JP3412396B2 - 斜め投影光学系 - Google Patents
斜め投影光学系Info
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Description
関するものであり、更に詳しくは、背面投射型プロジェ
クター等に用いられる斜め投影光学系に関するものであ
る。
影する斜め投影光学系では、像面の傾きによって発生す
る像の非対称な歪み(いわゆる台形歪み)を打ち消すため
に、いくつかの偏芯した共軸光学系が組み合わされてい
る。つまり、光軸(対称軸)が一致しない複数の共軸光学
系から成る軸非対称光学系を用いることによって、上記
台形歪みが発生しないようにしているのである。
学系と同様、像面を角度一定のまま所定位置(例えば、
画像投影面の位置)に調整するフォーカス機能が必要で
ある。さらに、フォーカスにおいて上記台形歪みが生じ
ないようにする必要がある。特開平5−113600号
公報では、台形歪みを生じさせることなくフォーカスを
行うために、一部のレンズ群を主光線方向に移動させ、
それに連動させて他のレンズ群を回転させる投射型表示
装置が提案されている。
ンズ群に上記のような複雑な運動をさせるためには、複
雑な機構が必要になる。フォーカスレンズ群を駆動する
機構が複雑になると、装置全体が大きくなり、コスト的
にも不利になる。
って、その目的は、フォーカスにおいて像に台形歪みが
生じず、しかも簡単な機構でフォーカスを行うことがで
きる斜め投影光学系を提供することにある。
め、第1の発明の斜め投影光学系は、少なくとも1つの
偏芯した共軸光学系を含む軸非対称光学系から成り、像
面が物面に対して傾くように画像を投影する斜め投影光
学系であって、この斜め投影光学系の一部を成す共軸の
フォーカスレンズ群をフォーカスレンズ群の光軸方向に
平行移動させることによって、前記像面が前記物面に対
して傾き角度一定のまま平行移動するようにフォーカス
を行うことを特徴とする。
明の構成において、前記フォーカスレンズ群よりも物面
側に位置する光学系が、実質的に台形歪みのない中間像
面を形成し、前記フォーカスレンズ群及びその像面側に
位置する光学系が、前記中間像面を物面としそれに対応
する像面を最終像面とする共軸のリレー系として機能す
ることを特徴とする。第3の発明の斜め投影光学系は、
第1又は第2の発明の構成において、前記フォーカスレ
ンズ群がほぼアフォーカル系を成すことを特徴とする。
第4の発明の斜め投影光学系は、第1,第2又は第3の
発明の構成において、前記フォーカスレンズ群が最も像
面側に配置されていることを特徴とする。第5の発明の
斜め投影光学系は、第1又は第2の発明の構成におい
て、前記フォーカスレンズ群が前記共軸光学系の一部を
成し、その共軸光学系の光軸が像面に対してほぼ垂直で
あることを特徴とする。
光学系を、図面を参照しつつ説明する。図1,図3,図
6は、各実施の形態のレンズ構成図である。図1は第1
の実施の形態のX−Y断面を示しており、図3は第2,
第3の実施の形態のX−Y断面を示しており、図6は第
4の実施の形態のX−Y断面を示している。各実施の形
態は軸非対称光学系から成っているので、互いに独立し
た共軸光学系を成す各レンズ群Gr1〜Gr3の光軸
(すなわち対称軸)AX1〜AX3は不一致である。な
お、各レンズ構成図において、X軸とY軸とは直交して
おり(X−Y平面は紙面に平行である。)、第1レンズ群
Gr1の光軸AX1はX軸と一致している。
実施の形態の光路をそれぞれ示している。各光路図中、
OSは、映像表示素子の表示面等に相当する物面であ
り、ISは、各実施の形態により形成される像面であ
る。これらの図において、(A)は基準位置に像面ISが
位置するフォーカス状態での各実施の形態の光路を示し
ている。また、図2,図4,図7において、(B)は近接
位置に像面ISが位置するフォーカス状態での第1,第
2,第4の実施の形態の光路をそれぞれ示しており、図
5において、(C)は近接位置に像面ISが位置するフォ
ーカス状態での第3の実施の形態の光路を示している。
面OS(図2,図4,図5,図7)側から数えてi番目の
面の曲率半径であり、P1〜P3は各レンズ群Gr1〜
Gr3の第1面の面頂点である。各実施の形態におい
て、第2レンズ群Gr2の面頂点P2は光軸AX1上に
