JP2001124988A - Projection lens - Google Patents

Projection lens

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JP2001124988A
JP2001124988A JP30966199A JP30966199A JP2001124988A JP 2001124988 A JP2001124988 A JP 2001124988A JP 30966199 A JP30966199 A JP 30966199A JP 30966199 A JP30966199 A JP 30966199A JP 2001124988 A JP2001124988 A JP 2001124988A
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Japan
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lens
lens group
projection
refractive power
group
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JP30966199A
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Japanese (ja)
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Yasuyuki Sugano
靖之 菅野
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain projection lens which has high optical performance, while keeping its cost low by reducing the number of lenses constituting the whole system in comparison to conventional lenses. SOLUTION: This projection lens has a wide-angle and long-back focus and also has aberrations which are corrected with ease, even if the number of lenses is reduced by satisfying conditional expressions (1) to (5).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投射レンズに関わ
り、例えばプロジェクション表示装置の投影装置等に備
えられる投射レンズに適用して好適なものとされる。
The present invention relates to a projection lens, and is suitably applied to, for example, a projection lens provided in a projection device of a projection display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プロジェクション表示装置が広く
普及している。このようなプロジェクション表示装置の
1つとして、透過型のスクリーンに対してその背面側か
ら画像光を投射することにより表示を行う、いわゆる背
面投射型のプロジェクション表示装置が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, projection display devices have become widespread. As one of such projection display devices, there is known a so-called rear projection type display device which performs display by projecting image light from a rear side of a transmission type screen.

【0003】上記のような背面投射型のプロジェクショ
ン表示装置としては、いわゆる3板方式といわれる、
赤、緑、青(R,G,B)の3色に対応する2次元画像
表示素子(ライトバルブ)を備えるものが知られてい
る。このような3板方式によるプロジェクション表示装
置では、例えば、白色光源の光をリフレクタ等によりコ
リメートした光束が色分解ミラーで、赤、緑、青の3色
の光束に分解される。そして、上記3色の光束は、赤、
緑、青(R,G,B)の映像電気信号に応じて形成され
る各2次元画像表示素子(例えばLCD;Liquid Cryst
al Display)に入光される。これら赤、緑、青に対応す
る各2次元画像表示素子上に得られた像光は、色合成光
学系にて白色に色合成され、投射レンズを介して透過型
のスクリーン上に拡大投射される。
The above-mentioned rear projection type projection display device is called a so-called three-panel type.
2. Description of the Related Art There is known a device including a two-dimensional image display element (light valve) corresponding to three colors of red, green, and blue (R, G, B). In such a three-panel projection display device, for example, a light beam obtained by collimating light from a white light source with a reflector or the like is separated into three color light beams of red, green, and blue by a color separation mirror. And the luminous flux of the three colors is red,
Each two-dimensional image display element (for example, LCD; Liquid Cryst) formed in accordance with green and blue (R, G, B) video electric signals
al Display). The image light obtained on each of the two-dimensional image display elements corresponding to these red, green, and blue is color-combined into white by a color-combining optical system, and is enlarged and projected on a transmission screen through a projection lens. You.

【0004】また、3板方式による他のプロジェクショ
ン表示装置として、赤,緑,青の3色に発光する光源
(LED或いはレーザ等)からの光をコリメートした光束
を、それぞれ、赤,緑,青(R,G,B)の映像電気信
号に応じて形成される各2次元画像表示素子に入光さ
せ、これら赤,緑,青(R,G,B)に対応する各2次
元画像表示素子上に得られた像光を、色合成光学系にて
白色に合成し、投射レンズを介して透過型のスクリーン
上に拡大投射するようにしたものも知られている。
Further, as another projection display device of the three-plate type, a light source emitting light of three colors of red, green and blue is used.
A collimated light beam from a light (LED or laser, etc.) enters each two-dimensional image display element formed in accordance with red, green, and blue (R, G, B) video electric signals, respectively. The image light obtained on each of the two-dimensional image display elements corresponding to these red, green, and blue (R, G, B) is synthesized into white by a color synthesis optical system, and transmitted through a projection lens. There is also known an image projected on a screen in an enlarged manner.

【0005】また、1枚の2次元画像表示素子を備え
た、いわゆる単板方式といわれるプロジェクション表示
装置も知られている。この単板方式としては、1つに
は、赤,緑,青の3色の光源を時分割で発光あるいは通
過させ、これら3色の光源の通過タイミングに応じて
赤,緑,青(R,G,B)の各映像電気信号の駆動を1
枚の2次元画像表示素子で行い、投射レンズを介して透
過型のスクリーン上に拡大投射させる方式が知られてい
る。また、パネル上の1画素上毎に赤,緑,青(R,
G,B)の3色のカラーフイルターを形成したうえで、
白色光を1枚の2次元画像表示素子に入光し、この2次
元画像表示素子を通過した光を投射レンズを介して透過
型のスクリーン上に拡大投射させる方式も知られてい
る。更には、次のような単板方式も知られている。これ
は、微小角度に振り分けた3枚のダイクロイックミラー
に白色光を入光させることで、角度毎に赤,緑,青
(R,G,B)の3色に分色した光束を得て、1枚の2
次元画像表示素子に入光させるようにしている。そし
て、2次元画像表示素子上では、赤,緑,青(R,G,
B)に対応する3画素を1組とした各組に対応する微小
レンズでコリメートするようにし、これら各色毎の画素
は、各色に対応する映像電気信号により駆動されるよう
にする。そして、これら各画素に入光した光を投射レン
ズを介して透過型のスクリーン上に拡大投射させるよう
にするものである。
There is also known a so-called single-panel projection display device having one two-dimensional image display element. One of the single-panel systems is that light sources of three colors of red, green, and blue are emitted or passed in a time-division manner, and red, green, and blue (R, G, B) drive of each video electric signal is 1
2. Description of the Related Art There is known a system in which a two-dimensional image display element is used to perform enlarged projection on a transmission screen via a projection lens. In addition, red, green, and blue (R,
G, B) after forming three color filters
There is also known a method in which white light is incident on one two-dimensional image display element, and the light that has passed through the two-dimensional image display element is enlarged and projected on a transmission screen via a projection lens. Furthermore, the following single plate system is also known. This is because by entering white light into three dichroic mirrors distributed at minute angles, a luminous flux separated into three colors of red, green, and blue (R, G, B) is obtained for each angle, One of two
The light enters the two-dimensional image display element. On the two-dimensional image display device, red, green, and blue (R, G,
A set of three pixels corresponding to B) is collimated by a minute lens corresponding to each set, and the pixels for each color are driven by a video electric signal corresponding to each color. Then, the light incident on each of the pixels is enlarged and projected on a transmission screen through a projection lens.

【0006】また、レンズに関していえば、上記各プロ
ジェクション表示装置に備えられる投射レンズと同様な
構成のレンズとして、クイックリターンミラーによる制
限等を考慮して、バックフォーカスの長い一眼レフカメ
ラ用の広角系の写真レンズや、CRT(Cathode Ray Tub
e)によるプロジェクションテレビ用の広角投射レンズも
数多く提案されている。
Further, regarding the lens, a wide-angle lens for a single-lens reflex camera having a long back focus is used as a lens having the same configuration as the projection lens provided in each of the above-described projection display devices, taking into account the limitation of the quick return mirror and the like. Photo lens and CRT (Cathode Ray Tub
Many wide-angle projection lenses for projection televisions according to e) have also been proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプロジェ
クション表示装置の構成では、色合成光学系として、ダ
イクロイックプリズムまたはダイクロイックミラー等の
光学素子を配置する場合がある。また、反射式2次元画
像素子を使用するのに際しては、偏光ビームスプリッタ
ープリズム、又は偏光ビームスプリッターミラー等の光
学素子を配置する場合がある。このような場合、2次元
画像表示素子から投射レンズの最後端までの距離に相当
する、いわゆるバックフォーカスは長めに確保しなけれ
ばならない。
In the configuration of the projection display device as described above, an optical element such as a dichroic prism or a dichroic mirror may be arranged as a color combining optical system. When a reflective two-dimensional image element is used, an optical element such as a polarizing beam splitter prism or a polarizing beam splitter mirror may be arranged. In such a case, a so-called back focus, which corresponds to the distance from the two-dimensional image display element to the rearmost end of the projection lens, must be secured longer.

【0008】また、プロジェクション表示装置として、
1つの投射装置で透過型のスクリーン全体に拡大画像を
形成する場合、プロジェクション表示装置自体のコンパ
クト化のためには、投射距離(例えば投射レンズの出射
端からミラーを介して透過型スクリーンに至る中心光線
長)を短縮する必要がある。そのためには、投射レンズ
を広角化し出射光の発散角を大きくして大画面を得る必
要がある。
Further, as a projection display device,
When an enlarged image is formed on the entire transmissive screen with one projection device, the projection distance (for example, the distance from the exit end of the projection lens to the transmissive screen via the mirror) is reduced in order to make the projection display device itself compact. It is necessary to shorten the beam length). For that purpose, it is necessary to obtain a large screen by widening the angle of the projection lens and increasing the divergence angle of the emitted light.

【0009】また、画像光が投射されるスクリーン上の
色ムラを少なくなくするためには、色合成光学系に用い
るダイクロイックプリズム、ダイクロイックミラーをは
じめ、反射式2次元画像素子を使用する際に用いられる
偏光ビームスプリッタープリズム又は偏光ビームスプリ
ッターミラー等としては、これらのコート面に当る光線
角度幅が―定のほうが良い。従って、投射レンズの軸外
の主光線が2次元表示素子に垂直となるようにテレセン
トリック性を有することが必要となるのであるが、ここ
で、投射レンズは2次元表示素子中心を通る光軸に対し
て対称であるのに対し,2次元表示素子自体は、1方向
にのみコントラストの高い方向がある。このため、2次
元表示素子に照射される光束自体に角度を付ける必要が
ある。
Further, in order to reduce color unevenness on a screen on which image light is projected, a reflection type two-dimensional image element such as a dichroic prism and a dichroic mirror used in a color synthesizing optical system is used. As for the polarizing beam splitter prism or the polarizing beam splitter mirror to be used, it is better that the light beam angle width hitting these coated surfaces is fixed. Therefore, it is necessary to have telecentricity so that the off-axis principal ray of the projection lens is perpendicular to the two-dimensional display element. Here, the projection lens is located at the optical axis passing through the center of the two-dimensional display element. On the other hand, the two-dimensional display element itself has a high contrast direction in only one direction, whereas the two-dimensional display element itself is symmetric. For this reason, it is necessary to make an angle to the light flux itself irradiated to the two-dimensional display element.

【0010】また、2次元画像表示素子には、通常LC
D等のディスプレイデバイスが採用されるが、LCDは
マトリックス電極を用いて駆動されるため、CRTを用
いた場合と異なり、投射レンズの歪曲を補正することは
困難である。つまり、CRTの場合であれば、糸巻き歪
み補正などのラスタ形状の補正機能を利用することで投
射レンズの歪曲を補正することが比較的容易に可能とな
るが、LCDのようにドットマトリクス表示が行われる
ディスプレイデバイスでは、このようなラスターの歪み
補正は通常行われない。上記のような事情からすれば、
投射レンズの歪曲収差は出来る限り小さいことが望まし
い。しかしながら、このことは、投射レンズの広角化や
長いバックフォーカスを得ることに対して障害となるも
のである。つまり、投射レンズとして、広角化及び長い
バックフォーカスを確保したうえで、テレセントリック
性を与えると、レンズ全長が長くなったり、レンズ径な
どが大きくなる傾向を有してしまう。
A two-dimensional image display element usually includes an LC.
Although a display device such as D is employed, since the LCD is driven by using the matrix electrodes, it is difficult to correct the distortion of the projection lens unlike the case of using a CRT. That is, in the case of a CRT, it is relatively easy to correct the distortion of the projection lens by using a raster shape correction function such as a pincushion distortion correction. Such a raster distortion correction is not usually performed in a display device to be performed. Given the circumstances above,
It is desirable that the distortion of the projection lens be as small as possible. However, this is an obstacle to widening the angle of the projection lens and obtaining a long back focus. In other words, if the projection lens is given telecentricity while securing a wide angle and a long back focus, the overall length of the lens or the diameter of the lens tends to increase.

【0011】また、一眼レフカメラ用の広角系の写真レ
ンズやCRTによるプロジェクションテレビ用の投射レ
ンズでは、バックフォーカスは不十分であり、軸外光束
の入射角や射出角がきついため、テレセントリック性が
無く、光量も少なくなっているのが現状である。
A wide-angle photographic lens for a single-lens reflex camera or a projection lens for a projection television using a CRT has an insufficient back focus, and the incident angle and the exit angle of an off-axis light beam are tight. At present, the amount of light is small.

【0012】また、近年においては、ライトバルブの高
精細化に対応して、高解像のレンズが求められているの
であるが、レンズの高解像化に伴い、画面周囲での倍率
色収差による画素の色ずれが問題になってきている。
In recent years, a high-resolution lens has been demanded in response to a high-definition light valve. However, with the high-resolution lens, magnification chromatic aberration around a screen is caused. Pixel color misregistration is becoming a problem.

【0013】また、コスト的な観点からいえば、投射レ
ンズ自体のコストも削減されることが好ましいが、この
ためには、例えば投射レンズを構成するレンズ枚数を削
減することが1つの方策として考えられる。
Further, from the viewpoint of cost, it is preferable that the cost of the projection lens itself is also reduced. For this purpose, for example, reducing the number of lenses constituting the projection lens is considered as one measure. Can be

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記し
た課題を考慮して、投射レンズとして、少ないレンズ枚
数によっても出来るだけ高いとされる光学性能が得られ
るようにすることを目的とする。即ち、広画角とされ、
かつ、短距離投射であっても長いバックフォーカスとテ
レセントリック性を有し、更には諸収差の小さいものが
得られるようにする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a projection lens having the highest possible optical performance even with a small number of lenses. . That is, the angle of view is wide,
In addition, even in short-range projection, a long back focus and telecentricity can be obtained, and further, aberrations with small aberrations can be obtained.

【0015】このため、投射レンズとして次のように構
成することとした。つまり、本発明の投射レンズとして
は、長い共役側から短い共役側にかけて順に、第1レン
ズ群と、絞りと、第2レンズ群とが配置される。そし
て、第1レンズ群は、最も長い共役側に在る非球面レン
ズと少なくとも1枚以上の正レンズを備えて全体として
正の屈折力を有するようにされ、第2レンズ群は、少な
くとも1組の貼り合わせレンズと非球面レンズを備えて
全体として正の屈折力を有するようにされる。これと共
に、全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第2レ
ンズ群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算
距離をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記
第2レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足するように構成する。
Therefore, the projection lens is configured as follows. That is, as the projection lens of the present invention, the first lens group, the stop, and the second lens group are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side. The first lens group includes an aspheric lens located on the longest conjugate side and at least one positive lens, and has a positive refractive power as a whole. The second lens group includes at least one set. And a positive refractive power as a whole. At the same time, the focal length of the entire system is F, the air-equivalent distance from the final lens surface of the second lens group to a small conjugate point at a predetermined projection magnification is BF, the focal length of the second lens group is F2, Assuming that the position of the front principal point of the two lens units is HF2, the following conditional expression is satisfied: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57.

