JP6851843B2 - 投射光学系及びそれを有する画像投射装置 - Google Patents
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Description
前記投射光学系の最も縮小共役側に光軸方向に不動の3枚のレンズを有し、
前記3枚のレンズは前記投射光学系の拡大共役側から縮小共役側へ順に、拡大共役側に凸面を向けたメニスカス形状の第1レンズ、負の屈折力の第2レンズ、正の屈折力の第3レンズよりなり、
前記第2レンズと前記第3レンズは接合された接合レンズであり、
前記第1レンズの縮小共役側のレンズ面の曲率半径をG1R2、前記第2レンズの拡大共役側のレンズ面の曲率半径をG2R1、前記第3レンズの焦点距離をFG3、前記第1レンズから前記第3レンズまでの合成系の焦点距離をFG、前記ガラスブロックの光軸方向の厚さの総和をDpsum、前記画像表示素子の画像表示面の対角線長の半分をYmaxとするとき、
0.4<FG3/FG<1.0
0.0<G1R2/G2R1
1.5<Dpsum/Ymax<3.0
なる条件式を満足することを特徴としている。
0.4<FG3/FG<1.0 ・・・(1)
0.0<G1R2/G2R1 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
1.7<Nd3 ・・・(3)
なる条件式を満足するのが良い。
0.45<FG3/FG<0.90 ・・・(1a)
0.5<G1R2/G2R1<2.5 ・・・(2a)
1.75<Nd3 ・・・(3a)
1.5<Dpsum/Ymax<3.0 ・・・(4)
0.3<(L−Dpsum)/L<0.5 ・・・(5)
1.4<Dsum/Ymax<2.5 ・・・(6)
なる条件式を満足すると好ましい。もちろん条件式(4)〜(6)のすべてを満足しなくてもよく、少なくともいずれか1つの条件式を満足すると好ましい。
0.8<DG3/Ymax<1.6 ・・・(7)
なる条件式を満足するのが良い。
1.7<Dpsum/Ymax<2.7 ・・・(4a)
0.35<(L−Dpsum)/L<0.48 ・・・(5a)
1.5<Dsum/Ymax<2.0 ・・・(6a)
0.9<DG3/Ymax<1.4 ・・・(7a)
また前述の各実施例と数値との関係を表1、表2に示す。
(A)レンズ構成
面番号 r d nd νd
1* 487.2891 3 1.518051 64.1411
2 53.08327 13.56 1 0
3* 180.1283 3 1.775821 49.5976
4 28.48656 15.67 1 0
5 -35.1207 1.8 1.498303 81.5447
6 94.9287 5.7464 1 0
7 176.9271 1.9 1.933071 18.8966
8 86.98286 8.6 1.724867 34.7074
9 -49.7214 (可変) 1 0
10 86.15302 3.3 1.550686 45.7836
11 681.9018 (可変) 1 0
12 78.90141 4.1 1.703844 30.1274
13 -325.809 23.95 1 0
14 -169.695 4.7 1.518051 64.1411
15 -22.5914 4.9 1.887605 40.7645
16 -33.4289 (可変) 1 0
17 (開口絞り) 0.6 1 0
18 -77.9862 1.1 1.855835 32.2696
19 23.54155 5.9 1.518051 64.1411
20 -40.7197 (可変) 1 0
21 -21.8245 1.3 1.855835 32.2696
22 100.0833 6.9 1.518051 64.1411
23 -27.7655 1.71 1 0
24 226.7986 10.5 1.439739 94.9446
25 -28.9797 (可変) 1 0
26 95.31881 4.5 1.815547 22.7604
27 150.202 1.3 1 0
28 118.7455 2.9 1.746389 27.7889
29 40.5752 16 1.811841 25.456
30 -290.399 15.72 1 0
31 0 25.41 1.518522 64.1664
32 0 2.33 1 0
33 0 2.997 1.488591 65.499
34 0 0.0 1 0
面 1 3
K 0 0
C4 7.47E-06 -5.4E-06
C6 -5.7E-09 5.41E-09
C8 6.28E-12 -1.2E-12
C10 -4.1E-15 -6.6E-15
C12 1.54E-18 6.98E-18
(C)焦点距離、Fナンバー、半画角および像高
広角 望遠
f 15.8824 23.8502
Fno 2.08 2.33
ω 39.4274 28.7551
Ymax 13.1 13.1
(D)変倍位置に対応する面間隔
広角 望遠
d9 41.147 5
d11 2.005 9.098
d16 1.505 9.137
d20 4.616 3.481
d25 1 23.558
(A)レンズ構成
面番号 r d nd νd
1 47.29351 2.2 1.72746 37.955