位置しているが、第2〜第4の実施の形態においては、
第3レンズ群Gr3の面頂点P3は光軸AX1からY軸
方向に所定距離だけ離れて位置している。そして、第
2,第3レンズ群Gr2,Gr3は、面頂点P2,P3
を中心として回転した位置に配置されている。なお、光
軸AX1に対して光軸AX2,AX3が成す傾き角度は
θ2,θ3である。
位置、PIは像面ISの中心位置である。第1レンズ群
Gr1の光軸AX1は、物面OSに対して垂直に位置し
ており(すなわち、物面OSはY−Z平面と一致す
る。)、この物面OSの画像は、像面ISが物面OSに
対して傾くように投影される。各光路図中のθIは、物
面OSに対する像面ISの傾き角度である。
と、絞りSを含む第2レンズ群Gr2と、の2群から成
り、第2レンズ群Gr2が第1レンズ群Gr1に対して
傾き角度θ2だけ偏芯した構成をとっている。そして、
第2レンズ群Gr2のうち、絞りSを除く部分がフォー
カスレンズ群GrFとして用いられる。フォーカスは、
図2に示すように、フォーカスレンズ群GrFが光軸A
X2方向(矢印mF方向)に平行移動することによって行
われる。光軸AX2は像面ISに対して垂直であり、像
面ISは、フォーカスにおいて、(A)基準位置から(B)
近接位置へと傾き角度θI一定のままフォーカスレンズ
群GrFの移動方向と同じ方向に平行移動する。
と、絞りSを含む第2レンズ群Gr2と、第3レンズ群
Gr3と、の3群から成り、第2レンズ群Gr2が第1
レンズ群Gr1に対して傾き角度θ2だけ偏芯し、第3
レンズ群Gr3が第1レンズ群Gr1に対して傾き角度
θ3だけ偏芯した構成をとっている。そして、第3レン
ズ群Gr3全体がフォーカスレンズ群GrFとして用い
られる。フォーカスは、図4に示すように、フォーカス
レンズ群GrFが光軸AX3方向(矢印mF方向)に平行
移動することによって行われる。光軸AX3は像面IS
に対して垂直であり、像面ISは、フォーカスにおい
て、(A)基準位置から(B)近接位置へと傾き角度θI一
定のままフォーカスレンズ群GrFの移動方向と逆方向
に平行移動する。
は上記第2の実施の形態と同じ構成をとっている。つま
り、第1レンズ群Gr1と、絞りSを含む第2レンズ群
Gr2と、第3レンズ群Gr3と、の3群から成り、第
2レンズ群Gr2が第1レンズ群Gr1に対して傾き角
度θ2だけ偏芯し、第3レンズ群Gr3が第1レンズ群
Gr1に対して傾き角度θ3だけ偏芯した構成をとって
いる。そして、第3レンズ群Gr3の一部を成すレンズ
G9がフォーカスレンズ群GrFとして用いられる。フ
ォーカスは、図5に示すように、フォーカスレンズ群G
rFが光軸AX3方向(矢印mF方向)に平行移動するこ
とによって行われる。光軸AX3は像面ISに対して垂
直であり、像面ISは、フォーカスにおいて、(A)基準
位置から(C)近接位置へと傾き角度θI一定のままフォ
ーカスレンズ群GrFの移動方向と同じ方向に平行移動
する。
と、絞りSを含む第2レンズ群Gr2と、ほぼアフォー
カル系から成る第3レンズ群Gr3と、の3群で構成さ
れており、第2レンズ群Gr2が第1レンズ群Gr1に
対して傾き角度θ2だけ偏芯し、第3レンズ群Gr3が
第1レンズ群Gr1に対して傾き角度θ3だけ偏芯した
構成をとっている。そして、第3レンズ群Gr3全体が
フォーカスレンズ群GrFとして用いられる。フォーカ
スは、図7に示すように、フォーカスレンズ群GrFが
光軸AX3方向(矢印mF方向)に平行移動することによ
って行われる。光軸AX3は像面ISに対して傾いてお
り(つまり、垂直でない。)、像面ISは、フォーカスに
おいて、(A)基準位置から(B)近接位置へと傾き角度θ
I一定のままフォーカスレンズ群GrFの移動方向と逆
方向に平行移動する。
係る斜め投影光学系は、少なくとも1つの偏芯した共軸
光学系を含む軸非対称光学系から成っており、像面IS
が物面OSに対して傾くように画像の投影を行う。そし
て、これらの実施の形態の特徴は、フォーカスレンズ群
GrFを平行移動させることによって、像面ISが物面
OSに対して傾き角度θI一定のまま平行移動するよう
にフォーカスを行う点にある。
Sが物面OSに対して傾き角度θI一定のまま平行移動
するため、フォーカスレンズ群GrFの移動によって像
