JP2008268595A - Wide angle lens for projection and projector equipped therewith - Google Patents

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JP2008268595A JP2007112120A JP2007112120A JP2008268595A JP 2008268595 A JP2008268595 A JP 2008268595A JP 2007112120 A JP2007112120 A JP 2007112120A JP 2007112120 A JP2007112120 A JP 2007112120A JP 2008268595 A JP2008268595 A JP 2008268595A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wide angle lens for projection capable of achieving improvement of molding property of a lens, to avoid the use of a lens whose radius of curvature is extremely small, and further to design a first lens to be as small as possible. <P>SOLUTION: The wide angle lens for projection is equipped with a first lens group G<SB>1</SB>, a second lens group G<SB>2</SB>and a third lens group G<SB>3</SB>arranged along an optical axis AX in order from a projection surface side. The first lens group G<SB>1</SB>has negative power. The second lens group G<SB>2</SB>has positive power. The third lens group G<SB>3</SB>has negative power. Furthermore, the first lens group G<SB>1</SB>is equipped with a first lens arranged on the projection surface side. The first lens is a negative meniscus aspherical plastic lens. Furthermore, the first lens is equipped with a first surface arranged on the projection surface side. The first surface is a flat surface in the vicinity of the optical axis AX. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、投写光学系に用いられる広角レンズ及びこれを備えたプロジェクタに関するものである。   The present invention relates to a wide-angle lens used in a projection optical system and a projector including the same.

投写用広角レンズとして、下記特許文献1に記載のものがある。このレンズは、第1レンズ群における第2レンズの第2面を非球面とし、かつ、このレンズをメニスカス型とすることにより、大きな画角を達成している。   There exists a thing of the following patent document 1 as a wide-angle lens for projection. This lens achieves a large angle of view by making the second surface of the second lens in the first lens group an aspheric surface and making this lens a meniscus type.

しかしながら、このレンズにおいては、第2レンズをメニスカス型としたために、D/Hが大きくなってしまう。ここで、D:レンズ深さ、H:レンズ半径である。このことは、特許文献1の表3及び第8ページ第26行目以降のレンズデータから読み取ることができる。   However, in this lens, since the second lens is a meniscus type, D / H becomes large. Here, D: lens depth and H: lens radius. This can be read from Table 3 of Patent Document 1 and lens data on the eighth page and the 26th line onwards.

すなわち、特許文献1のレンズでは、第1レンズが負パワーの球面レンズであるために、第2レンズの第1面も、同じ曲率半径の球面形状となる。さらに、第2レンズの第2面は、負のパワーを持たせるために、第1面よりも曲率半径を小さくしなければならない。曲率半径が小さくなると、レンズ深さ(D)が大きくなる。よって、特許文献1のレンズでは、前記したD/Hの値が大きくなる。   That is, in the lens of Patent Document 1, since the first lens is a negative power spherical lens, the first surface of the second lens also has a spherical shape with the same radius of curvature. Furthermore, the second surface of the second lens must have a smaller radius of curvature than the first surface in order to have negative power. As the radius of curvature decreases, the lens depth (D) increases. Therefore, in the lens of Patent Document 1, the above-described D / H value becomes large.

このように、D/Hの値が大きくなると、次のような不都合を生じる。
・レンズの製造時において、レンズの材料となる樹脂が周縁部に到達しにくくなる。すると、レンズに歪みを生じやすくなり、光学特性が劣化する。
・レンズ成型用の金型における温度勾配が大きくなる。すると、特にテール部分(レンズの周縁近傍)における、金型と樹脂との剥離性が劣化してしまう。このため、成形されたレンズに、歪み等の不良を生じやすい。
・反射防止膜(例えばARコート)をレンズに均一に蒸着させることが困難となる。
Thus, when the value of D / H increases, the following inconvenience occurs.
-When the lens is manufactured, the resin as the lens material is difficult to reach the peripheral portion. Then, it becomes easy to produce distortion to a lens, and an optical characteristic deteriorates.
・ The temperature gradient in the lens mold is increased. Then, the peelability between the mold and the resin deteriorates particularly in the tail portion (near the periphery of the lens). For this reason, defects such as distortion are likely to occur in the molded lens.
It becomes difficult to uniformly deposit an antireflection film (for example, AR coating) on the lens.

また、特許文献1のレンズでは、前記したように、第2レンズの第2面の曲率半径が小さい。このため、このレンズでは、光学的に、非球面部からの反射光が、絞りの近傍において結像しやすくなる。この像は、スクリーン上に、ゴーストとして投影されて、いわば二重に映るため、投影画像の画質が劣化する。   In the lens of Patent Document 1, as described above, the radius of curvature of the second surface of the second lens is small. For this reason, in this lens, optically reflected light from the aspherical surface is easily imaged in the vicinity of the stop. Since this image is projected as a ghost on the screen, so to speak, the image quality of the projected image deteriorates.

