JP7497017B2 - 投射光学系 - Google Patents
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- Lenses (AREA)
Description
1.0<f/D<1.35 (1)
1.0<(r2+r1)/(r2-r1)<1.45 (2)
0.2<d2/f<0.45 (3)
ここで、
fは投射光学系全系の焦点距離、
Dは入射瞳径
r1は第1レンズの投射面側の面の曲率半径、
r2は第1レンズの画像表示素子側の面の曲率半径
d2は第1レンズ及び第2レンズの光軸上の空気間隔
である。
15<|(r4+r3)/(r4-r3)|<35 (5)
ここで、
r3は第2レンズの投射面側の面の曲率半径、
r4は第2レンズの画像表示素子側の面の曲率半径
である。
図1は、本発明の実施の形態に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿う断面図である。図1の光学構成は、第1の実施例の光学構成に対応している。
1.0<f/D<1.35 (1)
1.0<(r2+r1)/(r2-r1)<1.45 (2)
0.2<d2/f<0.45 (3)
ここで、
fは投射光学系全系の焦点距離、
Dは入射瞳径
r1は第1レンズの投射面側の面の曲率半径、
r2は第1レンズの画像表示素子側の面の曲率半径
d2は第1レンズ及び第2レンズの光軸上の空気間隔
である。
0.001<c2/f<0.015 (4)
ここで、
c2は第1レンズの画像表示素子側の面の曲率
である。
15<|(r4+r3)/(r4-r3)|<35 (5)
ここで、
r3は第2レンズの投射面側の面の曲率半径、
r4は第2レンズの画像表示素子側の面の曲率半径
である。
FNO :Fナンバー
r :近軸曲率半径
d :光軸上のレンズの厚み又は空気間隔
nd :レンズ材料のd線に対する屈折率
νd :レンズ材料のアッベ数
c2 :第1レンズの画像表示素子側の面の曲率
TTL :第1レンズの投射面側頂点から光軸に沿った画像表示素子の表示面までの距離
BFL :バックフォーカス
また、各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面である。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+K)(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10 ・・・(I)
なお、非球面係数において、Eは10のべき乗数を示し、例えば、2.3×10-2は、2.3E-002と表すものとする。また、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
次に、実施例1に係る投射光学系について説明する。
図1は、実施例1に係る投射光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
f :4.57mm
FNO:1.1
f1:5.53mm
f2:50.50mm
f3:17.16mm
TTL:6.85mm
BFL:1.70mm
第2面
K= -6.703E-01
A4= -1.138E-03, A6=3.200E-03, A8=-1.843E-03, A10=4.352E-04, A12=-5.124E-05
第3面
K= -5.000E+00
A4= -5.240E-03, A6=8.058E-04, A8=-1.171E-03, A10=2.268E-04, A12=-1.784E-05
第4面
K= -8.860E-01
A4= 6.397E-02, A6=-1.751E-02, A8=2.478E-02, A10=-8.481E-03, A12=9.646E-04
第5面
K= -2.581E+00
A4= -6.725E-02, A6=2.759E-02, A8=2.443E-03, A10=-3.322E-04, A12=-3.589E-04, A14=7.537E-05
第6面
K= -3.236E-01
A4= -2.686E-02, A6=6.547E-03, A8=-1.784E-03, A10=3.428E-04, A12=-4.961E-05, A14=3.278E-06
第7面
K=0 -5.494E+00
A4= -3.663E-02, A6=1.173E-02, A8=-2.885E-03, A10=3.926E-04, A12=-3.093E-05, A14=1.087E-06
(1)f/D=1.1
(2)(r2+r1)/(r2-r1)=1.18
(3)d2/f=0.36
(4)c2/f=0.006
(5)(r4+r3)/(r4-r3)=17.01
次に、実施例2に係る投射光学系について説明する。
図3は、実施例2に係る投射光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
f :4.57mm
FNO:1.1
f1:5.60mm
f2:14.76mm
f3:191.88mm
TTL:6.84mm
BFL:1.30mm
実施例2の投射光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
第2面
K=2.342E-01
A4= -1.234E-03, A6=-6.121E-04, A8=7.252E-05, A10=-5.481E-06, A12=-1.399E-06
第3面
K= -4.997E+00
A4= 3.520E-03, A6=-6.229E-04, A8=1.151E-04, A10=2.206E-06, A12=-1.860E-08
第4面
K= -1.117E-01
A4= -1.102E-02, A6=1.854E-02, A8=-1.102E-03, A10=-2.235E-05, A12=1.105E-05
第5面
K= -4.539E+00
A4= -6.495E-02, A6=2.393E-02, A8=-7.746E-04, A10=-7.474E-04, A12=1.484E-04, A14=-1.317E-06
第6面
K= 1.011E+00
A4= -8.386E-03, A6=1.855E-03, A8=-2.023E-04, A10=-8.220E-05, A12=1.370E-05, A14=-5.206E-07
第7面
K= 2.797E-01
A4= -3.215E-02, A6=9.150E-03, A8=-1.743E-03, A10=1.299E-04, A12=-1.892E-06, A14=-1.286E-07
(1)f/D=1.1
(2)(r2+r1)/(r2-r1)=1.29
(3)d2/f=0.35
(4)c2/f=0.010
(5)(r4+r3)/(r4-r3)=-31.23
次に、実施例3に係る投射光学系について説明する。
図5は、実施例3に係る投射光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
f :4.60mm
FNO:1.1
f1:5.82mm
f2:31.31mm
f3:17.82mm
TTL:7.00mm
BFL:1.60mm
実施例3の投射角光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
第2面
K=-7.324E-01
A4= -1.259E-03, A6=2.919E-03, A8=-1.905E-03, A10=4.359E-04, A12=-4.510E-05
第3面
K= -4.761E+00
A4= -4.363E-03, A6=1.130E-03, A8=-1.129E-03, A10=2.267E-04, A12=-1.936E-05
第4面
K= -8.857E-01
A4= 6.407E-02, A6=-1.779E-02, A8=2.476E-02, A10=-8.444E-03, A12=9.533E-04
第5面
K= -2.519E+00
A4= -6.779E-02, A6=2.771E-02, A8=2.484E-03, A10=-3.883E-04, A12=-4.040E-04, A14=7.779E-05
第6面
K= 8.146E-01
A4= -2.280E-02, A6=6.046E-03, A8=-1.953E-03, A10=3.601E-04, A12=-4.354E-05, A14=2.249E-06
第7面
K= 3.757E-03
A4= -3.567E-02, A6=1.119E-02, A8=-2.848E-03, A10=3.973E-04, A12=-3.128E-05, A14=1.061E-06
(1)f/D=1.1
(2)(r2+r1)/(r2-r1)=1.05
(3)d2/f=0.42
(4)c2/f=0.002
(5)(r4+r3)/(r4-r3)=24.81
次に、実施例4に係る投射光学系について説明する。
図7は、実施例4に係る投射光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
f :4.60mm
FNO:1.1
f1:5.22mm
f2:36.48mm
f3:24.21mm
TTL:7.00mm
BFL:1.64mm
実施例4の投射光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
第2面
K=-5.946E-01
A4=-1.373E-03, A6=3.537E-03, A8=-1.782E-03, A10=4.467E-04, A12=-4.763E-05
第3面
K=-5.000E+00
A4=-5.138E-03, A6=5.113E-04, A8=-1.237E-03, A10=2.329E-04, A12=-1.360E-05
第4面
K=-8.897E-01
A4=6.499E-02, A6=-1.784E-02, A8=2.458E-02, A10=-8.543E-03, A12=9.564E-04
第5面
K=-2.731E+00
A4=-6.416E-02, A6=2.879E-02, A8=2.784E-03, A10=-2.896E-04, A12=-3.750E-04, A14=6.652E-05
第6面
K=6.575E-01
A4=-2.162E-02, A6=5.317E-03, A8=-1.955E-03, A10=4.556E-04, A12=-1.065E-04, A14=1.205E-05
第7面
K=-5.005E+00
A4=-3.582E-02, A6=8.991E-03, A8=-2.436E-03, A10=4.038E-04, A12=-4.095E-05, A14=1.853E-06
(1)f/D=1.1
(2)(r2+r1)/(r2-r1)=1.19
(3)d2/f=0.25
(4)c2/f=0.007
(5)(r4+r3)/(r4-r3)=22.79
次に、実施例5に係る投射光学系について説明する。
図9は、実施例5に係る投射光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
f :4.60mm
FNO:1.1
f1:5.93mm
f2:223.00mm
f3:10.11mm
TTL:7.00mm
BFL:1.81mm
実施例5の投射光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
第2面
K=-8.097E-01
A4=-3.447E-03, A6=4.555E-03, A8=-2.147E-03, A10= 4.571E-04, A12=-4.593E-05
第3面
K=-5.010E+00
A4=-6.084E-03, A6=1.964E-03, A8=-1.068E-03, A10= 1.591E-04, A12=-1.183E-05
第4面
K=-8.369E-01
A4=9.149E-02, A6=-2.670E-02, A8=2.476E-02, A10=-8.081E-03, A12=9.414E-04
第5面
K=-2.452E+00
A4=-5.077E-02, A6=2.268E-02, A8=2.078E-03, A10=-8.299E-04, A12=-1.324E-04, A14=4.267E-05
第6面
K= -9.256E-01
A4=-2.152E-02, A6=8.693E-03, A8=-2.465E-03, A10= 3.974E-04, A12=-3.249E-05, A14=1.010E-06
第7面
K= 4.819E-01
A4=-3.239E-02, A6=1.178E-02, A8=-3.011E-03, A10= 4.276E-04, A12=-3.137E-05, A14=8.910E-07
(1)f/D=1.1
(2)(r2+r1)/(r2-r1)=1.22
(3)d2/f=0.40
(4)c2/f=0.007
(5)(r4+r3)/(r4-r3)=13.88
次に、実施例6に係る投射光学系について説明する。
図11は、実施例6に係る投射光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
f :4.60mm
FNO:1.05
f1:5.78mm
f2:40.28mm
f3:17.79mm
TTL:6.98mm
BFL:1.22mm
実施例6の投射光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
第2面
K=1.539E-01
A4=-1.839E-03, A6=4.800E-04, A8=-1.134E-04, A10= -4.558E-06, A12=2.602E-06, A14=4.437E-08
第3面
K=9.999E-01
A4=5.828E-03, A6=-3.273E-04, A8=3.526E-05, A10=2.648E-05, A12=-1.142E-06, A14=-2.602E-07
第4面
K=-4.537E-01
A4=7.969E-03, A6=1.253E-02, A8=3.411E-04, A10=2.982E-05, A12=-5.299E-05
第5面
K=-2.834E+00
A4=-5.060E-02, A6=1.970E-02, A8=-4.553E-04, A10= -4.578E-04, A12=7.688E-05
第6面
K= 6.752E-01
A4=-1.546E-02, A6=4.540E-03, A8=-8.779E-04, A10= 1.852E-05, A12=1.397E-05, A14=-1.483E-06
第7面
K= 1.000E+00
A4=-2.515E-02, A6=4.703E-03, A8=-3.567E-04, A10= 1.974E-06, A12=-2.498E-06, A14=2.021E-07
(1)f/D=1.05
(2)(r2+r1)/(r2-r1)=1.42
(3)d2/f=0.31
(4)c2/f=0.014
(5)(r4+r3)/(r4-r3)=28.00
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
CG カバーガラス
D 画像表示素子の表示面
S 開口絞り
Claims (2)
- 画像表示素子からの像を投射面に拡大して投射する投射光学系であって、
投射面側から順に、開口絞り、正の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、及び投射面側が凸面形状を有し、正の屈折力を有する第3レンズが配置され、
以下の条件式を満足することを特徴とする投射光学系。
1.0<f/D<1.35 (1)
1.0<(r2+r1)/(r2-r1)<1.45 (2)
0.2<d2/f<0.45 (3)
ここで、
fは投射光学系全系の焦点距離、
Dは入射瞳径
r1は第1レンズの投射面側の面の曲率半径、
r2は第1レンズの画像表示素子側の面の曲率半径
d2は第1レンズ及び第2レンズの光軸上の空気間隔
である。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の投射光学系。
15<|(r4+r3)/(r4-r3)|<35 (5)
ここで、
r3は第2レンズの投射面側の面の曲率半径、
r4は第2レンズの画像表示素子側の面の曲率半径
である。
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