JP2005292641A - 結像光学系を用いた光学装置および投写光学系を用いた光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸に対して傾いて配置された平行平板形状の部材を含む光学系であっても、簡素な構成でありながら、像の全体にわたって均一に、コマ収差や非点収差を小さく抑え、前記収差を補正して良好な結像を得られる光学装置を提供するものである。
【解決手段】結像レンズ群と、物体と結像面との間に、該結像レンズ群に対して斜めに配置された少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材を有する光学装置において、前記物体と前記結像面との間に配置された円柱レンズと、前記結像レンズ群と前記結像面との間に配置され、前記結像レンズ群に対する前記平行平板形状の光学部材の傾き方向とは反対方向に傾いた平行平板状の収差補正部材とを配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、結像レンズ群と、その光軸に対して斜めに配置された少なくとも一枚の平行平板形状の板部材とを有する光学装置に関するものである。

このような光学装置の一例として、図６に眼視とカメラ撮影とを同時におこなうことが可能な望遠鏡の光学系を示す。この光学系では、物体側から結像レンズ群（対物レンズ群）１０１に入射した光を、光軸に対して４５度の傾きを有してハーフミラー１０２に入射し、当該ミラー１０２によって反射して像面１０４−１に形成された像をカメラ１０３で撮像し、当該ミラー１０２を透過して像面１０４−２に形成された像を、接眼レンズ１０５を用いて眼視する構成となっている。前述の構成の光学系においては、ハーフミラー１０２の表面で反射した光は、像面１０４−１で略収差なしに結像するが、ハーフミラーを透過した光は像面１０４−２においては正しく結像せず、悪化した像となってしまっていた。これは、光軸に対して傾いた平行平面板形状のハーフミラー１０２を収束光が透過すると、該ハーフミラーによってコマ収差と非点収差が発生するためである。
この発生するコマ収差は光学系の有するＦ値の３乗に反比例、非点収差はＦ値の２乗に反比例することが知られており、このコマ収差および非点収差を小さく抑えるためにＦ値の大きい暗い光学系にせざるを得ないという問題を有していた。あるいは、前記２つの収差による低い解像度の像を我慢して使用しなくてはならないという問題を有していた。
このような、収束光に対して斜めに配置された平行平板形状の光学部材によって発生する収差を補正するために、特表平９−５１２９２４号公報では、円柱レンズと楔型の光学部材とを用いてコマ収差と非点収差の補正を行っている。
しかしながら、特表平９−５１２９２４では、楔型の光学部材に光を入射させるため、光が入射する楔の位置によって光学部材の厚みが異なり、楔部位の厚みの違いによりコマ収差の補正量は異なる。これに対して、光軸に対して斜めに配置された平行平板状の光学部材によるコマ収差は、平行平板の部位によらず収差量は一定である。従って、例えば、像の中心（楔の中心）で適正なコマ収差補正がなされていても、楔の中心よりも厚肉部を通る光束はコマ収差が過補正、楔の中心よりも薄肉部を通る光束は収差が負補正となるため、像の一端と他方の一端とには、依然、コマ収差が残存するという問題を有していた。
また、収差補正量は楔の角度と厚みにより決定されるため、収差補正部材としては楔の角度と厚みとで特別なものを用意しなければならない。そのために製作コストがかかり製品価格を押し上げてしまうという問題を有していた。
特表平９−５１２９２４号公報

本発明は、光軸に対して傾いて配置された平行平板形状の部材を含む光学系であっても、簡素な構成でありながら、像の全体にわたって均一に、コマ収差や非点収差を小さく抑え、前記収差を補正して良好な結像を得られる光学装置を提供するものである。

本願の発明は、物体の像を所定の結像面に結像する光学装置であって、結像レンズ群と、前記物体と前記結像面との間に、該結像レンズ群に対して斜めに配置された少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材を有する光学装置において、前記物体と前記結像面との間に配置された円柱レンズと、前記結像レンズ群と前記結像面との間に配置され、前記結像レンズ群に対する前記平行平板形状の光学部材の傾き方向とは反対方向に傾いた平行平板状の収差補正部材とを有することを特徴とする光学装置である。

