JP3495860B2 - 偏心光学系及びそれを用いた投影装置 - Google Patents
偏心光学系及びそれを用いた投影装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は偏心光学系及びそれ
を用いた投影装置に関し、例えば液晶表示素子等に表示
された投影像原画を斜め方向からスクリーン面上に拡大
投影する際に、該偏心光学系のレンズ構成を適切に設定
することによって投影像の歪曲、台形歪み、像面倒れ等
を良好に補正し、良好なる光学特性の投影像が得られる
液晶プロジェクター等に好適なものである。
を用いた投影装置に関し、例えば液晶表示素子等に表示
された投影像原画を斜め方向からスクリーン面上に拡大
投影する際に、該偏心光学系のレンズ構成を適切に設定
することによって投影像の歪曲、台形歪み、像面倒れ等
を良好に補正し、良好なる光学特性の投影像が得られる
液晶プロジェクター等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より液晶表示素子に表示された画像
（投影像原画）をスクリーン面上に投影する投影装置
（液晶プロジェクター）が種々と提案されている。図１
２は投影像原画ＬＰを投影レンズ７により斜め方向のス
クリーン面Ｓ上に投影し、観察するようにした斜め投影
方式の投影装置の概略図である。
（投影像原画）をスクリーン面上に投影する投影装置
（液晶プロジェクター）が種々と提案されている。図１
２は投影像原画ＬＰを投影レンズ７により斜め方向のス
クリーン面Ｓ上に投影し、観察するようにした斜め投影
方式の投影装置の概略図である。
【０００３】同図の投影装置では投影像原画ＬＰをスク
リーンＳに投射する際に投影像を歪ませないように投影
するために、投影像原画ＬＰの中心ＬＰａを投影レンズ
７の光軸８に対して下側にずらす、画面シフトを利用し
ている。
リーンＳに投射する際に投影像を歪ませないように投影
するために、投影像原画ＬＰの中心ＬＰａを投影レンズ
７の光軸８に対して下側にずらす、画面シフトを利用し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１２に示す投影装置
では投影像原画ＬＰを投影レンズ７の光軸８に対して下
方向にシフトさせていた。この為、投影レンズ７のイメ
ージサークル（有効画面）を投影像原画の対角長よりか
なり大きくしておく必要があり、投影レンズ７が大型化
及び複雑化する傾向があった。
では投影像原画ＬＰを投影レンズ７の光軸８に対して下
方向にシフトさせていた。この為、投影レンズ７のイメ
ージサークル（有効画面）を投影像原画の対角長よりか
なり大きくしておく必要があり、投影レンズ７が大型化
及び複雑化する傾向があった。
【０００５】本発明は、光学系の一部のレンズを偏心さ
せることによって光学系全体の小型化を図りつつ、画面
シフトと同等の光学特性を有しつつ、投影像原画を斜め
方向に台形歪みや歪曲収差、像面倒れ等を良好に補正し
て投影することができる偏心光学系及びそれを用いた投
影装置の提供を目的とする。
せることによって光学系全体の小型化を図りつつ、画面
シフトと同等の光学特性を有しつつ、投影像原画を斜め
方向に台形歪みや歪曲収差、像面倒れ等を良好に補正し
て投影することができる偏心光学系及びそれを用いた投
影装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の偏心光
学系は、距離の長い方の第１共役面側から順に正の屈折
力の第１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有
する偏心光学系であって、前記第１共役面と距離の短い
方の第２共役面とが実質的に平行であり、前記第１群と
第２群中の前記第２共役面に対する傾き偏心しているレ
ンズ面は該第２共役面に対して互いに異なる方向に傾い
ていることを特徴としている。
学系は、距離の長い方の第１共役面側から順に正の屈折
力の第１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有
する偏心光学系であって、前記第１共役面と距離の短い
方の第２共役面とが実質的に平行であり、前記第１群と
第２群中の前記第２共役面に対する傾き偏心しているレ
ンズ面は該第２共役面に対して互いに異なる方向に傾い
ていることを特徴としている。
【０００７】 請求項２の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記第１共役面の中心に基づく法線と前記第２共
役面の中心に基づく法線とは一致していないことを特徴
としている。
いて、前記第１共役面の中心に基づく法線と前記第２共
役面の中心に基づく法線とは一致していないことを特徴
としている。
【０００８】 請求項３の発明は、請求項１又は２の発
明において、該第１群中の該第２共役面に対して傾き偏
心しているレンズ面は第１共役面の中心と第２共役面の
中心を結ぶ線分の第２共役面の法線に対する傾きと同方
向に傾いていることを特徴としている。
明において、該第１群中の該第２共役面に対して傾き偏
心しているレンズ面は第１共役面の中心と第２共役面の
中心を結ぶ線分の第２共役面の法線に対する傾きと同方
向に傾いていることを特徴としている。
【０００９】 請求項４の発明は、請求項１乃至３のい
ずれか１項の発明において、前記第２群は１つの正レン
ズであって、前記第２共役面側に対して相対的に第１共
役面側のレンズ面が強い正の屈折力をもつことを特徴と
している。
ずれか１項の発明において、前記第２群は１つの正レン
ズであって、前記第２共役面側に対して相対的に第１共
役面側のレンズ面が強い正の屈折力をもつことを特徴と
している。
【００１０】 請求項５の発明は、請求項４の発明にお
いて、前記第２群中の正レンズは第１共役面側に凸面を
向けた平凸レンズより成っていることを特徴としてい
る。
いて、前記第２群中の正レンズは第１共役面側に凸面を
向けた平凸レンズより成っていることを特徴としてい
る。
【００１１】 請求項６の発明は、請求項１乃至５のい
ずれか１項の発明において、前記第１群と第２群には各
々対称軸が１つ以下の自由曲面が含まれていることを特
徴としている。
ずれか１項の発明において、前記第１群と第２群には各
々対称軸が１つ以下の自由曲面が含まれていることを特
徴としている。
【００１２】 請求項７の発明は、請求項６の発明にお
いて、前記第１群中に含まれている自由曲面は該第１群
のレンズ全長の中央部よりも第１共役面側に位置してい
ることを特徴としている。
いて、前記第１群中に含まれている自由曲面は該第１群
のレンズ全長の中央部よりも第１共役面側に位置してい
ることを特徴としている。
【００１３】 請求項８の発明は、請求項１乃至７のい
ずれか１項の発明において、前記第１群は複数のレンズ
を有し、該複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズ
は該第１群の光軸に対して偏心していることを特徴とし
ている。
ずれか１項の発明において、前記第１群は複数のレンズ
を有し、該複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズ
は該第１群の光軸に対して偏心していることを特徴とし
ている。
【００１４】 請求項９の発明は、請求項１乃至８のい
ずれか１項の発明において、前記第１群と第２群との間
には該第１群の第２共役面側の瞳が配置されていること
を特徴としている。
ずれか１項の発明において、前記第１群と第２群との間
には該第１群の第２共役面側の瞳が配置されていること
を特徴としている。
【００１５】 請求項１０の発明は、請求項１乃至９の
いずれか１項の発明において、前記第１群と第２群は最
も大きな空気間隔を隔てて配置されていることを特徴と
している。
いずれか１項の発明において、前記第１群と第２群は最
も大きな空気間隔を隔てて配置されていることを特徴と
している。
【００１６】 請求項１１の発明は、請求項１の発明に
おいて、前記第１共役面側から順に前記第１群は自由曲
面を有する自由曲面レンズ、前記第２共役面に立てた法
線を中心軸としたとき、該中心軸に対して傾き偏心した
光軸を有する複数のレンズ、該光軸に対して平行偏心し
た複数のレンズを有していることを特徴としている。
おいて、前記第１共役面側から順に前記第１群は自由曲
面を有する自由曲面レンズ、前記第２共役面に立てた法
線を中心軸としたとき、該中心軸に対して傾き偏心した
光軸を有する複数のレンズ、該光軸に対して平行偏心し
た複数のレンズを有していることを特徴としている。
【００１７】 請求項１２の発明は、請求項１１の発明
において、前記第１群の第２共役面側には前記中心軸に
対して傾いた絞りを有していることを特徴としている。
において、前記第１群の第２共役面側には前記中心軸に
対して傾いた絞りを有していることを特徴としている。
【００１８】 請求項１３の発明は、請求項１２の発明
において、前記第２群は前記第２共役面に対して傾いた
平面を有する平凸レンズより成っていることを特徴とし
ている。
において、前記第２群は前記第２共役面に対して傾いた
平面を有する平凸レンズより成っていることを特徴とし
ている。
【００１９】 請求項１４の発明の投影装置は、請求項
１乃至１３のいずれか１項の偏心光学系を用い前記第２
共役面に設けた投影像原画を前記第１共役面に設けたス
クリーン面に投影していることを特徴としている。
１乃至１３のいずれか１項の偏心光学系を用い前記第２
共役面に設けた投影像原画を前記第１共役面に設けたス
クリーン面に投影していることを特徴としている。
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】図１，図２は本発明の偏心光学系
の数値実施例１のレンズ構成のＹＺ断面図とＸＺ断面
図、図３は数値実施例１のＹＺ断面のレンズ構成の摸式
図である。ここでＺ軸は後述する被投影面ＬＰと垂直方
向にとっている。
の数値実施例１のレンズ構成のＹＺ断面図とＸＺ断面
図、図３は数値実施例１のＹＺ断面のレンズ構成の摸式
図である。ここでＺ軸は後述する被投影面ＬＰと垂直方
向にとっている。
【００２２】図中、ＬＦは偏心光学系（投影レンズ）で
あり、第１群Ｌ１、絞りＥＰ、そして、第２群Ｌ２とを
有している。ここで第１群と第２群は最も大きな空気間
隔を隔てて配置されている。
あり、第１群Ｌ１、絞りＥＰ、そして、第２群Ｌ２とを
有している。ここで第１群と第２群は最も大きな空気間
隔を隔てて配置されている。
【００２３】Ｓはスクリーンであり、距離の長い第１共
役点側（以下「物体側」とも言う。）に配置されてい
る。ＬＰは液晶表示素子等の被投影面であり、距離の短
い第２共役点側（以下「像面側」とも言う。）に配置さ
れている。被投影面ＬＰには投影像原画Ｔａが配置され
ている。
役点側（以下「物体側」とも言う。）に配置されてい
る。ＬＰは液晶表示素子等の被投影面であり、距離の短
い第２共役点側（以下「像面側」とも言う。）に配置さ
れている。被投影面ＬＰには投影像原画Ｔａが配置され
ている。
【００２４】本実施形態では被投影面ＬＰに設けた液晶
表示素子に表示した投影像原画Ｔａを偏心光学系ＬＦに
よってスクリーンＳ面上に斜め方向から拡大投影してい
る。このとき、スクリーンＳと投影像原画Ｔａは互いに
平行となっているが、互いに傾いていても良い。
表示素子に表示した投影像原画Ｔａを偏心光学系ＬＦに
よってスクリーンＳ面上に斜め方向から拡大投影してい
る。このとき、スクリーンＳと投影像原画Ｔａは互いに
平行となっているが、互いに傾いていても良い。
【００２５】本実施形態では第１共役面の中心に基づく
法線と前記第２共役面の中心に基づく法線とは一致して
いない偏心光学系ＬＦの第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１と第２
群Ｌ２の光軸Ｌａ２は投影像原画Ｔａの法線（以下「中
心軸」と言う。）ＬＺに対して傾き偏心可能となるよう
に構成している。
法線と前記第２共役面の中心に基づく法線とは一致して
いない偏心光学系ＬＦの第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１と第２
群Ｌ２の光軸Ｌａ２は投影像原画Ｔａの法線（以下「中
心軸」と言う。）ＬＺに対して傾き偏心可能となるよう
に構成している。
【００２６】又第１群と第２群には各々対称軸が１つ以
下の自由曲面より成るレンズ面が設けられている。これ
によって投影像原画Ｔａをスクリーン面Ｓ上に斜め方向
から投影するときの台形歪み，像面の倒れ，偏心コマ収
差，歪曲収差等を良好に補正している。
下の自由曲面より成るレンズ面が設けられている。これ
によって投影像原画Ｔａをスクリーン面Ｓ上に斜め方向
から投影するときの台形歪み，像面の倒れ，偏心コマ収
差，歪曲収差等を良好に補正している。
【００２７】次に本実施形態の偏心光学系ＬＦのレンズ
構成の特徴について説明する。
構成の特徴について説明する。
【００２８】第１群Ｌ１は物体側から順に物体側のレン
ズ面が自由曲面である自由曲面レンズＬ１１、物体側に
強い正のパワー（屈折力）を持つ正レンズＬ１２、物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１３、両レ
ンズ面が凹面の負レンズＬ１４、像面側に強い負のパワ
ーを持つ負レンズＬ１５、両レンズ面が凸面の正レンズ
Ｌ１６、像面側に強い正のパワーを持つ負レンズと正レ
ンズを接合した貼り合わせ正レンズＬ１７、そして正レ
ンズＬ１８より成り、第２群Ｌ２は物体側に凸面を向け
た、該凸面が自由曲面である平凸状の正レンズＬ２１よ
り成っている。
ズ面が自由曲面である自由曲面レンズＬ１１、物体側に
強い正のパワー（屈折力）を持つ正レンズＬ１２、物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１３、両レ
ンズ面が凹面の負レンズＬ１４、像面側に強い負のパワ
ーを持つ負レンズＬ１５、両レンズ面が凸面の正レンズ
Ｌ１６、像面側に強い正のパワーを持つ負レンズと正レ
ンズを接合した貼り合わせ正レンズＬ１７、そして正レ
ンズＬ１８より成り、第２群Ｌ２は物体側に凸面を向け
た、該凸面が自由曲面である平凸状の正レンズＬ２１よ
り成っている。
【００２９】図１，図３において、投影像原画Ｔａは、
紙面下方向に斜め方向のスクリーンＳに投射されてお
り、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１は被投影面（像面）ＬＰの
法線ＬＺに対し、反時計方向に傾いて配置され、第２群
