WO2009107744A1 - 投影光学系および投影装置 - Google Patents

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WO2009107744A1
WO2009107744A1 PCT/JP2009/053595 JP2009053595W WO2009107744A1 WO 2009107744 A1 WO2009107744 A1 WO 2009107744A1 JP 2009053595 W JP2009053595 W JP 2009053595W WO 2009107744 A1 WO2009107744 A1 WO 2009107744A1
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WO
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optical system
projection
display element
projection optical
optical
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/053595
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English (en)
French (fr)
Inventor
龍男 内田
徹 川上
哲也 阿部
Original Assignee
国立大学法人東北大学
Hoya株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen

Definitions

  • the present invention relates to a projection optical system for projecting an image of light emitted from a display element on a screen and a projection apparatus including the projection optical system.
  • a projection device which projects an image of a display element on a screen installed at a short distance without distortion.
  • a projector is suitable, for example, for use as a so-called rear projector capable of projecting an image of a display element from behind the screen and observing the image from the front of the screen.
  • Examples of such a projection apparatus are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-258620 (hereinafter referred to as "patent document 1”), 2006-235516 (hereinafter referred to as "patent document 2”), and the like. It is disclosed in documents such as open 2007-79524 (hereinafter referred to as "patent document 3").
  • Patent Document 1 projects an image of a display element on a screen by a projection optical system which is a combination of a lens system and a concave mirror.
  • a projection optical system which is a combination of a lens system and a concave mirror.
  • it is achieved to secure a wide angle of view without generating chromatic aberration by enlarging the angle of view of the light beam emitted from the lens system by the concave mirror. For this reason, a sufficiently magnified image is projected on a screen installed at a short distance.
  • the concave mirror in order to satisfactorily correct large positive distortion and field curvature that may be generated by a concave mirror, the concave mirror is configured by an aspheric surface having a rotationally asymmetric complex shape or
  • the lens element requires complicated adjustment such as decentering and tilting, and this is not preferable in terms of yield, lead time, cost and the like.
  • the projector described in Patent Document 2 also projects the image of the display element onto the screen by a projection optical system that is a combination of a lens system and a concave mirror.
  • a large negative distortion is generated in the emitted light by a lens group which once converges the divergent light beam from the light source and then emits it again as the divergent light beam.
  • the positive distortion produced by the concave mirror is canceled without the need for complicated adjustments such as the use of complex shaped aspheric mirrors and decentering and tilting of the lens elements, and an image without distortion is projected onto the screen Be done.
  • the projection optical system described in Patent Document 2 adopts a configuration in which the lens group that generates negative distortion is disposed at a position near the concave mirror away from the stop, so a necessary angle of view is secured. As a result, it is not possible to avoid the increase in diameter of the lens unit, which is not preferable in cost and the like. Further, in the projection optical system, in order to secure the necessary angle of view and achieve good aberration correction, the overall length of the lens system is long and the distance from the lens system to the concave mirror is also long. Disadvantages such as an increase in the overall size of the device are pointed out.
  • the projector described in Patent Document 3 has a lens system and a concave mirror, and further projects an image of a display element onto a screen by a projection optical system having a convex aspheric mirror that folds the optical path from the lens system to the concave mirror. ing.
  • a convex aspheric mirror can not generate negative distortion of a size large enough to cancel large positive distortion generated by a concave mirror, and a distorted image may be projected on the screen.
  • a lens unit that generates negative distortion is disposed at a distance from the stop, and the large diameter of the lens unit is the same as the projection optical system described in Patent Document 2. Has become an inevitable structure.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is a projection optical system capable of achieving low cost and downsizing even when a sufficiently wide angle of view is secured, and An object of the present invention is to provide a projection device provided with the projection optical system.
  • a projection optical system for solving the above-mentioned problems is an optical system for projecting an image of light emitted from a display element on a screen, and has a first positive power in order from the display element side. It has an optical system, a second optical system having a reflective surface having positive or negative power, and a third optical system having a reflective surface having positive power.
  • the first optical system, the second optical system, and the third optical system are configured such that a conjugate point of light emitted from the display element is located between the second optical system and the third optical system.
  • the distance along the optical axis of the first optical system from the exit surface of the display element to the reflecting surface of the second optical system is defined as D 1
  • the first optical system, the second optical system, and the third optical system can be obtained even when securing a sufficiently wide angle of view and good correction such as distortion are achieved.
  • the projection optical system according to the present invention defines an emission angle with the optical axis of the first optical system as ⁇ 1 when the chief ray corresponding to the maximum angle of view is emitted from the first optical system, and the maximum angle of view Further, the following condition is satisfied, when an emission angle formed with the optical axis of the second optical system when the chief ray corresponding to the second optical system is output is defined as ⁇ 2 : -2.0 ⁇ 1 / ⁇ 2 ⁇ -1.0 It is preferable that it is the structure which satisfy
  • the distance from the stop of the first optical system to the final surface of the first optical system is defined as D SL and the focal length of the first optical system is defined as F 1.
  • the second optical system provided in such a projection optical system is preferably composed of a single reflecting mirror. Further, it is preferable that the third optical system is also configured of one reflection mirror.
  • the mirror surface of the reflection mirror of the second optical system may be configured as an aspheric surface having substantial rotational symmetry about the optical axis of the second optical system.
  • the mirror surface of the reflection mirror of the third optical system may be configured as an aspheric surface having substantial rotational symmetry about the optical axis of the third optical system.
  • the optical axis of the second optical system or the third optical system substantially coincides with the optical axis of the first optical system in a state in which the optical path of the projection optical system is expanded.
  • the first optical system provided in such a projection optical system may be configured to be telecentric on the display element side.
  • a projector for solving the above problems includes: a light source; a display element that modulates the intensity of incident light from the light source; and emitting the modulated light;
  • the projection optical system according to any one of the above-mentioned, in which the emitted light is incident, and a screen on which a magnified image of the light emitted from the display element is projected by the incidence of the light beam from the projection optical system It is characterized by having.
  • the present invention it is possible to provide a projection optical system and a projection apparatus suitable for cost reduction and miniaturization even when securing of a sufficiently wide angle of view and good correction such as distortion are achieved.
  • FIG. 1 It is a figure showing a schematic structure of a projection device of an embodiment of the present invention. It is a perspective view showing a schematic structure of a projection device of a modification of an embodiment of the present invention. It is a figure which shows arrangement
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the projection apparatus of this embodiment includes a screen S supported by a housing (not shown), a light source (not shown) supported inside the housing, a display element E, and a projection optical system Have ten.
  • the width direction of the projection apparatus (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1) is the X direction, and the height of the projection apparatus The direction (longitudinal direction parallel to the paper surface in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the projector in the YZ plane passing through the center of the screen S provided on the front of the projector.
  • the display element E is constituted by, for example, a known DMD (Digital Mirror Device) or a transmissive liquid crystal panel, and modulates a light flux irradiated from a light source according to an image signal generated by an image engine (not shown).
  • the divergent light beam modulated by the pixels of the effective area (area projected onto the screen S) of the display element E and emitted from the display element E is incident on the projection optical system 10.
  • the significant area of the display element E is in Figure 1, positioned from the upper optical axis AX 1 of the first optical system L 1 which will be described below.
  • the projection optical system 10 has a first optical system L 1 , a second optical system L 2 , and a third optical system L 3 .
  • the first optical system L 1 is constituted by a lens system comprising a plurality of lenses, the optical axis AX 1 are arranged in parallel in the Z direction.
  • the first lens group of the optical system L 1 is divided into front and rear groups, stop A S is disposed between the front and rear groups.
  • two light fluxes having a maximum angle of view and a minimum angle of view are respectively a chief ray, an upper ray and a lower ray. It is shown by three rays of rays. Ray on light passing through the periphery of the first pupil of the optical system L 1, a lower ray, ray passing through an intermediate (center of the pupil) of the upper ray and the lower ray is the principal ray.
  • a light flux R MIN having a minimum emission angle with the optical axis AX 1 when emitted from the first optical system L 1 is a light flux having a minimum angle of view (that is, a light flux finally incident on the lowermost portion of the screen S) ).
  • the luminous flux R MAX having the largest emission angle with the optical axis AX 1 when emitted from the first optical system L 1 is the luminous flux having the largest angle of view (ie, finally incident on the top of the screen S) Luminous flux).
  • the first optical system L 1 has a positive power as a whole, leads to divergent light flux emitted from the display element E as a convergent light beam to a second optical system L 2.
  • the first optical system L 1 is also configured so as to be telecentric at the display element E side. In other words, stop by side focal aperture near A S is arranged after the front group in the display element E side than A S, the principal rays emitted from the effective area of the display element E is, the optical axis AX 1 is configured to substantially be incident on the first optical system L 1 remain parallel.
  • the first optical system L 1 giving a relatively narrow angle of view these principal ray beams, guiding the main light beam in the second optical system L 2.
  • the second optical system L 2 is a metal substrate, and the optical axis AX 2 is composed of one aspheric mirrors fabricated by cutting with a lathe as the center of rotation.
  • the reflecting surface of the second optical system L 2 because it is aspherical surface processing using a lathe, are aspheric surfaces having a substantially rotationally symmetric around the optical axis AX 2.
  • second optical system L 2 after turning, since the portion L 2 surrounded by the dotted line is not used 'is removed, the rotation symmetry of the reflecting surface is not exhaustive. Therefore, in the present specification, the expression "having substantially rotational symmetry" is used.
  • the second optical system L 2 has a shape in which the unused portion L 2 ′ is removed in order to miniaturize the projection optical system 10, the second optical system L 2 does not remove the portion L 2 ′ and has perfect rotational symmetry. It may be a shape.
  • the second optical system L 2 because they are designed in a shape having a substantially rotational symmetry, can be fabricated using the lathe without using a special apparatus such as a three-dimensional processing device. For this reason, there is a merit that processing cost can be held down cheaply.
