JP5930101B1 - 投射光学系及びプロジェクター - Google Patents
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Abstract
Description
以下、投射光学系40の具体的な実施例について説明する。以下に説明する実施例1〜4に共通する諸元の意義を以下にまとめた。
f 全系の焦点距離
ω 半画角
NA 開口数
R 曲率半径
D 軸上面間隔(レンズ厚又はレンズ間隔)
Nd d線の屈折率
Vd d線のアッベ数
ただし、
c: 曲率(1/R)
h: 光軸からの高さ
k: 非球面の円錐係数
Ai:非球面の高次非球面係数
なお、OBJは、パネル面PIを意味し、STOは開口絞りSTを意味し、IMGは、スクリーン上の像面(被投射面)を意味する。また、面番号の後に「*」が記載されている面は、非球面形状を有する面である。
実施例1のレンズ面のデータを以下の表1に示す。
〔表1〕
f 3.709
ω 73.0゜
NA 0.278
R D Nd Vd
OBJ Infinity 9.500
1 Infinity 25.970 1.51633 64.14
2 Infinity 0.000
3 43.564 8.200 1.61800 63.33
4 -40.412 0.200
5 46.11 7.000 1.49700 81.54
6 -26.518 1.200 1.90366 31.31
7 -81.382 0.200
8 29.954 5.000 1.48749 70.24
9 -32.009 1.200 1.90366 31.31
10 26.176 1.071
11 19.093 3.600 1.53172 48.84
12 -845.915 10.000
STO Infinity 0.100
14 25.212 3.000 1.84666 23.78
15 -334.286 3.844
*16 -74.924 1.200 1.83220 40.10
*17 21.528 可変間隔
18 196.447 5.600 1.85478 24.80
19 -50.587 可変間隔
20 72.126 12.000 1.48749 70.24
21 -32.404 2.000 1.84666 23.78
22 -216.256 可変間隔
*23 -37.853 2.800 1.53116 56.04
*24 44.599 可変間隔
*25 -58.263 可変間隔
IMG Infinity
以上の表1及び以下の表において、10のべき乗数(例えば1.00×10+18)をE(例えば1.00E+18)を用いて表すものとする。
〔表2〕
非球面係数
K A04 A06 A08 A10
A12 A14
16 -1.0000 -4.6894E-05 -2.7330E-07 1.6516E-09 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
17 -0.2030 -1.3556E-05 -3.5274E-07 3.1715E-09 -1.1549E-11
0.0000E+00 0.0000E+00
23 -9.0272 -1.1037E-05 1.3936E-08 2.4229E-12 -3.3407E-14
3.0516E-18 0.0000E+00
24 0.0000 -3.0151E-05 3.9325E-08 -5.9215E-11 5.8291E-14
-4.0833E-17 1.1283E-20
25 -0.9579 5.9066E-08 3.3754E-11 -4.3046E-14 1.4013E-17
-2.2285E-21 1.3575E-25
〔表3〕
可変間隔
125x 100x 169x
17 11.1011 11.0121 11.3007
19 3.4586 1.5000 5.4505
22 12.0625 13.8356 10.1774
24 117.6929 117.9674 117.3866
25 -501.0000 -408.8256 -666.7629
実施例2のレンズ面のデータを以下の表4に示す。
〔表4〕
f 3.700
ω 72.9゜
NA 0.278
R D Nd Vd
OBJ Infinity 9.500
1 Infinity 25.970 1.51633 64.14
2 Infinity 0.000
3 39.579 8.000 1.61800 63.33
4 -43.561 0.200
5 37.875 8.000 1.49700 81.54
6 -25.657 1.200 1.90366 31.31
7 -509.720 0.200
8 36.328 5.600 1.48749 70.24
9 -29.124 1.200 1.90366 31.31
10 35.096 0.200
11 18.856 4.000 1.53172 48.84
12 -210.721 7.150
STO Infinity 0.000
14 20.622 3.200 1.84666 23.78
15 246.161 3.515
*16 -266.178 1.200 1.80610 40.88
*17 20.008 可変間隔
18 -590.282 6.000 1.63980 34.47
19 -41.561 可変間隔
20 59.920 7.000 1.57501 41.50
21 -609.935 6.012
22 -47.461 2.000 1.84666 23.78
23 -259.213 可変間隔
*24 -45.688 2.800 1.53116 56.04
*25 50.945 可変間隔
*26 -59.444 可変間隔
IMG Infinity
〔表5〕
非球面係数
K A04 A06 A08 A10
A12 A14
