JP3495860B2 - 偏心光学系及びそれを用いた投影装置 - Google Patents

偏心光学系及びそれを用いた投影装置

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JP3495860B2
JP3495860B2 JP30715396A JP30715396A JP3495860B2 JP 3495860 B2 JP3495860 B2 JP 3495860B2 JP 30715396 A JP30715396 A JP 30715396A JP 30715396 A JP30715396 A JP 30715396A JP 3495860 B2 JP3495860 B2 JP 3495860B2
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Inventor
三郎 菅原
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キヤノン株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は偏心光学系及びそれ
を用いた投影装置に関し、例えば液晶表示素子等に表示
された投影像原画を斜め方向からスクリーン面上に拡大
投影する際に、該偏心光学系のレンズ構成を適切に設定
することによって投影像の歪曲、台形歪み、像面倒れ等
を良好に補正し、良好なる光学特性の投影像が得られる
液晶プロジェクター等に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より液晶表示素子に表示された画像
(投影像原画)をスクリーン面上に投影する投影装置
(液晶プロジェクター)が種々と提案されている。図1
2は投影像原画LPを投影レンズ7により斜め方向のス
クリーン面S上に投影し、観察するようにした斜め投影
方式の投影装置の概略図である。
【0003】同図の投影装置では投影像原画LPをスク
リーンSに投射する際に投影像を歪ませないように投影
するために、投影像原画LPの中心LPaを投影レンズ
7の光軸8に対して下側にずらす、画面シフトを利用し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図12に示す投影装置
では投影像原画LPを投影レンズ7の光軸8に対して下
方向にシフトさせていた。この為、投影レンズ7のイメ
ージサークル(有効画面)を投影像原画の対角長よりか
なり大きくしておく必要があり、投影レンズ7が大型化
及び複雑化する傾向があった。
【0005】本発明は、光学系の一部のレンズを偏心さ
せることによって光学系全体の小型化を図りつつ、画面
シフトと同等の光学特性を有しつつ、投影像原画を斜め
方向に台形歪みや歪曲収差、像面倒れ等を良好に補正し
て投影することができる偏心光学系及びそれを用いた投
影装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の偏心光
学系は、距離の長い方の第1共役面側から順に正の屈折
力の第1群と正の屈折力の第2群の2つのレンズ群を有
する偏心光学系であって、前記第1共役面と距離の短い
方の第2共役面とが実質的に平行であり、前記第1群と
第2群中の前記第2共役面に対する傾き偏心しているレ
ンズ面は該第2共役面に対して互いに異なる方向に傾い
ていることを特徴としている。
【0007】 請求項2の発明は、請求項1の発明にお
いて、前記第1共役面の中心に基づく法線と前記第2共
役面の中心に基づく法線とは一致していないことを特徴
としている。
【0008】 請求項3の発明は、請求項1又は2の発
明において、該第1群中の該第2共役面に対して傾き偏
心しているレンズ面は第1共役面の中心と第2共役面の
中心を結ぶ線分の第2共役面の法線に対する傾きと同方
向に傾いていることを特徴としている。
【0009】 請求項4の発明は、請求項1乃至3のい
ずれか1項の発明において、前記第2群は1つの正レン
ズであって、前記第2共役面側に対して相対的に第1共
役面側のレンズ面が強い正の屈折力をもつことを特徴と
している。
【0010】 請求項5の発明は、請求項4の発明にお