  • the second optical system L 2 is the optical axis AX 2 vicinity has a negative power, the aspherical shape continuously changes to the positive power is given as the distance from the optical axis AX 2. Therefore the second optical system L 2 is converging effect of allowing the incident light beam with distance from the optical axis AX 2 is increased.
  • the light beam R MIN after given a relatively weak converging effect by the reflecting surface of the second optical system L 2 is incident on the optical axis AX 2 near the second optical system L 2, a third optical system L It is led to 3 .
  • the luminous flux R MAX is incident on the peripheral part of the second optical system L 2 away from the optical axis AX 2 and given a relatively strong focusing action by the reflecting surface of the second optical system L 2 . It is guided to the third optical system L 3.
  • the second optical system L 2 causes a strong convergence action than as the light flux incident on the position apart from the optical axis AX 2.
  • the second optical system L 2 is negative distortion with the convergent light flux emitted from the first optical system L 1 by reflecting fold the optical path (in particular, a strong negative in the position away from the optical axis AX 2 giving distortion), guides the reflected light beam to the third optical system L 3. Angle of the light beam guided to the third optical system L 3 this time is relatively small.
  • the projection optical system 10 of the present embodiment has a configuration such that the first optical system L 1 and the second composite power of the optical system L 2 has a positive It should be done. If the synthetic power than the first optical system L 1 and the second optical system L 2 so that the positive is configured, a second optical system L 2 of the power at this time may be negative.
  • the optical axis AX 2 of the second optical system L 2 is substantially coincident with the optical axis of the entire projection optical system 10 substantially coincides in optical axis AX 1 of the first optical system L 1. That is, the optical system comprising a first optical system L 1 and the second optical system L 2 is configured to have a substantially rotationally symmetric about the same axis.
  • a reflection image such as a collimator or laser beam
  • the optical axis AX 2 of the optical axis AX 1 and the second optical system L 2 of the first optical system L 1 it can.
  • the easiness of manufacture is improved, the lead time can be shortened, the yield can be improved, and the assembly cost can be reduced.
  • the light beam reflected by the second optical system L 2 is once forms an intermediate image before reaching the third optical system L 3, is then incident on the third optical system L 3.
  • the intermediate image of the light beams is formed between the second optical system L 2 and the third optical system L 3
  • the conjugate point of each point on the exit surface of the display element E as an object point is the a second optical system L 2 is synonymous with that located between the third optical system L 3.
  • third optical system L 3 is constituted by one aspheric mirrors fabricated by cutting with a lathe substrate as a rotation around the optical axis AX 3. Therefore third surface of the optical system L 3 has a non-spherical shape having a substantially rotationally symmetric around the optical axis AX 3. That is, the third optical system L 3 also, after turning, since the portion L 3 surrounded by the dotted line is not used 'is removed, the rotation symmetry of the reflecting surface is not exhaustive. Incidentally third optical system L 3 may be a complete rotation symmetry is shaped portions L 3 'is not removed. Since such third optical system L 3 even be designed into a shape having a substantially rotational symmetry, machining becomes possible using the lathe machining cost of the third optical system L 3 is suppressed at low cost.
  • the optical axis AX 3 of the third optical system L 3 coincides substantially with the optical axis of the entire projection optical system 10 substantially coincides in optical axis AX 1 of the first optical system L 1. That is, the optical axis AX 3 of the third optical system L 3 is substantially coincident to the optical axis AX 2 of the second optical system L 2.
  • the optical axis AX 1 of the for the first optical system L 1, the optical axis AX 2 of the second optical system L 2, a third optical system L 3 of the optical axis AX 3 reflected image or the like of the respective off-axis collimator and the laser beam Can be easily checked and corrected. As a result, the easiness of manufacture is improved, the lead time can be shortened, the yield can be improved, and the assembly cost can be reduced.
  • Aspherical mirror of one constituting the third optical system L 3 has a substantial rotational symmetry is concave with the optical axis AX 3 as the rotation center, has a strong positive power. Further, the light beam is incident on the third optical system L 3 is concluded once the intermediate image in front of the third optical system L 3 as described above. Therefore, the third optical system L 3, giving the wide angle to the optical flux incident at a relatively narrow angle from the second optical system L 2, guides the light beam to the screen S.
  • the light flux incident on the third optical system L 3 is strong negative distortion by the aspherical surface effect of the second optical system L 2 is given in advance. Therefore strong positive distortion given in particular a position away from the optical axis AX 3 by the third optical system L 3 is well offset by the strong negative distortion provided by the second optical system L 2.
  • a distortion-free image whose distortion is well corrected is projected.
  • the light flux obliquely incident on the screen S is deflected in a direction perpendicular to the surface of the screen S by the action of the Fresnel lens, and then diffused leftward and rightward by the action of the lenticular lens and emitted.
  • the projection optical system 10 because it is composed of an optical path from the first optical system L 1 to the third optical system L 3 as folded by the second reflecting surface of the optical system L 2, the overall length of the projection optical system 10 Can be shortened, which is advantageous for downsizing of the projection apparatus.
  • the depth dimension is small (that is, thin). desired.
  • FIG. 1 it is possible to relatively long optical path between the second optical system L 2 and the third optical system L 3, placing the flat mirror for bending the optical path in the optical path It is easy. 2, having such a projection optical system 10z a plane mirror M 1 is placed, showing a modification of the projection apparatus of Figure 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection apparatus according to a modification of the present embodiment.
  • the display element E is further omitted from FIG. 1 for the sake of convenience. Further, among light fluxes emitted from the light source and reaching the screen S, only chief rays of light fluxes incident on the center of the screen S are shown.
  • the first optical system L 1 and the second optical system L 2 are disposed such that the optical axes AX 1 and AX 2 are parallel to the screen surface of the screen S, respectively.
  • the first optical system L 1 emits the incident light flux from the pixels in the effective area of the display element E at a downward angle as in FIG. 1, and emits the emitted light (for example, chief ray PR 1 ) as the second optical system L Lead to 2 .
  • Principal ray PR 1 guided to the second optical system L 2 is reflected by the second reflecting surface of the optical system L 2, it is guided to the plane mirror M 1 which is disposed below the first optical system L 1 (Major ray PR 2 ).
  • Plane mirror M 1 the reflecting surface is arranged to be inclined 45 degrees to the X-Y plane, the principal rays PR 2 to the third optical system L 3 is bent in the Z direction (a direction away from the screen S) Lead.
  • the third optical system L 3 is provided in a position farthest from the screen S in the projection optical system 10z, the optical axis AX 3 are arranged parallel to the Z-direction.
  • Principal rays PR 3 that is bent by the plane mirror M 1 is reflected by the reflecting surface of the third optical system L 3, the reflected light (main beam PR 4) is incident on the center of the screen S. As a result, the image of the light emitted from the display element E is enlarged and projected onto the screen S.
  • the first optical system L 1 and the second optical system L 2 is the X direction that requires a large installation space in the optical axis direction, i.e. the optical axis on the screen surface parallel to the direction of the screen S Are arranged side by side, so that the depth (Z direction) of the projection optical system 10z can be shortened, and further thinning of the projection apparatus can be achieved.
  • the projection optical system 10 or 10z of this embodiment from the exit surface of the display element E to the reflecting surface of the second optical system L 2, a first distance along the optical axis AX 1 of the optical system L 1 D 1, if the second reflecting surface of the optical system L 2 to the reflecting surface of the third optical system L 3, a second distance along the optical axis AX 2 of the optical system L 2 and D 2, the following conditional expression It is configured to satisfy (1). 0.4 ⁇
  • the first optical system L 1 , the second optical system L 2 , and the third optical system can be obtained even when securing a sufficiently wide angle of view and satisfactory correction such as distortion are achieved by satisfying conditional expression (1).
  • L 3 are arranged in a positional relationship that is suitable for miniaturization of the projection optical system, favorable projection optical system is provided to the downsizing of the projector.
  • the projection optical system is a third size of the optical system L 3 it is inevitable with large-sized.
  • Such a configuration is not preferable because it causes disadvantages such as an increase in size of the projection apparatus and an increase in cost associated with the use of a large aperture element.
  • the upper limit value of the conditional expression (1) i.e.
  • the second distance D 1 of the the display element E than the distance D 2 between the optical system L 2 and the third optical system L 3 to the second optical system L 2 is longer It happens when, it is necessary to increase the numerical aperture of the second optical system such L 2, leading to disadvantages of size and cost, etc. of the projection apparatus.
  • the projection optical system 10 or 10z of this embodiment an injection forming with the optical axis AX 1 when the main light beam corresponding to the maximum angle (principal ray of the light beam R MAX) is emitted from the first optical system L 1
  • the angle is ⁇ 1 and the exit angle ⁇ 2 is the same as the optical axis AX 2 when the principal ray of the light flux R MAX is emitted from the second optical system L 2
  • the following conditional expression (2) is satisfied. Be done. Note that the counter-clockwise angle from the optical axis AX 1 or the optical axis AX 2 positive, and negative angles clockwise. -2.0 ⁇ 1 / ⁇ 2 ⁇ -1.0 (2)
  • conditional expression (2) Given the optimum focusing action on the light flux incident on the second optical system L 2, distortion can be favorably corrected.
  • conditional expression (2) When the lower limit of conditional expression (2), too strong converging action of the second optical system L 2 to increase the distance from the optical axis AX 2 is, negative distortion and coma aberration is excessively generated.
  • the condensing action of the second optical system L 2 is too weak, that the strong positive distortion generated by the third optical system L 3 to excellently correct It can not be done (the correction will be insufficient).