前記光学装置は、前記平行平板状の補正板部材の厚さをｔ１、屈折率をｎ１とし、前記平行平板形状の光学部材の厚さをｔ、屈折率をｎとすると、
ｎ１×ｔ１＞ｎ×ｔ
を満たすことが好ましい。

前記光学装置は、前記円柱レンズは、前記結像レンズ群の絞り面に配置されることが好ましい。
また、少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材は前記物体からの光を複数の光路に分割する光路分割部材であって、前記結像部材は前記光路ごとに結像面を形成し、前記光路分割部材は、各々の前記光路において、該光路分割部材の総厚が同じになるように配置されていることが好ましい。
また、本願の発明は、物体の像を所定の投射面に投射する光学装置であって、投射レンズ群と、前記物体と前記投射レンズ群との間に、該投射レンズ群の光軸に対して斜めに配置された少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材を有する光学装置において、前記物体と前記投射面との間に配置された円柱レンズと、前記物体と前記投射レンズ群との間に配置され、前記結像レンズ群に対する前記平行平板状の光学部材の傾き方向とは反対方向に傾いた平行平板形状の収差補正部材とを有することを特徴とする光学装置である。

前記光学装置では、前記平行平板状の補正板部材の厚さをｔ１、屈折率をｎ１とし、前記平行平板形状の光学部材の厚さをｔ、屈折率をｎとすると、
ｎ１×ｔ１＞ｎ×ｔ
を満たすことが好ましい。

前記光学装置は、前記円柱レンズは、前記投写レンズ群の絞り面に配置されることが好ましい。
前記光学装置は、前記物体を複数有し、前記平行平板形状の光学部材は前記物体からの複数の光を合成する光路合成部材であり、前記光路合成部材は、前記複数の物体からの各々の光路において該光路合成部材の総厚が同じになるように配置されていることが好ましい。

前記光学装置は、前記物体が、第１色光、第２色光、第３色光用にそれぞれ配置した画像表示素子であり、前記平行平板形状の光学部材は前記３つの画像表示素子からの前記第１色光と前記第２色光とを合成する第１の色合成部材と、前記第１の色合成部材を経た光と前記第３色光とを合成する第２の色合成部材であって、前記第１の色合成部材は略同じ厚みを有する２枚の平行平板の間に光路合成層が形成され、前記第２の色合成部材は前記厚みの２倍の厚みを有する１枚の平行平板の上に光路合成層が形成され、前記第３色光は、該平行平板を経て色合成されることが好ましい。

本発明の光学装置は、結像レンズ群と、その光軸に対して斜めに配置された少なくとも一枚の平行平板形状の板部材とを有する光学装置において、前記結像レンズ群と前記平行平板形状の部材との間の光路中に前記結像レンズ群に対する傾き方向が前記平行平板形状部材の傾き方向とは反対方向に傾いた平行平板状補正部材と、円柱部材とを最小限の空間内に配置することにより、簡素な構成でありながら、像の全面にわたり、コマ収差や非点収差が補正された良好な像を得ることができる光学装置を提供することができる。

実施形態１

図１に、本発明の第１実施形態の光学装置の光線平面構成図を示す。本光学装置は、例えば、望遠鏡等として用いられている。本実施形態では、結像レンズ群（対物レンズ）１１とハーフミラー１４との間に第１収差補正部材である円柱レンズ１２と、第２収差補正部材である平行平板部材１３とを配置している。ハーフミラーは等しい厚みを有する２枚の平行平板ガラスの間にハーフミラー層を形成したものである。平行平板部材１３は、ハーフミラー１４とは光軸に対する傾きの方向が逆の方向で、その傾きよりも小さい傾きを有して配置されている。また、その厚みは、ハーフミラー１４の厚みに略等しい。
物体側から結像レンズ群１１に入射した光束は、円柱レンズ１２と、平行平板部材１３とを経てハーフミラー１４に入射する。ハーフミラーのハーフミラー層を反射した光束はその光路を折り曲げられて像面１６−１に結像し、この像をカメラ１５で撮像する一方、ハーフミラーのハーフミラー層を透過した光束は像面１６−２に結像し、この像を接眼レンズ１７によって観察する構成を有している。
前記円柱レンズ１２と前記平行平板部材１３とによって、ハーフミラー１４を透過して像面１４−２に結像する像の、当該ハーフミラー１４によって発生する収差を補正する。さらに、ハーフミラー１４の両平行平板ガラス１４−１と１４−２の間のハーフミラー層を反射して、カメラ１５中の結像部に発生する収差も同様に補正できる構成となっている。

