Abstract
射型結像光学系を提供する。 【解決手段】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1の反射鏡、該第1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、φ
2、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)φ3/φ<φ2/φ<
0…(2)0.1<|P/φ|<0.5…(3)を満た
す構成とする。
Description
に関し、例えば投写型表示(ディスプレー)装置等の拡
大投写光学系やCCD等の撮像素子を備えたカメラ等の
撮影光学系として好適な反射型結像光学系に関する。
学系に関しては、複数枚の反射面を用いた反射型結像光
学系を用いた従来例としては国際公開番号WO97/0
1787の投写型ディスプレー装置の結像部があげられ
る。最も基本的な構成といえる、3枚の回転対称反射鏡
から構成される場合については特開平10−11145
8号公報があげられる。
色収差がないので、幾何収差のみ補正すればよく、簡単
な構成が可能などの多くの利点を有している。また、こ
の様な結像系は、投写型ディスプレー装置に留まらず、
CCDに代表される撮像素子を備えた監視用カメラ等
の、一般のカメラ光学系への応用も可能である。しかし
ながら、反射型の結像系は一般的に光路長が長く、装置
の小型化が難しい、入射Fナンバー(以下、FNOと記
す)を小さく、つまり明るくすることが難しい、という
問題を有している。
コマ収差等の収差補正が難しく、光路長を短くできなか
った。その為、構成枚数が少なくても装置の小型化が難
しかった。一方、収差補正の為に多数枚の反射面を用い
ると、高性能化には有利であるが、装置内で光束を折り
たたむので、装置の小型化が難しくなるといった問題点
があった。例えば、国際公開番号WO97/01787
の実施例2では、3枚の反射面を用いているが、光路長
は2450mmと長く、FNOは8.97と暗い構成で
あった。
長の両立が可能となる反射型結像光学系を提供すること
を目的とするものである。
(6)のように構成した反射型結像光学系を提供するも
のである。 (1)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1の反射鏡、該第1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の反射鏡を備え、これ
ら3枚の反射鏡で構成され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φ
1、φ2、φ3、ペッツバール和をPとするとき、つぎ
の条件式 0.01<φ1/φ<0.1 φ3/φ<φ2/φ<0 0.1<|P/φ|<0.5 を満たすことを特徴とする反射型結像光学系。 (2)前記反射型結像光学系において、入射Fナンバー
をFNOとするとき、つぎの条件式 4<FNO<7 を満たすことを特徴とする上記(1)に記載の反射型結
像光学系。 (3)前記結像面に画像形成素子を有することを特徴と
する上記(1)または上記(2)に記載の反射型結像光
学系。 (4)前記結像面に撮像素子を有することを特徴とする
上記(1)または上記(2)に記載の反射型結像光学
系。 (5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の光学系
と、該光学系による像を受ける感光体(銀塩フィルム、
CCDなど)を支持する手段とを有することを特徴とす
るカメラ。 (6)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の光学系
と、該光学系によって、それによる画像が投影される表
示装置(液晶素子、CRTなど)とを有することを特徴
とする投射型表示装置。
する場合、光束の蹴られとFNOとの両立が問題となっ
てくる。つまり、光束の蹴られをないように配置するに
はFNOは暗いほうが配置しやすいが、本発明の上記構
成における条件式 0.01<φ1/φ<0.1・・・(1) φ3/φ<φ2/φ<0・・・(2) を満足することにより、FNOを明るく維持したまま
(4<FNO<7)、光束の蹴られを防止することが可
能となる。その際、(1)の上限は、FNOを明るく維
持したまま、光束の蹴られを防止する配置上の制約から
決まる値であり、下限は良好な収差補正の為に決まる値
である。また、(2)は、第3の反射鏡の負のパワーが
第2の反射鏡の負のパワーより強いように構成すること
により、光束の蹴られを防止している。また、本発明の
上記構成における条件式 0.1<|P/φ|<0.5・・・(3) については、ペッツバール和に関する条件である。屈折
を用いた結像光学系は軸上光束を用いるので、ペッツバ
ール和の絶対値をゼロ近傍の一定の値にする必要がある
が、反射鏡を用いた結像光学系では、配置上軸上光束は
使わないので、その必要はない。光学系全体の光学長を
短く、かつ良好な収差補正をするために条件式(3)は
必要である。下限は、配置上、光束の蹴られとFNOの
両立させる為に決まった値であり、上限は収差補正上の
制限から決まった値である。
2、光学系の詳細側面図を図3に示す。本実施例は、投
写型ディスプレーヘの応用例である。これらの図におい
て、1は光軸、2は照明装置、3は画像形成素子、4は
合成プリズム、5、6、7はそれぞれ第1の反射面、第
2の反射面、第3の反射面であり、8は折り返しミラ
ー、9はスクリーン面である。図中、詳細に書かれては
いないが、照明装置2、画像形成素子3はRGBの3色
あり、合成プリズム4で合成され結像光学素子へ入射す
るよう構成されている。合成プリズム4の厚さは本実施
例では25ミリである。
通り、合成プリズム4でRGB3色が合成され、反射結
像光学系を構成する3枚の反射鏡5、6、7で順次反射
され、折り返しミラー8で反射されてから、スクリーン
面9上に画像形成素子3の拡大像が形成される。本実施
例では、透過型の画像形成素子3を用い、合成プリズム
4でRGB3色を合成する構成であるが、反射型の画像
形成素子を用いてもよいし、合成プリズム4を用いずカ
ラー画像形成素子を用いてもよい。
学系の構成を説明する。第1の反射面5、第2の反射面
6、第3の反射面7は同一の光軸1を有しており、折り
返しミラー8、スクリーン面9は光軸1と直交するよう
配置されている。第1の反射鏡5は球面、第2、第3の