  • the projection optical system 10 or 10z of this embodiment is closest to the final surface (i.e., the second optical system L 2 of the first final stage of the optical system L 1 lens from the first diaphragm A S of the optical system L 1 Assuming that the distance to the surface of the lens is D SL and the focal length of the first optical system L 1 is F 1 , the following conditional expression (3) is satisfied. D SL / F 1 ⁇ 0.8 (3)
  • the first optical system L Becomes larger the closer to the second optical system L 2 away from the diameter diaphragm A S of the lenses of the rear group constituting the first optical system L 1, by satisfying the conditional expression (3), the first optical system L
  • the diameter of each lens in the rear group of 1 can be kept small. It becomes equal to or larger than the upper limit of conditional expression (2), since the rear group of the first optical system L 1 is too distant from the aperture stop A S, the greater the diameter of each lens of the rear group, size and cost of the projection optical system Unfavorable in terms of up.
  • FIGS. 3, 5, 7, 9, 11, 13, and 15 are diagrams showing a schematic configuration of the projection optical system of each specific example.
  • the folding of the optical path by the plane mirror is unfolded and omitted, and for example, a modification as shown in FIG. 2 is included in the projection optical system shown by these schematic diagrams.
  • FIG. 3 is a view showing the arrangement of the optical elements of the display element E and the projection optical system 10 of the first embodiment.
  • Table 1 shows specific numerical configurations of each optical element of Example 1.
  • f is the focal length (unit: mm) of the projection optical system 10
  • NA is the incident side NA of the projection optical system 10
  • Hu is the exit surface of the display element E.
  • Maximum object height (unit: mm) indicates the maximum emission angle (unit: deg) formed by the chief ray of the maximum angle of view (light flux R MAX ) incident on the top of the screen S and the optical axis.
  • the object height is the height (distance) from the optical axis AX 1 of each object point on the exit surface of the display element E.
  • the maximum object height indicates the largest one of the object heights of object points in the effective area of the exit surface of the display element E.
  • the values in these Example 1 are as follows. f: -3.27 NA: 0.178 Hu: 13.59 Bu: 77.40
  • the surfaces of surface numbers 19 and 20 are configured as rotationally symmetric aspheric surfaces.
  • the shape of the aspheric surface is such that the distance (sag amount) from the tangent plane on the optical axis of the aspheric surface of the coordinate point on the aspheric surface whose height from the optical axis is h is X (h), the aspheric optical axis
  • the curvature (1 / r) above is C
  • the conical coefficient is ⁇
  • the aspheric coefficient of ⁇ 4 6 ⁇ ⁇ is A 2i (where i is an integer of 1 or more), Ru.
  • Table 2 shows conic constants and aspheric coefficients which define each aspheric shape of surface numbers 19 and 20 in Table 1.
  • the notation ⁇ E ⁇ ⁇ ( ⁇ is a rational number and ⁇ is an integer) in each table is an index notation based on 10, and is synonymous with ⁇ ⁇ 10 ⁇ .
  • FIGS. 4A to 4I are lateral aberration diagrams and distortion diagrams concerning the projection optical system 10 of Example 1 that satisfies all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • each aberration diagram when light is made incident on the projection optical system 10 from the screen S side with the exit surface of the display element E as an evaluation surface, d-line (588 nm), F-line (486 nm), and The lateral aberration (FIG. 4 (a) to (h)) at the C-line (656 nm) and the distortion at the d-line (588 nm) (FIG. 4 (i)) are shown.
  • FIGS. 4A to 4H are the amount of lateral aberration and the entrance pupil coordinates, respectively.
  • the vertical axis and the horizontal axis in FIG. 4I are the object height and the distortion amount, respectively.
  • the solid line indicates the d-line
  • the dotted line indicates the F-line
  • the alternate long and short dash line indicates the lateral aberration of the c-line. The same applies to the following figures (FIGS. 6, 8, 10, 12, 14, 16).
  • FIGS. 4A and 4B respectively show the meridional plane and sagittal plane of a ray whose ray coordinate on the evaluation surface of the chief ray is 4.25 mm (ie, a ray corresponding to an object height of 4.25 mm).
  • FIG. FIGS. 4C and 4D are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of the light beam having the light beam coordinate of 8.03 mm, respectively.
  • FIGS. 4E and 4F are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of the light beam whose coordinate of the light beam is 11.88 mm, respectively.
  • FIGS. 4 (g) and 4 (h) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate becomes 13.57 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 1 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to the first embodiment, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 4 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • FIG. 5 is a view showing the arrangement of the display elements E and the optical elements of the projection optical system 10 of the second embodiment.
  • Table 3 shows specific numerical configurations of each optical element of Example 2. The values in these Example 2 are as follows. f: -3.33 NA: 0.178 Hu: 13.59 Bu: 77.34
  • the surface numbers 1 to the first optical system L 1 of the front lens group to 14 are arranged in the display element E side of the stop A S, surface numbers 15 to second optical system than the aperture stop A S until 18 L 2 the first group of the optical system L 1, which is arranged on the side, the surface number 19 is substantial rotational symmetry second optical system L 2 configured as a reflection surface of aspherical surface having a surface number 20 is the positive power a third optical system L 3 configured as a reflection surface of aspherical having substantial rotational symmetry with.
  • Table 4 shows conic constants and aspheric coefficients which define each aspheric shape of the surface numbers 19 and 20 in Table 3.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (i) are lateral aberration diagrams and distortion diagrams relating to the projection optical system 10 of Example 2 that satisfies all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • FIGS. 6A and 6B are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a light beam whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.29 mm, respectively.
  • FIGS. 6 (c) and 6 (d) are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of a ray of which the ray coordinate is 8.06 mm, respectively.
  • FIGS. 6 (e) and 6 (f) are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of the light beam having the light beam coordinates of 11.91 mm, respectively.
  • FIGS. 6 (g) and 6 (h) are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of the light beam whose coordinate of the light beam is 13.62 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 2 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to the second embodiment, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 6 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement of the optical elements of the display element E and the projection optical system 10 of the third embodiment.
  • Table 5 shows specific numerical configurations of the respective optical elements of Example 3. The values in these Example 3 are as follows. f: -3.34 NA: 0.178 Hu: 13.59 Bu: 77.12
  • the surface numbers 1 to the first optical system L 1 of the front group to 13 are arranged in the display element E side of the stop A S, the surface numbers 14 to second optical system than the aperture stop A S until 18 L 2 the first group of the optical system L 1, which is arranged on the side, the surface number 19 is substantial rotational symmetry second optical system L 2 configured as a reflection surface of aspherical surface having a surface number 20 is the positive power a third optical system L 3 configured as a reflection surface of aspherical having substantial rotational symmetry with.
  • Table 6 shows conic constants and aspheric coefficients which define each aspheric shape of the surface numbers 19 and 20 in Table 5.
  • FIGS. 8 (a) to 8 (i) are lateral aberration diagrams and distortion diagrams concerning the projection optical system 10 of Example 3 that satisfies all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • FIGS. 8A and 8B are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a light beam whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.32 mm, respectively.
  • FIGS. 8 (c) and 8 (d) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 8.11 mm, respectively.
  • FIGS. 8 (g) and 8 (h) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 13.62 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 3 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to the third embodiment, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 8 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • FIG. 9 is a view showing the arrangement of the optical elements of the display element E and the projection optical system 10 of the fourth embodiment.
  • the projection optical system 10 of Example 4 is constituted by the second optical system L 2 is a single aspherical lens and a single planar mirror, as shown in FIG. 9, other configurations Figure 1 Is the same as the projection optical system 10 of FIG. Aspherical lens of the second optical system L 2, the surface of the first optical system L 1 side is an aspherical surface having a substantial inversion symmetry, the other side is composed of a spherical surface.
  • Table 7 shows specific numerical configurations of the respective optical elements of Example 4. The values in these Example 4 are as follows. f: -3.28 NA: 0.178 Hu: 13.59 Bu: 77.41
  • the surface numbers 1 to the first optical system L 1 of the front lens group to 14 are arranged in the display element E side of the stop A S, surface numbers 15 to second optical system than the aperture stop A S until 19 L 2 a first group of the optical system L 1, which is arranged on the side.
  • the aspherical lens when the light flux passes through the second aspheric lens of the optical system L 2 to the surface numbers 20 and 21 is derived from the first optical system L 1 to a second plane mirror of the optical system L 2, the surface numbers 22 It passes through but the plane mirror of the second optical system L 2, aspherical lens surface numbers 23 and 24 the light beam guided from the second plane mirror of the optical system L 2 to the third optical system L 3 is a second optical system L 2 aspherical lens at the time of a third optical system L 3 configured as a reflection surface of aspherical having substantial rotational symmetry surface number 25 has a positive power.
  • Table 8 shows the conical constants and the aspheric coefficients which define the aspheric shapes of the surface numbers 20, 24 and 25 in Table 7.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (i) are lateral aberration diagrams and distortion diagrams concerning the projection optical system 10 of Example 4 that satisfies all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • FIGS. 10A and 10B are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a light beam whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.31 mm, respectively.
  • FIGS. 10 (c) and 10 (d) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 8.15 mm, respectively.
  • FIGS. 10A and 10B are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a light beam whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.31 mm, respectively.
  • FIGS. 10 (c) and 10 (d) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and
  • FIGS. 10 (e) and 10 (f) are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of the light beam whose coordinate of the light beam is 11.78 mm, respectively.
  • FIGS. 10 (g) and 10 (h) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 13.40 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 4 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to the fourth embodiment, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 10 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • FIG. 11 is a view showing the arrangement of the optical elements of the display element E and the projection optical system 10 of the fifth example.
  • Table 9 shows specific numerical configurations of the respective optical elements of Example 5. The values in these Example 5 are as follows. f: -4.92 NA: 0.178 Hu: 13.34 Bu: 70.91
  • the surface numbers 1 to the first optical system L 1 of the front group to 13 are arranged in the display element E side of the stop A S, the surface numbers 14 to second optical system than the aperture stop A S until 16 L 2 the first group of the optical system L 1, which is arranged on the side, the surface number 17 is substantial rotational symmetry second optical system L 2 configured as a reflection surface of aspherical surface having a surface number 18 is a positive power a third optical system L 3 configured as a reflection surface of aspherical having substantial rotational symmetry with.
