JP5987459B2 - 映像投写装置用光学系および映像投写装置 - Google Patents
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Description
−0.10<2/MR<−0.01
20°<|α|<45°
但し、
MR:前記非球面ミラーの反射面の中心曲率半径、
α:前記映像表示素子と前記非球面ミラーとの間の光軸と前記非球面ミラーの中心軸とのなす角。
また、映像表示素子に表示された映像を拡大して所定の投写面に斜め方向から投写する映像投写装置用光学系であって、光軸に沿って前記映像表示素子側から順に並んだ、光学素子群と、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面レンズを有する自由曲面レンズ群と、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面ミラーとを備え、前記光学素子群は、光軸に沿って前記映像表示素子側から順に並んだ、中心軸に対して回転対称に形成された非球面形状の反射面を有する非球面ミラーと、中心軸に対して回転対称に形成された凸レンズと凹レンズとを貼り合わせてなる正屈折力の接合レンズとからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする映像投写装置用光学系が提供される。
1.00<fdu/F1<2.00
但し、
fdu:前記接合レンズの焦点距離、
F1:前記光学素子群の合成焦点距離。
投写装置であって、前記映像投写装置を構成する光学系が本発明に係る映像投写装置用光学系であることを特徴とする映像投写装置が提供される。
軸に対して非回転対称に形成された自由曲面ミラーM2とを備えて構成される。このような映像投写装置用光学系PLにおいて、映像表示素子DSから射出した光は、光学素子群G1および自由曲面レンズ群G2を通り、自由曲面ミラーM2で斜め方向に反射して投写面R(スクリーン)に投写される。
但し、
MR:非球面ミラーM1の反射面の中心曲率半径。
但し、
α:映像表示素子DSと非球面ミラーM1との間の光軸と非球面ミラーM1の中心軸とのなす角。
但し、
fdu:接合レンズの焦点距離、
F1:光学素子群G1の合成焦点距離。
但し、
Nep:凸レンズの材料のe線に対する屈折率、
Nen:凹レンズの材料のe線に対する屈折率。
上回る条件である場合、色収差が増大して波長差による球面収差の補正が困難となる。なお、波長差による球面収差をより良好に補正するためには、条件式(4)の上限値を0.20とすることが望ましい。一方、条件式(4)の下限値を下回る条件である場合、屈折率差が小さくなりすぎて、球面収差の補正が困難となる。なお、球面収差をより良好に補正するためには、条件式(4)の下限値を0.15とすることが望ましい。
但し、
νep:凸レンズの材料のe線に対するアッベ数、
νen:凹レンズの材料のe線に対するアッベ数。
上回る条件である場合、色収差が補正過剰となりすぎる。なお、色収差をより良好に補正するためには、条件式(5)の上限値を45とすることが望ましい。一方、条件式(5)の下限値を下回る条件である場合、色収差が補正不足となる。色収差をより良好に補正するためには、条件式(5)の下限値を30とすることが望ましい。
但し、
Ne1:第1の光学材料のe線に対する屈折率、
Ne2:第2の光学材料のe線に対する屈折率。
定する条件式である。条件式(6)の下限値を下回る条件である場合、回折面における格子高が大きくなりすぎるので、広範囲の波長域における回折効率が低下し、フレアーが増大する。また、回折光学素子の加工が困難となる。なお、より良好な密着複層型の回折光学素子を得るためには、条件式(6)の下限値を0.020とすることが望ましい。
但し、
NF’1:第1の光学材料のF’線に対する屈折率、
NC’1:第1の光学材料のC’線に対する屈折率、
NF’2:第2の光学材料のF’線に対する屈折率、
NC’2:第2の光学材料のC’線に対する屈折率。
びyを含む多項式の係数をD(i,j)とする。
原点は各面と光軸の交点である。偏心の種類はx軸回りの回転(α回転と称する)であり、x軸の正方向を向いた時に反時計回りをα回転の正方向とする。
本願の第1実施例について、図1〜図4および表1〜表4を用いて説明する。図1は第1実施例に係る映像投写装置用光学系の光路図であり、図2は第1実施例に係る映像投写装置用光学系の拡大図である。第1実施例に係る映像投写装置用光学系PL(PL1)は、光軸に沿って映像表示素子DS側から順に並んだ、中心軸に対して回転対称に形成された光学面を有する光学素子群G1と、中心軸に対して非回転対称に形成されたレンズ面を有する自由曲面レンズ群G2と、中心軸に対して非回転対称に形成された反射面を有する自由曲面ミラーM2とから構成される。各実施例に係る映像投写装置用光学系PLは、スクリーン入射角を大きく取れることによる投写能力と小型化を生かして、例えば、机の上に設置されて当該机をスクリーン(像面I)とし、視野の邪魔にならない位置から台形歪みのない映像(画像)を投写する卓上プロジェクターに用いられる。
(全体諸元)
Fナンバー 2.3
画像表示エリア 4.93[mm]×3.70[mm]
スクリーン 270[mm]×202.5[mm]
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率(e線) アッベ数(νe)
物体面 ∞ 1.410000
