JP6589243B2 - 投射光学系およびプロジェクタ - Google Patents
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Description
40<|rm×fa|<80 ・・・(1)
5.8<|rm/fa|<7.9・・・(2)
ただし合成焦点距離faおよび曲率半径rmの単位はmmである。条件(1)に示すように、第1の反射面のパワーと投射光学系のパワーとが十分に大きく、投射光学系のパワーに占める第1の反射面のパワーが条件(2)に示す範囲であることが、コンパクトで、かつスローレシオの小さな投射光学系を提供するのに適している。条件(1)の下限は45.5であってもよく、上限は60.0であってもよい。
15.0<|rm|<21.5・・・(3)
8<f2/fa<20・・・(4)
ただし合成焦点距離faおよび合成焦点距離f2の単位はmmである。条件(4)の下限は10.0であってもよく、13.0であってもよい。また、上限は18.0であってもよく、15.0であってもよい。
0.62<Le/La<0.72・・・(5)
0.17<TR<0.19・・・(6)
なおスローレシオTRは、第1の反射面からスクリーンまでの距離Lmと、第1の像面の長辺方向(一般的には横方向)をスクリーンに投影した際のサイズLnとの比であり以下の式で定義される。
TR=Lm/Ln・・・(6−1)
0.26<Lf/La<0.38・・・(7)
10<|fm/fa|<30・・・(8)
ただし、焦点距離fmおよび合成焦点距離faの単位はmmである。
Di2<Di1<Di3・・・(9)
fr<fm<ff・・・(10)
X=(1/Ri)Y2/[1+{1−(1+K)(1/Ri)2Y2}1/2]
+AY3+BY4+CY6+DY8+EY10
Di1=Pos3−Pos2(面s10)=0.26mm
Di2=Di1+(Pos3−Pos2(面s14))=0.05mm
Di3=Di1+Di2+(Pos3−Pos2(面s16))=0.37mm
・・・(11)
倍率:136.0
全体の合成焦点距離(fa):2.70mm
F値:2.5
最大画角(半画角):77.66度
イメージサークル(第1の像面、直径):24.05mm
第1の反射面M1の曲率半径(|rm|、条件(3)):17.25mm
第2のレンズ群の合成焦点距離(f2):37.55mm
中間レンズL9の焦点距離(fm):42.00mm
第1のフォーカシング群LF1の焦点距離(ff):222.06
第3のフォーカシング群LF3の焦点距離(fr):22.92
全長(La):195.2mm
第1の光学系の有効長(Le):134.3mm
第1の光学系から第1の反射面までの距離(Lf):60.94mm
第1の反射面からスクリーンまでの距離(Lm):380.00mm
スクリーンに投影した際の横方向の長さ(Ln):2077mm
条件(1)(|rm×fa|):46.6
条件(2)(|rm/fa|):6.39
条件(4)(f2/fa):13.9
条件(5)(Le/La):0.69
条件(6)(TR):0.183
条件(7)(Lf/La):0.31
条件(8)(|fm/fa|):15.6
倍率:137.4
全体の合成焦点距離(fa):2.70mm
F値:2.5
最大画角(半画角):77.75度
イメージサークル(第1の像面、直径):24.05mm
第1の反射面M1の曲率半径(|rm|、条件(3)):15.8mm
第2のレンズ群の合成焦点距離(f2):47.29mm
中間レンズL9の焦点距離(fm):58.53mm
第1のフォーカシング群LF1の焦点距離(ff):111.12
第3のフォーカシング群LF3の焦点距離(fr):22.25
全長(La):195.4mm
第1の光学系の有効長(Le):134.4mm
第1の光学系から第1の反射面までの距離(Lf):60.94mm
第1の反射面からスクリーンまでの距離(Lm):380.00mm
スクリーンに投影した際の横方向の長さ(Ln):2077mm
移動距離Di1:0.24mm
移動距離Di2:0.08mm
移動距離Di3:0.39mm
条件(1)(|rm×fa|):42.7
条件(2)(|rm/fa|):5.85
条件(4)(f2/fa):17.5
条件(5)(Le/La):0.69
条件(6)(TR):0.183
条件(7)(Lf/La):0.31
条件(8)(|fm/fa|):21.68
第1のレンズシステムLS1の最大有効径:18.10mm(L13の面S23)
第2のレンズ群G2の最大有効径:25.10mm(L10の面S17)
倍率:136.8
全体の合成焦点距離(fa):2.70mm
F値:2.5
最大画角(半画角):77.73度
イメージサークル(第1の像面、直径):24.05mm
第1の反射面M1の曲率半径(|rm|、条件(3)):21.2mm
第2のレンズ群の合成焦点距離(f2):27.45mm
中間レンズL9の焦点距離(fm):44.11mm
第1のフォーカシング群LF1の焦点距離(ff):273.73
第3のフォーカシング群LF3の焦点距離(fr):22.70
全長(La):195.3mm
第1の光学系の有効長(Le):134.4mm
第1の光学系から第1の反射面までの距離(Lf):60.94mm
第1の反射面からスクリーンまでの距離(Lm):380.00mm
スクリーンに投影した際の横方向の長さ(Ln):2077mm
移動距離Di1:0.44mm
移動距離Di2:−0.03mm
移動距離Di3:0.56mm
条件(1)(|rm×fa|):57.2
条件(2)(|rm/fa|):7.85
条件(4)(f2/fa):10.2
条件(5)(Le/La):0.69
条件(6)(TR):0.183
条件(7)(Lf/La):0.31
条件(8)(|fm/fa|):16.33
第1のレンズシステムLS1の最大有効径:15.50mm(L13の面S23)
第2のレンズ群G2の最大有効径:24.20mm(L10の面S17)
11 第1の光学系、 12 第2の光学系
LS1 第1のレンズシステム
Claims (14)
- 縮小側の第1の像面から拡大側の第2の像面へ投射する投射光学系であって、
複数のレンズを含む第1の光学系であって、縮小側から入射した光により当該第1の光学系の内部の光軸の第1の側に結像される第1の中間像を当該第1の光学系よりも拡大側の前記光軸の第2の側に第2の中間像として結像する第1の光学系と、
前記第2の中間像よりも拡大側に位置する正の屈折力の第1の反射面を含む第2の光学系とから構成され、
前記第1の光学系は、前記光軸から離れると縮小側に近づくように傾いた前記第1の中間像が跨ぐように形成される中間レンズと、
前記中間レンズを含め、前記中間レンズの縮小側に配置された第1のレンズ群と、
前記中間レンズの拡大側に配置された第2のレンズ群とから構成され、
当該投射光学系の合成焦点距離faと、前記第2のレンズ群の合成焦点距離f2とが以下の条件を満たす、を含む、投射光学系。
8<f2/fa<20 - 請求項1において、
前記中間レンズは、フォーカシングのために移動するレンズである、投射光学系。 - 請求項2において、
前記第1の中間像の前記光軸に近い基端が前記中間レンズの外の拡大側に位置し、前記第1の中間像の前記光軸から離れた先端が前記中間レンズの外の縮小側に位置し、前記中間レンズは、フォーカシングのために前記先端と前記基端との間で移動する、投射光学系。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記中間レンズは、縮小側に凸の正のメニスカスレンズである、投射光学系。 - 請求項4において、
前記第1の光学系は、前記中間レンズの縮小側に隣接して配置された、拡大側に凸の負のメニスカスの前側のレンズを含む、投射光学系。 - 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
前記中間レンズの焦点距離fmと、当該投射光学系の合成焦点距離faとが以下の条件を満たす、投射光学系。
10<|fm/fa|<30
ただし、焦点距離fmおよび合成焦点距離faの単位はmmである。 - 請求項2または3において、
前記第1の光学系は、前記中間レンズの縮小側に隣接して配置された前側のレンズを含み、フォーカシングのために移動する前側フォーカシングレンズ群と、
前記中間レンズの拡大側に隣接して配置された後側のレンズを含み、フォーカシングのために移動する後側フォーカシングレンズ群とを含む、投射光学系。 - 請求項7において、
前記第1のレンズ群は、前記前側フォーカシングレンズ群と、前記前側フォーカシングレンズ群の縮小側に配置されたレンズを含む、フォーカシングの際に移動しない前側固定レンズ群とを含み、
前記第2のレンズ群は、前記後側フォーカシングレンズ群と、前記後側フォーカシングレンズ群の拡大側に配置されたレンズを含む、フォーカシングの際に移動しない後側固定レンズ群とを含む、投射光学系。 - 請求項7または8において、
前記中間レンズ、前記前側フォーカシングレンズ群および前記後側フォーカシングレンズ群は、それぞれ、標準状態から至近側にフォーカシングのために縮小側に移動し、前記標準状態から無限側にフォーカシングするために拡大側に移動する、投射光学系。 - 請求項7ないし9のいずれかにおいて、
前記前側フォーカシングレンズ群が、至近側から無限側にフォーカシングするために移動する距離Di1と、
前記中間レンズが、至近側から無限側にフォーカシングするために移動する距離Di2と、
前記後側フォーカシングレンズ群が、至近側から無限側にフォーカシングするために移動する距離Di3とは以下の条件を満足する、投射光学系。
Di2<Di1<Di3 - 請求項7ないし10のいずれかにおいて、
前記前側フォーカシングレンズ群の合成焦点距離ffと、
前記中間レンズの焦点距離fmと、
前記後側フォーカシングレンズ群の合成焦点距離frとは以下の条件を満足する、投射光学系。
fr<fm<ff - 請求項1ないし11のいずれかにおいて、
前記第1の光学系の最も縮小側のレンズの縮小側の面から前記第1の反射面までの前記光軸に沿った全長Laに対する前記第1の光学系の長さLeの比と、スローレシオTRとが以下の条件を満たす、投射光学系。
0.62<Le/La<0.72
0.17<TR<0.19 - 請求項1ないし11のいずれかにおいて、
前記第1の光学系の最も縮小側のレンズの縮小側の面から前記第1の反射面までの前記光軸に沿った全長Laに対する前記第1の光学系から前記第1の反射面までの長さLfの比と、スローレシオTRとが以下の条件を満たす、投射光学系。
0.26<Lf/La<0.38
0.17<TR<0.19 - 請求項1ないし13のいずれかに記載の投射光学系と、
前記第1の像面に画像を形成する光変調器とを有する、プロジェクタ。
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