いて、前記第2群中の正レンズは第1共役面側に凸面を
向けた平凸レンズより成っていることを特徴としてい
る。
【0011】 請求項6の発明は、請求項1乃至5のい
ずれか1項の発明において、前記第1群と第2群には各
々対称軸が1つ以下の自由曲面が含まれていることを特
徴としている。
【0012】 請求項7の発明は、請求項6の発明にお
いて、前記第1群中に含まれている自由曲面は該第1群
のレンズ全長の中央部よりも第1共役面側に位置してい
ることを特徴としている。
【0013】 請求項8の発明は、請求項1乃至7のい
ずれか1項の発明において、前記第1群は複数のレンズ
を有し、該複数のレンズのうち少なくとも1つのレンズ
は該第1群の光軸に対して偏心していることを特徴とし
ている。
【0014】 請求項9の発明は、請求項1乃至8のい
ずれか1項の発明において、前記第1群と第2群との間
には該第1群の第2共役面側の瞳が配置されていること
を特徴としている。
【0015】 請求項10の発明は、請求項1乃至9の
いずれか1項の発明において、前記第1群と第2群は最
も大きな空気間隔を隔てて配置されていることを特徴と
している。
【0016】 請求項11の発明は、請求項1の発明に
おいて、前記第1共役面側から順に前記第1群は自由曲
面を有する自由曲面レンズ、前記第2共役面に立てた法
線を中心軸としたとき、該中心軸に対して傾き偏心した
光軸を有する複数のレンズ、該光軸に対して平行偏心し
た複数のレンズを有していることを特徴としている。
【0017】 請求項12の発明は、請求項11の発明
において、前記第1群の第2共役面側には前記中心軸に
対して傾いた絞りを有していることを特徴としている。
【0018】 請求項13の発明は、請求項12の発明
において、前記第2群は前記第2共役面に対して傾いた
平面を有する平凸レンズより成っていることを特徴とし
ている。
【0019】 請求項14の発明の投影装置は、請求項
1乃至13のいずれか1項の偏心光学系を用い前記第2
共役面に設けた投影像原画を前記第1共役面に設けたス
クリーン面に投影していることを特徴としている。
【0020】
【0021】
【発明の実施の形態】図1,図2は本発明の偏心光学系
の数値実施例1のレンズ構成のYZ断面図とXZ断面
図、図3は数値実施例1のYZ断面のレンズ構成の摸式
図である。ここでZ軸は後述する被投影面LPと垂直方
向にとっている。
【0022】図中、LFは偏心光学系(投影レンズ)で
あり、第1群L1、絞りEP、そして、第2群L2とを
有している。ここで第1群と第2群は最も大きな空気間
隔を隔てて配置されている。
【0023】Sはスクリーンであり、距離の長い第1共
役点側(以下「物体側」とも言う。)に配置されてい
る。LPは液晶表示素子等の被投影面であり、距離の短
い第2共役点側(以下「像面側」とも言う。)に配置さ
れている。被投影面LPには投影像原画Taが配置され
ている。
【0024】本実施形態では被投影面LPに設けた液晶
表示素子に表示した投影像原画Taを偏心光学系LFに
よってスクリーンS面上に斜め方向から拡大投影してい
る。このとき、スクリーンSと投影像原画Taは互いに
平行となっているが、互いに傾いていても良い。
【0025】本実施形態では第1共役面の中心に基づく
法線と前記第2共役面の中心に基づく法線とは一致して
いない偏心光学系LFの第1群L1の光軸La1と第2
群L2の光軸La2は投影像原画Taの法線(以下「中
心軸」と言う。)LZに対して傾き偏心可能となるよう
に構成している。
【0026】又第1群と第2群には各々対称軸が1つ以
下の自由曲面より成るレンズ面が設けられている。これ
によって投影像原画Taをスクリーン面S上に斜め方向
から投影するときの台形歪み,像面の倒れ,偏心コマ収
差,歪曲収差等を良好に補正している。
【0027】次に本実施形態の偏心光学系LFのレンズ
構成の特徴について説明する。
【0028】第1群L1は物体側から順に物体側のレン
ズ面が自由曲面である自由曲面レンズL11、物体側に
強い正のパワー(屈折力)を持つ正レンズL12、物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズL13、両レ