さらに、特許文献1のレンズでは、第2レンズを非球面としたために、第1レンズが大きくなるという傾向がある。特に、半画角が60°以上となるように設計すると、第1レンズが大きくなりすぎるという問題がある。
WO2005/057267号公報
Further, in the lens of Patent Document 1, the first lens tends to be large because the second lens is aspherical. In particular, if the half angle of view is designed to be 60 ° or more, there is a problem that the first lens becomes too large.
WO2005 / 057267

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明の第1の目的は、レンズの成形性を向上させることである。本発明の第2の目的は、曲率半径が極端に小さいレンズの使用を回避することである。本発明の第3の目的は、第1レンズをなるべく小さく設計することである。   The present invention has been made in view of such a situation. A first object of the present invention is to improve the moldability of a lens. The second object of the present invention is to avoid the use of a lens having an extremely small radius of curvature. The third object of the present invention is to design the first lens as small as possible.

請求項1に係る投写用広角レンズは、投写面側から順に、光軸に沿って配置された第1レンズ群と第2レンズ群と第3レンズ群とを備えている。前記第1レンズ群は、負のパワーを有しており、前記第2レンズ群は、正のパワーを有しており、前記第3レンズ群は、負のパワーを有している。さらに、前記第1レンズ群は、前記投写面側に配置された第1レンズを備えている。前記第1レンズは、負メニスカス非球面プラスチックレンズである。さらに、前記第1レンズは、前記投写面側に配置された第1面を備えている。前記第1面は、前記光軸の近傍において平坦面とされている。   The wide-angle lens for projection according to claim 1 includes a first lens group, a second lens group, and a third lens group that are arranged along the optical axis in order from the projection surface side. The first lens group has a negative power, the second lens group has a positive power, and the third lens group has a negative power. Furthermore, the first lens group includes a first lens disposed on the projection plane side. The first lens is a negative meniscus aspheric plastic lens. Furthermore, the first lens includes a first surface arranged on the projection surface side. The first surface is a flat surface in the vicinity of the optical axis.

この発明によれば、前記構成を採用したことにより、各レンズにおけるD/Hの値を小さく抑えることができる。特に、第1レンズの第1面に平坦面を形成したことにより、負メニスカスレンズを採用した場合であっても、D/Hを小さくすることができる。第1レンズの第1面の光軸近傍を平坦に形成すると、第2面の曲率半径を大きく設定することが可能になり、このため、Dの値を小さく抑えることができる。しかも、平坦面を光軸近傍に形成した場合には、画像品質への影響を小さく抑えることが可能になる。 また、この発明によれば、前記したレンズ構成を採用したために、曲率半径が極端に小さいレンズの使用を回避することが可能になる。   According to the present invention, the D / H value in each lens can be kept small by adopting the above configuration. In particular, by forming a flat surface on the first surface of the first lens, D / H can be reduced even when a negative meniscus lens is employed. If the vicinity of the optical axis of the first surface of the first lens is formed flat, the radius of curvature of the second surface can be set large, and therefore the value of D can be kept small. In addition, when the flat surface is formed in the vicinity of the optical axis, it is possible to reduce the influence on the image quality. Further, according to the present invention, since the lens configuration described above is employed, it is possible to avoid the use of a lens having an extremely small radius of curvature.

さらに、この発明によれば、第1レンズを負メニスカス非球面プラスチックレンズとしたために、広角レンズであっても、第1レンズが過剰に大きくなることを避けることができる。   Furthermore, according to the present invention, since the first lens is a negative meniscus aspheric plastic lens, it is possible to avoid the first lens from becoming excessively large even if it is a wide-angle lens.

請求項2に係る投写用広角レンズは、請求項1に記載のものにおいて、前記第1面において平坦面とされる範囲の下限が、前記光軸から半径2.5mmの範囲であり、かつ、前記第1面において平坦面とされる範囲の上限が、前記光軸から半径10mmの範囲となっているものである。   The wide-angle lens for projection according to claim 2 is the one according to claim 1, wherein the lower limit of the flat surface of the first surface is a radius of 2.5 mm from the optical axis, and The upper limit of the flat surface of the first surface is a radius of 10 mm from the optical axis.

ここで、第1面において平坦面とされる範囲の下限が、光軸から半径2.5mmの範囲より小さいと、第1レンズにおけるDが大きくなりやすく、D/Hの値も大きくなりがちであるという不都合がある。また、第1面の光軸近傍において平坦面を所定の範囲で形成することにより、次のような利点もある。すなわち、レンズ成型時においては、樹脂は、レンズ周縁から中央に向けて流し込まれる。ここで、収差補正を有効に行うためにレンズの光軸近傍の曲率が複雑に変化すると、樹脂の流れが悪くなり、レンズ成形が難しくなる。これに対して、レンズの光軸近傍を平坦面にすることにより、樹脂の流れを円滑にし、レンズ成形を容易にすることが可能になる。   Here, when the lower limit of the flat surface of the first surface is smaller than the radius of 2.5 mm from the optical axis, D in the first lens tends to increase and the D / H value tends to increase. There is an inconvenience. Further, by forming a flat surface in the predetermined range in the vicinity of the optical axis of the first surface, there are the following advantages. That is, at the time of lens molding, the resin is poured from the lens periphery toward the center. Here, if the curvature in the vicinity of the optical axis of the lens is changed in a complicated manner in order to effectively perform aberration correction, the flow of the resin is deteriorated and the lens molding becomes difficult. On the other hand, by making the vicinity of the optical axis of the lens a flat surface, the flow of the resin can be made smooth and lens molding can be facilitated.

また、第1面において平坦面とされる範囲の上限が、光軸から半径10mmの範囲を超えると、光線の収束性が悪く、スポット形状が崩れるという不都合がある。   In addition, if the upper limit of the flat surface of the first surface exceeds the radius of 10 mm from the optical axis, there is a disadvantage that the light beam has poor convergence and the spot shape is broken.

請求項2の発明によれば、平坦面の範囲を前記した通りとしたので、良好な収差を得ることができる。   According to the second aspect of the present invention, since the flat surface range is as described above, good aberration can be obtained.

請求項3に係る投写用広角レンズは、請求項1又は請求項2に記載のものにおいて、前記第1レンズの、前記光軸近傍での厚みと、周縁近傍での厚みとの比が、以下の条件を満たしているものである。
0.7≦D/D≦2.0
但し D:第1レンズの、光軸近傍での厚み
:第1レンズの、周縁近傍での厚み
The wide-angle lens for projection according to claim 3 is the one according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the thickness of the first lens near the optical axis to the thickness near the periphery is as follows. The above conditions are satisfied.
0.7 ≦ D 2 / D 1 ≦ 2.0
Where D 1 is the thickness of the first lens near the optical axis
D 2 : thickness of the first lens near the periphery

請求項3の発明によれば、D/Dの範囲を前記の通りとしたので、レンズの成形性をさらに改善することができる。 According to the invention of claim 3, since the range of D 2 / D 1 is as described above, the moldability of the lens can be further improved.

請求項4に係る投写用広角レンズは、請求項1〜3のいずれか1項に記載のものにおいて、半角での画角が40°以上とされている。   The wide-angle lens for projection according to claim 4 is the one according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle of view at half angle is 40 ° or more.

請求項5に係る投写用広角レンズは、請求項1〜4のいずれか1項に記載のものにおいて前記第1レンズの前記第1面における非球面式の非球面係数として、偶数次のみが用いられているものである。   The wide-angle lens for projection according to claim 5 is the one according to any one of claims 1 to 4, wherein only the even order is used as the aspherical coefficient of the aspherical surface on the first surface of the first lens. It is what has been.

請求項5の発明によれば、第1レンズの第1面の形状を、変曲点の少ない、成形しやすいものとすることができる。   According to the invention of claim 5, the shape of the first surface of the first lens can be easily molded with few inflection points.

請求項6に係る投写用広角レンズは、請求項1〜5のいずれか1項に記載のものにおいて、さらに、Fナンバーが2.0〜3.5の範囲となっているものである。これによれば、明るいレンズを得ることができる。   The wide-angle lens for projection according to a sixth aspect is the one according to any one of the first to fifth aspects, further having an F number in the range of 2.0 to 3.5. According to this, a bright lens can be obtained.

請求項7に記載のプロジェクタは、請求項1〜6のいずれか1項に記載の投写用広角レンズを備えているものである。   A projector according to a seventh aspect includes the projection wide-angle lens according to any one of the first to sixth aspects.

本発明によれば、レンズの成形性を向上させることができる投写用の広角レンズ、及びこれを用いたプロジェクタを提供することが可能になる。また、本発明によれば、曲率半径が極端に小さいレンズの使用を回避することができる。さらに、本発明によれば、大きな第1レンズの使用を回避することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the wide angle lens for projection which can improve the moldability of a lens, and a projector using the same. Further, according to the present invention, it is possible to avoid the use of a lens having an extremely small radius of curvature. Furthermore, according to the present invention, it is possible to avoid the use of a large first lens.

本発明に係る投写用広角レンズの実施形態を、以下の実施例1〜3に基づいて説明する。   Embodiments of a wide-angle lens for projection according to the present invention will be described based on Examples 1 to 3 below.

実施例1のレンズ構成(図1)における諸収差図を図2に示す。図2の諸収差図において、非点収差及び歪曲収差におけるG、B、Rは、それぞれ、グリーン、ブルー、レッドの波長に対する収差である。非点収差のS(実線)はサジタル、T(点線)はメリジオナルである。   Various aberration diagrams in the lens configuration (FIG. 1) of Example 1 are shown in FIG. In the various aberration diagrams of FIG. 2, G, B, and R in astigmatism and distortion are aberrations for green, blue, and red wavelengths, respectively. Astigmatism S (solid line) is sagittal, and T (dotted line) is meridional.

また、実施例1のレンズにおける設計値及び得られた特性を下記表1に示す。表1における記号の意味は以下の通りである。なお、表1中の左欄の数字は、投写面側からの順番を示している。
r:曲率半径(mm)
d:面の間における間隔(mm)
:d線(588nm)の屈折率
ν:d線のアッベ数
In addition, Table 1 below shows design values and obtained characteristics of the lens of Example 1. The meanings of symbols in Table 1 are as follows. The numbers in the left column in Table 1 indicate the order from the projection plane side.
r: radius of curvature (mm)
d: Distance between faces (mm)
N d : Refractive index of d line (588 nm) ν d : Abbe number of d line

又、非球面式は次式で表される。
但し、この式における符号の意味は以下の通りである。
x:レンズ頂点からの変位
c:曲率
y:光軸からの高さ
k:円錐係数
、A、A、A10、A12、A14:それぞれの添え字の次数における係数
The aspherical formula is expressed by the following formula.
However, the meanings of the symbols in this equation are as follows.
x: Displacement from the lens apex c: Curvature y: Height from the optical axis k: Conical coefficient A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , A 12 , A 14 : Coefficient in the order of each subscript

本実施例においては、第1レンズ群Gは、負のパワーを有している。第2レンズ群Gは、正のパワーを有している。第3レンズ群Gは、負のパワーを有している。 In the present embodiment, the first lens group G 1 has a negative power. The second lens group G 2 includes a positive power. The third lens group G 3 has a negative power.

第1レンズ群Gは、投写面側に配置された第1レンズ(r〜r)を備えている。第1レンズは、負メニスカス非球面プラスチックレンズとなっている。さらに、第1レンズは、投写面側に配置された第1面(r)を備えている。第1面は、光軸AXの近傍において平坦面とされている。ここで、平坦面とは、曲率半径が500mm以上であることを言うものとする。 The first lens group G 1 includes first lenses (r 1 to r 2 ) disposed on the projection surface side. The first lens is a negative meniscus aspheric plastic lens. Furthermore, the first lens includes a first surface (r 1 ) disposed on the projection surface side. The first surface is a flat surface in the vicinity of the optical axis AX. Here, the flat surface means that the radius of curvature is 500 mm or more.

本実施例では、第1面において平坦面とされる範囲の下限が、光軸から半径2.5mmの範囲であり、かつ、第1面において平坦面とされる範囲の上限が、光軸から半径10mmの範囲となっている。本実施例における、光軸AXから平坦面の周縁までの距離を、図1において符号Lで示す。本実施例ではL=15mmとなっている。 In this example, the lower limit of the range that is a flat surface on the first surface is a range of a radius of 2.5 mm from the optical axis, and the upper limit of the range that is a flat surface on the first surface is from the optical axis. The radius is in the range of 10 mm. In this embodiment, the distance from the optical axis AX to the periphery of the flat surface, indicated by reference numeral L 1 in FIG. 1. In this embodiment, L 1 = 15 mm.

また、第1レンズの、光軸近傍での厚みと、周縁近傍での厚みとの比は、以下の条件を満たしている。本実施例ではD/D=1.0となっている。
0.7≦D/D≦2.0
但し D:第1レンズの、光軸近傍での厚み(図1参照)
:第1レンズの、周縁近傍での厚み(図1参照)
Moreover, the ratio of the thickness of the first lens near the optical axis to the thickness near the periphery satisfies the following conditions. In this embodiment, D 2 / D 1 = 1.0.
0.7 ≦ D 2 / D 1 ≦ 2.0
D 1 : thickness of the first lens in the vicinity of the optical axis (see FIG. 1)
D 2 : thickness of the first lens near the periphery (see FIG. 1)

さらに、本実施例の投写用広角レンズでは、半角での画角が45°とされており、40°以上の範囲に含まれている。   Furthermore, in the wide-angle lens for projection according to the present embodiment, the angle of view at a half angle is 45 ° and is included in a range of 40 ° or more.

