JP7183608B2 - レンズおよび投写型画像表示装置 - Google Patents
レンズおよび投写型画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7183608B2 JP7183608B2 JP2018141033A JP2018141033A JP7183608B2 JP 7183608 B2 JP7183608 B2 JP 7183608B2 JP 2018141033 A JP2018141033 A JP 2018141033A JP 2018141033 A JP2018141033 A JP 2018141033A JP 7183608 B2 JP7183608 B2 JP 7183608B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- axis
- virtual
- light
- screen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0804—Catadioptric systems using two curved mirrors
- G02B17/0812—Catadioptric systems using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in which all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
-
- 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
- G03B21/14—Details
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0804—Catadioptric systems using two curved mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
- G02B17/086—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors wherein the system is made of a single block of optical material, e.g. solid catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
-
- 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
- G03B21/14—Details
- G03B21/145—Housing details, e.g. position adjustments thereof
-
- 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
- G03B21/14—Details
- G03B21/28—Reflectors in projection beam
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
0°< θ <90°+γ ・・(1)
90°< θ ・・(2)
図1は本発明の実施例1の投写型画像表示装置の全体を表す光線図である。図2は図1のA部分の部分拡大図である。A部分はスクリーンのY軸に沿った方向において最も像高が高い部分の近傍である。図3は図1のB部分の部分拡大図である。B部分はスクリーンのY軸に沿った方向において最も像高が低い部分の近傍である。図4は図1の投写型画像表示装置のレンズの光線図である。図5はレンズ内に規定される仮想線の説明図である。
物体面 球 0 295
1 非球面 15 10 1.531132 55.75 9.35 9.35
2 球 0 5 1.531132 55.75 0.65 1
3 非球面 -11 -6.7503 1.531132 55.75 10.368 10.368
4(像面) 球 0 0 1.531132 55.75 13.754 13.754
コーニック定数 1.191933E+00
4次の係数 8.185879E-04
6次の係数 -1.185338E-05
8次の係数 1.057894E-07
10次の係数 -2.762786E-10
コーニック定数 -1.114283E+02
4次の係数 -1.612935E-04
6次の係数 1.601981E-06
8次の係数 -9.655743E-09
10次の係数 2.369119E-11
次に、画像形成部2が形成する投写画像を説明する。図6はスクリーンSにおけるディストーション格子を示す図である。図7はレンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子を示す図である。縮小側結像面のディストーション格子は歪んでいるが、像面湾曲はない。
本例では、反射面12、および第2透過面13が非球面である。従って、収差の発生を抑制できる。ここで、図8はレンズ3の縮小側のMTFを示す図である。MTFは、結像面をY軸で分割した半分の領域を25分割して算出した。MTFの計算に用いた光線は、620nmの波長の光線と、550nmの波長の光線と、470nmの波長の光線との比が2:7:1に重み付けされている。MTFを示す図8の横軸は空間周波数である。空間周波数30cycleは解像力16.7umに相当する。縦軸はコントラスト再現比である。図2に示すように、本例では、光軸に近い側において解像度の低下が認められる。しかし、その他の領域において解像度の低下は抑制されている。
0°< θ <90°+γ ・・(1)
θ:仮想垂直線Vに対して仮想線Pの上側交点23の側が仮想垂直線Vと仮想線Pとの交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度
γ:第2透過面13の有効光線範囲20の下端光束22の下周辺光線22bが仮想軸Lに交差する当該仮想軸Lからの角度
光線 θ1 θ2 θ0 R
F1 30.33 30.68 0.35 100%
F2 47.09 47.33 0.24 69%
