JP2017062510A - 投射光学系およびプロジェクタ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
0.1<EXP/dw<0.6 ・・・(1)
0.1<dn/dw<0.3 ・・・(2)
ックにすることも可能である。なお、DMD方式ではなく液晶方式の場合には、図1(c)に示すようにTIRプリズムPrの代わりに色合成プリズム6を用いることも可能である。反射型液晶方式の場合には、照明用プリズム若しくはワイヤーグリッドおよび色合成プリズムの両方を用いることも可能である。
図2に、第1の実施形態に係る投射光学系1を示している。この投射光学系1は、入射側がテレセントリックの固定焦点型の投射光学系である。投射光学系1は、縮小側の第1の像面であるDMD5の側から順に、複数のレンズを含む第1の光学系10と、第1の光学系10から出射された光を拡大側の第2の像面であるスクリーン9に投影する正のパワーの第1の反射面21aを含む第2の光学系(第1の反射光学系)20とを有する。具体的には、第1の光学系10は、14枚のレンズL1〜L14を含む。第2の光学系20は、1枚の非球面形状の第1の反射面21aを含むミラー(凹面鏡)21を含む。本例の投射光学系1は、変倍を行わない単焦点(固定焦点)タイプの光学系である。この投射光学系1においては、第1の光学系10の複数のレンズL1〜L14および第2の光学系20のミラー21により第2の像面であるスクリーン9に投影された光により、第1の像面であるDMD5に形成された画像がスクリーン9に拡大して投射される。
0.1<EXP/dw<0.6 ・・・(1)
0.1<dn/dw<0.3 ・・・(2)
1.0≦MD/IC≦6.0 ・・・(3)
0.1≦LLD/IC≦2.0 ・・・(4)
1.0≦MD/STD2≦30 ・・・(5)
条件(1) EXP/dw=0.25
条件(2) dn/dw=0.23
条件(3) MD/IC=2.9
条件(4) LLD/IC=0.6
条件(5) MD/STD2=4.7
したがって、本例の投射光学系1は、条件(1)〜(5)を満たしている。
X=(1/R)Y2/[1+{1−(1+K)(1/R)2Y2}1/2]
+AY4+BY6+CY8+DY10+EY12+FY14
図6に、第2の実施形態に係る投射光学系2を示している。この投射光学系2は、入射側が非テレセントリックのズーミング可能な投射光学系である。投射光学系2は、DMD5の側(縮小側)から順に、複数のレンズを含む第1の光学系10と、第1の光学系10から出射された光を反射してスクリーン9に投影する第1の反射面21aを含む第2の光学系(第1の反射光学系)20とを有する。第1の光学系10は、13枚のレンズL11〜L13、L21〜L22およびL31〜L38を含み、第2の光学系20は、非球面の第1の反射面21aが形成されたミラー(凹面鏡)21を含む。
条件(1) EXP/dw=0.28
条件(2) dn/dw=0.25
条件(3) MD/IC=4.3条件
(4) LLD/IC=1.0
条件(5) MD/STD2=15.6
したがって、本例の投射光学系2も、条件(1)〜(5)を満たしている。
図10に、第3の実施形態に係る投射光学系3を示している。この投射光学系3は、入射側がテレセントリックのズーミング可能な投射光学系である。投射光学系3は、DMD5の側(縮小側)から順に、複数のレンズを含む第1の光学系10と、第1の光学系10から出射された光を反射して拡大側のスクリーン9に投影する第1の反射面21aを含む第2の光学系20とを有する。第1の光学系10は、16枚のレンズL11、L21〜L26、L31〜L32およびL41〜L47を含み、第2の光学系20は、非球面の第1の反射面21aを備えたミラー(凹面鏡)21を含む。
条件(1) EXP/dw=0.34
条件(2) dn/dw=0.25
条件(3) MD/IC=3.9
条件(4) LLD/IC=0.4
条件(5) MD/STD2=8.8
したがって、本例の投射光学系3も、条件(1)〜(5)を満たしている。
100 プロジェクタ(プロジェクタ装置)
Claims (15)
- 縮小側の第1の像面から拡大側の第2の像面へ投射する投射光学系であって、
複数のレンズを含み、縮小側から入射した光により拡大側に第1の中間像を結像する第1の屈折光学系と、
複数のレンズを含み、縮小側の前記第1の中間像を拡大側に第2の中間像として結像する第2の屈折光学系と、
前記第2の中間像よりも拡大側に位置する正の屈折力の第1の反射面を含む第1の反射光学系とを有し、
前記第1の屈折光学系は、前記第1の像面に形成された画像を収差補正して前記第1の中間像として結像させ、前記第2の屈折光学系は、前記第1の中間像を、主に前記第1の反射光学系で発生する台形歪みと逆方向の歪みを発生させた前記第2の中間像として結像させる、投射光学系。 - 請求項1において、
前記第1の屈折光学系は、像高が高くなるほど縮小側に傾斜するように前記第1の中間像を結像する、投射光学系。 - 請求項1または2において、
前記第2の屈折光学系は、最も縮小側に配置されたレンズであって、縮小側に凸の縮小側の面を含むレンズを含む、投射光学系。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記第1の像面の中心から前記第2の像面の中心に至る光線が前記第1の屈折光学系の光軸、前記第2の屈折光学系の光軸および前記第1の反射光学系の光軸のいずれかと3回交差して前記第2の像面に至る、投射光学系。 - 請求項1ないし4のいずれかにおいて
前記第1の像面と前記第1の反射面とは、光軸を含む第1の面に対して同方向に配置される、投射光学系。 - 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
前記第2の屈折光学系の最も拡大側のレンズの有効径が、前記第1の屈折光学系の最大有効径よりも小さい、投射光学系。 - 請求項1ないし6のいずれかにおいて、
前記第2の屈折光学系の最大有効径が、前記第1の屈折光学系の最大有効径よりも小さい、投射光学系。 - 請求項1ないし7のいずれかにおいて、
前記第1の像面と前記第1の中間像との間に配置された第1の絞りと、前記第1の中間像および前記第2の中間像との間に配置された第2の絞りとを含む、投射光学系。 - 請求項8において、
前記第1の屈折光学系および前記第2の屈折光学系を含む第1の光学系を有し、
前記第1の絞りを前記第1の光学系の絞りとしたときの射出瞳および前記第1の反射面の光学的距離EXPと、前記第1の像面および前記第1の反射面の光学的距離dwとが以下の条件を満たす、投射光学系。
0.1<EXP/dw<0.6 - 請求項1ないし9のいずれかにおいて、
前記第2の屈折光学系の最も拡大側のレンズおよび前記第1の反射面の光学的距離dnと、前記第1の像面および前記第1の反射面の光学的距離dwとが以下の条件を満たす、投射光学系。
0.1<dn/dw<0.3 - 請求項1ないし10のいずれかにおいて、
前記第1の中間像と前記第2の中間像とは光軸を挟んで反対側に結像される、投射光学系。 - 請求項1ないし8のいずれかにおいて、
前記第1の屈折光学系および前記第2の屈折光学系を含む第1の光学系を有し、前記第1の光学系は変倍光学系を含む、投射光学系。 - 請求項12において、
前記第1の光学系は、縮小側から順に、正の屈折力を備えた前群と、正の屈折力を備えた中群と、正の屈折力を備えた後群とを含み、
広角端から望遠端に変倍する際に、前記前群は縮小側から拡大側へ動き、前記中群は前記前群の動きを補償するように動き、前記後群は固定され、前記第1の中間像は前記後群の内部に結像される、投射光学系。 - 請求項1ないし13のいずれかに記載の投射光学系と、
前記第1の像面に画像を形成する光変調器とを有する、プロジェクタ。 - 請求項14において、前記第1の像面を照明する照明光学系であって、光軸を含む第1の面に対して前記第1の反射面と同方向に配置された照明光学系をさらに有する、プロジェクタ。
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