[go: up one dir, main page]

JP3049676B2 - 投影光学系 - Google Patents

投影光学系

Info

Publication number
JP3049676B2
JP3049676B2 JP4276063A JP27606392A JP3049676B2 JP 3049676 B2 JP3049676 B2 JP 3049676B2 JP 4276063 A JP4276063 A JP 4276063A JP 27606392 A JP27606392 A JP 27606392A JP 3049676 B2 JP3049676 B2 JP 3049676B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
optical system
projection optical
projection
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4276063A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06130293A (ja
Inventor
三郎 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4276063A priority Critical patent/JP3049676B2/ja
Publication of JPH06130293A publication Critical patent/JPH06130293A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3049676B2 publication Critical patent/JP3049676B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は投影光学系に関し、例え
ばカラー液晶に表示された投影像原画をスクリーン面上
に拡大投影する際のレンズ系全体の小型化を図った高い
光学性能を有する投影光学系に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりフィルム画像や液晶ライトバル
ブ等の投影像原画をスクリーン面上に拡大投影するよう
にした投影光学系が種々と提案されている。
【0003】投影光学系には種々なタイプのものが用い
られているが投影像原画としてカラー液晶を用いた投影
光学系には、最終レンズ面から液晶表示素子までの空間
(バックフォーカス)に反射ミラーやダイクロイックミ
ラー等の光学部材を配置する為に長いバックフォーカス
を有したものが要望されている。この為、カラー液晶用
の投影光学系には負の屈折力のレンズ群が先行するレト
ロフォーカスタイプのものが多く用いられている。
【0004】図6は特開昭61−13885号公報で提
案されている投影光学系の要部概略図である。同図にお
いて20は光源、19はレンズ、21は楕円反射鏡であ
り、光源20からの光束をレンズ19側に反射してい
る。12は広帯域偏光ビームスプリッターであり、例え
ばS偏光成分のみを反射させている。
【0005】13は青反射ダイクロイック面を有する色
分解プリズム、14は赤反射ダイクロイック面を有する
色分解プリズムである。15は光路長補正用の光学ブロ
ックである。16,17,18は各々液晶装置である。
【0006】同図では光源20からの光束をレンズ19
を介して偏光ビームスプリッター12でS偏光成分のみ
を反射させている。そして色分解プリズム13,14で
青色光、赤色光、緑色光の3色光に色分解して各々液晶
装置16,17,18を照明している。液晶装置からは
投影像原画に基づいて偏光面が回転した反射光が得られ
る。これにより液晶装置(16,17,18)の投影像
原画を色分解プリズム、偏光ビームスプリッター12を
介して合成し、投影レンズ11によりスクリーン面上に
拡大投影している。
【0007】
【発明が解決しようとしている課題】図7に示す投影光
学系では投影レンズ11と液晶装置(16,17,1
8)との間に偏光ビームスプリッター12と色分解プリ
ズム13,14とを配置している。この為投影レンズ1
1には例えば液晶装置(16,17,18)の幅の3倍
以上の長いバックフォーカスが必要となってくる。
【0008】一般に長いバックフォーカスを有するには
レンズ系全体をスクリーン側に負の屈折力のレンズ群
を、投影像原画側に正の屈折力のレンズ群を配置した、
所謂レトロ型にする必要がある。
【0009】しかしながらレトロ型にするとレンズ系が
非対称となってくる為に諸収差の発生が多くなり、良好
なる光学性能を得るのが難しくなってくる。又レンズ枚
数が増加し、レンズ系全体が複雑化及び大型化してくる
という問題点が生じてくる。
【0010】本発明は投影レンズのレンズ構成及び液晶
パネル等の投影像原画を照明する照明手段の構成を適切
に設定することにより、あまり長いバックフォーカスを
必要とせず、かつ装置全体の大型化を防止した投影光学
系の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の投影光学系の特
徴とするところは、投影像原画をスクリーン面上に投影
する投影光学系において、該投影光学系は該スクリーン
側より順に負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第
2レンズ群、該スクリーン側へ凸の平凸レンズ1枚より
