JP6973519B2 - 投影光学系及びプロジェクター - Google Patents
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拡大側から順に第1光学系と第2光学系を含み、前記第2光学系が前記画像の拡大された中間像を形成し、前記第1光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第1光学系の最拡大側から3枚のレンズに非球面を含まず、
前記第1,第2光学系のうちの少なくとも一方の一部からなるレンズ群を光軸に沿って移動させて軸上での各群間隔を変化させることにより変倍を行い、
前記変倍のために移動するレンズ群が前記第2光学系にのみあり、
前記変倍において前記画像表示面に対する前記中間像及び前記第1光学系の相対的な位置が固定であり、
前記第2光学系が、前記変倍のために移動するレンズ群として、拡大側から順に第2レンズ群,第3レンズ群及び第4レンズ群を少なくとも有し、
広角端から望遠端への変倍において、前記第2レンズ群が拡大側凸の軌跡で移動し、
前記第3レンズ群と前記第4レンズ群がそれぞれ拡大側へ単調に移動することを特徴とする。
1.3<Ff/|Fw|<2 …(1)
0.4<Lf/Lw<0.6 …(2)
ただし、
Ff:第1光学系の焦点距離、
Fw:全系の焦点距離(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角での全系の焦点距離)、
Lf:第1光学系の最拡大側面頂点から中間像までの光軸上の距離、
Lw:レンズ全長(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角でのレンズ全長)、
である。
また、後述する実施の形態等には以下の特徴的な構成(#1),(#2)等も含まれている。
(#1):画像表示面に表示される画像を半画角40°以上で拡大投影することが可能な投影光学系であって、
拡大側から順に第1光学系と第2光学系を含み、前記第2光学系が前記画像の中間像を形成し、前記第1光学系が前記中間像を拡大投影し、
以下の条件式(A1)及び(A2)を満足することを特徴とする投影光学系;
1<Ff/|Fw|<2 …(A1)
0.4<Lf/Lw<0.6 …(A2)
ただし、
Ff:第1光学系の焦点距離、
Fw:全系の焦点距離(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角での全系の焦点距離)、
Lf:第1光学系の最拡大側面頂点から中間像までの光軸上の距離、
Lw:レンズ全長(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角でのレンズ全長)、
である。
(#2):前記第1光学系の最拡大側から3枚のレンズに非球面を含まないことを特徴とする(#1)記載の投影光学系。
0.8<(Y’/Y)×β2<1 …(3)
ただし、
Y’:最大画角での最軸外光線の中間像位置における光軸からの主光線高さ、
Y:画像表示面での最大像高、
β2:最大画角での第2光学系の近軸倍率(ここで、近軸倍率を[画像表示面での画像サイズ]/[中間像サイズ]とする。)、
である。
1.3<Ff/|Fw|<2 …(1)
0.4<Lf/Lw<0.6 …(2)
ただし、
Ff:第1光学系の焦点距離、
Fw:全系の焦点距離(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角での全系の焦点距離)、
Lf:第1光学系の最拡大側面頂点から中間像までの光軸上の距離、
Lw:レンズ全長(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角でのレンズ全長)、
である。
1.3<Ff/|Fw|<1.7 …(1a)
この条件式(1a)は、前記条件式(1)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(1a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
0.4<Lf/Lw<0.5 …(2a)
この条件式(2a)は、前記条件式(2)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(2a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
0.8<(Y’/Y)×β2<1 …(3)
ただし、
Y’:最大画角での最軸外光線の中間像位置における光軸からの主光線高さ、
Y:画像表示面での最大像高、
β2:最大画角での第2光学系の近軸倍率(ここで、近軸倍率を[画像表示面での画像サイズ]/[中間像サイズ]とする。)、
である。
0.9<(Y’/Y)×β2<1 …(3a)
この条件式(3a)は、前記条件式(3)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(3a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
単位:mm
面データ
i r d nd vd
object(SC) infinity infinity
1 90.156 7.600 1.69680 55.46
2 68.942 8.958
3 77.372 6.300 1.80518 25.46
4 57.955 10.706
5 75.518 15.482 1.83400 37.34
6 189.215 0.300
7 46.826 3.600 1.95375 32.32
8 28.471 8.916
9 45.662 2.200 1.91082 35.25
10 22.315 13.086
11 -47.332 1.700 1.80610 33.27
12 96.443 18.541
13 -185.734 6.284 1.72916 54.67
14 -50.205 23.295
15 72.913 5.079 1.80518 25.46
16 -121.426 25.611
17 -36.074 2.000 1.90366 31.31
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19 116.400 10.344 1.43700 95.10
20 -33.431 0.300
21 56.049 10.256 1.43700 95.10
22 -65.165 0.300
23 130.344 2.100 1.90366 31.31
24 40.534 1.933
25 38.243 12.730 1.43700 95.10
26 -91.524 0.300
27 55.866 8.143 1.49700 81.61
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29 -42.901 2.300 1.62004 36.30
30 49.126 20.624
31 153.059 9.514 1.80518 25.46
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33 45.900 10.135 1.80518 25.46
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40 -156.933 10.482 1.48749 70.44
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42 19560.343 5.284 1.90366 31.31
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47 -48.173 variable
48(ST) infinity 6.255
49 -35.312 1.800 1.72916 54.67
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60 -73.270 variable
61 89.211 6.565 1.49700 81.61
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63 infinity 85.000 1.51680 64.20
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単位:mm
面データ
i r d nd vd
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8 22.358 13.331
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単位:mm
面データ
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image(IM2) infinity
zoom ratio 1.26
Wide(W) Middle(M) Tele(T)
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群 (面) 焦点距離
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単位:mm
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13 -170.348 6.265 1.72916 54.67
14 -48.847 23.478
15 73.308 5.824 1.80518 25.46
16 -121.902 25.914
17 -35.528 2.000 1.90366 31.31
18 101.325 1.933
19 113.465 10.350 1.43700 95.10
20 -32.642 0.300
21 56.171 10.507 1.43700 95.10
22 -68.241 0.300
23 134.785 2.100 1.90366 31.31
24 40.565 1.799
25 37.844 13.038 1.43700 95.10
26 -96.769 0.300
27 52.827 8.483 1.49700 81.61
28 -198.237 5.860
29 -42.894 2.128 1.62004 36.30
30 48.466 20.933
31 148.819 9.139 1.80518 25.46
32 -121.593 28.222
33 45.232 9.408 1.80518 25.46
34 86.031 8.012
35(IM1) infinity variable
36 -54.576 6.148 1.80518 25.46
37 -38.127 3.315
38 -29.907 2.100 1.59282 68.62
39 -3847.891 16.126
40 -148.818 10.220 1.48749 70.44
41 -37.467 variable
42 722.907 4.913 1.90366 31.31
43 -116.544 6.385
44 -51.529 1.900 1.80518 25.46
45 -107.942 1.037
46 -304.267 5.523 1.51680 64.20
47 -53.293 variable
48(ST) infinity 6.637
49 -38.573 1.327 1.72916 54.67
50 121.786 19.246
51 -109.693 7.364 1.43700 95.10
52 -43.670 0.300
53 67.404 11.494 1.43700 95.10
54 -70.869 0.567
55 145.377 8.862 1.49700 81.61
56 -77.959 4.462
57 -56.429 2.400 1.69680 55.46
58 64.495 2.658
59 80.134 11.186 1.49700 81.61
60 -72.316 variable
61 89.450 6.650 1.49700 81.61
62 2595.869 14.450
63 infinity 85.000 1.51680 64.20
64 infinity 5.000
65 infinity 3.000 1.48749 70.44
66 infinity 1.000
67 infinity 0.500
image(IM2) infinity
zoom ratio 1.26
Wide(W) Middle(M) Tele(T)
Fl -13.842 -15.441 -17.460
Fno. 2.429 2.500 2.604
ω 50.416 47.310 43.922
ymax 16.700 16.700 16.700
TL 610.102 610.107 610.104
BF 79.053 79.057 79.055
d35 33.852 33.852 33.852
d41 31.384 17.501 2.000
d47 27.611 32.857 35.730
d60 2.075 10.712 23.339
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 35) 22.401
2 ( 36- 41) 1096.173
3 ( 42- 47) 112.213
4 ( 48- 60) 123.064
5 ( 61- 67) 186.239
単位:mm
面データ
i r d nd vd
object(SC) infinity infinity
1 63.021 4.600 1.69680 55.46
2 47.017 6.862
3 51.685 3.700 1.80518 25.46
4 38.689 10.500
5 61.270 10.834 1.83400 37.34
6 170.131 0.300
7 43.338 2.200 1.95375 32.32
8 20.155 7.336
9 37.612 1.600 1.91082 35.25
10 21.994 10.864
11 -22.916 1.400 1.80610 33.27
12 -1482.920 3.280
13 -78.679 7.539 1.72916 54.67
14 -26.919 11.399
15 84.901 5.695 1.80518 25.46
16 -64.979 27.030
17 -32.550 2.000 1.90366 31.31
18 106.035 2.406
19 217.315 10.242 1.43700 95.10
20 -28.539 0.300
21 75.797 11.706 1.43700 95.10
22 -48.765 0.300
23 174.439 2.100 1.90366 31.31
24 49.375 1.261
25 41.836 14.472 1.43700 95.10
26 -74.750 0.300
27 83.098 7.532 1.49700 81.61
28 -173.871 6.520
29 -42.107 1.833 1.62004 36.30
30 55.157 4.499
31 121.601 7.763 1.80518 25.46
32 -115.807 22.140
33 58.256 9.051 1.80518 25.46
34 195.627 21.360
35(IM1) infinity 41.801
36 -62.957 7.185 1.80518 25.46
37 -35.672 4.264
38 -27.751 2.600 1.59282 68.62
39 680.906 6.318
40 -78.984 12.938 1.48749 70.44
41 -30.032 0.300
42 -310.077 5.755 1.90366 31.31
43 -74.326 6.279
44 -38.745 2.300 1.80518 25.46
45 -82.914 0.300
46 -659.397 8.588 1.51680 64.20
47 -44.718 46.990
48(ST) infinity 8.073
49 -31.064 1.800 1.72916 54.67
50 102.425 8.112
51 -104.634 6.061 1.43700 95.10
52 -39.561 0.300
53 99.883 11.521 1.43700 95.10
54 -40.950 0.300
55 206.244 8.745 1.49700 81.61
56 -54.900 3.836
57 -44.015 2.400 1.69680 55.46
58 66.735 3.037
59 98.451 8.748 1.49700 81.61
60 -93.796 0.300
61 93.253 11.426 1.49700 81.61
62 -65.716 14.300
63 infinity 85.000 1.51680 64.20
64 infinity 5.000
65 infinity 3.000 1.48749 70.44
66 infinity 1.000
67 infinity 0.500
image(IM2) infinity
Fl -13.841
Fno. 2.500
ω 50.464
ymax 16.700
TL 540.092
BF 78.892
Ff 19.535
Fr 96.888
LN1 第1光学系
LN2 第2光学系
Gr1〜Gr5 第1〜第5レンズ群
ST 開口絞り
IM1 中間像(中間像面)
IM2 画像表示面(縮小側像面)
PJ プロジェクター
PR プリズム
SC スクリーン面
1 光源
2 照明光学系
3 反射ミラー
4 画像表示素子
5 制御部
6 アクチュエーター
AX 光軸
Claims (10)
- 画像表示面に表示される画像を半画角40°以上で拡大投影することが可能な投影光学系であって、
拡大側から順に第1光学系と第2光学系を含み、前記第2光学系が前記画像の拡大された中間像を形成し、前記第1光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第1光学系の最拡大側から3枚のレンズに非球面を含まず、
前記第1,第2光学系のうちの少なくとも一方の一部からなるレンズ群を光軸に沿って移動させて軸上での各群間隔を変化させることにより変倍を行い、
前記変倍のために移動するレンズ群が前記第2光学系にのみあり、
前記変倍において前記画像表示面に対する前記中間像及び前記第1光学系の相対的な位置が固定であり、
前記第2光学系が、前記変倍のために移動するレンズ群として、拡大側から順に第2レンズ群,第3レンズ群及び第4レンズ群を少なくとも有し、
広角端から望遠端への変倍において、前記第2レンズ群が拡大側凸の軌跡で移動し、
前記第3レンズ群と前記第4レンズ群がそれぞれ拡大側へ単調に移動することを特徴とする投影光学系。 - 以下の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする請求項1記載の投影光学系;
1.3<Ff/|Fw|<2 …(1)
0.4<Lf/Lw<0.6 …(2)
ただし、
Ff:第1光学系の焦点距離、
Fw:全系の焦点距離(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角での全系の焦点距離)、
Lf:第1光学系の最拡大側面頂点から中間像までの光軸上の距離、
Lw:レンズ全長(投影光学系がズームレンズの場合、最大画角でのレンズ全長)、
である。 - 前記第1光学系に非球面を含まないことを特徴とする請求項1又は2記載の投影光学系。
- 非球面を含まないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の投影光学系;
0.8<(Y’/Y)×β2<1 …(3)
ただし、
Y’:最大画角での最軸外光線の中間像位置における光軸からの主光線高さ、
Y:画像表示面での最大像高、
β2:最大画角での第2光学系の近軸倍率(ここで、近軸倍率を[画像表示面での画像サイズ]/[中間像サイズ]とする。)、
である。 - 前記第1光学系の最拡大側レンズが負レンズであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1光学系の最拡大側からレンズ3枚以内に少なくとも1つの正レンズを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1光学系が、拡大側から順に、負レンズ,負レンズ,正レンズ及び負レンズを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第2光学系が前記第4レンズ群の縮小側に第5レンズ群を有し、前記第1光学系を第1レンズ群とすることにより、正正正正正の5群ズーム構成を有する投影光学系であって、前記第1レンズ群と前記第5レンズ群のズーム位置が固定になっていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記画像表示面を有する画像表示素子と、前記画像表示面に表示される画像をスクリーン面に拡大投影する請求項1〜9のいずれか1項に記載の投影光学系と、を備えたことを特徴とするプロジェクター。
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