2 22.95867 5.5 1 0
3* 132.164 3 1.533128 55.8991
4* 47.54235 10.46 1 0
5 -34.2595 1.7 1.591189 61.1341
6 150.5795 7.954 1 0
7 813.0952 5.6 1.810284 40.9253
8 -51.0923 (可変) 1 0
9 60.04648 4.95 1.805851 34.9668
10 -1313.06 (可変) 1 0
11 46.78645 5.65 1.680515 55.3404
12 -46.803 1.25 1.838729 37.3597
13 59.55333 2.14 1 0
14 -110.367 1.9 1.699477 55.5314
15 -54.9731 0.57 1 0
16 (開口絞り) (可変) 1 0
17 -122.206 1.15 1.811232 33.2688
18 25.81517 6.5 1.518051 64.1411
19 -36.6775 (可変) 1 0
20 -22.2654 1.45 1.811232 33.2688
21 69.89401 7.3 1.488975 70.2353
22 -35.504 0.22 1 0
23 196.9267 9.95 1.498303 81.5447
24 -30.71 (可変) 1 0
25 95.31881 4.5 1.815547 22.7604
26 150.202 1.3 1 0
27 118.7455 2.9 1.746389 27.7889
28 40.5752 16 1.811841 25.456
29 -290.399 15.72 1 0
30 0 25.41 1.518522 64.1664
31 0 2.33 1 0
32 0 2.997 1.488591 65.499
33 0 0.00 1 0
面 1 3
K 0 0
C4 4.18E-05 3.84E-05
C6 -1E-07 -1E-07
C8 2.28E-10 1.67E-10
C10 -2.6E-13 -6.9E-14
C12 8.81E-17 -2.9E-16
(C)焦点距離、Fナンバー、半画角および像高
広角 望遠
f 23.3887 35.1621
Fno 1.8913 2.6623
ω 29.2348 20.4318
Ymax 13.1 13.1
(D)変倍位置に対応する面間隔
広角 望遠
d8 33.16874 5.768713
d10 29.89072 20.71161
d16 2.645743 22.39568
d19 2.843772 5.008598
d24 1.707025 16.3714
(A)レンズ構成
面番号 r d nd νd
1* 103.6244 4.15 1.585224 59.3738
2 40.85557 1.09E+01 1.00E+00 0.00E+00
3 52.71172 2.30E+00 1.78E+00 4.96E+01
4 28.22887 15.43 1 0
5 -39.0142 1.85 1.498303 81.5447
6 44.05311 9.24141 1 0
7 41.99981 12.0569 1.811232 33.2688
8 -48.5128 2.4 1.815547 22.7604
9 36.89334 7.17 1 0
10 64.21266 7.55 1.811849 25.4249
11 -72.6236 42.48348 1 0
12 -30.6952 1.7 1.775821 49.5976
13 -359.956 0.8 1 0
14 (開口絞り) 0.75 1 0
15 47.82913 2.5 1.811849 25.4249
16 -111.589 16.17 1 0
17 -261.008 1.7 1.838763 37.1599
18 20.77633 5.7 1.488975 70.2353
19 -39.4879 0.49 1 0
20 132.9031 6.65 1.488975 70.2353
21 -16.8157 1.4 1.811849 25.4249
22 -116.202 7.69 1 0
23 -1312.26 7 1.488975 70.2353
24 -25.9871 0.5 1 0
25 104.0853 3.5 1.815547 22.7604
26 171.0077 1.3 1 0
27 133.9581 2 1.722491 29.5176
28 66.17851 14.1 1.811849 25.4249
29 -161.57 17.08 1 0
30 0 25.41 1.518522 64.1664
31 0 2.33 1 0
32 0 2.997 1.488591 65.499
33 0 0.007 1 0
面 1
K 0
C4 2.94E-06
C6 -6.50E-10
C8 5.68E-13
C10 -7.66E-17
C12 6.16E-20
(C)焦点距離、Fナンバー、半画角および像高
f 12.7997
Fno 2.0017
ω 36.1732
Ymax 9.4
(A)レンズ構成
面番号 r d nd νd
1 31.68066 4 1.811841 25.456