本実施例の第1レンズの第1面における非球面式の非球面係数(表1参照)は、偶数次のみが用いられている。奇数次を用いると、面に変曲点を生じやすく、成形性を悪化させるが、偶数次のみを用いることにより、面形状を滑らかとし、成形性を良好とすることができる。   Only the even order is used for the aspherical surface aspherical coefficient (see Table 1) on the first surface of the first lens of the present embodiment. When the odd order is used, inflection points are likely to be generated on the surface and the formability is deteriorated. However, by using only the even order, the surface shape can be made smooth and the formability can be improved.

本実施例の広角レンズのFナンバーは、3.5とされており、2.0〜3.5の範囲に含まれている。   The F-number of the wide-angle lens of this example is 3.5, and is included in the range of 2.0 to 3.5.

また、本実施例のレンズにおけるスポット分布図を図3に示す。この図によれば、芯の無い、かつ大きな重心の無いスポットとなっており、解像度があまり良くないという評価ができる。これは、平坦面の範囲が、L=15mmと、10mmより大きいためであると考えられる。 FIG. 3 shows a spot distribution diagram in the lens of this example. According to this figure, the spot has no core and no large center of gravity, and it can be evaluated that the resolution is not so good. This is thought to be because the flat surface range is L 1 = 15 mm, which is larger than 10 mm.

また、本実施例のD/H(図1参照)は、約0.26と、1より小さくなっている。これは、第1レンズの第1面に平坦面を形成したためであると考えられる。   Further, the D / H (see FIG. 1) of this example is about 0.26, which is smaller than 1. This is considered to be because a flat surface was formed on the first surface of the first lens.

図1、図4及び図7において符号Pは照明光学系用プリズム、符号LCDは映像表示素子、符号GLは映像表示素子用の保護ガラスを示している。   1, 4, and 7, reference numeral P denotes an illumination optical system prism, reference numeral LCD denotes a video display element, and reference numeral GL denotes a protective glass for the video display element.

各実施例における広角レンズは、プロジェクタの投写レンズとして用いることができる。ここで、プロジェクタとは、スクリーン面などの投影面に映像を光学的に投影できるものであって、液晶プロジェクタに限らず、DLPプロジェクタなどの各種のプロジェクタを含む。プロジェクタの具体例は後述する。   The wide-angle lens in each embodiment can be used as a projection lens for a projector. Here, the projector is capable of optically projecting an image on a projection surface such as a screen surface and includes not only a liquid crystal projector but also various projectors such as a DLP projector. A specific example of the projector will be described later.

実施例2のレンズ構成(図4)における諸収差図を図5に示す。また、実施例2のレンズにおける設計値及び得られた特性を下記表2に示す。実施例2において用いられる符号の意味や非球面式は、基本的に実施例1と同様である。   Various aberration diagrams in the lens configuration (FIG. 4) of Example 2 are shown in FIG. In addition, Table 2 shows design values and obtained characteristics of the lens of Example 2. The meanings of symbols used in the second embodiment and aspherical expressions are basically the same as those in the first embodiment.

実施例2の広角レンズにおいても、実施例1と同様の利点を得ることができる。実施例2における、表2に示す以外の構成及び利点は、実施例1と基本的に同様なので説明を省略する。   Also in the wide-angle lens of the second embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. Since the configuration and advantages of the second embodiment other than those shown in Table 2 are basically the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.

本実施例における、光軸AXから平坦面の周縁までの距離を、図4において符号Lで示す。本実施例ではL=10mmとなっている。 In this embodiment, the distance from the optical axis AX to the periphery of the flat surface, indicated by reference numeral L 2 in FIG. In this embodiment, L 2 = 10 mm.

また、第1レンズの、光軸近傍での厚みと、周縁近傍での厚みとの比は、以下の条件を満たしている。本実施例ではD/D=1.35となっている。
0.7≦D/D≦2.0
Moreover, the ratio of the thickness of the first lens near the optical axis to the thickness near the periphery satisfies the following conditions. In this embodiment, D 2 / D 1 = 1.35.
0.7 ≦ D 2 / D 1 ≦ 2.0

さらに、本実施例の投写用広角レンズでは、半角での画角が50°とされており、40°以上の範囲に含まれている。   Further, in the wide-angle lens for projection according to the present embodiment, the half angle of view is set to 50 ° and is included in the range of 40 ° or more.

本実施例の広角レンズのFナンバーは、2.0とされており、2.0〜3.5の範囲に含まれている。   The F-number of the wide-angle lens of this example is 2.0, which is included in the range of 2.0 to 3.5.

また、本実施例のレンズにおけるスポット分布図を図6に示す。この図によれば、綺麗に集光しているがディストーションが大きいスポットとなっており、解像度は良いがやや歪んでいるという評価ができる。   FIG. 6 shows a spot distribution diagram in the lens of this example. According to this figure, it is a spot that is neatly condensed but has a large distortion, and it can be evaluated that the resolution is good but it is slightly distorted.

また、本実施例のD/H(図4参照)は、約0.57と、1より小さくなっている。これは、第1レンズの第1面に平坦面を形成したためであると考えられる。   Further, the D / H (see FIG. 4) of this example is about 0.57, which is smaller than 1. This is considered to be because a flat surface was formed on the first surface of the first lens.

本実施例において、符号Pは照明光学系用プリズム、符号LCDは映像表示素子、符号GLは映像表示素子用の保護ガラスを示している。   In this embodiment, reference numeral P denotes an illumination optical system prism, reference numeral LCD denotes a video display element, and reference numeral GL denotes a protective glass for the video display element.

実施例3のレンズ構成(図7)における諸収差図を図8に示す。また、実施例3のレンズにおける設計値及び得られた特性を下記表3に示す。実施例3において用いられる符号の意味や非球面式は、基本的に実施例1と同様である。   FIG. 8 shows various aberrations in the lens configuration of Example 3 (FIG. 7). In addition, Table 3 below shows design values and obtained characteristics of the lens of Example 3. The meanings of the symbols and aspherical expressions used in the third embodiment are basically the same as those in the first embodiment.

実施例3の広角レンズにおいても、実施例1と同様の利点を得ることができる。実施例3における、表3に示す以外の構成及び利点は、実施例1と基本的に同様なので説明を省略する。   Also in the wide-angle lens of the third embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. Since the configuration and advantages of the third embodiment other than those shown in Table 3 are basically the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.

本実施例における、光軸AXから平坦面の周縁までの距離を、図4において符号Lで示す。本実施例ではL=5mmとなっている。 In this embodiment, the distance from the optical axis AX to the periphery of the flat surface, indicated by reference numeral L 3 in FIG. In this embodiment, L 3 = 5 mm.

また、第1レンズの、光軸近傍での厚みと、周縁近傍での厚みとの比は、以下の条件を満たしている。本実施例ではD/D=0.8となっている。
0.7≦D/D≦2.0
Moreover, the ratio of the thickness of the first lens near the optical axis to the thickness near the periphery satisfies the following conditions. In this embodiment, D 2 / D 1 = 0.8.
0.7 ≦ D 2 / D 1 ≦ 2.0

さらに、本実施例の投写用広角レンズでは、半角での画角が50°とされており、40°以上の範囲に含まれている。   Further, in the wide-angle lens for projection according to the present embodiment, the half angle of view is set to 50 ° and is included in the range of 40 ° or more.

本実施例の広角レンズのFナンバーは、2.0とされており、2.0〜3.5の範囲に含まれている。   The F-number of the wide-angle lens of this example is 2.0, which is included in the range of 2.0 to 3.5.

また、本実施例のレンズにおけるスポット分布図を図9に示す。この図によれば、スポット形状が小さくなっている。したがって、集光性が良くてディストーションが小さいレンズを提供することができる。   Further, FIG. 9 shows a spot distribution diagram in the lens of this embodiment. According to this figure, the spot shape is small. Therefore, it is possible to provide a lens with good light condensing property and small distortion.

また、本実施例のD/H(図7参照)は、約0.36と、1より小さくなっている。これは、第1レンズの第1面に平坦面を形成したためであると考えられる。   Further, the D / H (see FIG. 7) of this example is about 0.36, which is smaller than 1. This is considered to be because a flat surface was formed on the first surface of the first lens.

本実施例において、符号Pは照明光学系用プリズム、符号LCDは映像表示素子、符号GLは映像表示素子用の保護ガラスを示している。   In this embodiment, reference numeral P denotes an illumination optical system prism, reference numeral LCD denotes a video display element, and reference numeral GL denotes a protective glass for the video display element.

以下、前記した実施形態の広角レンズを装着できる広角プロジェクタの一例を、図10及び図11に基づいて説明する。   Hereinafter, an example of a wide-angle projector to which the wide-angle lens of the above-described embodiment can be attached will be described with reference to FIGS.

このプロジェクタPJは、主な要素として、筐体1(図1参照)と、光源2(図2参照)と、光変調素子3と、投写光学系4と、映像信号入力手段5と、画像処理回路6と、光変調素子ドライブ回路7と、光源制御回路8と、照明光学系9と、CPU10と、制御パネル11とを備えている。   The projector PJ includes, as main elements, a housing 1 (see FIG. 1), a light source 2 (see FIG. 2), a light modulation element 3, a projection optical system 4, a video signal input means 5, and image processing. A circuit 6, a light modulation element drive circuit 7, a light source control circuit 8, an illumination optical system 9, a CPU 10, and a control panel 11 are provided.

筐体1は、プロジェクタPJにおける内部機構を収納するものである。また、筐体1は、スクリーンの高さ方向における投影角を調整するための脚部1a(図10)を備えている。   The housing 1 houses an internal mechanism in the projector PJ. Moreover, the housing | casing 1 is equipped with the leg part 1a (FIG. 10) for adjusting the projection angle in the height direction of a screen.

光源2は、投射されるべき光学像を形成するための光束を発生するものである。光源2としては、例えば、白色光を生じるランプやLEDが用いられるが、光源の種類は特に制約されない。   The light source 2 generates a light beam for forming an optical image to be projected. As the light source 2, for example, a lamp or LED that generates white light is used, but the type of the light source is not particularly limited.

光変調素子3は、光源2からの光束を変調することにより、投射されるべき光学像を形成するものである。光変調素子3は、例えば、液晶プロジェクタにおける液晶表示素子や、DMDプロジェクタにおけるDMD(Digital Micromirror Device)素子である。DMD素子においては、一画素に対応する微少な鏡の傾斜を制御することで、光源2からの光束を一画素単位で変調することができるようになっている。   The light modulation element 3 forms an optical image to be projected by modulating the light beam from the light source 2. The light modulation element 3 is, for example, a liquid crystal display element in a liquid crystal projector or a DMD (Digital Micromirror Device) element in a DMD projector. In the DMD element, the light flux from the light source 2 can be modulated on a pixel-by-pixel basis by controlling the inclination of a minute mirror corresponding to one pixel.

投写光学系4としては、本実施形態の実施例1〜3に示す投写用広角レンズを用いることができる。   As the projection optical system 4, the wide-angle lens for projection shown in Examples 1 to 3 of this embodiment can be used.

映像信号入力手段5は、外部から入力される映像信号を受け取るためのインタフェースを行う部分である。   The video signal input means 5 is a part that performs an interface for receiving a video signal input from the outside.

画像処理回路6及び光変調素子ドライブ回路7は、映像信号入力手段5で受け取った映像信号に基づいて、光変調素子3を駆動するための駆動信号を生成するための部分である。   The image processing circuit 6 and the light modulation element drive circuit 7 are parts for generating a drive signal for driving the light modulation element 3 based on the video signal received by the video signal input means 5.

光源制御回路8は、制御パネル11からの入力に従って、光源のON/OFFを制御する部分である。   The light source control circuit 8 is a part that controls ON / OFF of the light source in accordance with an input from the control panel 11.

照明光学系9は、光源2からの光束を光変調素子3に転送するものである。   The illumination optical system 9 transfers the light beam from the light source 2 to the light modulation element 3.

CPU10は、予め組み込まれたコンピュータソフトウエアに従って、画像処理回路6などの各部の動作を制御するものである。   The CPU 10 controls the operation of each unit such as the image processing circuit 6 in accordance with pre-installed computer software.

制御パネル11は、筐体1の表面に露出しており、操作者からの指令を入力できる部分である。   The control panel 11 is exposed on the surface of the housing 1 and is a part where a command from the operator can be input.

本実施形態に係るプロジェクタにおける、映像信号入力手段5〜制御パネル11の構成は、基本的に従来と同様でよいので、これ以上詳細な説明は省略する。   Since the configuration of the video signal input means 5 to the control panel 11 in the projector according to the present embodiment may be basically the same as that of the conventional art, further detailed description is omitted.

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るものである。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, a various change can be added.

本発明による広角投写レンズの実施例1のレンズ構成図である。It is a lens block diagram of Example 1 of the wide angle projection lens by this invention. 本発明による広角投写レンズの実施例1の諸収差図である。FIG. 6 is a diagram illustrating all aberrations of Example 1 of the wide-angle projection lens according to the present invention. 本発明による広角投写レンズの実施例1のスポット分布図である。It is a spot distribution map of Example 1 of the wide-angle projection lens according to the present invention. 本発明による広角投写レンズの実施例2のレンズ構成図である。It is a lens block diagram of Example 2 of the wide angle projection lens by this invention. 本発明による広角投写レンズの実施例2の諸収差図である。FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of Example 2 of the wide-angle projection lens according to the present invention. 本発明による広角投写レンズの実施例2のスポット分布図である。It is a spot distribution map of Example 2 of the wide angle projection lens by this invention. 本発明による広角投写レンズの実施例3のレンズ構成図である。It is a lens block diagram of Example 3 of the wide angle projection lens by this invention. 本発明による広角投写レンズの実施例3の諸収差図である。FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of Example 3 of the wide-angle projection lens according to the present invention. 本発明による広角投写レンズの実施例3のスポット分布図である。It is a spot distribution map of Example 3 of the wide-angle projection lens according to the present invention. 本発明による広角投写レンズを備えたプロジェクタの一例を示す外観図である。It is an external view which shows an example of the projector provided with the wide angle projection lens by this invention. 図10のプロジェクタにおける概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram in the projector of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

第1レンズ群
第2レンズ群
第3レンズ群
GL 映像表示素子の保護ガラス
LCD 映像表示素子
P 照明光学系用プリズム
PJ プロジェクタ
AX 光軸
G 1 1st lens group G 2 2nd lens group G 3 3rd lens group GL Protective glass for image display element LCD Image display element P Prism for illumination optical system PJ Projector AX Optical axis

Claims (7)

投写面側から順に、光軸に沿って配置された第1レンズ群と第2レンズ群と第3レンズ群とを備えており、
前記第1レンズ群は、負のパワーを有しており、前記第2レンズ群は、正のパワーを有しており、前記第3レンズ群は、負のパワーを有しており、
さらに、前記第1レンズ群は、前記投写面側に配置された第1レンズを備えており、
前記第1レンズは、負メニスカス非球面プラスチックレンズであり、
さらに、前記第1レンズは、前記投写面側に配置された第1面を備えており、
前記第1面は、前記光軸の近傍において平坦面とされていることを特徴とする投写用広角レンズ。
A first lens group, a second lens group, and a third lens group, which are arranged along the optical axis in order from the projection surface side,
The first lens group has negative power, the second lens group has positive power, and the third lens group has negative power,
Furthermore, the first lens group includes a first lens disposed on the projection plane side,
The first lens is a negative meniscus aspheric plastic lens;
Furthermore, the first lens includes a first surface disposed on the projection surface side,
The wide-angle lens for projection, wherein the first surface is a flat surface in the vicinity of the optical axis.
前記第1面において平坦面とされる範囲の下限は、前記光軸から半径2.5mmの範囲であり、かつ、前記第1面において平坦面とされる範囲の上限は、前記光軸から半径10mmの範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の投写用広角レンズ。   The lower limit of the flat surface in the first surface is a radius of 2.5 mm from the optical axis, and the upper limit of the flat surface in the first surface is a radius from the optical axis. The wide-angle lens for projection according to claim 1, wherein the wide-angle lens for projection is in a range of 10 mm. 前記第1レンズにおける、前記光軸近傍での厚みと、周縁近傍での厚みとの比は、以下の条件を満たしていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の投写用広角レンズ。
0.7≦D/D≦2.0
但し D:第1レンズの、光軸近傍での厚み
:第1レンズの、周縁近傍での厚み
3. The projection according to claim 1, wherein a ratio between a thickness in the vicinity of the optical axis and a thickness in the vicinity of the peripheral edge of the first lens satisfies the following condition. Wide angle lens.
0.7 ≦ D 2 / D 1 ≦ 2.0
Where D 1 is the thickness of the first lens near the optical axis
D 2 : thickness of the first lens near the periphery
請求項1〜3のいずれか1項に記載の投写用広角レンズであって、半角での画角が40°以上とされていることを特徴とする投写用広角レンズ。   The wide-angle lens for projection according to any one of claims 1 to 3, wherein a half-angle angle of view is 40 ° or more. 前記第1レンズの前記第1面における非球面式の非球面係数は、偶数次のみが用いられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の投写用広角レンズ。   5. The wide-angle lens for projection according to claim 1, wherein only the even order is used as the aspherical coefficient of the aspherical surface on the first surface of the first lens. さらに、Fナンバーが2.0〜3.5の範囲であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の投写用広角レンズ。   The wide-angle lens for projection according to claim 1, wherein the F number is in the range of 2.0 to 3.5. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の投写用広角レンズを備えたプロジェクタ。   The projector provided with the wide-angle lens for projection of any one of Claims 1-6.
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