1 ∞ 0.650000 1.50900 62.7
2 ∞ 10.000000 1.51872 64.0
3 ∞ 10.248448
4*A -65.64259 -11.000000 反射面
5 -11.66101 -3.532777 1.49845 81.1
6 17.64110 -1.000000 1.67718 37.9
7 168.25529 -5.542219
8(絞り) ∞ -1.000000
9*F ∞ -4.435885 1.53340 55.3
10*F ∞ -4.364562
11*F ∞ -5.000000 1.53340 55.3
12*F ∞ -9.666656
13*F ∞ -4.457901 1.53340 55.3
14*F ∞ -40.000000
15*F ∞ 200.000000 反射面
像面 ∞
」を示す。
(非球面データ)
非球面係数 第4面
K 0.000000
A(4次) 5.627182E-06
B(6次) -5.134480E-08
C(8次) 2.715186E-11
D(10次) -8.763494E-13
E(12次) 0.000000
(自由曲面データ1)
各係数 第9面 第10面 第11面 第12面
c 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
K 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
C(0,1) 5.148173E-02 2.308014E-02 -5.025392E-02 -2.852182E-02
C(2,0) -2.937228E-02 -4.711872E-02 -6.989631E-02 -7.949807E-02
C(0,2) -1.894080E-02 -4.650062E-02 8.033168E-02 7.816443E-02
C(2,1) 1.396806E-02 2.063164E-02 -8.473578E-03 -1.031970E-02
C(0,3) 1.167677E-02 1.880279E-02 1.575032E-03 6.696790E-04
C(4,0) 3.709295E-04 3.009881E-04 -4.876147E-05 -5.973960E-04
C(2,2) 1.634327E-03 7.302935E-04 1.480021E-03 5.626504E-04
C(0,4) 5.573566E-04 -1.972216E-04 1.836759E-03 3.161885E-04
C(4,1) 8.036593E-05 9.666960E-05 -4.744175E-05 -2.362004E-04
C(2,3) 6.291705E-05 -2.337218E-04 -3.147218E-04 -7.318666E-05
C(0,5) -7.242086E-05 -1.919848E-04 -1.429849E-04 -2.032247E-05
C(6,0) 2.962023E-06 1.350676E-06 -1.591020E-06 -1.663527E-05
C(4,2) -2.075704E-05 -8.824057E-05 1.941558E-05 2.950168E-05
C(2,4) -3.701313E-05 -9.232971E-05 -4.215870E-05 -2.775712E-05
C(0,6) -1.787244E-05 -3.175778E-06 -2.696655E-06 -2.503408E-06
C(6,1) -1.637241E-06 -1.475774E-06 -3.358678E-07 -2.444223E-06
C(4,3) -4.904205E-06 1.451216E-05 -6.051581E-06 1.900763E-06
C(2,5) -1.511312E-06 2.239830E-05 -9.171867E-06 -3.493655E-07
C(0,7) 1.368977E-06 6.806315E-06 -3.419959E-06 4.137932E-07
C(8,0) -1.793895E-08 7.429723E-09 4.708347E-08 -1.356529E-07
C(6,2) -1.272910E-07 1.204503E-07 -6.711180E-07 -1.121788E-07
C(4,4) -1.809962E-07 -2.102193E-07 2.444797E-06 3.263891E-07
C(2,6) 2.270762E-07 -2.248388E-06 1.539900E-06 1.727802E-07
C(0,8) 3.059935E-07 -5.847885E-07 3.233059E-07 -7.373199E-08
(自由曲面データ2)
各係数 第13面 第14面 第15面
c 0.000000 0.000000 0.000000
K 0.000000 0.000000 0.000000
C(0,1) -0.15 -0.15 0.000000
C(2,0) 1.277650E-01 7.954907E-02 -1.308227E-02
C(0,2) -2.473396E-02 -5.411641E-02 -1.829500E-03
C(2,1) 9.786682E-03 4.562533E-03 -5.819697E-04