2 22.01822 8.51 1 0
3* 118.7634 2.5 1.585223 59.3848
4* 37.14066 7.99 1 0
5 -42.7342 1.8 1.488975 70.2353
6 138.9885 3.45 1.811849 25.4249
7 -171.359 2.76198 1 0
8 -174.681 3 1.732005 54.6792
9 -67.2342 2.57786 1 0
10 0 30.244 1 0
11 55.15089 4.35 1.732005 54.6792
12 207.9653 25.946 1 0
13 53.25533 3.3 1.811849 25.4249
14 225.3328 5.642 1 0
15 (開口絞り) 4.488 1 0
16 -437.403 1.5 1.703844 30.1274
17 26.59552 5.8 1.518051 64.1411
18 -122.853 0.5 1 0
19 0 1.113 1 0
20 36.90814 6.25 1.518051 64.1411
21 -57.7762 2.3 1.677118 32.1849
22 29.73088 6.78 1 0
23 -20.4011 1.35 1.724867 34.7074
24 113.1194 8.1 1.488975 70.2353
25 -26.3992 0.5 1 0
26 152.6575 8.05 1.498303 81.5447
27 -37.557 1.025 1 0
28 75.98817 4.5 1.815547 22.7604
29 131.5539 1.3 1 0
30 135.8258 2.9 1.746389 27.7889
31 50.69457 16 1.811849 25.4249
32 -550 13.88 1 0
33 0 25.41 1.518522 64.1664
34 0 2.33 1 0
35 0 2.997 1.488591 65.499
36 0 0.0 1 0
※面番号10はフレアーカット絞りに相当する。
面 3 4
K 0 0
C4 -3.89E-06 -9.88E-06
C6 -6.12E-09 -1.50E-08
C8 5.73E-11 7.92E-11
C10 -2.19E-13 -3.39E-13
C12 2.08E-16 3.65E-16
(C)焦点距離、Fナンバー、半画角および像高
f 33.9625
Fno 1.9959
ω 21.0912
Ymax 13.1
(A)レンズ構成
面番号 r d nd νd
1 123.3085 9.85 1.488975 70.2353
2 -106.082 3.16 1.723331 46.0238
3 -188.372 0.22 1 0
4 65.11549 4.05 1.518051 64.1411
5 90.4596 23.38636 1 0
6 238.2174 1.65 1.605237 60.6402
7 26.67574 7.52 1 0
8 -60.008 1.4 1.518051 64.1411
9 30.70769 3.4 1.803543 42.2243
10 207.7377 28.13599 1 0
11 (開口絞り) 3.83 1 0
12 -25.981 1.83 1.703844 30.1274
13 56.19286 7.1 1.699477 55.5314
14 -46.3395 2.77409 1 0
15 -479.991 4.05 1.815547 22.7604
16 -53.4634 17.63115 1 0
17 33.54504 4.75 1.815547 22.7604
18 63.73275 4.19 1 0
19 -119.184 2.53 1.518051 64.1411
20 -82.12 3.54 1 0
21 92.61909 1.72 1.811841 25.456
22 20.40421 13.75 1.605237 60.6402
23 -116.593 2.03 1 0
24 -38.4739 1.95 1.811232 33.2688
25 38.48183 7.35 1.518051 64.1411
26 -56.368 8.83084 1 0
27 80 4.5 1.623661 36.2628
28 61.03541 1.5 1 0
29 75.16248 2.9 1.488975 70.2353
30 58.18785 11.72285 1.805661 29.8442
31 -154.365 22.68615 1 0
32 0 25.41 1.518522 64.1664
33 0 2.33 1 0
34 0 2.997 1.488591 65.499
35 0 0.13566 1 0
f 56.2
Fno 2.28
ω 13.1002
Ymax 13.1
(A)レンズ構成
bn k r d nd νd
1 40.57915 2.2 1.854151 23.7775
2 22.84827 6.77 1 0
3* 98.25925 3.15 1.531987 55.7991
4* 31.98965 15 1 0
5 -25.8839 2 1.605237 60.6402
6 1581.262 1.25 1 0
7 -127.938 3.1 1.838763 37.1599
8 -51.8378 6.56717 1 0
9 190.7347 4.6 1.838763 37.1599
10 -71.9469 36.81521 1 0
11 59.41962 3.35 1.747531 44.7857
12 589.4665 10.15749 1 0
13 (開口絞り) 18.96969 1 0
14 -39.4581 1.4 1.791156 25.683
15 -92.6383 7.25482 1 0
16 507.1442 1.5 1.838763 37.1599
17 30.46855 5.2 1.488975 70.2353
18 1387.659 0.15 1 0
19 56.56261 7.65 1.498303 81.5447
20 -40.4171 0.15 1 0
21* -103.632 3.3 1.531987 55.7991
22* -63.5273 0.70989 1 0
23 125.6666 4.5 1.770328 49.9767
24 -150.23 2 1 0
25 -64.9696 2.5 1.811683 25.3995
26 46.49525 14.17718 1.816141 26.8431
27 -72.672 16 1 0
28 0 25.41 1.518522 64.1664
29 0 2.33 1 0
30 0 2.997 1.488591 65.499
31 0 0.10289 1 0
面 3 4 21 22
K -0.86529 -4.3291 -65.8661 -7.91329
C4 1.13E-05 1.84E-05 -1.19E-05 -6.71E-06
C6 -5.27E-09 -2.34E-08 3.10E-09 -1.29E-08
C8 -3.32E-11 -9.91E-11 6.28E-11 9.85E-11
C10 2.04E-13 5.82E-13 -2.90E-13 -3.33E-13
C12 -2.26E-16 -8.77E-16 5.41E-16 5.21E-16
(C)焦点距離、Fナンバー、半画角および像高
f 21.7707
Fno 1.8542
ω 29.2361
Ymax 12.2
B3 第3レンズ群 B4 第4レンズ群 B5 第5レンズ群
B6 第6レンズ群 DG、CG ガラスブロック
S スクリーン面 IE 画像表示素子
Claims (7)
- 画像を表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子に表示される画像を投射する投射光学系と、
前記投射光学系と前記画像表示素子との間に配置されたガラスブロックとを有する画像投射装置であって、
前記投射光学系の最も縮小共役側に光軸方向に不動の3枚のレンズを有し、
前記3枚のレンズは前記投射光学系の拡大共役側から縮小共役側へ順に、拡大共役側に凸面を向けたメニスカス形状の第1レンズ、負の屈折力の第2レンズ、正の屈折力の第3レンズよりなり、
前記第2レンズと前記第3レンズは接合された接合レンズであり、
前記第1レンズの縮小共役側のレンズ面の曲率半径をG1R2、前記第2レンズの拡大共役側のレンズ面の曲率半径をG2R1、前記第3レンズの焦点距離をFG3、前記第1レンズから前記第3レンズまでの合成系の焦点距離をFG、前記ガラスブロックの光軸方向の厚さの総和をDpsum、前記画像表示素子の画像表示面の対角線長の半分をYmaxとするとき、
0.4<FG3/FG<1.0
0.0<G1R2/G2R1
1.5<Dpsum/Ymax<3.0
なる条件式を満足することを特徴とする画像投射装置。 - 前記第3レンズの材料の屈折率をNd3とするとき、
1.7<Nd3
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。 - 前記第2レンズは拡大共役側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴する請求項1又は2に記載の画像投射装置。
- 前記第3レンズは両凸形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像投射装置。
- 前記第3レンズの縮小共役側のレンズ面から前記画像表示素子の画像表示面までの距離をLとするとき、
0.3<(L−Dpsum)/L<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像投射装置。 - 前記第1レンズの拡大共役側のレンズ面から前記第3レンズの縮小共役側のレンズ面までの光軸方向の長さをDsumとするとき、
1.4<Dsum/Ymax<2.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像投射装置。 - 前記第3レンズの光軸上の厚さをDG3とするとき、
0.8<DG3/Ymax<1.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像投射装置。
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