F3 57.46 57.63 0.17 49%
F4 64.09 64.23 0.13 37%
F5 68.59 68.70 0.10 30%
次に、実施例1がスクリーンSの上部の周辺部の光量の低下することを抑制できる効果について、比較例を参照して、より詳細に説明する。図10は比較例の投写型画像表示装置の全体を表す光線図である。図11は比較例の投写型画像表示装置のレンズの光線図である。図12はレンズ内に規定される仮想線の説明図である。本例の投写型画像表示装置100は、仮想線Pが仮想軸Lと垂直である構成を除き、実施例1の投写型画像表示装置1Aと同様の構成を備える。従って、対応する構成には同一の符号を付す。
物体面 球 0 295
1 非球面 15 10 1.531132 55.75 9.019 9.019
2 球 0 5 1.531132 55.75 1 1
3 非球面 -11 -6.277 1.531132 55.75 10.558 10.558
4(像面) 球 0 0 1.531132 55.75 13.389 13.389
コーニック定数 1.597914E+00
4次係数 1.003949E-03
6次の係数 -1.770946E-05
8次の係数 1.911983E-07
10次の係数 -6.508832E-10
コーニック定数 -9.4411E+01
4次の係数 -1.369046E-04
6次の係数 1.096019E-06
8次の係数 -5.971179E-09
10次の係数 1.384487E-11
次に、画像形成部2が生成する投写画像を説明する。図13はスクリーンSにおけるディストーション格子を示す図である。図14はレンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子を示す図である。レンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子は歪んでいるが、像面湾曲はない。画像形成部2は、縮小側結像面に、最終像に対して上下が反転した投写画像を形成する。また、画像形成部2は、拡大側結像面であるスクリーンSに長方形の投写画像が投写されるように、レンズ3の縮小側結像面に、予め、歪んだ画像を形成する。すなわち、画像形成部2は、図13に示すディストーション格子に対応する最終像がスクリーンSに投写されるように、縮小側結像面に、図14に示すディストーション格子に対応する歪んだ投写画像を形成する。
図15は比較例のレンズ3の縮小側のMTFを示す図である。MTFは上記の例と同様に算出した。図16は比較例のレンズ3のスポットダイアグラムである。
0°< θ <90°+γ ・・(1)
θ:仮想垂直線Vに対して仮想線Pの上側交点23の側が仮想垂直線Vと仮想線Pとの交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度
γ:第2透過面13の有効光線範囲20の下端光束22の下周辺光線22bが仮想軸Lに交差する当該仮想軸Lからの角度
F1 30.26 30.73 0.48 100%
F2 47.07 47.31 0.24 51%
F3 57.46 57.59 0.14 29%
F4 64.10 64.19 0.09 18%
F5 68.60 68.66 0.06 13%
次に、本発明を適用した実施例2の投写型画像表示装置を説明する。図18は実施例2の投写型画像表示装置の全体を表す光線図である。図19は実施例2の投写型画像表示装置のレンズの光線図である。図20はレンズ内に規定される仮想線Pの説明図である。本例の投写型画像表示装置1Bは、仮想線Pが仮想垂直線Vに対して傾斜する角度が実施例1の投写型画像表示装置1Aと相違するが、他の構成は、実施例1の投写型画像表示装置1Aと同様である。従って、実施例1の投写型画像表示装置1Aと対応する構成には同一の符号を付す。
物体面 球 0 295
1 非球面 15 10 1.531132 55.75 9.298 9.298
2 球 0 5 1.531132 55.75 0.65 1
3 非球面 -11 -6.7085 1.531132 55.75 10.326 10.326
4(像面) 球 0 0 1.531132 55.75 13.715 13.715
コーニック定数 1.15204E+00
4次の係数 8.342038E-04
6次の係数 -1.131847E-05
8次の係数 9.347004E-08
10次の係数 -1.983545E-10
コーニック定数 -1.267929E+02
4次の係数 -1.683019E-04
6次の係数 1.672023E-06
8次の係数 -9.961324E-09
10次の係数 2.404807E-11
次に、画像形成部2が生成する投写画像を説明する。図21はスクリーンSにおけるディストーション格子を示す図である。図22はレンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子を示す図である。レンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子は歪んでいるが、像面湾曲はない。画像形成部2は、縮小側結像面に、最終像に対して上下が反転した投写画像を形成する。また、画像形成部2は、拡大側結像面であるスクリーンSに長方形の投写画像が投写されるように、レンズ3の縮小側結像面に、予め、歪んだ画像を形成する。すなわち、画像形成部2は、図21に示すディストーション格子に対応する最終像がスクリーンSに投写されるように、縮小側結像面に、図22に示すディストーション格子に対応する歪んだ投写画像を形成する。
本例では、反射面12、および第2透過面13が非球面である。従って、収差の発生を抑制できる。ここで、図23は実施例2のレンズ3の縮小側のMTFを示す図である。MTFは上記の例と同様に算出した。図24は実施例2のレンズ3のスポットダイアグラムである。MTFおよびスポットダイアグラムは実施例1と同様の傾向を示す。
0°< θ <90°+γ ・・(1)
θ:仮想垂直線Vに対して仮想線Pの上側交点23の側が仮想垂直線Vと仮想線Pとの交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度
γ:第2透過面13の有効光線範囲20の下端光束22の下周辺光線22bが仮想軸Lに交差する当該仮想軸Lからの角度
F1 30.40 30.59 0.19 100%
F2 47.11 47.30 0.18 94%
F3 57.47 57.62 0.15 78%
F4 64.10 64.22 0.13 64%
F5 68.59 68.70 0.11 54%
次に、本発明を適用した実施例3の投写型画像表示装置を説明する。図25は実施例3の投写型画像表示装置の全体を表す光線図である。図26は実施例3の投写型画像表示装置のレンズの光線図である。図27はレンズ内に規定される仮想線Pの説明図である。本例の投写型画像表示装置1Cは、仮想線Pが仮想垂直線Vに対して傾斜する角度が実施例1の投写型画像表示装置1Aと相違するが、他の構成は、実施例1の投写型画像表示装置1Aと同様である。従って、実施例1の投写型画像表示装置1Aと対応する構成には同一の符号を付す。
物体面 球 0 295
1 非球面 15 10 1.531132 55.75 9.282 9.282
2 球 0 5 1.531132 55.75 0.65 1
3 非球面 -11 -6.7044 1.531132 55.75 10.296 10.296
4(像面) 球 0 0 1.531132 55.75 13.718 13.718
コーニック定数 1.160286E+00
4次の係数 8.34994E-04
6次の係数 -1.1E-05
8次の係数 8.69E-08
10次の係数 -1.65E-10
コーニック定数 -1.344131E+02
4次の係数 -1.75603E-04
6次の係数 1.79E-06
8次の係数 -1.08E-08
10次の係数 2.64E-11
次に、画像形成部2が生成する投写画像を説明する。図28はスクリーンSにおけるディストーション格子を示す図である。図29はレンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子を示す図である。レンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子は歪んでいるが、像面湾曲はない。画像形成部2は、縮小側結像面に、最終像に対して上下が反転した投写画像を形成する。また、画像形成部2は、拡大側結像面であるスクリーンSに長方形の投写画像が投写されるように、レンズ3の縮小側結像面に、予め、歪んだ画像を形成する。すなわち、画像形成部2は、図28に示すディストーション格子に対応する最終像がスクリーンSに投写されるように、縮小側結像面に、図29に示すディストーション格子に対応する歪んだ投写画像を形成する。
本例では、反射面12、および第2透過面13が非球面である。従って、収差の発生を抑制できる。ここで、図30は実施例3のレンズ3の縮小側のMTFを示す図である。MTFは上記の例と同様に算出した。図31は実施例3のレンズ3のスポットダイアグラムである。MTFおよびスポットダイアグラムは実施例1と同様の傾向を示す。
0°< θ <90°+γ ・・(1)
90°< θ ・・(2)
θ:仮想垂直線Vに対して仮想線Pの上側交点23の側が仮想垂直線Vと仮想線Pとの交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度
γ:第2透過面13の有効光線範囲20の下端光束22の下周辺光線22bが仮想軸Lに交差する当該仮想軸Lからの角度
F1 30.42 30.56 0.14 91%
F2 47.13 47.28 0.15 100%
F3 57.48 57.61 0.13 88%
F4 64.10 64.22 0.11 74%
F5 68.60 68.69 0.10 63%
次に、本発明を適用した実施例4の投写型画像表示装置を説明する。図32は実施例4の投写型画像表示装置の全体を表す光線図である。図33は実施例4の投写型画像表示装置のレンズの光線図である。図34はレンズ内に規定される仮想線Pの説明図である。本例の投写型画像表示装置1Dは、仮想線Pが仮想垂直線Vに対して傾斜する角度が実施例1の投写型画像表示装置1Aと相違するが、他の構成は、実施例1の投写型画像表示装置1Aと同様である。従って、実施例1の投写型画像表示装置1Aと対応する構成には同一の符号を付す。
物体面 球 0 295
1 非球面 15 10 1.531132 55.75 9.262 9.262
2 球 0 5 1.531132 55.75 0.65 1
3 非球面 -11 -6.692 1.531132 55.75 10.268 10.268
4(像面) 球 0 0 1.531132 55.75 13.715 13.715
コーニック定数 1.18452E+00
4次の係数 8.265522E-04
6次の係数 -1.047826E-05
8次の係数 7.814277E-08
10次の係数 -1.229762E-10
コーニック定数 -1.391089E+02
4次の係数 -1.810712E-04
6次の係数 1.884068E-06
8次の係数 -1.150694E-08
10次の係数 2.840449E-11
次に、画像形成部2が生成する投写画像を説明する。図35はスクリーンSにおけるディストーション格子を示す図である。図36はレンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子を示す図である。レンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子は歪んでいるが、像面湾曲はない。画像形成部2は、縮小側結像面に、最終像に対して上下が反転した投写画像を形成する。また、画像形成部2は、拡大側結像面であるスクリーンSに長方形の投写画像が投写されるように、レンズ3の縮小側結像面に、予め、歪んだ画像を形成する。すなわち、画像形成部2は、図35に示すディストーション格子に対応する最終像がスクリーンSに投写されるように、縮小側結像面に、図36に示すディストーション格子に対応する歪んだ投写画像を形成する。
本例では、反射面12、および第2透過面13が非球面である。従って、収差の発生を抑制できる。ここで、図37は実施例4のレンズ3の縮小側のMTFを示す図である。MTFは上記の例と同様に算出した。図38は実施例4のレンズ3のスポットダイアグラムである。MTFおよびスポットダイアグラムは実施例1と同様の傾向を示す。