C(0,3) -3.788662E-04 -2.613505E-03 -1.266214E-04
C(4,0) 9.597456E-04 1.974206E-04 1.165172E-05
C(2,2) -3.397097E-05 -4.275910E-04 -1.766879E-05
C(0,4) -8.557827E-05 1.344918E-04 -5.264988E-06
C(4,1) 1.655594E-04 4.190430E-05 1.037640E-06
C(2,3) -5.524408E-05 -7.918923E-05 -3.100960E-07
C(0,5) 1.204902E-05 1.843350E-05 -1.498002E-07
C(6,0) 8.157403E-06 1.298398E-06 -1.160682E-08
C(4,2) 3.707107E-05 6.339190E-06 4.281360E-08
C(2,4) -3.590358E-06 5.497379E-06 7.984223E-09
C(0,6) -1.437177E-06 -2.318703E-06 -3.496029E-09
C(6,1) -7.065887E-06 -9.710311E-07 -1.133160E-09
C(4,3) 2.734848E-06 -6.178305E-07 1.160775E-09
C(2,5) 1.294144E-06 1.937084E-06 8.122962E-10
C(0,7) -3.043315E-07 -5.017731E-07 -9.735252E-11
C(8,0) -1.119206E-06 -8.204081E-08 5.760487E-12
C(6,2) 1.313329E-06 1.476638E-07 -4.267118E-11
C(4,4) -9.750863E-07 -3.174904E-07 2.846439E-11
C(2,6) 3.397909E-07 2.114011E-07 1.529598E-11
C(0,8) 3.742289E-08 4.888751E-09 -2.252242E-12
(偏心データ)
面番号 α回転(単位°)
第4面 -30.000
第15面 -45.000
像面 60.000
条件式(2) |α|=30°
条件式(3) fdu/F1=1.494
条件式(4) Nen−Nep=0.17873
条件式(5) νep−νen=43.2
)、(1.235,0.925)、(1.235,0.00)、(1.235,-0.925)、(0.00,-0.925)、(0.00,1.85)、(1.235,1.85)、(2.47,1.85)、(2.47,0.925)、(2.47,0.00)、(2.47,-0.925)、(2.47,-1.85)、(1.235,-1.85)、(0.00,-1.85)である。
本願の第2実施例について、図5〜図8および表5〜表8を用いて説明する。図5は第2実施例に係る映像投写装置用光学系の光路図であり、図6は第2実施例に係る映像投写装置用光学系の拡大図である。第2実施例に係る映像投写装置用光学系PL(PL2)は、光軸に沿って映像表示素子DS側から順に並んだ、中心軸に対して回転対称に形成された光学面を有する光学素子群G1と、中心軸に対して非回転対称に形成されたレンズ面を有する自由曲面レンズ群G2と、中心軸に対して非回転対称に形成された反射面を有する自由曲面ミラーM2とから構成される。
ビームスプリッター)等に相当するものであり、本発明の本質とは無関係である。また、光学素子群G1と自由曲面レンズ群G2との間に開口絞りSが配置されている。
(全体諸元)
Fナンバー 2.3
画像表示エリア 4.93[mm]×3.70[mm]
スクリーン 270[mm]×202.5[mm]
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率(e線) アッベ数(νe)
物体面 ∞ 1.410000
1 ∞ 0.650000 1.50900 62.7
2 ∞ 10.000000 1.51872 64.0
3 ∞ 10.248448
4*A -73.09341 -11.000000 反射面
5 -12.32593 -3.880976 1.49845 81.1
6 17.21008 -1.000000 1.67718 37.9
7 170.54732 -6.981641
8(絞り) ∞ -1.000000
9*F ∞ -4.732251 1.53340 55.3
10*F ∞ -6.000000
11*F ∞ -5.000000 1.53340 55.3
12*F ∞ -5.405131
13*F ∞ -5.000000 1.53340 55.3
14*F ∞ -40.000000
15*F ∞ 200.000000 反射面
像面 ∞
(非球面データ)
非球面係数 第4面
K 0.000000
A(4次) 1.802282E-06
B(6次) -2.170337E-08
C(8次) -1.719167E-10
D(10次) 1.178557E-12
E(12次) 0.000000
(自由曲面データ1)
各係数 第9面 第10面 第11面 第12面
c 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
K 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
C(0,1) 0.1 6.292720E-02 0.1 -6.368413E-02
C(2,0) -3.615332E-02 -4.891854E-02 -5.392192E-02 -5.197375E-02
C(0,2) -3.320069E-02 -6.990084E-02 8.847487E-02 7.354578E-02
C(2,1) 1.116885E-02 1.316880E-02 -1.772246E-02 -1.281312E-02
C(0,3) 1.192766E-02 1.836762E-02 -6.155899E-03 1.869901E-03
C(4,0) 3.609911E-04 3.524979E-04 2.572059E-04 3.189900E-04
C(2,2) 1.598202E-03 1.390082E-03 3.211056E-03 6.739473E-04
C(0,4) 8.693220E-04 4.122332E-04 2.617272E-03 3.427012E-04
C(4,1) 1.381821E-04 2.112115E-04 -1.749671E-04 -1.424435E-04
C(2,3) 2.282880E-04 4.394939E-06 -6.508579E-04 -5.082844E-05
C(0,5) 3.867255E-05 -9.873252E-05 -1.812487E-04 -3.073041E-05
C(6,0) 3.478526E-06 4.075746E-07 -1.836645E-06 -1.984394E-05
C(4,2) -4.067949E-06 -7.353821E-05 7.520969E-05 -7.914945E-06
C(2,4) -1.269135E-05 -1.119612E-04 6.764676E-05 -7.369728E-06
C(0,6) -1.359583E-05 -4.344457E-05 6.484832E-06 -4.427154E-06
C(6,1) -1.207197E-06 -3.428414E-06 -2.745069E-06 -1.805659E-06
C(4,3) -5.659167E-06 -3.321441E-06 -2.121549E-05 -1.887919E-06
C(2,5) -3.156474E-06 1.718841E-05 -1.216814E-05 8.724066E-07
C(0,7) 6.732389E-07 1.288942E-05 -2.528640E-07 1.081543E-06
C(8,0) 5.998389E-09 4.133237E-08 6.528619E-08 1.529932E-07
C(6,2) -1.702915E-07 9.178278E-07 2.511683E-07 -7.254361E-07
C(4,4) -8.421610E-07 1.726206E-06 2.352654E-06 1.824121E-07
C(2,6) -5.920103E-07 -1.565017E-06 4.730967E-07 -1.307629E-07
C(0,8) 1.147581E-07 -1.020064E-06 -3.529055E-07 -1.011652E-07
(自由曲面データ2)
各係数 第13面 第14面 第15面
c 0.000000 0.000000 0.000000
K 0.000000 0.000000 0.000000
C(0,1) -0.15 6.542861E-02 0.000000
C(2,0) 7.013365E-02 5.150467E-02 -1.682587E-02
C(0,2) -5.129239E-02 -6.106159E-02 -1.831473E-03
C(2,1) 1.486557E-02 9.423129E-03 -7.637709E-04
C(0,3) 2.644636E-03 -3.414861E-03 -1.304184E-04
C(4,0) 5.673193E-04 -1.715218E-05 2.128705E-05
C(2,2) -3.079970E-04 -4.230305E-04 -1.860871E-05
C(0,4) 1.534514E-04 2.885222E-04 -5.734691E-06
C(4,1) 2.254569E-04 7.746436E-05 2.113120E-06
C(2,3) -2.155945E-04 -2.277955E-04 5.609346E-08
C(0,5) -6.093225E-05 -3.039918E-05 -1.216970E-07
C(6,0) -2.837928E-05 -7.073378E-06 -1.160682E-08
C(4,2) 3.091759E-05 1.569996E-05 6.896226E-08
C(2,4) -7.405109E-06 -8.466278E-06 4.045339E-08
C(0,6) 1.197878E-06 3.380346E-07 -7.615827E-10
C(6,1) -2.900777E-06 -4.001654E-07 -3.686499E-09
C(4,3) -4.206543E-06 -2.593639E-06 6.306152E-10
C(2,5) 2.600197E-06 3.070324E-06 2.533680E-09
C(0,7) 1.506264E-07 3.127900E-07 2.678283E-10
C(8,0) 2.356395E-07 8.287607E-09 -6.852655E-11
C(6,2) -5.152546E-07 -1.714849E-07 -4.267118E-11
C(4,4) -3.628126E-07 -2.826291E-07 -6.442610E-11
C(2,6) 2.437144E-07 2.817377E-07 8.430543E-11
C(0,8) 2.182210E-08 9.076565E-10 -2.789703E-13
(偏心データ)
面番号 α回転(単位°)
第4面 -40.000
第15面 -35.000
像面 60.000
条件式(2) |α|=40°
条件式(3) fdu/F1=1.5005
条件式(4) Nen−Nep=0.17873
条件式(5) νep−νen=43.2
本願の第3実施例について、図9〜図12および表9〜表13を用いて説明する。図9は第3実施例に係る映像投写装置用光学系の光路図であり、図10は第3実施例に係る映像投写装置用光学系の拡大図である。第3実施例に係る映像投写装置用光学系PL(PL3)は、光軸に沿って映像表示素子DS側から順に並んだ、中心軸に対して回転対称に形成された光学面を有する光学素子群G1と、中心軸に対して非回転対称に形成されたレンズ面を有する自由曲面レンズ群G2と、中心軸に対して非回転対称に形成された反射面を有する自由曲面ミラーM2とから構成される。
第3実施例で示す表(レンズデータ)において、この中で表記されている「*D」はその面が非回転対称な回折面であることを表している。また、表9における面番号1〜16は、図10における面1〜16と対応している。
(全体諸元)
Fナンバー 2.3
画像表示エリア 4.93[mm]×3.70[mm]
スクリーン 270[mm]×202.5[mm]
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率(e線) アッベ数(νe)
物体面 ∞ 1.410000
1 ∞ 0.650000 1.50900 62.7
2 ∞ 10.000000 1.51872 64.0
3 ∞ 10.847303
4*A -43.33824 -11.000000 反射面
5 ∞ -2.000000 1.51872 64.0
6 ∞ -0.200000 1.55952 49.7
7*D ∞ -0.200000 1.53117 34.3
8 ∞ -2.000000 1.51872 64.0
9(絞り) ∞ -5.100000
10*F ∞ -4.000000 1.53340 55.3
11*F ∞ -6.000000
12*F ∞ -4.000000 1.53340 55.3
13*F ∞ -15.314491
14*F ∞ -6.000000 1.53340 55.3
15*F ∞ -34.185509
16*F ∞ 200.000000 反射面
像面 ∞
(非球面データ)
非球面係数 第4面
K 0.000000
A(4次) 2.761640E-06
B(6次) 2.159610E-08
C(8次) -2.778690E-10
D(10次) 1.325110E-12
E(12次) 0.000000
(自由曲面データ1)
各係数 第10面 第11面 第12面 第13面
c 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
K 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
C(0,1) -8.151211E-02 -1.000000E-01 -4.362286E-02 -1.000000E-01
C(2,0) -2.227068E-02 9.003893E-03 -6.002921E-02 -8.962254E-02
C(0,2) -6.284934E-02 -7.152796E-02 5.789446E-02 5.672609E-02
C(2,1) 6.356702E-03 2.973212E-03 -1.652923E-02 -1.293117E-02
C(0,3) 3.051455E-03 8.057268E-04 -3.705245E-03 9.510320E-04
C(4,0) 4.504302E-05 4.884778E-05 3.839637E-04 6.263245E-04
C(2,2) 1.054804E-03 2.391838E-03 2.545115E-03 5.332656E-04
C(0,4) 1.758918E-04 7.227359E-04 7.686204E-04 -2.050474E-05
C(4,1) 6.187495E-05 9.992876E-05 -1.383850E-04 -1.038152E-04
C(2,3) 1.714908E-04 2.308014E-04 -1.759300E-04 1.069443E-04
C(0,5) -8.875801E-06 -7.047297E-05 -1.744002E-05 4.714347E-05
C(6,0) -5.461069E-07 -2.131669E-06 -1.058808E-06 -7.044057E-06
C(4,2) 4.444867E-06 -1.666620E-05 5.992904E-06 -2.549457E-05
C(2,4) 4.090053E-06 -2.168276E-06 1.535737E-05 -1.785519E-05
C(0,6) -1.670659E-06 -2.608708E-06 -5.245131E-06 -9.296463E-06
C(6,1) 5.407970E-07 -3.570903E-07 -1.663601E-06 -2.597312E-06
C(4,3) 3.815478E-07 -5.292924E-06 2.490008E-06 4.109555E-06
C(2,5) -2.706481E-07 -2.388027E-06 7.123487E-06 3.822084E-06
C(0,7) 4.504526E-07 1.043037E-06 -7.270444E-07 9.305858E-07
C(8,0) 1.714598E-08 2.951818E-08 2.015010E-08 2.039171E-08
C(6,2) 1.715444E-07 2.514129E-07 -1.570572E-07 -6.474252E-07
C(4,4) 1.555826E-07 -5.386862E-21 -3.880917E-07 9.106516E-07
C(2,6) -6.916797E-08 -7.886033E-08 -1.528187E-06 -9.288357E-07
C(0,8) 2.362883E-08 1.653885E-07 3.497542E-07 -8.949595E-09
(自由曲面データ2)
各係数 第14面 第15面 第16面
c 0.000000 0.000000 0.000000
K 0.000000 0.000000 0.000000
C(0,1) -1.070668E-01 -3.908875E-02 0.000000
C(2,0) 7.707403E-02 4.342214E-02 -1.312847E-02
C(0,2) -3.288645E-02 -4.571330E-02 -1.661226E-03
C(2,1) 1.260457E-02 6.792436E-03 -5.887746E-04
C(0,3) 1.690374E-03 1.305426E-04 -1.297690E-04
C(4,0) 7.658357E-04 7.733192E-05 1.247585E-05
C(2,2) 2.005835E-04 -2.172205E-04 -1.558160E-05
C(0,4) -1.047519E-04 -3.348316E-05 -6.372598E-06
C(4,1) 1.823793E-04 2.801893E-05 1.178576E-06
C(2,3) 1.759186E-05 -1.822806E-05 -1.882989E-07
C(0,5) -2.439998E-05 -3.126682E-05 -1.993496E-07
C(6,0) 1.705856E-05 9.393517E-07 -8.966307E-09
C(4,2) 3.589583E-05 9.431397E-06 4.145007E-08
C(2,4) 3.343790E-06 2.818633E-06 1.634530E-08
C(0,6) 1.058225E-06 9.804789E-07 -4.140721E-09
C(6,1) 3.309285E-06 -3.221474E-07 -1.320675E-09
C(4,3) 2.844258E-06 -1.983188E-07 8.399838E-10
C(2,5) 2.493830E-07 5.749357E-07 1.284779E-09
C(0,7) 3.351893E-08 3.604318E-08 -4.052271E-11
C(8,0) -7.132181E-08 -1.910213E-08 1.782195E-12
C(6,2) 2.221546E-07 -5.281545E-08 -4.828478E-11
C(4,4) 1.502272E-08 -1.165786E-07 1.920646E-11
C(2,6) 6.344319E-10 3.117683E-08 2.946707E-11
C(0,8) -2.126928E-09 -1.212857E-08 -1.652437E-12
。
(回折面データ)
各係数 第7面
D(2,0) -1.073977E-03
D(0,2) -3.685065E-04
D(2,1) 4.286725E-06
D(0,3) -3.211521E-05
D(4,0) 1.172544E-06
D(2,2) -5.302430E-06
D(0,4) 1.304254E-07
D(4,1) 1.195158E-06
D(2,3) 5.020064E-06
D(0,5) 5.323816E-06
D(6,0) -2.126839E-09
D(4,2) -4.454526E-07
D(2,4) 3.876746E-07
D(0,6) -5.363849E-07
D(6,1) 6.854850E-09
D(4,3) -1.847026E-07
D(2,5) -1.176489E-07
D(0,7) -9.348146E-08
D(8,0) -6.471787E-10
D(6,2) -7.235784E-09
D(4,4) -1.025453E-08
D(2,6) 8.736306E-09
D(0,8) 1.167841E-08
(偏心データ)
面番号 α回転(単位°)
第4面 -30.000
第16面 -45.000
像面 60.000
条件式(2) |α|=30°
条件式(6) Ne1−Ne2=0.0284
条件式(7) (NF’2−NC’2)−(NF’1−NC’1)=0.0042
条件式(8) D(2,0)/D(0,2)=2.914
DS 映像表示素子
PL 映像投写装置用光学系
G1 光学素子群
L10 接合レンズ
G2 自由曲面レンズ群
L21 第1自由曲面レンズ L22 第2自由曲面レンズ
L23 第3自由曲面レンズ L2D 回折光学素子
M1 非球面ミラー M2 自由曲面ミラー
Q 設置面
Claims (8)
- 映像表示素子に表示された映像を拡大して所定の投写面に斜め方向から投写する映像投写装置用光学系であって、
光軸に沿って前記映像表示素子側から順に並んだ、光学素子群と、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面レンズを有する自由曲面レンズ群と、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面ミラーとを備え、
前記光学素子群は、中心軸に対して回転対称に形成された非球面形状の反射面を有する非球面ミラーを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする映像投写装置用光学系。
−0.10<2/MR<−0.01
20°<|α|<45°
但し、
MR:前記非球面ミラーの反射面の中心曲率半径、
α:前記映像表示素子と前記非球面ミラーとの間の光軸と前記非球面ミラーの中心軸とのなす角。 - 映像表示素子に表示された映像を拡大して所定の投写面に斜め方向から投写する映像投写装置用光学系であって、
光軸に沿って前記映像表示素子側から順に並んだ、光学素子群と、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面レンズを有する自由曲面レンズ群と、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面ミラーとを備え、
前記光学素子群は、光軸に沿って前記映像表示素子側から順に並んだ、中心軸に対して回転対称に形成された非球面形状の反射面を有する非球面ミラーと、中心軸に対して回転対称に形成された凸レンズと凹レンズとを貼り合わせてなる正屈折力の接合レンズとからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする映像投写装置用光学系。
1.00<fdu/F1<2.00
但し、
fdu:前記接合レンズの焦点距離、
F1:前記光学素子群の合成焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項2に記載の映像投写装置用光学系。
0.10<Nen−Nep<0.30
20<νep−νen<50
但し、
Nep:前記凸レンズの材料のe線に対する屈折率、
Nen:前記凹レンズの材料のe線に対する屈折率、
νep:前記凸レンズの材料のe線に対するアッベ数、
νen:前記凹レンズの材料のe線に対するアッベ数。 - 前記自由曲面レンズ群は、光軸に沿って前記映像表示素子側から順に並んだ、回折光学素子と、前記自由曲面レンズとからなることを特徴とする請求項1に記載の映像投写装置用光学系。
- 前記回折光学素子は、相対的に屈折率が高くて分散が小さい第1の光学材料と、前記第1の光学材料に対して相対的に屈折率が低くて分散が大きい第2の光学材料とを用いて形成された、密着複層型の回折光学素子であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項4に記載の映像投写装置用光学系。
Ne1−Ne2≧0.010
(NF’2−NC’2)−(NF’1−NC’1)≧0.0015
但し、
Ne1:前記第1の光学材料のe線に対する屈折率、
NF’1:前記第1の光学材料のF’線に対する屈折率、
NC’1:前記第1の光学材料のC’線に対する屈折率、
Ne2:前記第2の光学材料のe線に対する屈折率、
NF’2:前記第2の光学材料のF’線に対する屈折率、
NC’2:前記第2の光学材料のC’線に対する屈折率。 - 前記回折光学素子は、前記映像投写装置用光学系の入射瞳近傍に配置され、
前記回折光学素子の回折面は、中心軸に対して非回転対称に形成されることを特徴とする請求項4または5に記載の映像投写装置用光学系。 - 前記映像表示素子と前記非球面ミラーとの間の光軸および前記非球面ミラーと前記自由曲面ミラーとの間の光軸を通る平面に沿って、前記非球面ミラーと前記自由曲面ミラーとの間の光軸と垂直な座標軸をy軸とし、前記非球面ミラーと前記自由曲面ミラーとの間の光軸およびy軸と垂直な座標軸をx軸として、前記回折光学素子の回折面と光軸との交点を原点とするローカル座標系(x,y)を定義し、前記回折光学素子の回折面の位相形状をφとし、参照波長をλ0とし、回折次数をmとし、0を含む自然数をiおよびjとし、xおよびyを含む多項式の係数をD(i,j)として、前記回折光学素子の回折面の位相形状を次式
- 所定の設置面に設置された状態で使用され、前記設置面と同じ面上または前記設置面と略平行な面上に映像を斜め方向から投写する映像投写装置であって、前記映像投写装置を構成する光学系が請求項1から7のいずれか一項に記載の映像投写装置用光学系であることを特徴とする映像投写装置。
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