の台形歪みが発生することはない。これを、第2の実施
の形態を例に挙げて更に詳しく説明する。第2の実施の
形態では、フォーカスレンズ群GrFの前方に位置する
第1,第2レンズ群Gr1,Gr2によって、台形歪み
のない中間像面が形成される。フォーカスレンズ群Gr
Fを平行移動させると、像面ISの傾き角度θIは上記
中間像面の傾き角度のまま一定に保たれた状態で、像面
ISの位置のみが変化することになる。つまり、フォー
カスレンズ群GrFは、上記中間像面を物面とし、それ
に対応する像面を最終像面ISとする、共軸のリレー系
として機能することになる。従って、フォーカスレンズ
群GrFを平行移動させても、像に台形歪みが生じない
のである。
はフォーカスレンズ群GrFの平行移動によって行われ
るため、フォーカスレンズ群GrFの駆動に複雑な機構
を要しない。つまり、回転移動等を含む複雑な運動をフ
ォーカスレンズ群GrFにさせるための駆動機構が不要
である。このように簡単な機構でフォーカスを行うこと
ができるため、装置全体のコンパクト化及び低コスト化
を図ることができる。
ンズ群GrF(第3レンズ群Gr3)がほぼアフォーカル
系を成している場合には、第1,第2レンズ群Gr1,
Gr2で形成される中間像面に対してアフォーカル系の
光軸AX3が傾いていても(つまり垂直でなくても)、そ
の中間像面に台形歪みがなければ、対応する最終像面I
Sにも台形歪みが生じない。このように、アフォーカル
系がリレー系として機能することによって、フォーカス
に伴う台形歪みの発生はより効果的に抑えられる。これ
を更に詳しく説明する。
系を成している場合、アフォーカル系に入射する入力像
面(前記中間像面に相当する。)とアフォーカル系から出
射される出力像面(前記最終像面ISに相当する。)とが
成す角度は、アフォーカル系への入力像面とアフォーカ
ル系の光軸(第4の実施の形態における光軸AX3に相
当する。)とが成す角度、及びアフォーカル系の倍率で
決定される。従って、アフォーカル系への入力像面とア
フォーカル系の光軸とが成す角度を一定に保ちながらア
フォーカル系を平行移動させると、アフォーカル系から
の出力像面は、傾き角度一定のまま位置だけが変化する
ことになる。アフォーカル系から成るフォーカスレンズ
群GrFを平行移動させるだけで、最終像面ISを平行
移動させることができるのはこのためである。
て適当な角度に傾ければ、出力像面ISの傾きやアナモ
比を補正することが可能である。また、第4の実施の形
態のように、アフォーカル系を用いたフォーカスにおい
ては像面IS位置が変化しても像倍率は変化しない。従
って、アフォーカル系をフォーカスレンズ群GrFとし
て用いる構成は、背面投射型プロジェクター等のように
像倍率一定のまま像面IS位置の調整が必要となる装置
に好適である。
フォーカスレンズ群GrFが最も像面IS側に配置され
ていることが望ましい。フォーカスレンズ群GrFを最
も像面IS側に配置すれば、フォーカスレンズ群GrF
の後方には台形歪みの発生原因となるレンズ群は存在し
ない。従って、フォーカスレンズ群GrFの前方に位置
する光学系で像の台形歪みを補正するようにし、これと
は独立にフォーカス専用のレンズ群としてフォーカスレ
ンズ群GrFを設計することができる。
ォーカル系の光軸AX3が像面ISに対して傾いている
場合でも、フォーカスレンズ群GrFの前方に位置する
光学系によって台形歪みが補正されていれば、最も像面
IS側に配置されているフォーカスレンズ群GrFを平
行移動させるだけで、像の台形歪みを発生させることな
く像面ISを平行移動させることができる。また、フォ
ーカスレンズ群GrFが最も像面IS側に配置されてい
れば、前述した出力像面ISの傾きやアナモ比の調整を
より簡単に行うことができる。
GrFの移動量が少なくても像面ISの移動量が充分大
きくなるようにするためには、フォーカスレンズ群Gr
Fにある程度のパワーを与えることによって像倍率を大
きくする必要がある。フォーカスレンズ群GrFにパワ
ーを与えることで像倍率を大きくし、かつ、フォーカス
レンズ群GrFの移動に伴って像に台形歪みの変化が生
じないためには、第1,第2の実施の形態のように、フ
ォーカスレンズ群GrFの前方に位置する光学系で像の
台形歪みをほぼ補正しておき、かつ、フォーカスレンズ