  • Table 10 shows conic constants and aspheric coefficients which define each aspheric shape of surface numbers 17 and 18 of Table 9.
  • Each value of D 1 , D 2 , D SL , F 1 , ⁇ 1 , ⁇ 2 is calculated based on each numerical value of Example 5 shown above, and is 90.07, -118.20, 4. respectively. 66, 25.96, -25.18, 14.07 are obtained. Substituting these numerical values into the conditional expressions (1) to (3), it is understood that all conditional expressions are satisfied as follows.
  • FIGS. 12 (a) to 12 (i) are lateral aberration diagrams and distortion diagrams concerning the projection optical system 10 of Example 5 satisfying all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • 12 (a) and 12 (b) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.37 mm, respectively.
  • FIGS. 12 (c) and 12 (d) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 8.31 mm, respectively.
  • FIGS. 12 (e) and 12 (f) are lateral aberration diagrams of the meridional surface and the sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 12.16 mm, respectively.
  • FIGS. 12 (g) and 12 (h) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 13.21 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 5 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to Example 5, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 12 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • FIG. 13 is a view showing the arrangement of display elements E and the optical elements of the projection optical system 10 of the sixth embodiment.
  • Table 11 shows specific numerical configurations of the respective optical elements of Example 6. The values in these Example 6 are as follows. f: -4.82 NA: 0.209 Hu: 13.34 Bu: 70.95
  • surface numbers 1 to 13 are the first optical system L 1
  • surface number 14 is the second optical system L 2 configured as an aspheric reflecting surface having substantial rotational symmetry
  • surface number 15 is the same.
  • the third is an optical system L 3 configured as a non-spherical reflecting surface of which has a substantial rotational symmetry having a positive power.
  • the lens surface of the first optical system L 1 of the surface number 5, 6, 13 are configured as aspherical surfaces having a substantially rotational symmetry.
  • Table 12 shows conic constants and aspheric coefficients which define each aspheric shape of the surface numbers 5, 6, and 13 to 15 in Table 11.
  • FIGS. 14A to 14I are lateral aberration diagrams and distortion diagrams concerning the projection optical system 10 of the sixth embodiment which satisfies all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • FIGS. 14A and 14B are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.33 mm, respectively.
  • FIGS. 14 (c) and 14 (d) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray of which the ray coordinate is 8.22 mm, respectively.
  • FIGS. 14 (g) and 14 (h) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 13.11 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 6 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to Example 6, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 14 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • FIG. 15 is a view showing the arrangement of display elements E and the optical elements of the projection optical system 10 of the seventh embodiment.
  • the projection optical system 10 of Example 7 is constituted by the second optical system L 2 is a single aspherical lens and a single planar mirror, as shown in FIG. 15, other configurations Figure 1 Is the same as the projection optical system 10 of FIG. Aspherical lens of the second optical system L 2, the surface of the first optical system L 1 side is an aspherical surface having a substantial rotational symmetry, the other side is composed of a spherical surface.
  • Table 13 shows specific numerical configurations of the optical elements of Example 7. The values in these Example 7 are as follows. f: -4.87 NA: 0.178 Hu: 13.34 Bu: 71.12
  • the aspherical lens when the light flux passes through the second aspheric lens of the optical system L 2 to the surface numbers 17 and 18 is derived from the first optical system L 1 to a second plane mirror of the optical system L 2, the surface numbers 19 passes through but the plane mirror of the second optical system L 2, surface numbers 20 and 21 the light beam guided from the second plane mirror of the optical system L 2 to the third optical system L 3 is an aspherical lens in the second optical system L 2 aspherical lens when surface numbers 22 is the third optical system L 3 configured as a non-spherical reflecting surface of which has a substantial rotational symmetry having a positive power.
  • Table 14 shows conic constants and aspheric coefficients which define each aspheric shape of the surface numbers 17, 21 and 22 in Table 13.
  • FIGS. 16 (a) to 16 (i) are lateral aberration diagrams and distortion diagrams relating to the projection optical system 10 of Example 7 satisfying all the conditional expressions (1) to (3) as described above.
  • FIGS. 16A and 16B are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinates on the evaluation surface of the chief ray are 4.36 mm, respectively.
  • FIGS. 16C and 16D are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a ray whose ray coordinate is 8.22 mm, respectively.
  • FIGS. 16E and 16F are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a light beam having a light beam coordinate of 11.98 mm, respectively.
  • FIGS. 16 (g) and 16 (h) are lateral aberration diagrams of a meridional surface and a sagittal surface of a light beam whose coordinate of the light beam is 13.06 mm, respectively.
  • the projection optical system 10 of Example 7 has curvature of field including astigmatism, coma, curvature of field, axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • the various aberrations are well corrected.
  • distortion is also corrected well. That is, according to Example 7, while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, while maintaining high optical performance, as shown in FIG. 16 (a) ⁇ (i) , It can be seen that the size reduction and cost reduction of the projection optical system 10 are achieved by satisfying the conditional expressions (1) to (3).
  • the projection optical system 10 of the specific examples while ensuring a wide angle of view by the third optical system L 3 of the power, astigmatism, satisfactorily correct the aberrations including the distortion
  • the conditional expressions (1) to (3) while achieving high optical performance, downsizing and cost reduction of the projection optical system 10 can be achieved.
  • the second optical system L 2 and the third optical system L 3 may be a molded article of resin or glass material having the reflective film is coated on the aspherical surface. Since the second optical system L 2 and the third optical system L 3 is designed into a shape having a substantially rotational symmetry, a second optical system L 2 and third mold optical system L 3 is a three-dimensional processing It can be manufactured using a lathe without using a special device such as a device. Therefore, there is an advantage that the manufacturing cost of the mold can be reduced.
  • the present invention is the result of fiscal 2007 “Development of thin super large screen technology for rear projection TV” (NEDO contract research).

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Abstract

　表示素子から射出される光の像をスクリーンに投影する投影光学系であって、表示素子側から順に、正のパワーを持つ第１光学系と、正もしくは負のパワーを持つ反射面を有する第２光学系と、正のパワーを持つ反射面を有する第３光学系とを有する構成とし、該第１光学系、第２光学系、および第３光学系の各光学系を所定の条件を満たすように配置した。

Description

投影光学系および投影装置
　この発明は、表示素子から射出される光の像をスクリーンに投影する投影光学系および該投影光学系を備える投影装置に関する。
　従来、表示素子の画像を歪みなく近距離に設置されたスクリーンに投影する投影装置が知られている。このような投影装置は、例えば、スクリーン背後から表示素子の画像を投影し、該画像をスクリーン正面から観察することができるいわゆるリアプロジェクタとしての利用に適している。このような投影装置の例が、特開２００４－２５８６２０号公報（以下、「特許文献１」と記す。）、特開２００６－２３５５１６号公報（以下、「特許文献２」と記す。）、特開２００７－７９５２４号公報（以下、「特許文献３」と記す。）などの文献に開示されている。
　特許文献１に記載の投影装置は、表示素子の画像をレンズ系と凹面ミラーとの組合せからなる投影光学系によってスクリーンに投影している。当該投影装置では、レンズ系から射出される光束の画角を凹面ミラーによって拡大することにより、色収差を発生させることなく広い画角を確保することが達成されている。このため近距離に設置されたスクリーンに十分に拡大された画像が投影される。
　しかし、特許文献１に記載の投影光学系では、凹面ミラーにより生じ得る大きな正の歪曲収差や像面湾曲を良好に補正するため、凹面ミラーを回転非対称な複雑な形状の非球面で構成したり、レンズエレメントを偏芯や傾きを与えて配置するといった複雑な調整を必要としており、歩留まり、リードタイム、コスト等の面で好ましくない。
　特許文献２に記載の投影装置も、表示素子の画像をレンズ系と凹面ミラーとの組合せからなる投影光学系によってスクリーンに投影している。当該投影装置では、光源からの発散光束を一旦収束させた後に再度発散光束として射出させるレンズ群により、該射出光に大きな負の歪曲収差を発生させている。これにより、凹面ミラーで生じる正の歪曲収差が、複雑な形状の非球面ミラーの使用やレンズエレメントの偏芯や傾けといった複雑な調整を要することなく打ち消され、歪みの生じない画像がスクリーンに投影される。
　ところが、特許文献２に記載の投影光学系では、負の歪曲収差を発生させるレンズ群を絞りから離れた凹面ミラー寄りの位置に配置する構成を採用しているため、必要な画角を確保するために当該レンズ群の大径化が避けられず、コスト面等で好ましくない。また当該投影光学系では、必要な画角の確保や良好な収差補正を達成するため、レンズ系の全長を長く、かつレンズ系から凹面ミラーまでの距離も長くとるように構成されるため、投影装置全体が大型化するといった不利な点が指摘される。
　特許文献３に記載の投影装置はレンズ系と凹面ミラーを有し、さらに、レンズ系から凹面ミラーに至る光路を折り返す凸非球面ミラーを有した投影光学系によって表示素子の画像をスクリーンに投影している。
　特許文献３に記載の投影光学系では、凸非球面ミラーから凹面ミラーまでの距離が短いことから、レンズ系と凸非球面ミラーとの間の光路が凹面ミラーからスクリーンに至る光路と横断するように各光学素子を配置する構成が採用されている。このため、例えばレンズ系から凹面ミラーに至る光路中に光路を折り返す平面ミラーを配置する空間を確保することが難しく、小型化に不向きな構成となっている。また当該投影光学系では、凸非球面ミラーの非球面形状が歪曲収差の補正に最適化されていない。このため凸非球面ミラーでは、凹面ミラーで発生する大きな正の歪曲収差を打ち消すのに十分な大きさの負の歪曲収差を発生させることができず、歪みのある画像がスクリーンに投影される虞がある。そしてこのような歪曲収差を軽減するため、負の歪曲収差を発生させるレンズ群が絞りから離れた位置に配置されており、特許文献２に記載の投影光学系と同様に当該レンズ群の大径化が避けられない構成となっている。
　本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、十分に広い画角が確保される場合でも、低コストおよび小型化を達成することができる投影光学系、および該投影光学系を備える投影装置を提供することにある。
　上記の課題を解決する本発明の一形態に係る投影光学系は、表示素子から射出される光の像をスクリーンに投影する光学系であり、表示素子側から順に、正のパワーを持つ第１光学系と、正もしくは負のパワーを持つ反射面を有する第２光学系と、正のパワーを持つ反射面を有する第３光学系とを有する。該第１光学系、第２光学系、および第３光学系は、該第２光学系と該第３光学系との間に表示素子から射出された光の共役点が位置するように構成、配置されており、表示素子の射出面から第２光学系の反射面までの第１光学系の光軸に沿った距離をＤ１と定義し、第２光学系の反射面から第３光学系の反射面までの該第２光学系の光軸に沿った距離をＤ２と定義した場合に、次の条件式
　０．４＜｜Ｄ１／Ｄ２｜＜１．０
を満たすことを特徴としたものである。
　このように構成された投影光学系によれば、十分に広い画角の確保と歪曲収差等の良好な補正が達成される場合でも、第１光学系、第２光学系、および第３光学系が投影光学系の小型化に適した位置関係で配置され、また大口径のレンズ群が不要となるため低コスト化が達成される。
　本発明に係る投影光学系は、最大画角に対応する主光線が第１光学系から射出されたときに該第１光学系の光軸となす射出角度をθ１と定義し、最大画角に対応する主光線が第２光学系から射出されたときに該第２光学系の光軸となす射出角度をθ２と定義した場合に、さらに以下の条件、
　－２．０＜θ１／θ２＜－１．０
を満たす構成であることが好ましい。
　また本発明に係る投影光学系は、第１光学系の絞りから該第１光学系の最終面までの距離をＤＳＬと定義し、第１光学系の焦点距離をＦ１と定義した場合に、さらに以下の条件、
　ＤＳＬ／Ｆ１＜０．８
を満たす構成であることが好ましい。
　このような投影光学系に備えられる第２光学系は、好ましくは１枚の反射ミラーで構成される。また第３光学系も１枚の反射ミラーで構成されることが好ましい。
　第２光学系の反射ミラーのミラー面は、該第２光学系の光軸を回転中心とした実質的な回転対称性を有する非球面として構成されてもよい。また第３光学系の反射ミラーのミラー面は、該第３光学系の光軸を回転中心とした実質的な回転対称性を有する非球面として構成されてもよい。
　第２光学系または第３光学系の光軸は、投影光学系の光路を展開した状態において、第１光学系の光軸と略一致することが好ましい。
　このような投影光学系に備えられる第１光学系は、表示素子側でテレセントリックとなるように構成されてもよい。
　また、上記の課題を解決する本発明の一形態に係る投影装置は、光源と、該光源からの入射光の強度を変調し、該変調された光を射出する表示素子と、該表示素子から射出された光が入射される上述した何れかに記載の投影光学系と、該投影光学系からの光束が入射されることにより、表示素子から射出された光の拡大像が投影されるスクリーンとを備えたことを特徴としたものである。
　本発明によれば、十分に広い画角の確保と歪曲収差等の良好な補正が達成される場合でも、低コストかつ小型化に好適な投影光学系および投影装置が提供される。
本発明の実施形態の投影装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態の変形例の投影装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例１の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例２の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例２の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例３の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例３の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例４の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例４の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例５の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例５の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例６の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例６の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例７の表示素子と投影光学系の各光学素子の配置を示す図である。 本発明の実施例７の投影光学系に関する横収差と歪曲収差を示す図である。
　以下、本発明に係る投影光学系および投影装置の具体的実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態の投影装置の概略構成を示す図である。図１に示されるように、本実施形態の投影装置は、図示省略されたハウジングにより支持されたスクリーンＳ、および該ハウジング内部に支持された光源（不図示）、表示素子Ｅ、および投影光学系１０を有する。なお本明細書では、投影装置および該装置内部に設置された各構成要素を説明するにあたり、便宜上、投影装置の幅方向（図１では紙面に直交する方向）をＸ方向、投影装置の高さ方向（図１では紙面に平行な縦方向）をＹ方向、投影装置の奥行き方向（図１では紙面に平行な横方向）をＺ方向と定義する。図１は、投影装置の正面に設けられたスクリーンＳの中心を通るＹ－Ｚ平面での投影装置の断面図となっている。
　表示素子Ｅは、例えば周知のＤＭＤ（Digital Mirror Device）や透過型液晶パネルで構成され、光源から照射された光束に画像エンジン（不図示）が生成する画像信号に応じた変調をかける。表示素子Ｅの有効領域（スクリーンＳに投影される領域）の画素で変調されて該表示素子Ｅから射出された発散光束は、投影光学系１０に入射される。なお表示素子Ｅの有効領域は、図１中、以下に説明する第１光学系Ｌ１の光軸ＡＸ１より上側に位置する。
　投影光学系１０は、第１光学系Ｌ１、第２光学系Ｌ２、および第３光学系Ｌ３を有する。第１光学系Ｌ１は複数枚のレンズからなるレンズ系で構成されており、その光軸ＡＸ１がＺ方向に平行になるように配置されている。第１光学系Ｌ１のレンズ群は前群と後群に分割されており、該前群と後群との間には絞りＡＳが配置されている。
　なお、図１では図面を明瞭化するため、光源から照射されてスクリーンＳに到達する光束のうち、画角が最大のものと最小のものの２点の光束を、それぞれ主光線、上光線、下光線の３つの光線で示している。第１光学系Ｌ１の瞳の周辺を通る光線が上光線、下光線であり、上光線と下光線の中間（瞳の中心）を通る光線が主光線である。第１光学系Ｌ１から射出されたときの光軸ＡＸ１となす射出角度が最小となる光束ＲＭＩＮは、画角が最小の光束（すなわち最終的にスクリーンＳの最下部に入射される光束）である。また第１光学系Ｌ１から射出されたときの光軸ＡＸ１となす射出角度が最大となる光束ＲＭＡＸは、画角が最大の光束（すなわち最終的にスクリーンＳの最上部に入射される光束）である。
　第１光学系Ｌ１は全体として正のパワーを持ち、表示素子Ｅから射出された発散光束を収束光束として第２光学系Ｌ２に導く。また第１光学系Ｌ１は、表示素子Ｅ側においてテレセントリックとなるように構成されている。すなわち、絞りＡＳより表示素子Ｅ側にある前群の後側焦点近傍に絞りＡＳが配置されることにより、表示素子Ｅの有効領域から射出された各主光線が、光軸ＡＸ１と略平行のまま第１光学系Ｌ１に入射されるように構成されている。第１光学系Ｌ１は、これら主光線束に比較的狭い画角を与えて、該主光線束を第２光学系Ｌ２に導く。
　第２光学系Ｌ２は、金属の基材を、光軸ＡＸ２を回転中心として旋盤で切削加工することで製作された１枚の非球面ミラーで構成されている。このように第２光学系Ｌ２の反射面は旋盤を用いて非球面加工されているため、光軸ＡＸ２を中心に実質的に回転対称性を有する非球面形状となっている。なお、第２光学系Ｌ２は、旋盤加工後に、使用しない点線で囲われた部分Ｌ２’が除去されているため、反射面の回転対称性は完全なものではない。そのため、本明細書においては「実質的に回転対称性を有する」という表現を用いる。なお第２光学系Ｌ２は、投影光学系１０の小型化のため使用しない部分Ｌ２’が除去された形状となっているが、部分Ｌ２’を除去せず完全な回転対称性を有する形状としてもよい。
　また第２光学系Ｌ２は、実質的に回転対称性を有する形状に設計されているため、三次元加工装置等の特殊な装置を用いることなく旋盤を用いて製作することができる。このため加工コストが安価に抑えられるメリットがある。
　第２光学系Ｌ２は、光軸ＡＸ２近傍では負のパワーを持ち、該光軸ＡＸ２から離れるにしたがって正のパワーに連続的に変化する非球面形状が与えられている。このため第２光学系Ｌ２は、光軸ＡＸ２から離れるにしたがって入射光束に与える収束作用が増大する。
　例えば、光束ＲＭＩＮは、第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２近傍に入射して該第２光学系Ｌ２の反射面により比較的弱い収束作用を与えられた後、第３光学系Ｌ３に導かれる。一方、光束ＲＭＡＸは、第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２から離れた周辺部に入射して、該第２光学系Ｌ２の反射面により比較的強い収束作用を与えられた後、第３光学系Ｌ３に導かれる。このように第２光学系Ｌ２は、光軸ＡＸ２から離れた位置に入射される光束ほどより強い収束作用を与える。つまり、第２光学系Ｌ２は、第１光学系Ｌ１から射出された収束光束を反射させて光路を折り返すとともに負の歪曲収差（特に、光軸ＡＸ２から離れた位置においては強い負の歪曲収差）を与えて、該反射光束を第３光学系Ｌ３に導く。このとき第３光学系Ｌ３に導かれる光束の画角は比較的狭い。
　このように第２光学系Ｌ２は正のパワーを有するが、本実施形態の投影光学系１０は、第１光学系Ｌ１と第２光学系Ｌ２の合成パワーが正を有するように構成されていればよい。該合成パワーが正となるように第１光学系Ｌ１と第２光学系Ｌ２が構成されるのであれば、このときの第２光学系Ｌ２のパワーは負であってもよい。
　なお、第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２は、投影光学系１０全体の光軸と略一致し、第１光学系Ｌ１の光軸ＡＸ１にも略一致している。すなわち、第１光学系Ｌ１および第２光学系Ｌ２からなる光学系は、同一の軸を中心に実質的に回転対称性を有するように構成されている。このため第１光学系Ｌ１の光軸ＡＸ１と第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２との軸ずれをコリメータやレーザー光の反射像等を利用して容易に確認し補正することができる。この結果、製造容易性が向上し、リードタイム短縮、歩留まりの向上、組み立てコストの削減等が達成される。
　第２光学系Ｌ２で反射された光束は、第３光学系Ｌ３に到達する前に一旦中間像を形成し、その後第３光学系Ｌ３に入射される。なお、第２光学系Ｌ２と第３光学系Ｌ３との間に各光束の中間像が形成されることは、物点である表示素子Ｅの射出面上の各点の共役点が第２光学系Ｌ２と第３光学系Ｌ３との間に位置することと同義である。
　第３光学系Ｌ３も第２光学系Ｌ２と同様に、基材を光軸ＡＸ３を回転中心として旋盤で切削加工することで製作された１枚の非球面ミラーで構成されている。このため第３光学系Ｌ３の表面は、光軸ＡＸ３を中心に実質的に回転対称性を有する非球面形状となっている。すなわち、第３光学系Ｌ３も、旋盤加工後に、使用しない点線で囲われた部分Ｌ３’が除去されているため、反射面の回転対称性は完全なものではない。なお第３光学系Ｌ３は、部分Ｌ３’が除去されていない完全な回転対称性のある形状としてもよい。このように第３光学系Ｌ３も実質的に回転対称性を有する形状に設計されるため、旋盤を用いた加工が可能となり、第３光学系Ｌ３の加工コストは安価に抑えられる。
　また、第３光学系Ｌ３の光軸ＡＸ３は、投影光学系１０全体の光軸と略一致し、第１光学系Ｌ１の光軸ＡＸ１にも略一致している。つまり、第３光学系Ｌ３の光軸ＡＸ３は、第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２にも略一致している。このため第１光学系Ｌ１の光軸ＡＸ１、第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２、第３光学系Ｌ３の光軸ＡＸ３それぞれの軸ずれをコリメータやレーザー光の反射像等を利用して容易に確認し補正することができる。この結果、製造容易性が向上し、リードタイム短縮、歩留まりの向上、組み立てコストの削減等が達成される。
　第３光学系Ｌ３を構成する１枚の非球面ミラーは、光軸ＡＸ３を回転中心とした実質的な回転対称性のある凹面形状を有し、強い正のパワーを持つ。また、第３光学系Ｌ３に入射される光束は、上述したように第３光学系Ｌ３の手前で一旦中間像を結んでいる。このため、第３光学系Ｌ３は、第２光学系Ｌ２から比較的狭い画角で入射される光束に広い画角を与えて、該光束をスクリーンＳへ導く。
　ここで、スクリーンＳに導かれる光束は第３光学系Ｌ３により画角が急激に広げられるため、当該光束には強い正の歪曲収差が発生する。しかし、第３光学系Ｌ３に入射される光束には第２光学系Ｌ２の非球面作用により強い負の歪曲収差が予め与えられている。このため第３光学系Ｌ３により特に光軸ＡＸ３から離れた位置において与えられる強い正の歪曲収差は、第２光学系Ｌ２により与えられる強い負の歪曲収差によって良好に打ち消される。この結果、スクリーンＳには、歪曲収差が良好に補正された歪みのない画像が投影される。
　なお、スクリーンＳに投影された投影像を、第３光学系Ｌ３の対面側、すなわち図１の右側より観察する、いわゆるリアプロジェクタとして構成する場合、スクリーンＳは、図示しないフレネルレンズとレンチキュラーレンズを有する。スクリーンＳに斜めに入射された光束は、フレネルレンズの作用によりスクリーンＳの面に垂直な方向に偏向され、次にレンチキュラーレンズの作用によって左右に拡散されて射出される。
　このような構成によれば、第３光学系Ｌ３により特に光軸ＡＸ３から離れた位置において与えられる強い正の歪曲収差は、１枚の非球面ミラーからなる第２光学系Ｌ２により予め与えられる強い負の歪曲収差によって良好に打ち消される。このため十分な画角の確保と歪曲収差の良好な補正とを達成するために、特許文献２や３にみられるような直径の大きなレンズ群を必要としない。
　また、第２光学系Ｌ２や第３光学系Ｌ３では、非球面作用により歪曲収差をはじめとする諸収差を良好に補正するとともに、これらの光学系がミラーによって構成されることから色収差の発生もない。特に、第３光学系Ｌ３では第２光学系Ｌ２から入射される比較的画角の狭い光束に色収差を発生させることなく広い画角を与えることができるという有利な点がある。このように本実施形態では、画角の広い投影光学系をレンズ枚数を増やすことなく低コストで得ることができる。
　また、投影光学系１０は、第１光学系Ｌ１から第３光学系Ｌ３に至る光路を第２光学系Ｌ２の反射面で折り返すように構成されているため、投影光学系１０の全長を短くすることができ、投影装置の小型化に有利である。
　ところで、本実施形態のような、画角の広い投影光学系を使用することにより近距離に設置されたスクリーンに大きな画面を投影する投影装置では、奥行寸法が小さい（つまり薄型）であることが望まれる。図１に示される構成では、第２光学系Ｌ２と第３光学系Ｌ３との間の光路を比較的長くすることができるため、当該光路中に光路を折り曲げるための平面ミラーを配置することが容易である。図２に、そのような平面ミラーＭ１が配置された投影光学系１０ｚを有する、図１の投影装置の変形例を示す。
　図２は、本実施形態の変形例の投影装置の概略構成を示す斜視図である。図２においては、便宜上、図１からさらに表示素子Ｅを図示省略する。また光源から照射されてスクリーンＳに到達する光束のうち、スクリーンＳの中心に入射される光束の主光線のみを示す。
　図２の変形例では、第１光学系Ｌ１、第２光学系Ｌ２はそれぞれ、光軸ＡＸ１、ＡＸ２がスクリーンＳのスクリーン面と平行になるように配置されている。第１光学系Ｌ１は、表示素子Ｅの有効領域の画素からの入射光束を図１と同様に下向きの角度で射出して、該射出光（例えば主光線ＰＲ１）を第２光学系Ｌ２に導く。第２光学系Ｌ２に導かれた主光線ＰＲ１は、第２光学系Ｌ２の反射面で反射されて、第１光学系Ｌ１の下方に配置されている平面ミラーＭ１に導かれる（主光線ＰＲ２）。
　平面ミラーＭ１は、反射面がＸ－Ｙ平面に対して４５度傾くように配置されており、主光線ＰＲ２をＺ方向（スクリーンＳから離れる方向）に折り曲げて第３光学系Ｌ３に導く。第３光学系Ｌ３は、投影光学系１０ｚの中でスクリーンＳから最も離れた位置に設けられ、光軸ＡＸ３がＺ方向と平行になるように配置されている。平面ミラーＭ１により折り曲げられた主光線ＰＲ３は第３光学系Ｌ３の反射面で反射され、該反射光（主光線ＰＲ４）はスクリーンＳの中心に入射される。この結果、表示素子Ｅから射出された光の像がスクリーンＳ上に拡大投影される。
　図２の変形例によれば、光軸方向に大きな配置スペースを必要とする第１光学系Ｌ１および第２光学系Ｌ２がＸ方向、つまりスクリーンＳのスクリーン面と平行な方向に光軸を揃えて並べて配置されるため、投影光学系１０ｚの奥行き（Ｚ方向）を短くすることができ、投影装置のさらなる薄型化が達成される。
　ここで、本実施形態の投影光学系１０または１０ｚは、表示素子Ｅの射出面から第２光学系Ｌ２の反射面までの、第１光学系Ｌ１の光軸ＡＸ１に沿った距離をＤ１、第２光学系Ｌ２の反射面から第３光学系Ｌ３の反射面までの、第２光学系Ｌ２の光軸ＡＸ２に沿った距離をＤ２とすると、以下の条件式（１）を満たすように構成される。
　０．４＜｜Ｄ１／Ｄ２｜＜１．０・・・（１）
　条件式（１）を満たすことにより、十分に広い画角の確保と歪曲収差等の良好な補正が達成される場合でも、第１光学系Ｌ１、第２光学系Ｌ２、第３光学系Ｌ３が投影光学系の小型化に適した位置関係で配置され、投影装置の小型化に有利な投影光学系が提供される。
　条件式（１）の下限値以下になる、つまり表示素子Ｅから第２光学系Ｌ２までの距離Ｄ１に対して第２光学系Ｌ２と第３光学系Ｌ３との距離Ｄ２が著しく長くなると、投影光学系が大型化するとともに第３光学系Ｌ３の大型化が避けられない。このような構成は、投影装置の大型化や大口径素子の使用に伴うコストアップ等のデメリットを招くため好ましくない。また条件式（１）の上限値以上になる、つまり第２光学系Ｌ２と第３光学系Ｌ３との距離Ｄ２より表示素子Ｅから第２光学系Ｌ２までの距離Ｄ１が長くなると、第２光学系Ｌ２等の開口を大きくする必要があり、投影装置の大型化やコストアップ等のデメリットを招く。
　また、本実施形態の投影光学系１０または１０ｚは、最大画角に対応する主光線（光束ＲＭＡＸの主光線）が第１光学系Ｌ１から射出されたときに光軸ＡＸ１となす射出角度をθ１、同じく光束ＲＭＡＸの主光線が第２光学系Ｌ２から射出されたときに光軸ＡＸ２となす射出角度θ２とすると、以下の条件式（２）を満たすように構成される。なお光軸ＡＸ１または光軸ＡＸ２から反時計回りの角度を正、時計回りの角度を負とする。
　－２．０＜θ１／θ２＜－１．０・・・（２）
　条件式（２）を満たすことにより、第２光学系Ｌ２に入射される光束に最適な収束作用が与えられて、歪曲収差が良好に補正される。条件式（２）の下限値以下になると、光軸ＡＸ２から離れるにしたがって増大する第２光学系Ｌ２の収束作用が強くなりすぎて、負の歪曲収差やコマ収差が過剰に発生する。また条件式（２）の上限値以上になると、第２光学系Ｌ２の収束作用が弱くなりすぎて、第３光学系Ｌ３により発生される強い正の歪曲収差を良好に補正することができない（補正不足となる）。
　また本実施形態の投影光学系１０または１０ｚは、第１光学系Ｌ１の絞りＡＳから該第１光学系Ｌ１の最後段のレンズの最終面（つまり第２光学系Ｌ２に最も近いレンズの面）までの距離をＤＳＬ、第１光学系Ｌ１の焦点距離をＦ１とすると、以下の条件式（３）を満たすように構成される。
　ＤＳＬ／Ｆ１＜０．８・・・（３）
　第１光学系Ｌ１を構成する後群の各レンズの直径は絞りＡＳから遠ざかり第２光学系Ｌ２に近づくほど大きくなるが、条件式（３）を満たすことにより、第１光学系Ｌ１の後群の各レンズの直径が小さく抑えられる。条件式（２）の上限値以上になると、第１光学系Ｌ１の後群が絞りＡＳから離れすぎるため、該後群の各レンズの直径が大きくなり、投影光学系の大型化やコストアップ等の点で好ましくない。
　これまで説明した投影光学系１０の具体的実施例を、次に７例説明する。なお、図３、５、７、９、１１、１３、１５は、各具体的実施例の投影光学系の概略構成を示す図である。これらの概略構成図においては、平面ミラーによる光路の折り返しは展開されて省略されており、例えば図２のような変形例もこれらの概略構成図によって示される投影光学系に含まれる。
　図３は実施例１の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。また表１は実施例１の各光学素子の具体的数値構成を表す。
　また、以下の説明においては、「ｆ」は投影光学系１０の焦点距離（単位：ｍｍ）、「ＮＡ」は投影光学系１０の入射側ＮＡ、「Ｈｕ」は表示素子Ｅの射出面上の最大物体高（単位：ｍｍ）、「Ｂｕ」はスクリーンＳの最上部に入射される最大画角（光束ＲＭＡＸ）の主光線と光軸とがなす最大射出角度（単位：ｄｅｇ）をそれぞれ示す。ここで、物体高は、表示素子Ｅの射出面上の各物点の光軸ＡＸ１からの高さ（距離）である。また、最大物体高は、表示素子Ｅの射出面の有効領域内の物点の物体高のうち最大のものを示す。これらの実施例１における値は次の通りである。
ｆ　：　－３．２７
ＮＡ：　０．１７８
Ｈｕ：　１３．５９
Ｂｕ：　７７．４０
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１中、「Ｎｏ．」は面番号、「ｒ」はレンズ（又はミラー）各面の曲率半径（単位：ｍｍ）、「ｄ」はレンズ厚またはレンズ間の空気間隔（単位：ｍｍ）、「ｎｄ」はｄ線（波長５８８ｎｍ）での屈折率、「νｄ」はｄ線でのアッベ数、「ＯＢＪ」は物体である表示素子Ｅの射出面、「ＳＴＯＰ」は絞りＡＳ、「ＩＭ」は像が形成されるスクリーンＳのスクリーン面である。なお、非球面素子におけるｒは、光軸上での曲率半径を示す。以下の各表においても同様である。
　表１において、面番号１～１３までが絞りＡＳより表示素子Ｅ側に配置された第１光学系Ｌ１の前群、面番号１４～１８までが絞りＡＳより第２光学系Ｌ２側に配置された第１光学系Ｌ１の後群、面番号１９が実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第２光学系Ｌ２、面番号２０が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。
　すなわち実施例１では、面番号１９および２０の面が回転対称非球面として構成される。非球面の形状は光軸からの高さがｈとなる非球面上の座標点の該非球面の光軸上での接平面からの距離（サグ量）をＸ（ｈ）、非球面の光軸上での曲率（１／ｒ）をＣ、円錐係数をκ、４次、６次・・・の非球面係数をＡ２ｉ（但し、ｉは１以上の整数）として、以下の式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　表２に、表１における面番号１９、２０の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。なお各表における表記αＥ±β（αは有理数、βは整数）は、１０を基底とする指数表記であり、α×１０βと同義である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　以上に示される実施例１の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、３７８．５８、－５６８．８０、３４．４９、５９．５７、－１２．３４、１０．９７が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．６６６
θ１／θ２＝－１．１２５
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．５７９
　図４（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例１の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。各収差図は、表示素子Ｅの射出面を評価面として、スクリーンＳ側から投影光学系１０に光を入射させた場合に当該射出面で生じるｄ線（５８８ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）、およびＣ線（６５６ｎｍ）における横収差（図４（ａ）～（ｈ））と、ｄ線（５８８nm）における歪曲収差（図４（ｉ））を表している。図４（ａ）～（ｈ）の縦軸、横軸はそれぞれ、横収差量、入射瞳座標である。また図４（ｉ）の縦軸、横軸はそれぞれ、物体高、歪曲収差量である。図４（ａ）～（ｈ）の各図において実線がｄ線、点線がＦ線、一点鎖線がｃ線の横収差を示す。以下の各図（図６、８、１０、１２、１４、１６）においても同様である。