16 -1.0000 -9.0000E-05 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
17 -0.9033 -1.5170E-05 3.5669E-08 -2.3080E-10 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
24 -14.5312 -5.7790E-06 2.6773E-08 -3.5126E-11 2.1847E-14
-6.3646E-18 0.0000E+00
25 0.0000 -2.5184E-05 3.8089E-08 -5.7101E-11 6.0620E-14
-3.8361E-17 1.0085E-20
26 -0.9377 3.6543E-08 4.4815E-11 -4.9371E-14 1.6311E-17
-2.6339E-21 1.6296E-25
〔表6〕
可変間隔
125x 100x 168x
17 18.574 18.393 18.820
19 2.866 1.500 4.214
23 6.346 7.659 5.000
25 117.267 117.501 117.019
26 -501.000 -408.653 -665.822
実施例3のレンズ面のデータを以下の表7に示す。本実施例では、開口数NAが0.3以上(すなわちFナンバー1.6程度)の明るいものとなっている。
〔表7〕
f 3.719
ω 72.9゜
NA 0.313
R D Nd Vd
OBJ Infinity 9.500
1 Infinity 25.910 1.51633 64.14
2 Infinity 0.000
3 26.305 9.600 1.49700 81.54
4 -124.322 0.200
5 26.243 7.000 1.49700 81.54
6 Infinity 1.200 1.84666 23.78
7 64.519 0.200
8 23.856 10.500 1.48749 70.24
9 -18.490 1.200 1.90366 31.31
10 89.894 0.200
*11 41.453 1.400 1.73077 40.51
*12 27.051 0.200
13 20.658 3.000 1.48749 70.24
14 53.969 5.782
STO Infinity 3.500
16 38.464 4.200 1.84666 23.78
17 -53.454 3.400
*18 1826.548 1.800 1.74320 49.29
*19 22.758 17.366
20 62.006 8.500 1.62041 60.29
21 -162.289 可変間隔
22 65.063 12.500 1.60342 38.03
23 -66.874 2.000 1.84666 23.78
24 117.229 可変間隔
*25 -302.516 2.800 1.53116 56.04
*26 34.186 可変間隔
*27 -55.160 可変間隔
IMG Infinity
〔表8〕
非球面係数
K A04 A06 A08 A10
A12 A14
11 1.5680 -1.8462E-04 1.0795E-06 -8.9307E-10 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
12 -1.3000 -1.4552E-04 1.2026E-06 -2.8852E-09 7.1787E-12
0.0000E+00 0.0000E+00
18 -1.0000 -4.9287E-05 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
19 -0.8800 -2.1276E-05 2.3023E-08 3.4187E-11 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
25 90.0000 5.2778E-06 3.5342E-10 6.8860E-12 -1.5465E-14
8.7070E-18 0.0000E+00
26 0.0000 -1.9738E-05 2.4506E-08 -3.2514E-11 3.3868E-14
-2.7739E-17 9.7163E-21
27 -1.0000 1.6556E-07 -7.4646E-11 9.9551E-15 -7.2864E-19
-1.4931E-22 1.8865E-26
〔表9〕
可変間隔
125x 100x 169x
21 7.485 4.000 11.432
24 15.115 18.271 11.500
26 114.442 114.771 114.110
27 -501.000 -407.448 -667.954
(実施例4)
〔表10〕
f 3.711
ω 72.8゜
NA 0.313
R D Nd Vd
OBJ Infinity 9.500
1 Infinity 25.910 1.51633 64.14
2 Infinity 0.000
3 28.524 9.600 1.49700 81.54
4 -72.313 0.200
5 32.478 7.000 1.49700 81.54
6 -87.794 1.200 1.84666 23.78
7 147.781 0.200
8 22.334 10.500 1.48749 70.24
9 -18.208 1.200 1.90366 31.31
10 47.623 0.700
*11 25.698 3.000 1.51633 64.06
*12 35.825 6.000
STO Infinity 0.000
14 28.025 4.200 1.84666 23.78
15 -63.313 3.400
*16 Infinity 1.800 1.80610 40.88
*17 24.186 22.270
18 71.585 8.770 1.51742 52.43
