JP7188297B2 - 投影光学系及び投影装置 - Google Patents
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Description
ただし、
T1:第1レンズ群の最拡大側面から第1レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
T3:第3レンズ群の最拡大側面から第3レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。
1.5<T2/T3<5.0・・・(2)
ただし、
T2:第2レンズ群の最拡大側面から第2レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。
0.3<T2/Tw<0.5・・・(3)
ただし、
Tw:投影光学系の最拡大側面から投影光学系の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。
好ましくは、第1反射光学素子または第2反射光学素子は、直角プリズムであり、直角プリズムの斜面が反射面である。
ただし、
T1:第1レンズ群の最拡大側面から第1レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
T3:第3レンズ群の最拡大側面から第3レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。
1.2<T1/T3<3.0・・・(1a)
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、更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、T1/T3が条件式(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。T1/T3が条件式(1a)の上限未満であるため、第1レンズ群の光軸方向における投影光学系のサイズが小さくなる。
1.5<T2/T3<5.0・・・(2)
ただし、
T2:第2レンズ群の最拡大側面から第2レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。
2.0<T2/T3<4.5・・・(2a)
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、更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、T2/T3が条件式(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。
0.3<T2/Tw<0.5・・・(3)
ただし、
Tw:投影光学系の最拡大側面から投影光学系の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。
0.32<T2/Tw<0.45・・・(3a)
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、更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、T2/Twが条件式(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。
図1から図16を参照して、第1~第8の実施の形態の投影光学系LN1~LN8の具体的な光学構成を説明する。投影光学系LN1~LN8は、画像表示素子7(図26を参照)の画像表示面IMに表示される画像を拡大投影するものである。投影光学系LN1~LN8の縮小側には、プリズムPR(例えば、TIR(Total Internal Reflection)プリズム、色分解合成プリズム等)と、画像表示素子7の画像表示面IMを覆うカバーガラスCGとが配置されている。
図1を参照して、第1の実施の形態の投影光学系LN1を説明する。投影光学系LN1は、100°以上の画角で投影可能な単焦点レンズとして機能する。投影光学系LN1は、拡大側から順に、第1光学系LU1と、第2光学系LU2とから実質的になる。本明細書において、投影光学系LN1が第1光学系LU1と第2光学系LU2とから実質的になることは、投影光学系LN1が第1光学系LU1と第2光学系LU2とからなること、または、投影光学系LN1が第1光学系LU1と第2光学系LU2とレンズパワーを有しない他の光学系とからなることを意味する。投影光学系LN1は、投影光学系LN1の最拡大側面(第1レンズ群G1の最拡大側面)から投影光学系LN1の最縮小側面(第3レンズ群G3の最縮小側面)までの光軸AX上の距離Twを有している。投影光学系LN1は30枚のレンズL11a~L11h,L12a~L12o,L13a~L13gを含む。
図3及び図4を参照して、第2の実施の形態の投影光学系LN2を説明する。本実施の形態の投影光学系LN2は、実施の形態1の投影光学系LN1と略同一の構成を有しているが、主に以下の点で異なっている。
図5及び図6を参照して、第3の実施の形態の投影光学系LN3を説明する。本実施の形態の投影光学系LN3は、実施の形態2の投影光学系LN2と略同一の構成を有しているが、主に以下の点で異なっている。本実施の形態では、第1反射光学素子R1は、直角プリズムである。直角プリズムの斜面が反射面である。
図7及び図8を参照して、第4の実施の形態の投影光学系LN4を説明する。本実施の形態の投影光学系LN4は、実施の形態1の投影光学系LN1と同様に、100°以上の画角で投影可能な単焦点レンズとして機能する。本実施の形態の投影光学系LN4は、実施の形態1の投影光学系LN1と略同一の構成を有しているが、主に以下の点で異なっている。
図9及び図10を参照して、第5の実施の形態の投影光学系LN5を説明する。本実施の形態の投影光学系LN5は、実施の形態4の投影光学系LN4と略同一の構成を有しているが、主に以下の点で異なっている。
図11及び図12を参照して、第6の実施の形態の投影光学系LN6を説明する。本実施の形態の投影光学系LN6は、実施の形態5の投影光学系LN5と略同一の構成を有しているが、投影光学系LN6の明るさの点で異なっている。
図13及び図14を参照して、第7の実施の形態の投影光学系LN7を説明する。本実施の形態の投影光学系LN7は、実施の形態1の投影光学系LN1と同様に、100°以上の画角で投影可能な単焦点レンズとして機能する。本実施の形態の投影光学系LN7は、実施の形態1の投影光学系LN1と略同一の構成を有しているが、主に以下の点で異なっている。
図15及び図16を参照して、第8の実施の形態の投影光学系LN8を説明する。本実施の形態の投影光学系LN8は、実施の形態7の投影光学系LN7と同様に、100°以上の画角で投影可能な単焦点レンズとして機能する。本実施の形態の投影光学系LN8は、実施の形態7の投影光学系LN7と略同一の構成を有しているが、主に以下の点で異なっている。
z=(c・h2)/[1+√{1-(1+K)・c2・h2}]+Σ(Aj・hj) …(A
S)
ただし、
h:z軸(光軸AX)に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)、
z:高さhの位置での光軸AX方向のサグ量(面頂点基準)、
c:面頂点での曲率(曲率半径rの逆数)、
K:円錐定数、
Aj:j次の非球面係数、
である。
単位:mm
面データ
i r d nd vd
object(SC) infinity infinity
1 109.698 7.900 1.70154 41.15
2 61.030 14.299
3 91.565 5.700 1.83400 37.34
4 44.599 13.666
5* 196.663 9.000 1.83404 37.30
6 36.730 17.558
7 1838.837 2.900 1.83400 37.34
8 47.583 19.622
9 -32.401 3.072 1.84666 23.78
10 -156.892 9.242
11 -62.372 9.315 1.91082 35.25
12 -48.824 0.906
13 -288.294 14.391 1.90366 31.31
14 -66.401 0.300
15 152.790 8.276 1.83400 37.34
16 -6537.371 89.355
17 233.605 1.800 1.60342 38.01
18 38.868 3.335
19 52.111 8.118 1.43700 95.10
20 -69.839 0.300
21 51.737 7.188 1.43700 95.10
22 -243.261 6.569
23 82.783 2.250 1.80610 33.27
24 32.396 6.004
25 52.239 13.497 1.43700 95.10
26 -34.244 0.857
27 -43.807 2.362 1.80610 33.27
28 -122.040 0.420
29 51.567 13.234 1.43700 95.10
30 -40.913 1.110
31 -47.554 2.400 1.62004 36.30
32 32.482 10.738
33 192.809 8.668 1.80835 40.55
34* -43.925 3.000
35 100.842 6.287 1.85478 24.80
36 -439.033 3.000
37 55.708 5.892 1.80518 25.46
38 140.133 7.705
39 infinity 20.956
40 -33.974 4.450 1.51680 64.20
41 -26.460 2.522
42 -25.345 1.919 1.80610 33.27
43 183.258 8.834
44 -42.566 7.117 1.91082 35.25
45 -28.781 11.957
46 -3609.037 10.223 1.58913 61.25
47 -43.329 53.745
48(ST) infinity 13.131
49 -3412.862 5.486 1.43700 95.10
50 -43.675 10.473
51 -30.545 1.800 1.80610 33.27
52 88.741 1.476
53 53.111 9.372 1.43700 95.10
54 -37.425 0.300
55 105.046 6.841 1.59282 68.62
56 -63.988 11.962
57 -27.909 2.209 1.80610 40.73
58 222.994 3.083
59 2089.083 13.626 1.55032 75.50
60 -34.707 0.631
61 -1793.687 8.102 1.80518 25.46
62 -69.645 16.055
63 infinity 85.000 1.51680 64.20
64 infinity 4.000
65 infinity 3.000 1.48749 70.44
66 infinity 1.500
image(IM) infinity
非球面データ
i K A4 A6 A8
5 5.0114e+000 3.0828e-006 -1.0990e-009 4.9092e-013
i A10 A12 A14 A16
5 -3.2583e-017 0.0000e+000 0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6 A8
34 0.0000e+000 1.8733e-005 -2.9859e-008 4.1452e-011
i A10 A12 A14 A16
34 -4.0688e-014 1.7008e-017 0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
Fl -7.968
Fno. 2.500
ω 66.356
ymax 18.200
TL 630.056
BF 79.611
単位:mm
面データ
i r d nd vd
object(SC) infinity infinity
1 106.261 7.900 1.70154 41.15
2 56.346 17.899
3 100.814 5.700 1.83400 37.34
4 48.795 11.064
5* 190.657 9.100 1.83404 37.30
6 34.432 18.161
7 232.875 3.000 1.83400 37.34
8 49.922 16.701
9 -32.566 3.000 1.84666 23.78
10 -407.042 9.245
11 -70.834 9.185 1.91082 35.25
12 -51.628 3.330
13 -280.688 15.122 1.90366 31.31
14 -63.782 0.300
15 119.959 8.300 1.83400 37.34
16 424.806 92.904