　より詳しくは、図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．２５ｍｍとなる光線（すなわち物体高４．２５ｍｍに対応する光線）のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図４（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．０３ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図４（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１１．８８ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図４（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．５７ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図４（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例１の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図４（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例１によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図４（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　図５は実施例２の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。また表３は実施例２の各光学素子の具体的数値構成を表す。これらの実施例２における値は次の通りである。
ｆ　：　－３．３３
ＮＡ：　０．１７８
Ｈｕ：　１３．５９
Ｂｕ：　７７．３４
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３において、面番号１～１４までが絞りＡＳより表示素子Ｅ側に配置された第１光学系Ｌ１の前群、面番号１５～１８までが絞りＡＳより第２光学系Ｌ２側に配置された第１光学系Ｌ１の後群、面番号１９が実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第２光学系Ｌ２、面番号２０が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。
　表４に、表３における面番号１９、２０の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　以上に示される実施例２の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、３９０．８０、－５５８．００、３５．９３、６０．５５、－１２．３８、１０．７２が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．７００
θ１／θ２＝－１．１５５
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．５９３
　図６（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例２の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．２９ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図６（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．０６ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図６（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１１．９１ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図６（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．６２ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図６（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例２の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図６（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例２によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図６（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　図７は実施例３の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。また表５は実施例３の各光学素子の具体的数値構成を表す。これらの実施例３における値は次の通りである。
ｆ　：　－３．３４
ＮＡ：　０．１７８
Ｈｕ：　１３．５９
Ｂｕ：　７７．１２
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表５において、面番号１～１３までが絞りＡＳより表示素子Ｅ側に配置された第１光学系Ｌ１の前群、面番号１４～１８までが絞りＡＳより第２光学系Ｌ２側に配置された第１光学系Ｌ１の後群、面番号１９が実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第２光学系Ｌ２、面番号２０が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。
　表６に、表５における面番号１９、２０の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　以上に示される実施例３の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、３２８．６４、－５４８．００、２７．６０、５２．３１、－１４．５９、１１．６１が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．６００
θ１／θ２＝－１．２５７
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．５２８
　図８（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例３の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。なお、図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．３２ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図８（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．１１ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図８（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１１．９４ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図８（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．６２ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図８（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例３の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図８（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例３によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図８（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　図９は、実施例４の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。実施例４の投影光学系１０は、図９に示されるように第２光学系Ｌ２が一枚の非球面レンズと一枚の平面ミラーで構成されているが、それ以外の構成は図１の投影光学系１０と同様である。第２光学系Ｌ２の非球面レンズは、第１光学系Ｌ１側の面が実質的な転対称性を有する非球面で構成され、もう一方の面が球面で構成されている。表７は実施例４の各光学素子の具体的数値構成を表す。これらの実施例４における値は次の通りである。
ｆ　：　－３．２８
ＮＡ：　０．１７８
Ｈｕ：　１３．５９
Ｂｕ：　７７．４１
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表７において、面番号１～１４までが絞りＡＳより表示素子Ｅ側に配置された第１光学系Ｌ１の前群、面番号１５～１９までが絞りＡＳより第２光学系Ｌ２側に配置された第１光学系Ｌ１の後群である。また面番号２０と２１が第１光学系Ｌ１から第２光学系Ｌ２の平面ミラーに導かれる光束が第２光学系Ｌ２の非球面レンズを通過する際の該非球面レンズ、面番号２２が第２光学系Ｌ２の平面ミラー、面番号２３と２４が第２光学系Ｌ２の平面ミラーから第３光学系Ｌ３に導かれる光束が第２光学系Ｌ２の非球面レンズを通過する際の該非球面レンズ、面番号２５が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。
　表８に、表７における面番号２０、２４、２５の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　以上に示される実施例４の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、２９５．３５、－６００．４２、２８．３０、５８．７３、－１５．３４、１３．１２が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．４９２
θ１／θ２＝－１．１６９
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．４８２
　図１０（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例４の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。なお図１０（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．３１ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１０（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．１５ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１０（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１１．７８ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１０（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．４０ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図１０（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例４の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図１０（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例４によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図１０（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　図１１は、実施例５の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。また表９は実施例５の各光学素子の具体的数値構成を表す。これらの実施例５における値は次の通りである。
ｆ　：　－４．９２
ＮＡ：　０．１７８
Ｈｕ：　１３．３４
Ｂｕ：　７０．９１
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表９において、面番号１～１３までが絞りＡＳより表示素子Ｅ側に配置された第１光学系Ｌ１の前群、面番号１４～１６までが絞りＡＳより第２光学系Ｌ２側に配置された第１光学系Ｌ１の後群、面番号１７が実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第２光学系Ｌ２、面番号１８が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。
　表１０に表９の面番号１７、１８の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　以上に示される実施例５の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、９０．０７、－１１８．２０、４．６６、２５．９６、－２５．１８、１４．０７が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．７６２
θ１／θ２＝－１．７８９
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．１８０
