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公開番号2024070445
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022180948
出願日2022-11-11
発明の名称投射レンズ及び投射型表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 13/00 20060101AFI20240516BHJP(光学)
要約【課題】小型で良好に収差補正が可能な投射レンズを提供することを目的とする。
【解決手段】投射レンズは、拡大共役面側から縮小共役面側に順に、第1光学系及び第2光学系を有し、前記第1光学系と前記第2光学系との間に中間実像を結像する投射レンズであって、前記第1光学系は第1絞りを含み、前記第2光学系は第2絞りを含み、前記第1絞りと前記第2絞りとの間に配された複数のレンズは、像面湾曲量を調整するために光軸方向に移動可能に構成された像面湾曲調整レンズを含むことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
拡大共役面側から縮小共役面側に順に、第1光学系及び第2光学系を有し、前記第1光学系と前記第2光学系との間に中間実像を結像する投射レンズであって、
前記第1光学系は第1絞りを含み、
前記第2光学系は第2絞りを含み、
前記第1絞りと前記第2絞りとの間に配された複数のレンズは、像面湾曲量を調整するために光軸方向に移動可能に構成された像面湾曲調整レンズを含むことを特徴とする投射レンズ。
続きを表示(約 990 文字)【請求項2】
前記像面湾曲調整レンズとは異なるレンズから構成され、前記第2絞りより前記拡大共役面側に配置され、フォーカシングのために移動可能に構成されたフォーカスレンズ群を含むことを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項3】
前記像面湾曲調整レンズは前記第1光学系に含まれることを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項4】
前記像面湾曲調整レンズの焦点距離の逆数をΦmとし、前記投射レンズの全体の焦点距離の逆数をΦとしたとき、
0.01<|Φm/Φ|<0.50
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項5】
前記第1光学系は、前記第1絞りより前記拡大共役面側に配置され、歪曲を調整するために移動可能に構成された歪曲調整レンズを含むことを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項6】
前記像面湾曲調整レンズの焦点距離の逆数をΦdとし、前記投射レンズの全体の焦点距離の逆数をΦとしたとき、
0.001<|Φd/Φ|<0.2
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項7】
最も前記拡大共役面側に配置されたレンズの前記拡大共役面側の面から、最も縮小共役面側に配置されたレンズの縮小共役面側の面までの光軸上の長さをTtとし、前記第1絞りと前記第2絞りとの間の光軸上の長さをTsとしたとき、
0.5<|Ts/Tt|<0.9
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項8】
前記第1絞りから前記中間実像までの光軸上の距離をDSP1とし、前記像面湾曲調整レンズの前記拡大共役面側の面から前記中間実像までの光軸上の距離をDLCとしたとき、
DLC/DSP1<0.6
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
【請求項9】
光源と、
光変調素子と、
請求項1から8までのいずれか一項に記載の投射レンズと、
前記光源からの光を前記光変調素子へ導くとともに前記光変調素子からの光を前記投射レンズに導くための導光光学系とを備えることを特徴とする投射型表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、投射レンズ及び投射型表示装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
近年、プロジェクタに対して、装置のコンパクト化や投影面の形状に依らない解像度の維持などへの要求が高くなっている。コンパクト化に対しては、最も拡大共役面側のレンズを小径化しやすい再結像タイプの超広角レンズが提案されている。また、投写面形状に依らない解像感の維持に対しては、曲面スクリーンへの投影に対して光軸位置と周辺でのピント位置を変化させ画面全域で良好な解像感を保つことが可能なレンズの像面湾曲調整方式が特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019-133120号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1は、絞りより縮小共役面側のレンズを移動して主に光軸位置のピントを移動させ、更にフォーカス群を移動して中心を含めた画面全域のピントを移動させることで像面湾曲調整を行うことを開示している。これにより光軸位置の合焦状態を略固定させつつ光軸位置と周辺のピント位置に差をつけることができる。しかしながら、この方式では、絞りより縮小共役面側に像面湾曲調整群を設けるため、像面湾曲調整群を駆動させる駆動装置を縮小共役面側に設けなければならないという制約が発生する。このため鏡筒の最も縮小共役面側のレンズが大径化し、レンズマウントが大型化し、装置全体が大型化するという問題が発生する。
【0005】
本発明は、小型で良好に収差補正が可能な投射レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の投射レンズは、拡大共役面側から縮小共役面側に順に、第1光学系及び第2光学系を有し、前記第1光学系と前記第2光学系との間に中間実像を結像する結像光学系であって、前記第1光学系は第1絞りを含み、前記第2光学系は第2絞りを含み、前記第1絞りと前記第2絞りとの間に配された複数のレンズは、像面湾曲量を調整するために光軸方向に移動可能に構成された像面湾曲調整レンズを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、小型で良好に収差補正が可能な投射レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
実施例1に係る投射レンズの断面図である。
実施例1に係る投射レンズで光軸に垂直な平面スクリーンへ投影した場合の収差図である。
実施例1に係る投射レンズで凹形状曲面スクリーンへ投影した時の断面図である。
実施例1に係る投射レンズで凹形状曲面スクリーンへ投影した場合の収差図である。
実施例1に係る投射レンズで凸形状曲面スクリーンへ投影した時の断面図である。
実施例1に係る投射レンズで凸形状曲面スクリーンへ投影した場合の収差図である。
実施例2に係る投射レンズの断面図である。
実施例2に係る投射レンズで光軸に垂直な平面スクリーンへ投影した場合の収差図である。
実施例2に係る投射レンズで凹形状曲面スクリーンへ投影した場合の収差図である。
実施例2に係る投射レンズで凸形状曲面スクリーンへ投影した場合の収差図である。
本発明の投射レンズを搭載した投射型表示装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る投射レンズの実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0010】
後述のレンズ構成図において、左側が拡大共役面側であり、右側が縮小共役面側である。また、拡大共役面側から縮小共役面側へ順に、第1レンズG1、第2レンズG2、・・・、第NレンズGNと呼称し、レンズの面については、拡大共役面側の面をR1面、縮小共役面側の面をR2面と呼称することとする。
(【0011】以降は省略されています)

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