JP7363437B2 - 投写光学系およびプロジェクター - Google Patents
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Description
また、本発明の投写光学系は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系、第2光学系、および第3光学系からなり、前記第1光学系は、最も拡大側に配置された第1レンズを有し、前記第1光学系と前記第2光学系との間に縮小側結像面と共役な中間像を形成し、前記第2光学系は、凹曲面からなるミラーを有し、前記第3光学系は、最も縮小側に配置され、負のパワーを有する第2レンズを有し、前記第1レンズの有効範囲は、前記第1光学系の光軸の一方側に位置し、前記第2レンズの有効範囲は、前記光軸の他方側に位置し、前記第2光学系は、前記第1光学系の光軸上に配置されたメニスカスレンズを備え、前記メニスカスレンズの前記第1光学系の側の面は、前記第1光学系から離間する方向に窪み、前記メニスカスレンズの前記第1光学系とは反対側の面には、反射コーティング層が設けられ、前記ミラーは、前記反射コーティング層であることを特徴とする。
また、本発明の投写光学系は、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系、第2光学系、および第3光学系からなり、前記第1光学系は、最も拡大側に配置された第1レンズを有し、前記第1光学系と前記第2光学系との間に縮小側結像面と共役な中間像を形成し、前記第2光学系は、凹曲面からなるミラーと、前記第1光学系の光軸上に配置されたメニスカスレンズから構成され、前記第3光学系は、負のパワーを有する第2レンズを有し、前記第1レンズの有効範囲は、前記第1光学系の光軸の一方側に位置し、前記第2レンズの有効範囲は、前記光軸の他方側に位置し、前記メニスカスレンズの前記第1光学系の側の面は、前記第1光学系から離間する方向に窪み、前記メニスカスレンズの前記第1光学系とは反対側の面には、反射コーティング層が設けられ、前記ミラーは、前記反射コーティング層であることを特徴とする。
図1は本発明の投写光学系3を備えるプロジェクターの概略構成図である。図1に示すように、プロジェクター1は、スクリーンSに投写する投写画像を生成する画像形成部2と、投写画像を拡大してスクリーンSに拡大像を投写する投写光学系3と、画像形成部2の動作を制御する制御部4と、を備える。
画像形成部2は、光源10、第1インテグレーターレンズ11、第2インテグレーターレンズ12、偏光変換素子13、重畳レンズ14を備える。光源10は、例えば、超高圧水銀ランプ、固体光源等で構成される。第1インテグレーターレンズ11および第2インテグレーターレンズ12は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子をそれぞれ有する。第1インテグレーターレンズ11は、光源10からの光束を複数に分割する。第1インテグレーターレンズ11の各レンズ素子は、光源10からの光束を第2インテグレーターレンズ12の各レンズ素子の近傍に集光させる。
次に、投写光学系3を説明する。以下では、プロジェクター1に搭載される投写光学系3の構成例として実施例1~5を説明する。なお、各実施例において、投写光学系の光線図では、液晶パネル18R、液晶パネル18G、液晶パネル18Bを、光変調素子18として表す。
図2は、実施例1の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図2では、本例の投写光学系3AからスクリーンSに到達する光束を、光束F1~F3により模式的に示す。光束F1は最も像高が低い位置に達する光束である。光束F3は最も像高が高い位置に達する光束である。光束F2は光束F1と光束F3との間の位置に達する光束である。図3は、実施例1の投写光学系3Aの光線図である。図4は、第1光学系の最も拡大側に位置するレンズ、第2光学系、および第3光学系の光線図である。
投写光学系3Aのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。レンズおよびミラーに対応しない面番号のデータは、ダミーデータである。Rは曲率半径である。Dは軸上面間隔である。Cは有効径である。R、D、Cの単位はmmである。
0 球 無限 0.0000 屈折 0.0000
1 球 無限 9.5000 屈折 11.7000
19 2 球 無限 25.9100 SBSL7 屈折 13.8197
3 球 無限 0.0000 屈折 17.5754
L1 4 球 34.5867 9.5095 SFPL51 屈折 18.8176
5 球 -90.8873 0.2000 屈折 18.6592
L2 6 球 30.5520 15.0000 SFSL5 屈折 16.9634
L3 7 球 -57.2273 1.2000 STIH6 屈折 14.0000
8 球 173.6241 0.2000 屈折 13.2517
L4 9 球 22.4842 8.6756 SBSL7 屈折 12.1460
L5 10 球 -22.0071 1.2000 TAFD25 屈折 11.2705
11 球 51.1513 0.8782 屈折 10.3777
L6 12 非球面 49.6558 1.2000 LBAL35 屈折 10.3900
13 非球面 25.2762 0.2000 屈折 10.2218
L7 14 球 22.2953 5.5069 SFSL5 屈折 10.2632
15 球 -846.7643 0.2000 屈折 9.8443
16 球 無限 3.5109 屈折 9.7876
L8 17 球 35.2243 4.9014 STIH53 屈折 11.4321
18 球 -66.1835 2.7394 屈折 11.4134
L9 19 非球面 -318.9262 1.6426 LLAM60 屈折 10.9985
20 非球面 26.3290 16.1984 屈折 11.4618
21 球 無限 9.5039 屈折 17.3660
L10 22 球 37.9392 7.8029 STIM22 屈折 27.0207
23 球 37.9749 14.8804 屈折 25.7801
L11 24 球 69.0185 28.4144 STIM2 屈折 29.7336
L12 25 球 -32.3562 1.2000 STIH6 屈折 29.7945
26 球 -202.3140 0.2000 屈折 33.8303
L13 27 球 91.9413 14.9604 STIL25 屈折 36.6890
L14 28 球 -172.7823 7.6862 STIH6 屈折 36.6662
29 球 -211.4567 1.7202 屈折 36.8449
L15 30 非球面 -334.1939 1.3786 'Z-E48R' 屈折 35.5825
31 非球面 38.6610 13.9841 屈折 34.8094
L16 32 非球面 -547.4767 1.2000 'Z-E48R' 屈折 33.9637
33 非球面 70.0493 61.6960 屈折 32.9483
M 34 非球面 -51.9308 -61.6960 反射 42.1244
35 球 無限 0.0000 屈折 68.6960
L17 36 非球面 31.5643 -1.2000 'Z-E48R' 屈折 27.1036
37 非球面 66.6691 0.0000 屈折 40.5464
38 球 無限 -439.3040 屈折 101.5136
39 球 無限 0.0000 屈折 1371.0322
Y曲率半径 49.65582381 25.27621931 -318.9262388 26.32901912
コーニック定数(K) 1.568 -1.3 -1 -0.88
4次の係数(A) -1.90452E-04 -1.65330E-04 -7.75605E-05 -4.50156E-05
6次の係数(B) 1.41580E-06 1.44462E-06 9.01620E-09 7.03003E-08
8次の係数(C) -5.56606E-09 -6.76700E-09 -4.30650E-11 1.75774E-11
10次の係数(D) 1.12856E-11 1.47249E-11
Y曲率半径 334.1939158 38.66100388 -547.476701 70.0493315
コーニック定数(K) 80.93042591 0 -179329.1453 2.476873572
4次の係数(A) 1.56186E-05 -1.08312E-05 1.56783E-06 3.01840E-07
6次の係数(B) -1.62590E-08 1.52873E-08 -2.89746E-10 3.71758E-09
8次の係数(C) 1.79446E-11 -1.99997E-11 -9.51446E-14 -5.66030E-12
10次の係数(D) -1.92132E-14 4.71234E-15
12次の係数(E) 1.18169E-17 5.83566E-18
14次の係数(F) -2.76801E-21 -2.98566E-21
Y曲率半径 -51.93079714 31.56428165 66.66912913
コーニック定数(K) -1.119965114 0.225510562 -3.294841957
4次の係数(A) 2.73444E-07 9.66883E-06 3.95104E-06
6次の係数(B) -3.94761E-10 -1.03190E-08 4.69353E-10
8次の係数(C) 1.46325E-13 2.50100E-11 -2.86696E-13
10次の係数(D) -4.37368E-17
12次の係数(E) 4.91882E-21
長、TRは、以下のとおりである。最大物体高は、液晶パネル18面上において画像形成
領域の中で、投写光学系3Aの光軸Nから最も離れた点までの寸法である。最大物体高の
単位はmmである。明るさはNAで示す。ミラー半径は、ミラーMの半径であり、単位は
mmである。最終レンズ半径は、第3光学系33のレンズL17の半径であり、単位はm
mである。投写光学系3Aのレンズ全長は、第1光学系31のZ軸方向におけるレンズL
1からミラーMまでの距離であり、単位はmmである。TRは、スローレシオであり、ス
クリーンSのX軸方向の寸法を投写距離で除算した値である。
最大物体高 11.7
NA 0.3125
ミラー半径 42.1
最終レンズ半径 40.5
レンズ全長 273
TR(0.59”WXGA) 0.29
本例の投写光学系3Aは、縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系31、第2光
学系32、および第3光学系33からなる。第1光学系31は、最も縮小側に配置された
レンズL16を有し、第1光学系31と第2光学系32との間に縮小側結像面と共役な中
間像35を形成する。第2光学系32は、凹曲面からなるミラーMを有する。第3光学系
33は、最も縮小側に配置され、負のパワーを有するレンズL17を有する。レンズL1
6の有効範囲は、第1光学系31の光軸Nの下方Y2に位置し、レンズL17の有効範囲
は、光軸Nの上方Y1に位置する。
空間周波数である。縦軸はコントラスト再現比である。図中において、黒色のグラフは、
タンジェンシャル光線(T)を示し、灰色のグラフは、ラジアル光線(R)を示す。また、
タンジェンシャル光線(T)およびラジアル光線(R)のそれぞれにおいて、実線は、光束
F1であり、間隔の長い破線は、光束F2であり、破線は、光束F3である。図5に示す
ように、本例の投写光学系3Aは、高い解像度を有する。
図6は、実施例2の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図6では、本例の投写光学系3BからスクリーンSに到達する光束を、光束F1~F3により模式的に示す。図7は、実施例2の投写光学系の光線図である。図8は、第1光学系の最も拡大側に位置するレンズ、第2光学系、および第3光学系の光線図である。なお、実施例2の投写光学系3Bは、上記の投写光学系3Aと対応する構成を備えるので、対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。
1光学系31の光軸N上において、中間像35を間に挟んで第2光学系32とは反対側に
配置された1枚の光学素子Oに設けられている。すなわち、第1光学系31のレンズ第1
6は、光学素子Oにおいて第1光学系31の光軸Nの下方Y2の第1光学素子部分O1で
ある。第3光学系33のレンズL17は、光学素子Oにおいて第1光学系31の光軸Nの
上方Y1の第2光学素子部分O2である。
投写光学系3Bのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に
順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。Rは曲率半径である。D
は軸上面間隔である。Cは有効径である。R、D、Cの単位はmmである。
0 球 無限 0.0000 屈折 0.0000
1 球 無限 9.5000 屈折 11.7000
19 2 球 無限 25.9100 SBSL7 屈折 13.3182
3 球 無限 0.0000 屈折 16.2020
L1 4 球 30.3278 9.3259 SFPL51 屈折 17.1016
5 球 -71.8493 0.2021 屈折 16.8620
L2 6 球 39.9699 8.5691 SFSL5 屈折 15.1975
L3 7 球 -46.9494 2.2341 STIH6 屈折 14.0000
8 球 396.1335 0.2000 屈折 13.2961
L4 9 球 22.2287 11.5106 SBSL7 屈折 12.3480
L5 10 球 -21.5648 1.2000 TAFD25 屈折 10.4773
11 球 67.9160 0.2000 屈折 9.8627
L6 12 非球面 20.2614 1.1997 LBAL35 屈折 9.8479
13 非球面 13.0461 1.7539 屈折 9.7302
L7 14 球 21.8096 5.2270 SFSL5 屈折 9.8583
15 球 -811.2166 0.2000 屈折 9.5143
16 球 無限 0.4916 屈折 9.4658
L8 17 球 50.2350 7.7354 STIH53 屈折 9.9074
18 球 -35.2992 0.2182 屈折 10.2091
L9 19 非球面 -229.6415 1.2070 LLAM60 屈折 10.1014
20 非球面 23.3953 7.1747 屈折 10.4338
21 球 無限 23.1237 屈折 12.6074
L10 22 球 39.8368 5.3358 STIM22 屈折 27.0000
23 球 44.3376 16.8499 屈折 26.4932
L11 24 球 57.3488 27.9599 STIM2 屈折 31.3567
L12 25 球 -37.6257 6.8632 STIH6 屈折 31.1522
26 球 231.9361 0.4054 屈折 32.9394
L13 27 球 49.7771 13.9592 STIL25 屈折 36.4799
L14 28 球 159.8387 2.5053 STIH6 屈折 35.9645
29 球 176.9307 1.5704 屈折 35.4864
L15 30 非球面 387.5955 1.9078 'Z-E48R' 屈折 35.0667
31 非球面 41.7328 9.6693 屈折 34.4983
L16 32 非球面 176.3833 1.2000 'Z-E48R' 屈折 31.5775
33 非球面 48.6716 67.6000 屈折 28.5952
M 34 非球面 -52.0669 -67.6000 反射 46.2470
35 球 無限 0.0000 屈折 60.7706
L17 36 非球面 48.6716 -1.2000 'Z-E48R' 屈折 32.0583
37 非球面 176.3833 0.0000 屈折 43.8508
38 球 無限 -433.4000 屈折 81.8472
39 球 無限 0.0000 屈折 1382.1140
Y曲率半径 20.26140547 13.0461295 -229.6414599 23.39527788
コーニック定数(K) 1.568 -1.3 -1 -0.88
4次の係数(A) -3.45427E-04 -2.79879E-04 -6.71631E-05 -4.16610E-05
6次の係数(B) 1.60875E-06 2.03668E-06 -1.00842E-07 -9.53264E-10
8次の係数(C) -5.30496E-09 -9.51880E-09 -7.34814E-11 3.07082E-10
10次の係数(D) -5.50717E-12 1.66637E-11
Y曲率半径 387.5955126 41.73282202 176.3832591 48.67161757
コーニック定数(K) 90 0 11.80225283 1.094322819
4次の係数(A) 1.01203E-05 -1.17185E-05 2.87209E-06 1.36690E-06
6次の係数(B) -1.40448E-08 1.19637E-08 -1.14555E-09 3.14586E-09
8次の係数(C) 1.42478E-11 -1.66915E-11 1.98416E-13 -2.66990E-12
10次の係数(D) -1.86681E-14 5.93763E-15
12次の係数(E) 1.42953E-17 3.89540E-18
Y曲率半径 -52.06688058 48.67161757 176.3832591
コーニック定数(K) -1 1.094322819 11.80225283
4次の係数(A) 4.53933E-07 1.36690E-06 2.87209E-06
6次の係数(B) -3.53577E-10 3.14586E-09 -1.14555E-09
8次の係数(C) 1.14681E-13 -2.66990E-12 1.98416E-13
10次の係数(D) -2.76345E-17
12次の係数(E) 2.22920E-21
最大物体高 11.7
NA 0.3125
ミラー半径 46.3
最終レンズ半径 43.9
レンズ全長 273
TR(0.59”WXGA) 0.29
本例の投写光学系3Bは、上記の投写光学系3Aと同様の作用、効果を得ることができる。
学素子部分O1をレンズL16とし、光軸Nよりも上方Y1の第2光学素子部分O2をレ
ンズL17とすることができる。言い換えれば、一枚のメニスカスレンズを配置すること
により、第1光学系31のレンズL16および第3光学系33のレンズL17を備えるこ
とができる。また、光学素子Oとして1枚のメニスカスレンズを製造する場合には、軸線
Nの上方Y1と下方Y2とで形状を異ならせた光学素子を製造する場合と比較して生産性
が良いので、歩留まりの低下を抑制できる。よって、投写光学系3Bの量産化が容易とな
る。
図10は、実施例3の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図10では、本例の投写光学系3CからスクリーンSに到達する光束を、光束F1~F3により模式的に示す。図11は、実施例3の投写光学系の光線図である。図12は、第2光学系および第3光学系の近傍の光線図である。なお、実施例3の投写光学系3Cは、上記の投写光学系3Aと対応する構成を備えるので、対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。
投写光学系3Cのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。Rは曲率半径である。Dは軸上面間隔である。Cは有効径である。R、D、Cの単位はmmである。
0 球 無限 0.0000 屈折 0.0000
1 球 無限 9.5000 屈折 11.7000
19 2 球 無限 25.9100 SBSL7 屈折 13.3445
3 球 無限 0.0000 屈折 16.2743
L1 4 球 26.2870 9.8874 SFPL51 屈折 17.4163
5 球 -114.0876 0.2000 屈折 17.0589
L2 6 球 27.4668 8.3488 SFSL5 屈折 14.9069
L3 7 球 -51.3244 1.2000 STIH6 屈折 14.0000
8 球 54.6395 0.2098 屈折 12.8227
L4 9 球 18.5782 9.0874 SBSL7 屈折 12.0166
L5 10 球 -24.5458 1.2000 TAFD25 屈折 11.1356
11 球 109.7598 0.8616 屈折 10.2913
L6 12 非球面 53.3422 1.2000 LBAL35 屈折 10.1819
13 非球面 22.4913 0.2000 屈折 9.7741
L7 14 球 18.5235 4.4908 SFSL5 屈折 9.7606
15 球 53.5909 2.3051 屈折 9.2518
16 球 無限 0.2000 屈折 8.9283
L8 17 球 28.6412 4.3711 STIH53 屈折 9.7128
18 球 -71.1586 3.4903 屈折 9.7637
L9 19 非球面 -59.2915 1.6422 LLAM60 屈折 9.5779
20 非球面 19.8927 3.8576 屈折 10.5554
21 球 無限 0.2000 屈折 11.9089
L10 22 球 50.3317 4.5209 STIM22 屈折 13.8391