Ｌ２の像面側のレンズ面Ｌ２１ｂは平面より成ってお
り、被投影面ＬＰに対し時計方向に傾いている。このと
き該第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１とは第１群Ｌ１に含まれる
複数のレンズのうちで最も共有する数の多いレンズに基
づく光軸を示す。
紙面下方向に斜め方向のスクリーンＳに投射されてお
り、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１は被投影面（像面）ＬＰの
法線ＬＺに対し、反時計方向に傾いて配置され、第２群
Ｌ２の像面側のレンズ面Ｌ２１ｂは平面より成ってお
り、被投影面ＬＰに対し時計方向に傾いている。このと
き該第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１とは第１群Ｌ１に含まれる
複数のレンズのうちで最も共有する数の多いレンズに基
づく光軸を示す。
【００３０】具体的には第１群Ｌ１の物体側から２番目
のレンズＬ１２から６番目のレンズＬ１６が共有する光
軸を第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１としており、被投影面ＬＰ
の法線ＬＺに対し反時計方向に６度傾いている。また、
第１群Ｌ１の物体側の１番目のレンズＬ１１の光軸Ｌ１
１ａは被投影面ＬＰの法線ＬＺに対し平行で、第１群Ｌ
１の光軸Ｌａ１に対しては時計方向に６度傾いている。
また、第１群Ｌ１の物体側から７番目の貼り合わせ正レ
ンズＬ１７は、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１に対し、紙面下
方向（Ｙ方向）に０. ５ｍｍ平行偏心している。
のレンズＬ１２から６番目のレンズＬ１６が共有する光
軸を第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１としており、被投影面ＬＰ
の法線ＬＺに対し反時計方向に６度傾いている。また、
第１群Ｌ１の物体側の１番目のレンズＬ１１の光軸Ｌ１
１ａは被投影面ＬＰの法線ＬＺに対し平行で、第１群Ｌ
１の光軸Ｌａ１に対しては時計方向に６度傾いている。
また、第１群Ｌ１の物体側から７番目の貼り合わせ正レ
ンズＬ１７は、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１に対し、紙面下
方向（Ｙ方向）に０. ５ｍｍ平行偏心している。
【００３１】また、第１群の物体側から８番目の正レン
ズＬ１８は、光軸Ｌａ１に対して紙面下方向に２．７１
ｍｍ平行偏心している。さらに入射瞳ＥＰの中心と第２
群Ｌ２を結ぶ軸Ｌａｂは光軸Ｌａ１に対して４度反時計
方向に傾き、中心軸ＬＺに対しては反時計方向に１０度
傾いている。また第２群Ｌ２の像面側のレンズ面（平
面）は被投影面ＬＰに対し時計方向に４度傾いている。
また、第１群Ｌ１と第２群Ｌ２の間には第１群Ｌ１の入
射瞳が位置するように絞りＥＰを配置している。
ズＬ１８は、光軸Ｌａ１に対して紙面下方向に２．７１
ｍｍ平行偏心している。さらに入射瞳ＥＰの中心と第２
群Ｌ２を結ぶ軸Ｌａｂは光軸Ｌａ１に対して４度反時計
方向に傾き、中心軸ＬＺに対しては反時計方向に１０度
傾いている。また第２群Ｌ２の像面側のレンズ面（平
面）は被投影面ＬＰに対し時計方向に４度傾いている。
また、第１群Ｌ１と第２群Ｌ２の間には第１群Ｌ１の入
射瞳が位置するように絞りＥＰを配置している。
【００３２】尚、レンズＬ２１のレンズ面の曲面中心
（自由曲面のときは中心）から平面Ｌ２１ｂにおろした
垂直を光軸Ｌａ２としている。
（自由曲面のときは中心）から平面Ｌ２１ｂにおろした
垂直を光軸Ｌａ２としている。
【００３３】光軸Ｌａ１と光軸Ｌａ２は第２共役面ＬＰ
に対して互いに異なる方向に傾いている。第１共役面Ｓ
の中心Ｓａと第２共役面ＬＰの中心ＬＰａを結ぶ線分と
光軸Ｌａ１は同方向に傾いている。
に対して互いに異なる方向に傾いている。第１共役面Ｓ
の中心Ｓａと第２共役面ＬＰの中心ＬＰａを結ぶ線分と
光軸Ｌａ１は同方向に傾いている。
【００３４】図２のＸＺ断面内においては偏心光学系Ｌ
Ｆの各レンズ要素は偏心していなく、中心軸ＬＺに対し
て共軸となっている。
Ｆの各レンズ要素は偏心していなく、中心軸ＬＺに対し
て共軸となっている。
【００３５】次に各レンズの光学的作用について説明す
る。まず、被投影面ＬＰに配置される投影像原画Ｔａが
透過型のツイストネマチック型の液晶の場合、照明光を
液晶面の全面でほぼ同じ角度に入射させないとコントラ
ストが液晶面の場所により変化してしまう。このため液
晶面への照明光をほぼ平行光で照射する必要がある。
る。まず、被投影面ＬＰに配置される投影像原画Ｔａが
透過型のツイストネマチック型の液晶の場合、照明光を
液晶面の全面でほぼ同じ角度に入射させないとコントラ
ストが液晶面の場所により変化してしまう。このため液
晶面への照明光をほぼ平行光で照射する必要がある。
【００３６】また、被投影面ＬＰに配置される投影像原
画Ｔａが反射型の液晶の場合、照明光を液晶面の全面で
ほぼ同じ角度で平行に入射させないと、液晶面の場所に
より投影レンズＬＦの入射瞳ＥＰに入射する光量が変化
してしまう。このため、液晶面への照明光はほぼ平行光
で照射する必要がある。
画Ｔａが反射型の液晶の場合、照明光を液晶面の全面で
ほぼ同じ角度で平行に入射させないと、液晶面の場所に
より投影レンズＬＦの入射瞳ＥＰに入射する光量が変化
してしまう。このため、液晶面への照明光はほぼ平行光
で照射する必要がある。
【００３７】本実施形態では以上のような理由により、
光源からの照明光を平行光とし、液晶で変調された反射
光を投影レンズＬＦの入射瞳ＥＰに集光させるための正
レンズ（第２群）Ｌ２１を液晶のスクリーンＳ側に配置
している。
光源からの照明光を平行光とし、液晶で変調された反射
光を投影レンズＬＦの入射瞳ＥＰに集光させるための正
レンズ（第２群）Ｌ２１を液晶のスクリーンＳ側に配置
している。
【００３８】第２群Ｌ２の像面側のレンズ面（平面）を
被投影面ＬＰに対し時計方向に傾けており、これによっ
て斜め投射によって生じるスクリーン面（大きな共役
面）の像面の倒れを補正している。また、第２群Ｌ２の
スクリーンＳ側の凸面を自由曲面として、斜め投射によ
って生じる台形歪を補正している。また、第１群Ｌ１の
最もスクリーンＳ側のレンズ面を自由曲面とした自由曲
面レンズを配置して、さらに台形歪の補正をおこなって
いる。
被投影面ＬＰに対し時計方向に傾けており、これによっ
て斜め投射によって生じるスクリーン面（大きな共役
面）の像面の倒れを補正している。また、第２群Ｌ２の
スクリーンＳ側の凸面を自由曲面として、斜め投射によ
って生じる台形歪を補正している。また、第１群Ｌ１の
最もスクリーンＳ側のレンズ面を自由曲面とした自由曲
面レンズを配置して、さらに台形歪の補正をおこなって
いる。
【００３９】このように、第１共役面の中心に基づく法
線と前記第２共役面の中心に基づく法線とは一致してい
ないようにして、即ち軸外主光線の光軸からの距離が大
きいところに自由曲面のレンズ面を使用することによ
り、斜め投射によって発生する偏心歪曲収差（台形歪）
を良好に補正している。また、第１群Ｌ１のスクリーン
Ｓ側から２番目に正レンズＬ１２を配置して、第２群Ｌ
２の平凸レンズＬ２１で発生する倍率色収差や非点収差
を良好に補正している。
線と前記第２共役面の中心に基づく法線とは一致してい
ないようにして、即ち軸外主光線の光軸からの距離が大
きいところに自由曲面のレンズ面を使用することによ
り、斜め投射によって発生する偏心歪曲収差（台形歪）
を良好に補正している。また、第１群Ｌ１のスクリーン
Ｓ側から２番目に正レンズＬ１２を配置して、第２群Ｌ
２の平凸レンズＬ２１で発生する倍率色収差や非点収差
を良好に補正している。
【００４０】また、第１群の７番目の貼り合わせレンズ
Ｌ１７と８番目の正レンズＬ１８を光軸Ｌａ１に対して
図１の紙面下方向に平行偏心させて、第２群Ｌ２で発生
する偏心コマ収差を補正している。
Ｌ１７と８番目の正レンズＬ１８を光軸Ｌａ１に対して
図１の紙面下方向に平行偏心させて、第２群Ｌ２で発生
する偏心コマ収差を補正している。
【００４１】また、第１群Ｌ１のスクリーンＳ側の３番
目に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１
３と両レンズ面が凹面の負レンズＬ１４を配置して歪曲
収差を良好に補正している。
目に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１
３と両レンズ面が凹面の負レンズＬ１４を配置して歪曲
収差を良好に補正している。
【００４２】以上のように本実施形態では第１共役面側
から順に前記第１群は自由曲面を有する自由曲面レン
ズ、前記第２共役面に立てた法線を中心軸としたとき、
該中心軸に対して傾き偏心した光軸を有する複数のレン
ズ、該光軸に対して平行偏心した複数のレンズを有する
ように構成し、また第２群は前記第２共役面に対して傾
いた平面を有する平凸レンズより構成し、これによって
投影像原画をスクリーン面上に斜め投影するときの諸収
差を良好に補正している。
から順に前記第１群は自由曲面を有する自由曲面レン
ズ、前記第２共役面に立てた法線を中心軸としたとき、
該中心軸に対して傾き偏心した光軸を有する複数のレン
ズ、該光軸に対して平行偏心した複数のレンズを有する
ように構成し、また第２群は前記第２共役面に対して傾
いた平面を有する平凸レンズより構成し、これによって
投影像原画をスクリーン面上に斜め投影するときの諸収
差を良好に補正している。
【００４３】尚、図２のＸＺ断面においては、各レンズ
に偏心はなく、光軸Ｌａにたいして対称に各レンズをが
配置している。
に偏心はなく、光軸Ｌａにたいして対称に各レンズをが
配置している。
【００４４】図４，図５は本発明の偏心光学系の数値実
施例２のレンズ構成のＹＺ断面図とＸＺ断面図、図６は
数値実施例２のＹＺ断面のレンズ構成の摸式図である。
施例２のレンズ構成のＹＺ断面図とＸＺ断面図、図６は
数値実施例２のＹＺ断面のレンズ構成の摸式図である。
【００４５】本実施形態は図１の数値実施例１に比べて
レンズ構成は同じであるが偏心させるレンズが異なって
いる。
レンズ構成は同じであるが偏心させるレンズが異なって
いる。
【００４６】図４，図６において第１群Ｌ１の物体側か
ら２番目のレンズＬ１２から４番目のレンズＬ１４が共
有する光軸を第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１としており、被投
影面ＬＰの法線ＬＺに対し反時計方向に６度傾いてい
る。また、第１群Ｌ１の物体側の１番目のレンズＬ１１
の光軸Ｌ１１ａは被投影面ＬＰの法線ＬＺに対し平行
で、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１に対しては時計方向に６度
傾いている。また、第１群Ｌ１の物体側から４番目と５
番目のレンズは光軸Ｌａ１に対して紙面下方向（Ｙ方
向）に１．０５５ｍｍ平行偏心している。貼り合わせ正
レンズＬ１７は、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１に対し、紙面
下方向（Ｙ方向）に０. ６９４ｍｍ平行偏心している。
ら２番目のレンズＬ１２から４番目のレンズＬ１４が共
有する光軸を第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１としており、被投
影面ＬＰの法線ＬＺに対し反時計方向に６度傾いてい
る。また、第１群Ｌ１の物体側の１番目のレンズＬ１１
の光軸Ｌ１１ａは被投影面ＬＰの法線ＬＺに対し平行
で、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１に対しては時計方向に６度
傾いている。また、第１群Ｌ１の物体側から４番目と５
番目のレンズは光軸Ｌａ１に対して紙面下方向（Ｙ方
向）に１．０５５ｍｍ平行偏心している。貼り合わせ正
レンズＬ１７は、第１群Ｌ１の光軸Ｌａ１に対し、紙面
下方向（Ｙ方向）に０. ６９４ｍｍ平行偏心している。
【００４７】また、第１群の物体側から８番目の正レン
ズＬ１８は、光軸Ｌａ１に対して紙面下方向に０．３１
４ｍｍ平行偏心している。さらに入射瞳ＥＰの中心軸と
第２群Ｌ２を結ぶ軸Ｌａｂは光軸Ｌａ１に対して４度反
時計方向に傾き、中心軸ＬＺに対しては反時計方向に１
０度傾いている。また第２群Ｌ２の像面側のレンズ面
（平面）は被投影面ＬＰに対し時計方向に４度傾いてい
る。また、第１群Ｌ１と第２群Ｌ２の間には第１群Ｌ１
の入射瞳が位置するように絞りＥＰを配置している。
ズＬ１８は、光軸Ｌａ１に対して紙面下方向に０．３１
４ｍｍ平行偏心している。さらに入射瞳ＥＰの中心軸と
第２群Ｌ２を結ぶ軸Ｌａｂは光軸Ｌａ１に対して４度反
時計方向に傾き、中心軸ＬＺに対しては反時計方向に１
０度傾いている。また第２群Ｌ２の像面側のレンズ面
（平面）は被投影面ＬＰに対し時計方向に４度傾いてい
る。また、第１群Ｌ１と第２群Ｌ２の間には第１群Ｌ１
の入射瞳が位置するように絞りＥＰを配置している。
【００４８】尚、レンズＬ２１のレンズ面の曲面中心
（自由曲面のときは中心）から平面Ｌ２１ｂにおろした
垂直を光軸Ｌａ２としている。
（自由曲面のときは中心）から平面Ｌ２１ｂにおろした
垂直を光軸Ｌａ２としている。
【００４９】図５のＸＺ断面内においては偏心光学系Ｌ
Ｆの各レンズ要素は偏心していなく、中心軸ＬＺに対し
て共軸となっている。
Ｆの各レンズ要素は偏心していなく、中心軸ＬＺに対し
て共軸となっている。
【００５０】図７，図８は本発明の数値実施例１，２の
スポットダイヤグラムを示す。図中Ｙ，Ｚの数値はスク
リーンＳ側の投射レンズＬＦからの射出角度を示す。図
中のスポットダイヤグラムは物体側の被投影面ＬＰ面上
での結像状態を示している。図７，図８に示すように偏
心光学系にもかかわらず、被投影面ＬＰの周辺部まで良
好な結像性能を示している。
スポットダイヤグラムを示す。図中Ｙ，Ｚの数値はスク
リーンＳ側の投射レンズＬＦからの射出角度を示す。図
中のスポットダイヤグラムは物体側の被投影面ＬＰ面上
での結像状態を示している。図７，図８に示すように偏
心光学系にもかかわらず、被投影面ＬＰの周辺部まで良
好な結像性能を示している。
【００５１】図９，図１０は本発明の数値実施例１，２
の歪曲を示した説明図である。同図に示すように斜め投
射の偏心光学系にもかかわらず台形歪が良好に補正され
ている。
の歪曲を示した説明図である。同図に示すように斜め投
射の偏心光学系にもかかわらず台形歪が良好に補正され