19 -85.996 可変間隔
20 50.146 8.215 1.54072 47.23
21 325.944 5.905
22 -66.464 2.000 1.84666 23.78
23 -5402.499 可変間隔
*24 -302.390 2.800 1.53116 56.04
*25 36.048 115.087
*26 -57.279 可変間隔
IMG Infinity
〔表11〕
非球面係数
K A04 A06 A08 A10
A12 A14
11 -2.1049 -8.4817E-05 -1.6727E-07 1.8335E-09 4.7369E-12
0.0000E+00 0.0000E+00
12 0.0000 -9.3750E-05 -3.1676E-07 2.4164E-09 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
16 -1.0000 -9.1711E-05 9.9512E-08 2.9916E-10 2.4116E-12
0.0000E+00 0.0000E+00
17 -2.1458 -3.9947E-05 1.8057E-07 1.9727E-10 0.0000E+00
0.0000E+00 0.0000E+00
24 90.0000 -1.1945E-06 5.5783E-09 4.3827E-12 -1.3895E-14
8.7070E-18 0.0000E+00
25 0.0000 -2.3623E-05 3.0305E-08 -4.2316E-11 4.4659E-14
-3.2202E-17 1.0593E-20
26 -1.0000 1.1034E-07 -4.4906E-11 -3.6620E-15 3.2666E-18
-7.5941E-22 5.6487E-26
〔表12〕
可変間隔
125x 100x 169x
19 5.733 4.000 7.543
23 13.810 15.543 12.000
26 -501.000 -409.575 -663.853
いずれの実施例においても、広角端での半画角70度以上の広い画角を実現しながらも、フォーカスレンズ群である第1−2レンズ群42において、樹脂製非球面レンズをレンズ群F3(F3レンズ群)の1枚のみとし、第1−2レンズ群42は、4枚のレンズ(2枚の正のレンズおよび2枚の負のレンズ)で構成する簡易な構成となっている。また、投射光学系40全体でもレンズ枚数を12〜13枚とする少ないレンズ構成となっている。
Claims (11)
- 縮小側から順に、複数のレンズからなり正のパワーを有する第1光学群と、凹面非球面形状を有する反射面を含む第2光学群とからなる投射光学系であって、
前記第1光学群は、縮小側に配置された物体の中間像を前記第2光学群の前記反射面の手前に形成し、
前記第1光学群は、変倍に伴うフォーカスの際に固定で、かつ、正のパワーを有する第1−1レンズ群と、全体として正のパワーを有する第1−2レンズ群とからなり、
前記第1−2レンズ群は、縮小側から順に、1枚の正レンズからなるF1レンズ群と、1枚の正レンズ及び1枚の負レンズからなるF2レンズ群と、1枚の負レンズからなるF3レンズ群との3つのレンズ群からなり、少なくともF3レンズ群に非球面を含み、変倍に伴うフォーカスの際に少なくとも前記F2レンズ群を移動させることを特徴とする投射光学系。 - 前記F3レンズ群は、樹脂で成形された両面非球面レンズからなる、請求項1に記載の投射光学系。
- 前記F1レンズ群は、拡大側に凸面を有する正レンズからなり、
前記F2レンズ群は、縮小側に凸面を有する正レンズと、縮小側に凹面を有する負レンズと、からなり、
前記F3レンズ群は、拡大側に凹面を有する負レンズからなり、
各レンズ群のパワーを各レンズ群の焦点距離の逆数の絶対値とするとき、前記F2レンズ群のパワーは、前記F1レンズ群のパワー及び前記F3レンズ群のパワーよりも弱い、請求項1又は2に記載の投射光学系。 - 前記F2レンズ群は、接合レンズである、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 前記第1−1レンズ群は、前記第1−1レンズ群の内部に開口絞りを有し、少なくとも1面に非球面形状を有する負レンズを最も拡大側に有している、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 前記第1−1レンズ群は、前記第1−1レンズ群の内部に開口絞りを有し、前記開口絞りよりも縮小側に、2枚の正のレンズと、正レンズと負レンズからなる第1の接合レンズと、正レンズと負レンズからなる第2の接合レンズとを含み、全体として9枚以下のレンズで構成される、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 物体側の開口数は、0.3以上である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 縮小側は、テレセントリックである、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 前記複数のレンズ各々と、前記反射面とは、共通の光軸に対して回転対称である、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 変倍範囲が、1.5倍以上である、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の投射光学系。
- 光源からの光を変調して画像光を形成する光変調素子と、
前記光変調素子からの画像光を投射する請求項1乃至10のいずれか一項に記載の投射光学系と
を備えるプロジェクター。
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