JP2013003297A - Projection lens and projection device - Google Patents

Projection lens and projection device Download PDF

Info

Publication number
JP2013003297A
JP2013003297A JP2011133088A JP2011133088A JP2013003297A JP 2013003297 A JP2013003297 A JP 2013003297A JP 2011133088 A JP2011133088 A JP 2011133088A JP 2011133088 A JP2011133088 A JP 2011133088A JP 2013003297 A JP2013003297 A JP 2013003297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
projection
sum
aberration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011133088A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5664920B2 (en
Inventor
Atsushi Yamashita
敦司 山下
Ryuichi Yoshida
龍一 吉田
Hideyuki Fujii
英之 藤井
Hikari Nagasawa
光 長澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Advanced Layers Inc
Original Assignee
Konica Minolta Advanced Layers Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Advanced Layers Inc filed Critical Konica Minolta Advanced Layers Inc
Priority to JP2011133088A priority Critical patent/JP5664920B2/en
Publication of JP2013003297A publication Critical patent/JP2013003297A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5664920B2 publication Critical patent/JP5664920B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Projection Apparatus (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact projection lens whose various aberrations are excellently corrected, in which when an image is obliquely projected in a projection device, a one-sided blur is generated by the eccentricity of the lens group of an optical system, to correct a focus and to provide the projection device.SOLUTION: When detection means TS detects the inclination of a projection device PJ, a signal corresponding to the detected inclination is outputted to a controller CONT. The controller CONT decides a lens shift amount to properly correct the blur of the image, according to the inclination of the projection device PJ and relatively shifts (decenters) a first lens group G1 and a second lens group in a direction orthogonal to an optical axis through a lens drive device DR. Thus, even when the projection device PJ is inclined, the blur of the image projected onto a screen SC can be suppressed.

Description

本発明は、斜め投影時に生じるピントずれを補正することが可能な、小型で光学性能の高い投影レンズ及び投影装置に関する。   The present invention relates to a small-sized projection lens and a projection apparatus that can correct a focus shift that occurs during oblique projection and have high optical performance.

プロジェクタ等の投影装置を机等の台に設置した場合、投影装置とスクリーンが正対していると、その配置によっては投影像が前記机等の台で遮られて観察が阻害されたり、投影像が接地面に近付いて複数の観察者からの視認性が悪くなってしまう等の不具合が発生してしまう。これを回避する手段の一つとして、投影装置の光軸を上側に傾けて、投影像を接地面から高い方向へシフトさせることが挙げられる。しかし、投影装置の光軸を傾けると、投影像のピント位置がスクリーンからずれてしまったり、台形歪の発生により像が歪んでしまったりする等の問題が発生してしまう。このうち、ピント位置ずれを回避・補正する手段の例が、下記特許文献1に開示されている。   When a projection device such as a projector is installed on a table such as a desk, if the projection device and the screen are directly facing each other, depending on the arrangement, the projection image may be blocked by the table such as the desk or the observation may be obstructed. Will approach the grounding surface, causing problems such as poor visibility from a plurality of observers. One means for avoiding this is to tilt the optical axis of the projection device upward to shift the projected image from the ground plane to a higher direction. However, if the optical axis of the projection apparatus is tilted, problems arise such that the focus position of the projected image is shifted from the screen, or the image is distorted due to the occurrence of trapezoidal distortion. Among these, an example of means for avoiding / correcting the focus position deviation is disclosed in Patent Document 1 below.

特開平5-241096号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-241096

早水良定、「光機器の光学I」、社団法人日本オプトメカトロニクス協会、64〜69頁Yoshinori Hayami, “Optics I of Optical Equipment”, Japan Opto-Mechatronics Association, pages 64 to 69

しかるに、特許文献1の技術では、第2レンズ群と液晶パネル(ライトバルブ)をそれぞれ別個で可動させる必要があり、機構が複雑になってしまう。また、非特許文献1に記載されたような、シャインプルーフの条件を満たそうとすると、物体面、像面、レンズ主面を同一直線上で交わらせるために、スクリーン(拡大側)が無傾斜固定の場合、レンズ系とライトバルブ(縮小側)を別個に傾ける必要があるため、機構が複雑になったり、装置が大型化してしまったりする。   However, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to move the second lens group and the liquid crystal panel (light valve) separately, which complicates the mechanism. Further, when trying to satisfy the Scheimpflug condition as described in Non-Patent Document 1, the screen (enlarged side) is non-inclined to cross the object plane, image plane, and lens main surface on the same straight line. In the case of fixing, it is necessary to tilt the lens system and the light valve (reduction side) separately, which complicates the mechanism and enlarges the apparatus.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、投影装置において斜めに像を投影する時に、光学系のレンズ群の偏芯により片ボケを発生させることでピント補正を実現するもので、小型で諸収差が良好に補正された投影レンズ及び投影装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of such problems, and realizes focus correction by generating one-sided blur due to the eccentricity of the lens group of the optical system when an image is projected obliquely in the projection apparatus. The present invention provides a projection lens and a projection apparatus that are small and have various aberrations corrected satisfactorily.

請求項1に記載の投影レンズは、像を拡大してスクリーンに投影する投影装置用の投影レンズであって、拡大側から順に、負の第1レンズ群と、正の第2レンズ群と、正の第3レンズ群から成り、スクリーンに対して光軸が斜めになるよう投影する際に生じる該スクリーン上でのピントずれを、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群を相対的に偏芯させることで補正することを特徴とする。   The projection lens according to claim 1 is a projection lens for a projection device that magnifies an image and projects it on a screen, in order from the magnification side, a negative first lens group, a positive second lens group, The first lens group and the second lens group are relatively deviated from the out-of-focus on the screen, which is generated when the optical axis is inclined with respect to the screen. It is characterized by correcting by making the core.

本発明によれば、光学系全体やライトバルブを移動させることなく、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群のみの偏芯によりピント合わせが可能となるため、高画質な像を投影できるにも関わらず、少ない可動部により装置、機構の簡略化が図れる。   According to the present invention, since it is possible to focus by decentering only the first lens group and the second lens group without moving the entire optical system or the light valve, a high-quality image can be projected. Nevertheless, the apparatus and mechanism can be simplified with a small number of moving parts.

請求項2に記載の投影レンズは、請求項1に記載の発明において、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群はそれぞれ、少なくとも1枚の正レンズと1枚の負レンズを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the projection lens according to the first aspect, wherein each of the first lens group and the second lens group includes at least one positive lens and one negative lens. And

これにより、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群がそれぞれ単レンズから構成されるときよりも、群内収差が良好に補正されるため、群偏芯時の収差変動も小さく、コントラスト低下を抑えることが出来る。   As a result, the intra-group aberration is corrected better than when the first lens group and the second lens group are each composed of a single lens. It can be suppressed.

請求項3に記載の投影レンズは、請求項1又は2に記載の発明において、前記第1レンズ群は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズからなり、前記第2レンズ群は負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズからなり、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間に開口絞りが設けられ、前記第3レンズ群は正レンズ1枚から構成されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the projection lens according to the first or second aspect, wherein the first lens group includes, in order from the enlargement side, a first lens having a negative refractive power and a first lens having a positive refractive power. The second lens group consists of a second lens, a fourth lens having a negative refractive power, a fifth lens having a positive refractive power, and a sixth lens having a positive refractive power. An aperture stop is provided between the first lens group and the second lens group, and the third lens group is composed of one positive lens.

前記第1レンズに負レンズを用いることで、長いバックフォーカスを確保することが出来、ライトバルブにLCOS等の液晶部材を用いる場合に必要となる、偏光ビームスプリッター(PBS)やワイヤグリッドを設置するスペースを確保できる。また、前記第2レンズから前記第5レンズまでを、開口絞りをはさんで正負負正と配置することで対称性を高め、良好な収差補正が可能となる。又、前記第5レンズの正レンズで光束を収斂させ、光学全長や有効径を小さく抑える効果がある。更に、前記第3レンズ群を正レンズ1枚とし、ライトバルブ近傍に配置することで、コンデンサレンズとして最小限のレンズ枚数で縮小側の良好なテレセントリック性を確保し、前記第1レンズ群から前記第2レンズ群のレンズ径を小型化することが可能になる。   By using a negative lens for the first lens, a long back focus can be secured, and a polarizing beam splitter (PBS) or wire grid is installed, which is necessary when using a liquid crystal member such as LCOS for the light valve. Space can be secured. Further, by arranging the second lens to the fifth lens in a positive / negative / negative manner with an aperture stop interposed therebetween, symmetry can be improved and good aberration correction can be performed. In addition, the positive lens of the fifth lens has an effect of converging the light beam and suppressing the optical total length and the effective diameter to be small. Further, by arranging the third lens group as one positive lens and being arranged in the vicinity of the light valve, it is possible to secure good telecentricity on the reduction side with a minimum number of condenser lenses, and from the first lens group, It becomes possible to reduce the lens diameter of the second lens group.

請求項4に記載の投影レンズは、請求項3に記載の発明において、前記第2レンズと前記第3レンズは、互いに接合されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the second lens and the third lens are cemented with each other.

前記第1レンズ群内での色収差や球面収差を良好に補正し、また、レンズを保持機構に組み込む際の部品要素数が減るため、組み立て性が良くなる。   The chromatic aberration and spherical aberration in the first lens group are corrected well, and the number of component elements when the lens is incorporated into the holding mechanism is reduced, so that the assemblability is improved.

請求項5に記載の投影レンズは、請求項3又は4に記載の発明において、前記第4レンズと前記第5レンズは、互いに接合されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the third or fourth aspect, the fourth lens and the fifth lens are cemented with each other.

前記第2レンズ群内での色収差や球面収差を良好に補正し、また、レンズを保持機構に組み込む際の部品要素数が減るため、組み立て性が良くなる。   The chromatic aberration and spherical aberration in the second lens group are corrected well, and the number of component elements when the lens is incorporated into the holding mechanism is reduced, so that the assemblability is improved.

請求項6に記載の投影レンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
-3.0 < f1/ f < -1.0 (1)
ただし、
f1 : 前記第1レンズ群の合成焦点距離
f : 前記投影レンズ全系の焦点距離
A projection lens according to a sixth aspect of the present invention is the projection lens according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first lens group satisfies the following conditional expression.
-3.0 <f1 / f <-1.0 (1)
However,
f1: Composite focal length of the first lens group
f: Focal length of the entire projection lens system

条件式(1)の値が下限を超えないことで、光学系の小型化を維持し、一方、上限を超えないことで前記第1レンズ群偏芯時のコントラスト低下を抑えたり、前記第1レンズ群で発生する諸収差を抑えることが出来る。   If the value of conditional expression (1) does not exceed the lower limit, the optical system can be kept downsized. On the other hand, if the upper limit is not exceeded, reduction in contrast when the first lens unit is decentered can be suppressed. Various aberrations occurring in the lens group can be suppressed.

請求項7に記載の投影レンズは、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記第2レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
1.0 < f2/ f < 2.0 (2)
ただし、
f2 : 前記第2レンズ群の合成焦点距離
f : 前記投影レンズ全系の焦点距離
A projection lens according to a seventh aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the second lens group satisfies the following conditional expression.
1.0 <f2 / f <2.0 (2)
However,
f2: Composite focal length of the second lens group
f: Focal length of the entire projection lens system

条件式(2)の値が下限を超えないことで、光学系の小型化を維持し、一方、上限を超えないことで第2レンズ群偏芯時のコントラスト低下を抑えたり、第2レンズ群で発生する諸収差を抑えることが出来る。   If the value of conditional expression (2) does not exceed the lower limit, the optical system can be kept downsized. On the other hand, if the upper limit is not exceeded, the decrease in contrast when the second lens group is decentered can be suppressed, or the second lens group can be reduced. Can suppress various aberrations.

請求項8に記載の投影レンズは、請求項1〜7のいずれかに記載の発明において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
-2.0 < f1/ f2 < -0.5 (3)
ただし、
f1 : 前記第1レンズ群の合成焦点距離
f2 : 前記第2レンズ群の合成焦点距離
According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression.
-2.0 <f1 / f2 <-0.5 (3)
However,
f1: Composite focal length of the first lens group f2: Composite focal length of the second lens group

条件式(2)の値が、下限を超えないことで偏光ビームスプリッタやワイヤーグリッドを配置するのに必要なバックフォーカスを確保することが出来、一方、上限を超えないことで大型化を招かずに済む。   If the value of conditional expression (2) does not exceed the lower limit, the back focus necessary for arranging the polarizing beam splitter and the wire grid can be secured, and on the other hand, the upper limit is not incurred without exceeding the upper limit. It will end.

ここで、偏芯収差係数について説明する。
《収差係数による偏心収差の導出》
光学系の一部(例えば、面,レンズ,レンズ群)が、光軸に対して垂直方向に位置ズレを起こしたり傾いたりすると(すなわち平行偏心や傾き偏心等の偏心誤差が発生した場合)、その偏心によって光学性能が劣化する。これは、偏心によって光学系に偏心収差が発生するからである。この偏心収差の誤差感度は、光学系の製造を困難にする一つの要因となる。偏心収差で主なものは、片ボケ収差と軸上コマ収差である。
Here, the decentration aberration coefficient will be described.
《Derivation of decentration aberration by aberration coefficient》
When a part of the optical system (for example, a surface, a lens, or a lens group) is displaced or tilted in a direction perpendicular to the optical axis (that is, when an eccentric error such as parallel eccentricity or tilt eccentricity occurs) The optical performance deteriorates due to the eccentricity. This is because decentration aberrations occur in the optical system due to decentration. The error sensitivity of this decentration aberration is one factor that makes it difficult to manufacture an optical system. The main decentration aberrations are the one-sided blur aberration and the axial coma aberration.

「片ボケ収差」とは、像面が光軸について非対称になる現象である。つまり、偏心が発生することによって、正の画角と負の画角とで像面位置が異なってしまう現象である。片ボケ収差は、通常、画面対角の7割程度の画角の主光線の近軸像面位置での差の平均値で評価される。一方、「軸上コマ収差」とは、軸上光束が主光線に関して非対称になる現象である。回転対称であるべき光学系によれば、軸上の点像も通常回転対称となる。しかし、光学系の一部に偏心が発生すると、対称性が崩れて像性能が大きく劣化してしまうのである。軸上コマ収差は、通常、軸上有効径の7割程度の径の軸上の上側ゾーナル光線(Upper)と下側ゾーナル光線(Lower)の光線位置平均と軸上主光線位置との差で評価される。以下に、偏心の存在する光学系の収差を検討し、収差係数を用いて上記2つの偏心収差を導出する。   The “single blur aberration” is a phenomenon in which the image plane becomes asymmetric with respect to the optical axis. That is, a phenomenon in which the image plane position differs between a positive field angle and a negative field angle due to occurrence of eccentricity. The half-blurring aberration is usually evaluated by an average value of the difference in the paraxial image plane position of the principal ray having a field angle of about 70% of the screen diagonal. On the other hand, “axial coma” is a phenomenon in which an axial light beam becomes asymmetric with respect to the principal ray. According to an optical system that should be rotationally symmetric, the point image on the axis is also usually rotationally symmetric. However, if eccentricity occurs in a part of the optical system, the symmetry is lost and the image performance is greatly deteriorated. Axial coma is usually the difference between the average ray position of the upper zonal ray (Upper) and the lower zonal ray (Lower) on the axis whose diameter is about 70% of the effective diameter on the axis and the axial principal ray position. Be evaluated. In the following, aberrations of an optical system with decentration are studied, and the above two decentration aberrations are derived using an aberration coefficient.

〈偏心の存在する光学系の3次の収差展開式〉
図1に、基本となる光学系と座標との関係を示す。図1(a),(b)において、OSは物体平面、ISは像平面、PS1は入射瞳面、PS2は射出瞳面、HS1は物体側主平面(H:物体側主点)、HS2は像側主平面(H’:像側主点)、SFは光学系の前面、SRは光学系の後面、Nは物体空間における屈折率、N’は像空間における屈折率である。
<Third-order aberration expansion formula for optical systems with decentration>
FIG. 1 shows the relationship between the basic optical system and coordinates. 1 (a) and 1 (b), OS is the object plane, IS is the image plane, PS1 is the entrance pupil plane, PS2 is the exit pupil plane, HS1 is the object side principal plane (H: object side principal point), and HS2 is Image-side principal plane (H ′: image-side principal point), SF is the front surface of the optical system, SR is the rear surface of the optical system, N is the refractive index in object space, and N ′ is the refractive index in image space.