ンズ面が凹面の負レンズL14、像面側に強い負のパワ
ーを持つ負レンズL15、両レンズ面が凸面の正レンズ
L16、像面側に強い正のパワーを持つ負レンズと正レ
ンズを接合した貼り合わせ正レンズL17、そして正レ
ンズL18より成り、第2群L2は物体側に凸面を向け
た、該凸面が自由曲面である平凸状の正レンズL21よ
り成っている。
【0029】図1,図3において、投影像原画Taは、
紙面下方向に斜め方向のスクリーンSに投射されてお
り、第1群L1の光軸La1は被投影面(像面)LPの
法線LZに対し、反時計方向に傾いて配置され、第2群
L2の像面側のレンズ面L21bは平面より成ってお
り、被投影面LPに対し時計方向に傾いている。このと
き該第1群L1の光軸La1とは第1群L1に含まれる
複数のレンズのうちで最も共有する数の多いレンズに基
づく光軸を示す。
【0030】具体的には第1群L1の物体側から2番目
のレンズL12から6番目のレンズL16が共有する光
軸を第1群L1の光軸La1としており、被投影面LP
の法線LZに対し反時計方向に6度傾いている。また、
第1群L1の物体側の1番目のレンズL11の光軸L1
1aは被投影面LPの法線LZに対し平行で、第1群L
1の光軸La1に対しては時計方向に6度傾いている。
また、第1群L1の物体側から7番目の貼り合わせ正レ
ンズL17は、第1群L1の光軸La1に対し、紙面下
方向(Y方向)に0. 5mm平行偏心している。
【0031】また、第1群の物体側から8番目の正レン
ズL18は、光軸La1に対して紙面下方向に2.71
mm平行偏心している。さらに入射瞳EPの中心と第2
群L2を結ぶ軸Labは光軸La1に対して4度反時計
方向に傾き、中心軸LZに対しては反時計方向に10度
傾いている。また第2群L2の像面側のレンズ面(平
面)は被投影面LPに対し時計方向に4度傾いている。
また、第1群L1と第2群L2の間には第1群L1の入
射瞳が位置するように絞りEPを配置している。
【0032】尚、レンズL21のレンズ面の曲面中心
(自由曲面のときは中心)から平面L21bにおろした
垂直を光軸La2としている。
【0033】光軸La1と光軸La2は第2共役面LP
に対して互いに異なる方向に傾いている。第1共役面S
の中心Saと第2共役面LPの中心LPaを結ぶ線分と
光軸La1は同方向に傾いている。
【0034】図2のXZ断面内においては偏心光学系L
Fの各レンズ要素は偏心していなく、中心軸LZに対し
て共軸となっている。
【0035】次に各レンズの光学的作用について説明す
る。まず、被投影面LPに配置される投影像原画Taが
透過型のツイストネマチック型の液晶の場合、照明光を
液晶面の全面でほぼ同じ角度に入射させないとコントラ
ストが液晶面の場所により変化してしまう。このため液
晶面への照明光をほぼ平行光で照射する必要がある。
【0036】また、被投影面LPに配置される投影像原
画Taが反射型の液晶の場合、照明光を液晶面の全面で
ほぼ同じ角度で平行に入射させないと、液晶面の場所に
より投影レンズLFの入射瞳EPに入射する光量が変化
してしまう。このため、液晶面への照明光はほぼ平行光
で照射する必要がある。
【0037】本実施形態では以上のような理由により、
光源からの照明光を平行光とし、液晶で変調された反射
光を投影レンズLFの入射瞳EPに集光させるための正
レンズ(第2群)L21を液晶のスクリーンS側に配置
している。
【0038】第2群L2の像面側のレンズ面(平面)を
被投影面LPに対し時計方向に傾けており、これによっ
て斜め投射によって生じるスクリーン面(大きな共役
面)の像面の倒れを補正している。また、第2群L2の
スクリーンS側の凸面を自由曲面として、斜め投射によ
って生じる台形歪を補正している。また、第1群L1の
最もスクリーンS側のレンズ面を自由曲面とした自由曲
面レンズを配置して、さらに台形歪の補正をおこなって
いる。
【0039】このように、第1共役面の中心に基づく法
線と前記第2共役面の中心に基づく法線とは一致してい
ないようにして、即ち軸外主光線の光軸からの距離が大
きいところに自由曲面のレンズ面を使用することによ
り、斜め投射によって発生する偏心歪曲収差(台形歪)
を良好に補正している。また、第1群L1のスクリーン