群GrFが像面ISに正対するように構成することによ
って、フォーカスレンズ群GrFに対する物面(入力像
面)と像面(出力像面)との関係をほぼ共軸関係とする(つ
まり、フォーカスレンズ群GrFの光軸に対して入・出
力像面を垂直にする)ことが望ましい。これにより、フ
ォーカスレンズ群GrFの移動に伴う像の台形歪みの変
化を抑制することができる。
持ったフォーカスレンズ群GrFが最も像面IS側に配
置されている場合だけでなく、第3の実施の形態のよう
にフォーカスレンズ群GrFであるレンズG9が第3レ
ンズ群Gr3の一部を成し、その第3レンズ群Gr3の
光軸AX3が像面ISに対してほぼ垂直になっている場
合(つまり、フォーカスレンズ群GrFの後方にフォー
カスレンズ群GrFと共軸の光学系を配置した場合)に
ついても、上述したように、フォーカスレンズ群GrF
に対する物面(入力像面)と像面(出力像面)との関係がほ
ぼ共軸関係となる。従って、フォーカスレンズ群GrF
の後方に像の台形歪みを発生させる要因がないことか
ら、フォーカスにおける像の台形歪みの変動をより簡単
に補正することができるのである。
カスレンズ群GrFの移動方向がフォーカスレンズ群G
rFの光軸(対称軸)方向であることが望ましい。フォー
カスレンズ群GrFをその光軸に沿って移動させた場
合、フォーカスレンズ群GrFの平行偏芯に起因する軸
外のコマ収差の発生が抑えられる。従って、フォーカス
を行っても高い光学性能を保持することができる。
面IS側に位置する第2レンズ群Gr2でフォーカスを
行い、かつ、ほぼ平行光(無限物点)がフォーカスレンズ
群GrFの物面OS側に入射する場合には、フォーカス
において像面IS位置が変化しても像倍率は変化しな
い。従って、この構成は、背面投影型プロジェクター等
のように像倍率一定のまま像面IS位置の調整が必要と
なる装置に好適である。
影系として各実施の形態を説明したが、本発明は縮小投
影系(例えば、フィルムに画像を投影する撮影系,CC
D等に画像を投影する画像入力系)にも適用可能であ
る。つまり、各実施の形態において、像面ISを物面O
Sに、物面OSを像面ISに置き換えた場合でも、同じ
構成でフォーカス機能を実現することができる。
UD(headup display)等に用いられる投影光学系には、
視野の広画角化を図るために偏芯ミラーが用いられてい
るが、その偏芯ミラーが像の台形歪みを発生させる原因
となる場合がある。そこで、上述した各実施の形態をH
MD,HUD用の投影光学系に応用すれば、像の台形歪
みを発生させることなくフォーカスを行うことができ
る。
成を、コンストラクションデータ等を挙げて更に具体的
に説明する。ここで例として挙げる実施例1〜実施例4
は、前述した第1〜第4の実施の形態(図1,図2;図
3,図4;図3,図5;図6,図7)にそれぞれ対応す
る実施例である。そして、各実施例のコンストラクショ
ンデータにおいて、ri(i=1,2,3,...)は物面OS側から
数えてi番目の面の曲率半径、di(i=1,2,3,...)は物面O
S側から数えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=
1,2,3,...)は物面OS側から数えてi番目のレンズのd
線に対する屈折率(Nd)を示している。
置は、絶対座標系(X,Y,Z)で表されており、各レンズ構
成図に示すようにX軸とY軸とは直交し(X−Y平面は
紙面に平行である。)、X軸及びY軸に対して垂直方向
にZ軸がとられている。前述したように、各レンズ群G
r1〜Gr3は互いに独立した共軸光学系を成してお
り、各レンズ構成図中、AX1は第1レンズ群Gr1の
光軸(X軸と一致している。)であり、AX2は第2レン
ズ群Gr2の光軸であり、AX3は第3レンズ群Gr3
の光軸である。
(曲率半径r1の面)の面頂点であり、P2は第2レンズ群
Gr2の第1面(曲率半径r7の面)の面頂点であり、P3
は第3レンズ群Gr3の第1面(曲率半径r16の面)の面
頂点である。そして、面頂点P1の座標(X,Y,Z)=(X1,Y
1,Z1)であり、面頂点P2の座標(X,Y,Z)=(X2,Y2,Z2)で
あり、面頂点P3の座標(X,Y,Z)=(X3,Y3,Z3)である。な
お、面頂点P1は絶対座標系の原点になっており、面頂
点P1の座標(X1,Y1,Z1)=(0.000,0.000,0.000)である。
しているので、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr
3の光軸AX2,AX3の傾きは、第1レンズ群Gr1
の光軸AX1に対する傾き角度θ2,θ3で表されてい
る。つまり、光軸AX2,AX3の傾き角度θ2,θ3
(°)は、光軸AX1の傾き角度θ1(=0.000)に対する、
面頂点P2,P3を中心としたZ軸回りの回転角度(時
計回りを正とする。)で表されている。
OSの中心位置であり、PIは像面ISの中心位置であ
る。中心位置POの座標(X,Y,Z)=(XO,YO,ZO)であり、中
心位置PIの座標(X,Y,Z)=(XI,YI,ZI)である。物面OS
は映像表示素子の表示面等に相当するので、そのサイズ
を座標で表す必要がある。そこで、物面OSでの映像表
示素子のY軸方向の最大座標をYmaxとし、物面OSでの
映像表示素子のY軸方向の最小座標をYminとする。ま
た、物面OSでの映像表示素子のZ軸方向の最大座標を
Zmaxとし、物面OSでの映像表示素子のZ軸方向の最小
座標をZminとする。
Sに対して垂直に位置している(すなわち、物面OSは
Y−Z平面と一致する。)ので、像面ISの傾きは物面
OSに対する傾き角度で表されている。つまり、像面I
Sの傾き角度θI(°)は、物面OSの傾き角度θO(=0.00
0)に対する、中心位置PIを中心としたZ軸回りの回転
角度(時計回りを正とする。)で表されている。
いて、フォーカスレンズ群GrFの移動に伴って変化す
る、軸上面間隔,レンズ群の位置,像面の位置に関する
データについては、各実施例の光路図におけるフォーカ
ス状態と対応させて示す。つまり、各実施例において、
像面ISが基準位置に位置するフォーカス状態でのデー
タの末尾に(A)を付し、像面ISが近接位置に位置する
フォーカス状態でのデータの末尾に(B),(C)を付して
示す。
すように、第2レンズ群Gr2の一部を成すフォーカス
レンズ群GrF(第2レンズ群Gr2のうち絞りSを除
く部分)が、矢印mF方向(光軸AX2方向)へ移動する
ことによって行われる。フォーカスにおける(A)基準位
置から(B)近接位置への像面ISの移動量は9.189
mmであり、移動方向はフォーカスレンズ群GrFの移
動方向(矢印mF)と同方向である。
すように、最も像面IS側に位置する第3レンズ群Gr
3全体が、フォーカスレンズ群GrFとして矢印mF方
向(光軸AX3方向)へ移動することによって行われる。
フォーカスにおける(A)基準位置から(B)近接位置への
像面ISの移動量は60.514mmであり、移動方向
はフォーカスレンズ群GrFの移動方向(矢印mF)と逆
方向である。
すように、第3レンズ群Gr3の一部を成すレンズG9
が、フォーカスレンズ群GrFとして矢印mF方向(光
軸AX3方向)へ移動することによって行われる。フォ
ーカスにおける(A)基準位置から(C)近接位置への像面
ISの移動量は15.475mmであり、移動方向はフ
ォーカスレンズ群GrFの移動方向(矢印mF)と同方向
である。
すように、最も像面IS側に位置する第3レンズ群Gr
3全体が、フォーカスレンズ群GrFとして矢印mF方
向(光軸AX3方向)へ移動することによって行われる。
フォーカスにおける(A)基準位置から(B)近接位置への
像面ISの移動量は31.654mmであり、移動方向
はフォーカスレンズ群GrFの移動方向(矢印mF)と逆
方向である。
準位置にあるとき{図2(A)}、(B)近接位置にあるとき
{図2(B)}、のそれぞれについて図8のスポットダイア
グラムに示す。実施例2の結像特性を、像面ISが(A)
基準位置にあるとき{図4(A)}、(B)近接位置にあると
き{図4(B)}、のそれぞれについて図10のスポットダ
イアグラムに示す。実施例3の結像特性を、像面ISが
(A)基準位置にあるとき{図5(A)}、(C)近接位置にあ
るとき{図5(C)}、のそれぞれについて図10のスポッ
トダイアグラムに示す。実施例4の結像特性を、像面I
Sが(A)基準位置にあるとき{図7(A)}、(B)近接位置
にあるとき{図7(B)}、のそれぞれについて図12のス
ポットダイアグラムに示す。なお、各スポットダイアグ
ラムは、物高(Y,Z)=(-20,0),(0,0),(20,0),(-20,20),
(0,20),(20,20)に対応するものである。
置にあるとき{図2(A)}、(B)近接位置にあるとき{図
2(B)}、のそれぞれについて図9に実線で示す。物面
OSに位置する映像表示素子は40mm角であり、破線
は歪みの無い理想像を示している。理想像面サイズは、
像面ISが(A)基準位置にあるとき160.1×163.4mm、
(B)近接位置にあるとき160.3×163.6mmである。
置にあるとき{図4(A)}、(B)近接位置にあるとき{図
4(B)}、のそれぞれについて図11に実線で示す。物
面OSに位置する映像表示素子は40mm角であり、破
線は歪みの無い理想像を示している。理想像面サイズ
は、像面ISが(A)基準位置にあるとき325.7×334.4m
m、(B)近接位置にあるとき312.9×321.3mmである。
置にあるとき{図5(A)}、(C)近接位置にあるとき{図
5(C)}、のそれぞれについて図11に実線で示す。物
面OSに位置する映像表示素子は40mm角であり、破
線は歪みの無い理想像を示している。理想像面サイズ
は、像面ISが(A)基準位置にあるときは実施例2と同
じであり、(C)近接位置にあるときは327.5×335.2mmで
ある。
置にあるとき{図7(A)}、(B)近接位置にあるとき{図
7(B)}、のそれぞれについて図13に実線で示す。物
面OSに位置する映像表示素子は20mm角であり、破
線は歪みの無い理想像を示している。理想像面サイズ
は、像面ISが(A)基準位置にあるとき269.2×266.7m
m、(B)近接位置にあるとき269.2×266.8mmである。
OSはY−Z平面上にあるので、物高は物面OSの中心
位置POから座標(Y,Z)までの距離で表される。これに
対し、像面ISは物面OSに対してZ軸回りにθIだけ
傾いているので、像高は像面IS上の座標で表される。
そこで、Z軸と同方向にz軸をとり、z軸に対して垂直
で、かつ、像面ISに対して平行な方向にy軸をとり、
像面ISの中心位置PIを原点とすることによって、像
面IS上の座標(y,z)で像高を表す。
座標を(y',z')とすれば、像面IS上での実際の像高の
座標は(y'+dy,z'+dz)で表される(ここで、+dy:y軸方
向に発生した歪曲,+dz:z軸方向に発生した歪曲であ
る。)。理想像高は像面ISの中心位置PIから座標
(y',z')までの距離で表されるので、理想像高Rは式:R=
(y'2+z'2)1/2で表される。そこで、y軸方向の歪曲率を
dy/Rで定義し、z軸方向の歪曲率をdz/Rで定義する。表
1〜表3に、各実施例の歪曲率を示す。
よれば、共軸のフォーカスレンズ群がその光軸方向へ平
行移動することによって、像面が物面に対して傾き角度
一定のまま平行移動するようにフォーカスが行われるた
め、フォーカスにおいて像に台形歪みが生じず、しかも
簡単な機構でフォーカスを行うことができる。そして、
フォーカスレンズ群を駆動する機構が簡単になるため、
装置全体のコンパクト化及び低コスト化を達成すること
ができる。
の光軸が像面に対して傾いていても、像の台形歪みの発
生をより効果的に抑えながらフォーカスを行うことがで
きる。第4の発明によれば、フォーカスレンズ群を独立
に設計することができる。さらに、フォーカスレンズ群
としてアフォーカル系を用いた場合には、フォーカスレ
ンズ群の光軸が像面に対して傾いていても、フォーカス
レンズ群の前方に位置する光学系によって台形歪みが補
正されていれば、フォーカスレンズ群を平行移動させる
だけで、像の台形歪みを発生させることなくフォーカス
を行うことができる。第5の発明によれば、フォーカス
レンズ群の後方に像の台形歪みを発生させる要因がない
ため、フォーカスにおける像の台形歪みの変動をより簡
単に補正することができる。
図。
置,近接位置に像面が位置する各フォーカス状態での光
路図。
レンズ構成図。
置,近接位置に像面が位置する各フォーカス状態での光
路図。
置,近接位置に像面が位置する各フォーカス状態での光
路図。
図。
置,近接位置に像面が位置する各フォーカス状態での光
路図。
位置する各フォーカス状態でのスポットダイアグラム。
位置する各フォーカス状態での歪曲を示す図。
像面が位置する各フォーカス状態でのスポットダイアグ
ラム。
像面が位置する各フォーカス状態での歪曲を示す図。
が位置する各フォーカス状態でのスポットダイアグラ
ム。
が位置する各フォーカス状態での歪曲を示す図。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくとも1つの偏芯した共軸光学系を
含む軸非対称光学系から成り、像面が物面に対して傾く
ように画像を投影する斜め投影光学系であって、 この斜め投影光学系の一部を成す共軸のフォーカスレン
ズ群をフォーカスレンズ群の光軸方向に平行移動させる
ことによって、前記像面が前記物面に対して傾き角度一
定のまま平行移動するようにフォーカスを行うことを特
徴とする斜め投影光学系。 - 【請求項2】 前記フォーカスレンズ群よりも物面側に
位置する光学系が、実質的に台形歪みのない中間像面を
形成し、前記フォーカスレンズ群及びその像面側に位置
する光学系が、前記中間像面を物面としそれに対応する
像面を最終像面とする共軸のリレー系として機能するこ
とを特徴とする請求項1に記載の斜め投影光学系。 - 【請求項3】 前記フォーカスレンズ群がほぼアフォー
カル系を成すことを特徴とする請求項1又は請求項2に
記載の斜め投影光学系。 - 【請求項4】 前記フォーカスレンズ群が最も像面側に
配置されていることを特徴とする請求項1,請求項2又
は請求項3に記載の斜め投影光学系。 - 【請求項5】 前記フォーカスレンズ群が前記共軸光学
系の一部を成し、その共軸光学系の光軸が像面に対して
ほぼ垂直であることを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の斜め投影光学系。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11876596A JP3412396B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 斜め投影光学系 |
US08/847,894 US6123425A (en) | 1996-04-26 | 1997-04-28 | Projecting optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11876596A JP3412396B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 斜め投影光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09304732A JPH09304732A (ja) | 1997-11-28 |
JP3412396B2 true JP3412396B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=14744518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11876596A Expired - Fee Related JP3412396B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-05-14 | 斜め投影光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3412396B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030018740A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 삼성전자주식회사 | 투사 장치 |
JP2003140049A (ja) | 2001-11-05 | 2003-05-14 | Canon Inc | 投影光学系及びそれを用いた投影装置 |
-
1996
- 1996-05-14 JP JP11876596A patent/JP3412396B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09304732A (ja) | 1997-11-28 |
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