偏心が存在しないときの光学系の光軸を基準軸AXとしてこれをX軸とし、これに垂直にY軸,Z軸をとる。そして、物点OPの座標を(Y,Z)、入射瞳面PS1上の光線の入射点の座標を(Y*,Z*)とし、これらに対応する像空間の座標には「’」を付けて表す。ただし、像平面IS上の光線の横収差を3次のベキ級数に展開するに当たっては、物点OPと入射瞳面PS1上の光線の入射点の座標として、次の極座標を用いて定義する。
tanω・cosφω≡Y/g$ …(1A)
tanω・sinφω≡Z/g$ …(1B)
R・cosφR≡(g$/g)・Y* …(2A)
R・sinφR≡(g$/g)・Z* …(2B)
The optical axis of the optical system when there is no eccentricity is taken as a reference axis AX, which is taken as the X axis, and the Y axis and Z axis are taken perpendicularly thereto. Then, the coordinates of the object point OP are (Y, Z), the coordinates of the incident point of the light ray on the entrance pupil plane PS1 are (Y *, Z *), and the coordinates of the image space corresponding to these are “'”. Represent it. However, when the lateral aberration of the light beam on the image plane IS is expanded to a third-order power series, the following polar coordinates are defined as the coordinates of the object point OP and the incident point of the light beam on the entrance pupil plane PS1.
tanω · cosφω≡Y / g $ (1A)
tanω · sinφω≡Z / g $ (1B)
R · cosφR≡ (g $ / g) · Y * (2A)
R · sinφR≡ (g $ / g) · Z * (2B)

図1から分かるように、g,g$はそれぞれ入射瞳面PS1,物体側主平面HS1から物体平面OSまでの距離、ωは物点OPと物体側主点Hとを結ぶ直線が基準軸AXとなす角で、φωがそのアジムス角(azimuth)、また、Rは物体側主平面HS1上に換算した入射瞳半径でφRがそのアジムス角である。「’」は像空間を表し、「#」は軸外主光線を表すので、αは近軸軸上マージナル光線の物体空間における換算傾角、α#は近軸軸外主光線の物体空間における換算傾角、α’は近軸軸上マージナル光線の像空間における換算傾角、α’#は近軸軸外主光線の像空間における換算傾角である。   As can be seen from FIG. 1, g and g $ are the entrance pupil plane PS1, the distance from the object-side principal plane HS1 to the object plane OS, and ω is the straight line connecting the object point OP and the object-side principal point H is the reference axis AX Is the azimuth angle (azimuth), R is the entrance pupil radius converted on the object-side main plane HS1, and φR is the azimuth angle. "'" Represents the image space, and "#" represents the off-axis principal ray, so α is the conversion angle of the paraxial off-axis marginal ray in the object space, and α # is the conversion of the paraxial off-axis principal ray in the object space. The tilt angle, α ′, is a converted tilt angle in the image space of the paraxial off-axis marginal ray, and α ′ # is a converted tilt angle in the image space of the paraxial off-axis principal ray.

光学系がk個のエレメントから成り立っているとして、偏心が存在するときの横収差をベキ級数に展開すると、横収差ΔY’,ΔZ’は以下の式(3A),(3B)に示す形になる(β:横倍率)。球面収差,コマ収差,非点収差,ペッツバール和及び歪曲収差にそれぞれ対応する3次の収差係数はI,II,III,P及びVであり、指数μはエレメント番号であり、α’=α’k,α’#=α’#kである。なお、総和記号Σを用いた表示は、以下の例に示すように行うものとする(以下同様。)。   Assuming that the optical system is composed of k elements, the lateral aberrations ΔY ′ and ΔZ ′ are expressed in the following equations (3A) and (3B) when the lateral aberration when decentration exists is expanded to a power series. (Β: lateral magnification). The third-order aberration coefficients corresponding to spherical aberration, coma aberration, astigmatism, Petzval sum and distortion aberration are I, II, III, P and V, respectively, and the index μ is an element number, and α ′ = α ′ k, α ′ # = α ′ # k. The display using the summation symbol Σ is performed as shown in the following example (the same applies hereinafter).

ΔY’≡Y’−β・Y =−[1/(2・α’)]・{(N・tanω)3・cosφω・(μ=1→k)ΣVμ +R・(N・tanω)2・[2・cos(φR−φω)・cosφω・(μ=1→k)ΣIIIμ +cosφR・(μ=1→k)Σ(IIIμ+Pμ)] +R2・(N・tanω)・[2・cosφR・cos(φR−φω)+cosφω]・(μ=1→k)ΣIIμ +R3・cosφR・(μ=1→k)ΣIμ} +{偏心による付加項(Y成分)} …(3A) ΔZ’≡Z’−β・Z =−[1/(2・α’)]・{(N・tanω)3・sinφω・(μ=1→k)ΣVμ +R・(N・tanω)2・[2・cos(φR−φω)・sinφω・(μ=1→k)ΣIIIμ +sinφR・(μ=1→k)Σ(IIIμ+Pμ)] +R2・(N・tanω)・[2・sinφR・cos(φR−φω)+sinφω]・(μ=1→k)ΣIIμ +R3・sinφR・(μ=1→k)ΣIμ} +{偏心による付加項(Z成分)} …(3B) ΔY′≡Y′−β · Y = − [1 / (2 · α ′)] · {(N · tan ω) 3 · cos φω · (μ = 1 → k) ΣVμ + R · (N · tan ω) 2 · [ 2 · cos (φR-φω) · cosφω · (μ = 1 → k) ΣIIIμ + cosφR · (μ = 1 → k) Σ (IIIμ + Pμ)] + R 2 · (N · tanω) · [2 · cosφR · cos (φR −φω) + cos φω] · (μ = 1 → k) ΣIIμ + R 3 · cosφR · (μ = 1 → k) ΣIμ} + {additional term due to eccentricity (Y component)} (3A) ΔZ′≡Z′−β Z = − [1 / (2 · α ′)] · {(N · tan ω) 3 · sin φω · (μ = 1 → k) ΣVμ + R · (N · tan ω) 2 · [2 · cos (φR−φω ) · sinφω · (μ = 1 → k) ΣIIIμ + sinφR · (μ = 1 → k) Σ (IIIμ + Pμ)] + R 2 · (N · tanω) · [2 · sinφR · c s (φR-φω) + sinφω ] · (μ = 1 → k) ΣIIμ + R 3 · sinφR · (μ = 1 → k) ΣIμ} + { added by an eccentric section (Z component)} ... (3B)

これらの式(3A),(3B)において、右辺の最初の{ }内は偏心の存在しないときの光学系本来の収差を表す項であり、偏心が存在すると、偏心によって発生した収差項がそれに加わる形になる。光学系中の任意のエレメント(単一面であっても複数面から成る複合系であってもよい。)が偏心する場合、その偏心には、光学系の基準軸AXに対して垂直な方向に平行移動する「平行偏心」と、基準軸AXに対して傾く「傾き偏心」と、がある。それらの影響は、いずれも上記式(3A),(3B)の右辺最後の付加項として表される。   In these formulas (3A) and (3B), the first {} in the right side is a term representing the original aberration of the optical system when there is no decentration. If decentration exists, the aberration term generated by decentration is It becomes a form to join. When an arbitrary element in the optical system (which may be a single surface or a composite system composed of a plurality of surfaces) is decentered, the decentering is in a direction perpendicular to the reference axis AX of the optical system. There are "parallel eccentricity" that translates and "tilt eccentricity" that tilts with respect to the reference axis AX. Both of these effects are expressed as an additional term on the right side of the above formulas (3A) and (3B).

〈平行偏心収差係数の導出〉
図2(a)は、光学系中の任意のν番目のエレメント(以下「第νエレメント」といい、第νエレメントの光軸をAXνで表す。)Dνが、光学系の基準軸AXに対して垂直なY方向に、微小量Eνだけ平行偏心した状態を示している。この平行偏心による収差係数の付加項ΔY(Eν),ΔZ(Eν)は、以下の式(4A),(4B)で表される。
<Derivation of parallel decentration aberration coefficient>
FIG. 2A shows an arbitrary ν-th element in the optical system (hereinafter referred to as “the ν-element”, the optical axis of the ν-element is represented by AXν) Dν with respect to the reference axis AX of the optical system. In the vertical Y direction, a state of being decentered by a minute amount Eν is shown. Additional terms ΔY (Eν) and ΔZ (Eν) of the aberration coefficient due to the parallel decentering are expressed by the following equations (4A) and (4B).

ΔY(Eν)=−[Eν/(2・α’k)]・{(ΔE)ν +(N・tanω)2・[(2+cos2φω)・(VE1)ν−(VE2)ν] +2・R・(N・tanω)・[(2・cos(φR−φω)+cos(φR+φω))・(IIIE)ν +cosφR・cosφω・(PE)ν] +R2・(2+cos2φR)・(IIE)ν} …(4A)
ΔZ(Eν)=−[Eν/(2・α’k)]・{(N・tanω)2・sin2φω・(VE1)ν +2・R・(N・tanω)・[sin(φR+φω)・(IIIE)ν +sinφR・cosφω・(PE)ν] +R2・sin2φR・(IIE)ν} …(4B)
ΔY (Eν) = − [Eν / (2 · α′k)] · {(ΔE) ν + (N · tanω) 2 · [(2 + cos2φω) · (VE1) ν− (VE2) ν] + 2 · R · (N · tanω) · [(2 · cos (φR−φω) + cos (φR + φω)) · (IIIE) ν + cosφR · cosφω · (PE) ν] + R 2 · (2 + cos2φR) · (IIE) ν} (4A )
ΔZ (Eν) = − [Eν / (2 · α′k)] · {(N · tan ω) 2 · sin 2φω · (VE1) ν + 2 · R · (N · tan ω) · [sin (φR + φω) · (IIIE ) Ν + sinφR · cosφω · (PE) ν] + R 2 · sin2φR · (IIE) ν} (4B)

ただし、偏心収差係数は以下の式(4C)〜(4H)で定義される。
(ΔE)ν=−2・(α’ν−αν) …(4C)
(VE1)ν={[α’ν・(μ=ν+1→k)ΣVμ]−[αν・(μ=ν→k)ΣVμ]} −{[α’#ν・(μ=ν+1→k)ΣIIIμ]−[α#ν・(μ=ν→k)ΣIIIμ]}…(4D)
(VE2)ν=[α’#ν・(μ=ν+1→k)ΣPμ]−[α#ν・(μ=ν→k)ΣPμ] …(4E)
(IIIE)ν={[α’ν・(μ=ν+1→k)ΣIIIμ]−[αν・(μ=ν→k)ΣIIIμ]} −{[α’#ν・(μ=ν+1→k)ΣIIμ]−[α#ν・(μ=ν→k)ΣIIμ]} …(4F)
(PE)ν=[α’ν・(μ=ν+1→k)ΣPμ]−[αν・(μ=ν→k)ΣPμ] …(4G)
(IIE)ν={[α’ν・(μ=ν+1→k)ΣIIμ]−[αν・(μ=ν→k)ΣIIμ]} −{[α’#ν・(μ=ν+1→k)ΣIμ]−[α#ν・(μ=ν→k)ΣIμ]} …(4H)
However, the decentration aberration coefficient is defined by the following equations (4C) to (4H).
(ΔE) ν = −2 · (α′ν−αν) (4C)
(VE1) ν = {[α′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣVμ] − [αν · (μ = ν → k) ΣVμ]} − {[α ′ # ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIIμ ]-[Α # ν · (μ = ν → k) ΣIIIμ]} (4D)
(VE2) ν = [α ′ # ν · (μ = ν + 1 → k) ΣPμ] − [α # ν · (μ = ν → k) ΣPμ] (4E)
(IIIE) ν = {[α′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIIμ] − [αν · (μ = ν → k) ΣIIIμ]} − {[α ′ # ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIμ ]-[Α # ν · (μ = ν → k) ΣIIμ]} (4F)
(PE) ν = [α′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣPμ] − [αν · (μ = ν → k) ΣPμ] (4G)
(IIE) ν = {[α′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIμ] − [αν · (μ = ν → k) ΣIIμ]} − {[α ′ # ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIμ ]-[Α # ν · (μ = ν → k) ΣIμ]} (4H)

上記式(4C)〜(4H)の偏心収差係数は、偏心による影響を表しており、それぞれ以下の内容の結像の欠陥を代弁する働きをする。また、式(4A),(4B)から分かるように、偏心量Eνは右辺全体にかかるので、偏心によって発生する収差の量はEνに比例する。
(ΔE)ν:プリズム作用(像の横ずれ)。
(VE1)ν,(VE2)ν:回転非対称な歪曲。
(IIIE)ν,(PE)ν:回転非対称な非点収差,像面の傾き。
(IIE)ν:軸上にも現れる回転非対称なコマ収差。
The decentration aberration coefficients of the above formulas (4C) to (4H) represent the influence of decentration, and each serves to represent an imaging defect having the following contents. Further, as can be seen from the equations (4A) and (4B), the amount of eccentricity Eν is applied to the entire right side, so the amount of aberration caused by the eccentricity is proportional to Eν.
(ΔE) ν: Prism action (image lateral shift).
(VE1) ν, (VE2) ν: rotationally asymmetric distortion.
(IIIE) ν, (PE) ν: rotationally asymmetric astigmatism, image plane tilt.
(IIE) ν: rotationally asymmetric coma that also appears on the axis.

式(4A)〜(4H)は、第νエレメントDνのみが平行偏心した場合を示しているが、この第νエレメントDνが単一面から成るとすれば、複数の面i〜jが平行偏心する場合(つまり、偏心するレンズ群が第i面から第j面から成る場合)には、偏心する各面i〜jの偏心量Ei〜Ejは等しいので、式:(ΔE)i〜j=(ν=i→j)Σ[-2・(α’ν-αν)]で示すように、収差係数を和として扱うことができる。そして、α’ν=αν+1より、式:(ΔE)i〜j=-2・(α’j-αi)が得られる。   Equations (4A) to (4H) show the case where only the ν-th element Dν is decentered in parallel, but if this ν-th element Dν is composed of a single plane, a plurality of planes i to j are decentered in parallel. In this case (that is, when the decentered lens group is composed of the i-th surface to the j-th surface), the decentering amounts Ei to Ej of the decentered surfaces i to j are equal, and therefore the equation: (ΔE) i to j = ( As shown by ν = i → j) Σ [−2 · (α′ν−αν)], the aberration coefficient can be treated as a sum. Then, from α′ν = αν + 1, the equation: (ΔE) i to j = −2 · (α′j−αi) is obtained.

その他の収差係数についても、同様にΣの途中の項が消える。例えばPEでは、 (PE)i〜j=(ν=i→j)Σ[α’ν・(μ=ν+1→k)ΣPμ−αν・(μ=ν→k)ΣPμ] =α’j・(μ=j+1→k)ΣPμ−αi・(μ=i→k)ΣPμ =(α’j−αi)・(μ=j+1→k)ΣPμ−αi・(μ=i→j)ΣPμ =(α’j−αi)・(P)R−αi・(P)Dここで、(P)R=(μ=j+1→k)ΣPμ:偏心するレンズ群(以下「偏心群」ともいう。)より像側に位置するすべてのレンズ面から成る群(以下「像側群」ともいう。)の収差係数Pの和、(P)D=(μ=i→j)ΣPμ :偏心群の収差係数Pの和である。したがって、偏心収差係数のΣは、像側群の収差係数の和{( )Rで表現する。}と、偏心群の収差係数の和{( )Dで表現する。}と、で表すことができる。   Similarly, the term in the middle of Σ disappears for other aberration coefficients. For example, in PE, (PE) i to j = (ν = i → j) Σ [α′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣPμ−αν · (μ = ν → k) ΣPμ] = α′j · ( μ = j + 1 → k) ΣPμ−αi (μ = i → k) ΣPμ = (α′j−αi) (μ = j + 1 → k) ΣPμ−αi (μ = i → j) ΣPμ = (α ′ j−αi) · (P) R−αi · (P) D where (P) R = (μ = j + 1 → k) ΣPμ: image side from a decentered lens group (hereinafter also referred to as “decentered group”). (P) D = (μ = i → j) ΣPμ: sum of aberration coefficients P of the decentered group, a group of all lens surfaces located at (hereinafter also referred to as “image side group”) It is. Accordingly, Σ of the decentration aberration coefficient is expressed by the sum {() R of the aberration coefficients of the image side group. } And the sum of the aberration coefficients of the decentration group {() D. }.

[片ボケ収差]
次に、片ボケ収差を説明する。式(4A),(4B)から、非点収差のメリディオナルは、[ΔY’の(Rの1次項)φR=0]×g’$kであり、サジタルは[ΔZ’の(Rの1次項)φR=π/2]×g’$kである。したがって、メリディオナル片ボケΔMνは、以下の式(5A)で表される。ここで、α’k=N’k/g’$k,φω=0より、式(5B)が得られる。
[Single-bokeh aberration]
Next, the one-sided blur will be described. From the equations (4A) and (4B), the meridional of astigmatism is [ΔY ′ (first-order term of R) φR = 0] × g ′ $ k, and the sagittal is [ΔZ ′ (first-order term of R ) ΦR = π / 2] × g ′ $ k. Therefore, the meridional piece blur ΔMν is expressed by the following equation (5A). Here, Equation (5B) is obtained from α′k = N′k / g ′ $ k and φω = 0.

ΔMν=−[Eν・g’$k/(2・α’k)]・2・(N・tanω)・[(2・cos(φω)+cos(φω))・(IIIE)ν+cos(φω)・(PE)ν] …(5A)
ΔMν=−Eν・(g’$k2/N’k)・(N・tanω)・[3・(IIIE)ν+(PE)ν] …(5B)
ΔMν = − [Eν · g ′ $ k / (2 · α′k)] · 2 · (N · tanω) · [(2 · cos (φω) + cos (φω)) · (IIIE) ν + cos (φω) · (PE) v] (5A)
ΔMν = −Eν · (g ′ $ k 2 / N′k) · (N · tan ω) · [3 · (IIIE) ν + (PE) ν] (5B)

物点OPを無限遠とすると、g’$k→FL(FL:全系の焦点距離),N・tanω=Y’/FL(Y’:像高)なので、メリディオナル片ボケΔM"νを表す式(5C)が得られる。同様にして、サジタル片ボケΔS"νを表す式(5D)が得られる。
ΔM”ν=−Eν・FL・Y’・[3・(IIIE)ν+(PE)ν] …(5C)
ΔS”ν=−Eν・FL・Y’・[(IIIE)ν+(PE)ν] …(5D)
Assuming that the object point OP is at infinity, g '$ k → FL (FL: focal length of the entire system) and N · tanω = Y ′ / FL (Y ′: image height), so the meridional one-sided blur ΔM ”ν is represented. Equation (5C) is obtained. Similarly, equation (5D) representing sagittal piece blur ΔS ″ ν is obtained.
ΔM ″ ν = −Eν · FL · Y ′ · [3 · (IIIE) ν + (PE) ν] (5C)
ΔS ″ ν = −Eν · FL · Y ′ · [(IIIE) ν + (PE) ν] (5D)

以上は第ν面が偏心した場合であるが、レンズ群(第i面から第j面で構成される)が偏心した場合にはΣをとって、メリディオナル片ボケ(ΔM")i〜j,サジタル片ボケ(ΔS")i〜jを表す式(5E),(5F)が得られる。ここで、偏心量をEとする。
(ΔM”)i〜j=−E・FL・Y’・[3・(IIIE)i〜j+(PE)i〜j] …(5E)
(ΔS”)i〜j=−E・FL・Y’・[(IIIE)i〜j+(PE)i〜j] …(5F)
The above is the case where the ν-th surface is decentered, but when the lens group (comprising the i-th surface to the j-th surface) is decentered, Σ is taken to obtain a meridional one-sided blur (ΔM ") i to j, Expressions (5E) and (5F) representing sagittal blur (ΔS ″) i to j are obtained. Here, E is the amount of eccentricity.
(ΔM ″) i˜j = −E · FL · Y ′ · [3 · (IIIE) i˜j + (PE) i˜j] (5E)
(ΔS ″) i˜j = −E · FL · Y ′ · [(IIIE) i˜j + (PE) i˜j] (5F)

ただし、ブロック(レンズ群)の偏心収差係数は、以下の式(5G),(5H)でメリディオナル,サジタルのそれぞれについて表される。
[3・(IIIE)i〜j+(PE)i〜j]=(α’j−αi)・[3・(III)R+(P)R]−αi・[3・(III)D+(P)D]−(α’#j−α#i)・[3・(II)R]+α#i・[3・(II)D] …(5G)
[(IIIE)i〜j+(PE)i〜j]=(α’j−αi)・[(III)R+(P)R]−αi・[(III)D+(P)D]−(α’#j−α#i)・[(II)R]+α#i・[(II)D] …(5H)
However, the decentration aberration coefficient of the block (lens group) is expressed for each of the meridional and sagittal by the following equations (5G) and (5H).
[3 · (IIIE) i˜j + (PE) i˜j] = (α′j−αi) · [3 · (III) R + (P) R] −αi · [3 · (III) D + (P) D] − (α ′ # j−α # i) · [3 · (II) R] + α # i · [3 · (II) D] (5G)
[(IIIE) i˜j + (PE) i˜j] = (α′j−αi) · [(III) R + (P) R] −αi · [(III) D + (P) D] − (α ′ # J−α # i) · [(II) R] + α # i · [(II) D] (5H)

[軸上コマ収差]
次に、軸上コマ収差を説明する。軸上コマ収差は、前述したように、軸上光のUpperとLowerの主光線位置との差の平均値である。したがって、偏心によるUpperのコマ(ΔYU)νとLowerのコマ(ΔYL)νとから{(6A),(6B)}、式(6C)に示す軸上コマ収差(AXCM)νが導かれる。
(ΔYU)ν=(ΔY)(ω=0,φR=0)−(ΔY)(ω=0,R=0)=−[Eν/(2・α’k)]・R2・3・(IIE)ν …(6A)
(ΔYL)ν=(ΔY)(ω=0,φR=π)−(ΔY)(ω=0,R=0)=−[Eν/(2・α’k)]・R2・3・(IIE)ν …(6B)
(AXCM)ν=[(ΔYU)ν+(ΔYL)ν]/2=−[Eν/(2・α’k)]・R2・3・(IIE)ν …(6C)
[Axial coma]
Next, axial coma will be described. As described above, the on-axis coma aberration is an average value of the difference between the upper and lower principal ray positions of the on-axis light. Therefore, the axial coma (AXCM) ν shown in {(6A), (6B)} and Equation (6C) is derived from the Upper coma (ΔYU) ν and the Lower coma (ΔYL) ν due to the eccentricity.
(ΔYU) ν = (ΔY) (ω = 0, φR = 0) − (ΔY) (ω = 0, R = 0) = − [Eν / (2 · α′k)] · R 2 · 3 · ( IIE) v (6A)
(ΔYL) ν = (ΔY) (ω = 0, φR = π) − (ΔY) (ω = 0, R = 0) = − [Eν / (2 · α′k)] · R 2 · 3 · ( IIE) v (6B)
(AXCM) ν = [(ΔYU ) ν + (ΔYL) ν] / 2 = - [Eν / (2 · α'k)] · R 2 · 3 · (IIE) ν ... (6C)

物点を無限遠とすると、1/α’k→-FLとなる。また、RとFNO(全系のFナンバー)との関係は、式:R=[FL/(2・FNO)]×κ(ここで、κ:瞳分割比,通常は0.7である。)で表される。したがって、軸上コマ収差(AXCM")νは、式(6D)で表される。
(AXCM”)ν=Eν・(3・κ2・FL3)/(8・FNO2)・(IIE)ν …(6D)
If the object point is at infinity, 1 / α'k → -FL. Further, the relationship between R and FNO (the F number of the entire system) is an expression: R = [FL / (2 · FNO)] × κ (where κ is the pupil division ratio, which is usually 0.7). expressed. Therefore, the axial coma aberration (AXCM ") ν is expressed by Expression (6D).
(AXCM ″) ν = Eν · (3 · κ 2 · FL 3 ) / (8 · FNO 2 ) · (IIE) ν (6D)

以上は第ν面が偏心した場合であるが、レンズ群(第i面から第j面で構成される)が偏心した場合はΣをとって、式(6E)が得られる。ただし、ブロックの偏心収差係数は、式(6F)で表される。
(AXCM”)i〜j=E・[(3・κ2・FL3)/(8・FNO2)]・(IIE)i〜j …(6E)
(IIE)i〜j=(α’j−αi)・(II)R−αi・(II)D−(α’#j−α#i)・(I)R+α#i・(I)D …(6F)
The above is the case where the ν-th surface is decentered. However, when the lens group (comprising the i-th surface to the j-th surface) is decentered, Σ is taken to obtain equation (6E). However, the decentration aberration coefficient of the block is expressed by Expression (6F).
(AXCM ″) i˜j = E · [(3 · κ 2 · FL 3 ) / (8 · FNO 2 )] · (IIE) i to j (6E)
(IIE) i to j = (α′j−αi) · (II) R−αi · (II) D− (α ′ # j−α # i) · (I) R + α # i · (I) D (6F)

〈傾き偏心収差係数の導出〉
図2(b)は、第νエレメントDνが、光学系の基準軸AXに対して点Cを中心に角度ενだけ傾いた状態を示している。この傾き偏心による収差係数の付加項ΔY(εν),ΔZ(εν)は、以下の式(7A),(7B)で表される。なお、点Cから第νエレメントDνの入射瞳面PS1,物体面OS;それらに対応する射出瞳面PS2,像面ISまでの距離を、それぞれpν,qν;p’ν,q’νとする。
<Derivation of tilt decentration aberration coefficient>
FIG. 2B shows a state in which the ν-th element Dν is inclined by an angle εν around the point C with respect to the reference axis AX of the optical system. The additional terms ΔY (εν) and ΔZ (εν) of the aberration coefficient due to the tilt decentering are expressed by the following equations (7A) and (7B). The distances from the point C to the entrance pupil plane PS1 and object plane OS of the νth element Dν; the corresponding exit pupil plane PS2 and image plane IS are pν, qν; p′ν, q′ν, respectively. .

ΔY(εν)=−[εν/(2・α’k)]・{(Δε)ν +(N・tanω)2・[(2+cos2φω)・(Vε1)ν−(Vε2)ν] +2・R・(N・tanω)・[(2・cos(φR−φω)+cos(φR+φω))・(IIIε)ν +cosφR・cosφω・(Pε)ν] +R2・(2+cos2φR)・(IIε)ν} …(7A)
ΔZ(εν)=−[εν/(2・α’k)]・{(N・tanω)2・sin2φω・(Vε1)ν +2・R・(N・tanω)・[sin(φR+φω)・(IIIε)ν +sinφR・cosφω・(Pε)ν] +R2・sin2φR・(IIε)ν} …(7B)
ΔY (εν) = − [εν / (2 · α′k)] · {(Δε) ν + (N · tanω) 2 · [(2 + cos2φω) · (Vε1) ν− (Vε2) ν] + 2 · R · (N · tanω) · [(2 · cos (φR−φω) + cos (φR + φω)) · (IIIε) ν + cosφR · cosφω · (Pε) ν] + R 2 · (2 + cos2φR) · (IIε) ν} (7A )
ΔZ (εν) = − [εν / (2 · α′k)] · {(N · tanω) 2 · sin2φω · (Vε1) ν + 2 · R · (N · tanω) · [sin (φR + φω) · (IIIε ) Ν + sinφR · cosφω · (Pε) ν] + R 2 · sin2φR · (IIε) ν} (7B)

ただし、偏心収差係数は以下の式(7C)〜(7H)で定義される。
(Δε)ν=−2・(α’ν・q’ν−αν・qν) …(7C)
(Vε1)ν={[α’ν・q’ν・(μ=ν+1→k)ΣVμ]−[αν・qν・(μ=ν→k)ΣVμ]} −{[α’#ν・p’ν・(μ=ν+1→k)ΣIIIμ]−[α#ν・pν・(μ=ν→k)ΣIIIμ]} +[(α’#ν/N’ν)−(α#ν/Nν)] …(7D)
(Vε2)ν={[α’#ν・p’ν・(μ=ν+1→k)ΣPμ]−[α#ν・pν・(μ=ν→k)ΣPμ]} +[(α’#ν/N’ν)−(α#ν/Nν)] …(7E)
(IIIε)ν={[α’ν・q’ν・(μ=ν+1→k)ΣIIIμ]−[αν・qν・(μ=ν→k)ΣIIIμ]} −{[α’#ν・p’ν・(μ=ν+1→k)ΣIIμ]−[α#ν・pν・(μ=ν→k)ΣIIμ]} …(7F)
(Pε)ν={[α’ν・q’ν・(μ=ν+1→k)ΣPμ]−[αν・qν・(μ=ν→k)ΣPμ]} +[(α’ν/N’ν)−(αν/Nν)] …(7G)
(IIε)ν={[α’ν・q’ν・(μ=ν+1→k)ΣIIμ]−[αν・qν・(μ=ν→k)ΣIIμ]} −{[α’#ν・p’ν・(μ=ν+1→k)ΣIμ]−[α#ν・pν・(μ=ν→k)ΣIμ]} …(7H)
However, the decentration aberration coefficient is defined by the following equations (7C) to (7H).
(Δε) ν = −2 · (α′ν · q′ν−αν · qν) (7C)
(Vε1) ν = {[α′ν · q′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣVμ] − [αν · qν · (μ = ν → k) ΣVμ]} − {[α ′ # ν · p ′ ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIIμ] − [α # ν · pν · (μ = ν → k) ΣIIIμ]} + [(α ′ # ν / N′ν) − (α # ν / Nν)] ... (7D)
(Vε2) ν = {[α ′ # ν · p′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣPμ] − [α # ν · pν · (μ = ν → k) ΣPμ]} + [(α ′ # ν / N′ν) − (α # ν / Nν)] (7E)
(IIIε) ν = {[α′ν · q′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIIμ] − [αν · qν · (μ = ν → k) ΣIIIμ]} − {[α ′ # ν · p ′ ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIμ] − [α # ν · pν · (μ = ν → k) ΣIIμ]} (7F)
(Pε) ν = {[α′ν · q′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣPμ] − [αν · qν · (μ = ν → k) ΣPμ]} + [(α′ν / N′ν )-(Αν / Nν)] (7G)
(IIε) ν = {[α′ν · q′ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIIμ] − [αν · qν · (μ = ν → k) ΣIIμ]} − {[α ′ # ν · p ′ ν · (μ = ν + 1 → k) ΣIμ] − [α # ν · pν · (μ = ν → k) ΣIμ]} (7H)

傾き偏心の場合も、平行偏心の場合と同様に、Σをとった場合について考える。偏心するレンズ群を第i面から第j面とすると、例えば、Pεでは、 (Pε)i〜j=(ν=i→j)Σ{α’ν・q’ν・(μ=ν+1→k)ΣPμ−αν・qν・(μ=ν→k)ΣPμ]+[(α’ν/N’ν)−(αν/Nν)]} =α’j・q’j・(μ=j+1→k)ΣPμ−αi・qi・(μ=i→k)ΣPμ+(ν=i→j)Σ[(α’ν/N’ν)−(αν/Nν)] =(α’j・q’j−αi・qi)・(μ=j+1→k)ΣPμ−αi・qi・(μ=i→j)ΣPμ+[(α’j/N’j)−(αi/Ni)] =(α’j・q’j−αi・qi)・(P)R−αi・qi・(P)D+[(α’j/N’j)−(αi/Ni)]
ここで、(P)R=(μ=j+1→k)ΣPμ:像側群の収差係数Pの和、(P)D=(μ=i→j)ΣPμ :偏心群の収差係数Pの和である。したがって、偏心収差係数のΣは、像側群の収差係数の和と、偏心群の収差係数の和と、定数項と、で表すことができる。
In the case of tilt eccentricity, the case of taking Σ is considered as in the case of parallel eccentricity. When the decentered lens group is changed from the i-th surface to the j-th surface, for example, in Pε, (Pε) i to j = (ν = i → j) Σ {α′ν · q′ν · (μ = ν + 1 → k) ) ΣPμ−αν · qν · (μ = ν → k) ΣPμ] + [(α′ν / N′ν) − (αν / Nν)]} = α′j · q′j · (μ = j + 1 → k) ) ΣPμ−αi · qi · (μ = i → k) ΣPμ + (ν = i → j) Σ [(α′ν / N′ν) − (αν / Nν)] = (α′j · q′j− αi · qi) · (μ = j + 1 → k) ΣPμ−αi · qi · (μ = i → j) ΣPμ + [(α′j / N′j) − (αi / Ni)] = (α′j · q 'j-αi · qi) · (P) R-αi · qi · (P) D + [(α'j / N'j)-(αi / Ni)]
Where (P) R = (μ = j + 1 → k) ΣPμ: sum of aberration coefficients P of the image side group, (P) D = (μ = i → j) ΣPμ: sum of aberration coefficients P of the eccentric group is there. Therefore, Σ of the decentration aberration coefficient can be expressed by the sum of the aberration coefficients of the image side group, the sum of the aberration coefficients of the decentering group, and a constant term.

[片ボケ収差]
片ボケ収差は、平行偏心の場合と同様に行うと、メリディオナル片ボケ(ΔM")i〜j,サジタル片ボケ(ΔS")i〜jを表す式(8A),(8B)で表される。ここで、偏心量をεとする。
(ΔM”)i〜j=−ε・FL・Y’・[3・(IIIε)i〜j+(Pε)i〜j] …(8A)
(ΔS”)i〜j=−ε・FL・Y’・[(IIIε)i〜j+(Pε)i〜j] …(8B)
ただし、ブロックの偏心収差係数は、以下の式(8C),(8D)でメリディオナル,サジタルのそれぞれについて表される。
[3・(IIIε)i〜j+(Pε)i〜j]=(α’j・q’j−αi・qi)・[3・(III)R+(P)R]−αi・qi[3・(III)D+(P)D]−(α’#j・p’j−α#i・pi)・[3・(II)R]+α#i・pi[3・(II)D]+[(α’j/N’j)−(αi/Ni)] …(8C)
[(IIIε)i〜j+(Pε)i〜j]=(α’j・q’j−αi・qi)・[(III)R+(P)R]−αi・qi[(III)D+(P)D]−(α’#j・p’j−α#i・pi)・[(II)R]+α#i・pi[(II)D]+[(α’j/N’j)−(αi/Ni)] …(8D)
[Single-bokeh aberration]
The half-blurring aberration is expressed by equations (8A) and (8B) representing meridional one-sided blur (ΔM ″) i to j and sagittal one-sided blur (ΔS ″) i to j when performed in the same manner as in the case of parallel decentering. . Here, the amount of eccentricity is ε.
(ΔM ″) i˜j = −ε · FL · Y ′ · [3 · (IIIε) i to j + (Pε) i to j] (8A)
(ΔS ″) i˜j = −ε · FL · Y ′ · [(IIIε) i˜j + (Pε) i˜j] (8B)
However, the decentration aberration coefficient of the block is expressed for each of the meridional and sagittal by the following equations (8C) and (8D).
[3 · (IIIε) i˜j + (Pε) i˜j] = (α′j · q′j−αi · qi) · [3 · (III) R + (P) R] −αi · qi [3 · (III) D + (P) D] − (α ′ # j · p′j−α # i · pi) · [3 · (II) R] + α # i · pi [3 · (II) D] + [ (Α′j / N′j) − (αi / Ni)] (8C)
[(IIIε) i˜j + (Pε) i˜j] = (α′j · q′j−αi · qi) · [(III) R + (P) R] −αi · qi [(III) D + (P ) D] − (α ′ # j · p′j−α # i · pi) · [(II) R] + α # i · pi [(II) D] + [(α′j / N′j) − (Αi / Ni)] (8D)

[軸上コマ収差]
軸上コマも、平行偏心の場合と同様に行うと、式(9A)で示すようになる。ただし、ブロックの偏心収差係数は式(9B)で表される。
(AXCM”)i〜j=ε・[(3・κ2・FL3)/(8・FNO2)]・(IIE)i〜j …(9A)
(IIε)i〜j=(α’j・q’j−αi・qi)・(II)R−αi・qi・(II)D−(α’#j・p’j−α#i・pi)・(I)R+α#i・pi・(I)D …(9B)
[Axial coma]
If the axial coma is also performed in the same manner as in the case of parallel eccentricity, it will be expressed by equation (9A). However, the decentration aberration coefficient of the block is expressed by Expression (9B).
(AXCM ″) i˜j = ε · [(3 · κ 2 · FL 3 ) / (8 · FNO 2 )] · (IIE) i to j (9A)
(IIε) i˜j = (α′j · q′j−αi · qi) · (II) R−αi · qi · (II) D- (α ′ # j · p′j−α # i · pi ) · (I) R + α # i · pi · (I) D (9B)

(5E)、(6E)、(8A)、(9A)式より、同じ偏芯量、焦点距離、像高、Fナンバーの光学系においては、それぞれの偏芯収差係数が大きいほど偏芯時の収差変化が大きいことが分かる。すなわち、軸上コマ収差の偏芯収差係数が大きいレンズ群では、偏芯時のコントラスト低下が大きく、片ボケ収差の偏芯収差係数が大きいレンズ群では、偏芯時の片ボケが大きいことが分かる。本発明では、斜め投影時のピントずれを、前記片ボケ収差を発生させることで補正しようと言うものであるが、その補正原理より、レンズ群偏芯によりある程度の片ボケ収差は発生させたいが、軸上コマ収差は出来るだけ小さく抑えたい。そのため、請求項9〜12のいずれかに記載のように、片ボケ収差の偏芯収差係数に比して軸上コマ収差の偏芯収差係数が小さくなるようにすれば、ピント補正時のコントラスト低下を免れることなく、片ボケ収差によるピント補正が可能となる。   From the formulas (5E), (6E), (8A), and (9A), in the optical system with the same decentering amount, focal length, image height, and F number, the larger the decentering aberration coefficient, the more It can be seen that the aberration change is large. That is, in a lens group with a large decentration aberration coefficient of axial coma, the contrast decrease at the time of decentration is large, and in a lens group with a large decentration aberration coefficient of one-side blur aberration, the one-side blur at the time of decentration is large. I understand. In the present invention, the focus shift at the time of oblique projection is to be corrected by generating the one-sided blur aberration. However, due to the correction principle, it is desired to generate a certain amount of one-sided blur aberration due to decentering of the lens group. I want to keep the axial coma as small as possible. Therefore, as described in any one of claims 9 to 12, if the decentering aberration coefficient of the axial coma aberration is made smaller than the decentering aberration coefficient of the single blur aberration, the contrast at the time of focus correction The focus correction by the one-sided blur aberration can be performed without avoiding the decrease.

請求項9に記載の投影レンズは、請求項1〜8のいずれかに記載の発明において、前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.5 < |CMS1/ CAS1| (4)
ただし、
CMS1は、前記第1レンズ群のメリジオナル像面に関する平行偏芯収差係数であり、
CMS1=(α’j1−αi1)・[3・(III)R1+(P)R1]−αi1・[3・(III)D1+(P)D1]−(α’#j1−α#i1)・[3・(II)R1]+α#i1・[3・(II)D1]と表す。
α’j1:前記第1レンズ群最終面における近軸軸上マージナル光線の像空間における換算傾角
αi1:前記第1レンズ群開始面における近軸軸上マージナル光線の物体空間における換算傾角
(III)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
(III)D1:前記第1レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)D1:前記第1レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
α’#j1:前記第1レンズ群最終面における近軸軸外主光線の像空間における換算傾角
α#i1:前記第1レンズ群開始面における近軸軸外主光線の物体空間における換算傾角
(II)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
(II)D1:前記第1レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
CAS1は、前記第1レンズ群の軸上コマ収差に関する平行偏芯収差係数であり、
CAS1=(α’j1-αi1)・(II)R1-αi1・(II)D1-(α’#j1-α#i1)・(I)R1+α#i1・(I)D1と表す。
(I)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
(I)D1:前記第1レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
A projection lens according to a ninth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the projection lens satisfies the following conditional expression.
0.5 <| CMS1 / CAS1 | (4)
However,
CMS1 is a parallel decentration aberration coefficient related to the meridional image plane of the first lens group,
CMS1 = (α′j1−αi1) · [3 · (III) R1 + (P) R1] −αi1 · [3 · (III) D1 + (P) D1] − (α ′ # j1−α # i1) · [ 3 · (II) R1] + α # i1 · [3 · (II) D1].
α′j1: The converted inclination angle of the paraxial axial marginal ray on the final surface of the first lens group in the image space αi1: The converted inclination angle of the paraxial axial marginal ray on the starting surface of the first lens group in the object space (III) R1 : Sum of third-order aberration coefficient corresponding to astigmatism of second lens group and third lens group (P) R1: Third-order aberration corresponding to Petzval sum of second lens group and third lens group Sum of coefficients (III) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to astigmatism of the first lens group (P) D1: Sum of third-order aberration coefficients α ′ corresponding to Petzval sum of the first lens group # j1: The converted tilt angle in the image space of the paraxial off-axis chief ray on the final surface of the first lens group α # i1: The converted tilt angle in the object space of the paraxial off-axis chief ray on the starting surface of the first lens group (II) R1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to coma aberration of the second lens group and the third lens group (I I) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to coma in the first lens group
CAS1 is a parallel decentration aberration coefficient regarding the on-axis coma of the first lens group,
CAS1 = (α'j1-αi1) · (II) R1-αi1 · (II) D1- (α '# j1-α # i1) · (I) R1 + α # i1 · (I) D1
(I) R1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to spherical aberration of the second lens group and third lens group (I) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to spherical aberration of the first lens group

本発明によれば、前記第1レンズ群がシフトしたとき、コントラスト低下を抑えながら片ボケを発生させることが出来る。   According to the present invention, when the first lens group is shifted, one-sided blur can be generated while suppressing a decrease in contrast.

請求項10に記載の投影レンズは、請求項1〜9のいずれかに記載の発明において、前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.2 < |CMS2/ CAS2| (5)
ただし、
CMS2は、前記第2レンズ群のメリジオナル像面に関する平行偏芯収差係数であり、
CMS2=(α’j2−αi2)・[3・(III)R2+(P)R2]−αi2・[3・(III)D2+(P)D2]−(α’#j2−α#i2)・[3・(II)R2]+α#i2・[3・(II)D2]と表す。
α’j2:前記第2レンズ群最終面における近軸軸上マージナル光線の像空間における換算傾角
αi2:前記第2レンズ群開始面における近軸軸上マージナル光線の物体空間における換算傾角
(III)R2:前記第3レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)R2:前記第3レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
(III)D2:前記第2レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)D2:前記第2レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
α’#j2:前記第2レンズ群最終面における近軸軸外主光線の像空間における換算傾角
α#i2:前記第2レンズ群開始面における近軸軸外主光線の物体空間における換算傾角
(II)R2:前記第3レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
(II)D2:前記第2レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
CAS2は、前記第2レンズ群の軸上コマ収差に関する平行偏芯収差係数であり、
CAS2=(α’j2-αi2)・(II)R2-αi2・(II)D2-(α’#j2-α#i2)・(I)R2+α#i2・(I)D2と表す。
(I)R2:前記第3レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
(I)D2:前記第2レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the projection lens satisfies the following conditional expression.
0.2 <| CMS2 / CAS2 | (5)
However,
CMS2 is a parallel decentration aberration coefficient related to the meridional image plane of the second lens group,
CMS2 = (α′j2−αi2) · [3 · (III) R2 + (P) R2] −αi2 · [3 · (III) D2 + (P) D2] − (α ′ # j2−α # i2) · [ 3 · (II) R2] + α # i2 · [3 · (II) D2].
α′j2: converted tilt angle in the image space of the paraxial axial marginal ray on the final surface of the second lens group αi2: converted tilt angle in the object space of the paraxial axial marginal ray on the starting surface of the second lens group (III) R2 : Sum of third-order aberration coefficient corresponding to astigmatism of third lens group (P) R2: Sum of third-order aberration coefficient corresponding to Petzval sum of third lens group (III) D2: Second lens Sum of third-order aberration coefficients corresponding to astigmatism of group (P) D2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to Petzval sum of second lens group α ′ # j2: Near at the final surface of second lens group Converted tilt angle α # i2 in the image space of the off-axis chief ray: Conversion tilt angle in the object space of the paraxial off-axis chief ray at the start surface of the second lens group (II) R2: Corresponding to the coma aberration of the third lens group Sum of third-order aberration coefficients (II) D2: third-order aberration relationship corresponding to coma aberration of the second lens group The sum of
CAS2 is a parallel decentration aberration coefficient related to the on-axis coma of the second lens group,
CAS2 = (α'j2-αi2) · (II) R2-αi2 · (II) D2- (α '# j2-α # i2) · (I) R2 + α # i2 · (I) D2
(I) R2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to spherical aberration of the third lens group (I) D2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to spherical aberration of the second lens group

本発明によれば、前記第2レンズ群がシフトしたとき、コントラスト低下を抑えながら片ボケを発生させることが出来る。   According to the present invention, when the second lens group is shifted, one-sided blur can be generated while suppressing a decrease in contrast.

請求項11に記載の投影レンズは、請求項1〜10のいずれかに記載の発明において、前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.04 < |CMT1/ CAT1| (6)
ただし、
CMT1は、前記第1レンズ群のメリジオナル像面に関する傾き偏芯収差係数であり、
CMT1=(α’j1・q’j1−αi1・qi1)・[3・(III)R1+(P)R1]−αi1・qi1[3・(III)D1
+(P)D1]−(α’#j1・p’j1−α#i1・pi1)・[3・(II)R1]+α#i1・pi1[3・(II)D1]+[(α’j1/N’j1)−(αi1/Ni1)] と表す。
q’j1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第1レンズ群の縮小側物体面までの距離
qi1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第1レンズ群の拡大側像面までの距離
p’j1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第1レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の射出瞳面との距離
pi1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第1レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の入射瞳面との距離
N’j1:前記第1レンズ群の縮小側空間の屈折率
Ni1:前記第1レンズ群の拡大側空間の屈折率
CAT1は、前記第1レンズ群の軸上コマ収差に関する傾き偏芯収差係数であり、
CAT1=(α’j1・q’j1−αi1・qi1)・(II)R1−αi1・qi1・(II)D1−(α’#j1・p’j1−α#i1・pi1)・(I)R1+α#i1・pi1・(I)D1と表す。
The projection lens according to claim 11 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 10, the projection lens satisfies the following conditional expression.
0.04 <| CMT1 / CAT1 | (6)
However,
CMT1 is a tilt decentration aberration coefficient related to the meridional image plane of the first lens group,
CMT1 = (α′j1 · q′j1−αi1 · qi1) · [3 · (III) R1 + (P) R1] −αi1 · qi1 [3 · (III) D1
+ (P) D1] − (α ′ # j1 · p′j1−α # i1 · pi1) · [3 · (II) R1] + α # i1 · pi1 [3 · (II) D1] + [(α ′ j1 / N′j1) − (αi1 / Ni1)].
q'j1: Distance from the rotation center when the first lens group is tilted to the reduction-side object plane of the first lens group
qi1: Distance from the rotation center when the first lens group is tilted to the magnification side image surface of the first lens group
p'j1: Distance between the rotation center when the first lens group is tilted and the exit pupil plane when light is incident on the first lens group from the magnification side
pi1: Distance between the rotation center when the first lens group is tilted and the entrance pupil plane when light is incident on the first lens group from the magnification side
N'j1: Refractive index of the reduction side space of the first lens unit
Ni1: Refractive index of the expansion side space of the first lens group
CAT1 is a tilt decentering aberration coefficient related to the on-axis coma of the first lens group,
CAT1 = (α′j1 · q′j1−αi1 · qi1) · (II) R1−αi1 · qi1 · (II) D1- (α ′ # j1 · p′j1−α # i1 · pi1) · (I) R1 + α # i1 · pi1 · (I) D1

本発明によれば、前記第1レンズ群がティルトしたとき、コントラスト低下を抑えながら片ボケを発生させることが出来る。   According to the present invention, when the first lens group is tilted, one-sided blur can be generated while suppressing a decrease in contrast.

請求項12に記載の投影レンズは、請求項1〜11のいずれかに記載の発明において、前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
5.0 < |CMT2/ CAT2| (7)
ただし、
CMT2は、前記第2レンズ群のメリジオナル像面に関する傾き偏芯収差係数であり、
CMT2=(α’j2・q’j2-αi2・qi2)・[3・(III)R2+(P)R2]-αi2・qi2[3・(III)D2
+(P)D2]-(α’#j2・p’j2-α#i2・pi2)・[3・(II)R2]+α#i2・pi2[3・(II)D2]+[(α’j2/N’j2)-(αi2/Ni2)] と表す。
q’j2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第2レンズ群の縮小側物体面までの距離
qi2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第2レンズ群の拡大側像面までの距離
p’j2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第2レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の射出瞳面との距離
pi2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第2レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の入射瞳面との距離
N’j2:前記第2レンズ群の縮小側空間の屈折率
Ni2:前記第2レンズ群の拡大側空間の屈折率
CAT2は、前記第2レンズ群の軸上コマ収差に関する傾き偏芯収差係数であり、
CAT2=(α’j2・q’j2-αi2・qi2)・(II)R2-αi2・qi2・(II)D2-(α’#j2・p’j2-α#i2・pi2)・(I)R2+α#i2・pi2・(I)D2と表す。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eleventh aspects, the projection lens satisfies the following conditional expression.
5.0 <| CMT2 / CAT2 | (7)
However,
CMT2 is a tilt decentration aberration coefficient with respect to the meridional image plane of the second lens group,
CMT2 = (α'j2, q'j2-αi2, qi2), [3, (III) R2 + (P) R2] -αi2, qi2 [3, (III) D2
+ (P) D2]-(α '# j2 ・ p'j2-α # i2 ・ pi2) ・ [3 ・ (II) R2] + α # i2 ・ pi2 [3 ・ (II) D2] + [(α 'j2 / N'j2)-(αi2 / Ni2)].
q'j2: Distance from the rotation center when the second lens group is tilted to the reduction-side object plane of the second lens group
qi2: Distance from the center of rotation when the second lens group is tilted to the magnification side image surface of the second lens group
p'j2: Distance between the rotation center when the second lens group is tilted and the exit pupil plane when light is incident on the second lens group from the magnification side
pi2: Distance between the rotation center when the second lens group is tilted and the entrance pupil plane when light is incident on the second lens group from the magnification side
N'j2: Refractive index of the reduction side space of the second lens group
Ni2: Refractive index of the expansion side space of the second lens group
CAT2 is a tilt decentration aberration coefficient related to the on-axis coma of the second lens group,
CAT2 = (α'j2, q'j2-αi2, qi2), (II) R2-αi2, qi2, (II) D2- (α '# j2, p'j2-α # i2, pi2), (I) R2 + α # i2 · pi2 · (I) D2

本発明によれば、前記第2レンズ群がティルトしたとき、コントラスト低下を抑えながら片ボケを発生させることが出来る。   According to the present invention, when the second lens group is tilted, one-sided blur can be generated while suppressing a decrease in contrast.

なお、上記各種偏芯収差係数は、光学設計において制御が可能である。すなわち、特開平11−30746号公報の明細書の段落[0078]、[0079]に記載されているように、偏心収差係数に支配的な3次収差係数が偏心誤差感度を大きくする主要因となるので、特定群の偏心収差が偏心収差係数のどの項の影響を最も受けているかを調べ、偏心収差係数の各項の値(又は各項についての偏心収差)から、偏心収差係数に最も支配的な項を特定する。その項が特定できれば、どの3次収差係数が支配的であるかの特定が可能となり、ここで特定された3次収差係数を小さくする設計を行えば良いことになる。   The various decentration aberration coefficients can be controlled in optical design. That is, as described in paragraphs [0078] and [0079] of the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-30746, the third-order aberration coefficient dominant to the decentration aberration coefficient is the main factor that increases the decentration error sensitivity. Therefore, investigate which term of the decentration aberration coefficient is most affected by the decentration aberration coefficient of a specific group, and determine the most of the decentration aberration coefficient from the value of each term of the decentration aberration coefficient (or decentration aberration for each term) To identify specific terms. If the term can be specified, it is possible to specify which third-order aberration coefficient is dominant, and it is sufficient to design to reduce the third-order aberration coefficient specified here.

請求項13に記載の撮像レンズは、請求項1〜12のいずれかに記載の発明において、実質的にパワーを持たないレンズを更に有することを特徴とする。つまり、請求項1の構成に、実質的にパワーを持たないダミーレンズを付与した場合でも本発明の適用範囲内である。   An imaging lens according to a thirteenth aspect is characterized in that in the invention according to any one of the first to twelfth aspects, the imaging lens further includes a lens having substantially no power. That is, even when a dummy lens having substantially no power is added to the configuration of claim 1, it is within the scope of application of the present invention.

請求項14に記載の投影装置は、請求項1〜13のいずれかに記載の投影レンズと、スクリーンに対する投影装置の光軸の傾き角を検出する検出手段と、前記傾き角に応じて前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の相対偏芯量を変更する変更手段とを有することを特徴とする。   A projection apparatus according to a fourteenth aspect is the projection lens according to any one of the first to thirteenth aspects, a detection unit that detects an inclination angle of the optical axis of the projection apparatus with respect to a screen, and the first unit according to the inclination angle. And changing means for changing the relative decentering amount of the first lens group and the second lens group.

本発明によれば、投影装置の光軸がスクリーンに対して任意の角度で設置されても、それに応じたピント補正が可能となる。   According to the present invention, even if the optical axis of the projection apparatus is installed at an arbitrary angle with respect to the screen, it is possible to correct the focus accordingly.

本発明によれば、投影装置において斜めに像を投影する時に、光学系のレンズ群の偏芯により片ボケを発生させることでピント補正を実現するもので、小型で諸収差が良好に補正された投影レンズ及び投影装置を提供することができる。   According to the present invention, when an image is projected obliquely in a projection device, focus correction is realized by generating one-sided blur due to the eccentricity of the lens group of the optical system. A projection lens and a projection apparatus can be provided.

光学系と座標との関係及び収差係数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between an optical system and a coordinate, and an aberration coefficient. 偏心収差係数の導出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating derivation | leading-out of a decentration aberration coefficient. 本実施の形態に係る撮像装置の斜視図である。It is a perspective view of the imaging device concerning this embodiment. 物体距離500mmでの実施例1の投影レンズの断面図である。It is sectional drawing of the projection lens of Example 1 in object distance 500mm. 物体距離1020mmにおける実施例1の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 4A is a spherical aberration diagram (a), an astigmatism diagram (b), and a distortion aberration diagram (c) of Example 1 at an object distance of 1020 mm. 物体距離500mmにおける実施例1の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 5A is a spherical aberration diagram of the first example at an object distance of 500 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG. 物体距離160mmにおける実施例1の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 5A is a spherical aberration diagram of the first example at the object distance of 160 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG. 物体距離500mmでの実施例2の投影レンズの断面図である。It is sectional drawing of the projection lens of Example 2 in object distance 500mm. 物体距離1020mmにおける実施例2の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 6 is a spherical aberration diagram (a), an astigmatism diagram (b), and a distortion aberration diagram (c) of Example 2 at an object distance of 1020 mm. 物体距離500mmにおける実施例2の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 5A is a spherical aberration diagram (a), an astigmatism diagram (b), and a distortion aberration diagram (c) of Example 2 at an object distance of 500 mm. 物体距離160mmにおける実施例2の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 6A is a spherical aberration diagram of the second example at the object distance of 160 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG. 物体距離500mmでの実施例3の投影レンズの断面図である。It is sectional drawing of the projection lens of Example 3 in object distance 500mm. 物体距離1020mmにおける実施例3の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 6A is a spherical aberration diagram (a), an astigmatism diagram (b), and a distortion aberration diagram (c) of Example 3 at an object distance of 1020 mm. 物体距離500mmにおける実施例3の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 6A is a spherical aberration diagram of the third embodiment at an object distance of 500 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG. 物体距離160mmにおける実施例3の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 7A is a spherical aberration diagram of the third example at an object distance of 160 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG. 物体距離500mmでの実施例4の投影レンズの断面図である。It is sectional drawing of the projection lens of Example 4 in object distance 500mm. 物体距離1020mmにおける実施例4の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 6A is a spherical aberration diagram (a), an astigmatism diagram (b), and a distortion aberration diagram (c) of Example 4 at an object distance of 1020 mm. 物体距離500mmにおける実施例4の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 6A is a spherical aberration diagram of the fourth embodiment at an object distance of 500 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG. 物体距離160mmにおける実施例4の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。FIG. 10A is a spherical aberration diagram of the fourth example at the object distance of 160 mm, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図3は、本実施の形態にかかる投影装置PJを示すブロック図である。投影装置PJは、投影レンズPLと、偏光分離素子であるワイヤグリッドWGと、デジタル・マイクロミラー・デバイス(digital micromirror device)やLCOS(liquid crystal on silicon)等の反射型表示素子からなるライトバルブLBと、照明レンズILと、光源OSと、レンズ駆動装置DRと、制御装置CONTと、スクリーンSCの法線に対する投影装置PJの光軸Xの傾き角を検出する検出手段TSとを有する。検出手段TSは水準器等でもよい。尚、レンズ駆動装置DRと制御装置CONTとで変更手段を構成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing the projection apparatus PJ according to the present embodiment. The projection apparatus PJ is a light valve LB composed of a projection lens PL, a wire grid WG as a polarization separation element, and a reflective display element such as a digital micromirror device or LCOS (liquid crystal on silicon). And an illumination lens IL, a light source OS, a lens driving device DR, a control device CONT, and detection means TS for detecting an inclination angle of the optical axis X of the projection device PJ with respect to the normal line of the screen SC. The detection means TS may be a level or the like. The lens driving device DR and the control device CONT constitute changing means.

投影レンズPLは、拡大側(スクリーン側)から順に、負の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群G2と、正の第3レンズ群G3から成り、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2はそれぞれ、少なくとも1枚の正レンズと1枚の負レンズを有すると好ましい。   The projection lens PL includes, in order from the enlargement side (screen side), a negative first lens group G1, a positive second lens group G2, and a positive third lens group G3, and includes a first lens group G1, a second lens group G2, and a second lens group G2. Each of the lens groups G2 preferably has at least one positive lens and one negative lens.

より好ましくは、第1レンズ群G1は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズからなり、第2レンズ群G2は負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズからなり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に開口絞りが設けられ、第3レンズ群G3は正レンズ1枚から構成されることである。このとき、第2レンズと第3レンズは、互いに接合されていると好ましい。又、第4レンズと第5レンズは、互いに接合されていると好ましい。   More preferably, the first lens group G1 includes, in order from the magnification side, a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power. The lens group G2 includes a fourth lens having a negative refractive power, a fifth lens having a positive refractive power, and a sixth lens having a positive refractive power, and is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. An aperture stop is provided, and the third lens group G3 is composed of one positive lens. At this time, it is preferable that the second lens and the third lens are cemented with each other. In addition, it is preferable that the fourth lens and the fifth lens are cemented with each other.

投影装置PJの動作を説明する。光源OSから出射された光は、照明レンズILを通過して、平行光束となり、ワイヤグリッドWGで反射されて、第3レンズ群G3を通過し、ライトバルブLBに入射する。ライトバルブLBは、入射した光を画像データ等に基づき変調して反射する。変調された光は、再び第3レンズ群G3及びワイヤグリッドWGを通過し、第2レンズ群G2,第1レンズ群G1を通過して拡大され、スクリーンSCに像を投影するようになっている。   The operation of the projection device PJ will be described. The light emitted from the light source OS passes through the illumination lens IL, becomes a parallel light beam, is reflected by the wire grid WG, passes through the third lens group G3, and enters the light valve LB. The light valve LB modulates and reflects the incident light based on image data or the like. The modulated light again passes through the third lens group G3 and the wire grid WG, is enlarged through the second lens group G2 and the first lens group G1, and projects an image on the screen SC. .

ここで、検出手段TSが投影装置PJの傾きを検出した場合、それに応じた信号を制御装置CONTに出力する。制御装置CONTは、投影装置PJの傾きに応じて、像のボケが適正に補正されるようなレンズシフト量を決定し、レンズ駆動装置DRを介して、第1レンズ群G1及び第2レンズ群を、相対的に光軸直交方向にシフトする(偏芯させる)。これにより、投影装置PJを傾けた場合にも、スクリーンSCに投影される像のボケを抑制できる。尚、本実施の形態では、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2双方を相対的に偏芯させてピント補正を行うが、第1レンズ群G1のみの偏芯、第2レンズ群G2のみの偏芯によるピント補正でもよい。   Here, when the detection means TS detects the inclination of the projection device PJ, a signal corresponding to the detection device TS is output to the control device CONT. The control device CONT determines a lens shift amount so that the image blur is appropriately corrected according to the inclination of the projection device PJ, and the first lens group G1 and the second lens group via the lens driving device DR. Are relatively shifted (eccentric) in the direction perpendicular to the optical axis. Thereby, even when the projection device PJ is tilted, blurring of an image projected on the screen SC can be suppressed. In the present embodiment, both the first lens group G1 and the second lens group G2 are relatively decentered to perform focus correction. However, only the first lens group G1 is decentered and only the second lens group G2 is decentered. Focus correction by eccentricity of

(実施例)
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
f:全系の焦点距離(mm)
R:曲率半径(mm)
d:軸上面間隔(mm)
nd:d線に対する屈折率
νd:アッベ数
(Example)
Next, examples suitable for the above-described embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the following examples. Symbols used in each example are as follows.
f: Focal length of the entire system (mm)
R: radius of curvature (mm)
d: Shaft upper surface distance (mm)
nd: refractive index with respect to d-line νd: Abbe number

各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にX軸をとり、光軸と垂直方向の高さをhとして以下の「数2」で表す。   In each embodiment, the surface described with “*” after each surface number is a surface having an aspheric shape, and the shape of the aspheric surface has the vertex of the surface as the origin and the X axis in the optical axis direction. The height in the direction perpendicular to the optical axis is h and is expressed by the following “Equation 2”.

ただし、
Ai:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
However,
Ai: i-order aspheric coefficient R: radius of curvature K: conic constant

(実施例1)
レンズデータを表1に示す。なお、これ以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(たとえば2.5×10-02)を、E(たとえば2.5E−02)を用いて表すものとする。図4は、物体距離500mmでの実施例1の投影レンズの断面図である。図中G1は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL1、正の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3(L2,L3は接合レンズ)からなる第1レンズ群であり、G2は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第4レンズL4、正の屈折力を有する第5レンズL5(L4,L5は接合レンズ)、正の屈折力を有する第6レンズL6からなる第2レンズ群であり、G3は、正の屈折力を有する第7レンズL7のみから構成される第3レンズ群である。又、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に開口絞りSが設けられている。CGはカバーガラスであり、LBはライトバルブである。
Example 1
Lens data is shown in Table 1. In the following (including the lens data in the table), a power of 10 (for example, 2.5 × 10 −02 ) is expressed using E (for example, 2.5E-02). FIG. 4 is a sectional view of the projection lens of Example 1 at an object distance of 500 mm. In the figure, G1 is a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a third lens L3 having a negative refractive power in order from the magnification side (L2 and L3 are cemented lenses). G2 is a fourth lens L4 having negative refracting power, a fifth lens L5 having positive refracting power (L4 and L5 are cemented lenses), positive refracting in order from the enlargement side. G3 is a third lens group including only a seventh lens L7 having a positive refractive power. An aperture stop S is provided between the first lens group G1 and the second lens group G2. CG is a cover glass, and LB is a light valve.

図5は、物体距離1020mmにおける実施例1の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図6は、物体距離500mmにおける実施例1の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図7は、物体距離160mmにおける実施例1の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。ここで、球面収差図において、gはg線、dはd線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線ΔSはサジタル面、点線ΔMはメリディオナル面をそれぞれ表す(以下同じ)。   FIG. 5 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 1 at an object distance of 1020 mm. FIG. 6 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 1 at an object distance of 500 mm. FIG. 7 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 1 at an object distance of 160 mm. Here, in the spherical aberration diagram, g represents the amount of spherical aberration with respect to the g line, and d represents the amount of spherical aberration with respect to the d line. In the graph showing astigmatism, a solid line ΔS represents a sagittal plane, and a dotted line ΔM represents a meridional plane (the same applies hereinafter).

(表1)
実施例1

面番号(非球面) R(mm) d(mm) nd νd
1 9.197 0.50 1.63626 58.5
2 3.333 1.30
3 7.553 1.50 1.84666 24.0
4 -26.199 0.60 1.48749 70.2
5 3.580 1.50
6(絞り) ∞ 1.00
7 -7.008 0.50 1.63200 23.0
8 5.946 1.95 1.72916 54.7
9 -4.724 0.50
10* 4.536 1.50 1.49140 59.9
11* 29.720 d(可変)
12* 5.897 1.46 1.49140 59.9
13* -15.526 1.10
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

非球面係数
第10面
K=0
A4=-3.16996E-04
A6=-5.66583E-05
A8=1.20989E-05
A10=-1.56971E-06

第11面
K=0
A4=4.78675E-04
A6=-1.78229E-05
A8=6.19464E-06
A10=-1.35783E-06

第12面
K=0
A4=-6.38238E-03
A6=2.05265E-03
A8=-5.08031E-04
A10=2.84688E-05

第13面
K=0
A4=3.38826E-03
A6=1.48815E-03
A8=-3.81096E-04
A10=8.64102E-07
A12=2.74701E-06

第1レンズ物体側面〜物体間距離(mm) 1020 500 160
焦点距離(mm) 3.60 3.61 3.64
Fナンバー 1.33 1.33 1.34
半画角(゜) 34.3 34.2 34.0
像高(mm) 2.40 2.40 2.40
レンズ全長(mm) 18.13 18.16 18.25
バックフォーカス 1.56 1.56 1.56
d(可変)(mm) 4.020 4.043 4.136
(Table 1)
Example 1

Surface number (aspherical surface) R (mm) d (mm) nd νd
1 9.197 0.50 1.63626 58.5
2 3.333 1.30
3 7.553 1.50 1.84666 24.0
4 -26.199 0.60 1.48749 70.2
5 3.580 1.50
6 (Aperture) ∞ 1.00
7 -7.008 0.50 1.63200 23.0
8 5.946 1.95 1.72916 54.7
9 -4.724 0.50
10 * 4.536 1.50 1.49 140 59.9
11 * 29.720 d (variable)
12 * 5.897 1.46 1.49 140 59.9
13 * -15.526 1.10
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

Aspheric coefficient 10th surface
K = 0
A4 = -3.16996E-04
A6 = -5.66583E-05
A8 = 1.20989E-05
A10 = -1.56971E-06

11th page
K = 0
A4 = 4.78675E-04
A6 = -1.78229E-05
A8 = 6.19464E-06
A10 = -1.35783E-06

12th page
K = 0
A4 = -6.38238E-03
A6 = 2.05265E-03
A8 = -5.08031E-04
A10 = 2.84688E-05

Side 13
K = 0
A4 = 3.38826E-03
A6 = 1.48815E-03
A8 = -3.81096E-04
A10 = 8.64102E-07
A12 = 2.74701E-06

1st lens object side-object distance (mm) 1020 500 160
Focal length (mm) 3.60 3.61 3.64
F number 1.33 1.33 1.34
Half angle of view (°) 34.3 34.2 34.0
Image height (mm) 2.40 2.40 2.40
Total lens length (mm) 18.13 18.16 18.25
Back focus 1.56 1.56 1.56
d (variable) (mm) 4.020 4.043 4.136

本実施例では、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2を一体で光軸上を移動させることにより、フォーカシングを行っている。又、本実施例では、第6レンズL6と第7レンズL7の間にワイヤグリッドを光軸に対して45度傾けて挿入することを想定している。これにより、照明光を光軸から垂直に入射させ、ワイヤグリッドでライトバルブLB方向に反射させ、ライトバルブLBを照明させ、今度は反射型のライトバルブLBで反射した光束が投影光となってスクリーン側に向かうようになる。ただし、ワイヤグリッド(もしくは偏光ビームスプリッタ)を用いずに、透過型のライトバルブLBを用いて照明光をライトバルブ背面から入射させても良い。   In this embodiment, focusing is performed by moving the first lens group G1 and the second lens group G2 together on the optical axis. In the present embodiment, it is assumed that the wire grid is inserted with an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis between the sixth lens L6 and the seventh lens L7. As a result, the illumination light is incident vertically from the optical axis, reflected by the wire grid in the direction of the light valve LB, illuminates the light valve LB, and this time, the light beam reflected by the reflective light valve LB becomes projection light. Head to the screen side. However, the illumination light may be incident from the back side of the light valve using the transmission type light valve LB without using the wire grid (or the polarization beam splitter).

(実施例2)
レンズデータを表1に示す。図8は、物体距離500mmでの実施例2の投影レンズの断面図である。図中G1は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL1、正の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3(L2,L3は接合レンズ)からなる第1レンズ群であり、G2は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第4レンズL4、正の屈折力を有する第5レンズL5(L4,L5は接合レンズ)、正の屈折力を有する第6レンズL6からなる第2レンズ群であり、G3は、正の屈折力を有する第7レンズL7のみから構成される第3レンズ群である。又、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に開口絞りSが設けられている。CGはカバーガラスであり、LBはライトバルブである。
(Example 2)
Lens data is shown in Table 1. FIG. 8 is a sectional view of the projection lens of Example 2 at an object distance of 500 mm. In the figure, G1 is a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a third lens L3 having a negative refractive power in order from the magnification side (L2 and L3 are cemented lenses). G2 is a fourth lens L4 having negative refracting power, a fifth lens L5 having positive refracting power (L4 and L5 are cemented lenses), positive refracting in order from the enlargement side. G3 is a third lens group including only a seventh lens L7 having a positive refractive power. An aperture stop S is provided between the first lens group G1 and the second lens group G2. CG is a cover glass, and LB is a light valve.

図9は、物体距離1020mmにおける実施例2の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図10は、物体距離500mmにおける実施例2の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図11は、物体距離160mmにおける実施例2の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。   FIG. 9 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 2 at an object distance of 1020 mm. FIG. 10 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 2 at an object distance of 500 mm. FIG. 11 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 2 at an object distance of 160 mm.

(表2)
実施例2

面番号(非球面) R(mm) d(mm) nd νd
1 15.154 0.40 1.72916 54.7
2 2.987 1.03
3 6.868 1.02 1.92286 20.9
4 -43.779 0.50 1.48749 70.2
5* 2.839 2.59
6(絞り) ∞ 0.50
7 -19.294 0.40 1.92286 20.9
8 6.010 1.29 1.88300 40.8
9 -11.323 0.20
10* 13.423 1.38 1.72916 54.7
11* -5.652 d(可変)
12* 4.832 1.00 1.72916 54.7
13* 267.288 0.70
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

非球面係数
第5面
K=0
A4=-2.42461E-03
A6=1.47929E-04
A8=-1.45728E-04
A10=-6.41158E-06

第10面
K=0
A4=-9.59673E-05
A6=1.89607E-05
A8=-5.90206E-06
A10=2.60797E-06

第11面
K=0
A4=9.85420E-04
A6=5.02904E-05
A8=-1.98530E-05
A10=3.88919E-06

第12面
K=0
A4=5.38523E-03
A6=-1.23116E-03

第13面
K=0
A4=1.87828E-02
A6=-3.70456E-03
A8=2.21292E-04

第1レンズ物体側面〜物体間距離(mm) 1020 500 160
焦点距離(mm) 2.89 2.90 2.92
Fナンバー 1.46 1.47 1.48
半画角(゜) 39.7 39.7 39.6
像高(mm) 2.29 2.30 2.31
レンズ全長(mm) 18.31 18.33 18.39
バックフォーカス(mm) 1.19 1.19 1.19
d(可変)(mm) 6.570 6.585 6.649
(Table 2)
Example 2

Surface number (aspherical surface) R (mm) d (mm) nd νd
1 15.154 0.40 1.72916 54.7
2 2.987 1.03
3 6.868 1.02 1.92286 20.9
4 -43.779 0.50 1.48749 70.2
5 * 2.839 2.59
6 (Aperture) ∞ 0.50
7 -19.294 0.40 1.92286 20.9
8 6.010 1.29 1.88300 40.8
9 -11.323 0.20
10 * 13.423 1.38 1.72916 54.7
11 * -5.652 d (variable)
12 * 4.832 1.00 1.72916 54.7
13 * 267.288 0.70
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

Aspheric coefficient Fifth surface
K = 0
A4 = -2.42461E-03
A6 = 1.47929E-04
A8 = -1.45728E-04
A10 = -6.41158E-06

10th page
K = 0
A4 = -9.59673E-05
A6 = 1.89607E-05
A8 = -5.90206E-06
A10 = 2.60797E-06

11th page
K = 0
A4 = 9.85420E-04
A6 = 5.02904E-05
A8 = -1.98530E-05
A10 = 3.88919E-06

12th page
K = 0
A4 = 5.38523E-03
A6 = -1.23116E-03

Side 13
K = 0
A4 = 1.87828E-02
A6 = -3.70456E-03
A8 = 2.21292E-04

1st lens object side-object distance (mm) 1020 500 160
Focal length (mm) 2.89 2.90 2.92
F number 1.46 1.47 1.48
Half angle of view (°) 39.7 39.7 39.6
Image height (mm) 2.29 2.30 2.31
Total lens length (mm) 18.31 18.33 18.39
Back focus (mm) 1.19 1.19 1.19
d (variable) (mm) 6.570 6.585 6.649

本実施例では、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2を一体で光軸上を移動させることにより、フォーカシングを行っている。又、本実施例では、第6レンズL6と第7レンズL7の間にワイヤグリッドを光軸に対して45度傾けて挿入することを想定している。これにより、照明光を光軸から垂直に入射させ、ワイヤグリッドでライトバルブLB方向に反射させ、ライトバルブLBを照明させ、今度は反射型のライトバルブLBで反射した光束が投影光となってスクリーン側に向かうようになる。ただし、ワイヤグリッドや偏光ビームスプリッタを用いずに、透過型のライトバルブLBを用いて照明光をライトバルブ背面から入射させても良い。   In this embodiment, focusing is performed by moving the first lens group G1 and the second lens group G2 together on the optical axis. In the present embodiment, it is assumed that the wire grid is inserted with an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis between the sixth lens L6 and the seventh lens L7. As a result, the illumination light is incident vertically from the optical axis, reflected by the wire grid in the direction of the light valve LB, illuminates the light valve LB, and this time, the light beam reflected by the reflective light valve LB becomes projection light. Head to the screen side. However, the illumination light may be incident from the back side of the light valve using the transmission type light valve LB without using the wire grid or the polarization beam splitter.

(実施例3)
レンズデータを表3に示す。図12は、物体距離500mmでの実施例3の投影レンズの断面図である。図中G1は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL1、正の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3(L2,L3は接合レンズ)からなる第1レンズ群であり、G2は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第4レンズL4、正の屈折力を有する第5レンズL5(L4,L5は接合レンズ)、正の屈折力を有する第6レンズL6からなる第2レンズ群であり、G3は、正の屈折力を有する第7レンズL7のみから構成される第3レンズ群である。又、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に開口絞りSが設けられている。CGはカバーガラスであり、LBはライトバルブである。
(Example 3)
Table 3 shows lens data. FIG. 12 is a cross-sectional view of the projection lens of Example 3 at an object distance of 500 mm. In the figure, G1 is a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a third lens L3 having a negative refractive power in order from the magnification side (L2 and L3 are cemented lenses). G2 is a fourth lens L4 having negative refracting power, a fifth lens L5 having positive refracting power (L4 and L5 are cemented lenses), positive refracting in order from the enlargement side. G3 is a third lens group including only a seventh lens L7 having a positive refractive power. An aperture stop S is provided between the first lens group G1 and the second lens group G2. CG is a cover glass, and LB is a light valve.

図13は、物体距離1020mmにおける実施例3の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図14は、物体距離500mmにおける実施例3の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図15は、物体距離160mmにおける実施例3の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。   FIG. 13 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 3 at an object distance of 1020 mm. FIG. 14 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 3 at an object distance of 500 mm. FIG. 15 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 3 at an object distance of 160 mm.

(表3)
実施例3

面番号(非球面) R(mm) d(mm) nd νd
1 1476.353 0.40 1.72916 54.7
2 2.877 0.88
3 7.797 1.33 1.92286 20.9
4 -8.506 0.40 1.48749 70.2
5* 4.799 1.44
6(絞り) ∞ 0.42
7 -7.902 0.50 1.92286 20.9
8 4.985 1.85 1.88300 40.8
9 -7.196 0.20
10* 16.461 1.50 1.72916 54.7
11* -6.130 d(可変)
12* 5.558 1.00 1.72916 54.7
13* 40.031 0.70
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

非球面係数
第5面
K=0
A4=-7.66064E-05
A6=1.84545E-04
A8=-1.47297E-04
A10=3.98153E-06

第10面
K=0
A4=-5.09234E-04
A6=-5.76204E-05
A8=8.79418E-06
A10=-1.72176E-06

第11面
K=0
A4=2.18754E-04
A6=-8.41402E-05
A8=1.40068E-05
A10=-1.79911E-06

第12面
K=0
A4=1.93527E-03
A6=-2.98705E-04

第13面
K=0
A4=7.70509E-03
A6=-1.14136E-03
A8=7.12592E-05

第1レンズ物体側面〜物体間距離(mm) 1020 500 160
焦点距離(mm) 3.47 3.47 3.50
Fナンバー 1.69 1.69 1.70
半画角(゜) 34.7 34.7 34.6
像高(mm) 2.16 2.16 2.16
レンズ全長(mm) 18.53 18.55 18.63
バックフォーカス(mm) 1.18 1.18 1.18
d(可変)(mm) 7.197 7.216 7.297
(Table 3)
Example 3

Surface number (aspherical surface) R (mm) d (mm) nd νd
1 1476.353 0.40 1.72916 54.7
2 2.877 0.88
3 7.797 1.33 1.92286 20.9
4 -8.506 0.40 1.48749 70.2
5 * 4.799 1.44
6 (Aperture) ∞ 0.42
7 -7.902 0.50 1.92286 20.9
8 4.985 1.85 1.88300 40.8
9 -7.196 0.20
10 * 16.461 1.50 1.72916 54.7
11 * -6.130 d (variable)
12 * 5.558 1.00 1.72916 54.7
13 * 40.031 0.70
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

Aspheric coefficient Fifth surface
K = 0
A4 = -7.66064E-05
A6 = 1.84545E-04
A8 = -1.47297E-04
A10 = 3.98153E-06

10th page
K = 0
A4 = -5.09234E-04
A6 = -5.76204E-05
A8 = 8.79418E-06
A10 = -1.72176E-06

11th page
K = 0
A4 = 2.18754E-04
A6 = -8.41402E-05
A8 = 1.40068E-05
A10 = -1.79911E-06

12th page
K = 0
A4 = 1.93527E-03
A6 = -2.98705E-04

Side 13
K = 0
A4 = 7.70509E-03
A6 = -1.14136E-03
A8 = 7.12592E-05

1st lens object side-object distance (mm) 1020 500 160
Focal length (mm) 3.47 3.47 3.50
F number 1.69 1.69 1.70
Half angle of view (°) 34.7 34.7 34.6
Image height (mm) 2.16 2.16 2.16
Total lens length (mm) 18.53 18.55 18.63
Back focus (mm) 1.18 1.18 1.18
d (variable) (mm) 7.197 7.216 7.297

本実施例では、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2を一体で光軸上を移動させることにより、フォーカシングを行っている。又、本実施例では、第6レンズL6と第7レンズL7の間にワイヤグリッドを光軸に対して45度傾けて挿入することを想定している。これにより、照明光を光軸から垂直に入射させ、ワイヤグリッドでライトバルブLB方向に反射させ、ライトバルブLBを照明させ、今度は反射型のライトバルブLBで反射した光束が投影光となってスクリーン側に向かうようになる。ただし、ワイヤグリッドや偏光ビームスプリッタを用いずに、透過型のライトバルブLBを用いて照明光をライトバルブ背面から入射させても良い。   In this embodiment, focusing is performed by moving the first lens group G1 and the second lens group G2 together on the optical axis. In the present embodiment, it is assumed that the wire grid is inserted with an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis between the sixth lens L6 and the seventh lens L7. As a result, the illumination light is incident vertically from the optical axis, reflected by the wire grid in the direction of the light valve LB, illuminates the light valve LB, and this time, the light beam reflected by the reflective light valve LB becomes projection light. Head to the screen side. However, the illumination light may be incident from the back side of the light valve using the transmission type light valve LB without using the wire grid or the polarization beam splitter.

(実施例4)
レンズデータを表4に示す。図16は、物体距離500mmでの実施例4の投影レンズの断面図である。図中G1は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL1、正の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3(L2,L3は接合レンズ)からなる第1レンズ群であり、G2は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第4レンズL4、正の屈折力を有する第5レンズL5(L4,L5は接合レンズ)、正の屈折力を有する第6レンズL6からなる第2レンズ群であり、G3は、正の屈折力を有する第7レンズL7のみから構成される第3レンズ群である。又、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に開口絞りSが設けられている。CGはカバーガラスであり、LBはライトバルブである。
Example 4
Table 4 shows the lens data. FIG. 16 is a sectional view of the projection lens of Example 4 at an object distance of 500 mm. In the figure, G1 is a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a third lens L3 having a negative refractive power in order from the magnification side (L2 and L3 are cemented lenses). G2 is a fourth lens L4 having negative refracting power, a fifth lens L5 having positive refracting power (L4 and L5 are cemented lenses), positive refracting in order from the enlargement side. G3 is a third lens group including only a seventh lens L7 having a positive refractive power. An aperture stop S is provided between the first lens group G1 and the second lens group G2. CG is a cover glass, and LB is a light valve.

図15は、物体距離1020mmにおける実施例4の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図16は、物体距離500mmにおける実施例4の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。図17は、物体距離160mmにおける実施例4の球面収差図(a)、非点収差図(b)、歪曲収差図(c)である。   FIG. 15 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 4 at an object distance of 1020 mm. FIG. 16 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 4 at an object distance of 500 mm. FIG. 17 is a spherical aberration diagram (a), astigmatism diagram (b), and distortion diagram (c) of Example 4 at an object distance of 160 mm.

(表4)
実施例4

面番号(非球面) R(mm) d(mm) nd νd
1 -16.269 0.40 1.72916 54.7
2 2.960 1.23
3 31.159 1.26 1.92286 20.9
4 -5.832 0.40 1.49710 81.6
5* -93.457 d1(可変)
6(絞り) ∞ 0.41
7 -10.162 0.40 1.92286 20.9
8 5.792 1.96 1.80420 46.5
9 -5.880 0.20
10* 11.088 1.08 1.80139 45.4
11* -22.475 d2(可変)
12* 5.070 1.00 1.72903 54.0
13* 77.844 0.70
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

非球面係数
第5面
K=0
A4=-2.22777E-03
A6=-1.43779E-04
A8=-2.74206E-05
A10=-1.55305E-06

第10面
K=0
A4=-6.64175E-04
A6=-2.08289E-04
A8=1.97456E-05
A10=-3.90539E-06

第11面
K=0
A4=-7.70784E-04
A6=-1.96056E-04
A8=1.20762E-05
A10=-2.59126E-06

第12面
K=0
A4=1.38370E-03
A6=1.92668E-04
A8=-1.30428E-04
A10=2.20810E-06

第13面
K=0
A4=9.66722E-03
A6=-1.70381E-04
A8=-2.82686E-04
A10=2.14306E-05

第1レンズ物体側面〜物体間距離(mm) 1020 500 160
焦点距離(mm) 3.34 3.36 3.43
Fナンバー 1.68 1.69 1.71
半画角(゜) 35.7 35.6 35.1
像高(mm) 2.18 2.18 2.20
レンズ全長(mm) 19.62 19.62 19.62
バックフォーカス(mm) 1.19 1.19 1.19
d1(可変)(mm) 2.163 2.133 2.000
d2(可変)(mm) 7.698 7.728 7.862
(Table 4)
Example 4

Surface number (aspherical surface) R (mm) d (mm) nd νd
1 -16.269 0.40 1.72916 54.7
2 2.960 1.23
3 31.159 1.26 1.92286 20.9
4 -5.832 0.40 1.49710 81.6
5 * -93.457 d1 (variable)
6 (Aperture) ∞ 0.41
7 -10.162 0.40 1.92286 20.9
8 5.792 1.96 1.80420 46.5
9 -5.880 0.20
10 * 11.088 1.08 1.80139 45.4
11 * -22.475 d2 (variable)
12 * 5.070 1.00 1.72903 54.0
13 * 77.844 0.70
14 ∞ 0.70 1.51680 64.2
15 ∞

Aspheric coefficient Fifth surface
K = 0
A4 = -2.22777E-03
A6 = -1.43779E-04
A8 = -2.74206E-05
A10 = -1.55305E-06

10th page
K = 0
A4 = -6.64175E-04
A6 = -2.08289E-04
A8 = 1.97456E-05
A10 = -3.90539E-06

11th page
K = 0
A4 = -7.70784E-04
A6 = -1.96056E-04
A8 = 1.20762E-05
A10 = -2.59126E-06

12th page
K = 0
A4 = 1.38370E-03
A6 = 1.92668E-04
A8 = -1.30428E-04
A10 = 2.20810E-06

Side 13
K = 0
A4 = 9.66722E-03
A6 = -1.70381E-04
A8 = -2.82686E-04
A10 = 2.14306E-05

Distance between first lens object side surface and object (mm) 1020 500 160
Focal length (mm) 3.34 3.36 3.43
F number 1.68 1.69 1.71
Half angle of view (°) 35.7 35.6 35.1
Image height (mm) 2.18 2.18 2.20
Total lens length (mm) 19.62 19.62 19.62
Back focus (mm) 1.19 1.19 1.19
d1 (variable) (mm) 2.163 2.133 2.000
d2 (variable) (mm) 7.698 7.728 7.862

本実施例では、フォーカシングを、第2レンズ群G2のみ光軸上を移動させることにより行っている。又、本実施例では、第6レンズL6と第7レンズL7の間にワイヤグリッドを光軸に対して45度傾けて挿入することを想定している。これにより、照明光を光軸から垂直に入射させ、ワイヤグリッドでライトバルブLB方向に反射させ、ライトバルブLBを照明させ、今度は反射型のライトバルブLBで反射した光束が投影光となってスクリーン側に向かうようになる。ただし、ワイヤグリッドや偏光ビームスプリッタを用いずに、透過型のライトバルブLBを用いて照明光をライトバルブ背面から入射させても良い。   In this embodiment, focusing is performed by moving only the second lens group G2 on the optical axis. In the present embodiment, it is assumed that the wire grid is inserted with an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis between the sixth lens L6 and the seventh lens L7. As a result, the illumination light is incident vertically from the optical axis, reflected by the wire grid in the direction of the light valve LB, illuminates the light valve LB, and this time, the light beam reflected by the reflective light valve LB becomes projection light. Head to the screen side. However, the illumination light may be incident from the back side of the light valve using the transmission type light valve LB without using the wire grid or the polarization beam splitter.

(斜め投影時とピント補正時のMTF計算結果)
各実施例について、斜め投影時と、それをレンズ群偏芯によりピント補正した光学系の性能変化を、MTFにより評価した。ここで、シミュレーションの都合上、MTF計算はスクリーン側(拡大側)ではなく、ライトバルブ側(縮小側)で行っている。つまり、スクリーンを物点、ライトバルブを像点としている。なお、拡大側でのピント位置変化は、(縮小側のピント変化量)/((横倍率)^2)と表すことができる。
(MTF calculation result during oblique projection and focus correction)
For each example, the performance change of the optical system at the time of oblique projection and when the focus was corrected by decentering the lens group was evaluated by MTF. Here, for the convenience of simulation, the MTF calculation is performed not on the screen side (enlargement side) but on the light valve side (reduction side). That is, the screen is the object point and the light valve is the image point. Note that the focus position change on the enlargement side can be expressed as (focus change amount on the reduction side) / ((horizontal magnification) ^ 2).

斜め投影時の光学系回転基準はライトバルブ(縮小側)の中心とし、同時にこのとき生じる画面中心ピントずれはライトバルブを光軸方向に移動させることで補正させるものとする。画面中心ピントずれは、実機上ではフォーカス群で補正することになるが、この補正で収差バランスが変わり正味の斜め投影の影響をつかみにくくなる恐れがあるため、ここでは評価上、ライトバルブの移動で中心ピントを合わせなおしている。   The optical system rotation reference at the time of oblique projection is the center of the light valve (reduction side), and at the same time, the screen center defocus that occurs at this time is corrected by moving the light valve in the optical axis direction. The focus deviation on the center of the screen is corrected with the focus group on the actual machine, but this correction changes the aberration balance and makes it difficult to grasp the effect of the net oblique projection. The focus is adjusted again.

MTFの波長ウエイトは、C線(656.27nm):e線(546.07nm):F線(486.13nm)=1:1:1で、空間周波数は100本/mmである。片ボケ量とは、プラス像高とマイナス像高のピーク位置の差を表す。例えば実施例1では、斜め投影時の像高1.125mmでの片ボケ量は、|8.5-2.9|=5.6μmとなる。当然、偏芯が生じていない光学系では、片ボケ量はゼロである。   The wavelength weight of MTF is C line (656.27 nm): e line (546.07 nm): F line (486.13 nm) = 1: 1: 1, and the spatial frequency is 100 lines / mm. The one-sided blur amount represents a difference in peak position between the plus image height and the minus image height. For example, in Example 1, the amount of one-side blur at an image height of 1.125 mm during oblique projection is | 8.5−2.9 | = 5.6 μm. Of course, in an optical system in which no eccentricity occurs, the amount of one-sided blur is zero.

MTF絶対値は画面中心ピント位置における値、ピーク位置はやはり画面中心ピント位置をゼロと置いたときの値である。なお、本実施例では第1レンズ群か第2レンズ群のみの偏芯によるシミュレーションを行っているが、第1レンズ群と第2レンズ群を同時に偏芯させても良い。各実施例の検討結果を、表5〜8に示す。   The MTF absolute value is the value at the screen center focus position, and the peak position is the value when the screen center focus position is set to zero. In this embodiment, the simulation is performed by decentering only the first lens group or the second lens group. However, the first lens group and the second lens group may be decentered simultaneously. The examination result of each Example is shown to Tables 5-8.

請求項に記載の式に対応する各実施例の数値について、表9にまとめて示す。   Table 9 shows the numerical values of the respective examples corresponding to the formulas in the claims.

以上の結果より、本発明によるピント補正手段を講じたことにより、斜め投影時に発生した片ボケ量を小さく抑え、また、MTF変化量も概ね小さく抑えることができることが確かめられた。   From the above results, it was confirmed that by taking the focus correction means according to the present invention, the amount of one-sided blur generated during oblique projection can be reduced, and the amount of change in MTF can also be reduced to a small extent.

CONT 制御装置
G1〜G3 レンズ群
IL 照明レンズ
L1〜L7 レンズ
LB ライトバルブ
DR レンズ駆動装置
OS 光源
PJ 投影装置
PL 投影レンズ
SC スクリーン
TS 検出手段
WG ワイヤグリッド
CONT control device G1 to G3 lens group IL illumination lens L1 to L7 lens LB light valve DR lens driving device OS light source PJ projection device PL projection lens SC screen TS detection means WG wire grid

Claims (14)

像を拡大してスクリーンに投影する投影装置用の投影レンズであって、拡大側から順に、負の第1レンズ群と、正の第2レンズ群と、正の第3レンズ群から成り、スクリーンに対して光軸が斜めになるよう投影する際に生じる該スクリーン上でのピントずれを、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群を相対的に偏芯させることで補正することを特徴とする投影レンズ。   A projection lens for a projection apparatus that magnifies and projects an image onto a screen, which is composed of a negative first lens group, a positive second lens group, and a positive third lens group in order from the magnification side. The focus deviation on the screen that occurs when projecting so that the optical axis is inclined with respect to the lens is corrected by relatively decentering the first lens group and the second lens group, Projection lens. 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群はそれぞれ、少なくとも1枚の正レンズと1枚の負レンズを有することを特徴とする、請求項1に記載の投影レンズ。   2. The projection lens according to claim 1, wherein each of the first lens group and the second lens group includes at least one positive lens and one negative lens. 前記第1レンズ群は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズからなり、前記第2レンズ群は負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズからなり、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間に開口絞りが設けられ、前記第3レンズ群は正レンズ1枚から構成されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の投影レンズ。   The first lens group includes, in order from the magnification side, a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power, and the second lens group includes It consists of a fourth lens having negative refractive power, a fifth lens having positive refractive power, and a sixth lens having positive refractive power, and an aperture stop is provided between the first lens group and the second lens group 3. The projection lens according to claim 1, wherein the third lens group includes a single positive lens. 前記第2レンズと前記第3レンズは、互いに接合されていることを特徴とする、請求項3に記載の投影レンズ。   4. The projection lens according to claim 3, wherein the second lens and the third lens are cemented with each other. 前記第4レンズと前記第5レンズは、互いに接合されていることを特徴とする、請求項3又は4に記載の投影レンズ。   5. The projection lens according to claim 3, wherein the fourth lens and the fifth lens are cemented with each other. 前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の投影レンズ。
-3.0 < f1/ f < -1.0 (1)
ただし、
f1 : 前記第1レンズ群の合成焦点距離
f : 前記投影レンズ全系の焦点距離
6. The projection lens according to claim 1, wherein the first lens group satisfies the following conditional expression.
-3.0 <f1 / f <-1.0 (1)
However,
f1: Composite focal length of the first lens group
f: Focal length of the entire projection lens system
前記第2レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の投影レンズ。
1.0 < f2/ f < 2.0 (2)
ただし、
f2 : 前記第2レンズ群の合成焦点距離
f : 前記投影レンズ全系の焦点距離
7. The projection lens according to claim 1, wherein the second lens group satisfies the following conditional expression.
1.0 <f2 / f <2.0 (2)
However,
f2: Composite focal length of the second lens group
f: Focal length of the entire projection lens system
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の投影レンズ。
-2.0 < f1/ f2 < -0.5 (3)
ただし、
f1 : 前記第1レンズ群の合成焦点距離
f2 : 前記第2レンズ群の合成焦点距離
8. The projection lens according to claim 1, wherein the first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression.
-2.0 <f1 / f2 <-0.5 (3)
However,
f1: Composite focal length of the first lens group f2: Composite focal length of the second lens group
前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の投影レンズ。
0.5 < |CMS1/ CAS1| (4)
ただし、
CMS1は、前記第1レンズ群のメリジオナル像面に関する平行偏芯収差係数であり、
CMS1=(α'j1-αi1)・[3・(III)R1+(P)R1]-αi1・[3・(III)D1+(P)D1]-(α'#j1-α#i1)・[3・(II)R1]+α#i1・[3・(II)D1]と表す。
α'j1:前記第1レンズ群最終面における近軸軸上マージナル光線の像空間における換算傾角
αi1:前記第1レンズ群開始面における近軸軸上マージナル光線の物体空間における換算傾角
(III)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
(III)D1:前記第1レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)D1:前記第1レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
α'#j1:前記第1レンズ群最終面における近軸軸外主光線の像空間における換算傾角
α#i1:前記第1レンズ群開始面における近軸軸外主光線の物体空間における換算傾角
(II)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
(II)D1:前記第1レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
CAS1は、前記第1レンズ群の軸上コマ収差に関する平行偏芯収差係数であり、
CAS1=(α'j1-αi1)・(II)R1-αi1・(II)D1-(α'#j1-α#i1)・(I)R1+α#i1・(I)D1と表す。
(I)R1:前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
(I)D1:前記第1レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
9. The projection lens according to claim 1, wherein the projection lens satisfies the following conditional expression.
0.5 <| CMS1 / CAS1 | (4)
However,
CMS1 is a parallel decentration aberration coefficient related to the meridional image plane of the first lens group,
CMS1 = (α'j1-αi1) ・ [3 ・ (III) R1 + (P) R1] -αi1 ・ [3 ・ (III) D1 + (P) D1]-(α '# j1-α # i1) ・ [ 3 · (II) R1] + α # i1 · [3 · (II) D1].
α′j1: Conversion tilt angle in the image space of the paraxial axial marginal ray on the final surface of the first lens group αi1: Conversion tilt angle in the object space of the paraxial axial marginal ray on the first lens group starting surface
(III) R1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to astigmatism of the second lens group and the third lens group
(P) R1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to Petzval sum of the second lens group and the third lens group
(III) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to astigmatism of the first lens group
(P) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to the Petzval sum of the first lens group α ′ # j1: Equivalent inclination α # i1 in the image space of the paraxial off-axis principal ray on the final surface of the first lens group : Paraxial off-axis principal ray at the starting surface of the first lens group, converted inclination angle in object space
(II) R1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to coma aberration of the second lens group and the third lens group
(II) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to coma in the first lens group
CAS1 is a parallel decentration aberration coefficient regarding the on-axis coma of the first lens group,
CAS1 = (α'j1-αi1) · (II) R1-αi1 · (II) D1- (α '# j1-α # i1) · (I) R1 + α # i1 · (I) D1
(I) R1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to spherical aberration of the second lens group and the third lens group
(I) D1: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to the spherical aberration of the first lens group
前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の投影レンズ。
0.2 < |CMS2/ CAS2| (5)
ただし、
CMS2は、前記第2レンズ群のメリジオナル像面に関する平行偏芯収差係数であり、
CMS2=(α'j2-αi2)・[3・(III)R2+(P)R2]-αi2・[3・(III)D2+(P)D2]-(α'#j2-α#i2)・[3・(II)R2]+α#i2・[3・(II)D2]と表す。
α'j2:前記第2レンズ群最終面における近軸軸上マージナル光線の像空間における換算傾角
αi2:前記第2レンズ群開始面における近軸軸上マージナル光線の物体空間における換算傾角
(III)R2:前記第3レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)R2:前記第3レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
(III)D2:前記第2レンズ群の非点収差に対応する3次収差係数の和
(P)D2:前記第2レンズ群のペッツバール和に対応する3次収差係数の和
α'#j2:前記第2レンズ群最終面における近軸軸外主光線の像空間における換算傾角
α#i2:前記第2レンズ群開始面における近軸軸外主光線の物体空間における換算傾角
(II)R2:前記第3レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
(II)D2:前記第2レンズ群のコマ収差に対応する3次収差係数の和
CAS2は、前記第2レンズ群の軸上コマ収差に関する平行偏芯収差係数であり、
CAS2=(α'j2-αi2)・(II)R2-αi2・(II)D2-(α'#j2-α#i2)・(I)R2+α#i2・(I)D2と表す。
(I)R2:前記第3レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
(I)D2:前記第2レンズ群の球面収差に対応する3次収差係数の和
10. The projection lens according to claim 1, wherein the projection lens satisfies the following conditional expression.
0.2 <| CMS2 / CAS2 | (5)
However,
CMS2 is a parallel decentration aberration coefficient related to the meridional image plane of the second lens group,
CMS2 = (α'j2-αi2) ・ [3 ・ (III) R2 + (P) R2] -αi2 ・ [3 ・ (III) D2 + (P) D2]-(α '# j2-α # i2) ・ [ 3 · (II) R2] + α # i2 · [3 · (II) D2].
α′j2: converted inclination angle of the paraxial axial marginal ray on the final surface of the second lens group in the image space αi2: converted inclination angle of the paraxial axial marginal ray on the starting surface of the second lens group in the object space
(III) R2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to astigmatism of the third lens group
(P) R2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to Petzval sum of the third lens group
(III) D2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to astigmatism of the second lens group
(P) D2: sum of third-order aberration coefficients corresponding to Petzval sum of the second lens group α ′ # j2: converted inclination angle α # i2 in the image space of the paraxial off-axis principal ray on the final surface of the second lens group : Paraxial off-axis principal ray on the starting surface of the second lens group, converted inclination angle in object space
(II) R2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to coma in the third lens group
(II) D2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to coma in the second lens group
CAS2 is a parallel decentration aberration coefficient related to the on-axis coma of the second lens group,
CAS2 = (α'j2-αi2) · (II) R2-αi2 · (II) D2- (α '# j2-α # i2) · (I) R2 + α # i2 · (I) D2
(I) R2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to the spherical aberration of the third lens group
(I) D2: Sum of third-order aberration coefficients corresponding to the spherical aberration of the second lens group
前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の投影レンズ。
0.04 < |CMT1/ CAT1| (6)
ただし、
CMT1は、前記第1レンズ群のメリジオナル像面に関する傾き偏芯収差係数であり、
CMT1=(α'j1・q'j1-αi1・qi1)・[3・(III)R1+(P)R1]-αi1・qi1[3・(III)D1
+(P)D1]-(α'#j1・p'j1-α#i1・pi1)・[3・(II)R1]+α#i1・pi1[3・(II)D1]+[(α'j1/N'j1)-(αi1/Ni1)] と表す。
q'j1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第1レンズ群の縮小側物体面までの距離
qi1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第1レンズ群の拡大側像面までの距離
p'j1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第1レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の射出瞳面との距離
pi1:前記第1レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第1レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の入射瞳面との距離
N'j1:前記第1レンズ群の縮小側空間の屈折率
Ni1:前記第1レンズ群の拡大側空間の屈折率
CAT1は、前記第1レンズ群の軸上コマ収差に関する傾き偏芯収差係数であり、
CAT1=(α'j1・q'j1-αi1・qi1)・(II)R1-αi1・qi1・(II)D1-(α'#j1・p'j1-α#i1・pi1)・(I)R1+α#i1・pi1・(I)D1と表す。
11. The projection lens according to claim 1, wherein the projection lens satisfies the following conditional expression.
0.04 <| CMT1 / CAT1 | (6)
However,
CMT1 is a tilt decentration aberration coefficient related to the meridional image plane of the first lens group,
CMT1 = (α'j1 ・ q'j1-αi1 ・ qi1) ・ [3 ・ (III) R1 + (P) R1] -αi1 ・ qi1 [3 ・ (III) D1
+ (P) D1]-(α '# j1 ・ p'j1-α # i1 ・ pi1) ・ [3 ・ (II) R1] + α # i1 ・ pi1 [3 ・ (II) D1] + [(α 'j1 / N'j1)-(αi1 / Ni1)].
q'j1: Distance from the rotation center when the first lens group is tilted to the reduction-side object plane of the first lens group
qi1: Distance from the rotation center when the first lens group is tilted to the magnification side image surface of the first lens group
p'j1: Distance between the rotation center when the first lens group is tilted and the exit pupil plane when light is incident on the first lens group from the magnification side
pi1: Distance between the rotation center when the first lens group is tilted and the entrance pupil plane when light is incident on the first lens group from the magnification side
N'j1: Refractive index of the reduction side space of the first lens unit
Ni1: Refractive index of the expansion side space of the first lens group
CAT1 is a tilt decentering aberration coefficient related to the on-axis coma of the first lens group,
CAT1 = (α'j1, q'j1-αi1, qi1), (II) R1-αi1, qi1, (II) D1- (α '# j1, p'j1-α # i1, pi1), (I) R1 + α # i1 · pi1 · (I) D1
前記投影レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項1から11のいずれかに記載の投影レンズ。
5.0 < |CMT2/ CAT2| (7)
ただし、
CMT2は、前記第2レンズ群のメリジオナル像面に関する傾き偏芯収差係数であり、
CMT2=(α'j2・q'j2-αi2・qi2)・[3・(III)R2+(P)R2]-αi2・qi2[3・(III)D2
+(P)D2]-(α'#j2・p'j2-α#i2・pi2)・[3・(II)R2]+α#i2・pi2[3・(II)D2]+[(α'j2/N'j2)-(αi2/Ni2)] と表す。
q'j2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第2レンズ群の縮小側物体面までの距離
qi2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心から、前記第2レンズ群の拡大側像面までの距離
p'j2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第2レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の射出瞳面との距離
pi2:前記第2レンズ群を傾けた際の回転中心と、前記第2レンズ群に拡大側から光を入射させた場合の入射瞳面との距離
N'j2:前記第2レンズ群の縮小側空間の屈折率
Ni2:前記第2レンズ群の拡大側空間の屈折率
CAT2は、前記第2レンズ群の軸上コマ収差に関する傾き偏芯収差係数であり、
CAT2=(α'j2・q'j2-αi2・qi2)・(II)R2-αi2・qi2・(II)D2-(α'#j2・p'j2-α#i2・pi2)・(I)R2+α#i2・pi2・(I)D2と表す。
12. The projection lens according to claim 1, wherein the projection lens satisfies the following conditional expression.
5.0 <| CMT2 / CAT2 | (7)
However,
CMT2 is a tilt decentration aberration coefficient with respect to the meridional image plane of the second lens group,
CMT2 = (α'j2, q'j2-αi2, qi2), [3, (III) R2 + (P) R2] -αi2, qi2 [3, (III) D2
+ (P) D2]-(α '# j2 ・ p'j2-α # i2 ・ pi2) ・ [3 ・ (II) R2] + α # i2 ・ pi2 [3 ・ (II) D2] + [(α 'j2 / N'j2)-(αi2 / Ni2)]
q'j2: Distance from the rotation center when the second lens group is tilted to the reduction-side object plane of the second lens group
qi2: Distance from the center of rotation when the second lens group is tilted to the magnification side image surface of the second lens group
p'j2: Distance between the rotation center when the second lens group is tilted and the exit pupil plane when light is incident on the second lens group from the magnification side
pi2: Distance between the rotation center when the second lens group is tilted and the entrance pupil plane when light is incident on the second lens group from the magnification side
N'j2: Refractive index of the reduction side space of the second lens group
Ni2: Refractive index of the expansion side space of the second lens group
CAT2 is a tilt decentration aberration coefficient related to the on-axis coma of the second lens group,
CAT2 = (α'j2, q'j2-αi2, qi2), (II) R2-αi2, qi2, (II) D2- (α '# j2, p'j2-α # i2, pi2), (I) R2 + α # i2 · pi2 · (I) D2
実質的にパワーを持たないレンズを更に有することを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, further comprising a lens having substantially no power. 請求項1〜13のいずれかに記載の投影レンズと、スクリーンに対する投影装置の光軸の傾き角を検出する検出手段と、前記傾き角に応じて前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の相対偏芯量を変更する変更手段とを有することを特徴とする投影装置。   The projection lens according to any one of claims 1 to 13, detection means for detecting an inclination angle of the optical axis of the projection apparatus with respect to the screen, and the first lens group and the second lens group according to the inclination angle. A projection device comprising: a changing unit that changes a relative eccentricity amount.
JP2011133088A 2011-06-15 2011-06-15 Projection lens and projection apparatus Expired - Fee Related JP5664920B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011133088A JP5664920B2 (en) 2011-06-15 2011-06-15 Projection lens and projection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011133088A JP5664920B2 (en) 2011-06-15 2011-06-15 Projection lens and projection apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013003297A true JP2013003297A (en) 2013-01-07
JP5664920B2 JP5664920B2 (en) 2015-02-04

Family

ID=47671947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011133088A Expired - Fee Related JP5664920B2 (en) 2011-06-15 2011-06-15 Projection lens and projection apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5664920B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018042865A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-08 ソニー株式会社 Image display device and projection optical system
JP2019091027A (en) * 2017-11-16 2019-06-13 キヤノン株式会社 Processing device, lens device, and imaging apparatus
EP3543758A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-25 Ricoh Company, Ltd. Projection optical system unit, projection optical system, and projection optical apparatus
WO2021099865A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 Ricoh Company, Ltd. Projection lens system and image projection apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008242025A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Konica Minolta Opto Inc Projection optical system
WO2010044205A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 パナソニック株式会社 Scanning image display device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008242025A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Konica Minolta Opto Inc Projection optical system
WO2010044205A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 パナソニック株式会社 Scanning image display device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018042865A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-08 ソニー株式会社 Image display device and projection optical system
JPWO2018042865A1 (en) * 2016-08-30 2019-06-24 ソニー株式会社 Image display device and projection optical system
US11003061B2 (en) 2016-08-30 2021-05-11 Sony Corporation Image display apparatus and projection optical system
JP2019091027A (en) * 2017-11-16 2019-06-13 キヤノン株式会社 Processing device, lens device, and imaging apparatus
JP7246891B2 (en) 2017-11-16 2023-03-28 キヤノン株式会社 Processing device, lens device, and imaging device
EP3543758A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-25 Ricoh Company, Ltd. Projection optical system unit, projection optical system, and projection optical apparatus
JP2019164176A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社リコー Projection optical system unit, projection optical system, and projection optical device
US10890840B2 (en) 2018-03-19 2021-01-12 Ricoh Company, Ltd. Projection optical system unit, projection optical system, and projection optical apparatus
JP7234498B2 (en) 2018-03-19 2023-03-08 株式会社リコー Projection optical system unit and projection optical device
WO2021099865A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 Ricoh Company, Ltd. Projection lens system and image projection apparatus
CN114761855A (en) * 2019-11-18 2022-07-15 株式会社理光 Projection lens system and image projection apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5664920B2 (en) 2015-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6253437B2 (en) Imaging optical system and image projection apparatus having the same
JP5045429B2 (en) Oblique projection optical system
JP5132343B2 (en) Zoom lens and image projection apparatus having the same
JP5431077B2 (en) Projection lens and projection display device
JP5152833B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
WO2017195561A1 (en) Projection optical system and projector
WO2014104083A1 (en) Projection lens with magnification changing function and projector
JP6210686B2 (en) Optical system and image projection apparatus having the same
JP2008304765A (en) Zoom lens and image projection device using the same
JP5090852B2 (en) Projection lens and projection display device using the same
JP2007225877A (en) Zoom lens and image projection apparatus having same
WO2013157237A1 (en) Projection lens and projection-type display device
JP2019035873A (en) Projection optical system and projection type display device
JP5320224B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP2010237605A (en) Wide-angle projection zoom lens and projection display apparatus
JP2016050990A (en) Projection zoom lens and projection display device
JP2015145982A (en) Variable power projection optical system and image projection device
JP2010160478A (en) Projection zoom lens and projection type display apparatus
JP3445404B2 (en) Projection lens and projection device
JP5664920B2 (en) Projection lens and projection apparatus
JP2003015037A (en) Zoom lens for projection
JP2011150289A (en) Zoom lens
JP2011017899A (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP2015014677A (en) Projection lens and projection display device
JP2008309991A (en) Projection lens and projection display apparatus using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130415

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5664920

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees