JP2010085934A - Projection variable focus lens and projection display device - Google Patents

Projection variable focus lens and projection display device Download PDF

Info

Publication number
JP2010085934A
JP2010085934A JP2008257878A JP2008257878A JP2010085934A JP 2010085934 A JP2010085934 A JP 2010085934A JP 2008257878 A JP2008257878 A JP 2008257878A JP 2008257878 A JP2008257878 A JP 2008257878A JP 2010085934 A JP2010085934 A JP 2010085934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
variable focus
projection
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008257878A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Yamamoto
力 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp filed Critical Fujinon Corp
Priority to JP2008257878A priority Critical patent/JP2010085934A/en
Publication of JP2010085934A publication Critical patent/JP2010085934A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection variable focus lens and a protection display device achieving miniaturization, weight reduction and cost reduction of the lens system and the device by having the total number of the moving lens groups at the time of variable magnification and focusing being 2, with a preferable balance of aberrations, in particular, at the time of variable magnification. <P>SOLUTION: The projection variable focus lens includes in this order from the widening side a negative first group G<SB>1</SB>, a positive second group G<SB>2</SB>, a third group G<SB>3</SB>, and a positive fourth group G<SB>4</SB>with the shrinking side provided in a telecentric way. At the time of variable magnification, the second group G<SB>2</SB>and the third group G<SB>3</SB>are moved along the optical axis X with the interval varied with each other. At the time of focusing, the second group G<SB>2</SB>and the third group G<SB>3</SB>are integrally moved along the optical axis X. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、投写型表示装置等に搭載される4群構成の可変焦点レンズおよびその可変焦点レンズを搭載した投写型表示装置に関し、特に、透過型あるいは反射型の液晶表示装置やDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)表示装置等のライトバルブからの映像情報を担持した光束をスクリーン上に拡大投写する投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a variable focus lens having a four-group structure mounted on a projection display device and the like, and a projection display device including the variable focus lens, and more particularly to a transmissive or reflective liquid crystal display device or DMD (digital The present invention relates to a projection type variable focus lens and a projection type display device for enlarging and projecting a light beam carrying image information from a light valve such as a micromirror device on a screen.

近年、液晶表示装置やDMD表示装置等のライトバルブを用いた投写型表示装置が広く普及しており、特に、このライトバルブを3枚用い、RGB3原色の照明光に各々対応させるようにすることでこれら各照明光を変調し、個々のライトバルブで変調された光をプリズム等で合成し、投写レンズを介してスクリーンに画像を表示する構成をとるものが広く利用されている。   In recent years, projection display devices using light valves such as liquid crystal display devices and DMD display devices have become widespread, and in particular, three light valves are used so as to correspond to RGB three primary color illumination lights. Therefore, it is widely used that each of these illumination lights is modulated, light modulated by individual light valves is combined by a prism or the like, and an image is displayed on a screen via a projection lens.

このようなライトバルブにおいては小型化・高精細化が急激に進み、また、パソコンの普及と相俟って、このような投写型表示装置を用いてプレゼンテーションを行うことの需要も増加しており、利便性や設置性のよい態様のものが望まれているため、投写型表示装置に対して、より高性能かつ高変倍可能で、より小型・軽量なものへの要求が高まってきている。また、これに伴い投写レンズに関しても、より高性能かつ高変倍可能で、より小型、軽量なものであることが強く望まれている。また、その一方で、投写レンズに対する低廉化への要求も強いものがある。   In such light valves, miniaturization and high definition are rapidly progressing, and along with the spread of personal computers, the demand for making presentations using such projection display devices is also increasing. Since there is a demand for an aspect that is convenient and easy to install, there is an increasing demand for a projection display device that is higher in performance and capable of high magnification, and that is smaller and lighter. . Along with this, a projection lens is also strongly demanded to have a higher performance, a higher zoom ratio, a smaller size, and a lighter weight. On the other hand, there is a strong demand for cost reduction of the projection lens.

さらに、光学系内に、複数のライトバルブからの変調光を合成するための色合成プリズムや、照明光と投写光の分離に用いられるTIRプリズムを配設した場合、前者では色むら発生を防止するため、後者では分離効率の低下を防止するため、投写レンズの縮小側を略テレセントリックとすることが要求される。   Furthermore, when a color synthesis prism for synthesizing modulated light from multiple light valves and a TIR prism used for separating illumination light and projection light are provided in the optical system, the former prevents color unevenness. For this reason, the latter requires that the reduction side of the projection lens be substantially telecentric in order to prevent a reduction in separation efficiency.

以上のような、種々の要求に応えることを目的とした投写レンズとして、種々の投写型ズームレンズが知られているが、このようなズームレンズでは、変倍時に連携して移動する2群以上の変倍群を有しており、一方、一般にフォーカシングは、変倍群とは異なるレンズ群を移動することによって行なうようにしており、結局、3群以上のレンズ群を移動群として駆動しなければならず、レンズ駆動部が複雑となるとともに、小型化、軽量化および低廉化を進める上で障害となっていた。   Various projection zoom lenses are known as projection lenses aimed at meeting the various requirements as described above. In such zoom lenses, two or more groups that move in association with each other during zooming. On the other hand, in general, focusing is performed by moving a lens group different from the zooming group. After all, three or more lens groups must be driven as the moving group. As a result, the lens driving unit becomes complicated, and it has been an obstacle to further miniaturization, weight reduction, and cost reduction.

そこで、ズーミングを1つのレンズ群で行なうとともにフォーカシングを他の1つのレンズ群で行なうことを可能にした、下記特許文献1に記載された投写型ズームレンズが知られている。   In view of this, there is known a projection zoom lens described in the following Patent Document 1 that enables zooming to be performed with one lens group and focusing to be performed with another lens group.

特開2005−300619号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-300619

しかしながら、上記特許文献1記載の投写型ズームレンズにおいては、1つのレンズ群によってズーム機能をもたせているが故に、変倍時における収差変動がどうしても大きくなってしまう。   However, in the projection zoom lens described in Patent Document 1, since the zoom function is provided by one lens group, the aberration fluctuation at the time of zooming is inevitably large.

また、特許文献1記載の投写型ズームレンズにおいては、上記変倍を行なうためのレンズ群の縮小側に配されたレンズ枚数が少なく、縮小側が略テレセントリックな系においては、大きな変倍比とすることが難しい、という課題がある。   In the projection zoom lens described in Patent Document 1, in a system in which the number of lenses arranged on the reduction side of the lens group for performing the zooming is small and the reduction side is substantially telecentric, the zooming ratio is large. There is a problem that it is difficult.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、縮小側テレセントリックで、高変倍可能な構成でありながら、変倍時およびフォーカシング時における移動レンズ群の総数を2つとすることで、レンズ系および装置の小型化、軽量化および低廉化を図ることができるとともに、諸収差、特に変倍時において、収差がバランスよく良好に補正された投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a reduction-side telecentric configuration capable of high zooming, while the total number of moving lens groups at zooming and focusing is set to two, thereby providing a lens system. And a projection variable focus lens and a projection display device in which the apparatus can be reduced in size, weight, and cost, and various aberrations, in particular, aberrations are well corrected in a balanced manner. It is intended.

本発明の投写型可変焦点レンズは、
拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群、からなり、
焦点距離の可変時には、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とを、互いに間隔が変化するよう光軸方向に移動させるとともに、フォーカシング時には、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とを光軸方向に一体的に移動させるように構成され、さらに縮小側が略テレセントリックに構成されていることを特徴とするものである。
The projection variable focus lens of the present invention is
In order from the magnification side, the first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group, and a fourth lens group having a positive refractive power,
When the focal length is variable, the second lens group and the third lens group are moved in the optical axis direction so that the distance between them changes, and at the time of focusing, the second lens group and the third lens group are moved. It is configured to move integrally in the optical axis direction, and further, the reduction side is configured to be substantially telecentric.

なお、一般に、「可変焦点レンズ」と称するときは、バリフォーカルレンズを意味し、変倍時において共役長が変化し、ピントがずれるので、その際のフォーカシングが必要となるもの、とされるが、本願明細書においても、「可変焦点レンズ」と称する場合には、変倍時において共役長が一定となるように調整し、その共役長の若干のズレ量をフォーカシングレンズにより調整する、いわゆる「ズームレンズ」は含まれないものとする。   In general, the term “variable focus lens” refers to a varifocal lens, and the conjugate length changes at the time of zooming and is out of focus, so focusing at that time is necessary. In the present specification, when the term “variable focus lens” is used, adjustment is made so that the conjugate length is constant at the time of zooming, and a slight deviation of the conjugate length is adjusted by a focusing lens. “Zoom lens” is not included.

また、前記第2レンズ群が以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
1.0 < f/f < 4.0 ・・・・(1)
ここで、
:ワイド端の全系焦点距離
:第2レンズ群の焦点距離
Moreover, it is preferable that the second lens group satisfies the following conditional expression (1).
1.0 <f 2 / f w < 4.0 ···· (1)
here,
f w : focal length of the entire system at the wide end f 2 : focal length of the second lens unit

また、前記第2レンズ群が以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
0.15 < D/L < 0.55 ・・・・(2)
ここで、
:第2レンズ群中で最も長いレンズ面間隔
:レンズ全長(最も拡大側のレンズ拡大側面頂点から最も縮小側のレンズ縮小側面頂点までの実際の長さ(空気換算は行なわれていない))
In addition, it is preferable that the second lens group satisfies the following conditional expression (2).
0.15 <D 2 / L <0.55 ···· (2)
here,
D 2 : Longest lens surface distance in the second lens group L : Overall lens length (actual length from the most magnified lens magnification side vertex to the most reduced lens magnification side vertex (no air conversion))

また、前記第2レンズ群は2枚の正レンズのみで構成することが好ましい。   The second lens group is preferably composed of only two positive lenses.

また、前記第3レンズ群は、拡大側から順に、負の第31レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第32レンズ、および縮小側に凸面を向けた正の第33レンズのみで構成することが好ましい。   The third lens group includes, in order from the magnification side, only a negative thirty-first lens, a positive thirty-second lens with a convex surface facing the reduction side, and a positive thirty-third lens with the convex surface facing the reduction side. It is preferable.

また、前記第4レンズ群は、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズのみで構成されていることが好ましい。   In addition, it is preferable that the fourth lens group includes only one positive lens having a convex surface on the enlargement side.

また、前記第3レンズ群が下記条件式(3)を満足することが好ましい。
/f < −3.0 ・・・・(3)
ここで、
:第3レンズ群の焦点距離
:ワイド端の全系焦点距離
Further, it is preferable that the third lens group satisfies the following conditional expression (3).
f 3 / f w <−3.0 (3)
here,
f 3 : Focal length of the third lens group f w : Whole system focal length at the wide end

また、前記第1レンズ群は、縮小側に凹面を向けた負レンズを含む2枚のレンズにより構成したり、縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズのみにより構成することが好ましい。   The first lens group is preferably composed of two lenses including a negative lens having a concave surface facing the reduction side, or only one negative lens having a concave surface facing the reduction side.

また、前記第1レンズ群は、少なくとも1つの非球面を備えることが好ましい。   The first lens group preferably includes at least one aspheric surface.

また、前記第1レンズ群が、縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズを含む2枚のレンズからなり、前記第2レンズ群が、正レンズ2枚からなり、前記第3レンズ群が、拡大側より順に、負の第31レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第32レンズ、および縮小側に凸面を向けた正の第33レンズからなり、前記第4レンズ群が、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズからなり、系全体で8枚のレンズにより構成することが好ましい。   The first lens group includes two lenses including one negative lens having a concave surface facing the reduction side, the second lens group includes two positive lenses, and the third lens group includes , In order from the magnifying side, a negative 31st lens, a positive 32nd lens having a convex surface on the reduction side, and a positive 33th lens having a convex surface on the reduction side, and the fourth lens group includes an enlargement side It is preferable that the entire system is composed of eight lenses with a convex surface facing the convex surface.

また、前記第1レンズ群が、縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズからなり、前記第2レンズ群が正レンズ2枚からなり、前記第3レンズ群が、拡大側より順に、負の第31レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第32レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第33レンズからなり、前記第4レンズ群が、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズからなり、系全体で7枚のレンズにより構成することが好ましい。   The first lens group includes one negative lens having a concave surface facing the reduction side, the second lens group includes two positive lenses, and the third lens group is negative in order from the magnification side. Of the first lens, a positive thirty-second lens having a convex surface facing the reduction side, and a positive thirty-third lens having the convex surface facing the reduction side. The fourth lens group is a single lens having the convex surface facing the magnification side. It is preferably composed of a positive lens and composed of seven lenses in the entire system.

また、本発明の投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、上記いずれかの投写型可変焦点レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写型可変焦点レンズによりスクリーンに投写することを特徴とするものである。   The projection display device of the present invention includes a light source, a light valve, an illumination optical unit that guides a light beam from the light source to the light valve, and any one of the projection variable focus lenses described above. The light beam is modulated by the light valve and projected onto the screen by the projection variable focus lens.

本発明の投写型可変焦点レンズによれば、拡大側から順に、負、正の2つのレンズ群が配設されるとともに、最も縮小側には正のレンズ群が配設された4群レンズ構成とされ、焦点距離の可変時には、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とを、互いに間隔を変化させつつ光軸方向に移動するように構成されるとともに、フォーカシング時には、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とを光軸方向に一体的に移動するように構成され、さらに縮小側が略テレセントリックに構成されている。   According to the projection variable focus lens of the present invention, a four-group lens configuration in which two negative and positive lens groups are arranged in order from the enlargement side, and a positive lens group is arranged on the most reduction side. When the focal length is variable, the second lens group and the third lens group are configured to move in the optical axis direction while changing the distance from each other. At the time of focusing, the second lens group And the third lens group are integrally moved in the optical axis direction, and the reduction side is substantially telecentric.

このように、変倍用の移動レンズ群とフォーカシング用の移動レンズ群を同一のレンズ群によって構成したことにより、縮小側テレセントリックで、高変倍可能な構成でありながら、変倍用とフォーカシング用の移動レンズ群の総計を2つとすることができ、レンズ系および装置の小型化、軽量化および低廉化を図ることができる。また、2つのレンズ群を変倍用の移動レンズ群として割り当てることができるので、1つのレンズ群を変倍用の移動レンズ群として割り当てた前述の従来技術と比べて、収差をバランスよく良好に補正することができる。   In this way, the moving lens group for zooming and the moving lens group for focusing are composed of the same lens group, so that the zoom lens is for reducing magnification and focusing, while being a telecentric reduction side and capable of high zooming. The total number of movable lens groups can be two, and the lens system and apparatus can be reduced in size, weight, and cost. In addition, since two lens groups can be assigned as moving lens groups for zooming, aberrations are balanced and better compared to the prior art in which one lens group is assigned as a moving lens group for zooming. It can be corrected.

また、このような可変焦点レンズは、従来より、撮影レンズ等に用いられており、変倍時に、共役長が変化することから、ピント合わせのためにフォーカス調整が必要となり、撮影毎のフォーカス調整が煩わしいという点が指摘されていた。   In addition, such a variable focus lens has been conventionally used for a photographing lens and the like, and the conjugate length changes at the time of zooming. Therefore, it is necessary to adjust the focus for focusing. It was pointed out that was annoying.

しかしながら、投写レンズにおいては、一般に、投写型表示装置とスクリーンが一旦設定されてしまえば、投写操作毎に倍率を変更するものではないので、フォーカス調整も最初の一回だけ行なえば良いことから、撮影レンズ等において指摘されている上述したような点は、ほとんど問題とならない。   However, in the projection lens, in general, once the projection display device and the screen are set, the magnification is not changed for each projection operation. Therefore, the focus adjustment only needs to be performed once. The above-mentioned points pointed out in photographing lenses and the like hardly cause problems.

さらに、本発明の投写型可変焦点レンズにおいては、前述したような公報に記載の投写型ズームレンズとは異なり、変倍を行なうためのレンズ群を、4つのレンズ群のうち拡大側から2番目のレンズ群(主たる変倍用レンズ群)および3番目(従たる変倍用レンズ群)のレンズ群としているので、縮小側が略テレセントリックな系においても、大きな変倍比を得ることが可能である。   Further, in the projection variable focus lens of the present invention, unlike the projection zoom lens described in the above-mentioned publication, the lens group for zooming is the second lens group among the four lens groups from the magnification side. Lens group (main zoom lens group) and third lens group (sub zoom lens group), a large zoom ratio can be obtained even in a system in which the reduction side is substantially telecentric. .

また、本発明の投写型表示装置は、本発明の投写型可変焦点レンズを用いていることにより、高変倍可能な構成でありながら、小型化、軽量化および低廉化を図ることができ、また、高い光学性能を維持することができる。   Further, the projection display device of the present invention can be reduced in size, weight, and cost while having a configuration capable of high magnification by using the projection variable focus lens of the present invention. Moreover, high optical performance can be maintained.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1に示す実施形態(実施例1のものを代表させて示している)の投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群Gと、正の屈折力を有する第2レンズ群Gと、第3レンズ群Gと、正の屈折力を有する第4レンズ群Gとを備え、縮小側が略テレセントリックに構成されており、その後段には、色合成プリズムを主とするガラスブロック(フィルタ部を含む)2および液晶表示パネル等ライトバルブの画像表示面1が配設される。なお、図中Xは光軸を表している。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Projection variable focus lens embodiment (shown as a representative of that of Example 1) shown in Figure 1, in order from the magnification side, a first lens group G 1 having a negative refractive power, positive refractive A second lens group G 2 having a power, a third lens group G 3, and a fourth lens group G 4 having a positive refractive power, and the reduction side is configured to be substantially telecentric. A glass block (including a filter unit) 2 mainly including a color synthesis prism and an image display surface 1 of a light valve such as a liquid crystal display panel are disposed. In the figure, X represents the optical axis.

また、変倍時(焦点距離の可変時)において、第2レンズ群G(一体的にマスク(開口絞りとすることも可)3を有している)および第3レンズ群Gが、互いに間隔を変えながら光軸Xに沿って移動するように構成され、フォーカシング時には、前記第2レンズ群Gと第3レンズ群Gを一体的に、光軸Xに沿って移動させるように構成されている。 Further, at the time of zooming (when the focal length is variable), the second lens group G 2 (having an integral mask (which may be an aperture stop) 3) and the third lens group G 3 are: It is configured to move along the optical axis X while changing a distance from each other, at the time of focusing, integrally with the second lens group G 2 and the third lens group G 3, so as to move along the optical axis X It is configured.

ここで、変倍時において、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gは連動せずに移動するように構成しても良いが、望ましくは、変倍時において、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gを連動させ、互いの間隔を変化させるようにして移動するように構成することが可能である。ただし、この場合でもフォーカシング時においては、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gが一体的に移動するように構成される。 Here, at the time of zooming, the second lens group G 2 and the third lens group G 3 may be configured to move without interlocking, but preferably, during zooming, the second lens group G 2 and in conjunction with the third lens group G 3, it is possible to configure to move so as to change the distance therebetween. However, in this case at the time of focusing even it is configured so that the second lens group G 2 and the third lens group G 3 are moved integrally.

図5は、上述した内容の一例を概念図として表したものであり、変倍時においては、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gがともに規制を受けながら移動し、一方、フォーカシング時においては、該規制を付与しているメカ機構20全体を光軸X方向に移動させることで、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gが互いの距離を一定に保ったまま、第1レンズ群Gと第4レンズ群Gの間を移動する、というメカニズムが示されている。 Figure 5 is a representation of an example of what has been described above as conceptual view, during zooming, the second lens group G 2 and the third lens group G 3 is moved while both regulated, whereas, focusing while at the time, by moving the entire mechanical mechanism 20 that imparts the regulating in the direction of the optical axis X, the second lens group G 2 and the third lens group G 3 is kept constant distance therebetween, to move between the first lens group G 1 and the fourth lens group G 4, the mechanism is shown as.

ここで第1レンズ群Gは、縮小側に凹面を向けた、少なくとも1面が非球面からなる非球面レンズ(プラスチック製が好ましい)よりなる第1レンズL、および縮小側に凹面を向けた平凹レンズまたは両凹レンズよりなる第2レンズLからなる(実施例2においては、縮小側に凹面を向けた、少なくとも1面が非球面からなる非球面レンズよりなる第1レンズLからなる)。 Here, the first lens group G 1 has a first lens L 1 made of an aspherical lens (preferably made of plastic) with a concave surface facing the reduction side and at least one surface made of an aspherical surface, and a concave surface facing the reduction side. and the plano-concave lens or composed of the second lens L 2 formed of a biconcave lens (example 2, a concave surface facing the reduction side, composed of the first lens L 1 of a non-spherical lens in which at least one surface is aspherical ).

上記第1レンズ群Gを、縮小側に凹面を向けた負レンズを含む2枚のレンズ、または縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズのみにより構成することにより、レンズ系のコンパクト化および低廉化を図ることができる。特に、第1レンズ群Gには、非球面が形成されるので、外径を小さくできれば、大幅にコストダウンを図ることができる。 The first lens group G 1, by forming only the two lenses or one negative lens having a concave surface facing the reduction side, including a negative lens having a concave surface directed toward the reduction side, compact lens system In addition, the cost can be reduced. In particular, the first lens group G 1, since the aspherical surface is formed, if small outer diameter, it is possible to significantly reduce costs.

また、第2レンズ群Gは、2枚の正レンズによって構成されており、これによりレンズ系のコンパクト化および低コスト化を達成することができる。より好ましくは、両凸レンズよりなる第3レンズL、マスク(開口絞りとすることも可:以下同じ)3および両凸レンズよりなる第4レンズLによって構成する。マスク3を、上記2枚の正レンズの間の位置に配設することにより、縮小側のテレセントリック性を、より良好なものとすることができる。 The second lens group G 2 is composed of 2 positive lenses, thereby achieving a compact and cost of the lens system. More preferably, it is constituted by a third lens L 3 made of a biconvex lens, a mask (which may be an aperture stop; the same applies hereinafter) 3 and a fourth lens L 4 made of a biconvex lens. By disposing the mask 3 at a position between the two positive lenses, the telecentricity on the reduction side can be made better.

なお、上記第2レンズ群Gにおいて、上記2枚の正レンズは、ともに屈折率が1.65以上とすることが収差補正上好ましい。 In the above second lens group G 2, the two positive lenses are both refractive index it is preferable from the viewpoint of aberration correction to be 1.65 or more.

また、第3レンズ群Gは、拡大側から順に、負レンズ、縮小側に凸面を向けた正(または負)レンズ、および縮小側に凸面を向けた正レンズによって構成されており、これによりフォーカシング時の収差変動を少なくすることができる。より好ましくは、両凹レンズよりなる第5レンズL、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第6レンズLおよび両凸レンズよりなる第7レンズLによって構成する。 The third lens group G 3 includes, in order from the magnification side is constituted by a negative lens, a positive a convex surface facing the reduction side (or negative) lens, and a convex surface facing the reduction side positive lens, thereby Aberration variation during focusing can be reduced. More preferably, it is constituted by a fifth lens L 5 made of a biconcave lens, a sixth lens L 6 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the reduction side, and a seventh lens L 7 made of a biconvex lens.

また、第4レンズ群Gは、拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第8レンズLのみからなる。 The fourth lens group G 4 is composed of only the eighth lens L 8, which is a positive meniscus lens having a convex surface facing the magnification side.

また、本実施形態の投写型可変焦点レンズにおいては、変倍時とフォーカシング時のいずれにおいても、第2レンズ群Gおよび第3レンズ群Gを移動させるように構成されており、変倍時とフォーカシング時の移動レンズ群の総計が2つですむため、従来のものに比べて、小型化、軽量化および低廉化を図ることが可能である。 In the projection variable focus lens of this embodiment, in any of during zooming and focusing, it is configured to move the second lens group G 2 and the third lens group G 3, zooming Since there are only two moving lens groups at the time and at the time of focusing, it is possible to achieve a reduction in size, weight and cost as compared with the conventional one.

また、本実施形態の投写型可変焦点レンズにおいては、上述したように、ネガティヴリード型の可変焦点レンズとされているため、広角化を図り易く、また適正な長さのバックフォーカスを確保することが可能である。   In addition, as described above, the projection variable focus lens of the present embodiment is a negative lead type variable focus lens, so that it is easy to widen the angle and ensure a back focus with an appropriate length. Is possible.

また、本実施形態の投写型可変焦点レンズにおいては、熱的に弱い接合レンズを使用せず、全て単独のレンズにより構成することが好ましい。これにより、系内(特に光束が細くなる位置)が極めて高温となる投写レンズにおいても、熱的問題の発生を防止することができる。   In the projection variable focus lens according to the present embodiment, it is preferable not to use a thermally weak cemented lens, but to use a single lens. As a result, it is possible to prevent the occurrence of a thermal problem even in a projection lens where the temperature in the system (particularly the position where the luminous flux becomes narrow) becomes extremely high.

また、本実施形態に係る投写型可変焦点レンズにおいては、第2レンズ群Gは、下記条件式(1)、(2)の少なくとも一方を満足することが好ましい。
1.0 < f/f < 4.0 ・・・・(1)
0.15 < D/L < 0.55 ・・・・(2)
ここで、
:ワイド端の全系焦点距離
:第2レンズ群Gの焦点距離
:第2レンズ群G中で最も長いレンズ面間隔
:レンズ全長
In the projection variable focus lens according to the present embodiment, the second lens group G 2 is represented by the following conditional expressions (1), it is preferable to satisfy at least one of (2).
1.0 <f 2 / f w < 4.0 ···· (1)
0.15 <D 2 / L <0.55 ···· (2)
here,
f w : Overall system focal length at the wide end f 2 : Focal length of the second lens group G 2 D 2 : Longest lens surface distance L in the second lens group G 2 : Lens total length

また、第4レンズ群Gは、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズのみで構成されることが好ましい。 The fourth lens group G 4 is preferably composed of only one positive lens having a convex surface facing the magnification side.

また、第3レンズ群Gが下記条件式(3)を満足することが好ましい。
/f < −3.0 ・・・・(3)
ここで、
:第3レンズ群Gの焦点距離
Further, it is preferable that the third lens group G 3 satisfies the following conditional expression (3).
f 3 / f w <−3.0 (3)
here,
f 3 : focal length of the third lens group G 3

次に、上述した条件式(1)〜(3)の技術的意義について説明する。   Next, the technical significance of the conditional expressions (1) to (3) will be described.

まず、条件式(1)は、変倍時およびフォーカシング時の移動群である第2レンズ群Gの焦点距離fと、ワイド端の全系焦点距離fとの比の値の範囲を規定したものであり、第2レンズ群Gのパワーの範囲を規定したものであり、各収差補正を良好にしつつ、レンズ系のコンパクト化を達成し得る範囲を規定したものである。すなわち、条件式(1)の下限値以下となった場合は収差補正が困難となる。一方、上限値以上となるとレンズの移動量が大きくなりレンズ全長が大型化してしまう。なお、条件式(1)の作用をさらに効果的に得るためには、下記条件式(1´)を満足することが好ましく、下記条件式(1´´)を満足することがより好ましい。
1.3 < f/f < 3.0 ・・・・(1´)
1.5 < f/f < 2.5 ・・・・(1´´)
First, the conditional expression (1) is provided with a focal length f 2 during zooming and the second lens group G 2 is a movable group upon focusing, a range of values of the ratio of the focal length f w of the wide end are those defined, which defines the range of the second lens group G 2 of the power is obtained by defining a while improving the respective aberration correction to achieve a compact lens system range. That is, aberration correction becomes difficult when the lower limit of conditional expression (1) is reached. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the amount of movement of the lens increases and the overall length of the lens increases. In order to obtain the effect of conditional expression (1) more effectively, it is preferable to satisfy the following conditional expression (1 ′), and it is more preferable to satisfy the following conditional expression (1 ″).
1.3 <f 2 / f w < 3.0 ···· (1')
1.5 <f 2 / f w < 2.5 ···· (1'')

また、条件式(2)は、レンズ全長Lに対する、第2レンズ群G中で最も長いレンズ面間隔Dの割合の範囲を規定したものであり、各収差補正、特に像面補正やディストーション補正を良好にしつつ、レンズ系のコンパクト化を達成し得る範囲を規定したものである。すなわち、条件式(2)の下限値以下となった場合は収差補正、特に像面補正やディストーション補正が困難となる。一方、上限値以上となるとレンズの移動量が大きくなりレンズ全長が大型化してしまう。なお、条件式(2)の作用をさらに効果的に得るためには、下記条件式(2´)を満足することが好ましく、下記条件式(2´´)を満足することがより好ましい。
0.2 < D/L < 0.5 ・・・・(2´)
0.25 < D/L < 0.4 ・・・・(2´´)
The conditional expression (2) is to the lens overall length L, is obtained by defining the longest lens surface range of the ratio of the distance D 2 in the second lens group G 2, the aberration correction, particularly the image surface correction and distortion It defines the range in which the lens system can be made compact while improving the correction. That is, when the value is less than or equal to the lower limit value of the conditional expression (2), it is difficult to correct aberrations, particularly image plane correction and distortion correction. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the amount of movement of the lens increases and the overall length of the lens increases. In order to obtain the effect of the conditional expression (2) more effectively, it is preferable to satisfy the following conditional expression (2 ′), and it is more preferable to satisfy the following conditional expression (2 ″).
0.2 <D2 / L <0.5 ( 2 ' )
0.25 <D 2 /L<0.4 (2 ″)

また、条件式(3)は、第3レンズ群Gの焦点距離fと、ワイド端の全系焦点距離fとの比の値の範囲を規定したものであり、収差補正を良好とし得る範囲を規定するものである。すなわち、条件式(3)の上限値以上となると良好な収差補正が困難となる。なお、条件式(3)の作用をさらに効果的に得るためには、下記条件式(3´)を満足することが好ましい。
/f < −5.0 ・・・・(3´)
The conditional expression (3), the focal length f 3 of the third lens group G 3, is obtained by defining a range of values of the ratio of the focal length f w of the wide end, and good aberration correction It defines the range to obtain. That is, when the value exceeds the upper limit value of the conditional expression (3), it is difficult to correct aberrations. In order to obtain the effect of conditional expression (3) more effectively, it is preferable to satisfy the following conditional expression (3 ′).
f 3 / f w <−5.0 (3 ′)

また、下記条件式(4)を満足し、広角端の全系焦点距離fの1.2倍より長いバックフォーカスBfを確保して、良好なテレセントリック性を確保することで、色合成や光束分離のためにプリズム等の光学系を縮小側に配設した場合にも、ダイクロイック膜特性の劣化に伴う色むらの発生や、照明光と投影光の分離効率低下、といった問題を解決することができる。
Bf/f > 1.2 ・・・・(4)
Moreover, satisfying the following conditional expression (4), to ensure a long back focus Bf than 1.2 times the focal length f W of the wide-angle end, by ensuring a good telecentricity, color synthesis and the light beam Even when an optical system such as a prism is arranged on the reduction side for separation, it is possible to solve problems such as color unevenness due to deterioration of dichroic film characteristics and reduction in separation efficiency of illumination light and projection light. it can.
Bf / f w > 1.2 (4)

なお、条件式(4)の作用をさらに効果的に得るためには、下記条件式(4´)を満足することが好ましい。
Bf/f > 1.45 ・・・・(4´)
In order to obtain the effect of conditional expression (4) more effectively, it is preferable to satisfy the following conditional expression (4 ′).
Bf / f w > 1.45 (4 ′)

ここで、下記各実施例の投写型可変焦点レンズは、いずれも、第1レンズ群G中に、少なくとも1面の非球面を含むものであり、これによって、ディストーション補正を有利なものとすることができる。なお、その非球面形状は下記非球面式により表わされる。 Here, the following projection variable focus lens of each embodiment, both, during the first lens group G 1, is intended to include at least one aspherical surface, thereby, the distortion correction be advantageous be able to. The aspheric shape is represented by the following aspheric expression.

Figure 2010085934
Figure 2010085934

次に、上述した投写型可変焦点レンズを搭載した投写型表示装置の一例を図6により説明する。図6に示す投写型表示装置は、ライトバルブとして透過型液晶パネル11a〜cを備え、投写型可変焦点レンズ10として上述した実施形態に係る投写型可変焦点レンズを用いている。また、光源とダイクロイックミラー12の間には、フライアイ等のインテグレータ(図示を省略)が配されており、光源からの白色光は照明光学部を介して、3つの色光光束(G光、B光、R光)にそれぞれ対応する液晶パネル11a〜cに入射されて光変調され、クロスダイクロイックプリズム14により、色合成され投写型可変焦点レンズ10により図示されないスクリーン上に投写される。この装置は、色分解のためのダイクロイックミラー12、13、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム14、コンデンサレンズ16a〜c、全反射ミラー18a〜cを備えている。本実施形態の投写型表示装置は、本実施形態に係る投写型可変焦点レンズを用いているので、高変倍可能な構成でありながら、小型化、軽量化および低廉化を図ることができ、また、高い光学性能を維持することができる。   Next, an example of a projection display device equipped with the above-described projection variable focus lens will be described with reference to FIG. The projection display device shown in FIG. 6 includes transmissive liquid crystal panels 11 a to 11 c as light valves, and uses the projection variable focus lens according to the above-described embodiment as the projection variable focus lens 10. Further, an integrator (not shown) such as a fly-eye is disposed between the light source and the dichroic mirror 12, and white light from the light source passes through three illumination light beams (G light, B) via the illumination optical unit. Are incident on the liquid crystal panels 11a to 11c corresponding to the light and the R light, respectively, are light-modulated, color-combined by the cross dichroic prism 14, and projected onto a screen (not shown) by the projection variable focus lens 10. This apparatus includes dichroic mirrors 12 and 13 for color separation, a cross dichroic prism 14 for color composition, condenser lenses 16a to 16c, and total reflection mirrors 18a to 18c. Since the projection display device of the present embodiment uses the projection variable focus lens according to the present embodiment, it is possible to achieve a reduction in size, weight, and cost, while having a configuration capable of high magnification. Moreover, high optical performance can be maintained.

なお、本発明の投写型可変焦点レンズは透過型の液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投写型可変焦点レンズとしての使用態様に限られるものではなく、反射型の液晶表示パネルあるいはDMD等の他の光変調手段を用いた装置の投写型可変焦点レンズ等として用いることも可能である。   Note that the projection variable focus lens of the present invention is not limited to a use mode as a projection variable focus lens of a projection display device using a transmission type liquid crystal display panel, but a reflection type liquid crystal display panel, DMD, or the like. It can also be used as a projection variable focus lens of an apparatus using other light modulation means.

以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投写型可変焦点レンズをさらに説明する。   Hereinafter, the projection variable focus lens of the present invention will be further described with reference to specific examples.

<実施例1>
この実施例1にかかる投写型可変焦点レンズは、前述したように図1に示す如き構成とされている。すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第1レンズ群Gが、両面非球面レンズよりなる第1レンズLと、縮小側に凹面を向けた、負のメニスカスレンズよりなる第2レンズLとからなる。また、第2レンズ群Gは、両凸レンズよりなる第3レンズL、マスク3および両凸レンズよりなる第4レンズLからなる。また、第3レンズ群Gは、両凹レンズよりなる第5レンズL、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第6レンズL、および両凸レンズよりなる第7レンズLからなる。また、第4レンズ群Gは、拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第8レンズLのみからなる。
<Example 1>
The projection variable focus lens according to Example 1 is configured as shown in FIG. 1 as described above. That this projection variable focus lens includes, in order from the magnification side, a first lens group G 1 is a first lens L 1 made of a double-sided aspherical lens, a concave surface directed toward the reduction side, the formed of a negative meniscus lens consisting of two lens L 2 Metropolitan. The second lens group G 2, the third lens L 3 which is a biconvex lens, and a fourth lens L 4 made of a mask 3 and a biconvex lens. The third lens group G 3, from the fifth lens L 5, the sixth lens L 6, and the seventh lens L 7 formed of a biconvex lens is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the reduction side of a biconcave lens Become. The fourth lens group G 4 is composed of only the eighth lens L 8, which is a positive meniscus lens having a convex surface facing the magnification side.

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第2レンズ群Gおよび第3レンズ群Gが互いに連携しつつ、互いの間隔を変えながら光軸Xに沿って拡大側に移動する。
また、フォーカシングは、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gを一体的に光軸X方向に移動させることにより行われる。
Further, during zooming is due to the transition from the wide angle end to the telephoto end, while the second lens group G 2 and the third lens group G 3 in cooperation with each other, the magnification side along the optical axis X while changing the distance therebetween Move to.
Focusing is performed by moving integrally with the optical axis X direction between the second lens group G 2 and the third lens group G 3.

この実施例1における各レンズ面の曲率半径R(レンズ全系の焦点距離を1.0として規格化されている;以下の各表において同じ)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔D(上記曲率半径Rと同様に規格化されている;以下の各表において同じ)、各レンズのd線における屈折率Ndおよびアッベ数νdを表1の上段に示す。なお、この表1および後述する表2において、各記号R、D、Nd、νdに対応させた数字は拡大側から順次増加するようになっている。   The radius of curvature R of each lens surface in the first embodiment (standardized by setting the focal length of the entire lens system to 1.0; the same applies to the following tables), the center thickness of each lens, and the air gap D between each lens ( Table 1 shows the refractive index Nd and Abbe number νd at the d-line of each lens in the upper table. In Table 1 and Table 2 described later, the numbers corresponding to the symbols R, D, Nd, and νd are sequentially increased from the enlargement side.

また、表1の中段には各非球面に対応する各定数K、A〜A12の値が示されており、表1の下段には、広角端(ワイド)および望遠端(テレ)の各々における、投写距離109.74および470.31の各場合について、可変間隔1(第1レンズ群Gと第2レンズ群Gとの間隔)、可変間隔2(第2レンズ群Gと第3レンズ群Gとの間隔)および可変間隔3(第3レンズ群Gと第4レンズ群Gとの間隔)が示されている。 The middle part of Table 1 shows the values of the constants K and A 3 to A 12 corresponding to each aspheric surface, and the lower part of Table 1 shows the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele). in each, in each case the projection distance 109.74 and 470.31, (distance between the first lens group G 1 and second lens group G 2) variable spacing 1, variable spacing 2 (the second lens group G 2 and the third lens group G 3 distance between) and variable spacing 3 (distance between the third lens group G 3 and the fourth lens group G 4) are shown.

Figure 2010085934
Figure 2010085934

また、表3に実施例1における上記各条件式に対応する数値を示す。   Table 3 shows numerical values corresponding to the above conditional expressions in the first embodiment.

図3は実施例1の投写型可変焦点レンズの広角端(ワイド:投写距離109.74)および望遠端(テレ:投写距離109.74)における諸収差(球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差)を示す収差図である。なお、図3および以下の図4において、各球面収差図にはd線、F線、C線に対する収差が示されており、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面についての収差が示されており、各倍率色収差図にはd線に対するF線およびC線についての収差が示されている。   FIG. 3 shows various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration) at the wide-angle end (wide: projection distance 109.74) and the telephoto end (tele: projection distance 109.74) of the projection variable focus lens of Example 1. It is an aberration diagram. In FIG. 3 and FIG. 4 below, each spherical aberration diagram shows aberrations for the d-line, F-line, and C-line, and each astigmatism diagram shows the sagittal image surface and the tangential image surface. Aberrations are shown, and each magnification chromatic aberration diagram shows aberrations for the F-line and the C-line with respect to the d-line.

この図3から明らかなように、実施例1の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角2ωが57.6度と広角で、F値が2.11と明るく、各収差が良好に補正されている。   As is apparent from FIG. 3, according to the projection variable focus lens of Example 1, the angle of view 2ω at the wide angle end is as wide as 57.6 degrees, the F value is as bright as 2.11, and each aberration is Corrected well.

また、表3に示すように実施例1の投写型可変焦点レンズによれば、条件式(1)〜(4)、条件式(1´)〜(4´)、さらには(1´´)、(2´´)が全て満足されている。   Further, as shown in Table 3, according to the projection variable focus lens of Example 1, conditional expressions (1) to (4), conditional expressions (1 ′) to (4 ′), and further (1 ″) , (2 ″) are all satisfied.

<実施例2>
実施例2に係る投写型可変焦点レンズの概略構成を図2に示す。この実施例2にかかる投写型可変焦点レンズは、実施例1のものと略同様の構成とされているが、主として、第1レンズ群Gが、縮小側に凹面を向けた両面非球面レンズからなる第1レンズLのみからなる点において相違している。
<Example 2>
A schematic configuration of the projection variable focus lens according to Example 2 is shown in FIG. Projection variable focus lens according to Example 2 has been substantially the same configuration as that of Example 1, primarily, the first lens group G 1, double-sided aspheric lens having a concave surface facing the reduction side It is different in that consisting of only the first lens L 1 composed of.

この実施例2における各レンズ面の曲率半径R、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔D、各レンズのd線における屈折率Ndおよびアッベ数νdを表2の上段に示す。   The upper part of Table 2 shows the curvature radius R of each lens surface, the center thickness of each lens and the air gap D between each lens, the refractive index Nd of each lens at the d-line and the Abbe number νd in Example 2.

また、表2の中段には各非球面に対応する各定数K、A〜A12の値が示されており、表2の下段には、広角端(ワイド)および望遠端(テレ)の各々における、投写距離125.64および543.88の各場合について、可変間隔1(第1レンズ群Gと第2レンズ群Gとの間隔)、可変間隔2(第2レンズ群Gと第3レンズ群Gとの間隔)および可変間隔3(第3レンズ群Gと第4レンズ群Gとの間隔)が示されている。 The middle part of Table 2 shows the values of constants K and A 3 to A 12 corresponding to each aspheric surface, and the lower part of Table 2 shows the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele). in each, in each case the projection distance 125.64 and 543.88, (distance between the first lens group G 1 and second lens group G 2) variable spacing 1, variable spacing 2 (the second lens group G 2 and the third lens group G 3 distance between) and variable spacing 3 (distance between the third lens group G 3 and the fourth lens group G 4) are shown.

Figure 2010085934
Figure 2010085934

また、表3に実施例2における上記各条件式に対応する数値を示す。   Table 3 shows numerical values corresponding to the above conditional expressions in Example 2.

図4は実施例2の投写型可変焦点レンズの広角端(ワイド:投写距離125.64)および望遠端(テレ:投写距離125.64)における諸収差(球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差)を示す収差図である。   FIG. 4 shows various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration) at the wide-angle end (wide: projection distance 125.64) and the telephoto end (tele: projection distance 125.64) of the projection variable focus lens of Example 2. It is an aberration diagram.

この図4から明らかなように、実施例2の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角2ωが54.0度と広角で、F値が2.05と明るく、各収差が良好に補正されている。   As is apparent from FIG. 4, according to the projection variable focus lens of Example 2, the angle of view 2ω at the wide angle end is 54.0 degrees and the wide angle is as bright as F5 is 2.05, and each aberration is Corrected well.

また、表3に示すように実施例2の投写型可変焦点レンズによれば、条件式(1)〜(4)、条件式(1´)〜(4´)、さらには(1´´)、(2´´)が全て満足されている。   As shown in Table 3, according to the projection variable focus lens of Example 2, the conditional expressions (1) to (4), the conditional expressions (1 ′) to (4 ′), and further (1 ″) , (2 ″) are all satisfied.

Figure 2010085934
Figure 2010085934

本発明の実施例1に係る投写型可変焦点レンズの広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における構成を示す概略図1 is a schematic diagram showing a configuration of a projection variable focus lens according to Embodiment 1 of the present invention at a wide angle end (wide) and a telephoto end (tele). FIG. 本発明の実施例2に係る投写型可変焦点レンズの広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における構成を示す概略図FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration at a wide-angle end (wide) and a telephoto end (tele) of a projection variable focus lens according to Example 2 of the present invention. 実施例1の投写型可変焦点レンズの諸収差(球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差)を示す収差図Aberration diagram showing various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration) of the projection variable focus lens of Example 1 実施例2の投写型可変焦点レンズの諸収差(球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差)を示す収差図Aberration diagrams showing various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration) of the projection variable focus lens of Example 2 本発明の実施形態に係る、変倍時とフォーカシング時におけるレンズ群移動の概念を示す模式図The schematic diagram which shows the concept of the lens group movement at the time of zooming and focusing based on embodiment of this invention 本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

〜G レンズ群
〜L レンズ
〜R19 レンズ面等の曲率半径
〜D18 レンズ面間隔(レンズ厚)
X 光軸
1 画像表示面
2 ガラスブロック(フィルタ部を含む)
3 マスク(開口絞り)
10 投写型可変焦点レンズ
11a〜c 透過型液晶パネル
12、13 ダイクロイックミラー
14 クロスダイクロイックプリズム
16a〜c コンデンサレンズ
18a〜c 全反射ミラー
20 メカ機構
G 1 ~G 4 lens group L 1 ~L 8 lens R 1 to R of curvature such as 19 lens surface radius D 1 to D 18 lens spacing (lens thickness)
X Optical axis 1 Image display surface 2 Glass block (including filter part)
3 Mask (aperture stop)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projection type variable focus lens 11a-c Transmission type liquid crystal panel 12, 13 Dichroic mirror 14 Cross dichroic prism 16a-c Condenser lens 18a-c Total reflection mirror 20 Mechanical mechanism

Claims (13)

拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群、からなり、
焦点距離の可変時には、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とを、互いに間隔が変化するよう光軸方向に移動させるとともに、フォーカシング時には、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とを光軸方向に一体的に移動させるように構成され、さらに縮小側が略テレセントリックに構成されていることを特徴とする投写型可変焦点レンズ。
In order from the magnification side, the first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group, and a fourth lens group having a positive refractive power,
When the focal length is variable, the second lens group and the third lens group are moved in the optical axis direction so that the distance between them changes, and at the time of focusing, the second lens group and the third lens group are moved. A projection variable focus lens, wherein the projection variable focus lens is configured to move integrally in the optical axis direction, and further, the reduction side is configured to be substantially telecentric.
前記第2レンズ群が以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1記載の投写型可変焦点レンズ。
1.0 < f/f < 4.0 ・・・・(1)
ここで、
:ワイド端の全系焦点距離
:第2レンズ群の焦点距離
The projection variable focus lens according to claim 1, wherein the second lens group satisfies the following conditional expression (1).
1.0 <f 2 / f w < 4.0 ···· (1)
here,
f w : focal length of the entire system at the wide end f 2 : focal length of the second lens unit
前記第2レンズ群が以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1または2記載の投写型可変焦点レンズ。
0.15 < D/L < 0.55 ・・・・(2)
ここで、
:第2レンズ群中で最も長いレンズ面間隔
:レンズ全長
3. The projection variable focus lens according to claim 1, wherein the second lens group satisfies the following conditional expression (2).
0.15 <D 2 / L <0.55 ···· (2)
here,
D 2 : Longest lens surface distance in the second lens group L : Lens total length
前記第2レンズ群は2枚の正レンズのみで構成されたことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の投写型可変焦点レンズ。   The projection variable focus lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the second lens group includes only two positive lenses. 前記第3レンズ群は、拡大側から順に、負の第31レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第32レンズ、および縮小側に凸面を向けた正の第33レンズのみで構成されたことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の投写型可変焦点レンズ。   The third lens group is composed of, in order from the magnification side, only a negative 31st lens, a positive 32nd lens having a convex surface on the reduction side, and a positive 33th lens having a convex surface on the reduction side. The projection variable focus lens according to any one of claims 1 to 4, wherein 前記第4レンズ群は、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズのみで構成されたことを特徴とする請求項5記載の投写型可変焦点レンズ。   6. The projection variable focus lens according to claim 5, wherein the fourth lens group is composed of only one positive lens having a convex surface facing the enlargement side. 前記第3レンズ群が下記条件式(3)を満足することを特徴とする請求項5または6記載の投写型可変焦点レンズ。
/f < −3.0 ・・・・(3)
ここで、
:第3レンズ群の焦点距離
:ワイド端の全系焦点距離
The projection variable focus lens according to claim 5 or 6, wherein the third lens group satisfies the following conditional expression (3).
f 3 / f w <−3.0 (3)
here,
f 3 : Focal length of the third lens group f w : Whole system focal length at the wide end
前記第1レンズ群は、縮小側に凹面を向けた負レンズを含む2枚のレンズにより構成されたことを特徴とする請求項1〜7のうちいずれか1項記載の投写型可変焦点レンズ。   The projection variable focus lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the first lens group includes two lenses including a negative lens having a concave surface directed toward the reduction side. 前記第1レンズ群は、縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズのみにより構成されたことを特徴とする請求項1〜7のうちいずれか1項記載の投写型可変焦点レンズ。   The projection variable focus lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the first lens group includes only one negative lens having a concave surface directed toward the reduction side. 前記第1レンズ群は、少なくとも1つの非球面を備えたことを特徴とする請求項8または9記載の投写型可変焦点レンズ。   The projection variable focus lens according to claim 8 or 9, wherein the first lens group includes at least one aspherical surface. 前記第1レンズ群は、縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズを含む2枚のレンズからなり、前記第2レンズ群は、正レンズ2枚からなり、前記第3レンズ群は、拡大側より順に、負の第31レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第32レンズ、および縮小側に凸面を向けた正の第33レンズからなり、前記第4レンズ群は、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズからなり、系全体が8枚のレンズにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の投写型可変焦点レンズ。   The first lens group includes two lenses including one negative lens with a concave surface facing the reduction side, the second lens group includes two positive lenses, and the third lens group includes an enlargement The negative lens is composed of a negative 31st lens, a positive 32nd lens having a convex surface facing the reduction side, and a positive 33rd lens having a convex surface facing the reduction side, and the fourth lens group has a convex surface facing the magnification side 2. The projection variable focus lens according to claim 1, wherein said projection type variable focus lens is composed of a single positive lens facing the lens and the entire system is composed of eight lenses. 前記第1レンズ群は、縮小側に凹面を向けた1枚の負レンズからなり、前記第2レンズ群は、正レンズ2枚からなり、前記第3レンズ群は、拡大側より順に、負の第31レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第32レンズ、縮小側に凸面を向けた正の第33レンズからなり、前記第4レンズ群は、拡大側に凸面を向けた1枚の正レンズからなり、系全体が7枚のレンズにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の投写型可変焦点レンズ。   The first lens group is composed of one negative lens having a concave surface facing the reduction side, the second lens group is composed of two positive lenses, and the third lens group is negative in order from the magnification side. The fourth lens group includes a thirty-first lens, a positive thirty-second lens having a convex surface facing the reduction side, and a positive thirty-third lens having the convex surface facing the reduction side. 2. The projection variable focus lens according to claim 1, comprising a lens, and the entire system is composed of seven lenses. 光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、請求項1〜12のうちいずれか1項記載の投写型可変焦点レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写型可変焦点レンズによりスクリーンに投写することを特徴とする投写型表示装置。
A light source, a light valve, an illumination optical unit that guides a light beam from the light source to the light valve, and a projection variable focus lens according to any one of claims 1 to 12, wherein the light beam from the light source Is projected on a screen by the projection variable focus lens.
JP2008257878A 2008-10-02 2008-10-02 Projection variable focus lens and projection display device Withdrawn JP2010085934A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008257878A JP2010085934A (en) 2008-10-02 2008-10-02 Projection variable focus lens and projection display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008257878A JP2010085934A (en) 2008-10-02 2008-10-02 Projection variable focus lens and projection display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010085934A true JP2010085934A (en) 2010-04-15

Family

ID=42249915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008257878A Withdrawn JP2010085934A (en) 2008-10-02 2008-10-02 Projection variable focus lens and projection display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010085934A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102269864A (en) * 2010-06-03 2011-12-07 富士胶片株式会社 Zoom lens for projection and projection-type display apparatus
JP2012042697A (en) * 2010-08-19 2012-03-01 Fujifilm Corp Lens for projection and projection-type display apparatus
JP2016075741A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 キヤノン株式会社 Zoom lens and imaging apparatus having the same
EP3767362A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-20 Canon Kabushiki Kaisha Optical system and optical apparatus
CN114114609A (en) * 2020-09-01 2022-03-01 扬明光学股份有限公司 Projection lens

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102269864A (en) * 2010-06-03 2011-12-07 富士胶片株式会社 Zoom lens for projection and projection-type display apparatus
JP2011253074A (en) * 2010-06-03 2011-12-15 Fujifilm Corp Zoom lens for projection and projection type display device
JP2012042697A (en) * 2010-08-19 2012-03-01 Fujifilm Corp Lens for projection and projection-type display apparatus
CN102375217A (en) * 2010-08-19 2012-03-14 富士胶片株式会社 Lens for projection and projection-type display apparatus
JP2016075741A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 キヤノン株式会社 Zoom lens and imaging apparatus having the same
EP3767362A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-20 Canon Kabushiki Kaisha Optical system and optical apparatus
US11493730B2 (en) 2019-07-18 2022-11-08 Canon Kabushiki Kaisha Optical system and optical apparatus
CN114114609A (en) * 2020-09-01 2022-03-01 扬明光学股份有限公司 Projection lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5152833B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP5107640B2 (en) Projection type zoom lens and projection type display device
JP5009758B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP5513248B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP5345008B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP5101959B2 (en) Projection type zoom lens and projection type display device
JP5152854B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP5275899B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP5378163B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP2009210594A (en) Projection zoom lens and projection type display apparatus
JP2008083229A (en) Projection zoom lens and projection display device
JP2008309897A (en) Wide-angle zoom lens for projection, and projection type display apparatus
JP5069165B2 (en) Wide angle zoom lens for projection and projection display device
JP2011154339A (en) Zoom lens for projection and projection display apparatus
JP5320224B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP2009020283A (en) Zoom lens for projection and projection type display device
WO2013171995A1 (en) Variable magnification optical system for projection and projection-type display device
JP2010160478A (en) Projection zoom lens and projection type display apparatus
JP5081049B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP2010122326A (en) Zoom lens for projection and projection-type display device
JP5415036B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP5335626B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP5307655B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device
JP5512402B2 (en) Projection zoom lens and projection display device
JP5363248B2 (en) Projection variable focus lens and projection display device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100617

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20111206