S側から2番目に正レンズL12を配置して、第2群L
2の平凸レンズL21で発生する倍率色収差や非点収差
を良好に補正している。
【0040】また、第1群の7番目の貼り合わせレンズ
L17と8番目の正レンズL18を光軸La1に対して
図1の紙面下方向に平行偏心させて、第2群L2で発生
する偏心コマ収差を補正している。
【0041】また、第1群L1のスクリーンS側の3番
目に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズL1
3と両レンズ面が凹面の負レンズL14を配置して歪曲
収差を良好に補正している。
【0042】以上のように本実施形態では第1共役面側
から順に前記第1群は自由曲面を有する自由曲面レン
ズ、前記第2共役面に立てた法線を中心軸としたとき、
該中心軸に対して傾き偏心した光軸を有する複数のレン
ズ、該光軸に対して平行偏心した複数のレンズを有する
ように構成し、また第2群は前記第2共役面に対して傾
いた平面を有する平凸レンズより構成し、これによって
投影像原画をスクリーン面上に斜め投影するときの諸収
差を良好に補正している。
【0043】尚、図2のXZ断面においては、各レンズ
に偏心はなく、光軸Laにたいして対称に各レンズをが
配置している。
【0044】図4,図5は本発明の偏心光学系の数値実
施例2のレンズ構成のYZ断面図とXZ断面図、図6は
数値実施例2のYZ断面のレンズ構成の摸式図である。
【0045】本実施形態は図1の数値実施例1に比べて
レンズ構成は同じであるが偏心させるレンズが異なって
いる。
【0046】図4,図6において第1群L1の物体側か
ら2番目のレンズL12から4番目のレンズL14が共
有する光軸を第1群L1の光軸La1としており、被投
影面LPの法線LZに対し反時計方向に6度傾いてい
る。また、第1群L1の物体側の1番目のレンズL11
の光軸L11aは被投影面LPの法線LZに対し平行
で、第1群L1の光軸La1に対しては時計方向に6度
傾いている。また、第1群L1の物体側から4番目と5
番目のレンズは光軸La1に対して紙面下方向(Y方
向)に1.055mm平行偏心している。貼り合わせ正
レンズL17は、第1群L1の光軸La1に対し、紙面
下方向(Y方向)に0. 694mm平行偏心している。
【0047】また、第1群の物体側から8番目の正レン
ズL18は、光軸La1に対して紙面下方向に0.31
4mm平行偏心している。さらに入射瞳EPの中心軸と
第2群L2を結ぶ軸Labは光軸La1に対して4度反
時計方向に傾き、中心軸LZに対しては反時計方向に1
0度傾いている。また第2群L2の像面側のレンズ面
(平面)は被投影面LPに対し時計方向に4度傾いてい
る。また、第1群L1と第2群L2の間には第1群L1
の入射瞳が位置するように絞りEPを配置している。
【0048】尚、レンズL21のレンズ面の曲面中心
(自由曲面のときは中心)から平面L21bにおろした
垂直を光軸La2としている。
【0049】図5のXZ断面内においては偏心光学系L
Fの各レンズ要素は偏心していなく、中心軸LZに対し
て共軸となっている。
【0050】図7,図8は本発明の数値実施例1,2の
スポットダイヤグラムを示す。図中Y,Zの数値はスク
リーンS側の投射レンズLFからの射出角度を示す。図
中のスポットダイヤグラムは物体側の被投影面LP面上
での結像状態を示している。図7,図8に示すように偏
心光学系にもかかわらず、被投影面LPの周辺部まで良
好な結像性能を示している。
【0051】図9,図10は本発明の数値実施例1,2
の歪曲を示した説明図である。同図に示すように斜め投
射の偏心光学系にもかかわらず台形歪が良好に補正され
ている。
【0052】図11は本発明の偏心光学系LFを反射型
の画像投影装置に適用したときの実施形態1の要部概略
図である。同図においてはLFは偏心光学系である。光
源1から発せられた光は、放物面鏡2により集光され平
行光となり、赤外光および紫外光を除外するフィルター
3により可視域のみの光が透過され、集光レンズ4によ
り集光し、反射鏡5の反射面に光源像が形成される。そ
して、該光源像から発せられた照明光は第2群L2を介
して、液晶パネルなどで構成される投影像原画としての
反射型の画像変調素子Taを照明する。
【0053】画像変調素子Taへの照明光は第2群L2
により集光され平行光となる。該反射型の画像変調素子
Taで変調された光は再び第2群L2により第1群L1
の入射瞳6に集光され、さらに第1群L1により集光さ
れスクリーンSに投影される。
【0054】本発明では第1群L1の入射瞳6の中心に
変調された画像光を集光することが可能なので、投影光
学系LFのFナンバーを暗くすることができ、これによ
って投影レンズの簡素化を図っている。
【0055】次に本発明の数値実施例1,2を示す。数
値実施例において Riは大きな共役側からi番目のレンズ面の曲率半径 Diは大きな共役側からi番目のレンズ面のレンズ面間
隔 Niは大きな共役側からi番目のレンズの屈折率 νiは大きな共役側からi番目のレンズのアッベ数 Tiは大きな共役側からi番目のレンズの傾き偏心量 Siは大きな共役側からi番目のレンズの平行偏心量 自由曲面の形状は以下の式で表せられる X=((Y∧2+Z∧2)/R)/(1+(1-(1+C1)*(Y∧2+Z∧2)/R∧2)∧0.5) +C5*(Y∧2-Z∧2)+C10*(3*Y∧2*Z+3*Y∧3-2*Z)+C11*(3*Y∧2*Z-Z∧3) +C12*(Y∧4-6*Y∧2*Z∧2+Z∧4)+C13*(4*Y∧4-4*Z∧4-3*Y∧2+3*Z∧2) +C14*(6*Y∧4+12*Y∧2*Z∧2+6*Z∧4-6*Y∧2-6*Z∧2+1) +C20*(10*Z*Y∧4+20*Y∧2*Z∧3+10*Z∧5-12*Y∧2*Z-12*Z∧3+3*Z) +C21*(15*Z*Y∧4+10*Y∧2*Z∧3-5*Z∧5-12*Y∧2*Z+4*Z∧3) +C22*(5*Z*Y∧4-10*Y∧2*Z∧3+Z∧5) 数値実施例1 焦点距離26.83 F.No2.8 R1=0 D1=5 N1=1.49171 ν1=57.4 T1=0 S1=0 R2=0 D2=1.5 T2=0 S1=0 R3=55.495 D1=11.4 N1=1.51633 ν1=64.2 T3=6 S1=0 R4=-2665.348 D1=0.2 T4=6 S1=0 R5=35.728 D1=2.5 N1=1.60311 ν1=60.3 T5=6 S1=0 R6=20.790 D1=11.42 T6=6 S1=0 R7=-65.396 D1=2 N1=1.60311 ν1=60.7 T7=6 S1=0 R8=20.733 D1=16.65 T8=6 S1=0 R9=347.320 D1=2 N1=1.65844 ν1=50.9 T9=6 S1=0 R10=38.758 D1=5.5 T10=6 S1=0 R11=50.344 D1=8.1 N1=1.84666 ν1=23.4 T11=6 S1=0 R12=-95.650 D1=15.32 T12=6 S1=0 R13=-67.066 D1=2.2 N1=1.84666 ν1=23.4 T13=6 S1=-0.5 R14=37.192 D1=13.31 N1=1.60311 ν1=60.7 T14=6 S1=-0.5 R15=-31.851 D1=0.2 T15=6 S1=-0.5 R16=70.681 D1=5.37 N1=1.60311 ν1=60.7 T16=6 S1=-2.71 R17=-182.392 D1=15 T17=6 S1=-2.71 R18=0 (絞り) D1=56.98 T18=10 S1=-2.71 R19=26.321 D1=8 N1=1.49171 ν1=57.4 T19=0 S1=0 R20=0 D1=0 T20=-4 S1=0 R1の自由曲面係数 C 1= 0 C 5= 1.5192E-4 C 6=-2.4194E-4 C10=-5.5662E-6 C11= 4.2100E-8 C12=-7.7006E-9 C13= 2.3985E-8 C14= 6.0281E-9 C20=-8.5620E-11 C21= 2.675E-10 C22=-5.8574E-11 R19 の自由曲面係数 C 1= 1.7707E-2 C 5= 5.6876E-4 C 6=-9.6456E-5 C10=-1.2043E-5 C11= 3.4429E-6 C12=-7.6207E-7 