　図１２（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例５の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。なお、図１２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．３７ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１２（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．３１ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１２（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１２．１６ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１２（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．２１ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図１２（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例５の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図１２（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例５によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図１２（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　図１３は実施例６の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。また、表１１は実施例６の各光学素子の具体的数値構成を表す。これらの実施例６における値は次の通りである。
ｆ　：　－４．８２
ＮＡ：　０．２０９
Ｈｕ：　１３．３４
Ｂｕ：　７０．９５
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　表１１において、面番号１～１３までが第１光学系Ｌ１、面番号１４が実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第２光学系Ｌ２、面番号１５が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。なお実施例６では、第１光学系Ｌ１の面番号５、６、１３のレンズ面が実質的な回転対称性を有する非球面として構成されている。
　表１２に、表１１における面番号５、６、１３～１５の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　以上に示される実施例６の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、９０．１０、－１１３．８７、０．００、２３．９２、－２６．３６、１４．８３が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．７９１
θ１／θ２＝－１．７７７
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．０００
　図１４（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例６の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。なお図１４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．３３ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１４（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．２２ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１４（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１２．０７ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１４（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．１１ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図１４（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例６の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図１４（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例６によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図１４（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　図１５は実施例７の表示素子Ｅと投影光学系１０の各光学素子の配置を表す図である。実施例７の投影光学系１０は、図１５に示されるように第２光学系Ｌ２が一枚の非球面レンズと一枚の平面ミラーで構成されているが、それ以外の構成は図１の投影光学系１０と同様である。第２光学系Ｌ２の非球面レンズは、第１光学系Ｌ１側の面が実質的な回転対称性を有する非球面で構成され、もう一方の面が球面で構成されている。表１３は実施例７の各光学素子の具体的数値構成を表す。これらの実施例７における値は次の通りである。
ｆ　：　－４．８７
ＮＡ：　０．１７８
Ｈｕ：　１３．３４
Ｂｕ：　７１．１２
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
　表１３において、面番号１～１３までが絞りＡＳより表示素子Ｅ側に配置された第１光学系Ｌ１の前群、面番号１４～１６までが絞りＡＳより第２光学系Ｌ２側に配置された第１光学系Ｌ１の後群である。また面番号１７と１８が第１光学系Ｌ１から第２光学系Ｌ２の平面ミラーに導かれる光束が第２光学系Ｌ２の非球面レンズを通過する際の該非球面レンズ、面番号１９が第２光学系Ｌ２の平面ミラー、面番号２０と２１が第２光学系Ｌ２の平面ミラーから第３光学系Ｌ３に導かれる光束が第２光学系Ｌ２の非球面レンズを通過する際の該非球面レンズ、面番号２２が正のパワーをもつ実質的な回転対称性を有する非球面の反射面として構成される第３光学系Ｌ３である。
　表１４に、表１３における面番号１７、２１、２２の各非球面形状を規定する円錐定数と非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
　以上に示される実施例７の各数値に基づいてＤ１、Ｄ２、ＤＳＬ、Ｆ１、θ１、θ２の各値を計算すると、それぞれ、９０．１３、－１０８．５７、８．７９、２８．７９、－２１．４４、１５．６０が得られる。これらの数値を各条件式（１）～（３）に代入すると、以下の通りに全ての条件式が満たされることが分かる。
｜Ｄ１／Ｄ２｜＝０．８３０
θ１／θ２＝－１．３７５
ＤＳＬ／Ｆ１＝０．３０５
　図１６（ａ）～（ｉ）は、上記のように全ての条件式（１）～（３）を満たす実施例７の投影光学系１０に関する横収差図と歪曲収差図である。なお、図１６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、主光線の評価面における光線座標が４．３６ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１６（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、該光線座標が８．２２ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１６（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、該光線座標が１１．９８ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。図１６（ｇ）、（ｈ）はそれぞれ、該光線座標が１３．０６ｍｍとなる光線のメリジオナル面、サジタル面における横収差図である。
　図１６（ａ）～（ｈ）に示されるように、実施例７の投影光学系１０は非点収差をはじめとする像面湾曲、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が良好に補正されている。また図１６（ｉ）に示されるように、歪曲収差も良好に補正されている。つまり、実施例７によれば、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、図１６（ａ）～（ｉ）に示されるように光学性能を高く維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化が達成されていることが分かる。
　このように各具体的実施例の投影光学系１０は、第３光学系Ｌ３のパワーにより広い画角を確保したうえで、非点収差、歪曲収差を始めとする諸収差を良好に補正して高い光学性能を維持しつつも、各条件式（１）～（３）を満足することにより投影光学系１０の小型化や低コスト化を達成する。
　本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば第２光学系Ｌ２や第３光学系Ｌ３は非球面に反射膜がコーティングされた樹脂やガラス材のモールド品としてもよい。第２光学系Ｌ２や第３光学系Ｌ３は実質的な回転対称性を有する形状に設計されるため、第２光学系Ｌ２や第３光学系Ｌ３の金型は、三次元加工装置等の特殊な装置を用いることなく旋盤を用いて製作可能である。このため金型の製作コストが安価に抑えられるメリットがある。
　本発明は、平成１９年度「リアプロジェクションＴＶの薄型超大画面化技術の開発」（ＮＥＤＯ受託研究）の成果である。

Claims (12)

  1. 　表示素子から射出される光の像をスクリーンに投影する投影光学系において、
    　前記表示素子側から順に、
    　　正のパワーを持つ第１光学系と、
    　　正もしくは負のパワーを持つ反射面を有する第２光学系と、
    　　正のパワーを持つ反射面を有する第３光学系と、
    を有し、
    　前記第１光学系、前記第２光学系、および前記第３光学系は、該第２光学系と該第３光学系との間に前記表示素子から射出された光の共役点が位置するように構成、配置されており、
    　前記表示素子の射出面から前記第２光学系の反射面までの前記第１光学系の光軸に沿った距離をＤ１と定義し、
    　前記第２光学系の反射面から前記第３光学系の反射面までの該第２光学系の光軸に沿った距離をＤ２と定義した場合に、
    次の条件式
    　０．４＜｜Ｄ１／Ｄ２｜＜１．０
    を満たすことを特徴とする投影光学系。
  2. 　前記第１光学系はレンズ系を含むことを特徴とする、請求項１に記載の投影光学系。
  3. 　最大画角に対応する主光線が前記第１光学系から射出されたときに該第１光学系の光軸となす射出角度をθ１と定義し、
    　最大画角に対応する主光線が前記第２光学系から射出されたときに該第２光学系の光軸となす射出角度をθ２と定義した場合に、
    さらに次の条件式
    　－２．０＜θ１／θ２＜－１．０
    を満たすことを特徴とする、請求項１または請求項２の何れかに記載の投影光学系。
  4. 　前記第１光学系の絞りから該第１光学系の最終面までの距離をＤＳＬと定義し、
    前記第１光学系の焦点距離をＦ１と定義した場合に、
    さらに次の条件式
    　ＤＳＬ／Ｆ１＜０．８
    を満たすことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れかに記載の投影光学系。
  5. 　前記第２光学系は１枚の反射ミラーで構成されることを特徴とする、請求項１から請求項４の何れかに記載の投影光学系。
  6. 　前記第３光学系は１枚の反射ミラーで構成されることを特徴とする、請求項４に記載の投影光学系。
  7. 　前記第２光学系の反射ミラーのミラー面は、該第２光学系の光軸を回転中心とした実質的な回転対称性を有する非球面であることを特徴とする、請求項５に記載の投影光学系。
  8. 　前記第３光学系の反射ミラーのミラー面は、該第３光学系の光軸を回転中心とした実質的な回転対称性を有する非球面であることを特徴とする、請求項１から請求項７の何れかに記載の投影光学系。
  9. 　前記第２光学系の光軸は、前記投影光学系の光路を展開した状態において、前記第１光学系の光軸と略一致することを特徴とする、請求項１から請求項８の何れかに記載の投影光学系。
  10. 　前記第３光学系の光軸は、前記投影光学系の光路を展開した状態において、前記第１光学系の光軸と略一致することを特徴とする、請求項１から請求項９の何れかに記載の投影光学系。
  11. 　前記第１光学系は、前記表示素子側でテレセントリックであることを特徴とする、請求項１から請求項１０の何れかに記載の投影光学系。
  12. 　光源と、
    　前記光源からの入射光の強度を変調し、該変調された光を射出する表示素子と、
    　前記表示素子から射出された光が入射される請求項１から請求項１１の何れかに記載の投影光学系と、
    　前記投影光学系からの光束が入射されることにより、前記表示素子から射出された光の拡大像が投影されるスクリーンと、
    を備えたことを特徴とする投影装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020030423A (ja) * 2019-11-01 2020-02-27 株式会社ｎｉｔｔｏｈ プロジェクター装置
WO2021241297A1 (ja) * 2020-05-27 2021-12-02 ソニーグループ株式会社 画像表示装置及び投射光学系

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005084576A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Canon Inc 表示装置
JP2008242028A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Konica Minolta Opto Inc 投影光学系

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005084576A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Canon Inc 表示装置
JP2008242028A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Konica Minolta Opto Inc 投影光学系

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020030423A (ja) * 2019-11-01 2020-02-27 株式会社ｎｉｔｔｏｈ プロジェクター装置
WO2021241297A1 (ja) * 2020-05-27 2021-12-02 ソニーグループ株式会社 画像表示装置及び投射光学系

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