JP5094239B2 - 投射光学系及びそれを有する画像投射装置 - Google Patents
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該被投射面側に最も近いレンズ面の有効径をDr、あるレンズ面の有効径をDcerとするとき、
0.3<Dcer/Dr<0.7・・・(1)
を満足するレンズ面を含むレンズ素子のうち少なくとも1つのレンズ素子の焦点距離をfcer、該レンズ素子の材料の熱伝導率をk(W/m・K)、該投射光学系の広角端と望遠端における焦点距離を各々fw、ftとするとき
なる条件を満足することを特徴としている。
0.3<Dcer/Dr<0.7・・・(1)
を満足するレンズ面を含むレンズ素子のうち少なくとも1つのレンズ素子(以下「レンズ素子A」という。)の焦点距離をfcer、該レンズ素子Aの材料の熱伝導率をk(W/m・K)とする。投射光学系PLの広角端と望遠端における焦点距離を各々fw、ftとする。このとき
なる条件を満足するようにしている。
0.37<Dcer/Dr<0.70・・・(1a)
以上のように各実施例では、絞り近傍の有効径が小径となる位置に配置されるパワーのあるレンズ素子Aの材料に高熱伝導率・高屈折率材料を用いることでレンズ素子Aの昇温を低減し、さらに諸特性の変動を抑制し,かつ良好な投射画像を得ている。
Nd>2.3−0.01・νd・・・(4)
1.75<Nd<2.7・・・(5)
25<νdn<36・・・(6)
37<νdp<65・・・(7)
0<t/T<0.05・・・(8)
0.7<o1/fr<1.2・・・(9)
なる条件式のうち1以上を満足するのが良い。
27<νd<35・・・(6a)
50<νd<64・・・(7a)
条件式(8)はレンズ素子Aの中心肉厚と望遠端におけるレンズ全長を適切に設定したものである。
0<t/T<0.035・・・(8a)
条件式(9)は開口絞りSPの位置に対して縮小共役側の望遠端における全系の合成焦点距離と、前側主平面位置との比を適切に設定したものである。
0.75<o1/fr<1.15・・・(9a)
次に各実施例の構成の特徴について説明する。
一方、可視光領域で光透過率が高いセラミックスや酸化物の単結晶および多結晶の中には、屈折率とアッベ数の関係が、前述のNd−νd図において通常の光学ガラスとは異なる領域に存在するものが知られている。
+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12
但し、ここでRは曲率半径である。
数値実施例1
f: 21.3mm〜31.2mm FNO: 2.06〜2.79 ω:36.78°〜27.07°
R D N ν k
1 101.643 3.99 1.723 50.2
2 281.214 0.15
3 55.785 2.30 1.625 58.2
4 21.079 11.47
5 -90.801 1.80 1.566 60.7
6 34.198 4.61
7 ( 非球面) 3.12 1.532 55.8
8 ( 非球面) (可変)
9 70.196 7.64 1.839 37.2
10 -30.139 1.60 1.812 25.4
11 -114.880 0.89
12 39.546 3.18 1.839 37.2
13 75.416 (可変)
14 50.412 2.37 1.839 37.2
15 -147.291 (可変)
16 ( 非球面 ) 1.00 2.090 30.4 3.3(G9)
17 ( 非球面 ) (可変)
18 -18.080 1.60 1.854 23.8
19 48.366 6.59 1.620 63.3
20 -25.010 0.15
21 151.259 7.65 1.489 70.2
22 -27.605 (可変)
23 121.583 4.32 1.854 23.9
24 -83.821 7.62
25 inf. 28.00 1.518 64.1
26 inf.
間隔データ
W T
d 8 21.51 7.20
d13 17.76 16.57
d15 0.99 6.15
d17 7.37 5.98
d22 0.70 12.44
f: 21.5mm〜25.6mm FNO: 1.60〜1.77 ω:29.45°〜25.40°
R D N ν k
1 114.380 1.70 1.705 41.2
2 20.656 0.06 1.526 51.4
3 ( 非球面) 12.71
4 -28.663 1.50 1.605 60.6
5 -258.640 0.44
6 -132.203 2.78 1.839 37.2
7 -48.431 (可変)
8 87.190 3.20 1.810 40.9
9 -147.833 (可変)
10 41.671 4.08 1.720 47.9
11 -791.568 (可変)
12 -26.779 1.20 2.090 30.4 3.3(G7)
13 -60.538 1.12
14 -26.550 1.20 1.812 25.4
15 526.211 0.15
16 54.392 9.49 1.489 70.2
17 -22.889 0.15
18 ( 非球面 ) 4.25 1.661 50.9
19 ( 非球面 )( 可変 )
20 51.536 5.71 1.605 60.6
21 -151.944 1.45
22 inf. 41.50 1.625 58.2
23 inf. 2.60 1.518 64.1
24 inf.