【0016】また、本発明の投射レンズとして次のよう
にも構成する。つまり、長い共役側から短い共役側にか
けて順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とを
配置する。そして、第1レンズ群は長い共役側に凸形状
となるメニスカスレンズと少なくとも1枚以上の正レン
ズを備えて全体として正の屈折力を有し、第2レンズ群
は、少なくとも1組の貼り合わせレンズと非球面レンズ
を備えて全体として正の屈折力を有するようにされる。
これとと共に、全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の
上記第2レンズ群の最終レンズ面から小さい共役点まで
の空気換算距離をBF、上記第2レンズ群の焦点距離を
F2、上記第2レンズ群の前側主点位置をHF2とし
て、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足するように構成する。
The projection lens of the present invention is also configured as follows. That is, the first lens group, the stop, and the second lens group are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side. The first lens group includes a meniscus lens having a convex shape on the long conjugate side and at least one positive lens, and has a positive refractive power as a whole. The second lens group includes at least one set of affixed lenses. A lens and an aspherical lens are provided so as to have a positive refractive power as a whole.
At the same time, the focal length of the entire system is F, the air-equivalent distance from the final lens surface of the second lens group at a predetermined projection magnification to a small conjugate point is BF, the focal length of the second lens group is F2, Assuming that the front principal point position of the second lens group is HF2, the following conditional expression is satisfied: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57.

【0017】また、本発明の投射レンズとして次のよう
にも構成する。つまり、長い共役側から短い共役側にか
けて順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とを
配置する。そして、第1レンズ群は、最も長い共役側に
在る非球面レンズと正レンズを備えた2群2枚から成
り、全体として正の屈折力を有するようにされ、第2レ
ンズ群は、1組の貼り合わせレンズと非球面レンズの2
群3枚から成り、正の屈折力を有するようにされる。こ
れと共に、全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記
第2レンズ群の最終レンズ面から小さい共役点までの空
気換算距離をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF
2、上記第2レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足するように構成する。
The projection lens of the present invention is also configured as follows. That is, the first lens group, the stop, and the second lens group are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side. The first lens group is composed of two groups including an aspherical lens located on the longest conjugate side and a positive lens, and has a positive refractive power as a whole. A pair of laminated lens and aspherical lens
It consists of three groups and has a positive refractive power. At the same time, the focal length of the entire system is F, the air-equivalent distance from the final lens surface of the second lens group at a predetermined projection magnification to a small conjugate point is BF, and the focal length of the second lens group is F
2. Assuming that the front principal point position of the second lens group is HF2, the following conditional expression is satisfied: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57.

【0018】また、本発明の投射レンズとして次のよう
にも構成する。つまり、長い共役側から短い共役側にか
けて順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とを
配置する。そして、第1レンズ群は、最も長い共役側に
在る非球面レンズと正レンズの2群2枚から成り、全体
として正の屈折力を有し、第2レンズ群は、絞りの最も
近くに配置される非球面レンズと、貼り合わせレンズの
2群3枚、又は、絞りの最も近くに配置される非球面レ
ンズと正レンズと貼り合わせレンズの3群4枚から成
り、全体として正の屈折力を有するようにされる。これ
と共に、全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第
2レンズ群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気
換算距離をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、
上記第2レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足するように構成する。
Further, the projection lens of the present invention is configured as follows. That is, the first lens group, the stop, and the second lens group are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side. The first lens group is composed of two groups, an aspherical lens and a positive lens located on the longest conjugate side, and has a positive refractive power as a whole. The second lens group is located closest to the stop. Positive refraction as a whole, consisting of an aspherical lens and a cemented lens arranged in two groups and three lenses, or an aspherical lens, a positive lens and a cemented lens arranged closest to the stop, and three groups. Made to have power. At the same time, the focal length of the whole system is F, the air-equivalent distance from the final lens surface of the second lens group at a predetermined projection magnification to a small conjugate point is BF, the focal length of the second lens group is F2,
Assuming that the front principal point position of the second lens group is HF2, the following conditional expression is satisfied: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57.

【0019】また、本発明の投射レンズとして次のよう
にも構成する。長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とを配置す
る。第1レンズ群は、最も長い共役側に在る非球面レン
ズと正レンズの2群2枚、又は、最も長い共役側に在る
非球面レンズと負のメニスカスレンズと正レンズの3群
3枚から成り、全体として正の屈折力を有し、第2レン
ズ群は、1組の貼り合わせレンズと最も短い共役側に非
球面レンズを配する2群3枚から成り、全体として正の
屈折力を有するようにされる。これと共に、全系の焦点
距離をF、所定投射倍率時の上記第2レンズ群の最終レ
ンズ面から小さい共役点までの空気換算距離をBF、上
記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記第2レンズ群の
前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足するように構成する。
The projection lens of the present invention is also configured as follows. The first lens group, the stop, and the second lens group are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side. The first lens group includes two groups of an aspherical lens and a positive lens on the longest conjugate side, or three groups of three aspherical lenses and a negative meniscus lens and a positive lens on the longest conjugate side. The second lens group includes a set of cemented lenses and an aspherical lens disposed on the shortest conjugate side, and has three positive lens elements. It is made to have. At the same time, the focal length of the entire system is F, the air-equivalent distance from the final lens surface of the second lens group to a small conjugate point at a predetermined projection magnification is BF, the focal length of the second lens group is F2, Assuming that the position of the front principal point of the two lens units is HF2, the following conditional expression is satisfied: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57.

【0020】本発明としては、上記各構成によるレンズ
配置としたうえで各条件式を満足することで、少ないレ
ンズ枚数としたうえで、高画角であって、かつ長いバッ
クフォーカスでありながらも短い投射距離が確保され、
かつ、テレセントリック性が保たれる投射レンズを得る
ための条件が満たされる。
According to the present invention, by arranging the lens arrangement according to each of the above constitutions and satisfying the conditional expressions, the number of lenses is reduced, the angle of view is high, and the back focus is long. A short projection distance is secured,
In addition, a condition for obtaining a projection lens that maintains telecentricity is satisfied.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の投射
レンズについて説明することとする。本実施の形態の投
射レンズは、2次元画像表示素子としてLCDを採用し
た背面投射型のプロジェクション表示装置の投射装置に
備えられるものとして説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a projection lens according to an embodiment of the present invention will be described. The projection lens of the present embodiment will be described as being provided in a projection device of a rear projection type projection display device employing an LCD as a two-dimensional image display element.

【0022】なお、以降の説明は次の順序で行うことと
する。 1.プロジェクション表示装置の構成 1−1.全体構成 1−2.投射装置の内部構成(第1例) 1−3.投射装置の内部構成(第2例) 1−4.投射装置の内部構成(第3例) 1−5.投射装置の内部構成(第4例) 2.レンズ 3.投射レンズの構成 3−1.レンズの配置構造 3−2.条件式 3−3.数値実施形態等
The following description will be made in the following order. 1. Configuration of projection display device 1-1. Overall configuration 1-2. Internal configuration of projection device (first example) 1-3. Internal configuration of projection device (second example) 1-4. Internal configuration of projection device (third example) 1-5. 1. Internal configuration of projection device (fourth example) Lens 3. Configuration of projection lens 3-1. Arrangement structure of lens 3-2. Conditional expression 3-3. Numerical embodiments, etc.

【0023】1.プロジェクション表示装置の構成 1−1.全体構成 先ず、本実施の形態の投射レンズを備えた投射装置を搭
載して構成され得るプロジェクション表示装置に全体構
成について説明する。
1. Configuration of projection display device 1-1. Overall Configuration First, the overall configuration of a projection display device that can be configured by mounting a projection device including the projection lens of the present embodiment will be described.

【0024】図1(a)(b)は、このようなプロジェ
クション表示装置の全体構成の一例を示す側面図、及び
正面図である。これらの図に示すプロジェクション表示
装置500では、そのキャビネット501の背面におい
て曲折ミラー504が設けられ、また、キャビネット5
01のの前面には、透過型のスクリーン21が設けられ
る。曲折ミラー504は、次に説明する投射装置502
から投射された画像光を反射してスクリーン504に投
射できる角度を有して取り付けられる。
FIGS. 1A and 1B are a side view and a front view showing an example of the overall configuration of such a projection display device. In the projection display device 500 shown in these figures, a bent mirror 504 is provided on the back surface of the cabinet 501, and the cabinet 5
The transmission screen 21 is provided on the front surface of the screen 01. The bending mirror 504 is connected to a projection device 502 described below.
Is mounted at an angle such that it can reflect image light projected from the screen and project it on the screen 504.

【0025】投射装置502は、図のようにしてキャビ
ネット501内において、その下側に設置される。投射
装置502の光学ユニット503内には、後述する光
源、ダイクロイックミラー、液晶パネルブロック(ライ
トバルブ)、及びダイクロイックプリズム(光合成素
子)等の光学部品が配置されており、これらの動作によ
って画像光としての光束を得る。ここで得られた画像光
としての光束は投射レンズ20により投射されて、投射
光600として出射される。
The projection device 502 is installed in the cabinet 501 as shown in FIG. In an optical unit 503 of the projection device 502, optical components such as a light source, a dichroic mirror, a liquid crystal panel block (light valve), and a dichroic prism (a photosynthetic element), which will be described later, are arranged. Luminous flux. The luminous flux as image light obtained here is projected by the projection lens 20 and emitted as projection light 600.

【0026】このような構造のプロジェクション表示装
置500では、投射光600は、曲折ミラー504に対
して照射されるようにして、上向きに投射レンズ20か
ら出射される。そして、投射レンズ20から出射された
投射光600は曲折ミラー504にてその光路が折り曲
げられて、スクリーン21に対して照射されることにな
る。スクリーン21には、投射レンズ20から投射され
た投射光により得られる拡大画像が表示されることにな
る。例えば鑑賞者は、投射レンズ20が配置されている
のとは反対の方向からスクリーン21を見ることによっ
て、表示画像を鑑賞するようにされる。
In the projection display device 500 having such a structure, the projection light 600 is emitted upward from the projection lens 20 so as to be applied to the bending mirror 504. Then, the projection light 600 emitted from the projection lens 20 has its optical path bent by the bending mirror 504 and is irradiated on the screen 21. On the screen 21, an enlarged image obtained by the projection light projected from the projection lens 20 is displayed. For example, the viewer views the display image by looking at the screen 21 from a direction opposite to the direction where the projection lens 20 is arranged.

【0027】なお、本発明が採用され得るプロジェクシ
ョン表示装置としては、上記図1に示す構成に限定され
るものではなく、例えば、プロジェクション表示装置の
キャビネット内における投射装置の設置形態等も、投射
装置の投射レンズにおける光路変換方向等によって適宜
変更されて構わないものである。また、例えばプロジェ
クション表示装置の小型化等を考慮して、投射装置50
2における光路内にミラーを設けて、光束の光路を変換
する構成も知られているが、本発明としては、このよう
にして投射装置502において光路を変換する構成は採
用されても、また採用されなくても構わないものであ
る。
The projection display device to which the present invention can be applied is not limited to the configuration shown in FIG. 1. For example, the projection display device may be installed in a cabinet of the projection display device. May be changed as appropriate depending on the optical path changing direction of the projection lens. For example, in consideration of miniaturization of the projection display device, etc., the projection device 50
2, a configuration is also known in which a mirror is provided in the optical path to convert the optical path of the light beam. However, as the present invention, the configuration for converting the optical path in the projection device 502 in this manner is or is not adopted. It does not matter if it is not done.

【0028】1−2.投射装置の内部構成(第1例) 続いて、上記図1に示した投射装置502の内部構成に
ついて、図2を参照して説明する。図2は、本実施の形
態の投射レンズを搭載し得る投射装置502として、第
1例としての内部構造を概念的に示している。ここで
は、スクリーン21以外の部位が投射装置502を形成
するものとされる。なお、本実施の形態では、図1に示
したように、プロジェクション表示装置の構造として、
投射レンズ20とスクリーン21との間に曲折ミラー5
04が設けられて光路が変換されるのであるが、ここで
は、投射装置502の内部構成の説明を主眼とする都合
上、図2における曲折ミラー504の図示は共に省略し
ている。
1-2. Internal Configuration of Projection Apparatus (First Example) Next, the internal configuration of the projection apparatus 502 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 conceptually shows an internal structure as a first example of a projection device 502 on which the projection lens of the present embodiment can be mounted. Here, a part other than the screen 21 forms the projection device 502. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the structure of the projection display device is as follows.
Bend mirror 5 between projection lens 20 and screen 21
Although the optical path is converted by providing the optical path 04, the bent mirror 504 in FIG. 2 is not shown here for the sake of convenience mainly in describing the internal configuration of the projection device 502.

【0029】図2に示す投射装置502としては、例え
ばメタルハライドランプ等から成る光源としてのランプ
1が、リフレクタ2(放物面鏡)の焦点位置に配置され
ている。ランプ1から照射された光は、リフレクタ2に
より反射されて光軸にほぼ平行となるようにコリメート
されて、リフレクタ2の開口部から出射される。上記リ
フレクタ2の開口部から出射された光のうち、赤外領域
及び紫外領域の不要光線はIR−UVカットフィルタ3
によって遮断されて、表示に有効な光線のみがその後段
に配されている各種光学素子に導かれることになる。
As a projection device 502 shown in FIG. 2, a lamp 1 as a light source, such as a metal halide lamp, is disposed at a focal position of a reflector 2 (parabolic mirror). Light emitted from the lamp 1 is reflected by the reflector 2, collimated so as to be substantially parallel to the optical axis, and emitted from the opening of the reflector 2. Of the light emitted from the opening of the reflector 2, unnecessary light in the infrared region and the ultraviolet region is reflected by the IR-UV cut filter 3.
As a result, only light rays effective for display are guided to various optical elements arranged at the subsequent stage.

【0030】IR−UVカットフィルタ3の後段には、
マルチレンズアレイ4に続き、マルチレンズアレイ5が
配される。この場合、マルチレンズアレイ4は、後述す
る光変調手段である各液晶パネルブロックの有効開口の
アスペクト比に等しい相似形をした外形を持つ複数の凸
レンズが、その位相を例えば1/2ずらした状態で千鳥
格子状に配列された平型形状を有するようにされてい
る。マルチレンズアレイ5は、上記マルチレンズアレイ
4の凸レンズに対向する側に複数の凸レンズ5aが形成
されている平凸型とされる。これらマルチレンズアレイ
4及びマルチレンズアレイ5を配置することにより、I
R−UVカットフィルタ3を通過した光束が効率よく、
かつ均一に後述する液晶パネルブロックの有効開口に照
射されるようにされる。
In the subsequent stage of the IR-UV cut filter 3,
Subsequent to the multi-lens array 4, a multi-lens array 5 is provided. In this case, the multi-lens array 4 is a state in which a plurality of convex lenses having a similar outer shape equal to the aspect ratio of the effective aperture of each liquid crystal panel block, which is a light modulating means, are shifted in phase by, for example, 2. And has a flat shape arranged in a houndstooth check pattern. The multi-lens array 5 is of a plano-convex type in which a plurality of convex lenses 5a are formed on the side of the multi-lens array 4 facing the convex lenses. By arranging the multi-lens array 4 and the multi-lens array 5, I
The luminous flux passing through the R-UV cut filter 3 is efficiently
In addition, the light is uniformly applied to an effective opening of a liquid crystal panel block described later.

【0031】マルチレンズアレイ5と液晶パネルブロッ
クの有効開口の間には、ランプ1からの光束を赤、緑、
青色に分解するためにダイクロイックミラー6、10が
配置されている。この図に示す例では、まずダイクロイ
ックミラー6で赤色の光束Rを反射し緑色の光束G及び
青色の光束Bを透過させている。このダイクロイックミ
ラー6で反射された赤色の光束Rはミラー7により進行
方向を90゜曲げられて赤色用の液晶パネルブロック9
の前のコンデンサーレンズ8に導かれる。
Between the multi-lens array 5 and the effective aperture of the liquid crystal panel block, the luminous flux from the lamp 1 is changed to red, green,
Dichroic mirrors 6 and 10 are arranged to separate blue light. In the example shown in this figure, first, the red light beam R is reflected by the dichroic mirror 6, and the green light beam G and the blue light beam B are transmitted. The traveling direction of the red light beam R reflected by the dichroic mirror 6 is turned by 90 ° by the mirror 7 and the red liquid crystal panel block 9
Is led to the condenser lens 8 in front of.

【0032】一方、ダイクロイックミラー6を透過した
緑色及び青色の光束G,Bはダイクロイックミラー10
により分離されることになる。すなわち、緑色の光束G
は反射されて進行方向を90゜曲げられて緑色用の液晶
パネル12前のコンデンサーレンズ11に導かれる。そ
して青色の光束Bはダイクロイックミラー10を透過し
て直進し、リレーレンズ13、ミラー14、反転用リレ
ーレンズ15、ミラー16を介して青色用の液晶パネル
18前のコンデンサーレンズ17に導かれる。
On the other hand, the green and blue luminous fluxes G and B transmitted through the dichroic mirror 6 are
Will be separated by That is, the green light flux G
Is reflected and bent in the traveling direction by 90 °, and guided to the condenser lens 11 in front of the liquid crystal panel 12 for green. Then, the blue light beam B passes through the dichroic mirror 10 and proceeds straight, and is guided to the condenser lens 17 in front of the blue liquid crystal panel 18 via the relay lens 13, the mirror 14, the inversion relay lens 15, and the mirror 16.

【0033】このようにして、赤、緑、青色の各光束
R,G,Bは各々のコンデンサーレンズ8、11、17
を通過して各色用の液晶パネルブロック9、12、18
(ライトバルブに相当)に入射される。これら各色の液
晶パネルブロック9、12、18においては、それぞ
れ、液晶パネルが備えられると共に、液晶パネルの前段
に入射した光の偏光方向を一定方向に揃えるための入射
側偏光板が設けられる。また、液晶パネルの後段には出
射した光の所定の偏光面を持つ光のみ透過するいわゆる
検光子が配置され、液晶を駆動する回路の電圧により光
の強度を変調するようにされている。
In this manner, the red, green, and blue luminous fluxes R, G, and B pass through the respective condenser lenses 8, 11, and 17 respectively.
Through the liquid crystal panel blocks 9, 12, and 18 for each color.
(Corresponding to a light valve). Each of the liquid crystal panel blocks 9, 12, and 18 of each color is provided with a liquid crystal panel, and is provided with an incident-side polarizing plate for aligning the polarization direction of light incident on the front stage of the liquid crystal panel in a predetermined direction. A so-called analyzer that transmits only light having a predetermined polarization plane of the emitted light is disposed at the subsequent stage of the liquid crystal panel, and the intensity of the light is modulated by a voltage of a circuit for driving the liquid crystal.

【0034】一般には、ダイクロイックミラー6、10
の特性を有効に利用するため、P偏波面の反射、透過特
性を使用している。従って、各々の液晶パネルブロック
9、12、18内の上記入射側偏光板は、図2の紙面内
に平行な偏波面を透過するように配置されている。ま
た、液晶パネルブロック9、12、18を構成する各液
晶パネルは例えばTN(Twisted Nematic)型が用いら
れており、かつその動作はいわゆる例えばノーマリーホ
ワイト型として構成され、検光子は図1の紙面に垂直な
偏波光を透過するように配置されている。
Generally, dichroic mirrors 6, 10
In order to make effective use of the above characteristics, the reflection and transmission characteristics of the P polarization plane are used. Therefore, the incident-side polarizers in each of the liquid crystal panel blocks 9, 12, and 18 are arranged so as to transmit a plane of parallel polarization in the plane of FIG. Each of the liquid crystal panels constituting the liquid crystal panel blocks 9, 12, 18 is, for example, a TN (Twisted Nematic) type, and operates in a so-called normally white type, for example. It is arranged to transmit polarized light perpendicular to the plane of the paper.

【0035】そして、液晶パネルブロック9、12、1
8で光変調された各色の光束は、光合成素子(クロスダ
イクロイックプリズム)19において図示する各面に対
して入射される。この光合成素子は、所定形状のプリズ
ムに対して反射膜19a,19bが組み合わされて成
る。光合成素子19における赤色の光束Rは反射膜19
aで反射され、また青色の光束Bは反射膜19bで反射
されて、投射レンズ20に対して入射される。そして緑
色の光束Gは光合成素子19内を直進して透過するよう
にして投射レンズ20に対して入射される。これによ
り、各光束R,G,Bが1つの光束に合成された状態で
投射レンズ20に入射されることになる。
Then, the liquid crystal panel blocks 9, 12, 1
The light flux of each color light-modulated by 8 is incident on each surface shown in a light combining element (cross dichroic prism) 19. This photosynthetic element is formed by combining reflection films 19a and 19b with a prism having a predetermined shape. The red light flux R in the photosynthesis element 19 is reflected by the reflection film 19.
a, and the blue light flux B is reflected by the reflection film 19b and is incident on the projection lens 20. The green light flux G is incident on the projection lens 20 so as to go straight through the light combining element 19 and pass therethrough. As a result, the light beams R, G, and B are incident on the projection lens 20 in a state of being combined into one light beam.

【0036】投射レンズ20では、光合成素子19から
入射された光束を投射光に変換して、例えば透過型のス
クリーン21に対して投射することになる。
The projection lens 20 converts the light beam incident from the light combining element 19 into projection light and projects the light onto, for example, a transmission type screen 21.

【0037】1−3.投射装置の内部構成(第2例) 図3は本実施の形態の投射レンズ20を搭載し得る投射
装置502の第2例としての内部構造を概念的に示すも
のである。なお、この図において図2と同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。
1-3. Internal Configuration of Projection Apparatus (Second Example) FIG. 3 conceptually shows an internal structure as a second example of a projection apparatus 502 on which the projection lens 20 of the present embodiment can be mounted. In this figure, the same parts as those in FIG.

【0038】この場合には、マルチレンズアレイ5の後
段のダイクロイックミラー6Aにより光束Bを反射し
て、光束R、光束Gを通過させるようにしている。ダイ
クロイックミラー6Aにより反射された光束Bは、ミラ
ー7Aにより反射され、更に、コンデンサーレンズ8A
を通過し、青色用の液晶パネルブロック9Aを介して光
変調された後に、図示する方向から光合成素子19Aに
入射される。
In this case, the light beam B is reflected by the dichroic mirror 6A at the subsequent stage of the multi-lens array 5, and the light beam R and the light beam G are passed. The light beam B reflected by the dichroic mirror 6A is reflected by the mirror 7A, and further reflected by the condenser lens 8A.
, And after being light-modulated through the liquid crystal panel block 9A for blue, the light enters the photosynthesis element 19A from the illustrated direction.

【0039】ダイクロイックミラー6Aを通過した光束
R、光束Gは、その後段のダイクロイックミラー10A
に入射される。この場合、ダイクロイックミラー10A
では光束Rを反射して、光束Gは通過させるようにされ
ている。ダイクロイックミラー10Aにより反射された
光束Rは、コンデンサーレンズ11Aを通過し、赤色用
の液晶パネルブロック12Aを介して光変調された後
に、図示する方向から光合成素子19Aに入射される。
ダイクロイックミラー10Aを通過した光束Gは、リレ
ーレンズ13A、ミラー14A、反転用リレーレンズ1
5A、ミラー16Aを介してコンデンサーレンズ17A
に到達する。そして、コンデンサーレンズ17Aを通過
して、緑色用の液晶パネルブロック18Aを介して光変
調された後に、図示する方向から光合成素子19Aに入
射される。
The light flux R and the light flux G passing through the dichroic mirror 6A are combined with the dichroic mirror 10A at the subsequent stage.
Is incident on. In this case, the dichroic mirror 10A
Then, the light beam R is reflected and the light beam G is allowed to pass. The light beam R reflected by the dichroic mirror 10A passes through the condenser lens 11A, is light-modulated via the liquid crystal panel block 12A for red light, and then enters the light combining element 19A from the illustrated direction.
The light beam G that has passed through the dichroic mirror 10A is converted into a relay lens 13A, a mirror 14A, and a reversing relay lens 1.
5A, condenser lens 17A via mirror 16A
To reach. Then, after passing through the condenser lens 17A and being light-modulated through the liquid crystal panel block 18A for green, the light is incident on the photosynthesizing element 19A from the illustrated direction.

【0040】光合成素子19Aも、所定形状のプリズム
に対して、反射膜19A−a,19A−bが組み合わさ
れて成る。この光合成素子19Aに入射された各色の光
束のうち、光束Bは反射膜19A−bにて反射されて投
射レンズ20に入射され、光束Gは反射膜19A−aに
て反射されて投射レンズ20に入射される。また、光束
Rは光合成素子19Aを直進するように通過して投射レ
ンズ20に入射される。この結果、各光束R,G,Bが
1つの光束に合成されて投射レンズ20に入射されるこ
とになる。
The light combining element 19A is also formed by combining prisms of a predetermined shape with reflection films 19A-a and 19A-b. Of the light beams of the respective colors incident on the photosynthesis element 19A, the light beam B is reflected by the reflection films 19A-b and is incident on the projection lens 20, and the light beam G is reflected by the reflection films 19A-a and is projected on the projection lens 20A. Is incident on. The light beam R passes through the light combining element 19A so as to go straight on and enters the projection lens 20. As a result, the light beams R, G, and B are combined into one light beam and incident on the projection lens 20.

【0041】1−4.投射装置の内部構成(第3例) 図4は本実施の形態の投射レンズを搭載し得るプロジェ
クション表示装置の第3例としての内部構造を概念的に
示すものである。なお、この図において図2及び図3と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
1-4. Internal Configuration of Projection Apparatus (Third Example) FIG. 4 conceptually shows an internal structure as a third example of a projection display apparatus on which the projection lens of the present embodiment can be mounted. In this figure, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.

【0042】この場合には、ダイクロイックミラー6B
により光束Gを反射して、光束R、光束Bを通過させる
ようにしている。ダイクロイックミラー6Bにより反射
された光束Gは、ミラー7B、コンデンサーレンズ8
B、緑色用の液晶パネルブロック9Bを介した後、図示
する方向から光合成素子19Bに入射される。
In this case, the dichroic mirror 6B
Reflects the light flux G, and passes the light flux R and the light flux B. The light beam G reflected by the dichroic mirror 6B is reflected by the mirror 7B and the condenser lens 8
B, after passing through the liquid crystal panel block 9B for green, the light is incident on the photosynthesis element 19B from the illustrated direction.

【0043】ダイクロイックミラー6Bを通過した光束
R、光束Bは、ダイクロイックミラー10Bに入射され
ることで、光束Rが反射され、光束Bは通過するように
されている。このダイクロイックミラー10Bにて反射
した光束Rは、コンデンサーレンズ11B、赤色用の液
晶パネルブロック12Bを介して、図示する方向から光
合成素子19Bに入射される。ダイクロイックミラー1
0Bを通過した光束Bは、リレーレンズ13B、ミラー
14B、反転用リレーレンズ15B、ミラー16B、コ
ンデンサーレンズ17B、及び青色用の液晶パネルブロ
ック18Bを順次介して、図示する方向から光合成素子
19Bに入射される。
The light beam R and the light beam B that have passed through the dichroic mirror 6B are incident on the dichroic mirror 10B, so that the light beam R is reflected and the light beam B passes. The light beam R reflected by the dichroic mirror 10B is incident on the photosynthesis element 19B from the illustrated direction via the condenser lens 11B and the liquid crystal panel block 12B for red. Dichroic mirror 1
The light beam B that has passed through 0B is incident on the photosynthesis element 19B from the illustrated direction through the relay lens 13B, the mirror 14B, the inversion relay lens 15B, the mirror 16B, the condenser lens 17B, and the liquid crystal panel block 18B for blue. Is done.

【0044】光合成素子19Bも、所定形状のプリズム
に対して、反射膜19B−a,19B−bが組み合わさ
れて成るものである。ここでは、光合成素子19Bに入
射された各色の光束のうち、光束Gは反射膜19B−a
にて反射され、光束Bは反射膜19B−bにて反射さ
れ、光束Rは光合成素子19Bを直進するように通過す
ることで、1つの光束となって投射レンズ20に入射さ
れることになる。
The light combining element 19B is also formed by combining prisms of a predetermined shape with reflection films 19B-a and 19B-b. Here, of the light beams of each color that have entered the light combining element 19B, the light beam G is the reflection film 19B-a.
The light beam B is reflected by the reflection film 19B-b, and the light beam R passes through the photosynthetic element 19B so as to go straight, and is incident on the projection lens 20 as one light beam. .

【0045】1−5.投射装置の内部構成(第4例) 続いて、図5に、本実施の形態のプロジェクション表示
装置の第4例としての内部構造を示す。この第4例は反
射型ライトバルブを採用した構造とされている。これに
対して、上述した第1例〜第3例としての構成にあって
は、透過型ライトバルブを採用している。つまり、入射
光を透過させることで二次元画像を形成する液晶パネル
ブロック([9,12,18][9A,12A,18
A][9B,12B,18B])が透過型ライトバルブ
として備えられていたものである。
1-5. Internal Configuration of Projection Apparatus (Fourth Example) Next, FIG. 5 shows an internal structure of a projection display apparatus according to the present embodiment as a fourth example. This fourth example has a structure employing a reflection type light valve. On the other hand, in the configurations of the first to third examples described above, a transmission type light valve is employed. That is, a liquid crystal panel block ([9, 12, 18] [9A, 12A, 18] that forms a two-dimensional image by transmitting incident light.
A] [9B, 12B, 18B]) were provided as transmission light valves.

【0046】図5に示す構成にあっては、先ず、光源/
空間変調部30において、[赤色用ランプ1R,赤色用
リフレクタ2R][緑色用ランプ1G,緑色用リフレク
タ2G][青色用ランプ1B,青色用リフレクタ2B]
が図に示す位置関係により配置される。これら各色用の
ランプ,リフレクタからコリメートされて出射された光
は、それぞれ、赤色用時分割空間変調素子51R,緑色
用時分割空間変調素子51G,青色用時分割空間変調素
子51Bを透過することで、それぞれ赤色の光束R、緑
色の光束G、青色の光束Bをダイクロイックミラー部5
0に出射するようにされる。
In the configuration shown in FIG. 5, first, the light source /
In the spatial modulation unit 30, [the lamp 1R for red, the reflector 2R for red] [the lamp 1G for green, the reflector 2G for green] [the lamp 1B for blue, the reflector 2B for blue]
Are arranged according to the positional relationship shown in the figure. The lights collimated and emitted from the lamps and reflectors for the respective colors pass through a red time-division spatial modulation element 51R, a green time-division spatial modulation element 51G, and a blue time-division spatial modulation element 51B, respectively. The red light beam R, the green light beam G, and the blue light beam B are respectively transferred to the dichroic mirror unit 5.
0 is emitted.

【0047】ここで、赤色用時分割空間変調素子51
R,緑色用時分割空間変調素子51G,青色用時分割空
間変調素子51Bは、RGB各色の面順次による画像表
示に対応した動作を行う。つまり、例えば1フレーム周
期内において、赤色用時分割空間変調素子51Rが光を
透過させているときは、緑色用時分割空間変調素子51
G,青色用時分割空間変調素子51Bでは光を透過させ
ないようにされ、例えば、この後の所定タイミングにお
いて、緑色用時分割空間変調素子51Gについて光を透
過させると共に、赤色用時分割空間変調素子51R,青
色用時分割空間変調素子51Bについては光が透過しな
いようにされる。続く所定タイミングでは、青色用時分
割空間変調素子51Bについて光を透過させると共に、
赤色用時分割空間変調素子51R,緑色用時分割空間変
調素子51Gについては光を透過させないように制御す
る。このような時分割的なRGBごとの空間変調動作を
1フレームごとに繰り返すことで、光源/空間変調部3
0からは在る短時間の一定サイクルでRGBの各光束が
交互に出射されることになる。このような動作によっ
て、最終的にスクリーン21にて投射される画像として
は、短時間のサイクルでRGB各色の画像が交互に表示
されることになるのであるが、人間の見た目には、RG
Bの三色が合成されたフルカラー画像(白色光)として
見ることができるものである。
Here, the time division spatial light modulating element 51 for red
The R, green time-division spatial modulation element 51G, and the blue time-division spatial modulation element 51B perform an operation corresponding to the image display in the plane sequential of each color of RGB. That is, for example, within one frame period, when the red time-division spatial modulation element 51R transmits light, the green time-division spatial modulation element 51R
The G and blue time-division spatial modulation elements 51B are configured not to transmit light. For example, at a predetermined timing thereafter, the light is transmitted through the green time-division spatial modulation element 51G and the red time-division spatial modulation element is used. Light is not transmitted through the 51R and blue time-division spatial modulation element 51B. At the subsequent predetermined timing, light is transmitted through the blue time-division spatial modulation element 51B,
The red time-division spatial modulation element 51R and the green time-division spatial modulation element 51G are controlled so as not to transmit light. By repeating such a time-divisional spatial modulation operation for each RGB for each frame, the light source / spatial modulator 3
From 0, the respective light beams of RGB are emitted alternately in a certain short fixed cycle. By such an operation, as an image finally projected on the screen 21, images of respective colors of RGB are alternately displayed in a short cycle.
This can be viewed as a full-color image (white light) in which the three colors B are combined.

【0048】上記のようにして赤色用時分割空間変調素
子51R,緑色用時分割空間変調素子51G,青色用時
分割空間変調素子51Bから出射された各色の光が入射
されるダイクロイックミラー部50は、図のような位置
状態で配置されるダイクロイックミラー50a,50b
を備えている。
As described above, the dichroic mirror unit 50 on which the light of each color emitted from the time division spatial modulation element 51R for red, the time division spatial modulation element 51G for green, and the time division spatial modulation element 51B for blue enters , Dichroic mirrors 50a and 50b arranged in a position as shown in FIG.
It has.

【0049】ここで、赤色用時分割空間変調素子51R
から出射された光束Rはダイクロイックミラー50aで
反射され、インテグレータ52に入射する。また、緑色
用時分割空間変調素子51Gにて出射された光束Gはダ
イクロイックミラー50a,50bを透過してインテグ
レータ52に入射する。また、青色用時分割空間変調素
子51Bから出射された光束Bはダイクロイックミラー
50bで反射されてインテグレータ52に入射する。
Here, the time-division spatial modulation element 51R for red color
The light flux R emitted from is reflected by the dichroic mirror 50a and enters the integrator 52. The light beam G emitted from the green time-division spatial modulation element 51G passes through the dichroic mirrors 50a and 50b and enters the integrator 52. The light beam B emitted from the blue time-division spatial modulation element 51B is reflected by the dichroic mirror 50b and enters the integrator 52.

【0050】インテグレータ52は、図2〜図4に示し
たマルチレンズアレイ4,5に相当する。このインテグ
レータ52に入射したRGBの各光束(白色光)は、イ
ンテグレーターの各レンズで分割される。分割されたそ
れぞれの光束は、コンデンサーレンズ53でライトバル
ブの方向に屈折される。コンデンサーレンズ53の後段
には、偏光板56が設けられている。この偏光板56で
は、光の振動方向がS波の光のみを透過させて偏光ビー
ムスプリッタ54に入射させる。この際には、S波とさ
れる全ての光束がライトバルブ55に重なるように照明
される。なお、偏光板56を設ける方式以外にPBS
(Polarization Beam Splitter)と1/2波長板を用い
た偏光変換手段によりP波の吸収なしにS波のみの光束
にする方法もある。
The integrator 52 corresponds to the multi-lens arrays 4 and 5 shown in FIGS. Each of the RGB light beams (white light) incident on the integrator 52 is split by each lens of the integrator. Each split light beam is refracted by the condenser lens 53 in the direction of the light valve. A polarizing plate 56 is provided downstream of the condenser lens 53. In this polarizing plate 56, only the light of the S-wave oscillation direction is transmitted and made incident on the polarizing beam splitter 54. At this time, the light is illuminated so that all the luminous fluxes as S waves overlap the light valve 55. In addition, besides the method of providing the polarizing plate 56, PBS
(Polarization Beam Splitter) and a polarization conversion means using a half-wave plate may be used to make a light beam of only S wave without absorption of P wave.

【0051】偏光ビームスプリッタ54に入射された光
束は、偏光ビームスプリッタ54内のPBSコート面で
反射してライトバルブ55を照明する。ライトバルブ5
5では画像信号により2次元画像が形成され、入射した
光はP波に変換された画像として反射される。そして再
び偏光ビームスプリッタ54内に入射し、PBSコート
面を通過し、投射レンズ20でスクリーン21に拡大投
射される。
The light beam incident on the polarization beam splitter 54 is reflected on the PBS-coated surface in the polarization beam splitter 54 to illuminate the light valve 55. Light valve 5
At 5, a two-dimensional image is formed by the image signal, and the incident light is reflected as an image converted into a P wave. Then, the light enters the polarization beam splitter 54 again, passes through the PBS coated surface, and is enlarged and projected on the screen 21 by the projection lens 20.

【0052】また、図6に第4例としてのプロジェクシ
ョン表示装置の他の例を示す。この図6に示す構成にあ
っては、図5に示した構成に対して光源/空間変調部3
0に代えて光源/空間変調部30Bが備えられる。な
お、図6において図5と同一部分については同一符号を
付して説明を省略する。
FIG. 6 shows another example of a projection display device as a fourth example. In the configuration shown in FIG. 6, the light source / spatial modulator 3 is different from the configuration shown in FIG.
A light source / spatial modulator 30B is provided instead of 0. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.

【0053】図6に示す光源/空間変調部30Bにおい
ては、ランプ1,リフレクタ2によりコリメートされた
光は、その光軸方向に沿って3枚が重ねられるようにし
て配置された赤色用時分割空間変調素子51R,青色用
時分割空間変調素子51B,緑色用時分割空間変調素子
51Gに対して出射される。そしてこの出射光がインテ
グレータ52に対して入射されるようになっている。
In the light source / spatial modulator 30B shown in FIG. 6, the light collimated by the lamp 1 and the reflector 2 is time-division red light arranged so that three light beams are superimposed along the optical axis direction. The light is emitted to the spatial modulation element 51R, the blue time-division spatial modulation element 51B, and the green time-division spatial modulation element 51G. The emitted light is made incident on the integrator 52.

【0054】この構成にあっても、赤色用時分割空間変
調素子51R,緑色用時分割空間変調素子51G,青色
用時分割空間変調素子51Bは、RGB各色の面順次方
式による画像表示に対応して、その光の透過及び非透過
タイミングが制御される。従って、この場合にも光源/
空間変調部30Bからは、RGB各色の光束が短時間で
交互に出射されることになる。
Even in this configuration, the time-division spatial light modulating element 51R for red, the time-division spatial light-modulating element 51G for green, and the time-division spatial light-modulating element 51B for blue correspond to the image display by the plane sequential method of each color of RGB. Thus, the transmission and non-transmission timings of the light are controlled. Therefore, also in this case,
From the spatial modulation section 30B, the luminous flux of each color of RGB is emitted alternately in a short time.

【0055】更に、図7に第4例としてのプロジェクシ
ョン表示装置の更に他の例を示す。図7(a)に示すプ
ロジェクション表示装置では、図5に示した構成に対し
て光源/空間変調部30に代えて光源/空間変調部30
Cが備えられた構成をとっている。なお、図7において
図5と同一部分については同一符号を付して説明を省略
する。
FIG. 7 shows still another example of the projection display device as the fourth example. In the projection display device shown in FIG. 7A, the light source / spatial modulator 30 is replaced with the light source / spatial modulator 30 in the configuration shown in FIG.
C is provided. In FIG. 7, the same parts as those in FIG.

【0056】図7(a)に示す光源/空間変調部30C
においては、ランプ1,リフレクタ2及び時分割空間変
調盤40が備えられる。ランプ1,リフレクタ2により
コリメートされた光は、時分割空間変調盤40を透過
し、この後、インテグレータ52に対して入射すること
になる。
The light source / spatial modulator 30C shown in FIG.
, A lamp 1, a reflector 2, and a time-division spatial modulation panel 40 are provided. The light collimated by the lamp 1 and the reflector 2 passes through the time-division spatial modulation board 40 and thereafter enters the integrator 52.

【0057】図7(b)は、上記時分割空間変調盤40
を正面方向から示している。この図から分かるように、
時分割空間変調盤40には、例えば図に示す形態によ
り、赤色の成分を透過する赤ダイクロイックフィルタ4
1R、青色の成分を透過する青ダイクロイックフィルタ
41B、緑色の成分を透過する緑ダイクロイックフィル
タ41Gが備えられる。そして、回転軸42を中心に回
転するようにしてプロジェクション表示装置内において
取り付けが行われるものである。また、ランプ1,リフ
レクタ2からなる光源部との配置位置関係としては、図
7(b)において破線で示す光源部からの出射光束の範
囲が各色のダイクロイックフィルタの部分によりカバー
されるように規定される。
FIG. 7B shows the time-division spatial modulation panel 40.
Is shown from the front. As you can see from this figure,
The time-division spatial modulation panel 40 has a red dichroic filter 4 that transmits a red component in the form shown in the figure, for example.
1R, a blue dichroic filter 41B transmitting a blue component, and a green dichroic filter 41G transmitting a green component are provided. Then, the mounting is performed in the projection display device so as to rotate about the rotation shaft 42. Further, the positional relationship with the light source unit including the lamp 1 and the reflector 2 is defined so that the range of the light flux emitted from the light source unit indicated by a broken line in FIG. 7B is covered by the dichroic filter portion of each color. Is done.

【0058】この構成では、時分割空間変調盤40を所
定の回転周期で一定方向に回転させることで、光源部か
らこの時分割空間変調盤40を透過する光束としては、
時分割的にRGBの各色が得られることになる。つま
り、面順次方式に従って、RGB各色の光束が短時間の
サイクルで交互に出射されることになる。
In this configuration, by rotating the time-division spatial modulation panel 40 in a predetermined direction at a predetermined rotation cycle, a light beam transmitted from the light source unit through the time-division spatial modulation panel 40 is:
RGB colors are obtained in a time-division manner. That is, the light beams of the respective colors RGB are emitted alternately in a short cycle in accordance with the frame sequential method.

【0059】ここで、上記第1例〜第3例に示した構造
において備えられる透過型ライトバルブ(液晶パネルブ
ロック)としては、例えば、STN(Super Twisted Nem
atic)液晶表示素子、強誘電性液晶表示素子、高分子分
散型液晶表示素子などを採用することができる。また、
駆動方式としては、単純マトリックス駆動またはアクテ
ィブマトリックス駆動が挙げられる。これに対して、第
4例に示した反射型ライトバルブとしては、例えば、ガ
ラス基板上やシリコン基板上に駆動電極または駆動用ア
クティブ素子を設け、TN(Twisted Nematic)モードの
液晶、強誘電性液晶、高分子分散型液晶などを駆動する
反射型液晶素子を採用することができる。また、光導電
膜を介して光を照射することで液晶に電圧を印加する反
射型液晶素子を採用することも考えられる。さらには、
電界によって形状や状態が変化する構造を設けたグレー
ティングライトバルブ等の反射型液晶素子も挙げること
ができる。
The transmission type light valve (liquid crystal panel block) provided in the structure shown in the first to third examples is, for example, an STN (Super Twisted Nem).
atic) A liquid crystal display element, a ferroelectric liquid crystal display element, a polymer dispersion type liquid crystal display element and the like can be adopted. Also,
The driving method includes simple matrix driving or active matrix driving. On the other hand, as the reflection type light valve shown in the fourth example, for example, a driving electrode or a driving active element is provided on a glass substrate or a silicon substrate, and a liquid crystal of TN (Twisted Nematic) mode, a ferroelectric A reflective liquid crystal element for driving a liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal, or the like can be employed. It is also conceivable to employ a reflective liquid crystal element that applies a voltage to the liquid crystal by irradiating light through a photoconductive film. Moreover,
A reflection type liquid crystal element such as a grating light valve having a structure whose shape or state is changed by an electric field can also be given.

【0060】以上、4例(第4例としては2例の変形例
も示している)を挙げて、本実施の形態としての投射装
置を説明したが、これらはあくまでも一例であって、本
実施の形態の投射レンズを搭載し得るプロジェクション
表示装置の内部構成としては、他にも各種考えられるも
のである。
The projection device according to the present embodiment has been described with reference to four examples (two modifications are shown as a fourth example). However, these are merely examples, and the present invention is not limited to the example. There are various other possible internal configurations of the projection display device on which the projection lens of the form described above can be mounted.

【0061】2.レンズ また、以降説明する本実施の形態の投射レンズ20とし
ては、いわゆるレトロフォーカスタイプのレンズ系が採
用されるのであるが、ここで、レトロフォーカスレンズ
の原理について図8及び図9を参照して簡単に説明して
おく。
[0061] 2. Lens A so-called retrofocus type lens system is adopted as the projection lens 20 of the present embodiment described below. Here, the principle of the retrofocus lens will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Let me explain briefly.

【0062】図8(a)に示すレンズL1は、正の屈折
力を有しているものとされる。この図8(a)は、通常
の正の屈折力を有するレンズは、物体が無限位置にある
ときには、焦点位置は主点から短い共役側の焦点距離の
位置にあることを示している。これに対して、図8
(b)に示すように、物点が近くにある場合には、焦点
位置は長くなる。
The lens L1 shown in FIG. 8A has a positive refractive power. FIG. 8A shows that, when the object is at the infinite position, the focal position of the normal lens having a positive refractive power is located at a focal length on the short conjugate side from the principal point. In contrast, FIG.
As shown in (b), when the object point is near, the focal position becomes longer.

