JP6392066B2 - 偏心光学系、及び偏心光学系を用いた画像投影装置 - Google Patents
偏心光学系、及び偏心光学系を用いた画像投影装置 Download PDFInfo
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光が透過可能な第1面、光が透過及び内面反射可能な第2面、並びに、光が透過及び内面反射可能な第3面を含む相互に偏心した少なくとも3つの光学面を持ち、内部が屈折率1より大きい媒質で満たされ、3つの光学面のうち少なくとも1つの光学面が回転非対称な形状を有する第1光学素子と、
前記第1光学素子の第2面側に配置され、光が透過可能な第1面及び光が透過可能であって外部側に向けて凹形状を有する第2面を含む相互に偏心した少なくとも2つの光学面を持ち、内部が屈折率1より大きい媒質で満たされる第2光学素子と、
前記第1光学素子の第3面側に配置され、光が透過可能であって外部側に向けて凸形状を有する第1面及び光が透過可能な第2面を含む相互に偏心した少なくとも2つの光学面を持ち、内部が屈折率1より大きい媒質で満たされる第3光学素子と、
を備える
ことを特徴とする。
前記第2光学素子の第2面および前記第3光学素子の第1面は、光束の通過する有効領域において対称な面を複数備える形状を有する
ことを特徴とする。
前記第2光学素子の第2面は、球面、非球面、トーリック面、又は回転非対称面である
ことを特徴とする。
前記第2光学素子と前記第3光学素子は、以下の条件式(1)を満足する
ことを特徴とする。
0.1 ≦ |R2Pi−R1Po|/D2Pi1Po ≦ 12 (1)
ただし、
R2Piは、前記第3光学素子の第1面の曲率半径、
R1Poは、前記第2光学素子の第2面の曲率半径、
D2Pi1Poは、光束の中心主光線に沿う方向における、前記第3光学素子の第1面と前記第2光学素子の第2面との距離である。
前記第1光学素子の第2面と前記第2光学素子の第1面は、前記有効領域における面形状が同じである
ことを特徴とする。
前記第1光学素子の第2面と第3面は、対向して配置され、
前記第1光学素子の第3面は、前記第1光学素子の第2面側に凹面を向けた凹面反射面である
ことを特徴とする。
前記第1光学素子の第3面と前記第3光学素子の第2面は、接合されている
ことを特徴とする。
前記第1光学素子の第3面は、回転非対称面である
ことを特徴とする。
前記第1光学素子の第2面は、回転非対称面である
ことを特徴とする。
前記第1光学素子の第1面は、回転非対称面である
ことを特徴とする。
前記第2光学素子と前記第3光学素子は、以下の条件式(2)を満足する
ことを特徴とする。
0.15 ≦ φ2/φ1 ≦ 1.3 (2)
ただし、
φ1は、前記第2光学素子の第2面の中心主光線との交点における面のパワー、
φ2は、前記第3光学素子の第1面の中心主光線との交点における面のパワー、
である。
前記第1光学素子の第3面は、前記第1光学素子内部からの光を反射し、前記第1光学素子外部からの光を透過するハーフミラー構造である
ことを特徴とする。
前記第1光学素子の第3面は、入射する光の角度によって特性が異なるホログラム構造である
ことを特徴とする。
前記第3光学素子の第1面側の外部に光量を調整する光量調整部を有する
ことを特徴とする。
前記偏心光学系と、
前記第1光学素子の第1面に対向する位置に配置されて画像を表示する画像表示素子と、
を備える
ことを特徴とする。
0.1 ≦ |R2Pi−R1Po|/D2Pi1Po ≦ 12 (1)
ただし、
R2Piは、第3光学素子30の第1面31の曲率半径、
R1Poは、第2光学素子20の第2面22の曲率半径、
D2Pi1Poは、光束の中心主光線に沿う方向における、第3光学素子30の第1面31と第2光学素子20の第2面22との距離、
である。
0.1 ≦ |R2Pi(X)−R1Po(X)|/D2Pi1Po ≦ 12
(1−1)
0.1 ≦ |R2Pi(Y)−R1Po(Y)|/D2Pi1Po ≦12
(1−2)
0.15 ≦ φ2/φ1 ≦ 1.3 (2)
ただし、
φ1は、前記第2光学素子の第2面の中心主光線との交点における面のパワー、
φ2は、前記第3光学素子の第1面の中心主光線との交点における面のパワー、
である。
0.15 ≦ φ2(X)/φ1(X) ≦ 1.3 (2−1)
0.15 ≦ φ2(Y)/φ1(Y) ≦ 1.3 (2−2)
66
+Σ Cj Xm Yn (a)
j=2
ここで、(a)式の第1項は球面項、第2項は自由曲面項である。
また、球面項中、
c:頂点の曲率
k:コーニック定数(円錐定数)
r=√(X2 +Y2 )
である。
66
Σ Cj Xm Yn
j=2
=C2 X+C3 Y
+C4 X2 +C5 XY+C6 Y2
+C7 X3 +C8 X2 Y+C9 XY2 +C10Y3
+C11X4 +C12X3 Y+C13X2 Y2 +C14XY3 +C15Y4
+C16X5 +C17X4 Y+C18X3 Y2 +C19X2 Y3 +C20XY4
+C21Y5
+C22X6 +C23X5 Y+C24X4 Y2 +C25X3 Y3 +C26X2 Y4
+C27XY5 +C28Y6
+C29X7 +C30X6 Y+C31X5 Y2 +C32X4 Y3 +C33X3 Y4
+C34X2 Y5 +C35XY6 +C36Y7
・・・・・・
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)・(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10… (b)
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 -49.52 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[1] 0.05 偏心(2)
4 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[2] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
6 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