0°< θ <90°+γ ・・(1)
90°< θ ・・(2)
θ:仮想垂直線Vに対して仮想線Pの上側交点23の側が仮想垂直線Vと仮想線Pとの交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度
γ:第2透過面13の有効光線範囲20の下端光束22の下周辺光線22bが仮想軸Lに交差する当該仮想軸Lからの角度
F1 30.45 30.53 0.08 67%
F2 47.14 47.26 0.12 100%
F3 57.49 57.60 0.11 95%
F4 64.11 64.21 0.10 83%
F5 68.60 68.69 0.09 72%
次に、本発明を適用した実施例5の投写型画像表示装置を説明する。図40は実施例5の投写型画像表示装置の全体を表す光線図である。図41は実施例5の投写型画像表示装置のレンズの光線図である。図42はレンズ内に規定される仮想線Pの説明図である。本例の投写型画像表示装置1Eは、仮想線Pが仮想垂直線Vに対して傾斜する角度が実施例1の投写型画像表示装置1Aと相違するが、他の構成は、実施例1の投写型画像表示装置1Aと同様である。従って、実施例1の投写型画像表示装置1Aと対応する構成には同一の符号を付す。
物体面 球 0 100
1 XY多項式面 170.60961 10 1.531132 55.75 11.112 11.112
2 球 0 5 1.531132 55.75 0.479 0.479
3 XY多項式面 -2.21043 -6.8 1.531132 55.75 6.767 6.767
4(像面) 球 0 0 1.531132 55.75 10.642 10.642
第1面の偏心データ:Y=-44.515 α=-21.4981
第3面の偏心データ:Y=1.585 α=-22.6628
なお、偏心データは、偏心指定面以降も有効である。
コーニック定数 2.241006E+02
X 0
Y 0
X**2 4.712531E-02
X * Y 0
Y**2 -6.69858E-02
X**3 0
X**2 * Y -1.731672E-02
X Y**2 0
Y**3 1.203742E-02
X**4 -7.823583E-05
X**3 * Y 0
X**2 * Y**2 4.753037E-03
X * Y**3 0
Y**4 2.463375E-04
X**5 0
X**4 * Y 3.456907E-04
X**3 * Y**2 0
X**2 * Y**3 -4.602323E-05
X * Y**4 0
Y**5 -4.879982E-06
X**6 -1.886499E-06
X**5 * Y 0
X**4 * Y**2 -9.879932E-05
X**3 * Y**3 0
X**2 * Y**4 -1.047511E-04
X * Y**5 0
Y**6 -2.695591E-05
X**7 0
X**6 * Y -2.333608E-06
X**5 * Y**2 0
X**4 * Y**3 3.706863E-06
X**3 * Y**4 0
X**2 * Y**5 4.817741E-06
X * Y**6 0
Y**7 1.671567E-06
X**8 3.772486E-08
X**7 * Y 0
X**6 * Y**2 7.845899E-07
X**5 * Y**3 0
X**4 * Y**4 1.806017E-06
X**3 * Y**5 0
X**2 * Y**6 1.91147E-06
X * Y**7 0
Y**8 3.943296E-07
X**9 0
X**8 * Y 4.413154E-09
X**7 * Y**2 0
X**6 * Y**3 -7.305624E-08
X**5 * Y**4 0
X**4 * Y**5 -2.558126E-07
X**3 * Y**6 0
X**2 * Y**7 -2.484268E-07
X * Y**8 0
Y**9 -5.251836E-08
X**10 -1.689176E-10
X**9 * Y 0
X**8 * Y**2 -1.178575E-09
X**7 * Y**3 0
X**6 * Y**4 2.676732E-09
X**5 * Y**5 0
X**4 * Y**6 1.062032E-08
X**3 * Y**7 0
X**2 * Y**8 9.018839E-09
X * Y**9 0
Y**10 1.829322E-09
コーニック定数 -9.479304E-01
X 0
Y 0
X**2 1.668722E-01
X * Y 0
Y**2 1.998643E-01
X**3 0
X**2 * Y -1.355022E-02
X Y**2 0
Y**3 -2.640562E-03
X**4 1.553097E-03
X**3 * Y 0
X**2 * Y**2 -1.847857E-04
X * Y**3 0
Y**4 9.365945E-04
X**5 0
X**4 * Y 7.033638E-05
X**3 * Y**2 0
X**2 * Y**3 3.058726E-05
X * Y**4 0
Y**5 -1.555813E-06
X**6 -2.28477E-05
X**5 * Y 0
X**4 * Y**2 -6.082316E-05
X**3 * Y**3 0
X**2 * Y**4 8.767023E-06
X * Y**5 0
Y**6 -1.35643E-05
X**7 0
X**6 * Y -3.199121E-06
X**5 * Y**2 0
X**4 * Y**3 -9.114938E-06
X**3 * Y**4 0
X**2 * Y**5 -5.650188E-06
X * Y**6 0
Y**7 -4.423264E-07
X**8 3.395334E-07
X**7 * Y 0
X**6 * Y**2 1.02412E-06
X**5 * Y**3 0
X**4 * Y**4 1.833997E-06
X**3 * Y**5 0
X**2 * Y**6 -6.784795E-08
X * Y**7 0
Y**8 2.007252E-07
X**9 0
X**8 * Y 6.109009E-08
X**7 * Y**2 0
X**6 * Y**3 2.276137E-07
X**5 * Y**4 0
X**4 * Y**5 5.020032E-07
X**3 * Y**6 0
X**2 * Y**7 1.907204E-07
X * Y**8 0
Y**9 -3.622895E-09
X**10 -5.353813E-10
X**9 * Y 0
X**8 * Y**2 6.208088E-09
X**7 * Y**3 0
X**6 * Y**4 1.946908E-08
X**5 * Y**5 0
X**4 * Y**6 3.927661E-08
X**3 * Y**7 0
X**2 * Y**8 1.962061E-08
X * Y**9 0
Y**10 -1.204427E-09
次に、画像形成部2が生成する投写画像を説明する。図43はスクリーンSにおけるディストーション格子を示す図である。図44はレンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子を示す図である。レンズ3の縮小側結像面におけるディストーション格子は歪んでいるが、像面湾曲はない。画像形成部2は、縮小側結像面に、最終像に対して上下が反転した投写画像を形成する。また、画像形成部2は、拡大側結像面であるスクリーンSに長方形の投写画像が投写されるように、レンズ3の縮小側結像面に、予め、歪んだ画像を形成する。すなわち、画像形成部2は、図43に示すディストーション格子に対応する最終像がスクリーンSに投写されるように、縮小側結像面に、図44に示すディストーション格子に対応する歪んだ投写画像を形成する。
本例では、反射面12、および第2透過面13が非球面である。従って、収差の発生を抑制できる。ここで、図45は実施例5のレンズ3の縮小側のMTFを示す図である。MTFは上記の例と同様に算出した。図46は実施例5のレンズ3のスポットダイアグラムである。MTFおよびスポットダイアグラムは実施例1と同様の傾向を示す。
0°< θ <90°+γ ・・(1)
θ:仮想垂直線Vに対して仮想線Pの上側交点23の側が仮想垂直線Vと仮想線Pとの交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度
γ:第2透過面13の有効光線範囲20の下端光束22の下周辺光線22bが仮想軸Lに交差する当該仮想軸Lからの角度
F1 64.50 64.97 0.47 100%
F2 73.83 74.10 0.26 56%
F3 78.24 78.42 0.18 38%
F4 80.78 80.91 0.13 28%
F5 82.44 82.52 0.08 17%
上記の例ではレンズ3は樹脂製であるが、ガラス製とすることもできる。レンズ3をガラス製とした場合には、レンズ3を樹脂製とした場合と比較して、高精度に加工できる。また、レンズ3をガラス製とした場合には、レンズ3を樹脂製とした場合と比較して、内部吸収により温度が上昇した場合に、形状の膨張量を抑えることができる。従って、レンズをガラス製とすれば、高輝度でも光学性能の維持、信頼性の向上を図ることができる。
Claims (11)
- 光が通過する順に、第1透過面と、反射面と、第2透過面と、を有し、前記光を投写面
に投写するレンズであって、
前記レンズは、単一のレンズで構成されており、
前記第1透過面に、光源から出射された光を変調する光変調部が貼り付けられており、
互いに直交する3軸をX軸、Y軸、およびZ軸とし、前記第1透過面と前記光変調部と
が対向する方向をZ軸方向、前記投写面における水平方向に沿う方向をX軸方向、前記Y
軸の一方側を上方、前記Y軸の他方側を下方、前記X軸と垂直で前記Y軸および前記Z軸
を含む面をYZ平面とした場合に、
前記第1透過面と前記反射面とは、前記レンズの設計基準軸であり前記Z軸方向に延び
る仮想軸の下方に位置し、
前記第2透過面は、前記仮想軸の上方に位置し、
前記反射面は、凹形状を備え、
前記第2透過面は、前記拡大側に突出する凸形状を備え、
前記第2透過面の有効光線範囲のY軸方向の上端を通過する上端光束の上周辺光線およ
び当該有効光線範囲のY軸方向の下端を通過する下端光束の上周辺光線がYZ平面上で交
差する上側交点と、前記上端光束の下周辺光線および前記下端光束の下周辺光線が前記Y
Z平面上で交差する下側交点とを結ぶ仮想線は、前記YZ平面で前記仮想軸に垂直な仮想
垂直線に対して傾斜していることを特徴とするレンズ。 - 請求項1に記載のレンズであって、
前記第1透過面、前記反射面、および前記第2透過面は、前記仮想軸に対し回転対称な
面を持つ共軸光学系であり、
前記仮想軸は、設計基準軸であることを特徴とするレンズ。 - 請求項1または2に記載のレンズであって、
前記仮想垂直線に対して前記仮想線の前記上側交点の側が当該仮想垂直線と当該仮想線
との交点を軸として反時計周りに回る傾斜角度をθ、前記下端光束の下周辺光線が前記仮
想軸に交差する当該仮想軸からの角度をγとした場合に、以下の条件式(1)を満たすこ
とを特徴とするレンズ。
0°< θ <90°+γ ・・(1) - 請求項3に記載のレンズであって、
以下の条件式(2)を満たすことを特徴とするレンズ。
90°< θ ・・(2) - 請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズであって、
前記第1透過面、前記反射面、および前記第2透過面のうちのいずれかは、非球面であ
ることを特徴とするレンズ。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のレンズであって、
前記仮想線に沿って傾斜して当該仮想線上の有効光線範囲から外れた光線を遮光する遮
光部を有することを特徴とするレンズ。 - 請求項1に記載のレンズであって、
前記第1透過面、前記反射面、および前記第2透過面のうちのいずれかは、自由曲面で
あることを特徴とするレンズ。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のレンズであって、
前記レンズは、前記仮想垂直線に対して非対称であることを特徴とするレンズ。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のレンズであって、
前記レンズは、前記仮想軸に対して非対称であることを特徴とするレンズ。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載のレンズであって、
前記仮想垂直線に沿う前記仮想軸から前記レンズの上側端までの前記レンズの第1長さ
は、前記仮想垂直線に沿う前記仮想軸から前記レンズの下側端までの前記レンズの第2長
さよりも短いことを特徴とするレンズ。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載のレンズと、
前記レンズの縮小側結像面に画像を表示する画像形成部と、
を有する投写型画像表示装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018141033A JP7183608B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | レンズおよび投写型画像表示装置 |
CN201910676884.5A CN110780514B (zh) | 2018-07-27 | 2019-07-25 | 透镜和投射型图像显示装置 |
EP19188314.9A EP3599494A1 (en) | 2018-07-27 | 2019-07-25 | Lens and projection-type image display apparatus |
US16/522,749 US11422453B2 (en) | 2018-07-27 | 2019-07-26 | Lens and projection-type image display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018141033A JP7183608B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | レンズおよび投写型画像表示装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020016816A JP2020016816A (ja) | 2020-01-30 |
JP2020016816A5 JP2020016816A5 (ja) | 2021-07-26 |
JP7183608B2 true JP7183608B2 (ja) | 2022-12-06 |
Family
ID=67438873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018141033A Active JP7183608B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | レンズおよび投写型画像表示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11422453B2 (ja) |
EP (1) | EP3599494A1 (ja) |
JP (1) | JP7183608B2 (ja) |
CN (1) | CN110780514B (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008120650A1 (ja) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Olympus Corporation | 光学装置 |
US20120050891A1 (en) | 2010-08-31 | 2012-03-01 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Objective |
JP2017156714A (ja) | 2016-03-04 | 2017-09-07 | キヤノン株式会社 | 光学系、それを備える撮像装置及び投影装置 |
Family Cites Families (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7405225A (nl) | 1973-09-26 | 1975-10-21 | Vicon Nv | Inrichting voor het verspreiden van strooibaar materiaal, voorzien van een af te stellen doseerorgaan. |
JPH09211331A (ja) * | 1996-01-29 | 1997-08-15 | Canon Inc | 反射光学系 |
US5999311A (en) * | 1996-03-26 | 1999-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Small-sized variable magnification optical system |
JP4040122B2 (ja) * | 1996-03-26 | 2008-01-30 | キヤノン株式会社 | 変倍光学系及びそれを用いた撮像装置 |
JP3792799B2 (ja) * | 1996-08-27 | 2006-07-05 | キヤノン株式会社 | 光学素子を有する光学系及びそれを用いた撮像装置 |
JP2000199853A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-07-18 | Olympus Optical Co Ltd | 結像光学系及び観察光学系 |
JP2000171714A (ja) * | 1998-12-07 | 2000-06-23 | Olympus Optical Co Ltd | 結像光学系 |
CN1152275C (zh) * | 1999-04-09 | 2004-06-02 | 明基电通股份有限公司 | 用于数字光学处理投影机的反射式投影镜头 |
DE10127227A1 (de) * | 2001-05-22 | 2002-12-05 | Zeiss Carl | Katadioptrisches Reduktionsobjektiv |
JP4210314B2 (ja) | 2003-02-06 | 2009-01-14 | 株式会社リコー | 投射光学系、拡大投射光学系、拡大投射装置及び画像投射装置 |
JP4223936B2 (ja) | 2003-02-06 | 2009-02-12 | 株式会社リコー | 投射光学系、拡大投射光学系、拡大投射装置及び画像投射装置 |
JP4500497B2 (ja) | 2003-02-13 | 2010-07-14 | 株式会社リコー | 画像投射装置 |
JP2004361777A (ja) | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Nikon Corp | ソリッド型カタディオプトリック光学系 |
JP4478408B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2010-06-09 | キヤノン株式会社 | 結像光学系、撮像装置、画像読み取り装置および投射型画像表示装置 |
US7116498B2 (en) * | 2004-03-12 | 2006-10-03 | Sony Corporation | Projection optical system and image projection apparatus |
JP2007079524A (ja) | 2004-10-21 | 2007-03-29 | Sony Corp | 投射光学系及び投射型画像表示装置 |
TWI289210B (en) | 2004-10-21 | 2007-11-01 | Sony Corp | Projection optical system and projection type image display device |
JP4890771B2 (ja) | 2005-02-28 | 2012-03-07 | 富士フイルム株式会社 | 投写光学系およびこれを用いた投写型表示装置 |
US8014075B2 (en) * | 2007-11-06 | 2011-09-06 | Seiko Epson Corporation | Projection type image display device |
JP4396769B2 (ja) | 2007-11-06 | 2010-01-13 | セイコーエプソン株式会社 | 投射型画像表示装置 |
KR101111204B1 (ko) * | 2008-11-05 | 2012-02-15 | 마이크롭틱스 주식회사 | 5매 촬상 렌즈 |
JP5359607B2 (ja) | 2008-09-02 | 2013-12-04 | 株式会社リコー | 変倍光学系、プロジェクタ |
US8434878B2 (en) | 2008-12-26 | 2013-05-07 | Seiko Epson Corporation | Proximity projector with a transmissive cover with modified reflectance properties |
JP5686011B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2015-03-18 | セイコーエプソン株式会社 | 画像リレー光学系及びこれを備える虚像表示装置 |
WO2013005444A1 (ja) | 2011-07-05 | 2013-01-10 | 日東光学株式会社 | 投射光学系およびプロジェクタ装置 |
JP2013122538A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Samsung Techwin Co Ltd | 結像光学系及び撮像装置 |
CN102621697A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-08-01 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种基于离轴反射结构的宽波段红外投影*** |
TWI497114B (zh) * | 2013-12-05 | 2015-08-21 | Delta Electronics Inc | 廣角投影光學系統 |
JP2015215478A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | セイコーエプソン株式会社 | 投写レンズ及びプロジェクター |
JP6280063B2 (ja) | 2015-02-25 | 2018-02-14 | 富士フイルム株式会社 | 投写用光学系および投写型表示装置 |
JP6604090B2 (ja) | 2015-08-27 | 2019-11-13 | 株式会社リコー | 投射光学系および投射装置および投射システム |
JP2017156712A (ja) | 2016-03-04 | 2017-09-07 | キヤノン株式会社 | 光学系、それを備える撮像装置及び投影装置 |
JP2017156713A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び投影装置 |
JP6587590B2 (ja) | 2016-08-30 | 2019-10-09 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズ、投写型表示装置、および、撮像装置 |
JP6744797B2 (ja) | 2016-10-07 | 2020-08-19 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | 投射光学系および投射装置および撮像装置 |
JP6822212B2 (ja) | 2017-02-27 | 2021-01-27 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
JP7019961B2 (ja) | 2017-04-20 | 2022-02-16 | コニカミノルタ株式会社 | 投影光学系及び投影装置 |
CN110832377B (zh) | 2017-07-10 | 2022-04-26 | 索尼公司 | 图像显示装置和投影光学*** |
JP6797087B2 (ja) | 2017-08-17 | 2020-12-09 | 富士フイルム株式会社 | 投写用光学系及び投写型表示装置 |
CN207198447U (zh) * | 2017-09-27 | 2018-04-06 | 常州硕美光电科技有限公司 | 全景成像镜头 |
JP6993251B2 (ja) | 2018-02-01 | 2022-01-13 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | 投射光学系および画像表示装置 |
-
2018
- 2018-07-27 JP JP2018141033A patent/JP7183608B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910676884.5A patent/CN110780514B/zh active Active
- 2019-07-25 EP EP19188314.9A patent/EP3599494A1/en active Pending
- 2019-07-26 US US16/522,749 patent/US11422453B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008120650A1 (ja) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Olympus Corporation | 光学装置 |
US20120050891A1 (en) | 2010-08-31 | 2012-03-01 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Objective |
JP2017156714A (ja) | 2016-03-04 | 2017-09-07 | キヤノン株式会社 | 光学系、それを備える撮像装置及び投影装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110780514A (zh) | 2020-02-11 |
US11422453B2 (en) | 2022-08-23 |
EP3599494A1 (en) | 2020-01-29 |
CN110780514B (zh) | 2021-08-24 |
US20200033714A1 (en) | 2020-01-30 |
JP2020016816A (ja) | 2020-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101235068B1 (ko) | 투사 광학계 및 투사형 화상 표시 장치 | |
JP7124521B2 (ja) | 投写光学系および投写型画像表示装置 | |
US8014075B2 (en) | Projection type image display device | |
JP5963057B2 (ja) | 投射光学系および画像投射装置 | |
US11042083B2 (en) | Projection system and projection-type image display apparatus | |
JP7234498B2 (ja) | 投射光学系ユニット及び投射光学装置 | |
JP2020024377A (ja) | 投写光学系および投写型画像表示装置 | |
JP7259413B2 (ja) | 投写光学系、投写型画像表示装置、および撮像装置 | |
JP7259411B2 (ja) | 投写光学系、投写型画像表示装置、および撮像装置 | |
US20200284952A1 (en) | Diffuser plate and projection-type image displaying device | |
US20180239118A1 (en) | Projection optical system and image projection device | |
JP7259412B2 (ja) | 投写光学系、投写型画像表示装置、撮像装置、および光学素子の製造方法 | |
JP7183608B2 (ja) | レンズおよび投写型画像表示装置 | |
US11822224B2 (en) | Projection system and projector having deflector and optical element | |
JP7120259B2 (ja) | 投写光学系、およびプロジェクター | |
JP7331385B2 (ja) | 光学素子および投写型画像表示装置 | |
US11899170B2 (en) | Optical lens and projection apparatus | |
JP2014059446A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2023084789A (ja) | 光学系、およびプロジェクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180910 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181120 |
|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200810 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210426 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210426 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210917 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221025 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7183608 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |