JP2013120365A - Projection optical system and image projection device - Google Patents
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Abstract
【課題】プラスチックレンズを用い、収差補正と温度環境による性能変動抑制を同時に実現することが可能な新規かつ改良された投射光学系及び画像投射装置を提供する。
【解決手段】投射光学系100aは、画像表示素子側から入射される光を透過させる屈折光学系である第1光学系Iと、反射面により前記第1光学系側から入射される光を反射する反射光学系である第2光学系IIとを有し、前記第1光学系は、少なくとも1枚の非球面プラスチックレンズを含む第1群と、前記第1群より前記反射光学系側に配置され、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズを含む第2群とを有し、前記第2群に含まれる2枚の非球面プラスチックレンズの光線最大高さにおけるレンズ厚と光軸上におけるレンズ厚との比が所定の条件式を満たす。
【選択図】図1The present invention provides a new and improved projection optical system and image projection apparatus which can realize aberration correction and performance fluctuation suppression due to temperature environment simultaneously using a plastic lens.
A projection optical system 100a reflects a first optical system I that is a refractive optical system that transmits light incident from an image display element side and light incident from the first optical system side by a reflecting surface. A second optical system II that is a reflective optical system, and the first optical system includes a first group including at least one aspheric plastic lens, and is disposed closer to the reflective optical system than the first group. A second group including at least two aspheric plastic lenses, and a lens thickness at the maximum light ray height and a lens thickness on the optical axis of the two aspheric plastic lenses included in the second group, Satisfies the predetermined conditional expression.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、投射光学系及び画像投射装置に関し、特に、短い投射距離で大画面を投射できる超短焦点を有する投射光学系及び画像投射装置に関する。 The present invention relates to a projection optical system and an image projection apparatus, and more particularly to a projection optical system and an image projection apparatus having an ultrashort focal point capable of projecting a large screen at a short projection distance.
近年、短い投射距離で大画面を投射することのできる短焦点投射光学系の市場要求が高まっている。このような短焦点投射光学系は、大画面を投射する場合であっても投射面と投射光学系との間の距離が短くてよい。このため例えば前面投射型の画像投射装置に短焦点の投射光学系を用いると、投射面の近くに立って説明する人に当たる投射光が少ない。従って、投射面の近くの人が感じる眩しさが少ないという利点がある。また、背面投射型の画像投射装置に短焦点の投射光学系を用いると、装置のサイズを小型化できるという利点がある。 In recent years, a market demand for a short focus projection optical system capable of projecting a large screen with a short projection distance is increasing. Such a short focus projection optical system may have a short distance between the projection surface and the projection optical system even when a large screen is projected. For this reason, for example, when a short-focus projection optical system is used in a front projection type image projection apparatus, there is little projection light hitting a person standing near the projection surface. Therefore, there is an advantage that the dazzle felt by a person near the projection surface is small. Further, when a short-focus projection optical system is used in a rear projection type image projection apparatus, there is an advantage that the size of the apparatus can be reduced.
短焦点の投射光学系を実現するためには、収差補正のために非球面レンズ、及び自由曲面レンズが使われるが、このときプラスチックレンズを用いることによって、製作が容易であり低コストであるという利点がある(例えば特許文献1)。 In order to realize a short-focus projection optical system, an aspherical lens and a free-form surface lens are used for aberration correction, but at this time, by using a plastic lens, it is easy to manufacture and low cost. There is an advantage (for example, Patent Document 1).
しかし、プラスチックレンズは、温度変化による特性の変動が大きい。このため、温度変化に敏感な光学系となってフォーカス変動が実用性の面で問題となっていた。 However, plastic lenses have a large variation in characteristics due to temperature changes. For this reason, the optical system is sensitive to temperature change, and focus fluctuation has been a problem in terms of practicality.
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、プラスチックレンズを用い、収差補正と温度環境による性能変動抑制を同時に実現することが可能な新規かつ改良された投射光学系及び画像投射装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a novel and capable of simultaneously realizing aberration correction and performance fluctuation suppression due to temperature environment using a plastic lens. An object of the present invention is to provide an improved projection optical system and image projection apparatus.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、画像表示素子側から入射される光を透過させる屈折光学系である第1光学系と、反射面により上記第1光学系側から入射される光を反射する反射光学系である第2光学系と、を備え、上記第1光学系は、少なくとも1枚の非球面プラスチックレンズを含む第1群と、上記第1群より上記反射光学系側に配置され、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズを含む第2群と、を有し、上記第2群に含まれる第1の非球面プラスチックレンズの光線最大高さにおけるレンズ厚e_21a、及び上記第1の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_21aは、
1.4<(e_21a)/(t_21a)<1.9
の条件を満たし、
上記第2群に含まれ、上記第1の非球面プラスチックレンズよりも上記反射光学系側に配置される第2の非球面プラスチックレンズの、光線最大高さにおけるレンズ厚e_22a、及び上記第2の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_22aは、
2.5<(e_22a)/(t_22a)<2.8
の条件を満たすことを特徴とする、投射光学系が提供される。
In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a first optical system that is a refractive optical system that transmits light incident from the image display element side and a first reflecting optical system from the first optical system side by a reflecting surface. A second optical system that is a reflective optical system that reflects incident light, wherein the first optical system includes a first group including at least one aspheric plastic lens, and the reflection from the first group. A second group including at least two aspheric plastic lenses disposed on the optical system side, and a lens thickness e_21a at the maximum ray height of the first aspheric plastic lens included in the second group, And the lens thickness t_21a on the optical axis of the first aspheric plastic lens is
1.4 <(e_21a) / (t_21a) <1.9
Meet the requirements of
The second aspheric plastic lens included in the second group and disposed closer to the reflective optical system than the first aspheric plastic lens has a lens thickness e_22a at the maximum light ray height, and the second The lens thickness t_22a on the optical axis of the aspheric plastic lens is
2.5 <(e_22a) / (t_22a) <2.8
A projection optical system characterized by satisfying the following conditions is provided.
上記第2群においては軸外光線高が高いため、第2群内に含まれる第1の非球面プラスチックレンズ及び第2のプラスチックレンズは、主に軸外収差を補正することができる。しかしプラスチックレンズは温度変化に対して敏感であり性能変動を起こしやすい。このため、温度変化時には像面変動を起こすことがある。ところが上述の構成によれば、温度上昇により非球面プラスチックレンズの性能が変動した場合であっても、第2群に含まれる2枚の非球面プラスチックレンズが、温度変化による像面変動を他の光学部材と相殺することができる。 Since the off-axis ray height is high in the second group, the first aspherical plastic lens and the second plastic lens included in the second group can mainly correct off-axis aberrations. However, plastic lenses are sensitive to temperature changes and are subject to performance fluctuations. For this reason, image plane fluctuations may occur when the temperature changes. However, according to the above-described configuration, even if the performance of the aspheric plastic lens fluctuates due to a temperature rise, the two aspheric plastic lenses included in the second group can change the image plane due to a temperature change to other factors. It can be offset with the optical member.
また、上記第1群に含まれる非球面プラスチックレンズの焦点距離f_1aは、上記第1群の焦点距離をf_1としたときに、
(f_1a)/(f_1)>7.0
の条件を満たしてよい。
In addition, the focal length f_1a of the aspheric plastic lens included in the first group is given by f_1 as the focal length of the first group.
(F_1a) / (f_1)> 7.0
You may meet the conditions.
上記第1光学系と上記第2光学系との間に中間像を結像してよい。 An intermediate image may be formed between the first optical system and the second optical system.
上記第2光学系の上記反射面は、凹面形状を有してよい。 The reflective surface of the second optical system may have a concave shape.
上記第1群は、絞りを有してよい。 The first group may have a diaphragm.
上記第1光学系は、共軸光学系であってよい。 The first optical system may be a coaxial optical system.
また、上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、画像表示素子側から入射される光を透過させる屈折光学系である第1光学系と、反射面により上記第1光学系側から入射される光を反射する反射光学系である第2光学系と、を備え、上記第1光学系は、少なくとも1枚の非球面プラスチックレンズを含む第1群と、上記第1群より上記反射光学系側に配置され、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズを含む第2群と、を有し、
上記第2群に含まれる第1の非球面プラスチックレンズの光線最大高さにおけるレンズ厚e_21a、及び上記第1の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_21aは、
1.4<(e_21a)/(t_21a)<1.9
の条件を満たし、
上記第2群に含まれ、上記第1の非球面プラスチックレンズよりも上記反射光学系側に配置される第2の非球面プラスチックレンズの、光線最大高さにおけるレンズ厚e_22a、及び上記第2の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_22aは、
2.5<(e_22a)/(t_22a)<2.8
の条件を満たすことを特徴とする、投射光学系を備える画像投射装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a first optical system that is a refractive optical system that transmits light incident from the image display element side, and the first optical system by a reflecting surface. A second optical system that is a reflection optical system that reflects light incident from the system side, and the first optical system includes a first group including at least one aspheric plastic lens, and the first group. And a second group that is disposed on the reflective optical system side and includes at least two aspheric plastic lenses,
The lens thickness e_21a at the light ray maximum height of the first aspheric plastic lens included in the second group, and the lens thickness t_21a on the optical axis of the first aspheric plastic lens are:
1.4 <(e_21a) / (t_21a) <1.9
Meet the requirements of
The second aspheric plastic lens included in the second group and disposed closer to the reflective optical system than the first aspheric plastic lens has a lens thickness e_22a at the maximum light ray height, and the second The lens thickness t_22a on the optical axis of the aspheric plastic lens is
2.5 <(e_22a) / (t_22a) <2.8
An image projection apparatus provided with a projection optical system, characterized by satisfying the above condition.
以上説明したように本発明によれば、プラスチックレンズを用いた投射光学系において、収差補正と温度環境による性能変動抑制を同時に実現することが可能な、新規かつ改良された投射光学系及び画像投射装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, in a projection optical system using a plastic lens, a new and improved projection optical system and image projection capable of simultaneously realizing aberration correction and performance fluctuation suppression due to a temperature environment. An apparatus can be provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
<1.概要>
近年、短焦点の投射光学系に対する市場要求が高まっている。短焦点の投射光学系を実現するためには、各種の収差を補正するために、大型の非球面レンズが用いられる。この非球面レンズにプラスチックレンズを用いた場合、温度変化による性能の変動が大きい。実用上、温度変化による性能変動は好ましくない。そこで本発明は、温度変化による性能変動を抑制することのできるプラスチックレンズの光学的な形態及び配置を提案する。
<1. Overview>
In recent years, market demands for short-focus projection optical systems have increased. In order to realize a short-focus projection optical system, a large aspheric lens is used to correct various aberrations. When a plastic lens is used for this aspheric lens, the performance varies greatly with temperature changes. In practice, performance fluctuations due to temperature changes are undesirable. Therefore, the present invention proposes an optical form and arrangement of a plastic lens capable of suppressing performance fluctuation due to temperature change.
本発明の一実施形態に係る投射光学系は、画像表示素子側から順に屈折光学系からなる第1光学系と、凹面反射面形状の1枚の反射面からなる反射光学系である第2光学系とを有する。第1光学系と第2光学系との間で中間像が結像され、第2光学系はこの中間像を反射して拡大投射することができる。 The projection optical system according to an embodiment of the present invention is a second optical system which is a first optical system composed of a refractive optical system in order from the image display element side and a reflective optical system composed of a single reflecting surface having a concave reflecting surface shape. System. An intermediate image is formed between the first optical system and the second optical system, and the second optical system can reflect the intermediate image and project it on an enlarged scale.
またさらに第1光学系は、画像表示素子側の第1群Iと、第1群Iより第2光学系側に配置される第2群IIとを含む。第1群Iは、少なくとも1枚の非球面プラスチックレンズを有する。第2群IIは、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズを有する。 The first optical system further includes a first group I on the image display element side and a second group II disposed on the second optical system side from the first group I. The first group I has at least one aspheric plastic lens. The second group II has at least two aspheric plastic lenses.
このとき、第1群I内の非球面プラスチックレンズは、主に軸上収差を補正する効果を有する。また第1群I内の非球面プラスチックレンズが以下の数式(1)に示される条件を満たすことにより、温度変化によるフォーカス変動を他の光学部材と相殺する効果を奏することができる。 At this time, the aspheric plastic lens in the first lens group I mainly has an effect of correcting axial aberration. In addition, when the aspheric plastic lens in the first lens group I satisfies the condition expressed by the following formula (1), it is possible to achieve an effect of canceling the focus fluctuation due to the temperature change with other optical members.
(f_1a)/(f_1)>7.0 ・・・数式(1)
ここで、f_1aは、第1群I内の非球面プラスチックレンズの焦点距離である。またf_1は、第1群Iの焦点距離である。
(F_1a) / (f_1)> 7.0 Formula (1)
Here, f_1a is the focal length of the aspheric plastic lens in the first lens group I. F_1 is the focal length of the first lens unit I.
またこのとき第2群II内の非球面プラスチックレンズは、主に軸外収差、例えば像面湾曲収差と画面歪を補正する効果を有する。また第2群II内の非球面プラスチックレンズが以下の条件を満たすことにより、温度変化による像面変動を他の光学部材と相殺する効果を奏することができる。 At this time, the aspheric plastic lens in the second lens group II mainly has an effect of correcting off-axis aberrations such as field curvature aberration and screen distortion. Further, when the aspheric plastic lens in the second lens group II satisfies the following conditions, it is possible to obtain an effect of canceling the image plane variation due to the temperature change with other optical members.
1.4<(e_21a)/(t_21a)<1.9 ・・・数式(2)
2.5<(e_22a)/(t_22a)<2.8 ・・・数式(3)
ここで、e_21aは、第2群の非球面プラスチックレンズの中で最も画像表示素子側に配置される非球面プラスチックレンズの光線最大高さでのレンズ厚である。またt_21aは、第2群の非球面プラスチックレンズの中で最も画像表示素子側に配置される非球面プラスチックレンズの光軸上のレンズ厚である。またe_22aは、第2群の非球面プラスチックレンズの中で次いで画像表示素子側に配置される非球面プラスチックレンズの光線最大高さでのレンズ厚である。またt_22aは、同非球面プラスチックレンズの光軸上のレンズ厚である。
1.4 <(e_21a) / (t_21a) <1.9 Expression (2)
2.5 <(e_22a) / (t_22a) <2.8 (3)
Here, e — 21a is the lens thickness at the maximum light ray height of the aspheric plastic lens arranged closest to the image display element among the second group of aspheric plastic lenses. T_21a is the lens thickness on the optical axis of the aspheric plastic lens arranged closest to the image display element among the second group of aspheric plastic lenses. Further, e_22a is the lens thickness at the maximum light ray height of the aspheric plastic lens disposed next to the image display element side in the second group of aspheric plastic lenses. T_22a is the lens thickness on the optical axis of the aspheric plastic lens.
以下、このような構成を有する投射光学系の第1の実施形態及び第2の実施形態について構成例、及び数値実施例を用いて詳しく説明する。また続いてこれら実施形態に係る投射光学系の画像投射装置への適用例について例示する。 Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment of the projection optical system having such a configuration will be described in detail using configuration examples and numerical examples. Further, application examples of the projection optical system according to these embodiments to an image projection apparatus will be exemplified.
<2.第1の実施形態>
ここで図1〜図6を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る投射光学系について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る投射光学系の概要を説明するための説明図である。図2は、同実施形態に係る投射光学系の構成図である。図3は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化前の性能を示すMTF(Modulation Transfer Function)図である。図4は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化前の画面歪を示す格子図である。図5は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化時の性能を示すMTF図である。図6は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化時の画面歪を示す格子図である。
<2. First Embodiment>
Here, the projection optical system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the outline of the projection optical system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of the projection optical system according to the embodiment. FIG. 3 is an MTF (Modulation Transfer Function) diagram showing the performance of the projection optical system according to the embodiment before the temperature change. FIG. 4 is a lattice diagram showing screen distortion before temperature change of the projection optical system according to the embodiment. FIG. 5 is an MTF diagram showing the performance of the projection optical system according to the embodiment when the temperature changes. FIG. 6 is a lattice diagram showing screen distortion at the time of temperature change of the projection optical system according to the embodiment.
(構成)
まず図1を参照すると、本発明の第1の実施形態に係る投射光学系100aが示される。この投射光学系100aは、屈折光学系である第1光学系Iと、反射光学系である第2光学系IIとを有する。画像表示素子から第1光学系Iに入射された光は、第1光学系Iを透過した後、第2光学系IIにより反射される。第1光学系Iと第2光学系IIとの間には、中間像が結像される。第2光学系IIにより反射された光は、拡大されてスクリーンに向かう。
(Constitution)
First, referring to FIG. 1, a projection
次に図2を参照しながら、投射光学系100aの詳細なレンズ構成について説明する。第1光学系Iは、画像表示素子に近い側の第1群I−i(L01〜L09)と、第1群I−iよりも第2光学系II側に配置された第2群I−ii(L10〜L14)とを含む。第1群I−iは、1枚の非球面プラスチックレンズL07を含む。また第1群I−iは、絞りDを有する。
Next, a detailed lens configuration of the projection
第1群I−iから入射される光を第2光学系II側に透過させる第2群I−iiは、2枚の非球面プラスチックレンズ(L12及びL14)を含む。この2枚の非球面プラスチックレンズL12及びL14は、特に画面歪補正のために奇数次非球面からなる。 The second group I-ii that transmits the light incident from the first group I-i to the second optical system II side includes two aspheric plastic lenses (L12 and L14). The two aspherical plastic lenses L12 and L14 are odd-numbered aspherical surfaces particularly for correcting screen distortion.
また第2光学系の反射面RS1は、凹面形状であり、奇数次非球面からなる。全ての光学部材は、光軸が一致する共軸光学系である。投射距離390mmで90インチ画面、16:9画面であれば、スローレシオは0.2以下となる。従ってこの投射光学系100aは、超短焦点投射光学系である。ここで、スローレシオは、投射距離を投射画面横サイズで除算した数値である。
Further, the reflecting surface RS1 of the second optical system has a concave shape and is formed of an odd-order aspheric surface. All optical members are coaxial optical systems in which the optical axes coincide. If the projection distance is 390 mm and the screen is 90 inches and 16: 9 screen, the slow ratio is 0.2 or less. Therefore, the projection
(数値実施例)
以下の表1に、同実施形態に係る投射光学系100aの数値データを示す。この数値データは、面番号、レンズ番号に対する、曲率半径、面間隔、d線屈折率、及びアッベ数を含む。ここで示すレンズ番号は、図2の符号と対応する。
Table 1 below shows numerical data of the projection
次に、この第1群I−iに含まれる非球面のレンズ面又は反射面は、以下の数式(4)で表される。この非球面式に表2及び表3の各値を代入することによって、レンズ面又は反射面の形状が表される。なお、表2には面番号16,27,28について記載され、表3には面番号31〜33について記載される。
Next, an aspheric lens surface or reflection surface included in the first group I-i is expressed by the following mathematical formula (4). By substituting the values in Tables 2 and 3 into this aspherical expression, the shape of the lens surface or reflecting surface is expressed. In Table 2, surface numbers 16, 27, and 28 are described, and in Table 3,
・・・数式(4) ... Formula (4)
ここで、上述した構成を有する投射光学系100aの機能及び特性について、さらに検討する。第1群I−iの非球面プラスチックレンズL07は、収差を補正すると同時に、温度変化時のフォーカス変動を相殺する効果を奏する。一般的にガラス材料の屈折率温度変化(dn/dt)に対して、プラスチック材料の屈折率温度変化は、符号が逆で数十倍大きな値を揺する。またガラス材料の線膨張係数(α)に対してプラスチック材料の線膨張係数は、10倍程度大きな値を有する。例えば一般的なガラスBK7及び本実施形態に係る非球面プラスチックレンズL07に用いられるプラスチックの屈折率温度変化及び線膨張係数は、以下の通りである。
屈折率温度変化(dn/dt) 一般的なガラス BK7:+2.7E−6
L07のプラスチック:−100E−6
線膨張係数(α) 一般的なガラス BK7:+7.6E−6
L07のプラスチック:+60E−6
Here, the function and characteristics of the projection
Refractive index temperature change (dn / dt) General glass BK7: + 2.7E-6
L07 plastic: -100E-6
Linear expansion coefficient (α) General glass BK7: + 7.6E-6
L07 plastic: + 60E-6
第1群I−i内の非球面プラスチックレンズL07が、本実施形態の例のように正の屈折力を有する場合には、温度変化に対してのその屈折力の変化方向が、通常の正の屈折力のガラスレンズと反対の効果を示す。またプラスチックは線膨張係数が大きいため、プラスチックの屈折力が強いと温度変化に対する変形が大きくなり、収差性能変化が大きくなる。本実施形態の第1光学系Iは、正の屈折力を有する。また第1光学系Iの第1群I−iも全体として正の屈折力を有する。このため、第1群I−iの大半を占めるガラスレンズは、温度変化によってその屈折力が全体として強まる方向に変化してフォーカスが一方向に変動する。そこで、非球面プラスチックレンズL07の屈折力は、線膨張による熱変形を考慮しながら適切な屈折力を与えるように設計される。これにより、温度によるフォーカス変動を相殺することができると共に、温度による面変形を抑えて収差変動の小さな投射光学系が実現される。従って、非球面レンズの屈折力を第1群全体の屈折力との比、すなわち焦点距離の比で与えるのが好ましい。本実施形態の非球面プラスチックレンズL07について、上記数式(1)の値を算出すると以下の通りである。
(f_1a)/(f_1)=7.76 ・・・数式(1)
When the aspheric plastic lens L07 in the first group Ii has a positive refractive power as in the example of the present embodiment, the direction of change of the refractive power with respect to the temperature change is the normal positive power. The opposite effect of a glass lens with a refractive power of. In addition, since plastic has a large coefficient of linear expansion, if the refractive power of plastic is strong, deformation with respect to temperature changes increases and aberration performance changes greatly. The first optical system I of this embodiment has a positive refractive power. The first group Ii of the first optical system I also has a positive refractive power as a whole. For this reason, the glass lens occupying most of the first lens group I-i changes in a direction in which its refractive power increases as a whole due to a temperature change, and the focus changes in one direction. Therefore, the refractive power of the aspheric plastic lens L07 is designed so as to give an appropriate refractive power in consideration of thermal deformation due to linear expansion. As a result, it is possible to cancel out the focus fluctuation due to the temperature, and to realize a projection optical system with small aberration fluctuation by suppressing the surface deformation due to the temperature. Therefore, it is preferable that the refractive power of the aspheric lens is given by the ratio of the refractive power of the entire first lens unit, that is, the focal length. With respect to the aspheric plastic lens L07 of the present embodiment, the value of Equation (1) is calculated as follows.
(F_1a) / (f_1) = 7.76 Formula (1)
この数式(1)の値が7.0以下であると第1群に対する非球面レンズの屈折力が相対的に強くなりすぎてフォーカス変動を他の光学部材と相殺して補正することができない。従って、この数式(1)の値が7.0より大きくなるように構成されることが望ましい。 If the value of the numerical formula (1) is 7.0 or less, the refractive power of the aspherical lens with respect to the first group becomes relatively strong, and the focus variation cannot be compensated with other optical members for correction. Therefore, it is desirable that the value of the mathematical formula (1) is configured to be larger than 7.0.
第2群I−iiに含まれる2枚の非球面プラスチックレンズL12及びL14は、収差を補正すると同時に、温度変化時の軸外像高の収差、換言すれば、画面歪及び像面変動を相殺する効果を有する。本実施形態のように、短焦点化すなわち広角化がさらに進められた投射光学系の場合には、画面歪及び像面湾曲収差の補正の困難性が増してくる。このため、第1光学系Iの中で、軸外光線の高さが大きくなる第2群I−iiにおいてこの画面歪及び収差を効果的に補正することが考えられる。本発明では、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズが用いられることが好ましい。本実施形態においては、2枚の非球面プラスチックレンズL12及びL14が用いられる。この2枚の非球面プラスチックレンズのうち、第1群I−iに近い側のレンズである非球面プラスチックレンズL12をここでは第1非球面レンズL12と称する。また第2光学系IIに近い側のレンズである非球面プラスチックレンズL14をここでは第2非球面レンズL14と称する。 The two aspherical plastic lenses L12 and L14 included in the second lens group I-ii correct aberrations and cancel out-axis aberrations at the time of temperature change, in other words, screen distortion and image plane fluctuation. Has the effect of In the case of a projection optical system in which the short focus, that is, the wide angle is further advanced as in the present embodiment, the difficulty of correcting screen distortion and field curvature aberration increases. For this reason, in the first optical system I, it is conceivable to effectively correct this screen distortion and aberration in the second group I-ii in which the height of the off-axis ray is large. In the present invention, at least two aspheric plastic lenses are preferably used. In the present embodiment, two aspheric plastic lenses L12 and L14 are used. Of the two aspherical plastic lenses, the aspherical plastic lens L12 which is a lens closer to the first group Ii is referred to as a first aspherical lens L12 here. In addition, the aspheric plastic lens L14 that is a lens closer to the second optical system II is referred to as a second aspheric lens L14 here.
本実施形態に係る投射光学系100aは、この第1非球面レンズL12及び第2非球面レンズL14により、広角化に伴って発生しがちな画面歪及び像面湾曲収差を効果的に補正している。非球面には、奇数次の非球面を用いると、収差補正上より好ましい。非球面のプラスチックレンズは、上記のように温度変化に対して通常のガラスレンズと異なる性質を有する。このため、本実施形態に係る投射光学系100aの第2群I−ii内の2枚の非球面プラスチックレンズについても適切な形状と屈折力で設計することにより、特に軸外像高の収差補正と、温度変化による軸外像高の収差変動を抑制した光学系が実現される。
The projection
第1群I−i内の非球面プラスチックレンズと異なって、第2群I−ii内では、軸外光線高が高いので、軸外収差上のレンズ厚と、軸外最大光線有効高でのレンズ厚の相対比でレンズ特性を考えることが好ましい。第1非球面レンズL12及び第2非球面レンズL14について、上記の数式(2)及び数式(3)の値を算出すると以下の通りである。
(e_21a)/(t_21a)=1.50 ・・・数式(2)
(e_22a)/(t_22a)=2.70 ・・・数式(3)
Unlike the aspheric plastic lens in the first group I-i, the off-axis ray height is high in the second group I-ii, so that the lens thickness on the off-axis aberration and the maximum off-axis effective ray height are high. It is preferable to consider the lens characteristics by the relative ratio of the lens thickness. Regarding the first aspherical lens L12 and the second aspherical lens L14, the values of the above mathematical expressions (2) and (3) are calculated as follows.
(E — 21a) / (t — 21a) = 1.50 Equation (2)
(E — 22a) / (t — 22a) = 2.70 (3)
この数式(2)の値が1.4から1.9までの範囲を逸脱し、さらに数式(3)の値が2.5から2.8までの範囲を逸脱すると、画面歪と温度変化による像面変動を他の光学部材と相殺して補正することができない。このため、この数式(2)の値が、1.4から1.9までの範囲となり、数式(3)の値が2.5から2.8までの範囲となるように構成されることが望ましい。 If the value of Equation (2) deviates from the range of 1.4 to 1.9, and further the value of Equation (3) deviates from the range of 2.5 to 2.8, it is caused by screen distortion and temperature change. The image plane variation cannot be corrected by canceling with other optical members. For this reason, the value of Equation (2) is in the range from 1.4 to 1.9, and the value of Equation (3) is in the range from 2.5 to 2.8. desirable.
なお、主に軸上収差を補正する第1群内の非球面プラスチックレンズと、主に軸外収差を補正する第2群内の非球面プラスチックレンズとのいずれかがそれぞれ用いられる構成とすることも可能である。また、本実施形態のように、全ての光学部材を同一光軸で構成することによって、組立調整を容易にすることができる。 Note that either an aspheric plastic lens in the first group that mainly corrects on-axis aberrations or an aspheric plastic lens in the second group that mainly corrects off-axis aberrations is used. Is also possible. Moreover, assembly adjustment can be facilitated by configuring all optical members with the same optical axis as in the present embodiment.
(効果)
次に、図3〜図6を参照しながら、本実施形態に係る投射光学系のもたらす効果について説明する。図3には、温度変化前における画像表示素子側において、像高比0.1,0.3,0.6,0.8,1.0の場合のスルーフォーカスMTFが示される。40lp/mmは、画素12.5μmに相当する。また、図4には、このときの画面歪が21×21の格子で示される。
(effect)
Next, the effects brought about by the projection optical system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the through focus MTF when the image height ratio is 0.1, 0.3, 0.6, 0.8, 1.0 on the image display element side before the temperature change. 40 lp / mm corresponds to a pixel of 12.5 μm. In FIG. 4, the screen distortion at this time is indicated by a 21 × 21 grid.
次に、図5には、温度変化後のMTF図が示される。これは、投射光学系100aの温度分布を解析により求め、解析結果を光学データに適用して光学性能変動を計算した結果である。具体的には、温度上昇による材質ごとの屈折率変化(dn/dt)と線膨張係数から計算される面形状変化及びレンズ間隔変化をレンズデータに入力して解析を行った。このとき設計温度からの温度上昇が、第1光学系Iの第1群I−iで+40℃、第2群I−iiで+20℃、第2光学系IIで+10℃であると想定して解析を行った。第2光学系IIの反射部材は、プラスチックを想定した。この図5を参照すると、設計値からのスルーフォーカスMTFの変動がきわめて小さく、基準フォーカス位置(0.0mm位置)におけるMTFが温度上昇前後でMTF50%以上で保たれていることがわかる。
Next, FIG. 5 shows an MTF diagram after temperature change. This is a result of calculating the temperature distribution of the projection
また、図6には温度変化後の画面歪が示される。この図6を参照すると、投射光学系100aが温度変化を起こして投射光学系100aに含まれる非球面プラスチックレンズが性能変動を起こした場合であっても、画面歪の程度がさほど悪化しないことがわかる。
FIG. 6 shows screen distortion after temperature change. Referring to FIG. 6, even when the projection
さらに、上記では投射画面サイズが90インチである場合を例に説明したが、第1光学系I内のレンズ群を光軸方向に移動することで、フォーカスしながら投射画面サイズを変更することが可能である。従って、画像投射装置の汎用性の面で好ましい。例えば80インチに投射する場合には、以下のようにレンズ群を移動させることによって、収差性能や温度変動を悪化することなく投射画面サイズの変更が可能である。投射距離(第2光学系IIの反射面RS1から投射画面まで)は、350mmとする。
L10からL13 画像表示素子方向に1.86mm移動
L14 画像表示素子方向に1.03mm移動
Furthermore, although the case where the projection screen size is 90 inches has been described above as an example, the projection screen size can be changed while focusing by moving the lens group in the first optical system I in the optical axis direction. Is possible. Therefore, it is preferable in terms of versatility of the image projection apparatus. For example, when projecting to 80 inches, the projection screen size can be changed without deteriorating aberration performance and temperature fluctuation by moving the lens group as follows. The projection distance (from the reflection surface RS1 of the second optical system II to the projection screen) is 350 mm.
L10 to L13 Move 1.86mm toward image display element L14 Move 1.03mm toward image display element
<3.第2の実施形態>
次に、図7〜図12を参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る投射光学系について説明する。図7は、本発明の第2の実施形態に係る投射光学系の概要を説明するための説明図である。図8は、同実施形態に係る投射光学系の構成図である。図9は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化前の性能を示すMTF図である。図10は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化前の画面歪を示す格子図である。図11は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化時の性能を示すMTF図である。図12は、同実施形態に係る投射光学系の温度変化時の画面歪を示す格子図である。
<3. Second Embodiment>
Next, a projection optical system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the outline of the projection optical system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a configuration diagram of the projection optical system according to the embodiment. FIG. 9 is an MTF diagram showing the performance of the projection optical system according to the embodiment before the temperature change. FIG. 10 is a lattice diagram showing screen distortion before temperature change of the projection optical system according to the embodiment. FIG. 11 is an MTF diagram showing the performance of the projection optical system according to the embodiment when the temperature changes. FIG. 12 is a lattice diagram showing screen distortion at the time of temperature change of the projection optical system according to the embodiment.
(構成)
まず図7を参照すると、本発明の第2の実施形態に係る投射光学系100bが示される。この投射光学系100bは、屈折光学系である第1光学系Iと、反射光学系である第2光学系IIとを有する。画像表示素子から第1光学系Iに入射された光は、第1光学系Iを透過した後、第2光学系IIにより反射される。第1光学系Iと第2光学系IIとの間には、中間像が結像される。第2光学系により反射された光は、拡大されてスクリーンに向かう。
(Constitution)
First, referring to FIG. 7, a projection
次に図8を参照しながら、投射光学系100bの詳細なレンズ構成について説明する。第1光学系Iは、画像表示素子に近い側の第1群I−i(L21〜L29)と、第1群I−iよりも第2光学系II側に配置された第2群I−ii(L30〜L34)とを含む。第1群I−iは、1枚の非球面プラスチックレンズL27を含む。また第1群I−iは、絞りDを有する。
Next, a detailed lens configuration of the projection
第1群I−iから入射される光を第2光学系II側に透過させる第2群I−iiは、3枚の非球面プラスチックレンズ(L32〜L34)を含む。この3枚の非球面プラスチックレンズL32〜L34は、特に画面歪補正のために奇数次非球面からなる。本実施形態に係る投射光学系100bは、この第2群I−iiにさらに1枚の非球面プラスチックレンズL34を有する点において、第1の実施形態に係る投射光学系100aと異なる。この非球面プラスチックレンズL34は、主に歪曲収差を補正することができる。
The second group I-ii that transmits the light incident from the first group I-i to the second optical system II side includes three aspheric plastic lenses (L32 to L34). The three aspheric plastic lenses L32 to L34 are formed of odd-numbered aspheric surfaces, particularly for correcting screen distortion. The projection
また第2光学系IIの反射面RS2は、凹面形状であり、奇数次非球面からなる。全ての光学部材は、光軸が一致する共軸光学系である。投射距離390mmで90インチ画面、16:9画面であれば、スローレシオは0.2以下となる。従ってこの投射光学系100bは、超短焦点投射光学系である。ここで、スローレシオは、投射距離を投射画面横サイズで除算した数値である。
The reflecting surface RS2 of the second optical system II has a concave shape and is formed of an odd-order aspheric surface. All optical members are coaxial optical systems in which the optical axes coincide. If the projection distance is 390 mm and the screen is 90 inches and 16: 9 screen, the slow ratio is 0.2 or less. Therefore, the projection
以下の表4に、同実施形態に係る投射光学系100bの数値データを示す。この数値データは面番号、レンズ番号に対する、曲率半径、面間隔、d線屈折率、及びアッベ数を含む。ここで示すレンズ番号は、図8の符号と対応する。
Table 4 below shows numerical data of the projection
次に、この第1群I−iに含まれる非球面のレンズ面又は反射面は、以下の数式(4)で表される。この非球面式に表5及び表6の各値を代入することによって、レンズ面又は反射面は表される。なお、表5には、面番号16,27〜29について記載され、表6には、面番号30〜33について記載される。 Next, an aspheric lens surface or reflection surface included in the first group I-i is expressed by the following mathematical formula (4). By substituting the values in Tables 5 and 6 into this aspherical expression, the lens surface or the reflective surface is represented. In Table 5, the surface numbers 16, 27 to 29 are described, and in Table 6, the surface numbers 30 to 33 are described.
・・・数式(4) ... Formula (4)
ここで、上述した構成を有する投射光学系100bの機能及び特性について、さらに検討する。第1群I−iの非球面プラスチックレンズL27、第2群I−iiの非球面プラスチックレンズL32及びL33の作用効果は、第1の実施形態に係る非球面プラスチックレンズL07、L12及びL14と同様である。ここで第2の実施形態に係る投射光学系100bの第1群I−iの非球面プラスチックレンズL27について上記の数式(1)の値を算出すると、以下の通りである。
(f_1a)/(f_1)=7.02 ・・・数式(1)
Here, the function and characteristics of the projection
(F_1a) / (f_1) = 7.02 Formula (1)
また、第2の実施形態に係る投射光学系100bの第2群I−iiの非球面プラスチックレンズL32及びL33について、上記の数式(2)及び数式(3)の値を算出すると以下の通りである。
(e_21a)/(t_21a)=1.82 ・・・数式(2)
(e_22a)/(t_22a)=2.52 ・・・数式(3)
Further, when the values of the above formulas (2) and (3) are calculated for the aspheric plastic lenses L32 and L33 of the second group I-ii of the projection
(E — 21a) / (t — 21a) = 1.82 Formula (2)
(E_22a) / (t_22a) = 2.52 Formula (3)
なお、第2群I−iiの非球面プラスチックレンズL32は、第1の実施形態に係る投射光学系100aにおける第1非球面レンズL12に対応し、第1群I−iに近い側のレンズである。また非球面プラスチックレンズL33は、第1の実施形態に係る投射光学系100aにおける第2非球面レンズL14に対応し、第2光学系IIに近い側のレンズである。また非球面プラスチックレンズL34は、歪曲収差を補正する機能を有する。
The aspheric plastic lens L32 of the second group I-ii corresponds to the first aspheric lens L12 in the projection
(効果)
次に、図9〜図12を参照しながら、本実施形態に係る投射光学系100bのもたらす効果の例について説明する。図9には、温度変化前における画像表示素子側において、像高比0.1,0.3,0.6,0.8,1.0の場合のスルーフォーカスMTFが示される。40lp/mmは、画素12.5μmに相当する。また、図10には、このときの画面歪が21×21の格子で示される。
(effect)
Next, an example of the effect brought about by the projection
次に、図11には、温度変化後のMTF図が示される。これは、投射光学系100bの温度分布を解析により求め、解析結果を光学データに適用して光学性能変動を計算した結果である。具体的には、温度上昇による材質ごとの屈折率変化(dn/dt)と線膨張係数から計算される面形状変化及びレンズ間隔変化をレンズデータに入力して解析を行った。このとき設計温度からの温度上昇が、第1光学系Iの第1群I−iで+40℃、第2群I−iiで+20℃、第2光学系IIで+10℃であると想定して解析を行った。第2光学系IIの反射部材は、プラスチックを想定した。この図11を参照すると、設計値からのスルーフォーカスMTFの変動がきわめて小さく、基準フォーカス位置(0.0mm位置)におけるMTFが温度上昇前後でMTF50%以上で保たれていることがわかる。
Next, FIG. 11 shows an MTF diagram after temperature change. This is a result of calculating the temperature distribution of the projection
また、図12には温度変化後の画面歪が示される。図10及び図12を参照すると、第1の実施形態に係る投射光学系100aと比較しても歪曲収差が補正されていることがわかる。また、温度変化により投射光学系100bに含まれる非球面プラスチックレンズが性能変動を起こした場合であっても、画面歪の程度がさほど悪化しないことがわかる。
FIG. 12 shows screen distortion after temperature change. Referring to FIGS. 10 and 12, it can be seen that distortion is corrected even when compared with the projection
さらに、上記では投射画面サイズが90インチである場合を例に説明したが、第1光学系I内のレンズ群を光軸方向に移動することで、フォーカスしながら投射画面サイズを変更することが可能である。従って、画像投射装置の汎用性の面で好ましい。例えば80インチに投射する場合には、以下のようにレンズ群を移動させることによって、収差性能や温度変動を悪化することなく投射画面サイズの変更が可能である。投射距離(第2光学系IIの反射面RS1から投射画面まで)は、350mmとする。
L30からL32 画像表示素子方向に1.63mm移動
L33及びL34 画像表示素子方向に0.86mm移動
Furthermore, although the case where the projection screen size is 90 inches has been described above as an example, the projection screen size can be changed while focusing by moving the lens group in the first optical system I in the optical axis direction. Is possible. Therefore, it is preferable in terms of versatility of the image projection apparatus. For example, when projecting to 80 inches, the projection screen size can be changed without deteriorating aberration performance and temperature fluctuation by moving the lens group as follows. The projection distance (from the reflection surface RS1 of the second optical system II to the projection screen) is 350 mm.
L30 to L32 Move 1.63 mm in the direction of the image display element L33 and L34 Move 0.88 mm in the direction of the image display element
<4.適用例>
上記の第1の実施形態に係る投射光学系100a又は第2の実施形態に係る投射光学系100bのいずれか(以下、投射光学系100と称する。)は、画像投射装置に適用することができる。ここで、図13〜図18を参照しながら、このような画像投射装置の適用例をいくつか挙げて説明する。図13は、本発明の一実施形態に係る投射光学系を用いた3板式液晶プロジェクタの構成を示す説明図である。図14は、本発明の一実施形態に係る投射光学系を用いた単板式DLP(Digital Light Processing)プロジェクタの構成を示す説明図である。図15は、本発明の一実施形態に係る投射光学系を用いた前面投射型画像投射装置の構成を示す側面図である。図16は、図15の前面投射型画像投射装置の平面図である。図17は、本発明の一実施形態に係る投射光学系を用いた背面投射型画像投射装置の構成を示す側面図である。図18は、図17の背面投射型画像投射装置の平面図である。
<4. Application example>
Either the projection
まず図13を参照すると、3板透過型LCD(Liquid Crystal Display)パネルを使用する場合の光源からLCDパネルまでの光学系の例が示される。この3板式液晶プロジェクタ10は、光源と、ダイクロイックミラー11と、液晶パネル12と、ダイクロイックプリズム13と、投射光学系100とを主に有する。ダイクロイックミラー11は、光源からの光を分離して透過及び反射させる機能を有する。ダイクロイックミラー11により赤、青、緑の光に分離されると、この光は、それぞれの液晶パネル12に入射される。液晶パネル12は、赤、青、緑のいずれかの色の光による画像光を生成する機能を有する。そして液晶パネル12により生成された、それぞれ赤、青、緑のいずれかの色の光による画像光は、ダイクロイックプリズム13により合成されて投射光学系100に入力される。
First, referring to FIG. 13, there is shown an example of an optical system from a light source to an LCD panel when using a three-plate transmissive LCD (Liquid Crystal Display) panel. The three-plate
また図14を参照すると、単板式DMD(Digital Micromirror Device)パネルを用いた場合の、単板式DLPプロジェクタ20の例が示される。この単板式DLPプロジェクタ20は、タイムシーケンシャル方式によりRGBの光を出力する光源部からの光をリレーするレンズ群21と、DMDパネル22と、投射光学系100とを主に有する。
Referring to FIG. 14, an example of a single-
また図15及び図16を参照すると前面投射型画像投射装置30が示される。ここでは光源及び光源からの光をリレーする照明光学系については図示されていないが、前面投射型画像投射装置30は、光源、照明光学系、及び投射光学系100を主に有する。ここで、投射光学系100中において、第1群I−iと第2群I−iiとの間に光路を偏向する反射部材31を用いることによって、より装置サイズをコンパクトにすることが可能である。
15 and 16, a front projection type image projection apparatus 30 is shown. Although a light source and an illumination optical system that relays light from the light source are not shown here, the front projection image projection apparatus 30 mainly includes a light source, an illumination optical system, and a projection
また図17及び図18を参照すると、背面投射型画像投射装置40が示される。ここでは光源及び光源からの光をリレーする照明光学系については図示されていないが、背面投射型画像投射装置40は、光源、照明光学系、及び投射光学系100を主に有する。ここで、前面投射型画像投射装置30と同様に、投射光学系100中において、第1群I−iと第2群I−iiとの間に光路を偏向する反射部材41を用いることによって、より装置サイズをコンパクトにすることが可能である。
17 and 18, a rear projection type image projection apparatus 40 is shown. Although a light source and an illumination optical system that relays light from the light source are not shown here, the rear projection image projection apparatus 40 mainly includes a light source, an illumination optical system, and a projection
ここでは、現在実現されている主な画像投射装置について、本発明の一実施形態に係る投射光学系100を適用することが可能であることを具体的に示した。しかし、本発明はかかる例に限定されず、その他の画像投射装置に本発明の一実施形態に係る投射光学系を適用することも可能である。
Here, it is specifically shown that the projection
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲はかかる例に限定されない。本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the technical scope of the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field of the present invention can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態で示した数値実施例は一例であり、同様の機能を実現する様々な構成をとることができる。 For example, the numerical examples shown in the above embodiment are merely examples, and various configurations for realizing the same function can be taken.
100a、100b 投射光学系
L01〜L14 レンズ
L21〜L34 レンズ
RS1,RS2 反射面
I 第1光学系
I−i 第1群
I−ii 第2群
II 第2光学系
100a, 100b Projection optical system L01-L14 Lens L21-L34 Lens RS1, RS2 Reflecting surface I First optical system I-i First group I-ii Second group II Second optical system
Claims (7)
反射面により前記第1光学系側から入射される光を反射する反射光学系である第2光学系と、
を備え、
前記第1光学系は、
少なくとも1枚の非球面プラスチックレンズを含む第1群と、
前記第1群より前記反射光学系側に配置され、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズを含む第2群と、
を有し、
前記第2群に含まれる第1の非球面プラスチックレンズの光線最大高さにおけるレンズ厚e_21a、及び前記第1の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_21aは、
1.4<(e_21a)/(t_21a)<1.9
の条件を満たし、
前記第2群に含まれ、前記第1の非球面プラスチックレンズよりも前記反射光学系側に配置される第2の非球面プラスチックレンズの、光線最大高さにおけるレンズ厚e_22a、及び前記第2の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_22aは、
2.5<(e_22a)/(t_22a)<2.8
の条件を満たすことを特徴とする、投射光学系。 A first optical system that is a refractive optical system that transmits light incident from the image display element side;
A second optical system that is a reflective optical system that reflects light incident from the first optical system side by a reflective surface;
With
The first optical system includes:
A first group comprising at least one aspheric plastic lens;
A second group that is disposed closer to the reflective optical system than the first group and includes at least two aspheric plastic lenses;
Have
The lens thickness e_21a at the light ray maximum height of the first aspheric plastic lens included in the second group, and the lens thickness t_21a on the optical axis of the first aspheric plastic lens are:
1.4 <(e_21a) / (t_21a) <1.9
Meet the requirements of
The second aspheric plastic lens included in the second group and disposed closer to the reflective optical system than the first aspheric plastic lens has a lens thickness e_22a at the maximum light ray height, and the second The lens thickness t_22a on the optical axis of the aspheric plastic lens is
2.5 <(e_22a) / (t_22a) <2.8
A projection optical system characterized by satisfying the following conditions.
(f_1a)/(f_1)>7.0
の条件を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の投射光学系。 The focal length f_1a of the aspheric plastic lens included in the first group is given by f_1 as the focal length of the first group.
(F_1a) / (f_1)> 7.0
The projection optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
反射面により前記第1光学系側から入射される光を反射する反射光学系である第2光学系と、
を備え、
前記第1光学系は、
少なくとも1枚の非球面プラスチックレンズを含む第1群と、
前記第1群より前記反射光学系側に配置され、少なくとも2枚の非球面プラスチックレンズを含む第2群と、
を有し、
前記第2群に含まれる第1の非球面プラスチックレンズの光線最大高さにおけるレンズ厚e_21a、及び前記第1の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_21aは、
1.4<(e_21a)/(t_21a)<1.9
の条件を満たし、
前記第2群に含まれ、前記第1の非球面プラスチックレンズよりも前記反射光学系側に配置される第2の非球面プラスチックレンズの、光線最大高さにおけるレンズ厚e_22a、及び前記第2の非球面プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚t_22aは、
2.5<(e_22a)/(t_22a)<2.8
の条件を満たすことを特徴とする、投射光学系を備える画像投射装置。
A first optical system that is a refractive optical system that transmits light incident from the image display element side;
A second optical system that is a reflective optical system that reflects light incident from the first optical system side by a reflective surface;
With
The first optical system includes:
A first group comprising at least one aspheric plastic lens;
A second group that is disposed closer to the reflective optical system than the first group and includes at least two aspheric plastic lenses;
Have
The lens thickness e_21a at the light ray maximum height of the first aspheric plastic lens included in the second group, and the lens thickness t_21a on the optical axis of the first aspheric plastic lens are:
1.4 <(e_21a) / (t_21a) <1.9
Meet the requirements of
The second aspheric plastic lens included in the second group and disposed closer to the reflective optical system than the first aspheric plastic lens has a lens thickness e_22a at the maximum light ray height, and the second The lens thickness t_22a on the optical axis of the aspheric plastic lens is
2.5 <(e_22a) / (t_22a) <2.8
An image projection apparatus provided with a projection optical system, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011269518A JP2013120365A (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Projection optical system and image projection device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2013120365A true JP2013120365A (en) | 2013-06-17 |
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ID=48773012
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| JP (1) | JP2013120365A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US12235465B2 (en) | 2021-07-30 | 2025-02-25 | Seiko Epson Corporation | Projection system and projector |
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2011
- 2011-12-09 JP JP2011269518A patent/JP2013120365A/en active Pending
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