図２から図４までの光線図とスポットダイアグラムとによって上記２つの収差補正部材によって収差が補正できることを説明する。
図２（Ａ）には結像レンズ群２１に入射した光束が光軸に対して斜めに配置された平行平板２４を透過して結像する光線図を示す。結像レンズ群のＦ値は２．９であり、光学部材２４は、厚さ１ｍｍの材質ＢＫ７で形成され、光軸に対して４５度の傾きを有して配置されている。図２（Ｂ）は図（Ａ）の合焦位置と、その合焦位置から０．２５ｍｍ前側と０．２５ｍｍ後側の位置における結像状態を示したスポットダイアグラムである。このスポットダイアグラムでは、前記斜めに配置された平行平板２４の存在によって生じるコマ収差により、合焦位置においてスポットが三角形状に広がっている。また、その焦点から前後にずれた位置のスポットから、コマ収差と非点収差が複合して発生していることがわかる。つまり焦点位置から前後に外れた位置にある２つのスポットの一方が縦に伸び、一方が横に伸びるのは非点収差の存在を表し、スポット内で見られる、光線の下側への偏りはコマ収差の存在を表している。

次に図３の（Ａ）では、図２（Ｂ）の構成において、コマ収差を補正する目的で、前記結像レンズ群と光学部材２４との間に前記平行平板平行平板形状の収差補正部材２３を挿入した。ここで、前記平行平板２４の厚さをｔ、屈折率をｎとし、平行平板形状の収差補正部材２３の、厚さをｔ１、屈折率をｎ１とするとき、平行平板形状の収差補正部材２３に、次式を満たす材料を使用すると、平行平板２４よりも小さい角度で光軸に対して逆方向に傾けて配置することによりコマ収差を相殺することができるので、この補正板を最小の空間に配置することができるという効果を奏することができる。

ｎ１×ｔ１＞ｎ×ｔ ・・・・・（１）
平行平板２４によって発生したコマ収差を打ち消すためには、図２（Ａ）の平行平板２４と同じ厚さと屈折率とを持った光学部材を、平行平板２４とは反対の方向に傾けて配置すればよい。その光学部材によって反対向きに同じ量のコマ収差が発生するので、これで平行平板２４によって発生したコマ収差を相殺することができるからである。
しかしその光学部材を配置するためには、平行平板２４を配置するのと略同等な大きさの空間が求められる。従って結像レンズ群２１から結像面まで距離が短い場合には、このような収差補正部材を配置することができない。
一方、一般に、集光光束中に配置された平行平板によって発生するコマ収差は、光軸に対する傾きが大きいほど発生量も大きくなる性質がある。また、同じ傾き角であれば、平行平板材料の屈折率が大きいほど、あるいは平行平板の厚さが厚いほど収差の発生量が大きくなる性質も合わせ持つ。
そこでこの性質を利用して、コマ収差の補正板として平行平板２４よりも厚いものか、あるいは材料の屈折率が大きい部材を用いれば、平行平板２４よりも小さな角度で同じ量のコマ収差を発生させることができる。つまり（１）式を満たした材料を用いればよい。こうすることにより光軸に対する傾き角度が小さな補正板を用いることができるので、補正板を配置する空間を最小限にすることが可能になる。

本図３（Ａ）においては、前記平行平板形状の補正部材２３に、前記平行平板２４と同じ材質ＢＫ７であって、その厚さが５．２６ｍｍの平行平板を用いた。補正部材２３は、光軸に対して平行平板２４とは逆の方向に、光軸に垂直な平面に対して−７°の傾き角で配置した。図３（Ｂ）のスポットダイアグラムに示すように、焦点位置において、スポット形状は大きいものの、スポット形状は円形となり、また、焦点位置から前後に外れた位置のスポットにおいても、スポット内での光線の下側への偏りは解消されており、この方法によってコマ収差が補正されたことがわかる。

一方、図３（Ｂ）のスポットダイアグラムでは、焦点位置から前後にずれた位置で、依然として図２（Ｂ）と同様にスポットの形状が縦と横に延びており、非点収差が残存していることがわかる。この非点収差は、光学部材２４によって発生した非点収差と、補正部材２３によって発生した非点収差とが加算されたものとなっている。

そこで図４（Ａ）では、前記非点収差を補正するためにさらに円柱レンズ２２を配置した。この円柱レンズ２２の材質はＢＫ７で、結像レンズ群２１側に凸面を向けて配置され、紙面内に曲率半径３７１８５ｍｍを持つ。中央部の厚みは２ｍｍである。
この結果、図４（Ｂ）のスポットダイアグラムに示すように、焦点では光は一点に集まり、また焦点位置から前後にずれた位置においても光線に偏りのない円形のスポットとなった。斜めに配置した平行平面板部材２４にて発生した収差を、平行平面板補正部材２３と円柱レンズ２２とによってほとんど補正することができたことがわかる。

図１に示した望遠鏡としての光学系においては、以上の図２から図４にかけて説明した結果を利用した構成となっているのである。つまり、ハーフミラー１４を透過する光の結像部１６−２における収差補正として、平行平面板補正部材１３と円柱レンズ１２とを配置するのである。こうすることによって、透過側では接眼レンズ１７を通して収差の無い像を観測することが可能となる。また、上記（１）式を満たす材料の補正部材を選ぶことによって、最小限の空間内に補正部材を配置することができる。
次に、本実施例にて使用したハーフミラー１４が、同じ部材で同じ厚さの平行平面板１４−１と１４−２との間にハーフミラー膜を形成して一体化して構成されている理由を説明する。
図６の従来例の説明においては一枚の平行平板上にハーフミラー層を配置し、ハーフミラー層を反射する光は前記平行平板を経ずに結像する。この構成において、結像レンズ群とハーフミラーとの間に、前述の平行平板補正部材と円柱レンズとを配置すると、ハーフミラー層を透過して結像する像面１０４−２の収差の補正はできる。しかし反射光における像面１０４−１においては補正部材のない状態で収差の発生はなかったので、収差補正部材を配置することにより、逆に収差が発生することになる。収差補正部材は、ハーフミラー層を透過する光束に発生する収差を相殺するように、逆方向の収差を発生させているからである。

収差補正部材を配置したときであってもハーフミラー層を反射した光束に収差が発生しないように、ハーフミラー１４を本実施例のような構成とすることで、ハーフミラーを透過する光路と、ハーフミラー層を反射する光路とが、同じ厚みの平行平板を経由するようにした。すなわち、ハーフミラー層を反射した光は、ハーフミラー層よりも前側に配置された平行平板１４−１を２度通過することにより、その平行平板の２倍の厚さを通過する透過側と同量の収差が発生するのである。こうして同一の収差補正部材１２、１３によって、図２から図４までの説明のとおり、反射側と透過側の両方ともに収差が補正され、どちらも良好な像が得られた。
以上の説明では、本実施形態における望遠鏡においては、ハーフミラー１４を透過した光の像を接眼レンズ１７によって観察し、ハーフミラー１４を反射した光の像をカメラ１５で撮像する構成としたが、逆の構成であってもよい。
また、円柱レンズ１２を、結像レンズ群１１より物体側においても同様な効果が得られる。更に、結像レンズ群１１を含む結像光学系の絞り位置に配置することにより、円柱レンズを小さくすることができる。結像レンズ群１１の絞り位置、即ち円柱レンズの配置位置は、レンズが単レンズである場合には該レンズの物体側の面近傍であり、結像レンズ群１１が複数のレンズで構成される場合には、該レンズ群の瞳位置である。

本発明は光軸に対して斜めに配置したハーフミラー１４によって発生する収差による結像性能の劣化を、補正部材１２、１３を配置することにより補正が可能となるので、光軸に対して斜めに配置された平行平板が存在するような光学系であっても、結像レンズ群１１のＦ値の小さい明るい光学系であって、収差を抑えた光学系を実現できる。

実施形態２

前実施形態は、結像レンズ群と像面との間に、光軸に対して斜めに配置された平行平板部材によって発生する収差の補正に関するものであったが、本実施形態では、物体からの光を投写レンズ群にて投射する構成、即ち前実施形態の光学系の物体側と像側を逆にした構成の光学装置であって、前記物体と投写レンズ群との間に、光軸に斜めに平行平板部材を配置した光学装置において、投射像の収差を同様に補正することをその目的とする。

図５には、複数の画像表示素子から射出された光を、光軸に対して斜めに配置された色合成用のダイクロイックミラーによって合成し、その合成光を投写レンズ群にてスクリ−ン上に像を投射する構成の投写装置の光学系を示す。

図示はされていないが、光源からの光は色分解光学系にてＢ（青）光、Ｇ（緑）光、Ｒ（赤）光に色分解され、各色光毎に配置された透過型の画像表示素子３６Ｇ、３６Ｒ、３６Ｂに入射し、各々の画像表示素子の像信号によって変調作用を受けて変調光を射出し、該画像表示素子の射出面に配置された不図示の偏光部材によって変調光を検光して検光光を射出する。
Ｇ光とＲ光の検光光は、厚さｔ２の２枚の平行板３５−１、３５−２の間にＧ光透過、Ｒ光反射のダイクロイック膜を挟んで両板部材を一体化して構成された光軸に対して４５度をなすように配置されたダイクロイックミラー３５にて色合成される。ダイクロイックミラー３５によるＲ光とＧ光の合成光は、ダイクロイックミラー３４で更にＢ光と合成される。ダイクロイックミラー３４は、前記ダイクロイックミラー３５と平行に、光軸に対して斜めに配置された平行平板部材であって、その厚みは前記ダイクロイックミラー３５の各板部材３５−１と３５−２のそれぞれの厚さｔ２に対して２×ｔ２の厚さを有し、平行平板部材の前記Ｒ光とＧ光が入射する側の面にはＢ光反射、Ｒ光Ｇ光透過のダイクロイック膜が形成されている。合成された前記ＢＧＲ各色光は、投写レンズ群３１を経て不図示のスクリーンに投写像として投射される。
本発明は図示のように、前実施形態と同様に前述の２枚のダイクロイックミラー３４、３５による収差を円柱レンズ３２と平行平板補正部材３３によって補正するので、収差のない優れた投写像を投写することができる。その作用は第１実施形態での説明と同様である。また、前記（１）式を満たす材料の補正部材を選ぶことによって、最小限の空間内に補正部材を配置することができる。

次に、前ダイクロイックミラー３４の厚みを２×ｔ２、ダイクロイックミラー３５の構成を厚みｔ２の平行平面板部材３５−１と同じ厚みｔ２の板部材３５−２にて前述の構成とする理由を説明する。
実施形態１と同様に、同一の収差補正部材を使用するためには、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のそれぞれが色合成光学系を経る際に、何れの色光も同じ量の収差が発生しなければならない。そのため各色光とも、同じ厚さの平行平板部材を通過する必要がある。
Ｂ光は厚さｔ２×２のダイクロイックミラー３４を裏面で反射するために、合わせてｔ２×４の厚さを透過する。Ｇ光は厚さｔ２×２のダイクロイックミラー３５と厚さｔ２×２のダイクロイックミラー３４とを透過するため、やはりｔ２×４の厚さを透過する。Ｒ光はダイクロイックミラー３５における３５−１と３５−２との接合面で反射されて戻るので、ダイクロイックミラー３５の平行平板３５−１を往復で経由してｔ２×２で透過し、その後厚さｔ２×２のダイクロイックミラー３４を透過するため、やはり合わせてｔ２×４の厚さを透過する。
このようにどの色光も同じｔ２×４の厚さの板を斜めに通過することになるので、色合成に使用される各々のダイクロイックミラーにより発生する収差を、１つの円柱レンズ３２と、１つの平行平板形状の収差補正部材３３とを配置することによって、各色光ともに均一に補正することが可能である。

なお、本実施形態における投写装置以外の構成であっても、物面からの射出光を投写レンズ群にて投射する構成の光学装置において、前記物面と投写レンズ群との間の光路中に光軸に対して斜めに平行平面板部材を配置する際に発生するコマ収差、非点収差を同様に補正部材と円柱レンズとを配置することにより補正することが可能であり、同様の効果を奏する光学装置を提供できる。

また、円柱レンズ３２は、投写レンズ群３１の絞り位置（瞳位置）に置いても、同様な収差補正が可能であるとともに、円柱レンズを小さくすることができる。
投射レンズ群１１の絞り位置、即ち円柱レンズの配置位置は、投射レンズ群が単レンズで構成される場合には該レンズの物体側の面近傍であり、投射レンズ群１１が複数のレンズで構成される場合には、該レンズ群の瞳位置である。

本発明の第１の実施形態である結像光学系の光学系の構成を説明する図。 本発明の収差補正部材を配置しない場合に発生する収差の説明。 本発明による補正板部を配置するが材円柱レンズを配置しない場合の収差を説明ずる図。 本発明による補正板部材と円柱レンズの配置による収差補正の説明図。 本発明の第２実施形態である投写光学系の光学系の構成を説明する図。 従来例の光学系を示す構成図

符号の説明

１１、２１ 結像レンズ群
１２、２２、３２ 円柱レンズ
１３、２３、３３ 平行平板補正部材
１４、３４、３５ ダイクロイックミラー
１５ カメラ
１６−１、１６−２ 結像面
１７ 接眼レンズ
２４ 平面平行板部材
３１ 投写レンズ群
３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂ 画像表示素子

Claims (10)

1. 物体の像を所定の結像面に結像する光学装置であって、
   結像レンズ群と、
   前記物体と前記結像面との間に、該結像レンズ群に対して斜めに配置された少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材を有する光学装置において、
   前記物体と前記結像面との間に配置された円柱レンズと、
   前記結像レンズ群と前記結像面との間に配置され、前記結像レンズ群に対する前記平行平板形状の光学部材の傾き方向とは反対方向に傾いた平行平板状の収差補正部材とを有することを特徴とする光学装置。
2. 前記平行平板状の補正板部材の厚さをｔ１、屈折率をｎ１とし、前記平行平板形状の光学部材の厚さをｔ、屈折率をｎとすると、
   ｎ１×ｔ１＞ｎ×ｔ
   を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の光学装置。
3. 前記円柱レンズは、前記結像レンズ群の絞り面に配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学装置。
4. 前記少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材は前記物体からの光を複数の光路に分割する光路分割部材であって、
   前記結像部材は前記光路ごとに結像面を形成し、
   前記光路分割部材は、各々の前記光路において、該光路分割部材の総厚が同じになるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光学装置。
5. 前記光路分割部材は、略同じ厚みを有する２枚の平行平板の間に光路分割層が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
6. 物体の像を所定の投射面に投射する光学装置であって、
   投射レンズ群と、
   前記物体と前記投射レンズ群との間に、該投射レンズ群の光軸に対して斜めに配置された少なくとも１枚の平行平板形状の光学部材を有する光学装置において、
   前記物体と前記投射面との間に配置された円柱レンズと、
   前記物体と前記投射レンズ群との間に配置され、前記結像レンズ群に対する前
   記平行平板状の光学部材の傾き方向とは反対方向に傾いた平行平板形状の収差補正部材とを有することを特徴とする光学装置。
7. 前記平行平板状の補正板部材の厚さをｔ１、屈折率をｎ１とし、前記平行平板形状の光学部材の厚さをｔ、屈折率をｎとすると、
   ｎ１×ｔ１＞ｎ×ｔ
   を満たすことを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
8. 前記円柱レンズは、前記投写レンズ群の絞り面に配置されたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の光学装置。
9. 前記物体を複数有し、
   前記平行平板形状の光学部材は前記物体からの複数の光を合成する光路合成部材であり、
   前記光路合成部材は、前記複数の物体からの各々の光路において該光路合成部材の総厚が同じになるように配置されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の光学装置。
10. 前記物体は、第１色光、第２色光、第３色光用にそれぞれ配置した画像表示素子であり、
    前記平行平板形状の光学部材は前記３つの画像表示素子からの前記第１色光と前記第２色光とを合成する第１の色合成部材と、前記第１の色合成部材を経た光と前記第３色光とを合成する第２の色合成部材であって、
    前記第１の色合成部材は略同じ厚みを有する２枚の平行平板の間に光路合成層が形成され、
    前記第２の色合成部材は前記厚みの２倍の厚みを有する１枚の平行平板の上に光路合成層が形成され、前記第３色光は、該平行平板を経て色合成されることを特徴とする請求項９に記載の光学装置。