反射鏡は軸対称の非球面である。
示す。当該図に示すように、スクリーン面は縦747ミ
リ、横1328ミリのサイズであり、光軸とスクリーン
の中央が876ミリずれている。図5に、本実施例のデ
ィストーションを示す。当該図に示すように、0.6%
以下と良好な値を示している。図6に、本実施例のスポ
ットダイヤグラムを示す。一番上がスクリーン上の角、
中央がスクリーン下の角、一番下がスクリーン中央のス
ポットである。
中の係数はレンズ設計において一般的に用いられている
非球面に関する係数に対応するものである。 β=−57.650
応用例であったが、本発明は、銀塩カメラ、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラなどへも応用できる。これらのカメ
ラの結像光学系以外の構成は周知であるので、ここでは
説明を省略する。
ば、明るいFNOと短光路長の両立が可能となる反射型
結像光学系を実現することができる。
る。
の配置を示す図である。
す図である。
を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】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1の反射鏡、該第1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の反射鏡を備
え、これら3枚の反射鏡で構成され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、φ
3、ペッツバール和をPとするとき、つぎの条件式 0.01<φ1/φ<0.1 φ3/φ<φ2/φ<0 0.1<|P/φ|<0.5 を満たすことを特徴とする反射型結像光学系。 - 【請求項2】前記反射型結像光学系において、入射Fナ
ンバーをFNOとするとき、つぎの条件式 4<FNO<7 を満たすことを特徴とする請求項1に記載の反射型結像
光学系。 - 【請求項3】前記結像面に画像形成素子を有することを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の反射型結像
光学系。 - 【請求項4】前記結像面に撮像素子を有することを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の反射型結像光学
系。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学
系と、該光学系による像を受ける銀塩フィルム、CCD
などの感光体を支持する手段とを有することを特徴とす
るカメラ。 - 【請求項6】請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学
系と、該光学系によって、それによる画像が投影される
液晶素子、CRTなどの表示装置とを有することを特徴
とする投射型表示装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007233056A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置 |
US7315423B2 (en) | 2005-03-25 | 2008-01-01 | Fujinon Corporation | Zoom lens including four lens groups |
US7549755B2 (en) | 2005-02-28 | 2009-06-23 | Fujinon Corporation | Projection optical system and projection display device using the same |
US7591560B2 (en) | 2004-12-28 | 2009-09-22 | Fujinon Corporation | Reflection optical system and projection display apparatus using the same |
WO2013005620A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 株式会社ニコン | 反射屈折撮影レンズ |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002154667A patent/JP4035374B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7591560B2 (en) | 2004-12-28 | 2009-09-22 | Fujinon Corporation | Reflection optical system and projection display apparatus using the same |
US7549755B2 (en) | 2005-02-28 | 2009-06-23 | Fujinon Corporation | Projection optical system and projection display device using the same |
US7315423B2 (en) | 2005-03-25 | 2008-01-01 | Fujinon Corporation | Zoom lens including four lens groups |
JP2007233056A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置 |
JP4584160B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2010-11-17 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置 |
WO2013005620A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 株式会社ニコン | 反射屈折撮影レンズ |
JP2013015600A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Nikon Corp | 反射屈折撮影レンズ |
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