23 球 -178.2940 21.5104 屈折 14.3728
L11 24 球 68.4656 21.3878 STIM2 屈折 26.0000
L12 25 球 -31.1606 1.2000 STIH6 屈折 26.1591
26 球 -177.1291 2.5593 屈折 28.8624
L13 27 球 -126.3867 15.0000 STIL25 屈折 29.2250
L14 28 球 -35.1022 1.2000 STIH6 屈折 29.7095
29 球 -51.0664 0.2000 屈折 32.0278
L15 30 非球面-1865.5094 2.0076 'Z-E48R' 屈折 33.3264
31 非球面 42.5160 13.7457 屈折 32.8148
32 球 無限 0.0000 屈折 32.6126
33 球 無限 61.3064 屈折 32.6126
M 34 非球面 -44.3062 -61.3064 反射 38.8304
35 球 無限 0.0000 屈折 86.7508
L16 36 非球面 42.0853 -1.2000 'Z-E48R' 屈折 30.9008
37 非球面 118.6751 0.0000 屈折 43.9961
38 球 無限 -439.6936 屈折 117.1750
39 球 無限 0.0000 屈折 1469.8039
Y曲率半径 53.34221761 22.49128344 -59.29150676 19.89273998
コーニック定数(K) 1.568 -1.3 -1 -0.88
4次の係数(A) -1.93783E-04 -1.35859E-04 -8.56185E-05 -4.35212E-05
6次の係数(B) 1.56223E-06 1.61810E-06 -6.83468E-08 5.26818E-08
8次の係数(C) -7.06670E-09 -8.84670E-09 -3.55359E-10 -5.98134E-13
10次の係数(D) 1.36669E-11 1.88865E-11
Y曲率半径 1865.509356 42.51598454
コーニック定数(K) 90 0
4次の係数(A) 2.07327E-05 -1.60331E-06
6次の係数(B) -1.64003E-08 1.39989E-08
8次の係数(C) 1.19436E-11 -2.06433E-11
10次の係数(D) -1.12644E-14 4.23072E-15
12次の係数(E) 6.86665E-18 3.30023E-18
14次の係数(F) -2.02644E-21 -1.41483E-21
Y曲率半径 -44.30622587 42.08529774 118.6750917
コーニック定数(K) -1 0.838596842 5.9457377
4次の係数(A) 1.02038E-06 5.01374E-06 3.63707E-06
6次の係数(B) -6.59907E-10 -2.50762E-09 -8.15678E-10
8次の係数(C) 1.58870E-13 4.76676E-12 1.88373E-13
10次の係数(D) 5.15051E-17
12次の係数(E) -5.66805E-20
14次の係数(F) 1.33892E-23
最大物体高 11.7
NA 0.3125
ミラー半径 38.8
最終レンズ半径 44.0
レンズ全長 233
TR(0.59”WXGA) 0.27
本例の投写光学系3Cでは、第1光学系31の最も拡大側に配置されたレンズL16と、第3光学系33を構成するレンズL17とを、一つの光学素子に設けることはできない。しかし、かかる作用効果を除き、本例の投写光学系3Cは、上記の投写光学系3Aと同様の作用、効果を得ることができる。
図14は、実施例4の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図14では、本例の投写光学系3DからスクリーンSに到達する光束を、光束F1~F3により模式的に示す。図15は、実施例4の投写光学系の光線図である。図16は、第2光学系および第3光学系の近傍の光線図である。なお、実施例4の投写光学系3Dは、上記の投写光学系3Aと対応する構成を備えるので、対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。
投写光学系3Dのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。Rは曲率半径である。Dは軸上面間隔である。Cは有効径である。R、D、Cの単位はmmである。
0 球 無限 0.0000 屈折 0.0000
1 球 無限 9.5000 屈折 11.7000
19 2 球 無限 25.9100 SBSL7 屈折 13.3183
3 球 無限 0.0000 屈折 16.2023
L1 4 球 27.0317 9.8078 SFPL51 屈折 17.2638
5 球 -91.7473 0.2000 屈折 16.9375
L2 6 球 30.0494 7.6112 SFSL5 屈折 14.8572
L3 7 球 -59.1281 1.2000 STIH6 屈折 14.0000
8 球 48.0144 0.2000 屈折 12.8663
L4 9 球 20.3285 9.4745 SBSL7 屈折 12.3080
L5 10 球 -21.8619 1.2000 TAFD25 屈折 11.5903
11 球 149.6514 0.5716 屈折 11.0183
L6 12 非球面 42.1234 1.2000 LBAL35 屈折 10.9502
13 非球面 20.5883 0.2000 屈折 10.6377
L7 14 球 19.5968 4.7218 SFSL5 屈折 10.7462
15 球 111.9897 4.5451 屈折 10.4362
16 球 無限 0.3081 屈折 9.6833
L8 17 球 32.4053 4.4372 STIH53 屈折 10.2937
18 球 -70.0786 3.4909 屈折 10.3063
L9 19 非球面 -113.8987 4.9584 LLAM60 屈折 10.0091
20 非球面 19.6728 5.4182 屈折 11.0032
21 球 無限 3.0514 屈折 12.8961
L10 22 球 49.7233 5.3687 STIM22 屈折 16.9655
23 球 -389.0832 28.2696 屈折 17.2950
L11 24 球 53.8480 20.5720 STIM2 屈折 26.0000
L12 25 球 -34.3085 1.2000 STIH6 屈折 25.9611
26 球 96.6824 3.7817 屈折 27.6369
L13 27 球 94.9435 11.3569 STIL25 屈折 29.9356
L14 28 球 -103.4216 1.2000 STIH6 屈折 30.2208
29 球 -117.6885 0.2000 屈折 30.4963
L15 30 非球面 -336.4398 3.3131 'Z-E48R' 屈折 31.3723
31 非球面 75.2700 7.0933 屈折 31.0996
32 球 無限 0.0000 屈折 30.8623
33 球 無限 56.5805 屈折 30.8623
L16 34 非球面 -60.2160 3.0582 'Z-E48R' 屈折 30.7960
M 35 非球面 -47.7619 -3.0582 'Z-E48R' 反射 31.5806
L16 36 非球面 -60.2160 0.0000 屈折 29.9102
37 球 無限 -56.5805 屈折 44.1961
L17 38 非球面 40.0796 -1.2000 'Z-E48R' 屈折 34.6026
39 非球面 197.8101 0.0000 屈折 49.5049
40 球 無限 -444.4195 屈折 107.2002
41 球 無限 0.0000 屈折 1434.1834
Y曲率半径 53.34221761 22.49128344 -59.29150676 19.89273998
コーニック定数(K) 1.568 -1.3 -1 -0.88
4次の係数(A) -1.93783E-04 -1.35859E-04 -8.56185E-05 -4.35212E-05
6次の係数(B) 1.56223E-06 1.61810E-06 -6.83468E-08 5.26818E-08
8次の係数(C) -7.06670E-09 -8.84670E-09 -3.55359E-10 -5.98134E-13
10次の係数(D) 1.36669E-11 1.88865E-11
Y曲率半径 42.12342595 20.58825946 -113.8986936 19.67276682
コーニック定数(K) 1.568 -1.3 -1 -0.88
4次の係数(A) -1.99183E-04 -1.55136E-04 -6.79362E-05 -3.70298E-05
6次の係数(B) 1.54723E-06 1.63860E-06 -3.30297E-08 2.43777E-08
8次の係数(C) -6.53371E-09 -7.91622E-09 -2.02085E-10 1.85084E-11
10次の係数(D) 1.33431E-11 1.75764E-11
Y曲率半径 -336.4398379 75.27004202 -60.21601377 -47.76186481
コーニック定数(K) 90 0 -0.008892814 -1
4次の係数(A) 1.86571E-05 -2.85543E-06 -1.61721E-06 2.65449E-07
6次の係数(B) -1.53565E-08 1.55346E-08 5.23742E-10 -3.00277E-10
8次の係数(C) 1.28759E-11 -2.24983E-11 -1.46010E-12 -1.61591E-12
10次の係数(D) -1.25944E-14 5.64421E-15 3.68162E-15 3.44041E-15
12次の係数(E) 6.41997E-18 5.23789E-18 -2.59410E-18 -2.53950E-18
14次の係数(F) -8.98575E-22 -2.39098E-21 1.53594E-22 5.89213E-22
Y曲率半径 -60.21601377 40.0795943 197.8101186
コーニック定数(K) -0.008892814 0.115487402 12.22664516
4次の係数(A) -1.61721E-06 9.08015E-07 2.46996E-06
6次の係数(B) 5.23742E-10 4.77696E-10 -5.58940E-10
8次の係数(C) -1.46010E-12 7.45508E-13 1.09826E-13
10次の係数(D) 3.68162E-15
12次の係数(E) -2.59410E-18
14次の係数(F) 1.53594E-22
最大物体高 11.7
NA 0.3125
ミラー半径 31.6
最終レンズ半径 49.5
レンズ全長 240
TR(0.59”WXGA) 0.277
本例の投写光学系3Dでは、第1光学系31の最も拡大側に配置されたレンズL16と、第3光学系33を構成するレンズL17とを、一つの光学素子に設けることはできない。しかし、かかる作用効果を除き、本例の投写光学系3Dは、上記の投写光学系3Aと同様の作用、効果を得ることができる。
16に設けた反射コーティング層36からなるミラーMを備える。従って、第1光学系3
1から第2光学系32に入射する光束をメニスカスレンズL16によって屈折させたのち
に、ミラーMに到達させることができる。また、ミラーMにより反射した光線は、メニス
カスレンズL16によって屈折させられた後に、第3光学系33に向かって射出される。
従って、本例では、ミラーMにより光線を反射させるのに加えて、メニスカスレンズL1
6によって光線を2回屈折させる。このように、本例では、メニスカスレンズL16によ
って、反射角度を稼ぐことができるので、ミラーMを小型化することが容易である。
図18は、実施例5の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図18では、本例の投写光学系3EからスクリーンSに到達する光束を、光束F1~F3により模式的に示す。図19は、実施例5の投写光学系の光線図である。図20は、第2光学系および第3光学系の近傍の光線図である。なお、実施例5の投写光学系3Eは、上記の投写光学系3Dと対応する構成を備えるので、対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。
投写光学系3Eのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。Rは曲率半径である。Dは軸上面間隔である。Cは有効径である。R、D、Cの単位はmmである。
0 球 無限 0.0000 屈折 0.0000
1 球 無限 9.5000 屈折 11.7000
19 2 球 無限 25.9100 SBSL7 屈折 13.4739
3 球 無限 0.0000 屈折 16.6300
L1 4 球 29.8694 10.1212 507907.7482 屈折 17.7171
5 球 -67.4125 0.2000 屈折 17.4566
L2 6 球 27.2314 8.9026 480546.8087 屈折 14.9087
L3 7 球 -41.0845 1.2000 841641.2724 屈折 14.0000
8 球 34.9494 0.2000 屈折 12.7097
L4 9 球 20.3128 9.7814 512784.739 屈折 12.5602
L5 10 球 -22.5939 1.2000 836218.3898 屈折 11.9719
11 球 -445.9411 0.2000 屈折 11.5039
L6 12 非球面 43.2803 1.2664 680891.3828 屈折 11.3626
13 非球面 20.5080 0.2000 屈折 10.9467
L7 14 球 20.3468 5.4927 457217.8557 屈折 11.0447
15 球 51.1219 3.7826 屈折 10.5735
16 球 無限 0.7848 屈折 10.3442
L8 17 球 32.8048 5.5105 846613.2379 屈折 11.6466
18 球 -50.5221 1.2407 屈折 11.7007
L9 19 非球面 86.0385 1.2128 793362.4698 屈折 11.3524
20 非球面 21.2155 18.1704 屈折 11.5237
21 球 無限 13.4313 屈折 17.0204
L10 22 球 -1615.9383 4.8741 609228.3456 屈折 21.6521
23 球 -82.2654 10.9859 屈折 22.0804
L11 24 球 54.4549 18.2441 614134.343 屈折 26.6000
L12 25 球 -42.3381 1.2007 846663.2378 屈折 26.4607
26 球 343.3072 10.3212 屈折 26.9555
L13 27 球 -51.5322 10.9749 632600.3261 屈折 27.1806
L14 28 球 -31.5200 1.2716 846663.2378 屈折 27.8268
29 球 -42.0428 0.2009 屈折 30.1604
L15 30 非球面 -316.6043 7.3099 'Z-E48R' 屈折 30.8006
31 非球面 41.0756 8.8391 屈折 30.9558
32 球 無限 0.0000 屈折 30.4576
33 球 無限 61.6812 屈折 30.4576
L16 34 非球面 -44.4514 2.7888 'Z-E48R' 屈折 33.6082
M 35 非球面 -36.0879 -2.7888 'Z-E48R' 反射 36.5870
L16 36 非球面 -44.4514 0.0000 屈折 32.7646
37 球 無限 -61.6812 屈折 67.4665
L17 38 非球面 35.2091 -1.2025 'Z-E48R' 屈折 35.7627