なる正の屈折力の第3レンズ群の3つのレンズ群を有す
る投写レンズ、そして該第2群と第3群との間に照明光
導入手段とを有し、該照明光導入手段は光路外に配置し
た光源部からの光束を該第3レンズ群側へ反射させ、該
第3レンズ群を介した光束で該投影像原画を照明し、該
投影像原画からの反射光を用いて該投影像原画を該スク
リーン面に投影することにある。そして望ましくは該第
i群の焦点距離をFi、全系の焦点距離をF、第i群と
第i+1群の主点間隔をe i、としたとき −2<F1/F<−0.5(1) 1<F2/F<2.5(2) 1<F3/F<3(3) 0.5<e1/F<3(4) 1.5<e2/F<5(5) なる条件式を満足することにある。
【0012】
【実施例】図1、図2は各々本発明の実施例1,2の光
学系の要部概略図である。図1において11は投影レン
ズであり、負の屈折力の第1レンズ群L1と、正の屈折
力の第2レンズ群L2そしてスクリーン側へ凸の平凸レ
ンズ1枚よりなる正の屈折力の第3レンズ群L3の3つ
のレンズ群を有している。同図ではこのうち第1レンズ
群を光軸に沿って移動させてフォーカス(ピント調整)
を行っている。SPは絞りである。
【0013】9は光源部であり、白色光束を放射してお
り、投影レンズ11の光路外に配置している。4は照明
光導入手段であり、ハーフミラー面より成っており第2
レンズ群と第3レンズ群との間の絞りSP近傍に配置し
ている。照明光導入手段4は、例えば光源部9からの光
束を第3レンズ群方向に反射させ、後述する投影像原画
(6,7,8)を照明している。Sはスクリーン面であ
る。
【0014】5は色分解手段であり、内部にダイクロイ
ック面を有し、入射光束を例えば青色光、緑色光、赤色
光の3つの色光に分解して射出している。6,7,8は
各々投影像原画としての反射型の液晶パネル(液晶装
置)である。
【0015】本実施例では光源部9から放射した光束の
一部を照明光導入手段4により第3レンズ群方向に反射
させ、第3レンズ群を介した後、色分解手段5で所定の
3つの色光に分解して各々投影像原画(6,7,8)を
照明している。
【0016】このように投影像原画(6,7,8)を照
明する為の照明光導入手段4を第2レンズ群と第3レン
ズ群との間に配置することにより、投影レンズ11に要
求されるバックフォーカスの短縮化を図っている。
【0017】これより本実施例では投影像原画(6,
7,8)を色分解手段5を介して重ね合わせて投影レン
ズ11によりスクリーン面S上に拡大投影している。そ
してこのとき第1レンズ群の全部のレンズ群を光軸上移
動させてフォーカス(ピント調整)を行っている。
【0018】絞りSPを第2レンズ群と第3レンズ群と
の間の照明光導入手段4の近傍に配置し、投影レンズ1
1の歪曲収差の発生量を少なくしている。尚本実施例に
おいて絞りSPは第2レンズ群と第3レンズ群との間で
あればどの位置に配置してもよい。又照明光導入手段4
の有効径を絞りとして併用して構成してもよい。
【0019】この実施例では照明光導入手段としてハー
フミラーを使用したが微小な反射部と透過部を規則的に
又はランダムに設けたドットミラーを用いていることも
可能である。
【0020】図2〜3は本発明に係る投影レンズの数値
実施例1〜2のレンズ断面図である。図中11は投影レ
ンズである。投影レンズ11は負の屈折力の第1レンズ
群L1と正の屈折力の第2レンズ群L2、そして正の屈
折力の第3レンズ群L3の3つのレンズ群を有してい
る。4は照明光導入手段、5は色分解手段、SPは絞
り、22は色フィルターである。
【0021】図4〜5は本発明の投影レンズの数値実施
例1〜2の投影倍率40倍のときの収差図である。
【0022】本実施例では各レンズ群の屈折力や主点間
隔等を前述の如く適切に設定し、これにより少ないレン
ズ枚数でレンズ系全体の小型化を図りつつ所定のバック
フォーカスを得て、投影画像の光学性能を良好に維持
し、かつ第1レンズ群でフォーカスをする際の収差変動
を良好に補正している。
【0023】次に前述の条件式の技術的意味について説
明する。
【0024】条件式(1)は全系の焦点距離に対する負
の屈折力の第1群の焦点距離の比に関し、主にレンズ全
長の増大を防止しつつ第1群でフォーカスを行うときの
諸収差の変動を少なくする為のものである。
【0025】条件式(1)の下限値を越えて第1群の負
の屈折力が弱くなりすぎるとフォーカスの際の第1群の
移動量が多くなりすぎ、レンズ全長が長くなってくる。
又上限値を越えて負の屈折力が強くなりすぎるとフォー
カスの際の移動量は少なくなるが、画面全体の像面弯曲
が正の方向に増大してくるので良くない。
【0026】条件式(2)、(3)は各々全系の焦点距
離に対する第2群、第3群の焦点距離の比に関し、主に
投影像原画に入射する主光線が略平行となる。テレセン
トリック性を良好に保ち、投影像原画全体の色再現や諸
収差をバランス良く保ちつつスクリーン面上に投影する
為のものである。
【0027】条件式(2)、(3)を外れるといずれも
諸収差を良好に維持しつつテレセントリック性を維持す
るのが難しくなり、又投影像原画全体の光学性能をバラ
ンス良く保ちつつ投影するのが難しくなってくる。
【0028】条件式(4)は全系の焦点距離に対する第
1群と第2群の主点間隔の比に関し、主に条件式(1)
〜(3)の基でレンズ系全体を所定のバックフォーカス
が容易に得られるレトロ型とする為のものである。
【0029】条件式(4)の下限値を越えて主点間隔が
短くなりすぎるとレトロ度が弱くなり、バックフォーカ
スが短くなると共に全系の焦点距離が長くなってくる。
又上限値を越えて主点間隔が長くなりすぎるとレトロ度
が強くなりすぎ、バックフォーカスが所定値以上に長く
なりレンズ全長が増大してくるので良くない。
【0030】条件式(5)は全系の焦点距離に対する第
2群と第3群の主点間隔の比に関し、主に諸収差をバラ
ンス良く保ち、かつ所定のバックフォーカスを得つつ、
第2群と第3群の間に所定の大きさの照明光導入手段を
配置する為の空間を適切に得る為のものである。
【0031】条件式(5)の下限値を越えて主点間隔が
短くなりすぎると照明光導入手段を配置するのが難しく
なり、又上限値を越えて主点間隔が長くなりすぎるとレ
ンズ系全体が大きくなり、かつ諸収差をバランス良く補
正するのが難しくなってくる。
【0032】尚本実施例において、照明系から入射され
る光によって発生する第3レンズ群のゴーストを極力減
少させるためには、第3レンズ群をスクリーン側へ凸の
平凸レンズによって構成させるとともに該平凸レンズを
平凸レンズの屈折率と近い接着剤、あるいは液体によっ
てダイクロプリズムと接着あるいは密着させることが望
ましい。
【0033】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においては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はスクリーン側より第i番目の
レンズ厚および空気間隔、niとνiは各々物体側より
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。
【0034】数値実施例1におけるr21〜R24、数
値実施例2におけるr19〜r22は色分解手段や色フ
ィルター等のガラスブロックである。
【0035】
【表1】
【0036】
【外1】
【0037】
【外2】
【0038】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く、投影レンズ
のレンズ構成及び液晶パネル等の投影像原画を照明する
照明手段の構成を適切に設定することにより、所定のバ
ックフォーカスを有しかつ全体のレンズ枚数を少なくし
装置全体の大型化を防止しつつ、投影像原画をスクリー
ン面上に容易にピントの合った状態で拡大投影すること
ができる投影光学系を達成することができる。
【0039】特に第3レンズ群をスクリーン側へ凸の平
凸レンズ1枚で構成することにより照明系の入射光によ
って発生するゴーストを極めて少くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の光学系の要部概略部。
【図2】本発明の数値実施例1のレンズ断面図。
【図3】本発明の数値実施例2のレンズ断面図。
【図4】本発明の数値実施例1の投影倍率40倍の諸収
差図。
【図5】本発明の数値実施例2の投影倍率40倍の諸収
差図。
【図6】従来の一般的な投影系の断面図。
【符号の説明】
I1 投影レンズ L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群 L3 第3レンズ群 4 照明光導入手段 5 色分解手段 6,7,8 投影像原画 9 光源部 SP 絞り d d線 g g線 M メリディオナル像面 S サジタル像面
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04 G02F 1/13 G03B 21/00 G03B 21/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投影像原画をスクリーン面上に投影する
    投影光学系において、該投影光学系は該スクリーン側よ
    り順に負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レ
    ンズ群そして該スクリーン側へ凸の平凸レンズ1枚より
    なる第3レンズ群と、前記第2レンズ群と第3レンズ群
    との間に照明光導入手段とを有し、該照明光導入手段は
    光路外に配置した光源部からの光束を該第3レンズ群側
    へ反射させ、該第3レンズ群を介した光束で該投影像原
    画を照明し、該投影像原画からの反射光を用いて該投影
    像原画を該スクリーン面に投影することを特徴とする投
    影光学系。
  2. 【請求項2】 該第i群の焦点距離をFi、全系の焦点
    距離をF、第i群と第i+1群の主点間隔をei、とし
    たとき −2<F1/F<−0.5 1<F2/F<2.5 1<F3/F<3 0.5<e1/F<3 1.5<e2/F<5 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載の投
    影光学系。
  3. 【請求項3】 前記第1レンズ群を移動させてフォーカ
    シングを行うことを特徴とする請求項2記載の投影光学
    系。
JP4276063A 1992-10-14 1992-10-14 投影光学系 Expired - Fee Related JP3049676B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4276063A JP3049676B2 (ja) 1992-10-14 1992-10-14 投影光学系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4276063A JP3049676B2 (ja) 1992-10-14 1992-10-14 投影光学系

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06130293A JPH06130293A (ja) 1994-05-13
JP3049676B2 true JP3049676B2 (ja) 2000-06-05

Family

ID=17564286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4276063A Expired - Fee Related JP3049676B2 (ja) 1992-10-14 1992-10-14 投影光学系

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3049676B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8561376B2 (en) 2008-12-10 2013-10-22 Aes Chemunex Device for dispensing a product in a petri dish
US10478821B2 (en) 2017-04-20 2019-11-19 Biomerieux, Inc. Optical density instrument and systems and methods using the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795047A (en) * 1994-12-09 1998-08-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection lens and projection display apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8561376B2 (en) 2008-12-10 2013-10-22 Aes Chemunex Device for dispensing a product in a petri dish
US10478821B2 (en) 2017-04-20 2019-11-19 Biomerieux, Inc. Optical density instrument and systems and methods using the same
US11192112B2 (en) 2017-04-20 2021-12-07 Biomerieux, Inc. Optical test platform
US11673141B2 (en) 2017-04-20 2023-06-13 Biomerieux, Inc. Method, apparatus, and computer program product for controlling components of a detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06130293A (ja) 1994-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7576923B2 (en) Zoom lens and image projection apparatus having the same
JP3175411B2 (ja) ズームレンズ
JP3495860B2 (ja) 偏心光学系及びそれを用いた投影装置
JP4225437B2 (ja) レトロフォーカス型レンズ
JP5442515B2 (ja) 投写用レンズおよびこれを用いた投写型表示装置
JP4060075B2 (ja) ズームレンズおよび投写光学装置
JPH09318876A (ja) 投射レンズ系及びそれを備えた投射装置
JP2887004B2 (ja) 投射光学系及びそれを有する光学機器
JP2005106948A (ja) 投射光学系及び画像投射装置
JP2000009996A (ja) 投影光学系
JP2006039034A (ja) ズームレンズ及び投影装置
JPH08106045A (ja) 投影レンズ及び投影装置
JP2001215410A (ja) ズームレンズ及び該ズームレンズを備える投射型表示装置
JPH1020192A (ja) プロジェクタ用ズームレンズ
JPH05203872A (ja) 投影光学系
JPH11249010A (ja) プロジェクター光学系
JP3049676B2 (ja) 投影光学系
JP2003295054A (ja) ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置
JP4756903B2 (ja) 広角レンズ、及びズームレンズ
JP2006039033A (ja) ズームレンズ及び投影装置
US6315415B1 (en) Image projector
JPH11249011A (ja) プロジェクター光学系
JP3019836B2 (ja) 投写レンズ及び投写型表示装置
JP3368097B2 (ja) 投影光学系
JP3337257B2 (ja) 投射用ズームレンズ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000229

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees