JP2801461B2 - シフト光学系及びそれを有する光学機器 - Google Patents
シフト光学系及びそれを有する光学機器Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
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- G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
-
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- G02—OPTICS
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
- G02B27/0068—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration having means for controlling the degree of correction, e.g. using phase modulators, movable elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶等の原画像を投射
レンズ光軸から離れた位置に拡大投影するためのシフト
光学系及び光学機器に関するものである。
レンズ光軸から離れた位置に拡大投影するためのシフト
光学系及び光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶等の原画像を投射レンズの光
軸から離れた位置に投射するための方法として図４に示
すように投射光学系を光軸に対して垂直な方向へシフト
させる方法があった。図４において（ａ）はシフト量０
のとき光学系配置図、（ｂ）はシフトしたときの光学配
置図を示す。１は投射レンズ、１０はコンデンサ−レン
ズ、３は投射原画を示す。コンデンサ−レンズ１０は投
射原画３から光軸に平行に射出される光を効率よく投射
レンズ１に入射させるために必要である。
軸から離れた位置に投射するための方法として図４に示
すように投射光学系を光軸に対して垂直な方向へシフト
させる方法があった。図４において（ａ）はシフト量０
のとき光学系配置図、（ｂ）はシフトしたときの光学配
置図を示す。１は投射レンズ、１０はコンデンサ−レン
ズ、３は投射原画を示す。コンデンサ−レンズ１０は投
射原画３から光軸に平行に射出される光を効率よく投射
レンズ１に入射させるために必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来側では、シフトするときに、コンデンサ−レンズ１０
によるケラレが生じないようにコンデンサ−レンズ１０
を大きくしなければならないという欠点があり、また投
射レンズ１とコンデンサ−レンズ１０を一体にして移動
するための移動機構が大型化してしまうという欠点があ
った。またシフトしたときには周辺光量が減少してしま
う欠点もあった。
来側では、シフトするときに、コンデンサ−レンズ１０
によるケラレが生じないようにコンデンサ−レンズ１０
を大きくしなければならないという欠点があり、また投
射レンズ１とコンデンサ−レンズ１０を一体にして移動
するための移動機構が大型化してしまうという欠点があ
った。またシフトしたときには周辺光量が減少してしま
う欠点もあった。
【０００４】一方、特開昭６１−９０５８４号公報に記
載されたものにおいては、偏光ビームスプリッタとプリ
ズムを使用しているために、装置が大型化するうえに、
プリズムの研磨に手間とコストがかかるという問題点が
あった。プリズムのようにガラスブロックを用いている
ものは重くなりすぎて、画像投影装置としてのポータビ
リディが悪くなる。
載されたものにおいては、偏光ビームスプリッタとプリ
ズムを使用しているために、装置が大型化するうえに、
プリズムの研磨に手間とコストがかかるという問題点が
あった。プリズムのようにガラスブロックを用いている
ものは重くなりすぎて、画像投影装置としてのポータビ
リディが悪くなる。
【０００５】本発明は上述した各従来技術が有する問題
点に鑑みてなされたものであって、入射光を効率よく用
いることができ、低コストかつ小型・軽量の画像投影装
置を実現することのできるシフト式投射光学系を実現す
ることを目的とする。
点に鑑みてなされたものであって、入射光を効率よく用
いることができ、低コストかつ小型・軽量の画像投影装
置を実現することのできるシフト式投射光学系を実現す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、大きな
共役側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、（１）の
条件式を満たす位置に設けられた第２レンズ群より構成
され、シフト時には、第１レンズ群の光軸を第２レンズ
群の光軸に対して垂直方向へ相対的に移動すると共に、
第１レンズ群の光軸を第２レンズ群の光軸に対し相対的
に傾けることにより、小型で、像性能が良好で、周辺光
量が多いシフト光学系を実現したものである。
共役側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、（１）の
条件式を満たす位置に設けられた第２レンズ群より構成
され、シフト時には、第１レンズ群の光軸を第２レンズ
群の光軸に対して垂直方向へ相対的に移動すると共に、
第１レンズ群の光軸を第２レンズ群の光軸に対し相対的
に傾けることにより、小型で、像性能が良好で、周辺光
量が多いシフト光学系を実現したものである。
【０００７】 ０．０１＜Ｄ／ｆ＜０．５ （１） ここで ｆ ：全系の焦点距離 Ｄ ：第２レンズ群の大きな共役側の第１面から小さな
共役側の像面までの距離である。
共役側の像面までの距離である。
【０００８】更には、第２レンズ群を正の屈折力のレン
ズ群で構成し、第１レンズ群を光軸に対して下側へ移動
させるときには第１レンズ群を図面を正面からみて反時
計方向に、第１レンズ群を光軸に対して上側へ移動させ
るときには第１レンズ群を時計方向に回転させる構造に
することがことが望ましい。さらには、以下の条件式を
満足することが望ましい。
ズ群で構成し、第１レンズ群を光軸に対して下側へ移動
させるときには第１レンズ群を図面を正面からみて反時
計方向に、第１レンズ群を光軸に対して上側へ移動させ
るときには第１レンズ群を時計方向に回転させる構造に
することがことが望ましい。さらには、以下の条件式を
満足することが望ましい。
【０００９】 ０．５＜ｆ２／ｆ＜３ （２） ここで ｆ ：全系の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離である。 さらには、以下の条件式を満足することが望ましい。
（３） ０．５＜ｆ２／ｄ２＜３ ここで ｄ２ ：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間
隔である。さらには、以下の条件式を満足することが望
ましい。
（３） ０．５＜ｆ２／ｄ２＜３ ここで ｄ２ ：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間
隔である。さらには、以下の条件式を満足することが望
ましい。
【００１０】 ０．５＜ｆ／ｆ１＜１ （４） ここで、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離である。
【００１１】
【作用】シフトする時に、第１レンズ群を光軸に対して
垂直方向に移動すると共に第１レンズ群を傾けるのは、
像面の倒れを補正するためである。条件式（２）は全系
の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離の比につい
て限定したもので、条件式の下限値を越えると第２レン
ズ群のパワーが強くなり過ぎ、テレセントリックな条件
からはずれると共に第２レンズ群のレンズ厚が増大して
くるので好ましくい。条件式の上限値を越えると第２レ
ンズ群のパワーが弱くなり過ぎ、テレセントリックな条
件からはずれると共に像面の倒れを補正するための第１
レンズ群の傾き角が小さくなるのでシフト時の周辺光の
ケラレが大きくなるので好ましくない。条件式（３）は
第２レンズ群の焦点距離と、第１レンズ群と第２レンズ
群の間の空気間隔の比について限定したもので、条件式
の上限値及び下限値を越えるとテレセントリックな条件
からはずれるので好ましくい。
垂直方向に移動すると共に第１レンズ群を傾けるのは、
像面の倒れを補正するためである。条件式（２）は全系
の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離の比につい
て限定したもので、条件式の下限値を越えると第２レン
ズ群のパワーが強くなり過ぎ、テレセントリックな条件
からはずれると共に第２レンズ群のレンズ厚が増大して
くるので好ましくい。条件式の上限値を越えると第２レ
ンズ群のパワーが弱くなり過ぎ、テレセントリックな条
件からはずれると共に像面の倒れを補正するための第１
レンズ群の傾き角が小さくなるのでシフト時の周辺光の
ケラレが大きくなるので好ましくない。条件式（３）は
第２レンズ群の焦点距離と、第１レンズ群と第２レンズ
群の間の空気間隔の比について限定したもので、条件式
の上限値及び下限値を越えるとテレセントリックな条件
からはずれるので好ましくい。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の実施例の構成を示す図であ
り、１は第１レンズ群、２は第２レンズ群であるコンデ
ンサーレンズ、３は液晶等の投射原画を示す。
り、１は第１レンズ群、２は第２レンズ群であるコンデ
ンサーレンズ、３は液晶等の投射原画を示す。
【００１３】図１（ａ）はシフト量が０の時のレンズの
配置を示し、図１（ｂ）はシフトした時のレンズの配置
を示す。図１（ｂ）に示す様に、シフトした時には第１
レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動すると共に第１
レンズ群を光軸に対して傾けている。
配置を示し、図１（ｂ）はシフトした時のレンズの配置
を示す。図１（ｂ）に示す様に、シフトした時には第１
レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動すると共に第１
レンズ群を光軸に対して傾けている。
【００１４】図１（ａ）の構成でシフトした時に第１レ
ンズ群１を光軸に対して垂直方向に移動するだけだと図
２に示す様な原理で像面が倒れてしまうため、中心部付
近しかピントが合わなくなる。第１レンズ群１を光軸に
対して下側にシフトした時、第２レンズ群２の上側を通
る光線４は光線５に移動するため、光路中のガラス厚が
増加し、ピント位置が図の右側（第２レンズ群２と反対
方向）にずれる。同様に第２レンズ群２の中心を通る光
線６は光線７に移動するが、光路中のガラス厚の変化は
ほとんどないのでピント位置の変化は少ない。同様に第
２レンズ群２の下側を通る光線８は光線９に移動し、光
路中のガラス厚が減少するため、ピント位置が図の左側
（第２レンズ群２の方向）にずれる。よって、シフト時
に第１レンズ群１を光軸に対して垂直方向に移動するだ
けでは像面が倒れてしまう。
ンズ群１を光軸に対して垂直方向に移動するだけだと図
２に示す様な原理で像面が倒れてしまうため、中心部付
近しかピントが合わなくなる。第１レンズ群１を光軸に
対して下側にシフトした時、第２レンズ群２の上側を通
る光線４は光線５に移動するため、光路中のガラス厚が
増加し、ピント位置が図の右側（第２レンズ群２と反対
方向）にずれる。同様に第２レンズ群２の中心を通る光
線６は光線７に移動するが、光路中のガラス厚の変化は
ほとんどないのでピント位置の変化は少ない。同様に第
２レンズ群２の下側を通る光線８は光線９に移動し、光
路中のガラス厚が減少するため、ピント位置が図の左側
（第２レンズ群２の方向）にずれる。よって、シフト時
に第１レンズ群１を光軸に対して垂直方向に移動するだ
けでは像面が倒れてしまう。
【００１５】この像面の倒れを補正するため、本発明で
は第１レンズ群を光軸に対して下方に移動すると共に第
１レンズ群の光軸が像面に対して伏角をなす方向（図１
においては反時計方向）に傾けている。これにより、シ
フト時に投射原画３の像面を投射原画３に平行な投影面
の前面に亙ってピントを合わせて投影できると共に、周
辺光量が従来の方法に比較して増加するという利点があ
る。
は第１レンズ群を光軸に対して下方に移動すると共に第
１レンズ群の光軸が像面に対して伏角をなす方向（図１
においては反時計方向）に傾けている。これにより、シ
フト時に投射原画３の像面を投射原画３に平行な投影面
の前面に亙ってピントを合わせて投影できると共に、周
辺光量が従来の方法に比較して増加するという利点があ
る。
【００１６】図３は本発明数値実施例のレンズ断面図を
示し、（ａ）はシフト量０のとき、（ｂ）はシフト量１
６．５ミリのときを示す。（ｂ）の第１レンズ群の傾き
角は２．５度である。
示し、（ａ）はシフト量０のとき、（ｂ）はシフト量１
６．５ミリのときを示す。（ｂ）の第１レンズ群の傾き
角は２．５度である。
【００１７】本発明において、第１レンズがシフトした
とき、第２レンズ群を傾けても像面の倒れが補正でき
る。ただし、この場合には周辺光量の増加に対する効果
は少ない。また、本発明は第２レンズ群が負レンズ群の
場合でも同様にしてシフト時に像面の倒れが補正され
る。
とき、第２レンズ群を傾けても像面の倒れが補正でき
る。ただし、この場合には周辺光量の増加に対する効果
は少ない。また、本発明は第２レンズ群が負レンズ群の
場合でも同様にしてシフト時に像面の倒れが補正され
る。
【００１８】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉはスクリーン側より順に第ｉ番目のレン
ズ面の曲率半径、Ｄｉはスクリーンより順に第ｉ番目の
レンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは夫々スクリーン側
より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数
である。
例においてＲｉはスクリーン側より順に第ｉ番目のレン
ズ面の曲率半径、Ｄｉはスクリーンより順に第ｉ番目の
レンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは夫々スクリーン側
より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数
である。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明は、第１レンズ群、像面近傍に設
けられた第２レンズ群より構成され、シフト時には、第
１レンズ群の光軸を第２レンズ群の光軸に対して垂直方
向へ相対的に移動すると共に第２レンズ群の光軸に対し
垂直方向へ相対的に移動すると共に、第１レンズ群の光
軸を第２レンズ群の光軸に対し相対的に傾けることによ
り、小型で像性能が良好で、周辺光量の多いシフト光学
系が実現できた。
けられた第２レンズ群より構成され、シフト時には、第
１レンズ群の光軸を第２レンズ群の光軸に対して垂直方
向へ相対的に移動すると共に第２レンズ群の光軸に対し
垂直方向へ相対的に移動すると共に、第１レンズ群の光
軸を第２レンズ群の光軸に対し相対的に傾けることによ
り、小型で像性能が良好で、周辺光量の多いシフト光学
系が実現できた。
【００２１】特にコンデンサーレンズの大きさを小さく
できるのでレンズ重量を軽減でき、また安価に製造でき
るという利点がある。
できるのでレンズ重量を軽減でき、また安価に製造でき
るという利点がある。
【図１】本発明の実施例の構成及び動作を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の原理を説明する図である。
【図３】本発明の実施例のレンズ構成を示す図である。
【図４】本発明に関する従来の方法によるシフトレンズ
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
１ 第１レンズ群 ２、１０ 第２レンズ群（コンデンサーレンズ） ３ 投射原画 ４〜９ 第２レンズ群を通る光線
Claims (4)
- 【請求項１】 大きな共役側から順に、正の屈折力の第
１レンズ群、以下の条件式を満たす位置に設けられた第
２レンズ群より構成され、シフト時には、第１レンズ群
の光軸を第２レンズ群の光軸に対し垂直方向へ相対的に
移動すると共に、第１レンズ群の光軸を第２レンズ群の
光軸に対し相対的に傾けることを特徴とするシフト光学
系。 ０．０１＜Ｄ／ｆ＜０．５ ここで ｆ ：全系の焦点距離 Ｄ ：第２レンズ群の大きな共役側の第１面から小さな共役 側の像面までの距離である。 - 【請求項２】 第２レンズ群を正の屈折力のレンズ群で
構成し、第１レンズ群を光軸に対して下側へ移動すると
きには、大きな共役側に対して第１レンズ群の光軸が伏
角をなす方向に傾け、第１レンズ群を上側へ移動すると
きには、大きな共役側に対して第１レンズ群の光軸が仰
角をなす方向に傾けることを特徴とする請求項１のシフ
ト光学系。 - 【請求項３】 以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項１ないし請求項２のシフト光学系。 ０．５＜ｆ２／ｆ＜３ ここで ｆ２：第２レンズ群の焦点距離である。 - 【請求項４】 以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のシフト光学系。 ０．５＜ｆ２／ｄ２＜３ ここで ｄ２ ：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間
隔である。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067317A JP2801461B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | シフト光学系及びそれを有する光学機器 |
| US08/365,319 US5926316A (en) | 1992-03-25 | 1994-12-28 | Projection lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067317A JP2801461B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | シフト光学系及びそれを有する光学機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273460A JPH05273460A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2801461B2 true JP2801461B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=13341526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4067317A Expired - Fee Related JP2801461B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | シフト光学系及びそれを有する光学機器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5926316A (ja) |
| JP (1) | JP2801461B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3495860B2 (ja) * | 1996-11-01 | 2004-02-09 | キヤノン株式会社 | 偏心光学系及びそれを用いた投影装置 |
| JPH11174299A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Fuji Photo Optical Co Ltd | レンズ鏡筒 |
| US6285509B1 (en) | 1997-12-25 | 2001-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and display apparatus having the same |
| US6204979B1 (en) * | 1998-08-21 | 2001-03-20 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Lens assembly and eccentricity adjustment apparatus thereof |
| JP3574575B2 (ja) * | 1998-11-20 | 2004-10-06 | ペンタックス株式会社 | 画像投影装置 |
| EP1211541B1 (en) | 1999-07-14 | 2008-02-13 | NEC Display Solutions, Ltd. | Image-forming optical system |
| JP2001045521A (ja) | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Canon Inc | 立体画像撮影光学系及びそれを用いた立体画像撮影装置 |
| JP2001124991A (ja) | 1999-10-28 | 2001-05-11 | Canon Inc | 立体撮影用光学系及びそれを用いた立体撮像装置 |
| US6476983B2 (en) | 1999-12-07 | 2002-11-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Eyepiece lens, objective lens, and optical apparatus having them |
| JP2001166258A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-22 | Canon Inc | 立体画像撮影用光学系及びそれを用いた立体画像撮影装置 |
| JP2001183583A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Minolta Co Ltd | 偏芯光学系のフォーカシング方法 |
| JP2001218230A (ja) | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Canon Inc | 立体撮像装置 |
| DE10325867B4 (de) * | 2003-06-06 | 2013-08-01 | Eberhard Piehler | Projektionsvorrichtung |
| WO2008023830A1 (fr) | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha | Article de rétroréflexion en coin cubique de type pyramidal triangulaire, et son procédé de fabrication |
| US8188419B2 (en) | 2009-05-08 | 2012-05-29 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Eccentric field imaging lens with titlted and decentered surfaces |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4218111A (en) * | 1978-07-10 | 1980-08-19 | Hughes Aircraft Company | Holographic head-up displays |
| US4387970A (en) * | 1980-03-24 | 1983-06-14 | Xerox Corporation | Projection lens assembly |
| JPS6049311A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-18 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影レンズ |
| JP2580104B2 (ja) * | 1984-10-09 | 1997-02-12 | ソニー株式会社 | 投射型デイスプレイ装置 |
| JPS6269228U (ja) * | 1985-10-20 | 1987-04-30 | ||
| US4909615A (en) * | 1987-05-29 | 1990-03-20 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Zoom lens system for use in an image projecting apparatus with kohler illumination |
| JP2918115B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1999-07-12 | キヤノン株式会社 | 防振機能を有した変倍光学系 |
| JP2722622B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1998-03-04 | 株式会社ニコン | 防振光学系 |
| JPH0383006A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Minolta Camera Co Ltd | ズームレンズ |
| US5096288A (en) * | 1989-09-19 | 1992-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection apparatus |
| JP2836142B2 (ja) * | 1989-12-07 | 1998-12-14 | ミノルタ株式会社 | ズームレンズ |
| US5245478A (en) * | 1992-05-06 | 1993-09-14 | New Focus, Inc. | Mount for Berek compensator |
| JP3860231B2 (ja) * | 1994-06-07 | 2006-12-20 | オリンパス株式会社 | 防振光学系 |
| US5592331A (en) * | 1995-01-18 | 1997-01-07 | Eastcott; John | Optical adapter for controlling the angle of the plane of focus |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4067317A patent/JP2801461B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-28 US US08/365,319 patent/US5926316A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5926316A (en) | 1999-07-20 |
| JPH05273460A (ja) | 1993-10-22 |
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