【0063】一方、図8(c)に示すレンズL2は、負
の屈折力を有している。この図8(c)では、負の屈折
力を有するレンズでは、物体が無限位置にあるときに
は、主点から長い共役側の焦点距離の位置にあることを
示している。
On the other hand, the lens L2 shown in FIG. 8C has a negative refractive power. FIG. 8C shows that the lens having a negative refractive power has a long focal length on the conjugate side from the principal point when the object is at the infinite position.

【0064】そこで、図8(d)に示すようにして、上
記した特性を有する正の屈折力を有するレンズと、負の
屈折力を有するレンズとを組み合わせることで、レトロ
フォーカスタイプのレンズ系を形成することができる。
このようなレトロフォーカスタイプは、前側の負の屈折
力を持つレンズL2(レンズ群とみなしてもよい)によ
り、―旦、長い共役側の近距離に像を作り、その後ろの
正の屈折力を持つレンズL1(レンズ群とみなしてもよ
い)はその像を物点、とするため、長いバックフオーカ
スが得られることになる。
Therefore, as shown in FIG. 8D, a retrofocus type lens system is formed by combining a lens having the above-described characteristics and having a positive refractive power with a lens having a negative refractive power. Can be formed.
In such a retrofocus type, an image is formed at a short distance on a long conjugate side by a front lens L2 having a negative refractive power (which may be regarded as a lens group), and a positive refractive power behind the lens L2. The lens L1 (which may be regarded as a lens group) having an image has an object point as an object point, so that a long back focus is obtained.

【0065】また、ここでレトロフォーカスタイプのレ
ンズ系における絞り位置と主光線のテレセントリック性
との関係について図9に示す。図9(a)に示すように
して、無限位置に物体があるとき、レンズには平行光線
が入り焦点で集光する。逆に、焦点位置に物点があると
き、レンズから平行光線が射出することになる。ここ
で、図9(b)に示すようにして、主光線を絞りの中心
を通る光線としたとする。この条件の下で、絞りより後
のレンズ群の前側焦点位置に絞り位置を設定すれば、射
出光線は平行光線となり、主光線のテレセントリック性
が実現できることになる。
FIG. 9 shows the relationship between the stop position and the telecentricity of the principal ray in a retrofocus type lens system. As shown in FIG. 9A, when an object is located at an infinite position, parallel rays enter the lens and converge at a focal point. Conversely, when there is an object point at the focal position, a parallel light beam is emitted from the lens. Here, as shown in FIG. 9B, it is assumed that the principal ray is a ray passing through the center of the stop. If the stop position is set at the front focal position of the lens group after the stop under this condition, the emitted light becomes a parallel light, and the telecentricity of the principal light can be realized.

【0066】また、本実施の形態の投射レンズとして
は、後述するようにして、レンズ系における前側のレン
ズ群(前群:第1レンズ群)及び後ろ側のレンズ群(後
群:第2レンズ群)の各々において、所要の非球面形状
を有する非球面レンズが配置される構造をとるのである
が、ここでレンズとして非球面を使用する条件について
簡略に述べておく。
As will be described later, the projection lens of this embodiment includes a front lens group (front group: first lens group) and a rear lens group (rear group: second lens) in the lens system. Each of the groups has a structure in which an aspherical lens having a required aspherical shape is arranged. Here, conditions for using an aspherical surface as a lens will be briefly described.

【0067】前群の負レンズとして非球面レンズを使用
する場合、光軸から離れるに従って負のパワー(負の屈
折力)が弱くなる形状にする。また、後群の正レンズに
非球面レンズを使用する場合、光軸から離れるのに従っ
て、正のパワー(正の屈折力)が弱くなる形状にする。
これに対して、後群の負レンズに非球面レンズを使用す
る場合には、光軸から離れるのに従って、負のパワー
(負の屈折力)が弱くなる形状にする。この際、非球面
レンズとしての非球面部はなるべく軸外光束の光軸から
の高さが高い面に使用することが好ましい。これによっ
て、異なる像高の光束のオーバーラップ量が小さくな
り、非点収差や歪曲収差などの軸外収差の補正に効果が
ある。また、軸上、軸外のオーバーラップしている面に
非球面部を使用すると、球面収差やコマ収差などの補正
に効果がある。
When an aspheric lens is used as the negative lens of the front group, the shape is such that the negative power (negative refractive power) becomes weaker as the distance from the optical axis increases. When an aspheric lens is used as the positive lens in the rear group, the shape is such that the positive power (positive refractive power) becomes weaker as the distance from the optical axis increases.
On the other hand, when an aspheric lens is used as the negative lens in the rear group, the shape is such that the negative power (negative refractive power) becomes weaker as the distance from the optical axis increases. At this time, it is preferable to use the aspherical portion as the aspherical lens on a surface where the height of the off-axis light beam from the optical axis is as high as possible. As a result, the amount of overlap between light beams having different image heights is reduced, and this is effective in correcting off-axis aberrations such as astigmatism and distortion. The use of an aspherical portion on an axially or off-axis overlapping surface is effective in correcting spherical aberration, coma, and the like.

【0068】3.投射レンズの構成 3−1.レンズの配置構造 続いて、本実施の形態としての投射レンズのレンズの配
置構造について、図10〜図14を参照して説明する。
以降説明する第1〜第5の実施の形態としての投射レン
ズは、先に図2〜図7に示したプロジェクション表示装
置における投射レンズ20として採用されるものであ
る。なお、ここでは、主として、第1〜第5の各実施の
形態としてのレンズの配置構造についての説明にとど
め、各レンズの形状、レンズ間の距離等は、後に示す数
値実施形態により表すものとする。なお、以降説明する
図10〜図14において、r1〜r15(r13)まで
で示される符号はレンズ面番号を示し、d1〜d14
(d12)までで示される符号は主光線軸におけるレン
ズ面間隔及びレンズ間隔(レンズ厚)を示す。また、各
レンズに対して付されるL1〜L6(L5)までで示さ
れる符号は、長い共役側から短い共役側にかけて配置さ
れた順に従って、各レンズ自体に対して付されたレンズ
番号である。
3. Configuration of projection lens 3-1. Lens Arrangement Structure Subsequently, the lens arrangement structure of the projection lens according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
Projection lenses according to the first to fifth embodiments to be described hereinafter are employed as the projection lens 20 in the projection display device shown in FIGS. Note that, here, mainly the description of the lens arrangement structure as each of the first to fifth embodiments is given, and the shape of each lens, the distance between the lenses, and the like are represented by numerical embodiments described later. I do. In FIGS. 10 to 14 described below, reference numerals r1 to r15 (r13) indicate lens surface numbers, and d1 to d14.
Reference numerals shown up to (d12) indicate a lens surface interval and a lens interval (lens thickness) on the principal ray axis. The reference numerals L1 to L6 (L5) assigned to the lenses are lens numbers assigned to the lenses themselves in the order of arrangement from the long conjugate side to the short conjugate side. .

【0069】先ず、第1の実施の形態としての投射レン
ズ20のレンズの配置構造について説明する。図10
は、第1の実施の形態としての投射レンズ20のレンズ
の配置構造を概念的に示すレンズ断面図である。これら
の図においては、図の左側がスクリーン21側(長い共
役側)とされ、右側がライトバルブ及び光合成素子側
(短い共役側)とされる。また、光合成素子60は、例
えば図2〜図4に示した各光合成素子(19,19A,
19B)及び図5〜図7に示した偏光ビームスプリッタ
54を概念的に示すもので、ライトバルブ70は、図2
〜図7に示したライトバルブ(図2〜図4にあってはR
GB色の液晶表示パネルブロック)を概念的に示すもの
である。
First, the lens arrangement structure of the projection lens 20 according to the first embodiment will be described. FIG.
FIG. 3 is a lens cross-sectional view conceptually showing a lens arrangement structure of the projection lens 20 according to the first embodiment. In these figures, the left side of the figures is the screen 21 side (long conjugate side), and the right side is the light valve and photosynthesis element side (short conjugate side). The photosynthesis element 60 includes, for example, each of the photosynthesis elements (19, 19A,
19B) and the polarization beam splitter 54 shown in FIGS. 5 to 7.
To the light valve shown in FIG.
(GB liquid crystal display panel block).

【0070】第1の実施の形態の投射レンズ20として
は、図10に示すように長い共役側から短い共役側にか
けて、第1レンズ群100、絞り300、第2レンズ群
200が順に配列されて成るものである。
As the projection lens 20 of the first embodiment, as shown in FIG. 10, a first lens group 100, a diaphragm 300, and a second lens group 200 are sequentially arranged from the long conjugate side to the short conjugate side. It consists of

【0071】この場合、第1レンズ群100は、長い共
役側から短い共役側にかけて順に、非球面レンズ101
及び正レンズ102が配置されて成り、全体としては、
正の屈折力を有する。ここで、最も長い共役側に位置す
る、メニスカスレンズとしての非球面レンズ101の両
面は、後に示す数値実施形態における非球面係数に従っ
た非球面を有する。また、非球面レンズ101は、光軸
中心からその周辺にかけて負の屈折力が強くなるように
されている。また、正レンズ102は、後に示す数値実
施形態からも分かるように、絞り300に対して接する
ようにして配置される。
In this case, the first lens group 100 sequentially includes the aspherical lens 101 from the long conjugate side to the short conjugate side.
And a positive lens 102 are arranged.
It has a positive refractive power. Here, both surfaces of the aspheric lens 101 as the meniscus lens located on the longest conjugate side have aspheric surfaces according to the aspheric coefficient in the numerical embodiment described later. Further, the aspheric lens 101 is configured such that the negative refractive power increases from the center of the optical axis to the periphery thereof. The positive lens 102 is disposed so as to be in contact with the diaphragm 300, as can be seen from the numerical embodiments described later.

【0072】また、第2レンズ群200は、長い共役側
から短い共役側にかけて順に、貼り合わせレンズ20
1、非球面レンズ204が配置された2群3枚の構成を
採る。貼り合わせレンズ201は、長い共役側から短い
共役側にかけて配置した、負の屈折力を有するメニスカ
スレンズ202と、正の屈折力を有する正レンズ203
を互いに貼り合わせて構成される。このような構成によ
って、第2レンズ群200は全体として正の屈折率を有
する。また、この第2レンズ群200内の非球面レンズ
204も、後に示す数値実施形態に従った非球面係数を
有する。また、以降の第2及び第3の実施の形態につい
ても言えることであるが、この投射レンズ20の全系に
おける最も長いレンズ間隔は、第1レンズ群中にあるよ
うにされる。つまり、全系中において最も長いレンズ間
隔は、非球面レンズ101と正レンズ102の間の間隔
(d2)となる軸上空気間隔となる。
The second lens group 200 is arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side.
1. A three-group configuration in which an aspheric lens 204 is arranged is adopted. The cemented lens 201 includes a meniscus lens 202 having a negative refractive power and a positive lens 203 having a positive refractive power, which are arranged from the long conjugate side to the short conjugate side.
Are bonded together. With such a configuration, the second lens group 200 has a positive refractive index as a whole. The aspheric lens 204 in the second lens group 200 also has an aspheric coefficient according to a numerical embodiment described later. Further, as can be said for the second and third embodiments, the longest lens interval in the entire system of the projection lens 20 is set to be in the first lens group. That is, the longest lens interval in the entire system is the axial air interval that is the interval (d2) between the aspherical lens 101 and the positive lens 102.

【0073】なお、本明細書においては、1つのレンズ
群におけるレンズ面を特定するのに「最終レンズ面」又
は「最初のレンズ面」という場合がある。「最終レンズ
面」とは、そのレンズ群において、短い共役側に最も近
いレンズ面のことをいい、「最初のレンズ面」とは、そ
のレンズ群において、長い共役側に最も近いレンズ面の
ことをいう。具体例として、上記図10に示す第1レン
ズ群100の場合であれば、この第1レンズ群100の
「最終レンズ面」は、正レンズ104の短い共役側のレ
ンズ面(r4)であり、第1レンズ群100の「最初の
レンズ面」は、非球面レンズ101の長い共役側のレン
ズ面(r1)となる。
In the present specification, the “final lens surface” or “first lens surface” may be used to specify a lens surface in one lens group. The “final lens surface” refers to the lens surface closest to the short conjugate side in the lens group, and the “first lens surface” refers to the lens surface closest to the long conjugate side in the lens group. Say. As a specific example, in the case of the first lens group 100 shown in FIG. 10, the “final lens surface” of the first lens group 100 is the lens surface (r4) on the short conjugate side of the positive lens 104, The “first lens surface” of the first lens group 100 is the lens surface (r1) on the long conjugate side of the aspheric lens 101.

【0074】図11のレンズ断面図は、第2の実施の形
態としての投射レンズ20のレンズ配置構造を示してい
る。なお、この図において、図10と同一部分について
は同一符号を付して、その記載内容が同一となる部位に
ついては説明を省略する。この図に示す、第2の実施の
形態としての投射レンズ20としては、第2レンズ群2
00において、長い共役側から短い共役側にかけて順
に、非球面レンズ205、正レンズ204、貼り合わせ
レンズ201が配置された3群4枚の構成を採り、この
場合にも全体として正の屈折力を有する。この場合、第
2レンズ群200中に在る非球面レンズ205は、その
両面が短い共役側に凸となる形状を有するものとされ
る。
FIG. 11 is a sectional view showing a lens arrangement of a projection lens 20 according to a second embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and the description of the parts having the same contents will be omitted. The projection lens 20 according to the second embodiment shown in FIG.
At 00, a three-group, four-element configuration in which an aspheric lens 205, a positive lens 204, and a cemented lens 201 are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side is adopted. Have. In this case, the aspherical lens 205 in the second lens group 200 has a shape in which both surfaces are convex to the short conjugate side.

【0075】図12のレンズ断面図は、第3の実施の形
態としての投射レンズ20のレンズ配置構造を示してい
る。この図12に示す第3の実施の形態としての投射レ
ンズ20の配置構造については、図11に示した第2の
実施の形態と同様であり、同一構成部分に同一符号を付
して、各部についての説明はここでは省略する。但し、
この場合には、後に示す数値実施の形態からも分かるよ
うに、正レンズ102と絞り300とは接している状態
ではなく、近接しているとされる所定の軸上空気間隔を
隔てて配置されている。この点については、以降説明す
る第4の実施の形態及び第5の実施の形態についても同
様となる。
FIG. 12 is a sectional view showing a lens arrangement of a projection lens 20 according to the third embodiment. The arrangement structure of the projection lens 20 according to the third embodiment shown in FIG. 12 is the same as that of the second embodiment shown in FIG. The description of is omitted here. However,
In this case, as can be seen from the numerical embodiments described later, the positive lens 102 and the aperture 300 are not in a state of contact but are arranged at a predetermined axial air interval that is considered to be close. ing. This applies to the fourth and fifth embodiments described below.

【0076】図13に示すレンズ断面図は、第4の実施
の形態としての投射レンズ20のレンズ配置構造を示し
ており、図10〜図12と同一部分については、同一符
号を付して説明を省略する。この図に示す第4の実施の
形態としての投射レンズ20としては、第1レンズ群1
00において、長い共役側から短い共役側にかけて順
に、非球面レンズ101、負の屈折力を有するメニスカ
スレンズ103,正レンズ102が配置された3群3枚
の構成を採り、この場合にも全体として正の屈折力を有
する。また、第2レンズ群200はレンズの配置構造的
には、図10に示した第1の実施の形態の第2レンズ群
200と同様となるためここでの説明は省略する。
The lens sectional view shown in FIG. 13 shows the lens arrangement structure of the projection lens 20 as the fourth embodiment, and the same parts as those in FIGS. Is omitted. The projection lens 20 according to the fourth embodiment shown in FIG.
At 00, a three-group three-element configuration in which an aspheric lens 101, a meniscus lens 103 having a negative refractive power, and a positive lens 102 are arranged in order from the long conjugate side to the short conjugate side is adopted. It has a positive refractive power. The second lens group 200 has the same lens arrangement structure as the second lens group 200 of the first embodiment shown in FIG.

【0077】図14に示すレンズ断面図は、第5の実施
の形態としての投射レンズ20のレンズ配置構造を示し
ている。この図14に示す第4の実施の形態としての投
射レンズ20の配置構造については、図13に示した第
3の実施の形態と同様であり、同一構成部分に同一符号
を付して、各部についての説明はここでは省略する。
FIG. 14 is a sectional view showing a lens arrangement of a projection lens 20 according to a fifth embodiment. The arrangement structure of the projection lens 20 according to the fourth embodiment shown in FIG. 14 is the same as that of the third embodiment shown in FIG. The description of is omitted here.

【0078】3−2.条件式 上記構成による第1〜第5の実施の形態としての投射レ
ンズ20においては、次に示す条件式(1)〜(5)を
満たしている。
3-2. Conditional Expression The projection lens 20 according to the first to fifth embodiments having the above-described configuration satisfies the following conditional expressions (1) to (5).

【0079】全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の第
2レンズ群200の最終レンズ面から小さい共役点まで
の空気換算距離をBF、第2レンズ群200の焦点距離
をF2、第2レンズ群200の前側主点位置をHF2と
して、 1.87<BF/F・・・(1) 0.22<HF2/F2<0.57・・・(2)
The focal length of the entire system is F, the air equivalent distance from the final lens surface of the second lens group 200 at a predetermined projection magnification to a small conjugate point is BF, the focal length of the second lens group 200 is F2, Assuming that the front principal point position of the lens group 200 is HF2, 1.87 <BF / F (1) 0.22 <HF2 / F2 <0.57 (2)

【0080】また、第2レンズ群200の貼り合わせレ
ンズ201において正の屈折力を有するレンズ(正レン
ズ203)のアッベ数をνP、第2レンズ群200の貼
り合わせレンズ201において負の屈折力を有するレン
ズ(メニスカスレンズ202)のアッベ数をνNとし
て、 55.0<νP・・・(3) νN<30.0・・・(4)
The Abbe number of a lens having a positive refractive power (positive lens 203) in the cemented lens 201 of the second lens group 200 is νP, and the negative refractive power of the lens 201 in the second lens group 200 is Assuming that the Abbe number of the lens (the meniscus lens 202) is νN, 55.0 <νP (3) νN <30.0 (4)

【0081】また、第1レンズ群100中の最も長い面
間隔をt1G、第1レンズ群100中において最も絞り
に近い正の屈折力を有するレンズの焦点距離をF1Pと
して、 0.41<t1G/F1P<0.84・・・(5)
Further, assuming that the longest surface interval in the first lens group 100 is t1G and the focal length of the lens having a positive refractive power closest to the stop in the first lens group 100 is F1P, 0.41 <t1G / F1P <0.84 (5)

【0082】続いて、上記各条件式について説明する。
例えば、プロジェクション表示装置の投射レンズとして
は、図2〜図7に示した構成からも分かるように、色合
成用のダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム
等の光学素子を用いる必要があるため、長いバックフォ
ーカスが必要である。また、例えばプロジェクション表
示装置の大きさ、つまり筐体サイズを小さくすることを
目的とする場合、短い投射距離で画角を広く取って大画
面を得るようにするためには、投射レンズ全系の焦点距
離を短くすることが必要である。このため、本実施の形
態では条件式(1)を満足させることで、長いバックフ
ォーカスと投射レンズ全系の焦点距離を短くするという
2つの条件を達成するものである。
Next, each of the above conditional expressions will be described.
For example, as can be seen from the configurations shown in FIGS. 2 to 7, as the projection lens of the projection display device, it is necessary to use an optical element such as a dichroic mirror or a dichroic prism for color synthesis, so that a long back focus is required. is necessary. Further, for example, when the purpose is to reduce the size of the projection display device, that is, to reduce the size of the housing, in order to obtain a large screen with a wide projection angle at a short projection distance, the entire projection lens system is required. It is necessary to shorten the focal length. Therefore, in the present embodiment, by satisfying the conditional expression (1), two conditions of a long back focus and a short focal length of the entire projection lens system are achieved.

【0083】条件式(2)は、絞り300の位置と第2
レンズ群200に関するテレセントリック性のための条
件である。一般にレンズの前側焦点を通過する光線はレ
ンズを通過後に平行光線となる。本実施の形態の投射レ
ンズ20の場合、第2レンズ群200の前側焦点付近に
絞りを設定すれば、短い共役側に射出した主光線は平行
光線に近くなり、テレセントリック性が実現できること
がわかっている。つまり、絞り300から第2レンズ群
200の前側主点位置が第2レンズ群200の焦点距離
F2に一致した場合がテレセントリック性が最もよいこ
とになる。条件式(2)はこれを規定するものである。
因みに、テレセントリック性が崩れると上光線と下光線
の対称性も崩れるので、色合成や偏光ビームスプリッタ
のためのプリズムやミラーのコート膜を透過または反射
する際の角度特性に依存して、光線の強度が波長によっ
て異なり、投射画像の画面上に色や強度によるムラが発
生する原因となる。ここで、条件式(2)の上限を超え
ると、第2レンズ群200の屈折力を弱くしないとテレ
セントリック性が確保できなくなり、条件式(2)の上
限を超えた状態で敢えてテレセントリック性を保とうと
すると、バックフォーカスが短くなってしまう。逆に、
条件式(2)の下限を超えると、第2レンズ群200の
屈折力が強くなり、それにともなって第1Aレンズ群1
00の屈折力も強くしなければならないため、軸外収差
の補正が困難となったり、レンズの径が大きくって好ま
しくない。
Conditional expression (2) indicates that the position of the stop 300 and the second
This is a condition for telecentricity of the lens group 200. In general, rays that pass through the front focal point of the lens become parallel rays after passing through the lens. In the case of the projection lens 20 of the present embodiment, if a stop is set near the front focal point of the second lens group 200, the principal ray emitted to the short conjugate side becomes close to a parallel ray, and it can be understood that telecentricity can be realized. I have. In other words, the best telecentricity is obtained when the position of the front principal point of the second lens group 200 from the stop 300 matches the focal length F2 of the second lens group 200. Conditional expression (2) defines this.
By the way, if the telecentricity is lost, the symmetry of the upper ray and the lower ray is also lost, so depending on the angle characteristics when transmitting or reflecting through the coating film of the prism or mirror for color synthesis and polarizing beam splitter, the The intensity differs depending on the wavelength, which causes unevenness due to color and intensity on the screen of the projected image. Here, when the value exceeds the upper limit of the conditional expression (2), the telecentricity cannot be secured unless the refractive power of the second lens group 200 is weakened, and the telecentricity is intentionally maintained in a state where the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded. If so, the back focus will be shortened. vice versa,
If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the refracting power of the second lens group 200 will increase, and accordingly, the first A lens group 1
Since the refracting power of 00 must also be increased, it is difficult to correct off-axis aberrations and the lens diameter is undesirably large.

【0084】条件式(3)(4)は、レンズ素材として
のアッベ数を規定しているものである。条件式(3)は
特に、強い屈折力を有する貼り合わせレンズ201の正
レンズのアッベ数の条件を示している。これら条件式
(3)(4)で示される範囲を超えると倍率色収差が大
きくなり、投射画面の隅に色が付き易くなる。
The conditional expressions (3) and (4) define the Abbe number as a lens material. The conditional expression (3) particularly indicates the condition of the Abbe number of the positive lens of the cemented lens 201 having a strong refractive power. Exceeding the ranges represented by the conditional expressions (3) and (4) causes the chromatic aberration of magnification to increase, and the corners of the projection screen are likely to be colored.

【0085】条件式(5)は、第1レンズ群100から
射出される軸外光線を、良好とされるバランスで第2レ
ンズ群200に入射させるための、第1レンズ群100
の条件である。通常のレトロフォーカスタイプの投射レ
ンズでは、絞りを挟んで、長い共役側が負の屈折力を有
し、短い共役側が正の屈折力を有している。しかしなが
ら、本実施の形態の投射レンズ20は、第1レンズ群1
00において、絞り300に最も近い正レンズ102よ
り長い共役側に在るとされるレンズ群をレトロフォーカ
スタイプの前群、第1レンズ群100において絞り30
0に最も近い正レンズ102より短い共役側がレトロフ
ォーカスタイプの後群としている。こうすることで、第
1レンズ群から射出する軸外光線をバランスよく第2レ
ンズ群に入射させることができるため、レンズ全系の大
きさとバックフォーカス及び光学性能を良好に保つこと
が出来る。条件式(5)の上限を超えるとレンズ全長が
大きくなり、それにともなって第1レンズ群100の外
径が大きくなる。また、第1レンズ群100の最も絞り
に近い正の屈折力を有するレンズにの焦点距離が小さく
なると、第2レンズ群200に入射する軸外光線の角度
がきつくなるため、収差補正が困難となる。また、条件
式(5)の下限を超えると、第1レンズ群100の各レ
ンズの屈折力が強くなるため、特に周辺を通過する光線
の収差が発生し補正困難とる。
Conditional expression (5) is used to make the off-axis ray emitted from the first lens group 100 incident on the second lens group 200 with a good balance.
Is the condition. In a normal retrofocus type projection lens, a long conjugate side has a negative refractive power and a short conjugate side has a positive refractive power across the stop. However, the projection lens 20 of the present embodiment has the first lens group 1
In the first lens group 100, the lens group that is located on the conjugate side longer than the positive lens 102 closest to the diaphragm 300 at the 00
The conjugate side closest to 0 and shorter than the positive lens 102 is the rear group of the retrofocus type. By doing so, the off-axis rays emitted from the first lens group can be made to enter the second lens group in a well-balanced manner, so that the size of the entire lens system, the back focus, and the optical performance can be kept good. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the overall length of the lens will increase, and accordingly the outer diameter of the first lens group 100 will increase. In addition, when the focal length of the first lens group 100 having the closest refractive power to the lens having the closest refractive power becomes small, the angle of the off-axis ray incident on the second lens group 200 becomes sharp, and it is difficult to correct aberration. Become. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the refracting power of each lens of the first lens group 100 becomes strong, and in particular, aberration of light rays passing through the periphery occurs, making it difficult to correct.

【0086】3−3.数値実施形態等 上記第1〜第5の実施の形態の投射レンズ20としての
数値実施形態は、それぞれ図15〜図19により示され
る。図15〜図19の各図(a)において、iは長い共
役側から数えたレンズ面の面番号(レンズ面番号)であ
り、これは図10〜図14において、r1〜r15(r
13)までの符号により示したレンズ面に対応する。ま
た、Rは、各レンズ面番号iに対応するレンズ面の曲率
半径を示す。また、Dは各レンズ面番号iに対応するレ
ンズ面間隔、NDは各レンズ面番号mに対応する、波長
587.56mmのレンズの屈折率、VDは各レンズ面
番号iに対応するレンズのアッベ数を示す。また、図1
5〜図19の各図(a)の欄外のFは当該投射レンズの
焦点距離を示し、FnoはFナンバーを示す。また、図
15〜図19の各図(a)の左欄には、図10〜図14
においてL1L6(L5)として示したレンズ番号と共
に、レンズ面番号に対応した光学素子が表記されてい
る。
3-3. Numerical Embodiments, etc. Numerical embodiments as the projection lens 20 of the first to fifth embodiments are shown in FIGS. 15 to 19, respectively. In each of FIGS. 15 to 19A, i is the surface number (lens surface number) of the lens surface counted from the long conjugate side, which is represented by r1 to r15 (r
It corresponds to the lens surface indicated by the reference numeral 13). R indicates the radius of curvature of the lens surface corresponding to each lens surface number i. D is a lens surface interval corresponding to each lens surface number i, ND is a refractive index of a lens having a wavelength of 587.56 mm corresponding to each lens surface number m, and VD is an Abbe of a lens corresponding to each lens surface number i. Indicates a number. FIG.
F in each of FIGS. 5A to 19A indicates the focal length of the projection lens, and Fno indicates the F number. In addition, the left column of each drawing (a) in FIGS.
, An optical element corresponding to the lens surface number is described together with the lens number indicated as L1L6 (L5).

【0087】また、図15〜図19の各図(b)に示
す、非球面としての面形状(非球面係数)は、面の中心
を原点とし、光軸方向をZとした直交座標系(X,Y,
Z)において、rを中心曲率半径、Kを円錐定数、A
4,A6,A8,A10をそれぞれ4次、6次、8次、
10次の非球面係数とするとき、
The surface shape (aspheric surface coefficient) as an aspheric surface shown in each of FIGS. 15 to 19B is an orthogonal coordinate system (Z) in which the center of the surface is the origin and the optical axis direction is Z. X, Y,
In Z), r is the central radius of curvature, K is the conic constant, A
4, A6, A8, and A10 are the fourth, sixth, eighth,
When a 10th order aspheric coefficient is used,

【数1】 で示される式により表されるものとする。(Equation 1) Is represented by the following equation.

【0088】また、図20に、第1〜第5の実施の形態
において、先に説明した条件式(1)〜(5)を満たす
数値例を示す。
FIG. 20 shows a numerical example satisfying the above-described conditional expressions (1) to (5) in the first to fifth embodiments.

【0089】また、図21〜図25の各々により、第1
〜第5の実施の形態の投射レンズ20についての球面収
差、非点収差、及び歪曲収差を示す。なお、これら各図
に示す諸収差図に示す結果を得るのにあたっては、数値
実施形態には示していないが、色合成のためのプリズム
である、図2〜図7に示した光合成素子19(19A,
19B)、又は偏光ビームスプリッタ54として、中心
面間隔36mm(屈折率n=1.51633、アッベ数
ν=64.0)の平行平面板を入れて計算を行ってい
る。但し、このような色合成プリズムに関する数値は、
本発明としての投射レンズの構成に影響を与えるもので
はない。
Further, according to each of FIGS. 21 to 25, the first
13 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion of the projection lens 20 of the fifth to fifth embodiments. In order to obtain the results shown in the various aberration diagrams shown in these drawings, although not shown in the numerical embodiments, the light combining element 19 (shown in FIGS. 19A,
19B) or as a polarizing beam splitter 54, a parallel plane plate having a center plane spacing of 36 mm (refractive index n = 1.51633, Abbe number ν = 64.0) is used for the calculation. However, the numerical value of such a color combining prism is
It does not affect the configuration of the projection lens as the present invention.

【0090】また、上記第1〜第5実施の形態としての
投射レンズの実際の構造は、図10〜図14に示したも
のに限定されるものではなく、これまで説明した条件式
等をはじめとする各種条件が満たされる限り、各レンズ
群を形成するレンズ枚数等の変更があっても構わないも
のである。また、上記実施の形態においては、本発明の
投射レンズは、背面投写型のプロジェクション表示装置
において、液晶パネル、ライトバルブを二次元画像表示
素子として利用した投射装置に備えられるものとして説
明したが、これに限定されるものではなく、例えば、一
眼レフカメラ用、工業用カメラ、電子写真用等の広角系
の写真レンズや、CRTを利用したプロジェクションテ
レビ用の投射レンズなどにも適用が可能とされる。
The actual structure of the projection lens according to the first to fifth embodiments is not limited to those shown in FIGS. 10 to 14, but includes the conditional expressions described above. As long as the various conditions described above are satisfied, the number of lenses forming each lens group may be changed. In the above embodiment, the projection lens of the present invention has been described as being provided in the projection device using the liquid crystal panel and the light valve as the two-dimensional image display element in the rear projection type display device. The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, wide-angle photographic lenses for single-lens reflex cameras, industrial cameras, electrophotography, etc., and projection lenses for projection televisions using CRTs. You.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように本発明の投射レンズ
としては、以下の効果を得ることができる。先ず、請求
項1(第1〜第5の実施の形態に対応)、請求項5(第
1〜第5の実施の形態に対応)、請求項10(第1及び
第3の実施の形態に対応)、請求項15(第2及び第3
の実施の形態に対応)、請求項21(第1及び第4の実
施の形態に対応)に記載の発明により、投射レンズの全
系を形成するレンズ枚数を従来よりも少なくしてコスト
アップを抑えた上で、高い光学性能を得ることができ
る。つまり光学特性としては、長いバックフォーカスが
得られ、また投射レンズ全系の焦点距離(レンズ系の全
長)を短くすることができる。また、これにより、本発
明の投射レンズを備えるプロジェクション表示装置とし
ては小型化を図ることもできる。また、レンズ枚数の増
加やレンズ系が大きくなることを避け、像面湾曲や短い
共役側における樽型の歪曲収差を抑えることが可能にな
る。また、絞りと第2レンズ群間のテレセントリック性
を確保して、投射画像の画面上に現れる色むらや強度む
らを防ぐことができる。
As described above, the following effects can be obtained as the projection lens of the present invention. First, claim 1 (corresponding to the first to fifth embodiments), claim 5 (corresponding to the first to fifth embodiments), and claim 10 (corresponding to the first and third embodiments) Claim 15 (second and third)
According to the invention described in claim 21 (corresponding to the first and fourth embodiments), the number of lenses forming the entire system of the projection lens is reduced as compared with the related art, thereby increasing the cost. It is possible to obtain high optical performance while suppressing it. That is, as the optical characteristics, a long back focus can be obtained, and the focal length of the entire projection lens system (total length of the lens system) can be shortened. This also allows the projection display device including the projection lens of the present invention to be downsized. In addition, it is possible to avoid an increase in the number of lenses and an increase in the size of the lens system, and to suppress curvature of field and barrel-shaped distortion on the short conjugate side. In addition, telecentricity between the aperture and the second lens group can be ensured to prevent color unevenness and intensity unevenness appearing on the screen of the projected image.

【0092】また、請求項4,請求項9,請求項14,
請求項19,請求項23に記載の発明によって、第2レ
ンズ群を構成する貼り合わせレンズについて、レンズ素
材のアッべ数を規定することで倍率色収差を抑え、投射
画面の隅に色が付きにくいようにされる。
Further, claim 4, claim 9, claim 14,
According to the nineteenth and twenty-third aspects of the present invention, the chromatic aberration of magnification is suppressed by defining the Abbe number of the lens material for the cemented lens constituting the second lens group, and the corners of the projection screen are hardly colored. To be.

【0093】また、請求項8,請求項13,請求項1
8,請求項25に記載の発明によって、第1レンズ群か
ら射出される軸外光線を良好なバランスで第2レンズ群
に入射させるように第1レンズ群が構成されるので、第
2レンズ群に入射する軸外光線の角度がきつくならず
に、容易に収差補正を行うことができるようになる。こ
れは、例えばライトバルブ(液晶パネル)の高解像度化
に伴ってレンズが高解像度化されたとしても、画面周囲
での色ずれを抑えることが出来るという効果につなが
る。
Further, claim 8, claim 13, and claim 1
According to the eighth and twenty-fifth aspects of the present invention, the first lens group is configured so that off-axis rays emitted from the first lens group enter the second lens group with a good balance. Aberration correction can be easily performed without making the angle of the off-axis light beam incident on the optical axis sharp. This leads to the effect that color shift around the screen can be suppressed even if the resolution of the lens is increased with the increase in the resolution of the light valve (liquid crystal panel), for example.

【0094】また、請求項2,請求項6,請求項11,
請求項16,請求項22に記載の発明、請求項3,請求
項7,請求項12,請求項17,請求項23に記載の発
明、請求項20、請求項27に記載の発明、及び請求項
24に記載の発明のようにして、レンズ配置或いはレン
ズ形状を規定することで、本発明の投射レンズとしては
各種バリエーションが得られ、実際の使用条件等に適合
したレンズ構造を選択できる自由度が相応に得られると
共に、上記した投射レンズの光学的特性の向上を強化補
助することができる。
Further, claim 2, claim 6, claim 11,
The invention according to claim 16 and claim 22, the invention according to claim 3, claim 7, claim 12, claim 17 and claim 23, the invention according to claim 20 and claim 27, and the claim. By defining the lens arrangement or lens shape as in the invention described in Item 24, various variations can be obtained as the projection lens of the present invention, and the degree of freedom to select a lens structure suitable for actual use conditions and the like. And the enhancement of the optical characteristics of the projection lens described above can be enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a projection display device including a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成(第1例)を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration (first example) of a projection display device including a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成(第2例)を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration (second example) of a projection display device including a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成(第3例)を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration (third example) of a projection display device provided with a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成(第4例)を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration (fourth example) of a projection display device provided with a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成(第4例の他の例)を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration (another example of the fourth example) of a projection display device provided with a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成(第4例の更に他の例)を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration (still another example of the fourth example) of a projection display device including a projection lens according to an embodiment of the present invention.

【図8】レトロフォーカスレンズの原理を示す説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the principle of a retrofocus lens.

【図9】絞り位置と主光線のテレセントリック性との関
係を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a stop position and telecentricity of a principal ray.

【図10】第1の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。
FIG. 10 is a lens cross-sectional view showing a structural example of a projection lens as the first embodiment.

【図11】第2の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。
FIG. 11 is a lens cross-sectional view illustrating a configuration example of a projection lens as a second embodiment.

【図12】第3の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。
FIG. 12 is a lens cross-sectional view illustrating a structural example of a projection lens as a third embodiment.

【図13】第4の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。
FIG. 13 is a lens cross-sectional view illustrating a configuration example of a projection lens as a fourth embodiment.

【図14】第5の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。
FIG. 14 is a lens cross-sectional view illustrating a configuration example of a projection lens as a fifth embodiment.

【図15】第1の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a numerical embodiment of the projection lens as the first embodiment.

【図16】第2の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a numerical embodiment of a projection lens as a second embodiment.

【図17】第3の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a numerical embodiment of a projection lens as a third embodiment.

【図18】第4の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a numerical embodiment of a projection lens as a fourth embodiment.

【図19】第5の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a numerical embodiment of a projection lens as a fifth embodiment.

【図20】第1〜第5の各実施の形態において条件式
(1)〜(5)に対応する数値を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing numerical values corresponding to conditional expressions (1) to (5) in each of the first to fifth embodiments.

【図21】第1の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。
FIG. 21 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion of the projection lens as the first embodiment.

【図22】第2の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。
FIG. 22 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion of the projection lens as the second embodiment.

【図23】第3の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。
FIG. 23 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion of the projection lens as the third embodiment.

【図24】第4の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。
FIG. 24 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion of the projection lens as the fourth embodiment.

【図25】第5の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。
FIG. 25 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion of a projection lens as a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1(1R,1G,1B) ランプ、2(2R,2G,2
B) リフレクタ、3IR−UVカットフィルタ、4,
5 マルチレンズアレイ、6,6A、6Bダイクロイッ
クミラー、7,7A,7B ミラー、8,8A,8B
コンデンサーレンズ、9,9A,9B 液晶パネルブロ
ック、10,10A,10B ダイクロイックミラー、
11,11A,11B コンデンサーレンズ、12,1
2A,12B 液晶パネルブロック、13,13A,1
3B リレーレンズ、14,14A,14B ミラー、
15,15A,15B 反転用リレーレンズ、16,1
6A,16B ミラー、17,17A,17B コンデ
ンサーレンズ、18,18A、18B 液晶パネルブロ
ック、19,19A,19B 光合成素子、19a,1
9b,19A−a,19A−b,19B−a,19B−
b 反射膜 20 投射レンズ、21 スクリーン、3
0,30A,30B 光源/空間変調部、40 時分割
空間変調盤、41R,41G,41B ダイクロイック
フィルタ(赤、緑、青)、50 ダイクロイックミラー
部、50a,50b ダイクロイックミラー、51R,
51G,51B 時分割空間変調素子(赤色用、緑色
用、青色用)、52 インテグレータ、53 コンデン
サレンズ、54 偏光ビームスプリッタ、55 ライト
バルブ、56 偏光板、55R,55G,55B ライ
トバルブ、60 光合成素子、70 ライトバルブ、1
00 第1レンズ群、101 非球面レンズ、102
正レンズ、103 メニスカスレンズ、200第2レン
ズ群、201 貼り合わせレンズ、202 メニスカス
レンズ、203 正レンズ、204 非球面レンズ、2
05 非球面レンズ、300 絞り、500 プロジェ
クション表示装置、501 キャビネット、502 投
射装置、503 光学ユニット、504 スクリーン、
504 曲折ミラー、600投射光
1 (1R, 1G, 1B) lamp, 2 (2R, 2G, 2)
B) Reflector, 3IR-UV cut filter, 4,
5 Multi-lens array, 6, 6A, 6B dichroic mirror, 7, 7A, 7B mirror, 8, 8A, 8B
Condenser lens, 9, 9A, 9B LCD panel block, 10, 10A, 10B Dichroic mirror,
11, 11A, 11B Condenser lens, 12, 1
2A, 12B Liquid crystal panel block, 13, 13A, 1
3B relay lens, 14, 14A, 14B mirror,
15, 15A, 15B Inverting relay lens, 16, 1
6A, 16B mirror, 17, 17A, 17B condenser lens, 18, 18A, 18B liquid crystal panel block, 19, 19A, 19B photosynthesis element, 19a, 1
9b, 19A-a, 19A-b, 19B-a, 19B-
b reflective film 20 projection lens, 21 screen, 3
0, 30A, 30B light source / spatial modulator, 40 time-division spatial modulator, 41R, 41G, 41B dichroic filters (red, green, blue), 50 dichroic mirror, 50a, 50b dichroic mirror, 51R,
51G, 51B time-division spatial modulation element (for red, green, blue), 52 integrator, 53 condenser lens, 54 polarization beam splitter, 55 light valve, 56 polarizing plate, 55R, 55G, 55B light valve, 60 photosynthesis element , 70 light valve, 1
00 first lens group, 101 aspherical lens, 102
Positive lens, 103 meniscus lens, 200 second lens group, 201 bonded lens, 202 meniscus lens, 203 positive lens, 204 aspheric lens, 2
05 aspheric lens, 300 aperture, 500 projection display device, 501 cabinet, 502 projection device, 503 optical unit, 504 screen,
504 bent mirror, 600 projected light

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とが配置さ
れ、 上記第1レンズ群は、最も長い共役側に在る非球面レン
ズと、少なくとも1枚以上の正レンズを備えて、全体と
して正の屈折力を有するようにされ、 上記第2レンズ群は、少なくとも1組の貼り合わせレン
ズと、非球面レンズを備えて、全体として正の屈折力を
有するようにされていると共に、 全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第2レンズ
群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算距離
をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記第2
レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足することを特徴とする投射レンズ。
1. A first lens group, a stop, and a second lens group are arranged in this order from a long conjugate side to a short conjugate side, and the first lens group is an aspheric lens located on the longest conjugate side. And at least one positive lens, so that the second lens group has a positive refractive power as a whole. The second lens group includes at least one set of a cemented lens and an aspheric lens, and In addition to having a positive refractive power, the focal length of the entire system is F, the air-equivalent distance from the final lens surface of the second lens group at a predetermined projection magnification to a small conjugate point is BF, The focal length of the lens group is F2,
A projection lens characterized by satisfying the following conditional expression: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57, where HF2 is the front principal point position of the lens group.
【請求項2】 上記第1レンズ群の非球面レンズは、光
軸中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるようにさ
れていることを特徴とする請求項1に記載の投射レン
ズ。
2. The projection lens according to claim 1, wherein the aspherical lens of the first lens group has a negative refractive power that increases from the center of the optical axis to the periphery.
【請求項3】 上記第1レンズ群の正レンズは、上記絞
りに対して接して配置される、又は上記絞りに対して近
接しているとされる所定の距離を有して配置されること
を特徴とする請求項1に記載の投射レンズ。
3. The positive lens of the first lens group is disposed so as to be in contact with the stop or at a predetermined distance that is considered to be close to the stop. The projection lens according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記第2レンズ群中の貼り合わせレンズ
は、長い共役側から短い共役側にかけて順に、負の屈折
力を有するレンズと、正の屈折力を有する正レンズとを
組み合わせて構成されると共に、 上記第2レンズ群の貼り合わせレンズにおいて正の屈折
力を有するレンズのアッベ数をνP、上記第2レンズ群
の貼り合わせレンズにおいて負の屈折力を有するレンズ
のアッベ数をνNとして、 55.0<νP νN<30.0 なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載
の投射レンズ。
4. The cemented lens in the second lens group is formed by combining a lens having a negative refractive power and a positive lens having a positive refractive power in order from a long conjugate side to a short conjugate side. In addition, the Abbe number of a lens having a positive refractive power in the cemented lens of the second lens group is νP, and the Abbe number of a lens having a negative refractive power in the cemented lens of the second lens group is νN, The projection lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied: 55.0 <νPνN <30.0.
【請求項5】 長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とが配置さ
れ、 上記第1レンズ群は長い共役側に凸形状となるメニスカ
スレンズと、少なくとも1枚以上の正レンズを備えて、
全体として正の屈折力を有し、 上記第2レンズ群は、少なくとも1組の貼り合わせレン
ズと非球面レンズを備えて、全体として正の屈折力を有
するようにされると共に、 全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第2レンズ
群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算距離
をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記第2
レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足することを特徴とする投射レンズ。
5. A first lens group, a stop, and a second lens group are arranged in this order from a long conjugate side to a short conjugate side, and the first lens group has a meniscus lens convex to the long conjugate side. Including at least one positive lens,
The second lens group has at least one set of a cemented lens and an aspherical lens as a whole, and has a positive refractive power as a whole. The distance is F, the air-equivalent distance from the last lens surface of the second lens group to the small conjugate point at the predetermined projection magnification is BF, the focal length of the second lens group is F2, and the second
A projection lens characterized by satisfying the following conditional expression: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57, where HF2 is the front principal point position of the lens group.
【請求項6】 上記第1レンズ群のメニスカスレンズ
は、非球面レンズとされると共に、光軸中心から周辺に
かけて負の屈折力が強くなるようにされていることを特
徴とする請求項5に記載の投射レンズ。
6. The method according to claim 5, wherein the meniscus lens of the first lens group is an aspherical lens and has a negative refractive power that increases from the optical axis center to the periphery. The projection lens as described.
【請求項7】 上記第1レンズ群の正レンズは、上記絞
りに対して接して配置される、又は上記絞りに対して近
接しているとされる所定の距離を有して配置されること
を特徴とする請求項5に記載の投射レンズ。
7. The positive lens of the first lens group is disposed so as to be in contact with the stop or at a predetermined distance that is considered to be close to the stop. The projection lens according to claim 5, wherein:
【請求項8】 全系中において最も長いレンズ間隔は上
記第1レンズ群中に在るとされる非球面レンズの後に存
在するようにされると共に、 上記第1レンズ群中の最も長い面間隔をt1G、上記第
1レンズ群中において最も絞りに近い正の屈折力を有す
るレンズの焦点距離をF1Pとして、 0.41<t1G/F1P<0.84 なる条件式を満足することを特徴とする請求項5に記載
の投射レンズ。
8. The longest lens interval in the entire system is made to exist after the aspherical lens assumed to be in the first lens unit, and the longest surface interval in the first lens unit is set. Is defined as t1G and the focal length of a lens having a positive refractive power closest to the stop in the first lens group is defined as F1P, and the following conditional expression is satisfied: 0.41 <t1G / F1P <0.84. A projection lens according to claim 5.
【請求項9】 上記第2レンズ群中の貼り合わせレンズ
は、長い共役側から短い共役側にかけて順に配置した負
の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有する正レンズ
の組み合わせで構成されると共に、 上記第2レンズ群の貼り合わせレンズの正の屈折力を有
するレンズのアッベ数をνP、上記第2レンズ群の貼り
合わせレンズの負の屈折力を有するレンズのアッベ数を
νNとして、 55.0<νP νN<30.0 なる条件式を満足することを特徴とする請求項5に記載
の投射レンズ。
9. The cemented lens in the second lens group is composed of a combination of a lens having a negative refractive power and a positive lens having a positive refractive power arranged in order from a long conjugate side to a short conjugate side. In addition, the Abbe number of the lens having a positive refractive power of the cemented lens of the second lens group is νP, and the Abbe number of the lens having a negative refractive power of the cemented lens of the second lens group is νN. The projection lens according to claim 5, wherein the following conditional expression is satisfied: 0.0 <νPνN <30.0.
【請求項10】 長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とが配置さ
れ、 上記第1レンズ群は、最も長い共役側に在る非球面レン
ズと、正レンズを備えた2群2枚から成り、全体として
正の屈折力を有するようにされ、 上記第2レンズ群は、1組の貼り合わせレンズと非球面
レンズの2群3枚から成り、正の屈折力を有するように
されると共に、 全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第2レンズ
群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算距離
をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記第2
レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足することを特徴とする投射レンズ。
10. A first lens group, a stop, and a second lens group are arranged in this order from a long conjugate side to a short conjugate side, and the first lens group is an aspheric lens located on the longest conjugate side. The second lens group is composed of a set of a cemented lens and an aspherical lens. , The focal length of the entire system being F, the air-equivalent distance from the last lens surface of the second lens group to a small conjugate point at a predetermined projection magnification being BF, The focal length of the lens group is F2,
A projection lens characterized by satisfying the following conditional expression: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57, where HF2 is the front principal point position of the lens group.
【請求項11】 上記第1レンズ群の非球面レンズは、
光軸中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるように
されていることを特徴とする請求項10に記載の投射レ
ンズ。
11. The aspheric lens of the first lens group,
11. The projection lens according to claim 10, wherein the negative refractive power increases from the optical axis center to the periphery.
【請求項12】 上記第1レンズ群の正レンズは、上記
絞りに対して接して配置される、又は上記絞りに対して
近接しているとされる所定の距離を有して配置されるこ
とを特徴とする請求項10に記載の投射レンズ。
12. The positive lens of the first lens group is disposed so as to be in contact with the stop or at a predetermined distance that is considered to be close to the stop. The projection lens according to claim 10, wherein:
【請求項13】 全系中において最も長いレンズ間隔は
第1レンズ群の非球面レンズと正レンズの間に存在する
ようにされると共に、 上記第1レンズ群中の最も長い面間隔をt1G、上記第
1レンズ群中において最も絞りに近い正の屈折力を有す
るレンズの焦点距離をF1Pとして、 0.41<t1G/F1P<0.84 なる条件式を満足することを特徴とする請求項10に記
載の投射レンズ。
13. The longest lens interval in the whole system is made to exist between the aspherical lens and the positive lens of the first lens group, and the longest surface interval in the first lens group is t1G, 11. The lens system according to claim 10, wherein a focal length of a lens having a positive refractive power closest to the stop in the first lens unit is F1P, and a conditional expression of 0.41 <t1G / F1P <0.84 is satisfied. The projection lens according to 1.
【請求項14】 上記第2レンズ群中の貼り合わせレン
ズは、長い共役側から短い共役側にかけて順に配置した
負の屈折力を有するメニスカスレンズと正の屈折力を有
する正レンズの組み合わせで構成されると共に、 上記第2レンズ群の貼り合わせレンズの正の屈折力を有
するレンズのアッベ数をνP、上記第2レンズ群の貼り
合わせレンズの負の屈折力を有するレンズのアッベ数を
νNとして、 55.0<νP νN<30.0 なる条件式を満足することを特徴とする請求項10に記
載の投射レンズ。
14. The cemented lens in the second lens group is composed of a combination of a meniscus lens having a negative refractive power and a positive lens having a positive refractive power arranged in order from a long conjugate side to a short conjugate side. In addition, the Abbe number of the lens having a positive refractive power of the cemented lens of the second lens group is νP, and the Abbe number of the lens having a negative refractive power of the cemented lens of the second lens group is νN, The projection lens according to claim 10, wherein the following conditional expression is satisfied: 55.0 <νPνN <30.0.
【請求項15】 長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とが配置さ
れ、 上記第1レンズ群は、最も長い共役側に在る非球面レン
ズと、正レンズの2群2枚から成り、全体として正の屈
折力を有し、 上記第2レンズ群は、絞りの最も近くに配置される非球
面レンズと、貼り合わせレンズの2群3枚、又は、上記
絞りの最も近くに配置される非球面レンズと、正レンズ
と、貼り合わせレンズの3群4枚から成り、全体として
正の屈折力を有するようにされると共に、 全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第2レンズ
群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算距離
をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記第2
レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足することを特徴とする投射レンズ。
15. A first lens group, a stop, and a second lens group are arranged in this order from a long conjugate side to a short conjugate side, and the first lens group is an aspheric lens located on the longest conjugate side. And a positive lens as a whole, having a positive refractive power as a whole. The second lens group includes an aspherical lens disposed closest to the diaphragm and a cemented lens in two groups. Or, it is composed of an aspherical lens, a positive lens, and a cemented lens, which are arranged closest to the stop, and has four lenses in three groups, and has a positive refractive power as a whole. The distance is F, the air-equivalent distance from the last lens surface of the second lens group to the small conjugate point at the predetermined projection magnification is BF, the focal length of the second lens group is F2, and the second
A projection lens characterized by satisfying the following conditional expression: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57, where HF2 is the front principal point position of the lens group.
【請求項16】 上記第1レンズ群の非球面レンズは、
光軸中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるように
されていることを特徴とする請求項15に記載の投射レ
ンズ。
16. The aspheric lens of the first lens group,
16. The projection lens according to claim 15, wherein the negative refractive power increases from the optical axis center to the periphery.
【請求項17】 上記第1レンズ群の正レンズは、上記
絞りに対して接して配置される、又は上記絞りに対して
近接しているとされる所定の距離を有して配置されるこ
とを特徴とする請求項15に記載の投射レンズ。
17. The positive lens of the first lens group is disposed so as to be in contact with the stop or at a predetermined distance that is considered to be close to the stop. The projection lens according to claim 15, wherein:
【請求項18】 全系中において最も長いレンズ間隔は
上記第1レンズ群の非球面レンズと正レンズの間に存在
するようにされると共に、 上記第1レンズ群中の最も長い面間隔をt1G、上記第
1レンズ群中において最も絞りに近い正の屈折力を有す
るレンズの焦点距離をF1Pとして、 0.41<t1G/F1P<0.84 なる条件式を満足することを特徴とする請求項15に記
載の投射レンズ。
18. The longest lens interval in the whole system is made to exist between the aspherical lens and the positive lens of the first lens group, and the longest lens interval in the first lens group is set to t1G. And wherein the focal length of a lens having a positive refractive power closest to the stop in the first lens group is F1P, and a conditional expression of 0.41 <t1G / F1P <0.84 is satisfied. 15. The projection lens according to 15.
【請求項19】 上記第2レンズ群中の貼り合わせレン
ズは、長い共役側から短い共役側にかけて順に配置した
負の屈折力を有するメニスカスレンズと正の屈折力を有
する正レンズの組み合わせで構成されると共に、 上記第2レンズ群の貼り合わせレンズの正の屈折力を有
するレンズのアッベ数をνP、上記第2レンズ群の貼り
合わせレンズの負の屈折力を有するレンズのアッベ数を
νNとして、 55.0<νP νN<30.0 なる条件式を満足することを特徴とする請求項15に記
載の投射レンズ。
19. The cemented lens in the second lens group is composed of a combination of a meniscus lens having a negative refractive power and a positive lens having a positive refractive power arranged in order from a long conjugate side to a short conjugate side. In addition, the Abbe number of the lens having a positive refractive power of the cemented lens of the second lens group is νP, and the Abbe number of the lens having a negative refractive power of the cemented lens of the second lens group is νN, The projection lens according to claim 15, wherein the following conditional expression is satisfied: 55.0 <νPνN <30.0.
【請求項20】 上記第2レンズ群中の非球面レンズ
は、その両面が短い共役側に凸形状を有していることを
特徴とする請求項15に記載の投射レンズ。
20. The projection lens according to claim 15, wherein the aspheric lens in the second lens group has a convex shape on both short conjugate sides.
【請求項21】 長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とが配置さ
れ、 上記第1レンズ群は、最も長い共役側に在る非球面レン
ズと、正レンズの2群2枚、又は、最も長い共役側に在
る非球面レンズと、負のメニスカスレンズと、正レンズ
の3群3枚から成り、全体として正の屈折力を有し、 上記第2レンズ群は、1組の貼り合わせレンズと最も短
い共役側に非球面レンズを配する2群3枚から成り、全
体として正の屈折力を有するようにされると共に、 全系の焦点距離をF、所定投射倍率時の上記第2レンズ
群の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算距離
をBF、上記第2レンズ群の焦点距離をF2、上記第2
レンズ群の前側主点位置をHF2として、 1.87<BF/F 0.22<HF2/F2<0.57 なる条件式を満足することを特徴とする投射レンズ。
21. A first lens group, a stop, and a second lens group are arranged in order from a long conjugate side to a short conjugate side, and the first lens group is an aspheric lens located on the longest conjugate side. And two groups of positive lenses, or an aspheric lens located on the longest conjugate side, a negative meniscus lens, and three groups of three positive lenses, and as a whole have a positive refractive power, The second lens group is composed of a group of three cemented lenses and an aspherical lens disposed on the shortest conjugate side, and has a positive refractive power as a whole. The distance is F, the air-equivalent distance from the last lens surface of the second lens group to the small conjugate point at the predetermined projection magnification is BF, the focal length of the second lens group is F2, and the second
A projection lens characterized by satisfying the following conditional expression: 1.87 <BF / F 0.22 <HF2 / F2 <0.57, where HF2 is the front principal point position of the lens group.
【請求項22】 上記第1レンズ群の非球面レンズは、
光軸中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるように
されていることを特徴とする請求項21に記載の投射レ
ンズ。
22. The aspheric lens of the first lens group,
22. The projection lens according to claim 21, wherein the negative refractive power increases from the optical axis center to the periphery.
【請求項23】 上記第1レンズ群の正レンズは、上記
絞りに対して接して配置される、又は上記絞りに対して
近接しているとされる所定の距離を有して配置されるこ
とを特徴とする請求項21に記載の投射レンズ。
23. The positive lens of the first lens group is disposed so as to be in contact with the stop or at a predetermined distance that is considered to be close to the stop. The projection lens according to claim 21, wherein:
【請求項24】 全系中において最も長いレンズ間隔は
上記絞りと上記第2レンズ群との間に存在するようにさ
れることを特徴とする請求項21に記載の投射レンズ。
24. The projection lens according to claim 21, wherein a longest lens interval in the entire system is set between the stop and the second lens group.
【請求項25】 全系中において最も長いレンズ間隔は
上記第1レンズ群の非球面レンズと正レンズの間に存在
するようにされると共に、 上記第1レンズ群中の最も長い面間隔をt1G、上記第
1レンズ群中において最も絞りに近い正の屈折力を有す
るレンズの焦点距離をF1Pとして、 0.41<t1G/F1P<0.84 なる条件式を満足することを特徴とする請求項21に記
載の投射レンズ。
25. The longest lens interval in the entire system is made to exist between the aspherical lens and the positive lens of the first lens group, and the longest surface interval in the first lens group is t1G. And wherein the focal length of a lens having a positive refractive power closest to the stop in the first lens group is F1P, and a conditional expression of 0.41 <t1G / F1P <0.84 is satisfied. 22. The projection lens according to 21.
【請求項26】 上記第2レンズ群中の貼り合わせレン
ズは、長い共役側から短い共役側にかけて順に配置した
負の屈折力を有するメニスカスレンズと正の屈折力を有
する正レンズの組み合わせで構成されると共に、 上記第2レンズ群の貼り合わせレンズの正の屈折力を有
するレンズのアッベ数をνP、上記第2レンズ群の貼り
合わせレンズの負の屈折力を有するレンズのアッベ数を
νNとして、 55.0<νP νN<30.0 なる条件式を満足することを特徴とする請求項21に記
載の投射レンズ。
26. The cemented lens in the second lens group is composed of a combination of a meniscus lens having a negative refractive power and a positive lens having a positive refractive power arranged in order from a long conjugate side to a short conjugate side. In addition, the Abbe number of the lens having a positive refractive power of the cemented lens of the second lens group is νP, and the Abbe number of the lens having a negative refractive power of the cemented lens of the second lens group is νN, The projection lens according to claim 21, wherein the following conditional expression is satisfied: 55.0 <νPνN <30.0.
【請求項27】 上記第2レンズ群中の非球面レンズ
は、両凸レンズとしての形状を有していることを特徴と
する請求項21に記載の投射レンズ。
27. The projection lens according to claim 21, wherein the aspherical lens in the second lens group has a shape as a biconvex lens.
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