本發(fā)明涉及一種適合于諸如攝像設(shè)備和圖像投影設(shè)備等的光學(xué)設(shè)備的成像光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：已知存在將反射光學(xué)系統(tǒng)與折射光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行組合以特別實(shí)現(xiàn)廣角化的成像光學(xué)系統(tǒng)。日本專利3727543公開了一種將作為反射光學(xué)系統(tǒng)的凸面鏡與逆焦(retrofocus)型的折射光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行組合的成像光學(xué)系統(tǒng)。另外，日本專利4223936公開了一種將作為反射光學(xué)系統(tǒng)的具有正的焦度的凹面鏡與逆焦型的折射光學(xué)系統(tǒng)雞心領(lǐng)組合的成像光學(xué)系統(tǒng)。然而，在日本專利3727543和日本專利4223936所公開的成像光學(xué)系統(tǒng)中，由于伴隨著廣角化而必定導(dǎo)致軸外光線強(qiáng)烈地彎曲，因此容易產(chǎn)生大的畸變像差。為了良好地校正該畸變像差，需要使用大直徑的反射鏡和大直徑的透鏡。為了解決上述的問(wèn)題，在日本專利5484098所公開的成像光學(xué)系統(tǒng)中，通過(guò)在折射光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部形成中間實(shí)像，來(lái)減小配置在最靠近放大側(cè)共軛面的位置的凸面鏡的直徑。然而，日本專利5484098所公開的成像光學(xué)系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)卦O(shè)置折射光學(xué)系統(tǒng)與凸面鏡的焦度比，因此難以良好地校正諸如畸變像差、像面彎曲和倍率色像差等的各種像差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種具有折射光學(xué)系統(tǒng)和反射光學(xué)系統(tǒng)(凸面鏡)的、能夠減小反射光學(xué)系統(tǒng)的直徑并且良好地校正各種像差的成像光學(xué)系統(tǒng)以及使用該成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種成像光學(xué)系統(tǒng)，用于使放大側(cè)共軛面和縮小側(cè)共軛面中的一個(gè)共軛面上的像成像于另一個(gè)共軛面上，所述成像光學(xué)系統(tǒng)從所述縮小側(cè)共軛面至所述放大側(cè)共軛面依次包括：折射光學(xué)系統(tǒng)；以及反射光學(xué)系統(tǒng)，所述成像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，所述折射光學(xué)系統(tǒng)在所述折射光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的中間成像位置處形成中間實(shí)像，所述反射光學(xué)系統(tǒng)包括被配置為最靠近所述放大側(cè)共軛面的凸面鏡，以及滿足下面的條件表達(dá)式：0.01≤|fL/fM|≤0.50，其中，fL是所述折射光學(xué)系統(tǒng)的焦距，以及fM是所述反射光學(xué)系統(tǒng)的焦距。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種光學(xué)設(shè)備，包括上述的成像光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種圖像投影設(shè)備，包括：光調(diào)制元件，用于對(duì)光進(jìn)行調(diào)制；以及上述的成像光學(xué)系統(tǒng)，用于將來(lái)自所述光調(diào)制元件的光投射到投影面上。通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的截面圖。圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的截面圖。圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的截面圖。圖6是根據(jù)第三實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例。首先，針對(duì)后述的各實(shí)施例所共通的事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明。成像光學(xué)系統(tǒng)使放大側(cè)共軛面和縮小側(cè)共軛面中的一個(gè)共軛面上的像成像于另一個(gè)共軛面，并且包括從縮小側(cè)共軛面至放大側(cè)共軛面依次配置的折射光學(xué)系統(tǒng)和反射光學(xué)系統(tǒng)。折射光學(xué)系統(tǒng)在其內(nèi)部形成上述一個(gè)共軛面的像的中間實(shí)像。折射光學(xué)系統(tǒng)具有配置在反射光學(xué)系統(tǒng)和形成該中間實(shí)像的中間成像位置之間的第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)、以及配置在中間成像位置和縮小側(cè)共軛面之間的第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)。這樣，根據(jù)各實(shí)施例中的折射光學(xué)系統(tǒng)是再成像型的折射光學(xué)系統(tǒng)。另外，反射光學(xué)系統(tǒng)由凸面鏡構(gòu)成。在各實(shí)施例中，通過(guò)將凸面鏡與包括第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)和第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)的折射光學(xué)系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)(以下稱為整體折射光學(xué)系統(tǒng))的焦度比、以及中間實(shí)像的橫向倍率都設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，來(lái)良好地校正諸如畸變像差、像面彎曲和倍率色像差等的各種像差。隔著中間成像位置而配置在放大側(cè)共軛面的第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)和配置在縮小側(cè)共軛面的第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行像差校正。而且，通過(guò)在該成像光學(xué)系統(tǒng)中的最靠近放大側(cè)共軛面的位置配置凸面鏡，能夠減輕第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于像差校正的負(fù)擔(dān)，并且更好地進(jìn)行像差校正。此外，將凸面鏡的焦度設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)以主要使得良好地校正在軸外產(chǎn)生的像差。諸如凸面鏡等的反射鏡具有抑制色像差的優(yōu)點(diǎn)，但是如果焦度過(guò)強(qiáng)，則產(chǎn)生大的畸變像差(即，軸外的像差)，并且難以使用第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)來(lái)校正該畸變像差。因而，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置凸面鏡與整體折射光學(xué)系統(tǒng)的焦度比以及中間實(shí)像的橫向倍率這兩者，能夠良好地校正諸如像面彎曲、畸變像差和倍率色像差等的軸外的像差。其次，具體地說(shuō)明凸面鏡與整體折射光學(xué)系統(tǒng)的焦度比以及中間實(shí)像的橫向倍率應(yīng)該滿足的條件。在各實(shí)施例中，通過(guò)在最靠近放大側(cè)共軛面的位置配置具有適當(dāng)?shù)慕苟鹊耐姑骁R，來(lái)在不產(chǎn)生倍率色像差的情況下，良好地對(duì)在軸外主光線高的位置處產(chǎn)生的像差進(jìn)行校正。在此，將整體折射光學(xué)系統(tǒng)的焦距表示為fL，并且將凸面鏡(反射光學(xué)系統(tǒng))的焦距表示為fM。在該情況下，焦距fL和fM滿足下面的條件表達(dá)式。0.01≤|fL/fM|≤0.50(1)表達(dá)式(1)是關(guān)于當(dāng)將在整體折射光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部形成中間實(shí)像的再成像型折射光學(xué)系統(tǒng)與凸面鏡進(jìn)行組合時(shí)對(duì)再成像型折射光學(xué)系統(tǒng)和凸面鏡的廣角化的貢獻(xiàn)率的條件。將fL/fM設(shè)置得超過(guò)表達(dá)式(1)的上限值不是優(yōu)選的，這是因?yàn)椋姑骁R對(duì)于廣角化的負(fù)擔(dān)變得過(guò)大，無(wú)法通過(guò)整體折射光學(xué)系統(tǒng)的透鏡充分地校正凸面鏡所產(chǎn)生的大的像面彎曲，并且產(chǎn)生很大的畸變。將fL/fM設(shè)置得低于表達(dá)式(1)的下限值也不是優(yōu)選的，這是因?yàn)?，凸面鏡對(duì)于像差校正的負(fù)擔(dān)極度減少，并且凸面鏡幾乎無(wú)助于廣角化。還優(yōu)選地，將表達(dá)式(1)的數(shù)值范圍改變?yōu)橐韵碌臈l件表達(dá)式(1)′。0.02≤|fL/fM|≤0.25(1)′另外，將縮小側(cè)共軛面上的像與中間實(shí)像之間的橫向倍率(第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)將縮小側(cè)共軛面上的像成像為中間實(shí)像的倍率)表示為β，并且在中間實(shí)像比縮小側(cè)共軛面上的像大的情況下的橫向倍率β小于-1.0。橫向倍率β還滿足下面的條件表達(dá)式。-2.0≤β≤-0.5(2)在中間實(shí)像相比于縮小側(cè)共軛面上的像被縮小的情況下，橫向倍率β在-1＜β＜0的范圍內(nèi)。在橫向倍率β處于表達(dá)式(2)的范圍內(nèi)的情況下，能夠進(jìn)行良好的色像差校正。將橫向倍率β設(shè)置得低于表達(dá)式(2)的下限值不是優(yōu)選的，這是因?yàn)?，相加了橫向倍率β的平方的、縮小側(cè)共軛面上的軸上色像差增大。另一方面，將橫向倍率β設(shè)置得超過(guò)表達(dá)式(2)的上限值不是優(yōu)選的，這是因?yàn)椋纬芍虚g實(shí)像的軸外主光線的高度變高，結(jié)果導(dǎo)致透鏡直徑變大。還優(yōu)選地，將表達(dá)式(2)的數(shù)值范圍改變?yōu)橐韵碌臈l件表達(dá)式(2)′。-1.5≤β≤-0.7(2)′該表達(dá)式(2)′的下限值可以為-1.30，上限值可以為-1.01。優(yōu)選地，除了上述表達(dá)式(1)和(2)以外還滿足下面的條件表達(dá)式，以進(jìn)行更好的像差校正。將第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)的焦距表示為fl1，以及將第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)的焦距表示為fl2。在該情況下，期望焦距fl1和fl2滿足下面的條件表達(dá)式。0.3≤|fl1/fl2|≤0.8(3)表達(dá)式(3)是關(guān)于第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)和第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)的廣角化的分擔(dān)比的條件。在|fl1/fl2|偏離在表達(dá)式(3)的范圍的情況下，第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)和第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)之一的對(duì)于廣角化的負(fù)擔(dān)增大，無(wú)法通過(guò)一個(gè)部分折射光學(xué)系統(tǒng)校正另一個(gè)部分折射光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的畸變像差。因此，由于不能進(jìn)行良好的像差校正，因而|fl1/fl2|偏離在表達(dá)式(3)的范圍不是優(yōu)選的。另外，由于一個(gè)部分折射光學(xué)系統(tǒng)的焦度變得過(guò)大，從而該部分折射光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)致不能良好地校正球面像差，因而|fl1/fl2|偏離在表達(dá)式(3)的范圍不是優(yōu)選的。還優(yōu)選地，將表達(dá)式(3)的數(shù)值范圍改變?yōu)橄旅娴臈l件表達(dá)式(3)′。0.4≤|fl1/fl2|≤0.6(3)′另外，在各實(shí)施例中的整體折射光學(xué)系統(tǒng)中，從配置在最靠近凸面鏡側(cè)(反射光學(xué)系統(tǒng)側(cè))的位置起，透鏡依次分別被稱為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡……。此時(shí)，使配置在最靠近凸面鏡側(cè)的位置的第一透鏡的表面為非球面形狀，能夠抑制畸變像差。另外，靠近中間實(shí)像的透鏡被設(shè)計(jì)為使得該透鏡的表面為非球面形狀且具有負(fù)的焦度，從而能夠進(jìn)行畸變像差的校正。此外，使得配置在最靠近縮小側(cè)共軛面的位置的透鏡的表面為非球面形狀，從而能夠抑制畸變像差。另外，在各實(shí)施例中，將第一透鏡的有效直徑表示為φG1，以及將整體折射光學(xué)系統(tǒng)中的除第一透鏡以外的有效直徑最大的透鏡的有效直徑表示為φGmax。在該情況下，有效直徑φG1與φGmax優(yōu)選滿足下面的條件表達(dá)式，以良好地校正倍率色像差。0.2≤φG1/φGmax≤2.0(4)在將φG1/φGmax設(shè)置得低于表達(dá)式(4)的下限值的情況下，使得第一透鏡的有效直徑相對(duì)于整體折射光學(xué)系統(tǒng)極度變小，由此導(dǎo)致軸外光線的各像高的光束重疊。結(jié)果，即使令第一透鏡的表面為非球面形狀，也難以進(jìn)行畸變像差的校正，因此將φG1/φGmax設(shè)置得低于表達(dá)式(4)的下限值不是優(yōu)選的。將φG1/φGmax設(shè)置得超過(guò)表達(dá)式(4)的上限值也不是優(yōu)選的，這是因?yàn)?，雖然穿過(guò)第一透鏡的各個(gè)像高的光不相互重疊并且能夠良好地校正軸外像差，但是第一透鏡的有效直徑增大。還優(yōu)選地，將表達(dá)式(4)的數(shù)值范圍改變?yōu)橄旅娴臈l件表達(dá)式(4)′。0.5≤φG1/φGmax≤1.2(4)′此外，在各實(shí)施例中，將凸面鏡與第一透鏡之間的距離表示為D，以及將成像光學(xué)系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)的全長(zhǎng)(從配置在最靠近縮小側(cè)共軛面的位置的透鏡與配置在最靠近凸面鏡側(cè)的透鏡之間的距離)表示為TL。在該情況下，優(yōu)選距離D與全長(zhǎng)TL滿足下面的條件表達(dá)式。0.01≤D/TL≤0.30(5)在將D/TL設(shè)置得超過(guò)表達(dá)式(5)的上限值的情況下，凸面鏡與第一透鏡之間的距離相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)的長(zhǎng)度過(guò)寬。由此，被設(shè)置為使得焦距fM、fl1和fl2滿足上述條件的凸面鏡的有效直徑必須增大。另一方面，在將D/TL設(shè)置得低于表達(dá)式(5)的下限值的情況下，需要在使視角變大的狀態(tài)下由凸面鏡對(duì)入射至凸面鏡的光進(jìn)行反射。也就是說(shuō)，將D/TL設(shè)置得低于表達(dá)式(5)的下限值不是優(yōu)選的，這是因?yàn)椋仨毷雇姑骁R的焦度增強(qiáng)，由此產(chǎn)生大的軸外像差。還優(yōu)選地，將表達(dá)式(5)的數(shù)值范圍改變?yōu)橄旅娴臈l件表達(dá)式(5)′。0.05≤D/TL≤0.20(5)′此外，優(yōu)選地，在第一透鏡與凸面鏡之間，在凸面鏡處具有最大反射角的光與具有最小反射角的光不相互交叉。由此，能夠抑制畸變像差。各實(shí)施例中說(shuō)明的成像光學(xué)系統(tǒng)能夠應(yīng)用于作為一個(gè)光學(xué)設(shè)備的圖像投影設(shè)備用的投影光學(xué)系統(tǒng)，或者應(yīng)用于作為其它光學(xué)設(shè)備的攝像設(shè)備(圖像讀取設(shè)備)用的攝像光學(xué)系統(tǒng)。各實(shí)施例示出了對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制元件以及將來(lái)自該光調(diào)制元件的光投射到諸如屏幕等的投影面上的成像光學(xué)系統(tǒng)(投影光學(xué)系統(tǒng))的例子。第一實(shí)施例圖1示出了作為根據(jù)第一實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的廣角投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。通過(guò)使用這樣的廣角投影光學(xué)系統(tǒng)，能夠以短的投射距離(圖像投影設(shè)備與投影面之間的距離)投射大尺寸的圖像。在圖1中，從配置在縮小側(cè)共軛面上的光調(diào)制元件L發(fā)射出的光，按整體折射光學(xué)系統(tǒng)L的第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)L2和第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)L1的順序而穿過(guò)這兩個(gè)部分折射光學(xué)系統(tǒng)，并且被凸面鏡M朝向放大側(cè)共軛面(未示出)反射。在整體折射光學(xué)系統(tǒng)L中的透鏡從最靠近凸面鏡側(cè)起依次被稱為第一透鏡G1、第二透鏡G2、……的情況下，第一部分折射光學(xué)系統(tǒng)L1包括第一透鏡G1至第八透鏡G8。另外，第二部分折射光學(xué)系統(tǒng)L2包括第九透鏡G9至第十七透鏡G17。此外，在第八透鏡G8與第九透鏡G9之間的中間成像位置MM處形成中間實(shí)像。符號(hào)STO表示光圈，B表示諸如棱鏡等的光學(xué)塊。這些符號(hào)的說(shuō)明在后述的其它實(shí)施例中相同。在本實(shí)施例中，光圈是與透鏡相分離的構(gòu)件，但是不限于此。具體地說(shuō)，可以使用透鏡保持部來(lái)代替光圈。例如，在第一數(shù)值示例中，透鏡面22(或21)的透鏡保持部或透鏡面24(或25)的透鏡保持部也可以兼作為光圈。另外，可以針對(duì)攝像設(shè)備使用具有與本實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)的攝像光學(xué)系統(tǒng)。攝像設(shè)備通過(guò)使用配置在縮小側(cè)共軛面的諸如CCD傳感器和CMOS傳感器等的攝像元件來(lái)對(duì)放大側(cè)共軛面上的被攝體進(jìn)行攝像。這樣的攝像設(shè)備能夠縮短被攝體距離(攝像設(shè)備與被攝體之間的距離)，并且能夠?qū)Υ蟪叽绲谋粩z體進(jìn)行攝像。表1提供了根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)值示例。在表1中，從放大側(cè)共軛面至縮小側(cè)共軛面，依次對(duì)凸面鏡和各透鏡的面進(jìn)行編號(hào)作為面編號(hào)。符號(hào)R表示曲率半徑，d表示面距離(彼此相鄰的面之間的實(shí)空間距離)，nd和νd分別表示透鏡的玻璃材料的相對(duì)于d線的折射率和阿貝數(shù)。符號(hào)φea表示反射鏡或透鏡的有效直徑(有助于光學(xué)作用的有效區(qū)域的直徑)。另外，在面編號(hào)的左側(cè)標(biāo)記有*記號(hào)的面具有根據(jù)以下的函數(shù)(A)的非球面形狀。變量x表示與成像光學(xué)系統(tǒng)(折射光學(xué)系統(tǒng)L)的光軸AXL平行的方向上的坐標(biāo)，變量y表示相對(duì)于光軸AXL的距離(高度)。符號(hào)R表示曲率半徑，K表示圓錐常數(shù)。