39 非球面 184.3284 0.0000 屈折 59.9902
40 球 無限 -224.4195 屈折 218.5843
41 球 無限 0.0000 屈折 1488.5872
Y曲率半径 43.28029149 20.50803314 86.03847258 21.21553721
コーニック定数(K) 1.568 -1.3 -1 -0.88
4次の係数(A) -1.58537E-04 -1.17452E-04 -7.01987E-05 -4.77470E-05
6次の係数(B) 9.55101E-07 1.02304E-06 3.87255E-08 5.99956E-08
8次の係数(C) -3.05979E-09 -3.81639E-09 -2.71036E-10 -1.71069E-10
10次の係数(D) 4.81421E-12 6.84466E-12
Y曲率半径 -316.6043306 41.07563553 -44.45142177 -36.08791139
コーニック定数(K) 90 0 0.582889825 -1
4次の係数(A) 1.51233E-05 -1.22055E-05 -3.29891E-06 1.11825E-06
6次の係数(B) -1.67413E-08 1.54800E-08 4.58126E-09 -1.21257E-09
8次の係数(C) 1.48808E-11 -2.22732E-11 -5.29526E-12 -1.25146E-12
10次の係数(D) -1.25723E-14 6.54334E-15 5.28622E-15 3.40742E-15
12次の係数(E) 5.84164E-18 5.29981E-18 -1.32591E-18 -2.54861E-18
14次の係数(F) -1.11131E-21 -3.14911E-21 -5.28881E-22 6.04186E-22
Y曲率半径 -44.45142177 35.20906928 184.3283787
コーニック定数(K) 0.582889825 -0.064848482 7.605219081
4次の係数(A) -3.29891E-06 -6.47726E-07 1.50866E-06
6次の係数(B) 4.58126E-09 1.15778E-09 -2.51376E-10
8次の係数(C) -5.29526E-12 7.21849E-13 3.07333E-14
最大物体高 11.7
NA 0.3125
ミラー半径 36.6
最終レンズ半径 60.0
レンズ全長 257
TR(0.59”WXGA) 0.138
本例の投写光学系3Eは、上記の投写光学系3Dと同様の作用、効果を得ることができる。なお、本例では、第2光学系32のメニスカスレンズL16は、光軸NからY軸方向に離間するのに伴って厚みが減少していない。従って、第2光学系32が備える屈折のパワーは、投写光学系3Dと比較して小さくなる。このため、投写光学系3Dと比較して、ミラーMは、大きくなっている。
Claims (6)
- 縮小側から拡大側に向かって順に、第1光学系、第2光学系、および第3光学系からなり、
前記第1光学系は、最も拡大側に配置された第1レンズを有し、前記第1光学系と前記第2光学系との間に縮小側結像面と共役な中間像を形成し、
前記第2光学系は、凹曲面からなるミラーと、前記第1光学系の光軸上に配置されたメニスカスレンズから構成され、
前記第3光学系は、負のパワーを有する第2レンズを有し、
前記第1レンズの有効範囲は、前記第1光学系の光軸の一方側に位置し、
前記第2レンズの有効範囲は、前記光軸の他方側に位置し、
前記メニスカスレンズの前記第1光学系の側の面は、前記第1光学系から離間する方向に窪み、
前記メニスカスレンズの前記第1光学系とは反対側の面には、反射コーティング層が設けられ、
前記ミラーは、前記反射コーティング層であることを特徴とする投写光学系。 - 前記第2レンズは、前記縮小側の面が前記拡大側に窪む凹曲面を備えることを特徴とする請求項1に記載の投写光学系。
- 前記投写光学系は、前記第1光学系の光軸上において、前記中間像を間に挟んで前記第2光学系とは反対側に配置された光学素子を備え、
前記第1レンズは、前記光学素子において前記第1光学系の光軸の前記一方側に位置する第1光学素子部分であり、
前記第2レンズは、前記光学素子において前記第1光学系の光軸の前記他方側に位置する第2光学素子部分であることを特徴とする請求項2に記載の投写光学系。 - 前記第2レンズは、前記拡大側の面が前記拡大側に突出する凸面を備え、
前記第1レンズは、前記拡大側の面が前記縮小側に窪む凹曲面を備え、前記縮小側の面が前記縮小側に突出する凸面を備え、
前記光学素子は、メニスカスレンズであることを特徴とする請求項3に記載の投写光学系。 - 前記投写光学系の光路において最も光密度が高い領域は、前記第2光学系と前記第3光学系との間に位置することを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の投写光学系。
- 請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の投写光学系と、
光源と、
前記光源からの光を変調した投写画像を前記縮小側結像面に形成する光変調素子と、
を有するプロジェクター。
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