ている。
【００５２】図１１は本発明の偏心光学系ＬＦを反射型
の画像投影装置に適用したときの実施形態１の要部概略
図である。同図においてはＬＦは偏心光学系である。光
源１から発せられた光は、放物面鏡２により集光され平
行光となり、赤外光および紫外光を除外するフィルター
３により可視域のみの光が透過され、集光レンズ４によ
り集光し、反射鏡５の反射面に光源像が形成される。そ
して、該光源像から発せられた照明光は第２群Ｌ２を介
して、液晶パネルなどで構成される投影像原画としての
反射型の画像変調素子Ｔａを照明する。
の画像投影装置に適用したときの実施形態１の要部概略
図である。同図においてはＬＦは偏心光学系である。光
源１から発せられた光は、放物面鏡２により集光され平
行光となり、赤外光および紫外光を除外するフィルター
３により可視域のみの光が透過され、集光レンズ４によ
り集光し、反射鏡５の反射面に光源像が形成される。そ
して、該光源像から発せられた照明光は第２群Ｌ２を介
して、液晶パネルなどで構成される投影像原画としての
反射型の画像変調素子Ｔａを照明する。
【００５３】画像変調素子Ｔａへの照明光は第２群Ｌ２
により集光され平行光となる。該反射型の画像変調素子
Ｔａで変調された光は再び第２群Ｌ２により第１群Ｌ１
の入射瞳６に集光され、さらに第１群Ｌ１により集光さ
れスクリーンＳに投影される。
により集光され平行光となる。該反射型の画像変調素子
Ｔａで変調された光は再び第２群Ｌ２により第１群Ｌ１
の入射瞳６に集光され、さらに第１群Ｌ１により集光さ
れスクリーンＳに投影される。
【００５４】本発明では第１群Ｌ１の入射瞳６の中心に
変調された画像光を集光することが可能なので、投影光
学系ＬＦのＦナンバーを暗くすることができ、これによ
って投影レンズの簡素化を図っている。
変調された画像光を集光することが可能なので、投影光
学系ＬＦのＦナンバーを暗くすることができ、これによ
って投影レンズの簡素化を図っている。
【００５５】次に本発明の数値実施例１，２を示す。数
値実施例において Ｒｉは大きな共役側からｉ番目のレンズ面の曲率半径 Ｄｉは大きな共役側からｉ番目のレンズ面のレンズ面間
隔 Ｎｉは大きな共役側からｉ番目のレンズの屈折率 νｉは大きな共役側からｉ番目のレンズのアッベ数 Ｔｉは大きな共役側からｉ番目のレンズの傾き偏心量 Ｓｉは大きな共役側からｉ番目のレンズの平行偏心量 自由曲面の形状は以下の式で表せられる X=((Y∧2+Z∧2)/R)/(1+(1-(1+C1)*(Y∧2+Z∧2)/R∧2)∧0.5) +C5*(Y∧2-Z∧2)+C10*(3*Y∧2*Z+3*Y∧3-2*Z)+C11*(3*Y∧2*Z-Z∧3) +C12*(Y∧4-6*Y∧2*Z∧2+Z∧4)+C13*(4*Y∧4-4*Z∧4-3*Y∧2+3*Z∧2) +C14*(6*Y∧4+12*Y∧2*Z∧2+6*Z∧4-6*Y∧2-6*Z∧2+1) +C20*(10*Z*Y∧4+20*Y∧2*Z∧3+10*Z∧5-12*Y∧2*Z-12*Z∧3+3*Z) +C21*(15*Z*Y∧4+10*Y∧2*Z∧3-5*Z∧5-12*Y∧2*Z+4*Z∧3) +C22*(5*Z*Y∧4-10*Y∧2*Z∧3+Z∧5) 数値実施例１ 焦点距離２６．８３ Ｆ．Ｎｏ２．８ R1=0 D1=5 N1=1.49171 ν1=57.4 T1=0 S1=0 R2=0 D2=1.5 T2=0 S1=0 R3=55.495 D1=11.4 N1=1.51633 ν1=64.2 T3=6 S1=0 R4=-2665.348 D1=0.2 T4=6 S1=0 R5=35.728 D1=2.5 N1=1.60311 ν1=60.3 T5=6 S1=0 R6=20.790 D1=11.42 T6=6 S1=0 R7=-65.396 D1=2 N1=1.60311 ν1=60.7 T7=6 S1=0 R8=20.733 D1=16.65 T8=6 S1=0 R9=347.320 D1=2 N1=1.65844 ν1=50.9 T9=6 S1=0 R10=38.758 D1=5.5 T10=6 S1=0 R11=50.344 D1=8.1 N1=1.84666 ν1=23.4 T11=6 S1=0 R12=-95.650 D1=15.32 T12=6 S1=0 R13=-67.066 D1=2.2 N1=1.84666 ν1=23.4 T13=6 S1=-0.5 R14=37.192 D1=13.31 N1=1.60311 ν1=60.7 T14=6 S1=-0.5 R15=-31.851 D1=0.2 T15=6 S1=-0.5 R16=70.681 D1=5.37 N1=1.60311 ν1=60.7 T16=6 S1=-2.71 R17=-182.392 D1=15 T17=6 S1=-2.71 R18=0 （絞り） D1=56.98 T18=10 S1=-2.71 R19=26.321 D1=8 N1=1.49171 ν1=57.4 T19=0 S1=0 R20=0 D1=0 T20=-4 S1=0 R1の自由曲面係数 C 1= 0 C 5= 1.5192E-4 C 6=-2.4194E-4 C10=-5.5662E-6 C11= 4.2100E-8 C12=-7.7006E-9 C13= 2.3985E-8 C14= 6.0281E-9 C20=-8.5620E-11 C21= 2.675E-10 C22=-5.8574E-11 R19 の自由曲面係数 C 1= 1.7707E-2 C 5= 5.6876E-4 C 6=-9.6456E-5 C10=-1.2043E-5 C11= 3.4429E-6 C12=-7.6207E-7 C13= 6.3333E-7 C14=-1.3500E-7 C20=-1.2126E-8 C21= 1.6131E-8 C22=-1.8725E-8 数値実施例２ 焦点距離２６．８３ Ｆ．Ｎｏ２．８ R1=0 D1=5 N1=1.49171 ν1=57.4 T1=0 S1=0 R2=0 D2=1.5 T2=0 S1=0 R3=55.495 D1=11.4 N1=1.51633 ν1=64.2 T3=6 S1=0 R4=-2665.348 D1=0.2 T4=6 S1=0 R5=35.728 D1=2.5 N1=1.60311 ν1=60.7 T5=6 S1=0 R6=20.790 D1=11.42 T6=6 S1=0 R7=-65.396 D1=2 N1=1.60311 ν1=60.7 T7=6 S1=0 R8=20.733 D1=16.65 T8=6 S1=0 R9=347.320 D1=2 N1=1.65844 ν1=50.9 T9=6 S1=-1.055 R10=38.758 D1=5.5 T10=6 S1=-1.055 R11=50.344 D1=8.1 N1=1.84666 ν1=23.4 T11=6 S1=-1.055 R12=-95.650 D1=15.32 T12=6 S1=-1.055 R13=-67.066 D1=2.2 N1=1.84666 ν1=23.4 T13=6 S1=-0.694 R14=37.192 D1=13.31 N1=1.60311 ν1=60.7 T14=6 S1=-0.694 R15=-31.851 D1=0.2 T15=6 S1=-0.694 R16=70.681 D1=5.37 N1=1.60311 ν1=60.7 T16=6 S1=-0.314 R17=-182.392 D1=15 T17=6 S1=-0.314 R18=0 （絞り） D1=56.98 T18=10 S1=-0.314 R19=26.321 D1=8 N1=1.49171 ν1=57.4 T19=0 S1=0 R20=0 D1=0 T20=-4 S1=0 R1の自由曲面係数 C 1= 0 C 5= 1.4631E-4 C 6= 1.7963E-4 C10=-3.4573E-6 C11=-6.3866E-8 C12=-1.6316E-8 C13= 3.0739E-8 C14=-1.0696E-8 C20=-2.1218E-10 C21= 3.1651E-10 C22=-1.0985E-10 R19 の自由曲面係数 C 1=-8.8296E-2 C 5= 6.8440E-4 C 6=-1.3390E-5 C10=-1.0908E-5 C11=-3.8723E-6 C12=-4.9714E-7 C13= 3.5785E-7 C14=-3.4535E-7 C20= 1.5015E-9 C21= 1.5685E-8 C22=-1.2846E-8
値実施例において Ｒｉは大きな共役側からｉ番目のレンズ面の曲率半径 Ｄｉは大きな共役側からｉ番目のレンズ面のレンズ面間
隔 Ｎｉは大きな共役側からｉ番目のレンズの屈折率 νｉは大きな共役側からｉ番目のレンズのアッベ数 Ｔｉは大きな共役側からｉ番目のレンズの傾き偏心量 Ｓｉは大きな共役側からｉ番目のレンズの平行偏心量 自由曲面の形状は以下の式で表せられる X=((Y∧2+Z∧2)/R)/(1+(1-(1+C1)*(Y∧2+Z∧2)/R∧2)∧0.5) +C5*(Y∧2-Z∧2)+C10*(3*Y∧2*Z+3*Y∧3-2*Z)+C11*(3*Y∧2*Z-Z∧3) +C12*(Y∧4-6*Y∧2*Z∧2+Z∧4)+C13*(4*Y∧4-4*Z∧4-3*Y∧2+3*Z∧2) +C14*(6*Y∧4+12*Y∧2*Z∧2+6*Z∧4-6*Y∧2-6*Z∧2+1) +C20*(10*Z*Y∧4+20*Y∧2*Z∧3+10*Z∧5-12*Y∧2*Z-12*Z∧3+3*Z) +C21*(15*Z*Y∧4+10*Y∧2*Z∧3-5*Z∧5-12*Y∧2*Z+4*Z∧3) +C22*(5*Z*Y∧4-10*Y∧2*Z∧3+Z∧5) 数値実施例１ 焦点距離２６．８３ Ｆ．Ｎｏ２．８ R1=0 D1=5 N1=1.49171 ν1=57.4 T1=0 S1=0 R2=0 D2=1.5 T2=0 S1=0 R3=55.495 D1=11.4 N1=1.51633 ν1=64.2 T3=6 S1=0 R4=-2665.348 D1=0.2 T4=6 S1=0 R5=35.728 D1=2.5 N1=1.60311 ν1=60.3 T5=6 S1=0 R6=20.790 D1=11.42 T6=6 S1=0 R7=-65.396 D1=2 N1=1.60311 ν1=60.7 T7=6 S1=0 R8=20.733 D1=16.65 T8=6 S1=0 R9=347.320 D1=2 N1=1.65844 ν1=50.9 T9=6 S1=0 R10=38.758 D1=5.5 T10=6 S1=0 R11=50.344 D1=8.1 N1=1.84666 ν1=23.4 T11=6 S1=0 R12=-95.650 D1=15.32 T12=6 S1=0 R13=-67.066 D1=2.2 N1=1.84666 ν1=23.4 T13=6 S1=-0.5 R14=37.192 D1=13.31 N1=1.60311 ν1=60.7 T14=6 S1=-0.5 R15=-31.851 D1=0.2 T15=6 S1=-0.5 R16=70.681 D1=5.37 N1=1.60311 ν1=60.7 T16=6 S1=-2.71 R17=-182.392 D1=15 T17=6 S1=-2.71 R18=0 （絞り） D1=56.98 T18=10 S1=-2.71 R19=26.321 D1=8 N1=1.49171 ν1=57.4 T19=0 S1=0 R20=0 D1=0 T20=-4 S1=0 R1の自由曲面係数 C 1= 0 C 5= 1.5192E-4 C 6=-2.4194E-4 C10=-5.5662E-6 C11= 4.2100E-8 C12=-7.7006E-9 C13= 2.3985E-8 C14= 6.0281E-9 C20=-8.5620E-11 C21= 2.675E-10 C22=-5.8574E-11 R19 の自由曲面係数 C 1= 1.7707E-2 C 5= 5.6876E-4 C 6=-9.6456E-5 C10=-1.2043E-5 C11= 3.4429E-6 C12=-7.6207E-7 C13= 6.3333E-7 C14=-1.3500E-7 C20=-1.2126E-8 C21= 1.6131E-8 C22=-1.8725E-8 数値実施例２ 焦点距離２６．８３ Ｆ．Ｎｏ２．８ R1=0 D1=5 N1=1.49171 ν1=57.4 T1=0 S1=0 R2=0 D2=1.5 T2=0 S1=0 R3=55.495 D1=11.4 N1=1.51633 ν1=64.2 T3=6 S1=0 R4=-2665.348 D1=0.2 T4=6 S1=0 R5=35.728 D1=2.5 N1=1.60311 ν1=60.7 T5=6 S1=0 R6=20.790 D1=11.42 T6=6 S1=0 R7=-65.396 D1=2 N1=1.60311 ν1=60.7 T7=6 S1=0 R8=20.733 D1=16.65 T8=6 S1=0 R9=347.320 D1=2 N1=1.65844 ν1=50.9 T9=6 S1=-1.055 R10=38.758 D1=5.5 T10=6 S1=-1.055 R11=50.344 D1=8.1 N1=1.84666 ν1=23.4 T11=6 S1=-1.055 R12=-95.650 D1=15.32 T12=6 S1=-1.055 R13=-67.066 D1=2.2 N1=1.84666 ν1=23.4 T13=6 S1=-0.694 R14=37.192 D1=13.31 N1=1.60311 ν1=60.7 T14=6 S1=-0.694 R15=-31.851 D1=0.2 T15=6 S1=-0.694 R16=70.681 D1=5.37 N1=1.60311 ν1=60.7 T16=6 S1=-0.314 R17=-182.392 D1=15 T17=6 S1=-0.314 R18=0 （絞り） D1=56.98 T18=10 S1=-0.314 R19=26.321 D1=8 N1=1.49171 ν1=57.4 T19=0 S1=0 R20=0 D1=0 T20=-4 S1=0 R1の自由曲面係数 C 1= 0 C 5= 1.4631E-4 C 6= 1.7963E-4 C10=-3.4573E-6 C11=-6.3866E-8 C12=-1.6316E-8 C13= 3.0739E-8 C14=-1.0696E-8 C20=-2.1218E-10 C21= 3.1651E-10 C22=-1.0985E-10 R19 の自由曲面係数 C 1=-8.8296E-2 C 5= 6.8440E-4 C 6=-1.3390E-5 C10=-1.0908E-5 C11=-3.8723E-6 C12=-4.9714E-7 C13= 3.5785E-7 C14=-3.4535E-7 C20= 1.5015E-9 C21= 1.5685E-8 C22=-1.2846E-8
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、光学系の
一部のレンズを偏心させることによって光学系全体の小
型化を図りつつ、画面シフトと同等の光学特性を有しつ
つ、投影像原画を斜め方向に台形歪みや歪曲収差、像面
倒れ等を良好に補正して投影することができる偏心光学
系及びそれを用いた投影装置を達成することができる。
一部のレンズを偏心させることによって光学系全体の小
型化を図りつつ、画面シフトと同等の光学特性を有しつ
つ、投影像原画を斜め方向に台形歪みや歪曲収差、像面
倒れ等を良好に補正して投影することができる偏心光学
系及びそれを用いた投影装置を達成することができる。
【００５７】特に、斜め投射でありながら、台形歪みや
投影像の倒れが少なく、画面シフトに比べるとレンズ口
径が小さくてすむ偏心光学系が実現できる。また、液晶
面などの原画像の中心と投影レンズの入射瞳の中心をず
らすことができるのでとくに反射型の液晶を使用する液
晶プロジェクターにおいて照明効率を上げることができ
る等の効果が得られる。
投影像の倒れが少なく、画面シフトに比べるとレンズ口
径が小さくてすむ偏心光学系が実現できる。また、液晶
面などの原画像の中心と投影レンズの入射瞳の中心をず
らすことができるのでとくに反射型の液晶を使用する液
晶プロジェクターにおいて照明効率を上げることができ
る等の効果が得られる。
【図１】本発明の数値実施例１のＹＺ方向の断面図
【図２】本発明の数値実施例１のＸＺ方向の断面図
【図３】本発明の数値実施例１のＹＺ方向の断面摸式図
【図４】本発明の数値実施例２のＹＺ方向の断面図
【図５】本発明の数値実施例２のＸＺ方向の断面図
【図６】本発明の数値実施例２のＹＺ方向の断面摸式図
【図７】本発明の数値実施例１のスポットダイヤグラム
【図８】本発明の数値実施例２のスポットダイヤグラム
【図９】本発明の数値実施例１の歪曲を示す図
【図１０】本発明の数値実施例２の歪曲を示す図
【図１１】本発明の投影装置の要部概略図
【図１２】従来の投影装置の要部概略図
Ｌ１ 第１群
Ｌ２ 第２群
ＥＰ 第１群の入射瞳
ＬＰ 第２共役面
Ｓ スクリーン面
１ 光源
２ 放物面鏡
３ 赤外紫外光カットフィルタ−
４ 集光レンズ
５ 反射鏡
６ 絞り
─────────────────────────────────────────────────────
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
G02B 13/00
G03B 21/00
Claims (14)
- 【請求項１】 距離の長い方の第１共役面側から順に正
の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ
群を有する偏心光学系であって、前記第１共役面と距離
の短い方の第２共役面とが実質的に平行であり、前記第
１群と第２群中の前記第２共役面に対する傾き偏心して
いるレンズ面は該第２共役面に対して互いに異なる方向
に傾いていることを特徴とする偏心光学系。 - 【請求項２】 前記第１共役面の中心に基づく法線と前
記第２共役面の中心に基づく法線とは一致していないこ
とを特徴とする請求項１の偏心光学系。 - 【請求項３】 該第１群中の該第２共役面に対して傾き
偏心しているレンズ面は第１共役面の中心と第２共役面
の中心を結ぶ線分の第２共役面の法線に対する傾きと同
方向に傾いていることを特徴とする請求項１又は２の偏
心光学系。 - 【請求項４】 前記第２群は１つの正レンズであって、
前記第２共役面側に対して相対的に第１共役面側のレン
ズ面が強い正の屈折力をもつことを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項の偏心光学系。 - 【請求項５】 前記第２群中の正レンズは第１共役面側
に凸面を向けた平凸レンズより成っていることを特徴と
する請求項４の偏心光学系。 - 【請求項６】 前記第１群と第２群には各々対称軸が１
つ以下の自由曲面が含まれていることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれか１項の偏心光学系。 - 【請求項７】 前記第１群中に含まれている自由曲面は
該第１群のレンズ全長の中央部よりも第１共役面側に位
置していることを特徴とする請求項６の偏心光学系。 - 【請求項８】 前記第１群は複数のレンズを有し、該複
数のレンズのうち少なくとも１つのレンズは該第１群の
光軸に対して偏心していることを特徴とする請求項１乃
至７のいずれか１項の偏心光学系。 - 【請求項９】 前記第１群と第２群との間には該第１群
の第２共役面側の瞳が配置されていることを特徴とする
請求項１乃至８のいずれか１項の偏心光学系。 - 【請求項１０】 前記第１群と第２群は最も大きな空気
間隔を隔てて配置されていることを特徴とする請求項１
乃至９のいずれか１項の偏心光学系。 - 【請求項１１】 前記第１共役面側から順に前記第１群
は自由曲面を有する自由曲面レンズ、前記第２共役面に
立てた法線を中心軸としたとき、該中心軸に対して傾き
偏心した光軸を有する複数のレンズ、該光軸に対して平
行偏心した複数のレンズを有していることを特徴とする
請求項１の偏心光学系。 - 【請求項１２】 前記第１群の第２共役面側には前記中
心軸に対して傾いた絞りを有していることを特徴とする
請求項１１の偏心光学系。 - 【請求項１３】 前記第２群は前記第２共役面に対して
傾いた平面を有する平凸レンズより成っていることを特
徴とする請求項１２の偏心光学系。 - 【請求項１４】 請求項１乃至１３のいずれか１項の偏
心光学系を用い前記第２共役面に設けた投影像原画を前
記第１共役面に設けたスクリーン面に投影していること
を特徴とする投影装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6285509B1 (en) | 1997-12-25 | 2001-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and display apparatus having the same |
| JP2000039585A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Minolta Co Ltd | 投影表示装置 |
| GB2343526A (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-10 | Int Optics Limited | Objective arrangements for projectors |
| JP2000147376A (ja) * | 1998-11-10 | 2000-05-26 | Canon Inc | 投射レンズ及びそれを用いた画像投影装置 |
| JP3837944B2 (ja) | 1998-11-26 | 2006-10-25 | コニカミノルタオプト株式会社 | 斜め投影光学系 |
| JP2000221446A (ja) | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Minolta Co Ltd | 表示光学系 |
| 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 |
| US6188523B1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-02-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Projection lens unit for projector |
| 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 |
| JP2001218230A (ja) | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Canon Inc | 立体撮像装置 |
| DE10119369B4 (de) * | 2000-05-31 | 2008-11-27 | Carl Zeiss | Beobachtungsvorrichtung |
| KR20030018740A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 삼성전자주식회사 | 투사 장치 |
| JP2003140049A (ja) | 2001-11-05 | 2003-05-14 | Canon Inc | 投影光学系及びそれを用いた投影装置 |
| AU2002256880A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-27 | Tuttoespresso S.P.A. | Machine for preparing beverages |
| JP2004198636A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Olympus Corp | 光学系及びそれを用いた光学装置 |
| JP4734827B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2011-07-27 | 株式会社日立製作所 | 投写光学ユニット |
| JP2007219383A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 投影光学系および画像投影装置 |
| JP5371180B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2013-12-18 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 投写型映像表示装置 |
| JP4670802B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2011-04-13 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ |
| JP4609423B2 (ja) * | 2006-12-11 | 2011-01-12 | セイコーエプソン株式会社 | 投写光学系及びプロジェクタ |
| JP5063224B2 (ja) * | 2007-07-03 | 2012-10-31 | キヤノン株式会社 | 投射レンズ及び画像投射装置 |
| US8188419B2 (en) * | 2009-05-08 | 2012-05-29 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Eccentric field imaging lens with titlted and decentered surfaces |
| JP5141701B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-02-13 | 株式会社ニコン | プロジェクタ |
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Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3051043A (en) * | 1959-08-31 | 1962-08-28 | Garry V Miller | Projection system |
| GB2143962A (en) * | 1983-07-25 | 1985-02-20 | Philips Electronic Associated | Projection lens systems |
| JP2887004B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1999-04-26 | キヤノン株式会社 | 投射光学系及びそれを有する光学機器 |
| US5648871A (en) * | 1991-06-28 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection apparatus utilizing an anamorphic optical system |
| JP2801461B2 (ja) * | 1992-03-25 | 1998-09-21 | キヤノン株式会社 | シフト光学系及びそれを有する光学機器 |
| US5475534A (en) * | 1993-05-28 | 1995-12-12 | Sony Corporation | Projection lens systems for projector |
| JP3175411B2 (ja) * | 1993-06-25 | 2001-06-11 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| US5600490A (en) * | 1993-10-06 | 1997-02-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens for projecting video image |
-
1996
- 1996-11-01 JP JP30715396A patent/JP3495860B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-29 US US08/960,252 patent/US5986806A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7357518B2 (en) | 2004-06-03 | 2008-04-15 | Seiko Epson Corporation | Projector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10133101A (ja) | 1998-05-22 |
| US5986806A (en) | 1999-11-16 |
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