常數(shù)A、B、C、D和E表示非球面系數(shù)。表1提供了函數(shù)中的非球面系數(shù)。符號(hào)“E-M”是指“×10-M”。變量y表示徑向的坐標(biāo)，x表示光軸方向上的坐標(biāo)。符號(hào)OB表示放大側(cè)共軛面，IM表示縮小側(cè)共軛面。符號(hào)F表示焦距，F(xiàn)NO表示F值。表1的說(shuō)明在后述的其它實(shí)施例中是相同的。x＝(y2/R)/[1+{1-(1+K)(y2/R2)}1/2]+Ay4+By6+Cy8+Dy10+Ey12+Fy14(A)表1面編號(hào)R[mm]d[mm]ndvdΦea[mm]OB360.00*1349.38-17.86REFREF101.60*2-28.99-2.221.6953.2027.70*3-5.82-12.2316.08411.26-2.921.4970.2413.51511.79-9.2913.58*6-69.61-6.711.5081.5616.98*713.51-0.1018.62833.79-2.251.8920.3618.979-26.84-7.181.4970.2421.251036.84-4.9323.8511-75.52-9.451.5081.5532.691233.35-28.2234.0213-42.15-7.751.8920.3637.9514701.05-1.0636.7315-17.56-5.001.8920.3628.8716-22.07-9.4126.07*1714.88-2.001.5081.5620.36*18-19.53-18.6417.941952.73-2.801.8920.3617.472025.07-10.3417.7421-23.23-1.971.8920.3612.4922162.94-0.1012.20(STO)23∞-5.5812.092419.54-2.001.7229.2310.3825-30.58-3.351.6954.8210.492616.55-3.0010.772714.73-1.701.8125.4610.7428-18.91-3.671.5264.1412.532927.50-3.9413.9930-24.74-5.981.5081.5521.843136.36-0.9422.24*321000.00-4.081.5081.5622.31*3323.15-1.8422.7434∞-28.951.7247.9321.8735∞-2.4819.02IM18.60面1236717183233K-53.671010-0.551623000000A-2.02E-07-5.02E-050.00010422.29E-07-5.01E-05-0.000348-0.0001147.12E-052.38E-05B-1.58E-115.10E-071.62E-08-4.56E-08-2.10E-072.52E-062.14E-064.32E-072.24E-07C2.05E-14-1.97E-09-8.06E-091.15E-091.14E-10-1.32E-08-1.87E-08-5.11E-09-7.73E-10D-3.11E-182.31E-121.08E-09-8.78E-12-1.72E-122.61E-116.05E-114.32E-11-2.26E-11E0-1.46E-15-8.39E-124.25E-14-5.36E-15-4.24E-158.40E-15-1.98E-133.17E-13F03.63E-19-7.57E-150000-6.96E-16-2.23E-15G04.08E-204.14E-1700004.24E-184.65E-18f[mm]4.97FNO2.31視角[deg]61.6圖2示出根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差(球面像差、像散、畸變像差以及倍率色像差)。表2提供了本實(shí)施例的表達(dá)式(1)～(5)中的值。表2fM[mm]-174.69fL[mm]5.69fl1[mm]6.56fl2[mm]11.74fL/fM0.033β-1.11fl1/fl20.56ΦG1/ΦGmax0.73D/TL0.100第二實(shí)施例圖3示出作為根據(jù)第二實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該投影光學(xué)系統(tǒng)的視角比根據(jù)第一實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的視角大72°。與使用根據(jù)第一實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的投射距離相比，通過(guò)使用根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步縮短投射距離。在將具有相同結(jié)構(gòu)的攝像光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于攝像設(shè)備的情況下，也能夠進(jìn)一步縮短被攝體距離。表3提供了本實(shí)施例的數(shù)值示例。表3面編號(hào)R[mm]d[mm]ndvdΦea[mm]OB360.00*153.93-15.93REFREF102.52*2-20.27-2.971.6953.2028.85*3-5.26-18.7617.1649.21-2.931.4970.2411.82510.68-0.9514.60*6-115.92-6.871.5081.5619.23*713.09-0.2020.66835.88-2.201.8920.3621.109-27.61-5.751.4970.2423.561036.45-3.1924.4611-73.01-8.011.5081.5531.541230.64-29.1132.2913-39.28-7.491.8920.3636.2214385.73-0.4435.0815-18.73-5.001.8920.3628.0416-23.52-8.9024.72*1712.11-2.201.5081.5619.57*18-25.26-13.7018.451928.29-2.361.8920.3619.932017.93-15.6520.3621-18.87-2.101.8920.3611.9522256.32-0.1011.38(STO)23∞-4.3911.192415.72-2.001.7229.239.9125-937.41-2.411.6954.8210.502613.70-3.0010.962711.51-2.731.8125.4611.5028-19.37-6.111.5264.1415.072916.94-0.1017.3430-27.27-5.001.5081.5521.9131125.32-3.3122.42*32268.69-5.861.5081.5622.86*3316.23-1.1024.1434∞-28.951.7247.9322.4635∞-2.5018.93IM18.60面1236717183233K-17.103120-0.792845000000A-1.66E-07-3.94E-059.61E-05-1.72E-06-5.53E-05-0.0003764.04E-066.92E-056.78E-07B-1.16E-115.51E-07-2.11E-06-4.64E-08-1.95E-072.05E-061.52E-064.59E-072.83E-07C1.72E-14-1.86E-099.28E-091.34E-09-2.36E-10-1.27E-08-2.66E-08-3.84E-09-3.55E-10D-2.83E-182.38E-126.54E-10-1.62E-11-9.74E-131.21E-111.10E-105.15E-11-1.83E-11E0-2.41E-15-8.09E-127.45E-14-3.59E-14-2.99E-156.80E-14-2.16E-133.39E-13F0-1.28E-18-7.57E-150000-6.96E-16-2.23E-15G04.08E-204.14E-1700004.24E-184.65E-18f[mm]2.98FNO2.31視角71.8圖4示出根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差(球面像差、像散、畸變像差以及倍率色像差)。表4提供了本實(shí)施例的表達(dá)式(1)～(5)中的值。表4fM[mm]-26.96fL[mm]5.66fl1[mm]6.50f12[mm]11.63fL/fM0.210β-1.06fl1/fl20.56ΦG1/ΦGmax0.80D/TL0.092第三實(shí)施例圖5示出作為根據(jù)第三實(shí)施例的成像光學(xué)系統(tǒng)的投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該投影光學(xué)系統(tǒng)在對(duì)根據(jù)第一實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行1.5倍的縮放之后，縮短了光學(xué)系統(tǒng)的全長(zhǎng)以及被攝體距離，并且進(jìn)一步減少了透鏡(G1～G15)的數(shù)量。在使用該投影光學(xué)系統(tǒng)的情況下，能夠使光調(diào)制元件在與光軸正交的方向上大幅地移位，從而能夠提高圖像投影設(shè)備的設(shè)置場(chǎng)所相對(duì)于投影面的自由度。同樣地，在將具有相同結(jié)構(gòu)的攝像光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于攝像設(shè)備的情況下，能夠使攝像元件在與光軸正交的方向上大幅地移位，從而能夠提高攝像設(shè)備的設(shè)置場(chǎng)所相對(duì)于被攝體的自由度。表5提供了本實(shí)施例的數(shù)值示例。表5面編號(hào)R[mm]d[mm]ndvdΦea[mm]OB500.00*1664.18-35.33REFREF193.42*2-35.31-2.941.6953.2042.18*3-7.88-34.0524.29*4-64.49-7.851.5081.5524.00*518.33-0.1025.12639.79-2.401.8523.7825.317-34.14-8.731.5081.5528.30836.93-0.1030.349-58.93-5.831.5081.5535.471077.20-36.9035.7711-50.73-6.911.9218.9046.24121922.87-3.9045.8113-22.09-8.001.9218.9035.8014-35.00-7.4031.71*1526.72-3.001.5081.5628.72*16-15.60-21.8822.381736.38-2.571.9218.9019.811827.10-9.5620.2619-46.80-2.111.9218.9017.1120112.29-0.1216.96(STO)21∞-19.1616.802244.44-4.421.5264.1417.872315.15-2.401.9218.9018.9424-161.94-6.121.7055.5323.612526.95-0.1025.8026-44.26-5.001.5264.1430.7027-827.58-2.9531.19*281000.00-6.581.6931.1631.53*2934.69-1.7533.3530∞-47.761.7247.9332.4031∞-4.0628.74IM28.20面1234515162829K-3.11E+020.00E+00-0.700936000000A1.49E-08-6.48E-06-9.03E-061.01E-06-1.78E-05-0.000101-1.03E-051.91E-057.49E-06B-3.82E-124.34E-08-9.81E-08-4.61E-08-4.32E-082.84E-072.41E-074.16E-082.87E-08C2.72E-16-5.61E-11-7.46E-103.46E-10-2.19E-10-2.68E-10-6.92E-10-1.21E-10-2.17E-11D-7.09E-213.70E-141.73E-11-1.39E-121.02E-12-1.01E-125.77E-124.92E-13-1.78E-13E0-1.38E-18-3.87E-142.63E-15-2.41E-151.98E-15-3.51E-14-5.99E-161.47E-15F0-3.33E-20-2.52E-170000-3.99E-19-3.39E-18G03.62E-232.26E-2000001.39E-212.93E-21f[mm]7.03FNO2.31視角[deg]63.2面編號(hào)R[mm]d[mm]ndvdΦea[mm]OB500.00*1664.18-35.33REFREF193.42*2-35.31-2.941.6953.2042.18*3-7.88-34.0524.29*4-64.49-7.851.5081.5524.00*518.33-0.1025.12639.79-2.401.8523.7825.317-34.14-8.731.5081.5528.30836.93-0.1030.349-58.93-5.831.5081.5535.471077.20-36.9035.7711-50.73-6.911.9218.9046.24121922.87-3.9045.8113-22.09-8.001.9218.9035.8014-35.00-7.4031.71*1526.72-3.001.5081.5628.72*16-15.60-21.8822.381736.38-2.571.9218.9019.811827.10-9.5620.2619-46.80-2.111.9218.9017.1120112.29-0.1216.96(STO)21∞-19.1616.802244.44-4.421.5264.1417.872315.15-2.401.9218.9018.9424-161.94-6.121.7055.5323.612526.95-0.1025.8026-44.26-5.001.5264.1430.7027-827.58-2.9531.19*281000.00-6.581.6931.1631.53*2934.69-1.7533.3530∞-47.761.7247.9332.4031∞-4.0628.74IM28.20面1234515162829K-3.11E+020.00E+00-0.700936000000A1.49E-08-6.48E-06-9.03E-061.01E-06-1.78E-05-0.000101-1.03E-051.91E-057.49E-06B-3.82E-124.34E-08-9.81E-08-4.61E-08-4.32E-082.84E-072.41E-074.16E-082.87E-08C2.72E-16-5.61E-11-7.46E-103.46E-10-2.19E-10-2.68E-10-6.92E-10-1.21E-10-2.17E-11D-7.09E-213.70E-141.73E-11-1.39E-121.02E-12-1.01E-125.77E-124.92E-13-1.78E-13E0-1.38E-18-3.87E-142.63E-15-2.41E-151.98E-15-3.51E-14-5.99E-161.47E-15F0-3.33E-20-2.52E-170000-3.99E-19-3.39E-18G03.62E-232.26E-2000001.39E-212.93E-21f[mm]7.03FNO2.31視角[deg]63.2面編號(hào)R[mm]d[mm]ndvdΦea[mm]OB500.00*1664.18-35.33REFREF193.42*2-35.31-2.941.6953.2042.18*3-7.88-34.0524.29*4-64.49-7.851.5081.5524.00*518.33-0.1025.12639.79-2.401.8523.7825.317-34.14-8.731.5081.5528.30836.93-0.1030.349-58.93-5.831.5081.5535.471077.20-36.9035.7711-50.73-6.911.9218.9046.24121922.87-3.9045.8113-22.09-8.001.9218.9035.8014-35.00-7.4031.71*1526.72-3.001.5081.5628.72*16-15.60-21.8822.381736.38-2.571.9218.9019.811827.10-9.5620.2619-46.80-2.111.9218.9017.1120112.29-0.1216.96(STO)21∞-19.1616.802244.44-4.421.5264.1417.872315.15-2.401.9218.9018.9424-161.94-6.121.7055.5323.612526.95-0.1025.8026-44.26-5.001.5264.1430.7027-827.58-2.9531.19*281000.00-6.581.6931.1631.53*2934.69-1.7533.3530∞-47.761.7247.9332.4031∞-4.0628.74IM28.20面1234515162829K-3.11E+020.00E+00-0.700936000000A1.49E-08-6.48E-06-9.03E-061.01E-06-1.78E-05-0.000101-1.03E-051.91E-057.49E-06B-3.82E-124.34E-08-9.81E-08-4.61E-08-4.32E-082.84E-072.41E-074.16E-082.87E-08C2.72E-16-5.61E-11-7.46E-103.46E-10-2.19E-10-2.68E-10-6.92E-10-1.21E-10-2.17E-11D-7.09E-213.70E-141.73E-11-1.39E-121.02E-12-1.01E-125.77E-124.92E-13-1.78E-13E0-1.38E-18-3.87E-142.63E-15-2.41E-151.98E-15-3.51E-14-5.99E-161.47E-15F0-3.33E-20-2.52E-170000-3.99E-19-3.39E-18G03.62E-232.26E-2000001.39E-212.93E-21f[mm]7.03FNO2.31視角[deg]63.2圖6示出根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差(球面像差、像散、畸變像差以及倍率色像差)。表6提供了本實(shí)施例的表達(dá)式(1)～(5)中的值。表6表6fM[mm]-332.09fL[mm]8.00fl1[mm]8.36fl2[mm]14.99fL/fM0.024β-1.09fl1/fl20.56ΦG1/ΦGmax0.91D/TL0.167比較例表7提供了日本專利5484098的第一實(shí)施例(以下成為“比較例1”)和第二實(shí)施例(以下稱為“比較例2”)所公開的投影光學(xué)系統(tǒng)的各種數(shù)值和表達(dá)式(1)～(5)中的值。在比較例1和2中，不滿足表達(dá)式(1)、(3)和(5)的條件(在表7中用“×”表示)，并且關(guān)于是否滿足表達(dá)式(2)和(4)的條件是不詳?shù)?。?實(shí)施例比較例1比較例2fL-16.4-17.604fM-11.592-11.436β不詳不詳fl151.845.0265fl223.627.5543φG1不詳不詳φGmax不詳不詳D192.09181.74TL542.09531.74fL/fM0.01＜～＜0.51.411.54×β-2.0＜～＜-0.5不詳不詳fl1/fl20.3＜～＜0.82.191.63×φG1/φGmax0.2＜～＜2.0不詳不詳D/TL0.01＜～＜0.300.350.34×根據(jù)各實(shí)施例，包括在內(nèi)部形成中間實(shí)像的折射光學(xué)系統(tǒng)和反射光學(xué)系統(tǒng)的成像光學(xué)系統(tǒng)具有廣視角，并且適當(dāng)?shù)卦O(shè)置折射光學(xué)系統(tǒng)與凸面鏡的焦度比，使得能夠使用小型的凸面鏡良好地校正各種像差。通過(guò)使用這樣的成像光學(xué)系統(tǒng)，能夠提供小型且光學(xué)性能高的諸如圖像投影設(shè)備等的光學(xué)設(shè)備。包括光調(diào)制元件和將來(lái)自光調(diào)制元件的光投射到投影面上的成像光學(xué)系統(tǒng)的圖像投影設(shè)備也可以具有攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備具有攝像元件和將投影面上的像形成在攝像元件上的攝像光學(xué)系統(tǒng)。此外，在最靠近放大側(cè)共軛面的位置具有凸面鏡的情況下，如各實(shí)施例所描述的那樣，反射光學(xué)系統(tǒng)可以僅具備凸面鏡。另外，反射光學(xué)系統(tǒng)具備多個(gè)反射鏡，并且多個(gè)反射鏡中的配置在最靠近放大側(cè)共軛面的位置的反射鏡可以是凸面鏡。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3