17 145.365 1.900 1.60342 38.01
18 35.888 2.909
19 44.156 8.576 1.43700 95.10
20 -79.169 1.889
21 52.565 7.048 1.43700 95.10
22 -244.231 6.704
23 119.405 2.300 1.80610 33.27
24 33.445 6.741
25 57.398 13.455 1.43700 95.10
26 -31.759 2.458
27 -35.781 2.400 1.80610 33.27
28 -73.758 1.001
29 51.735 13.186 1.43700 95.10
30 -46.797 2.693
31 -53.685 2.400 1.62004 36.30
32 35.438 9.756
33 432.749 7.971 1.80835 40.55
34* -43.924 3.000
35 105.769 5.549 1.85478 24.80
36 5665.909 3.000
37 56.630 7.280 1.80518 25.46
38 447.641 6.653
39 infinity 21.086
40 -36.292 3.387 1.51680 64.20
41 -34.551 2.190
42 -32.402 1.900 1.80610 33.27
43 180.804 8.372
44 -39.015 7.939 1.91082 35.25
45 -29.049 15.719
46 -19257.433 10.907 1.58913 61.25
47 -46.615 55.715
48(ST) infinity 14.650
49 -561.236 5.577 1.43700 95.10
50 -37.861 4.374
51 -33.539 1.700 1.80610 33.27
52 76.892 0.700
53 43.897 8.872 1.43700 95.10
54 -42.213 4.772
55 92.640 6.167 1.59282 68.62
56 -92.912 10.029
57 -27.394 2.300 1.80610 40.73
58 350.203 3.046
59 -1397.982 13.087 1.55032 75.50
60 -34.006 0.300
61 281.555 8.032 1.80518 25.46
62 -90.252 48.897
63 infinity 42.000 1.51680 64.20
64 infinity 4.000
65 infinity 3.000 1.48749 70.44
66 infinity 1.500
image(IM) infinity
非球面データ
i K A4 A6 A8
5 3.2058e-001 3.2380e-006 -1.0990e-009 4.9934e-013
i A10 A12 A14 A16
5 -3.2583e-017 0.0000e+000 0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6 A8
34 0.0000e+000 1.8755e-005 -2.9859e-008 4.1577e-011
i A10 A12 A14 A16
34 -4.0688e-014 1.7008e-017 0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
Fl -7.968
Fno. 2.500
ω 66.003
ymax 17.900
TL 644.705
BF 84.102
単位:mm
面データ
i r d nd vd
object(SC) infinity infinity
1 111.529 7.940 1.70154 41.15
2 55.570 16.775
3 97.672 5.800 1.83400 37.34
4 49.557 10.199
5* 174.445 9.100 1.83404 37.30
6 34.363 18.076
7 206.002 2.962 1.83400 37.34
8 46.517 16.112
9 -32.444 3.000 1.84666 23.78
10 -435.360 9.302
11 -72.183 9.036 1.91082 35.25
12 -50.913 4.638
13 -282.808 14.025 1.90366 31.31
14 -63.780 0.300
15 116.188 7.550 1.83400 37.34
16 401.358 49.100
17 infinity 50.000 1.51680 64.20
18 infinity 5.000
19 179.592 1.800 1.60342 38.01
20 35.518 2.716
21 44.037 8.476 1.43700 95.10
22 -73.660 0.300
23 47.439 7.638 1.43700 95.10
24 -192.323 6.290
25 166.874 2.200 1.80610 33.27
26 33.455 7.561
27 65.301 13.684 1.43700 95.10
28 -30.299 1.958
29 -34.243 2.300 1.80610 33.27
30 -70.531 0.300
31 47.808 13.039 1.43700 95.10
32 -52.077 4.326
33 -58.926 2.400 1.62004 36.30
34 35.191 9.179
35 238.697 7.988 1.80835 40.55
36* -45.975 3.000
37 120.120 4.894 1.85478 24.80
38 764.460 3.000
39 52.401 7.997 1.80518 25.46
40 688.269 6.467
41 infinity 21.040
42 -36.871 2.739 1.51680 64.20
43 -40.941 2.425
44 -36.223 1.900 1.80610 33.27
45 173.645 8.838
46 -38.807 7.943 1.91082 35.25
47 -28.973 18.665
48 18416.696 9.563 1.58913 61.25
49 -48.100 56.632
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非球面データ
i K A4 A6 A8
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各種データ
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i r d nd vd
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非球面データ
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i r d nd vd
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image(IM) infinity
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非球面データ
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各種データ
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i r d nd vd
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image(IM) infinity
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非球面データ
i K A4 A6 A8
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i A10 A12 A14 A16
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各種データ
Fl -5.686
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i r d nd vd
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43 -25.637 12.399
44 -22.107 2.461 1.76182 26.61
45 infinity 8.007
46 -39.411 7.132 1.80518 25.46
47 -27.737 7.997
48 infinity 9.908 1.71300 53.94
49 -46.737 64.697
50(ST) infinity 5.604
51 58.399 5.387 1.43700 95.10
52 -38.828 2.748
53 -30.365 1.304 1.80610 33.27
54 64.151 0.543
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60 54.188 4.373
61 infinity 7.217 1.43700 95.10
62 -29.354 4.073
63 659.544 6.666 1.80518 25.46
64 -46.816 19.000
65 infinity 26.000 1.51680 64.20
66 infinity 4.000
67 infinity 3.000 1.48749 70.44
68 infinity 1.500
image(IM) infinity
非球面データ
i K A4 A6 A8
5 0.0000e+000 4.3870e-006 -2.3855e-009 1.2418e-012
i A10 A12 A14 A16
5 -2.2387e-016 0.0000e+000 0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6 A8
38 0.0000e+000 1.8717e-005 -2.9859e-008 4.1374e-011
i A10 A12 A14 A16
38 -4.0688e-014 1.7008e-017 0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
Fl -5.702
Fno. 2.400
ω 65.646
ymax 12.500
TL 570.162
BF 43.674
単位:mm
面データ
i r d nd vd
object(SC) infinity infinity
1 82.295 6.268 1.83400 37.16
2 50.997 10.444
3 67.807 4.696 1.91082 35.25
4 40.695 15.206
5* 706.256 6.160 1.80835 40.55
6 78.641 1.058
7 64.144 3.530 1.91082 35.25
8 34.787 15.994
9 208.994 2.640 1.80518 25.46
10 34.055 19.360
11 -28.050 3.290 1.84666 23.78
12 -194.354 8.072
13 -62.553 9.280 1.91082 35.25
14 -45.280 1.070
15 -321.404 13.265 1.80518 25.46
16 -58.480 0.200
17 126.248 6.870 1.78590 44.20
18 infinity 70.000
19 266.334 2.020 1.80610 33.27
20 43.222 2.747
21 49.574 10.210 1.43700 95.10
22 -62.286 0.606
23 37.939 8.830 1.43700 95.10
24 infinity 2.001
25 70.370 2.200 1.83400 37.16
26 28.957 13.459
27 152.602 5.820 1.43700 95.10
28 -110.593 0.300
29 77.298 13.770 1.43700 95.10
30 -42.111 0.389
31 -77.298 3.070 1.80610 40.93
32 384.910 2.000
33 32.680 14.215 1.43700 95.10
34 -74.310 0.720
35 -119.291 2.415 1.83400 37.16
36 28.527 11.259
37 200.231 8.680 1.80835 40.55
38* -43.913 2.000
39 58.461 6.460 1.83400 37.16
40 infinity 13.847
41 infinity 21.725
42 -31.355 5.610 1.51680 64.20
43 -25.637 12.399
44 -22.107 2.461 1.76182 26.61
45 infinity 8.007
46 -39.411 7.132 1.80518 25.46
47 -27.737 7.997
48 infinity 9.908 1.71300 53.94
49 -46.737 64.697
50(ST) infinity 5.604
51 58.399 5.387 1.43700 95.10
52 -38.828 2.748
53 -30.365 1.304 1.80610 33.27
54 64.151 0.543
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56 -38.242 2.000
57 98.826 4.393 1.43700 95.10
58 -58.829 6.840
59 -19.414 1.954 1.54814 45.82
60 54.188 4.373
61 infinity 7.217 1.43700 95.10
62 -29.354 4.073
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66 infinity 4.000
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image(IM) infinity
非球面データ
i K A4 A6 A8
5 0.0000e+000 4.3870e-006 -2.3855e-009 1.2418e-012
i A10 A12 A14 A16
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非球面データ
i K A4 A6 A8
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i A10 A12 A14 A16
38 -4.0688e-014 1.7008e-017 0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
Fl -5.702
Fno. 2.400
ω 65.646
ymax 12.500
TL 570.162
BF 43.674
図25及び図26を参照して、本発明の一実施の形態の投影装置1を説明する。図25に示されるように、投影装置1は、本体部2と、投影光学系LNとを備えている。投影光学系LNは、第1~第8の実施の形態の投影光学系LN1~LN8のいずれかである。
Claims (10)
- 画像表示面に表示される画像を拡大投影する投影光学系であって、
前記投影光学系は、拡大側から順に、第1光学系と、第2光学系とから実質的になり、前記第2光学系は前記画像の中間像を形成し、前記第1光学系は前記中間像を拡大投影し、
前記第1光学系は、前記拡大側から順に、第1レンズ群と、第1反射光学素子と、第2レンズ群の一部とから実質的になり、
前記第2光学系は、前記拡大側から順に、前記第2レンズ群の残部と、第2反射光学素子と、第3レンズ群とから実質的になり、
前記第2反射光学素子は、前記第3レンズ群から出射された光を前記第2レンズ群に向けて反射し、
前記第1反射光学素子は、前記第2レンズ群から出射された前記光を前記第1レンズ群に向けて反射し、
前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は、前記第2レンズ群に対して投影側に配置されており、
前記第1レンズ群の最拡大側面は、前記第3レンズ群の最縮小側面よりも前記投影側にあり、
以下の条件式(1)を満足する、投影光学系;
T1/T3>1.0・・・(1)
ただし、
T1:前記第1レンズ群の前記最拡大側面から前記第1レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
T3:前記第3レンズ群の最拡大側面から前記第3レンズ群の前記最縮小側面までの前記光軸上の距離、
である。 - 以下の条件式(2)を満足する、請求項1記載の投影光学系;
1.5<T2/T3<5.0・・・(2)
ただし、
T2:前記第2レンズ群の最拡大側面から前記第2レンズ群の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。 - 以下の条件式(3)を満足する、請求項1または2記載の投影光学系;
0.3<T2/Tw<0.5・・・(3)
ただし、
Tw:前記投影光学系の最拡大側面から前記投影光学系の最縮小側面までの光軸上の距離、
である。 - 前記投影光学系は、100°以上の画角で投影可能な単焦点レンズとして機能する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の投影光学系。
- 前記第1レンズ群の光軸と前記第3レンズ群の光軸とは、互いに実質的に平行である、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の投影光学系。
- 前記第1反射光学素子は、前記投影光学系の光路を90°の第1角度で折り曲げる、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の投影光学系。
- 前記第2反射光学素子は、前記投影光学系の光路を90°の第2角度で折り曲げる、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の投影光学系。
- 前記第1反射光学素子または前記第2反射光学素子は、平面ミラーである、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の投影光学系。
- 前記第1反射光学素子または前記第2反射光学素子は、直角プリズムであり、
前記直角プリズムの斜面が反射面である、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の投影光学系。 - 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拡大投影する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の前記投影光学系とを備える投影装置。
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