7 FFS[3] 0.00 偏心(4)
8 ∞ 6.65 偏心(5)
9 ∞ 1.10 1.5163 64.1
10 ∞ 0.00
像 面 ∞ 0.00
FFS[1]
C4 -5.5132e-003 C6 -6.4199e-004 C8 -7.8743e-006
C10 -4.5977e-005 C11 4.5125e-007 C13 8.1252e-006
C15 -1.1308e-005 C17 -5.7940e-007 C19 1.1038e-007
C21 -2.2778e-008 C22 2.8293e-009 C24 -2.3136e-008
C26 2.2774e-008 C28 -1.4599e-008 C30 3.5428e-010
C32 1.4801e-011 C34 5.0872e-011 C36 1.1148e-009
FFS[2]
C4 -1.0262e-002 C6 -1.0510e-002 C8 3.8845e-005
C10 -1.0465e-004 C11 -2.0187e-006 C13 -2.5817e-006
C15 4.1664e-006 C17 -4.6567e-008 C19 -1.7782e-007
C21 2.0718e-007 C22 6.9279e-010 C24 9.6685e-009
C26 9.5965e-009 C28 -3.0441e-008 C30 -1.6795e-010
C32 -2.3758e-010 C34 -2.1711e-010 C36 1.0468e-009
FFS[3]
C4 1.6868e-002 C6 -4.5512e-002 C8 3.2342e-003
C10 1.6585e-003 C11 -2.5331e-005 C13 -1.4313e-005
C15 4.0061e-004 C17 5.4424e-006 C19 -2.0356e-005
C21 -2.7787e-005 C22 -8.7248e-008 C24 2.3868e-006
C26 1.6112e-006 C28 -1.3068e-006 C30 1.3669e-008
C32 9.7350e-008 C34 2.5936e-007 C36 1.9096e-007
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 27.95
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y -1.08 Z 31.31
α 16.67 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -1.47 Z 39.32
α -17.62 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 18.04 Z 30.08
α 86.07 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
X 0.00 Y 17.49 Z 32.82
α 68.91 β 0.00 γ 0.00
実施例1(直視光路)
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ ∞
1 絞り面 0.00
2 -49.52 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[1] 0.05 偏心(2)
4 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[2] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
6 FFS[2] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
7 -56.60 0.00 偏心(4)
8 ∞ 100.00
9 理想レンズ 102.41
像 面 ∞ 0.00
FFS[1]
C4 -5.5132e-003 C6 -6.4199e-004 C8 -7.8743e-006
C10 -4.5977e-005 C11 4.5125e-007 C13 8.1252e-006
C15 -1.1308e-005 C17 -5.7940e-007 C19 1.1038e-007
C21 -2.2778e-008 C22 2.8293e-009 C24 -2.3136e-008
C26 2.2774e-008 C28 -1.4599e-008 C30 3.5428e-010
C32 1.4801e-011 C34 5.0872e-011 C36 1.1148e-009
FFS[2]
C4 -1.0262e-002 C6 -1.0510e-002 C8 3.8845e-005
C10 -1.0465e-004 C11 -2.0187e-006 C13 -2.5817e-006
C15 4.1664e-006 C17 -4.6567e-008 C19 -1.7782e-007
C21 2.0718e-007 C22 6.9279e-010 C24 9.6685e-009
C26 9.5965e-009 C28 -3.0441e-008 C30 -1.6795e-010
C32 -2.3758e-010 C34 -2.1711e-010 C36 1.0468e-009
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 27.95
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y -1.08 Z 31.31
α 16.67 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -1.47 Z 39.32
α -17.62 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 0.00 Z 45.35
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 非球面[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[1] 0.50 偏心(2)
4 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[2] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
6 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
7 FFS[3] 0.00 偏心(4)
8 ∞ 6.52 偏心(5)
9 ∞ 1.10 1.5163 64.1
10 ∞ 0.00
像 面 ∞ 0.00
非球面[1]
曲率半径 -70.46
k 1.5887e+001
A4 -2.3732e-005 A6 5.6087e-008
FFS[1]
C4 -5.2871e-003 C6 -1.4509e-003 C8 3.5115e-005
C10 1.3338e-005 C11 -4.5692e-006 C13 5.7319e-006
C15 -1.3363e-005 C17 -8.3754e-007 C19 4.0142e-008
C21 1.5252e-007 C22 1.2728e-008 C24 -7.8790e-009
C26 2.6725e-008 C28 -1.4526e-008 C30 1.0641e-009
C32 6.1387e-010 C34 -1.2952e-009 C36 8.2407e-010
FFS[2]
C4 -9.7402e-003 C6 -9.9309e-003 C8 4.5018e-005
C10 -7.1121e-005 C11 -5.1230e-006 C13 -9.1847e-006
C15 2.5867e-008 C17 4.6633e-010 C19 -1.2362e-007
C21 2.8384e-007 C22 2.4655e-009 C24 1.3393e-008
C26 1.1125e-008 C28 -3.7602e-008 C30 -1.8443e-010
C32 -5.2551e-010 C34 -2.5228e-010 C36 1.3076e-009
FFS[3]
C4 1.9748e-002 C6 -1.6475e-002 C8 2.4385e-003
C10 3.8893e-003 C11 2.3611e-005 C13 -2.8920e-004
C15 -1.0609e-004 C17 2.5550e-005 C19 -1.1488e-005
C21 -4.4715e-005 C22 6.1891e-007 C24 3.9272e-006
C26 6.3901e-006 C28 1.2107e-006 C30 8.8191e-008
C32 8.8465e-008 C34 4.3446e-007 C36 2.1566e-007
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 27.35
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y -0.62 Z 30.60
α 16.57 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -1.18 Z 38.75
α -17.43 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 18.02 Z 27.14
α 93.23 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
X 0.00 Y 17.49 Z 32.17
α 68.81 β 0.00 γ 0.00
実施例2(直視光路)
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 非球面[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[1] 0.50 偏心(2)
4 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[2] 0.00 偏心(3)
6 FFS[2] 0.80 偏心(3) 1.5254 56.2
7 非球面[2] 1.00 偏心(4)
8 ∞ 100.00
9 理想レンズ 94.26
像 面 ∞ 0.00
非球面[1]
曲率半径 -70.46
k 1.5887e+001
A4 -2.3732e-005 A6 5.6087e-008
非球面[2]
曲率半径 -75.31
k 6.4232e+000
A4 -9.1652e-006 A6 1.2968e-008 A8 -7.6748e-012
FFS[1]
C4 -5.2871e-003 C6 -1.4509e-003 C8 3.5115e-005
C10 1.3338e-005 C11 -4.5692e-006 C13 5.7319e-006
C15 -1.3363e-005 C17 -8.3754e-007 C19 4.0142e-008
C21 1.5252e-007 C22 1.2728e-008 C24 -7.8790e-009
C26 2.6725e-008 C28 -1.4526e-008 C30 1.0641e-009
C32 6.1387e-010 C34 -1.2952e-009 C36 8.2407e-010
FFS[2]
C4 -9.7402e-003 C6 -9.9309e-003 C8 4.5018e-005
C10 -7.1121e-005 C11 -5.1230e-006 C13 -9.1847e-006
C15 2.5867e-008 C17 4.6633e-010 C19 -1.2362e-007
C21 2.8384e-007 C22 2.4655e-009 C24 1.3393e-008
C26 1.1125e-008 C28 -3.7602e-008 C30 -1.8443e-010
C32 -5.2551e-010 C34 -2.5228e-010 C36 1.3076e-009
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 27.35
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y -0.62 Z 30.60
α 16.57 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -1.18 Z 38.75
α -17.43 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 0.00 Z 45.10
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 トロイダル面[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[1] 1.00 偏心(2)
4 FFS[1] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
5 FFS[2] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
6 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
7 FFS[3] 0.00 偏心(4)
8 ∞ 6.83 偏心(5)
9 ∞ 1.10 1.5163 64.1
10 ∞ 0.00
像 面 ∞ 0.00
トロイダル面[1] X方向曲率半径 -42.94 Y方向曲率半径 -54.47
FFS[1]
C4 -5.6390e-003 C6 -1.0861e-003 C8 1.7889e-005
C10 -1.0830e-004 C11 -1.4992e-007 C13 7.4484e-006
C15 -1.1482e-005 C17 -6.1449e-007 C19 2.6096e-007
C21 -4.7867e-008 C22 8.7463e-010 C24 -1.9433e-008
C26 2.1967e-008 C28 -1.1614e-009 C30 2.1797e-010
C32 2.4560e-011 C34 1.1786e-011 C36 9.6814e-010
FFS[2]
C4 -1.0601e-002 C6 -9.0828e-003 C8 3.7010e-005
C10 -1.0402e-004 C11 -1.6395e-006 C13 -9.7302e-007
C15 -6.1727e-006 C17 -1.1351e-007 C19 -2.6630e-007
C21 1.0337e-006 C22 5.6435e-010 C24 1.0488e-008
C26 1.1554e-008 C28 -5.3497e-008 C30 -1.2475e-010
C32 -2.1422e-010 C34 -2.2161e-010 C36 1.0441e-009
FFS[3]
C4 2.3425e-002 C6 -2.2409e-002 C8 2.5959e-003
C10 3.6453e-003 C11 2.3350e-005 C13 -9.2672e-005
C15 -6.7379e-005 C17 2.3715e-005 C19 1.6507e-005
C21 -4.9469e-005 C22 -6.2501e-008 C24 3.5735e-006
C26 6.0894e-006 C28 4.6625e-007 C30 1.6274e-008
C32 1.0276e-007 C34 3.3774e-007 C36 1.9100e-007
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 27.39
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y 0.66 Z 30.22
α 16.65 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -4.54 Z 37.81
α -21.18 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 18.06 Z 27.31
α 93.30 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
X 0.00 Y 17.44 Z 32.35
α 68.31 β 0.00 γ 0.00
実施例3(直視光路)
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 トロイダル面[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[1] 1.00 偏心(2)
4 FFS[1] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[2] 0.00 偏心(3)
6 FFS[2] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
7 トロイダル面[2] 0.00 偏心(4)
8 ∞ 100.00
9 理想レンズ 97.94
像 面 ∞ 0.00
トロイダル面[1] X方向曲率半径 -42.94 Y方向曲率半径 -54.47
トロイダル面[2] X方向曲率半径 -50.37 Y方向曲率半径 -63.19
FFS[1]
C4 -5.6390e-003 C6 -1.0861e-003 C8 1.7889e-005
C10 -1.0830e-004 C11 -1.4992e-007 C13 7.4484e-006
C15 -1.1482e-005 C17 -6.1449e-007 C19 2.6096e-007
C21 -4.7867e-008 C22 8.7463e-010 C24 -1.9433e-008
C26 2.1967e-008 C28 -1.1614e-009 C30 2.1797e-010
C32 2.4560e-011 C34 1.1786e-011 C36 9.6814e-010
FFS[2]
C4 -1.0601e-002 C6 -9.0828e-003 C8 3.7010e-005
C10 -1.0402e-004 C11 -1.6395e-006 C13 -9.7302e-007
C15 -6.1727e-006 C17 -1.1351e-007 C19 -2.6630e-007
C21 1.0337e-006 C22 5.6435e-010 C24 1.0488e-008
C26 1.1554e-008 C28 -5.3497e-008 C30 -1.2475e-010
C32 -2.1422e-010 C34 -2.2161e-010 C36 1.0441e-009
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 27.39
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y 0.66 Z 30.22
α 16.65 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -4.54 Z 37.81
α -21.18 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 0.00 Z 48.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 FFS[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[2] 0.02 偏心(2)
4 FFS[2] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[3] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
6 FFS[2] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
7 FFS[4] 0.00 偏心(4)
8 ∞ 8.87 偏心(5)
9 ∞ 1.10 1.5163 64.1
10 ∞ 0.00
像 面 ∞ 0.00
FFS[1]
C4 -1.0032e-002 C6 -2.4973e-002 C7 1.3134e-007
C8 6.9808e-004 C10 -3.4098e-004 C11 -7.8122e-006
C13 1.3709e-005 C15 1.3582e-005 C17 -2.7523e-006
C19 3.9501e-007 C21 -1.0456e-006 C22 -2.0118e-008
C24 2.1849e-008 C26 -1.7069e-007 C28 -7.6802e-009
FFS[2]
C4 -4.9345e-003 C6 -3.3074e-003 C8 -1.5802e-005
C10 -1.5178e-004 C11 -9.3793e-008 C13 3.5963e-006
C15 -8.9405e-006 C17 -1.2003e-006 C19 8.2523e-007
C21 -2.4836e-007 C22 1.2322e-008 C24 -3.2874e-008
C26 5.4685e-008 C28 -6.0686e-009 C30 2.4249e-009
C32 -5.3124e-010 C34 1.4313e-009 C36 -9.4394e-011
FFS[3]
C4 -9.1832e-003 C6 -1.1729e-002 C8 8.2873e-005
C10 -1.2215e-004 C11 -9.3058e-007 C13 -5.9052e-007
C15 1.2091e-006 C17 -3.8408e-007 C19 2.9212e-007
C21 3.0338e-008 C22 -6.7029e-010 C24 1.5016e-008
C26 -1.7688e-008 C28 -6.2540e-009 C30 -3.1860e-011
C32 -5.1604e-010 C34 1.6360e-010 C36 1.4148e-010
FFS[4]
C4 3.4486e-003 C6 -5.0960e-002 C8 2.2030e-003
C10 -2.1521e-003 C11 -4.7861e-005 C13 2.8587e-004
C15 2.0433e-004 C17 1.1697e-006 C19 -1.1528e-006
C21 2.9272e-006 C22 4.9652e-007 C24 6.4714e-007
C26 -5.7877e-007 C28 -2.4843e-006 C30 9.9781e-008
C32 -1.0223e-008 C34 2.4711e-008 C36 -1.1872e-007
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 35.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y 1.33 Z 37.06
α 18.70 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -2.73 Z 46.61
α -18.17 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 20.24 Z 36.43
α 80.70 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
X 0.00 Y 19.47 Z 39.11
α 74.95 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 FFS[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[2] 0.02 偏心(2)
4 FFS[2] 0.00 偏心(2) 1.5254 56.2
5 FFS[3] 0.00 偏心(3)
6 FFS[3] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
7 FFS[4] 0.00 偏心(4)
8 ∞ 100.00
9 理想レンズ 137.05
像 面 ∞ 0.00
FFS[1]
C4 -1.0032e-002 C6 -2.4973e-002 C7 1.3134e-007
C8 6.9808e-004 C10 -3.4098e-004 C11 -7.8122e-006
C13 1.3709e-005 C15 1.3582e-005 C17 -2.7523e-006
C19 3.9501e-007 C21 -1.0456e-006 C22 -2.0118e-008
C24 2.1849e-008 C26 -1.7069e-007 C28 -7.6802e-009
FFS[2]
C4 -4.9345e-003 C6 -3.3074e-003 C8 -1.5802e-005
C10 -1.5178e-004 C11 -9.3793e-008 C13 3.5963e-006
C15 -8.9405e-006 C17 -1.2003e-006 C19 8.2523e-007
C21 -2.4836e-007 C22 1.2322e-008 C24 -3.2874e-008
C26 5.4685e-008 C28 -6.0686e-009 C30 2.4249e-009
C32 -5.3124e-010 C34 1.4313e-009 C36 -9.4394e-011
FFS[3]
C4 -9.1832e-003 C6 -1.1729e-002 C8 8.2873e-005
C10 -1.2215e-004 C11 -9.3058e-007 C13 -5.9052e-007
C15 1.2091e-006 C17 -3.8408e-007 C19 2.9212e-007
C21 3.0338e-008 C22 -6.7029e-010 C24 1.5016e-008
C26 -1.7688e-008 C28 -6.2540e-009 C30 -3.1860e-011
C32 -5.1604e-010 C34 1.6360e-010 C36 1.4148e-010
FFS[4]
C4 -3.3825e-003 C6 -1.6269e-002 C7 1.3134e-007
C8 4.1389e-004 C10 -3.6798e-005 C11 -9.3113e-006
C13 -9.5964e-007 C15 -5.0830e-006 C17 -6.1637e-007
C19 -6.6776e-007 C21 1.1424e-007 C22 5.4652e-009
C24 7.3030e-009 C26 -3.4363e-008 C28 1.8505e-008
偏心[1]
X 0.00 Y 0.00 Z 35.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y 1.33 Z 37.06
α 18.70 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y -2.73 Z 46.61
α -18.17 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y 6.24 Z 52.78
α 11.17 β 0.00 γ 0.00
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 FFS[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[2] 1.13 偏心(2)
4 FFS[3] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
5 FFS[4] 0.00 偏心(4) 1.5254 56.2
6 FFS[3] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
7 FFS[5] 0.00 偏心(5)
8 ∞ 8.47 偏心(6)
9 ∞ 1.10 1.5163 64.1
10 ∞ 0.00
像 面 ∞ 0.00
FFS[1]
C4 -8.6796e-003 C6 -2.5529e-002 C7 -1.6530e-007
C8 6.7268e-004 C10 5.9121e-005 C11 -2.2793e-005
C13 -1.6323e-005 C15 1.6101e-005 C67 1.4000e+001
FFS[2]
C4 -5.3895e-003 C6 -5.1377e-003 C8 3.4225e-006
C10 -1.7368e-004 C11 -4.5939e-006 C13 7.1279e-006
C15 -1.1185e-005 C17 -8.2765e-007 C19 7.4509e-007
C21 -3.6159e-007 C22 2.3648e-008 C24 -1.4669e-008
C26 3.8161e-008 C28 4.1544e-009 C30 3.1880e-009
C32 -8.1184e-010 C34 1.1538e-009 C36 9.8510e-010
FFS[3]
C4 -5.6842e-003 C6 -6.5591e-003 C8 3.6523e-005
C10 -1.1965e-004 C11 -6.9101e-006 C13 9.7335e-006
C15 -1.0542e-005 C17 -1.0018e-006 C19 4.7661e-007
C21 -2.9492e-007 C22 3.4224e-008 C24 2.5250e-009
C26 2.4623e-008 C28 9.9426e-009 C30 4.1174e-009
C32 4.5335e-010 C34 6.7243e-010 C36 6.9978e-010
FFS[4]
C4 -9.1806e-003 C6 -1.4054e-002 C8 9.8029e-005
C10 -3.2411e-007 C11 -4.4663e-006 C13 -2.5707e-006
C15 -1.5223e-006 C17 -7.9748e-008 C19 5.0967e-008
C21 1.6752e-007 C22 4.2193e-009 C24 4.1842e-009
C26 1.7881e-009 C28 -8.8281e-009 C30 1.1941e-010
C32 -3.7263e-011 C34 -2.0181e-010 C36 2.8338e-010
FFS[5]
C4 -1.4803e-004 C6 -1.2221e-002 C8 -1.2570e-004
C10 -7.2989e-004 C11 -1.1605e-006 C13 1.6267e-004
C15 -2.4753e-004 C17 -4.5311e-006 C19 1.8120e-005
C21 -1.1509e-005 C22 2.8935e-008 C24 1.6335e-006
C26 -1.8393e-006 C28 2.8200e-006 C30 8.5835e-008
C32 -1.3362e-007 C34 1.6857e-007 C36 -1.0278e-007
偏心[1]
X 0.00 Y -1.56 Z 33.49
α -3.19 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y 0.15 Z 36.05
α 17.13 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y 0.12 Z 35.88
α 16.02 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y -2.62 Z 44.91
α -18.29 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
X 0.00 Y 17.05 Z 40.66
α 58.70 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
X 0.00 Y 18.67 Z 37.58
α 76.07 β 0.00 γ 0.00
実施例5(直視光路)
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ -2000.00
1 絞り面 0.00
2 FFS[1] 0.00 偏心(1) 1.5254 56.2
3 FFS[2] 1.13 偏心(2)
4 FFS[3] 0.00 偏心(3) 1.5254 56.2
5 FFS[4] 0.00 偏心(4)
6 FFS[4] 0.00 偏心(4) 1.5254 56.2
7 FFS[5] 0.00 偏心(5)
8 ∞ 100.00
9 理想レンズ 138.86
像 面 ∞ 0.00
FFS[1]
C4 -8.6796e-003 C6 -2.5529e-002 C7 -1.6530e-007
C8 6.7268e-004 C10 5.9121e-005 C11 -2.2793e-005
C13 -1.6323e-005 C15 1.6101e-005
FFS[2]
C4 -5.3895e-003 C6 -5.1377e-003 C8 3.4225e-006
C10 -1.7368e-004 C11 -4.5939e-006 C13 7.1279e-006
C15 -1.1185e-005 C17 -8.2765e-007 C19 7.4509e-007
C21 -3.6159e-007 C22 2.3648e-008 C24 -1.4669e-008
C26 3.8161e-008 C28 4.1544e-009 C30 3.1880e-009
C32 -8.1184e-010 C34 1.1538e-009 C36 9.8510e-010
FFS[3]
C4 -5.6842e-003 C6 -6.5591e-003 C8 3.6523e-005
C10 -1.1965e-004 C11 -6.9101e-006 C13 9.7335e-006
C15 -1.0542e-005 C17 -1.0018e-006 C19 4.7661e-007
C21 -2.9492e-007 C22 3.4224e-008 C24 2.5250e-009
C26 2.4623e-008 C28 9.9426e-009 C30 4.1174e-009
C32 4.5335e-010 C34 6.7243e-010 C36 6.9978e-010
FFS[4]
C4 -9.1806e-003 C6 -1.4054e-002 C8 9.8029e-005
C10 -3.2411e-007 C11 -4.4663e-006 C13 -2.5707e-006
C15 -1.5223e-006 C17 -7.9748e-008 C19 5.0967e-008
C21 1.6752e-007 C22 4.2193e-009 C24 4.1842e-009
C26 1.7881e-009 C28 -8.8281e-009 C30 1.1941e-010
C32 -3.7263e-011 C34 -2.0181e-010 C36 2.8338e-010
FFS[5]
C4 -4.1078e-003 C6 -1.7072e-002 C7 -2.6397e-005
C8 3.3517e-004 C10 1.3286e-004 C11 -6.8613e-006
C13 -2.3618e-006 C15 1.5688e-006
偏心[1]
X 0.00 Y -1.56 Z 33.49
α -3.19 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
X 0.00 Y 0.15 Z 36.05
α 17.13 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
X 0.00 Y 0.12 Z 35.88
α 16.02 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
X 0.00 Y -2.62 Z 44.91
α -18.29 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
X 0.00 Y -1.06 Z 50.90
α -0.67 β 0.00 γ 0.00
R2Pi(X) -56.5962 -75.3085 -50.3713
R2Pi(Y) -56.5962 -75.3085 -63.194
D2Pi1Po 11.41458 12.46121 14.1361
|R2Pi(X)−R1Po(X)|/D2Pi1Po
0.61997 0.389262 0.525595
|R2Pi(X)−R1Po(X)|/D2Pi1Po
0.61997 0.389262 0.617208
φ2(X) -0.01767 -0.01328 -0.01985
φ2(Y) -0.01767 -0.01328 -0.01582
φ1(X) -0.02019 -0.01419 -0.02329
φ1(Y) -0.02019 -0.01419 -0.01836
φ2(X)/φ1(X) -0.874962 -0.935589 -0.852498
φ2(Y)/φ1(Y) -0.874962 -0.935589 -0.861934
R2Pi(X) -147.821 -121.719
R2Pi(Y) -30.7342 -29.2874
D2Pi1Po 11.64397 12.125
|R2Pi(X)−R1Po(X)|/D2Pi1Po
8.414891 5.287654
|R2Pi(X)−R1Po(X)|/D2Pi1Po
0.920049 0.800132
φ2(X) -0.00676 -0.00822
φ2(Y) -0.03254 -0.03414
φ1(X) -0.02007 -0.01736
φ1(Y) -0.04995 -0.05106
φ2(X)/φ1(X) -0.337152 -0.935589
φ2(Y)/φ1(Y) -0.65143 -0.668745
50…画像表示素子(画像投影装置の場合),画像撮像素子(画像撮像装置の場合)
10…第1光学素子
20…第2光学素子
30…第3光学素子
Im…像面(画像投影装置の場合画像表示面,画像撮像装置の場合結像面)
S…開口絞り
60…光量調整部(液晶シャッター)
Claims (15)
- 光が透過可能な第1面、光が透過及び内面反射可能な第2面、並びに、光が透過及び内面反射可能な第3面を含む相互に偏心した少なくとも3つの光学面を持ち、内部が屈折率1より大きい媒質で満たされ、3つの光学面のうち少なくとも1つの光学面が回転非対称な形状を有する第1光学素子と、
前記第1光学素子の第2面側に配置され、光が透過可能な第1面及び光が透過可能であって外部側に向けて凹形状を有する第2面を含む相互に偏心した少なくとも2つの光学面を持ち、内部が屈折率1より大きい媒質で満たされる第2光学素子と、
前記第1光学素子の第3面側に配置され、光が透過可能であって外部側に向けて凸形状を有する第1面及び光が透過可能な第2面を含む相互に偏心した少なくとも2つの光学面を持ち、内部が屈折率1より大きい媒質で満たされる第3光学素子と、
を備える
ことを特徴とする偏心光学系。 - 前記第2光学素子の第2面は、光束の通過する有効領域において回転対称な面からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の偏心光学系。 - 前記第2光学素子の第2面は、球面、非球面、又はトーリック面
であることを特徴とする請求項2に記載の偏心光学系。 - 前記第2光学素子と前記第3光学素子は、以下の条件式(1)を満足する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の偏心光学系。
0.1 ≦ |R2Pi−R1Po|/D2Pi1Po ≦ 12 (1)
ただし、
R2Piは、前記第3光学素子の第1面の曲率半径、
R1Poは、前記第2光学素子の第2面の曲率半径、
D2Pi1Poは、光束の中心主光線に沿う方向における、前記第3光学素子の第1面と前記第2光学素子の第2面との距離である。 - 前記第1光学素子の第2面と前記第2光学素子の第1面は、光束の通過する有効領域における面形状が同じである
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第1光学素子の第2面と第3面は、対向して配置され、
前記第1光学素子の第3面は、前記第1光学素子の第2面側に凹面を向けた凹面反射面である
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第1光学素子の第3面と前記第3光学素子の第2面は、接合されている
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第1光学素子の第3面は、回転非対称面である
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第1光学素子の第2面は、回転非対称面である
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第1光学素子の第1面は、回転非対称面である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第2光学素子と前記第3光学素子は、以下の条件式(2)を満足する
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1つに記載の偏心光学系。
0.15 ≦ φ2/φ1 ≦ 1.3 (2)
ただし、
φ1は、前記第2光学素子の第2面の中心主光線との交点における面のパワー、
φ2は、前記第3光学素子の第1面の中心主光線との交点における面のパワー、
である。 - 前記第1光学素子の第3面は、前記第1光学素子内部からの光を反射し、前記第1光学素子外部からの光を透過するハーフミラー構造である
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第1光学素子の第3面は、入射する光の角度によって特性が異なるホログラム構造である
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 前記第3光学素子の第1面側の外部に光量を調整する光量調整部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1つに記載の偏心光学系。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の偏心光学系と、
前記第1光学素子の第1面に対向する位置に配置されて画像を表示する画像表示素子と、
を備える
ことを特徴とする画像投影装置。
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- 2014-10-08 JP JP2014207381A patent/JP6392066B2/ja active Active
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