JP2000162544A

JP2000162544A - 斜め投影光学系

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Publication number: JP2000162544A
Application number: JP10335472A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Osawa; 聡大澤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-06-16
Anticipated expiration: 2018-11-26
Also published as: US6220712B1; JP3837944B2

Abstract

(57)【要約】【課題】斜め投影角度を十分にとりながらレンズ径及
び光学系全長のコンパクト化を達成した広画角・高倍率
の斜め投影光学系を提供する。【解決手段】１次像面(I1)から２次像面(I2)への斜め
方向の拡大投影を行う。互いに偏心した２つ以上のレン
ズ群を備え、１次像面(I1)から２次像面(I2)までに中間
実像の結像がない。１次像面(I1)の画面中心と２次像面
(I2)の画面中心とを結ぶ光線を画面中心光線とすると
き、15°＜θoi＜40°，20°＜θo＜50°，0°≦θi＜5
°{θoi：１次，２次像面(I1,I2)がなす角度，θo：２
次像面(I2)の法線と画面中心光線とがなす角度，θi：
１次像面(I1)の法線と画面中心光線とがなす角度}を満
たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は斜め投影光学系に関
するものであり、更に詳しくは、画像投影装置や画像読
み取り装置に好適な、１次像面から２次像面への斜め方
向の投影を行う斜め投影光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ等に表示された画像を
スクリーン上に拡大投影する投影装置が、従来より知ら
れている。そして、スクリーンの大型化を達成しつつも
投影装置全体をコンパクトにする目的で、画像を斜め方
向からスクリーンに投影する投影装置が種々提案されて
いる。この種の斜め投影装置では、投影光学系がスクリ
ーンの中心から外れた位置に配置されるため、投影光学
系が観察者の視界を妨げないという利点もある。しか
し、この斜め投影装置によると、投影画像にいわゆる台
形歪みが生じてしまう。この台形歪みを補正するための
投影光学系も種々提案されている。例えば特開平５−１
１９２８３号公報や特開平５−１３４２１３号公報で、
台形歪みを補正するために部分的に偏心させた投影光学
系が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１１９２８３号公報や特開平５−１３４２１３号公
報で提案されている投影光学系は、コンパクト化や高性
能化の点で十分に満足いくものではなかった。

【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、斜め投影角度を十分にとり
ながらレンズ径及び光学系全長のコンパクト化を達成し
た、広画角・高倍率の斜め投影光学系を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の斜め投影光学系は、１次像面から２次
像面への斜め方向の拡大投影を行う斜め投影光学系であ
って、互いに偏心した２つ以上のレンズ群を備え、前記
１次像面から前記２次像面までに中間実像の結像がな
く、前記１次像面の画面中心と前記２次像面の画面中心
とを結ぶ光線を画面中心光線とするとき、以下の条件式
(1)〜(3)を満たすことを特徴とする。 15°＜θoi＜40° …(1) 20°＜θo＜50° …(2) 0°≦θi＜5° …(3) ただし、 θoi：１次像面と２次像面とがなす角度、 θo ：２次像面の法線と画面中心光線とがなす角度、 θi ：１次像面の法線と画面中心光線とがなす角度、である。

【０００６】第２の発明の斜め投影光学系は、上記第１
の発明の構成において、最も拡大側のレンズが拡大側に
凸の形状を両面に有し、そのレンズの縮小側面の曲率半
径が拡大側面の曲率半径より大きく、前記画面中心光線
が前記２次像面に対して斜めに位置する断面において以
下の条件式(4)を満たすことを特徴とする。 1.2＜Pf／Pn＜2.7 …(4) ただし、 Pn：２次像面の法線となす角度の最も小さい主光線が最
も拡大側のレンズ内を通過する距離、 Pf：２次像面の法線となす角度の最も大きい主光線が最
も拡大側のレンズ内を通過する距離、である。

【０００７】第３の発明の斜め投影光学系は、上記第１
の発明の構成において、更に絞りを有し、前記画面中心
光線が前記２次像面に対して斜めに位置する断面におい
て以下の条件式(5)を満たす負レンズを、前記絞りより
拡大側に少なくとも１枚有することを特徴とする。 1.7＜Nf／Nn＜3.5 …(5) ただし、 Nn：２次像面の法線となす角度の最も小さい主光線が負
レンズ内を通過する距離、 Nf：２次像面の法線となす角度の最も大きい主光線が負
レンズ内を通過する距離、である。

【０００８】第４の発明の斜め投影光学系は、上記第１
の発明の構成において、更に絞りを有し、その絞りの縮
小側に隣接して負レンズを有し、その負レンズの縮小側
に正負正の並びで少なくとも３枚のレンズを有し、その
正負正の並びの中の負レンズの媒質が以下の条件式(6)
及び(7)を満たすことを特徴とする。Ｎb＞1.7 …(6) νb＜40 …(7) ただし、Ｎb：負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率、 νb：負レンズの媒質のアッベ数、である。

【０００９】第５の発明の斜め投影光学系は、上記第１
の発明の構成において、最も縮小側のレンズが以下の条
件式(8)を満たす両凸の正レンズであることを特徴とす
る。 0.1＜-Rs／Ri＜10 …(8) ただし、 Rs：正レンズの拡大側面の曲率半径、 Ri：正レンズの縮小側面の曲率半径、である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した斜め投影
光学系を、図面を参照しつつ説明する。図１〜図３に、
第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応する、１次像面
(I1)から２次像面(I2)までの光路全体を示す。図４〜図
６に、第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応するレン
ズ構成及び光路を示す。なお、各光路図は後述する直交
座標系(X,Y,Z)におけるYZ断面構成を示しており、図４
〜図６において*印が付された面Si(i=1,2,3,...)は非球
面であることを示している。

【００１１】第１〜第３の実施の形態は、１次像面(I1)
から２次像面(I2)への斜め方向の拡大投影を行う、画像
投影装置用の斜め投影光学系である。したがって、１次
像面(I1)は２次元画像を表示する表示素子面{例えばＬ
ＣＤ(liquid crystal display)の表示面}に相当し、２
次像面(I2)は投影像面(つまりスクリーン面)に相当す
る。２次像面(I2)から１次像面(I1)への斜め方向の縮小
投影を行う斜め投影光学系として、各実施の形態を画像
読み取り装置に用いることも可能である。その場合、１
次像面(I1)は画像読み取りを行う受光素子面{例えばＣ
ＣＤ(Charge CoupledDevice)の受光面}に相当し、２次
像面(I2)は読み取り画像面(つまりフィルム等の原稿面)
に相当する。

【００１２】第１，第２の実施の形態において、最も拡
大側{すなわち２次像面(I2)側}に位置する第１レンズ(G
1)は、拡大側に凸の形状を両面(S2,S3)に有し、縮小側
面(S3)の曲率半径が拡大側面(S2)の曲率半径より大き
く、かつ、両面(S2,S3)が互いに偏心した軸対称非球面
から成っている。そして、第１レンズ(G1)の縮小側{す
なわち１次像面(I1)側}には、片面非球面の負の第２レ
ンズ(G2)と、片面非球面の負の第３レンズ(G3)と、絞り
(SP)と、負の第４レンズ(G4)と、片面非球面の正の第５
レンズ(G5)と、正の第６レンズ(G6)と、負の第７レンズ
(G7)と、正の第８レンズ(G8)と、片面非球面の正の第９
レンズ(G9)と、が配置されている。また、各レンズ(G1
〜G9)や１，２次像面(I1,I2)は基準面(S1)に対して偏心
しており、さらに第１レンズ(G1)の両面(S2,S3)は互い
に偏心している。

【００１３】第３の実施の形態において、最も拡大側に
位置する第１レンズ(G1)は、拡大側に凸の形状を両面(S
2,S3)に有し、縮小側面(S3)の曲率半径が拡大側面(S2)
の曲率半径より大きな正レンズである。そして、第１レ
ンズ(G1)の縮小側には、片面非球面の負の第２レンズ(G
2)と、片面非球面の負の第３レンズ(G3)と、絞り(SP)
と、負の第４レンズ(G4)と、片面非球面の正の第５レン
ズ(G5)と、正の第６レンズ(G6)と、負の第７レンズ(G7)
と、正の第８レンズ(G8)と、片面非球面の正の第９レン
ズ(G9)と、が配置されている。また、各レンズ(G1〜G9)
や１，２次像面(I1,I2)は基準面(S1)に対して偏心して
いる。

【００１４】各実施の形態のように、互いに偏心した２
つ以上のレンズ群を備え、１次像面(I1)から２次像面(I
2)までに中間実像の結像がない構成とするのが望まし
く、これにより、光学系全長をコンパクトにすることが
可能となる。このような斜め投影光学系の光学構成にお
いて望ましい条件を以下に説明する。

【００１５】１次像面(I1)の画面中心と２次像面(I2)の
画面中心とを結ぶ光線を画面中心光線とするとき、以下
の条件式(1)〜(3)を満たすことが望ましい。 15°＜θoi＜40° …(1) 20°＜θo＜50° …(2) 0°≦θi＜5° …(3) ただし、 θoi：１次像面(I1)と２次像面(I2)とがなす角度、 θo ：２次像面(I2)の法線と画面中心光線とがなす角
度、 θi ：１次像面(I1)の法線と画面中心光線とがなす角
度、である。

【００１６】条件式(1)の下限を超えると、１次像面(I
1)と２次像面(I2)とが平行に近くなるため、台形歪みを
抑えようとすると、入射瞳と射出瞳とを近づける必要が
生じる。このため、縮小側にテレセントリックな構成
(瞳が遠くにある)をとることが困難になる。その結果、
１次像面(I1)位置に配される表示素子{例えばＬＣＤ等
の角度特性を有する光学素子}やその近傍に配される色
分解・色合成系(ダイクロイックミラー，ダイクロイッ
クプリズム等)によって色ムラが生じることになる。条
件式(1)の上限を超えると、台形歪みを抑えるための各
レンズの偏心量が過大となり、コマや非点収差の補正が
困難になる。

【００１７】条件式(2)の下限を超えると、斜め投影の
効果が少なくなる。例えば、フロントプロジェクターで
は画面正面から観察できる利点がなくなり、リアプロジ
ェクターでは薄型化の効果がなくなる。条件式(2)の上
限を超えると、斜め投影による台形歪みを抑えることが
できなくなる。

【００１８】条件式(3)の条件範囲を外れると、１次像
面(I1)の表示素子面に対して斜めから照明を行う必要が
生じる。このため照明系が複雑になるとともに、ＬＣＤ
を用いた場合には映像の白黒反転等の問題が生じるので
コストが増加する。

【００１９】各実施の形態のように最も拡大側のレンズ
(G1)が拡大側に凸の形状を両面に有し、そのレンズ(G1)
の縮小側面(S3)の曲率半径が拡大側面(S2)の曲率半径よ
り大きく、画面中心光線が２次像面(I2)に対して斜めに
位置する断面において以下の条件式(4)を満たすことが
望ましい。 1.2＜Pf／Pn＜2.7 …(4) ただし、 Pn：２次像面(I2)の法線となす角度の最も小さい主光線
が最も拡大側のレンズ(G1)内を通過する距離、 Pf：２次像面(I2)の法線となす角度の最も大きい主光線
が最も拡大側のレンズ(G1)内を通過する距離、である。

【００２０】２次像面(I2)の法線となす角度の最も小さ
い主光線とは、絞り(SP)に最も近い位置で２次像面(I2)
を構成する主光線であり、その角度は図１〜図３中に示
すθminである。また、２次像面(I2)の法線となす角度
の最も大きい主光線とは、絞り(SP)から最も遠い位置で
２次像面(I2)を構成する主光線であり、その角度は図１
〜図３中に示すθmaxである。

【００２１】第１レンズ(G1)のレンズ面を両面とも拡大
側に凸の形状にすることにより、(投影光学系を縮小系
と見た場合)拡大側からの光線が第１レンズ(G1)の各面
に大きな角度で当たることを防ぐことができる。したが
って、過大な収差の発生を防止することができる。さら
に、縮小側面(S3)の曲率半径を拡大側面(S2)の曲率半径
より大きくすることにより、第１レンズ(G1)に正のパワ
ーを与えることができる。これにより画面周辺からの光
を絞り(SP)中心へ収束することが可能となり、その結
果、最も拡大側の光学面(S2)から絞り(SP)までの距離を
短縮して光学系全長をコンパクトにすることが可能とな
る。

【００２２】条件式(4)の下限を超えると、拡大側から
の光線をY軸の負方向に曲げるプリズム効果が少なくな
りすぎてしまい、斜め投影により発生する台形歪みや非
点隔差の補正が困難になる。条件式(4)の上限を超える
と、上記プリズム効果が過大になりすぎてしまい、第１
レンズ(G1)で発生する非対称な色収差の補正が困難にな
る。

【００２３】画面中心光線が２次像面(I2)に対して斜め
に位置する断面において以下の条件式(5)を満たす負レ
ンズを、絞り(SP)より拡大側に少なくとも１枚有するこ
とが望ましい。なお、各実施の形態において条件式(5)
を満たす負レンズは第２レンズ(G2)である。 1.7＜Nf／Nn＜3.5 …(5) ただし、 Nn：２次像面(I2)の法線となす角度の最も小さい主光線
が負レンズ(G2)内を通過する距離、 Nf：２次像面(I2)の法線となす角度の最も大きい主光線
が負レンズ(G2)内を通過する距離、である。

【００２４】絞り(SP)より拡大側に負レンズ(G2,G3)を
配置することにより、縮小側のレンズバックを長くとる
ことが可能になる。このため、ダイクロイックプリズム
等の色分解系の配置が容易になる。条件式(5)の下限を
超えると、負レンズ(G2)によるプリズム効果が少なくな
りすぎてしまい、最も拡大側に位置する第１レンズ(G1)
のプリズム効果の補助と非対称な色収差の補正が困難に
なる。条件式(5)の上限を超えると、負レンズ(G2)によ
るプリズム効果が過大になりすぎてしまい、負レンズ(G
2)で発生する非対称な色収差の補正が困難になる。

【００２５】また第１，第２の実施の形態のように、最
も拡大側に位置する第１レンズ(G1)の両面(S2,S3)が共
に非球面で、なおかつ、その両面(S2,S3)が互いに偏心
した構成にするのが望ましい。これにより、X軸方向の
パワーとY軸方向のパワーとが大きく異なる値をとるよ
うにすることが可能になり、斜め投影により発生する非
点隔差やX軸方向とY軸方向との倍率差の補正が容易にな
る。

【００２６】各実施の形態のように絞り(SP)の縮小側に
隣接して負レンズ(G4)を有し、その負レンズ(G4)の縮小
側に正負正の並びで少なくとも３枚のレンズ(G6〜G8)を
有し、その正負正の並びの中の負レンズ(G7)の媒質が以
下の条件式(6)及び(7)を満たすことが望ましい。Ｎb＞1.7 …(6) νb＜40 …(7) ただし、Ｎb：負レンズ(G7)の媒質のｄ線に対する屈折率、 νb：負レンズ(G7)の媒質のアッベ数、である。

【００２７】絞り(SP)の縮小側に隣接して負レンズ(G4)
を配置することにより、縮小側のレンズバックが長くな
るとともに縮小側がテレセントリックに近くなる。この
ため、投影光学系はＬＣＤやＣＣＤ等の入出力素子に適
合しやすくなる。また、負レンズ(G4)の縮小側に正負正
の並びで少なくとも３枚のレンズ(G6〜G8)を配置するこ
とにより、絞り(SP)より縮小側のレンズ内の収差をバラ
ンス良く補正することが可能になる。条件式(6)の条件
範囲を外れると、他の正レンズで発生する像面湾曲を抑
えることができなくなり、条件式(7)の条件範囲を外れ
ると、他の正レンズで発生する色収差を補正することが
できなくなる。

【００２８】また、最も縮小側のレンズ(G9)が以下の条
件式(8)を満たす両凸の正レンズであることが望まし
い。 0.1＜-Rs／Ri＜10 …(8) ただし、 Rs：正レンズ(G9)の拡大側面(S19)の曲率半径、 Ri：正レンズ(G9)の縮小側面(S20)の曲率半径、である。

【００２９】最も縮小側に両凸の正レンズを配置する
と、縮小側がテレセントリックに近くなるため、投影光
学系はＬＣＤやＣＣＤ等の入出力素子に適合しやすくな
る。条件式(8)の下限を超えると、曲率半径Rsが小さく
なりすぎて画面周辺での光線に対する角度が過大になる
ため、像面湾曲を抑えられなくなる。条件式(8)の上限
を超えると、曲率半径Riが小さくなりすぎて画面周辺で
の歪曲補正が困難になる。

【００３０】また投影光学系を構成するレンズ面を、球
面若しくは回転対称軸を有する非球面、又は球面若しく
は回転対称軸を有する非球面の一部で構成することが更
に望ましい。このような構成をとることにより、レンズ
製造時のレンズ面形成を回転による加工で行うことが可
能になる。したがって量産性に優れ、コスト的にも安く
製造することが可能となる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施した斜め投影光学系の構
成を、コンストラクションデータ，スポットダイアグラ
ム等を挙げて、更に具体的に説明する。ここで例として
挙げる実施例１〜３は、前述した第１〜第３の実施の形
態にそれぞれ対応しており、各実施の形態を表す図(図
１〜図３；図４〜図６)は、対応する各実施例のレンズ
構成及び光路をそれぞれ示している。

【００３２】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、Si(i=0,1,2,3,...)は、２次像面(I2；スクリーン
面)，偏心基準面(S1；光学作用無し)及び１次像面(I1)
を含めた系において、２次像面(I2)側から数えてi番目
の面であり、ri(i=0,1,2,3,...)は面Siの曲率半径であ
る。また、di(i=0,1,2,3,...)は、２次像面(I2)側から
数えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,
3,...),νi(i=1,2,3,...)は２次像面(I2)側から数えてi
番目のレンズ(Gi)のｄ線に対する屈折率(Nd),アッベ数
(νd)を示している。

【００３３】直交座標(X,Y,Z)においては、偏心基準面
(S1)の中心位置を原点(0,0,0)とする面頂点座標(XDE,YD
E,ZDE)=(X軸方向の平行偏心位置，Y軸方向の平行偏心位
置，Z軸方向の平行偏心位置)で、平行偏心した先頭面の
位置を表すとともに、その面の面頂点を中心とするX軸
回りの回転角ADE(°)で、回転偏心(光路図中、紙面に向
かって反時計回りを正とする。)を表す。また、X軸方向
は紙面に対して垂直方向であり(光路図中、紙面の裏面
方向を正とする。)、Y軸方向は偏心基準面(S1)と紙面と
が交わる直線方向であり(光路図の上方向を正とす
る。)、Z軸方向は偏心基準面(S1)の法線方向である{１
次像面(I1)側を正とする。}。

【００３４】*印が付された面Siは、非球面で構成され
た面であることを示し、各面頂点を基準とする直交座標
系(x,y,z)において、非球面の面形状を表わす以下の式
(AS)で定義されるものとする。各非球面データを他のデ
ータと併せて示し、表１に各実施例の条件式対応値を示
す。 z＝(c・h²)／[1+√{1-(1+K)・c²・h²}]＋(A・h⁴+B・h⁶+C・h⁸+D・h¹⁰+E・h¹²+F・h¹⁴) …(AS) ただし式(AS)中、 z：光軸方向の基準面からの変位量、 h：光軸に対して垂直な方向の高さ(h²=x²+y²)、 c：近軸曲率、 K,A,B,C,D,E,F：非球面係数、である。

【００３５】また、各実施例の光学性能をスポットダイ
アグラム(図７〜図９)と歪曲図(図１０〜図１２)で示
す。スポットダイアグラムは１次像面(I1)での結像特性
を示しており、歪曲図は２次像面(I2)での正方形状網目
に対応する１次像面(I1)での光線位置を示している。評
価領域は２次像面(I2)上でのX軸方向±400.0(mm)，Y軸
方向±400.0(mm)であり、表２に各１次像面(I1)での評
価位置を画角の座標(X,Y)で示す。なお、本来はスクリ
ーン面である２次像面(I2)が投影像面であり表示素子面
である１次像面(I1)が物体面であるが、各実施例では光
学設計上縮小系とし、２次像面(I2)を物体面とみなして
１次像面(I1)で光学性能を評価している。

【００３６】《実施例１》 [面] [曲率半径][軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] S0(I2) r0= ∞ d0=1160.000 S1 r1= ∞ d1=-------- S2* r2= 69.134 d2=-------- N1=1.610 ν1=60.842 S3* r3= 112.860 d3=-------- S4* r4= -914.414 d4= 4.919 N2=1.487 ν2=70.400 S5 r5= 44.553 d5=-------- S6 r6= 77.058 d6= 2.400 N3=1.666 ν3=33.807 S7* r7= 39.055 d7=-------- S8(SP) r8= ∞(有効半径=12.366) d8=-------- S9 r9= -566.242 d9= 2.400 N4=1.789 ν4=33.878 S10 r10= 208.397 d10=------- S11 r11= 73.058 d11= 7.054 N5=1.847 ν5=23.800 S12* r12=-127.255 d12=------- S13 r13= 123.395 d13= 10.000 N6=1.527 ν6=66.442 S14 r14= -42.117 d14=------- S15 r15= -40.370 d15= 2.400 N7=1.827 ν7=24.338 S16 r16= 61.122 d16=------- S17 r17= 90.480 d17= 6.867 N8=1.620 ν8=60.300 S18 r18= -86.245 d18=------- S19 r19= 241.770 d19= 7.653 N9=1.620 ν9=60.300 S20* r20= -57.394 d20=------- S21(I1)r21= ∞

【００３７】[第２面(S2)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.255734×10^-6 B=-0.527656×10^-9 C= 0.374353×10^-12 D=-0.149379×10^-15 E= 0.289632×10^-19 F=-0.236418×10^-23

【００３８】[第３面(S3)の非球面データ] K= 0.000000 A=-0.171116×10^-7 B= 0.239756×10^-10 C=-0.598782×10^-14 D= 0.387766×10^-18 E= 0.202913×10^-23 F=-0.103958×10^-26

【００３９】[第４面(S4)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.318539×10^-5 B=-0.900723×10^-9 C= 0.207762×10^-12 D=-0.438354×10^-17

【００４０】[第７面(S7)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.526169×10^-5 B= 0.133773×10^-7 C=-0.296741×10^-10 D= 0.539352×10^-13

【００４１】[第１２面(S12)の非球面データ] K= 0.000000 A=-0.572556×10^-7 B=-0.115805×10^-9 C=-0.111923×10^-12 D= 0.114018×10^-14

【００４２】[第２０面(S20)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.170860×10^-5 B=-0.203268×10^-9 C=-0.242768×10^-12 D=-0.408241×10^-16

【００４３】[２次像面(S0)の偏心データ] ADE=-30.000000

【００４４】[第２面(S2)の偏心データ］ＸＤＥ＝０．００００００，ＹＤＥ＝−１６．００６８
４１，ＺＤＥ＝−２９．０１６６６５ＡＤＥ＝２３．５９２４７０

【００４５】［第３面(S3)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-64.604686,ZDE= 17.236888 ADE= 46.883230

【００４６】[第４面(S4)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 33.934229,ZDE=-13.368730 ADE=-10.384854

【００４７】[第６面(S6)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 18.596182,ZDE= 13.457002 ADE=-27.475566

【００４８】[絞り面(S8)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 0.000000,ZDE= 50.000000 ADE= 0.000000

【００４９】[第９面(S9)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-21.791470,ZDE= 47.816265 ADE=-16.978165

【００５０】[第１１面(S11)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= -7.724121,ZDE= 57.168388 ADE=-12.274777

【００５１】[第１３面(S13)の偏心データ］ＸＤＥ＝０．００００００，ＹＤＥ＝−１１．３８５５
９９，ＺＤＥ＝７４．３８２０８８ＡＤＥ＝−１１．１８９６３１

【００５２】［第１５面(S15)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-14.283431,ZDE= 85.108727 ADE=-12.374372

【００５３】[第１７面(S17)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-10.768851,ZDE= 90.536112 ADE=-19.097371

【００５４】[第１９面(S19)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-14.539429,ZDE= 97.686059 ADE=-14.739778

【００５５】[１次像面(S21)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 7.877106,ZDE=172.319703 ADE=-10.568690

【００５６】《実施例２》 [面] [曲率半径][軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] S0(I2) r0= ∞ d0=1160.000 S1 r1= ∞ d1=-------- S2* r2= 64.705 d2=-------- N1=1.610 ν1=60.835 S3* r3= 178.564 d3=-------- S4* r4= 355.434 d4= 1.400 N2=1.488 ν2=70.334 S5 r5= 33.755 d5=-------- S6 r6= 654.527 d6= 6.334 N3=1.601 ν3=37.631 S7* r7= 49.247 d7=-------- S8(SP) r8= ∞(有効半径=10.668) d8=-------- S9 r9= -49.899 d9= 1.400 N4=1.587 ν4=48.492 S10 r10= 133.654 d10=------- S11 r11= 87.253 d11= 10.378 N5=1.721 ν5=33.907 S12* r12= -71.804 d12=------- S13 r13= 54.848 d13= 10.000 N6=1.487 ν6=70.400 S14 r14=1163.844 d14=------- S15 r15=-879.324 d15= 1.400 N7=1.847 ν7=23.800 S16 r16= 51.448 d16=------- S17 r17= 57.315 d17= 8.259 N8=1.487 ν8=70.400 S18 r18= -82.859 d18=------- S19 r19= 60.852 d19= 10.019 N9=1.537 ν9=65.627 S20* r20=-105.997 d20=------- S21(I1)r21= ∞

【００５７】[第２面(S2)の非球面データ] K= 0.000000 A=-0.811078×10^-7 B= 0.156440×10^-9 C=-0.662642×10^-13 D= 0.134256×10^-16

【００５８】[第３面(S3)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.222735×10^-6 B=-0.351703×10^-10 C= 0.445149×10^-14 D=-0.181886×10^-18

【００５９】[第４面(S4)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.441671×10^-5 B=-0.166614×10^-8 C= 0.641959×10^-12 D= 0.981858×10^-16

【００６０】[第７面(S7)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.953777×10^-5 B= 0.909686×10^-8 C=-0.316742×10^-12 D= 0.450759×10^-13

【００６１】[第１２面(S12)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.133038×10^-6 B=-0.283660×10^-10 C= 0.420448×10^-14 D= 0.378473×10^-16

【００６２】[第２０面(S20)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.259950×10^-5 B=-0.149358×10^-9 C= 0.417800×10^-12 D=-0.198571×10^-15

【００６３】[２次像面(S0)の偏心データ] ADE=-30.000000

【００６４】[第２面(S2)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 7.235465,ZDE=-52.004098 ADE=-10.878853

【００６５】[第３面(S3)の偏心データ］ＸＤＥ＝０．００００００，ＹＤＥ＝−５２．０９６３
４７，ＺＤＥ＝７．７５８１４４ＡＤＥ＝２３．０７６００１

【００６６】［第４面(S4)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 20.000000,ZDE= -2.308472 ADE= -9.165560

【００６７】[第６面(S6)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 8.211415,ZDE= 8.865275 ADE=-11.151450

【００６８】[絞り面(S8)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 0.000000,ZDE= 54.000000 ADE= 0.000000

【００６９】[第９面(S9)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= -8.582231,ZDE= 54.993967 ADE=-10.212655

【００７０】[第１１面(S11)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-13.954383,ZDE= 57.541540 ADE= -2.413227

【００７１】[第１３面(S13)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= -9.229185,ZDE= 72.410138 ADE= 0.461869

【００７２】[第１５面(S15)の偏心データ］ＸＤＥ＝０．００００００，ＹＤＥ＝−２０．００００
００，ＺＤＥ＝９０．７６４９１９ＡＤＥ＝４．０３６７６７

【００７３】［第１７面(S17)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-12.527083,ZDE= 93.287290 ADE= -5.200504

【００７４】[第１９面(S19)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= -8.514606,ZDE=102.776142 ADE= -4.329949

【００７５】[１次像面(S21)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 23.094709,ZDE=180.767199 ADE= -9.978634

【００７６】《実施例３》 [面] [曲率半径][軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] S0(I2) r0= ∞ d0=1160.000 S1 r1= ∞ d1=-------- S2 r2= 59.725 d2= 31.796 N1=1.738 ν1=50.656 S3 r3= 62.738 d3=-------- S4* r4= 167.959 d4= 2.500 N2=1.487 ν2=70.400 S5 r5= 41.689 d5=-------- S6 r6= 89.416 d6= 2.500 N3=1.614 ν3=36.037 S7* r7= 49.188 d7=-------- S8(SP) r8= ∞(有効半径= 8.765) d8=-------- S9 r9= -26.002 d9= 3.758 N4=1.620 ν4=60.300 S10 r10=-355.801 d10=------- S11 r11= 155.400 d11= 15.452 N5=1.612 ν5=60.711 S12* r12= -47.997 d12=------- S13 r13= 69.490 d13= 10.000 N6=1.487 ν6=70.400 S14 r14= 897.565 d14=------- S15 r15=-161.271 d15= 2.500 N7=1.847 ν7=23.800 S16 r16= 97.141 d16=------- S17 r17= 85.520 d17= 12.999 N8=1.654 ν8=56.777 S18 r18= -80.068 d18=------- S19 r19= 96.557 d19= 9.538 N9=1.620 ν9=60.300 S20* r20=-103.948 d20=------- S21(I1)r21= ∞

【００７７】[第４面(S4)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.327861×10^-5 B= 0.586672×10^-9 C=-0.104273×10^-11 D= 0.643637×10^-15

【００７８】[第７面(S7)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.902997×10^-5 B=-0.878277×10^-8 C= 0.717799×10^-10 D=-0.833737×10^-13

【００７９】[第１２面(S12)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.550585×10^-6 B=-0.370362×10^-9 C= 0.455352×10^-12 D=-0.175467×10^-15

【００８０】[第２０面(S20)の非球面データ] K= 0.000000 A= 0.236800×10^-5 B=-0.251690×10^-9 C= 0.341436×10^-12 D= 0.446726×１０^−１６

【００８１】［２次像面(S0)の偏心データ] ADE=-30.000000

【００８２】[第２面(S2)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-20.000000,ZDE=-37.362760 ADE= 14.945406

【００８３】[第４面(S4)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 20.000000,ZDE= 13.622629 ADE= -9.873794

【００８４】[第６面(S6)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 6.411200,ZDE= 31.201507 ADE= -8.474310

【００８５】[絞り面(S8)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 0.000000,ZDE= 54.000000 ADE= 0.000000

【００８６】[第９面(S9)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= -8.514930,ZDE= 55.046071 ADE=-20.000000

【００８７】[第１１面(S11)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-17.119688,ZDE= 61.057269 ADE= -4.395377

【００８８】[第１３面(S13)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE= 4.599417,ZDE= 80.809865 ADE=-20.000000

【００８９】[第１５面(S15)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-20.000000,ZDE= 97.656431 ADE= 1.996363

【００９０】[第１７面(S17)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-12.332506,ZDE=101.901268 ADE= -6.894365

【００９１】[第１９面(S19)の偏心データ] XDE=0.000000,YDE=-13.520380,ZDE=115.854404 ADE= -7.619947

【００９２】[１次像面(S21)の偏心データ］ＸＤＥ＝０．００００００，ＹＤＥ＝ −３．８３５３
２８，ＺＤＥ＝１８８．９５７０３７ＡＤＥ＝ −９．４９２３７１

【００９３】

【表１】

【００９４】

【表２】

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、斜
め投影角度を十分にとりながらレンズ径及び光学系全長
のコンパクト化を達成した、広画角・高倍率の斜め投影
光学系を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態（実施例１)の光路図。

【図２】第２の実施の形態(実施例２)の光路図。

【図３】第３の実施の形態(実施例３)の光路図。

【図４】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成及び
光路を示す図。

【図５】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成及び
光路を示す図。

【図６】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成及び
光路を示す図。

【図７】実施例１のスポットダイアグラム。

【図８】実施例２のスポットダイアグラム。

【図９】実施例３のスポットダイアグラム。

【図１０】実施例１の歪曲図。

【図１１】実施例２の歪曲図。

【図１２】実施例３の歪曲図。

【符号の説明】

I1 …１次像面 I2 …２次像面 G1 …第１レンズ(最も拡大側のレンズ) G2 …第２レンズ G3 …第３レンズ G4 …第４レンズ G5 …第５レンズ G6 …第６レンズ G7 …第７レンズ G8 …第８レンズ G9 …第９レンズ(最も縮小側のレンズ) SP …絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１次像面から２次像面への斜め方向の拡
大投影を行う斜め投影光学系であって、互いに偏心した
２つ以上のレンズ群を備え、前記１次像面から前記２次
像面までに中間実像の結像がなく、前記１次像面の画面
中心と前記２次像面の画面中心とを結ぶ光線を画面中心
光線とするとき、以下の条件式(1)〜(3)を満たすことを
特徴とする斜め投影光学系； 15°＜θoi＜40° …(1) 20°＜θo＜50° …(2) 0°≦θi＜5° …(3) ただし、 θoi：１次像面と２次像面とがなす角度、 θo ：２次像面の法線と画面中心光線とがなす角度、 θi ：１次像面の法線と画面中心光線とがなす角度、である。
【請求項２】最も拡大側のレンズが拡大側に凸の形状
を両面に有し、そのレンズの縮小側面の曲率半径が拡大
側面の曲率半径より大きく、前記画面中心光線が前記２
次像面に対して斜めに位置する断面において以下の条件
式(4)を満たすことを特徴とする請求項１記載の斜め投
影光学系； 1.2＜Pf／Pn＜2.7 …(4) ただし、 Pn：２次像面の法線となす角度の最も小さい主光線が最
も拡大側のレンズ内を通過する距離、 Pf：２次像面の法線となす角度の最も大きい主光線が最
も拡大側のレンズ内を通過する距離、である。
【請求項３】更に絞りを有し、前記画面中心光線が前
記２次像面に対して斜めに位置する断面において以下の
条件式(5)を満たす負レンズを、前記絞りより拡大側に
少なくとも１枚有することを特徴とする請求項１記載の
斜め投影光学系； 1.7＜Nf／Nn＜3.5 …(5) ただし、 Nn：２次像面の法線となす角度の最も小さい主光線が負
レンズ内を通過する距離、 Nf：２次像面の法線となす角度の最も大きい主光線が負
レンズ内を通過する距離、である。
【請求項４】更に絞りを有し、その絞りの縮小側に隣
接して負レンズを有し、その負レンズの縮小側に正負正
の並びで少なくとも３枚のレンズを有し、その正負正の
並びの中の負レンズの媒質が以下の条件式(6)及び(7)を
満たすことを特徴とする請求項１記載の斜め投影光学
系；Ｎb＞1.7 …(6) νb＜40 …(7) ただし、Ｎb：負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率、 νb：負レンズの媒質のアッベ数、である。
【請求項５】最も縮小側のレンズが以下の条件式(8)
を満たす両凸の正レンズであることを特徴とする請求項
１記載の斜め投影光学系； 0.1＜-Rs／Ri＜10 …(8) ただし、 Rs：正レンズの拡大側面の曲率半径、 Ri：正レンズの縮小側面の曲率半径、である。