C13= 6.3333E-7 C14=-1.3500E-7 C20=-1.2126E-8 C21= 1.6131E-8 C22=-1.8725E-8 数値実施例2 焦点距離26.83 F.No2.8 R1=0 D1=5 N1=1.49171 ν1=57.4 T1=0 S1=0 R2=0 D2=1.5 T2=0 S1=0 R3=55.495 D1=11.4 N1=1.51633 ν1=64.2 T3=6 S1=0 R4=-2665.348 D1=0.2 T4=6 S1=0 R5=35.728 D1=2.5 N1=1.60311 ν1=60.7 T5=6 S1=0 R6=20.790 D1=11.42 T6=6 S1=0 R7=-65.396 D1=2 N1=1.60311 ν1=60.7 T7=6 S1=0 R8=20.733 D1=16.65 T8=6 S1=0 R9=347.320 D1=2 N1=1.65844 ν1=50.9 T9=6 S1=-1.055 R10=38.758 D1=5.5 T10=6 S1=-1.055 R11=50.344 D1=8.1 N1=1.84666 ν1=23.4 T11=6 S1=-1.055 R12=-95.650 D1=15.32 T12=6 S1=-1.055 R13=-67.066 D1=2.2 N1=1.84666 ν1=23.4 T13=6 S1=-0.694 R14=37.192 D1=13.31 N1=1.60311 ν1=60.7 T14=6 S1=-0.694 R15=-31.851 D1=0.2 T15=6 S1=-0.694 R16=70.681 D1=5.37 N1=1.60311 ν1=60.7 T16=6 S1=-0.314 R17=-182.392 D1=15 T17=6 S1=-0.314 R18=0 (絞り) D1=56.98 T18=10 S1=-0.314 R19=26.321 D1=8 N1=1.49171 ν1=57.4 T19=0 S1=0 R20=0 D1=0 T20=-4 S1=0 R1の自由曲面係数 C 1= 0 C 5= 1.4631E-4 C 6= 1.7963E-4 C10=-3.4573E-6 C11=-6.3866E-8 C12=-1.6316E-8 C13= 3.0739E-8 C14=-1.0696E-8 C20=-2.1218E-10 C21= 3.1651E-10 C22=-1.0985E-10 R19 の自由曲面係数 C 1=-8.8296E-2 C 5= 6.8440E-4 C 6=-1.3390E-5 C10=-1.0908E-5 C11=-3.8723E-6 C12=-4.9714E-7 C13= 3.5785E-7 C14=-3.4535E-7 C20= 1.5015E-9 C21= 1.5685E-8 C22=-1.2846E-8
【0056】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、光学系の
一部のレンズを偏心させることによって光学系全体の小
型化を図りつつ、画面シフトと同等の光学特性を有しつ
つ、投影像原画を斜め方向に台形歪みや歪曲収差、像面
倒れ等を良好に補正して投影することができる偏心光学
系及びそれを用いた投影装置を達成することができる。
【0057】特に、斜め投射でありながら、台形歪みや
投影像の倒れが少なく、画面シフトに比べるとレンズ口
径が小さくてすむ偏心光学系が実現できる。また、液晶
面などの原画像の中心と投影レンズの入射瞳の中心をず
らすことができるのでとくに反射型の液晶を使用する液
晶プロジェクターにおいて照明効率を上げることができ
る等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の数値実施例1のYZ方向の断面図
【図2】本発明の数値実施例1のXZ方向の断面図
【図3】本発明の数値実施例1のYZ方向の断面摸式図
【図4】本発明の数値実施例2のYZ方向の断面図
【図5】本発明の数値実施例2のXZ方向の断面図
【図6】本発明の数値実施例2のYZ方向の断面摸式図
【図7】本発明の数値実施例1のスポットダイヤグラム
【図8】本発明の数値実施例2のスポットダイヤグラム
【図9】本発明の数値実施例1の歪曲を示す図
【図10】本発明の数値実施例2の歪曲を示す図
【図11】本発明の投影装置の要部概略図
【図12】従来の投影装置の要部概略図
【符号の説明】
L1 第1群 L2 第2群 EP 第1群の入射瞳 LP 第2共役面 S スクリーン面 1 光源 2 放物面鏡 3 赤外紫外光カットフィルタ− 4 集光レンズ 5 反射鏡 6 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 G02B 13/00 G03B 21/00

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 距離の長い方の第1共役面側から順に正
    の屈折力の第1群と正の屈折力の第2群の2つのレンズ
    群を有する偏心光学系であって、前記第1共役面と距離
    の短い方の第2共役面とが実質的に平行であり、前記第
    1群と第2群中の前記第2共役面に対する傾き偏心して
    いるレンズ面は該第2共役面に対して互いに異なる方向
    に傾いていることを特徴とする偏心光学系。
  2. 【請求項2】 前記第1共役面の中心に基づく法線と前
    記第2共役面の中心に基づく法線とは一致していないこ
    とを特徴とする請求項の偏心光学系。
  3. 【請求項3】 該第1群中の該第2共役面に対して傾き
    偏心しているレンズ面は第1共役面の中心と第2共役面
    の中心を結ぶ線分の第2共役面の法線に対する傾きと同
    方向に傾いていることを特徴とする請求項1又は2の偏
    心光学系。
  4. 【請求項4】 前記第2群は1つの正レンズであって、
    前記第2共役面側に対して相対的に第1共役面側のレン
    ズ面が強い正の屈折力をもつことを特徴とする請求項
    乃至3のいずれか1項の偏心光学系。
  5. 【請求項5】 前記第2群中の正レンズは第1共役面側
    に凸面を向けた平凸レンズより成っていることを特徴と
    する請求項の偏心光学系。
  6. 【請求項6】 前記第1群と第2群には各々対称軸が1
    つ以下の自由曲面が含まれていることを特徴とする請求
    1乃至5のいずれか1項の偏心光学系。
  7. 【請求項7】 前記第1群中に含まれている自由曲面は
    該第1群のレンズ全長の中央部よりも第1共役面側に位
    置していることを特徴とする請求項の偏心光学系。
  8. 【請求項8】 前記第1群は複数のレンズを有し、該複
    数のレンズのうち少なくとも1つのレンズは該第1群の
    光軸に対して偏心していることを特徴とする請求項1乃
    至7のいずれか1項の偏心光学系。
  9. 【請求項9】 前記第1群と第2群との間には該第1群
    の第2共役面側の瞳が配置されていることを特徴とする
    請求項1乃至8のいずれか1項の偏心光学系。
  10. 【請求項10】 前記第1群と第2群は最も大きな空気
    間隔を隔てて配置されていることを特徴とする請求項
    乃至9のいずれか1項の偏心光学系。
  11. 【請求項11】 前記第1共役面側から順に前記第1群
    は自由曲面を有する自由曲面レンズ、前記第2共役面に
    立てた法線を中心軸としたとき、該中心軸に対して傾き
    偏心した光軸を有する複数のレンズ、該光軸に対して平
    行偏心した複数のレンズを有していることを特徴とする
    請求項1の偏心光学系。
  12. 【請求項12】 前記第1群の第2共役面側には前記中
    心軸に対して傾いた絞りを有していることを特徴とする
    請求項11の偏心光学系。
  13. 【請求項13】 前記第2群は前記第2共役面に対して
    傾いた平面を有する平凸レンズより成っていることを特
    徴とする請求項12の偏心光学系。
  14. 【請求項14】 請求項1乃至13のいずれか1項の偏
    心光学系を用い前記第2共役面に設けた投影像原画を前
    記第1共役面に設けたスクリーン面に投影していること
    を特徴とする投影装置。
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