間隔データ
W T
d 7 2.46 1.93
d 9 11.46 0.55
d11 24.04 26.23
d19 0.55 9.80
f: 14.0mm〜20.8mm FNO: 1.74〜2.11 ω:38.57°〜28.34°
R D N ν k
1 30.737 1.38 1.489 70.2
2 17.136 3.33
3 ( 非球面) 1.50 1.605 60.6
4 ( 非球面) 13.01
5 -29.308 1.50 1.699 55.5
6 65.299 (可変)
7 63.298 3.08 1.810 40.9
8 -56.442 (可変)
9 27.162 3.69 1.699 55.5
10 -165.792 18.35
11 -14.257 1.10 2.090 30.4 3.3(G6)
12 -106.930 0.20
13 91.375 7.38 1.571 71.3
14 -16.566 0.75
15 ( 非球面 ) 3.24 1.571 71.3
16 ( 非球面 ) (可変)
17 35.372 3.68 1.620 63.3
18 1653.086 4.05
19 inf. 29.20 1.518 64.1
20 inf.
間隔データ
W T
d 6 0.64 2.10
d 8 25.08 6.88
d16 0.60 17.34
f: 30.8mm〜35.4mm FNO: 1.90〜2.08 ω:26.71°〜23.66°
R D N ν k
1 48.203 1.70 1.585 59.4
2 20.458 8.22
3 -92.923 1.55 1.520 58.9
4 39.815 0.58
5 33.185 3.29 1.839 37.2
6 77.856 (可変)
7 55.907 3.65 1.839 37.2
8 -217.091 0.15
9 47.064 6.55 1.839 37.2
10 -35.558 1.45 1.854 23.8
11 184.054 (可変)
12 118.627 2.49 1.833 59.0 11.7(G7)
13 -163.543 (可変)
14 55.319 0.90 1.696 53.2
15 22.471 (可変)
16 -13.954 1.35 1.854 23.8
17 71.763 7.97 1.605 60.6
18 -21.487 0.14
19 -439.771 5.07 1.839 37.2
20 -37.377 (可変)
21 80.122 5.45 1.839 37.2
22 -92.071 5.00
23 inf. 30.03 1.518 64.1
24 inf.
間隔データ
W T
d 6 7.36 2.17
d11 8.88 8.53
d13 1.20 2.92
d15 8.29 7.99
d20 0.65 4.77
又、前述の各条件式と各実施形態との関係を表−1に示す。
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
L6 第6レンズ群
SP 開口絞り
LCD 液晶表示装置(像面)
GB ガラスブロック(色合成プリズム)
ΔS サジタル像面の倒れ
ΔM メリディオナル像面の倒れ
101 液晶プロジェクター
102 色合成手段
103 投射光学系
104 スクリーン
105(5B、5G、5R) 液晶パネル
Claims (12)
- 照明光学系からの光束で照明された被投射画像を被投射面に投射する投射光学系であって、
該被投射面側に最も近いレンズ面の有効径をDr、あるレンズ面の有効径をDcerとするとき、
0.3<Dcer/Dr<0.7
を満足するレンズ面を含むレンズ素子のうち少なくとも1つのレンズ素子の焦点距離をfcer、該レンズ素子の材料の熱伝導率をk(W/m・K)、該投射光学系の広角端と望遠端における焦点距離を各々fw、ftとするとき
なる条件を満足することを特徴とする投射光学系。 - 前記少なくとも1つのレンズ素子の材料のd線に対する屈折率をNd、アッベ数をνdとするとき、
Nd>2.3−0.01・νd
1.75<Nd<2.7
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の投射光学系。 - 前記少なくとも1つのレンズ素子は負の屈折力を有し、該レンズ素子の材料のアッベ数をνdnとするとき
25<νdn<36
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の投射光学系。 - 前記少なくとも1つのレンズ素子は正の屈折力を有し、該レンズ素子の材料のアッベ数をνdpとするとき、
37<νdp<65
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の投射光学系。 - 前記少なくとも1つのレンズ素子の中心肉厚をt、望遠端における全長をTとするとき、
0<t/T<0.05
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投射光学系。 - 前記少なくとも1つのレンズ素子は単一の独立したレンズより成ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投射光学系。
- 開口絞りを有し、該開口絞りに対して最も拡大側に負の屈折力のレンズ群、最も縮小側に正の屈折力のレンズ群を含み、各々のレンズ群間隔を変えながらズーミングをすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の投射光学系。
- 開口絞りを有し、望遠端において、該開口絞りの位置に対して縮小側の各レンズ群の合成焦点距離をfr、全系の前側主平面位置をo1とするとき、
0.7<o1/fr<1.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項7に記載の投射光学系。 - 前記投射光学系は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群を有し、ズーミングのためには、該第1、第6レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して該第2〜第5レンズ群が拡大側へ移動しており、
前記少なくとも1つのレンズ素子は、該第4レンズ群を構成する1つの負レンズ又は該第3レンズ群を構成する1つの正レンズであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項の投射光学系。 - 前記投射光学系は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群を有し、ズーミングのためには該第1、第5レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第2〜第4レンズ群が拡大側へ移動しており、
前記少なくとも1つのレンズ素子は、該第4レンズ群を構成する負レンズであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項の投射光学系。 - 前記投射光学系は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、ズーミングのためには該第1、第4レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第2レンズ群は縮小側へ、該第3レンズ群は拡大側へ移動しており、前記少なくとも1つのレンズ素子は該第3レンズ群を構成する1つの負レンズであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項の投射光学系。
- 請求項1から11のいずれか1項の投射光学系と、原画を形成する画像表示素子を有し、前記画像表示素子によって形成された原画を前記投射光学系によって被投射面に投射することを特徴とする画像投射装置。
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