JP2010282159A - Zoom lens for projection and projection type display apparatus - Google Patents

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JP2010282159A JP2009137751A JP2009137751A JP2010282159A JP 2010282159 A JP2010282159 A JP 2010282159A JP 2009137751 A JP2009137751 A JP 2009137751A JP 2009137751 A JP2009137751 A JP 2009137751A JP 2010282159 A JP2010282159 A JP 2010282159A
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Masaru Amano
賢 天野
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Fujifilm Corp
富士フイルム株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-resolution zoom lens for projection, constituted of six groups and capable of sufficiently suppressing various aberrations in all of the zooming area while securing sufficiently long back focus, and a projection type display apparatus, on which a zoom lens for projection like this is mounted. <P>SOLUTION: The zoom lens for projection comprises, from an enlargement side, a negative first group G<SB>1</SB>, a positive second group G<SB>2</SB>, a positive third group G<SB>3</SB>, a positive fourth group G<SB>4</SB>, a negative fifth group G<SB>5</SB>, and a positive sixth group G<SB>6</SB>, and is made to be a telecentric system on a reduction side. During zooming, the first group G<SB>1</SB>, the second group G<SB>2</SB>and the sixth group G<SB>6</SB>are fixed, and the third to fifth groups G<SB>3</SB>to G<SB>5</SB>are moved. Furthermore, the first group G<SB>1</SB>is made to be a group for performing focusing. Furthermore, the projection zoom lens satisfies inequalities (1) to (3). (1): 3.0<f<SB>3</SB>/fw<5.0, (2): 1.8<Bf/fw<3.0, and (3): 55<νd56, provided that fw: focal length of an entire system of a wide angle end lens, f<SB>3</SB>: focal length of the third group G<SB>3</SB>, νd56: average value of Abbe numbers of positive lenses in the fifth group G<SB>5</SB>and the sixth group G<SB>6</SB>, and Bf: back focus on the reduction side. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、投写型表示装置等に搭載される投写用ズームレンズおよびその投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a projection zoom lens mounted on a projection display device and the like, and a projection display device including the projection zoom lens.
近年、透過型や反射型の液晶表示装置、DMD表示装置等の各種ライトバルブを用いた比較的バックフォーカスの長い投写型表示装置が広く普及し、かつ高性能化してきている。   In recent years, projection display devices having a relatively long back focus using various light valves such as a transmissive or reflective liquid crystal display device and a DMD display device have become widespread and have high performance.
このような高性能な投写型表示装置では、反射型液晶表示素子やDMDを3枚用いた方式のものが採用されており、色合成プリズム挿入のために、より長いバックフォーカスが必要とされ、また良好なテレセントリック性が求められている。   In such a high-performance projection display device, a system using three reflective liquid crystal display elements and three DMDs is adopted, and a longer back focus is required for inserting the color synthesis prism. Also, good telecentricity is required.
またライトバルブの解像度が高くなるのに応じて、投写レンズの解像性能をより向上させる必要が生じるので、色収差の低下に伴う解像性能の劣化が問題となる。   Further, as the resolution of the light valve becomes higher, it is necessary to further improve the resolution performance of the projection lens, so that the degradation of the resolution performance due to a decrease in chromatic aberration becomes a problem.
従来、縮小側のテレセントリック性を確保しつつ、大きなバックフォーカスを有するズームレンズとしては、下記特許文献1や下記特許文献2に記載されているものが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, zoom lenses having a large back focus while ensuring reduction-side telecentricity have been described in Patent Document 1 and Patent Document 2 below.
特開2005−62226号公報JP 2005-62226 A 特開2005−106948号公報JP 2005-106948 A
しかしながら、上記特許文献1に記載されたものでは、大きなバックフォーカスを有しているものの、変倍時における球面収差の変動が大きく、また非点収差も大きいという問題があった。   However, the one described in Patent Document 1 has a problem that, although it has a large back focus, the variation of spherical aberration during zooming is large and the astigmatism is also large.
また、上記特許文献2に記載されたものでは、大きなバックフォーカスを有しており、かつ変倍時における球面収差の変動も抑制されてはいるものの、倍率色収差が大き過ぎる、という問題があった。   In addition, the lens described in Patent Document 2 has a problem that the lateral chromatic aberration is too large although it has a large back focus and the variation of spherical aberration at the time of zooming is suppressed. .
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、充分に長いバックフォーカスを確保しつつ、変倍の全領域において、球面収差およびその変動、非点収差ならびに倍率色収差を始めとし、軸上色収差や像面湾曲等を含む諸収差を十分に抑制し得る高解像度な投写用ズームレンズおよびこのような投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and while ensuring a sufficiently long back focus, in all zooming regions, including spherical aberration and its variation, astigmatism and lateral chromatic aberration, axial chromatic aberration and It is an object of the present invention to provide a high-resolution projection zoom lens capable of sufficiently suppressing various aberrations including field curvature and the like, and a projection display device equipped with such a projection zoom lens.
本発明の投写用ズームレンズは、
拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、負の屈折力を有する第5レンズ群、および正の屈折力を有する第6レンズ群が配設されるとともに、縮小側がテレセントリックな構成とされ、
変倍時において、前記第3レンズ群から第5レンズ群までの各レンズ群は光軸に沿って移動し、前記第1レンズ群および前記第6レンズ群は固定とされ、さらに前記第2レンズ群は前記光軸に沿って移動もしくは固定とされるとともに、フォーカシング時において、前記第1レンズ群が該光軸に沿って移動するように構成されてなり、
さらに、下記条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とするものである。
3.0<f/fw<5.0 ・・・(1)
1.8<Bf/fw<3.0 ・・・(2)
55 <νd56 ・・・(3)
ただし、
fw:広角端におけるレンズ全系の焦点距離
:前記第3レンズ群における焦点距離
νd56:前記第5レンズ群と前記第6レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値
Bf:レンズ全系の縮小側の空気換算バックフォーカス
The projection zoom lens of the present invention is
In order from the enlargement side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a negative A fifth lens group having a refractive power of 6 and a sixth lens group having a positive refractive power are disposed, and the reduction side has a telecentric configuration,
At the time of zooming, each lens group from the third lens group to the fifth lens group moves along the optical axis, the first lens group and the sixth lens group are fixed, and the second lens The group is configured to move or be fixed along the optical axis, and at the time of focusing, the first lens group is configured to move along the optical axis.
Furthermore, the following conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
3.0 <f 3 /fw<5.0 (1)
1.8 <Bf / fw <3.0 (2)
55 <νd56 (3)
However,
fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end
f 3 : focal length in the third lens group
νd56: average value of the Abbe numbers of the positive lenses included in the fifth lens group and the sixth lens group
Bf: Air-converted back focus on the reduction side of the entire lens system
また、下記条件式(4)を満足することが好ましい。
55 <νd4 ・・・(4)
ただし、
νd4:前記第4レンズ群を構成する正の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数の平均値
Moreover, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
55 <νd4 (4)
However,
νd4: average value of the Abbe number in the d-line of the lens having positive refractive power constituting the fourth lens group
また、前記第2レンズ群は、拡大側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズと、縮小側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズとで構成されていることが好ましい。   The second lens group preferably includes a lens having a negative refractive power with a concave surface facing the enlargement side and a lens having a positive refractive power with the convex surface facing the reduction side.
また、全変倍領域において、レンズ系のFno.の一定化を図るべく、開口径を可変とし得る開口絞りを、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間に配設することが好ましい。   In the entire zooming region, the Fno. In order to maintain a constant value, it is preferable that an aperture stop whose aperture diameter is variable be disposed between the third lens group and the fourth lens group.
また、前記第1レンズ群は、拡大側から順に、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズ、からなる4枚のレンズにより構成されていることが好ましい。   In addition, the first lens group includes, in order from the magnification side, four lenses including a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a negative refractive power. It is preferable that the lens is composed of these lenses.
また、前記第2レンズ群は、拡大側から順に、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズ、からなる2枚のレンズにより構成されていることが好ましい。   Further, it is preferable that the second lens group includes two lenses including a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power in order from the magnification side.
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用ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写用ズーム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。   A 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 zoom lenses, The light beam is optically modulated by the light valve and projected onto a screen by the projection zoom lens.
なお、上記「拡大側」とは、被投写側(スクリーン側)を意味し、縮小投影する場合も、便宜的にスクリーン側を拡大側と称するものとする。一方、上記「縮小側」とは、原画像表示領域側(ライトバルブ側)を意味し、縮小投影する場合も、便宜的にライトバルブ側を縮小側と称するものとする。   The “enlarged side” means the projected side (screen side), and the screen side is also referred to as the enlarged side for the sake of convenience when performing reduced projection. On the other hand, the “reduction side” means the original image display area side (light valve side), and the light valve side is also referred to as the reduction side for the sake of convenience in the case of reduced projection.
また、上記「開口絞りを、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間に配設する」とは、前記第3レンズ群の最も縮小側のレンズと前記第4レンズ群の最も拡大側のレンズとの間という意味であって、前記第3レンズ群または前記第4レンズ群内の要素とされる場合も含まれるものとする。   Further, the above-mentioned “disposing the aperture stop between the third lens group and the fourth lens group” means that the lens on the most demagnifying side of the third lens group and the lens on the most enlarging side of the fourth lens group. In other words, a case where the element is an element in the third lens group or the fourth lens group is also included.
本発明の投写用ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置によれば、縮小側がテレセントリック系とされるとともに、拡大側より順に、変倍時に固定でフォーカシングを行う負の第1レンズ群と、変倍時に移動または固定の正の屈折力を有する第2レンズ群と、変倍時に各々移動する正の第3レンズ群、正の第4レンズ群、および負の第5レンズ群と、変倍時に固定の正の第6レンズ群が配設されてなり、さらに、上述した条件式(1)〜(3)を満足するように構成されてなる。   According to the projection zoom lens of the present invention and the projection display device using the same, the reduction side is a telecentric system, and in turn from the enlargement side, a negative first lens group that performs fixed focusing at the time of zooming, A second lens group having a positive refractive power that moves or is fixed at the time of zooming, a positive third lens group that moves at the time of zooming, a positive fourth lens group, and a negative fifth lens group; A fixed positive sixth lens group is sometimes provided, and is further configured to satisfy the conditional expressions (1) to (3) described above.
特に、上記条件式(1)を満足することによって、第3レンズ群のパワーが適切に規定され、十分なバックフォーカスを確保することができるとともに、第5レンズ群に入射する光線の高さを低く抑えて、球面収差やコマ収差などの諸収差を良好に補正することができる。   In particular, when the conditional expression (1) is satisfied, the power of the third lens group is appropriately defined, sufficient back focus can be ensured, and the height of the light beam incident on the fifth lens group is set. It is possible to satisfactorily correct various aberrations such as spherical aberration and coma while keeping it low.
また、上記条件式(2)を満足することによって、レンズの大型化を抑制しつつ、十分なバックフォーカスを得ることが可能となる。   Further, by satisfying the conditional expression (2), it is possible to obtain a sufficient back focus while suppressing an increase in the size of the lens.
また、上記条件式(3)を満足することによって、倍率色収差を良好に補正することができる。   Further, when the conditional expression (3) is satisfied, the lateral chromatic aberration can be corrected satisfactorily.
これにより、充分に長いバックフォーカスを確保しつつ、変倍の全領域において諸収差を十分に補正し得る高解像度な投写用ズームレンズおよびこのような投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置を得ることができる。   As a result, a high-resolution projection zoom lens capable of sufficiently correcting various aberrations in the entire zoom range while ensuring a sufficiently long back focus, and a projection display device equipped with such a projection zoom lens Obtainable.
実施例1に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。1 is a lens configuration diagram of a projection zoom lens according to Example 1. FIG. 実施例1に係る投写用ズームレンズの広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the movement positions of the lens units at the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele) of the projection zoom lens according to Example 1; 実施例2に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。6 is a lens configuration diagram of a projection zoom lens according to Example 2. FIG. 実施例2に係る投写用ズームレンズの広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the movement position of each lens group at the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele) of the projection zoom lens according to Example 2; 実施例3に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。6 is a lens configuration diagram of a projection zoom lens according to Example 3. FIG. 実施例3に係る投写用ズームレンズの広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a moving position of each lens group at a wide-angle end (wide) and a telephoto end (tele) of a projection zoom lens according to Example 3; 実施例4に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。6 is a lens configuration diagram of a projection zoom lens according to Example 4. FIG. 実施例4に係る投写用ズームレンズの広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a moving position of each lens group at a wide-angle end (wide) and a telephoto end (tele) of a projection zoom lens according to Example 4; 実施例1に係る投写用ズームレンズの、広角端(ワイド)、中間位置(ミドル)および望遠端(テレ)における各収差図である。FIG. 3 is aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 1 at a wide-angle end (wide), an intermediate position (middle), and a telephoto end (tele). 実施例2に係る投写用ズームレンズの、広角端(ワイド)、中間位置(ミドル)および望遠端(テレ)における各収差図である。FIG. 6 is aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 2 at a wide angle end (wide), an intermediate position (middle), and a telephoto end (tele). 実施例3に係る投写用ズームレンズの、広角端(ワイド)、中間位置(ミドル)および望遠端(テレ)における各収差図である。FIG. 10 is aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 3 at a wide angle end (wide), an intermediate position (middle), and a telephoto end (tele). 実施例4に係る投写用ズームレンズの、広角端(ワイド)、中間位置(ミドル)および望遠端(テレ)における各収差図である。FIG. 10 is aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 4 at the wide-angle end (wide), the intermediate position (middle), and the telephoto end (tele). 本実施形態に係る投写型表示装置の一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of projection type display apparatus which concerns on this embodiment.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は本発明の実施例1に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成図を示すものである。以下、このレンズを代表例として実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a lens configuration diagram at the wide-angle end of a zoom lens according to Example 1 of the present invention. Hereinafter, embodiments will be described using this lens as a representative example.
すなわちこのレンズは、投写型表示装置に搭載される投写用ズームレンズとして用いられるものであって、一例として、拡大側より順に、変倍時に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第1レンズ群G、変倍時に固定の正の屈折力を有する第2レンズ群G(実施例4は変倍時に移動する)、変倍時に各々光軸Zに沿って移動する正の屈折力を有する第3レンズ群G、正の屈折力を有する第4レンズ群G、および負の屈折力を有する第5レンズ群G、ならびに変倍時に固定で正の屈折力を有する第6レンズ群Gを、備えたものである。 That is, this lens is used as a projection zoom lens mounted on a projection display device, and as an example, a first lens having a negative refractive power that performs fixed focusing during zooming in order from the magnification side. Group G 1 , second lens group G 2 having a fixed positive refractive power at the time of zooming (Example 4 moves at the time of zooming), and positive refractive power that moves along the optical axis Z at the time of zooming the third lens group G 3 having a positive sixth lens having a positive refractive power fixed to the fifth lens group G 5, and when zooming with the fourth lens group G 4, and the negative refractive power having a refractive power the group G 6, those having.
また、前記第3レンズ群G、前記第4レンズ群Gおよび前記第5レンズ群G(実施例4では第2レンズ群Gも変倍時に移動する)は各々、広角端から望遠端への変倍時において、縮小側から拡大側に移動することが好ましい。ただし、下記実施例4においては、第5レンズ群Gが、広角端から望遠端に向かうにしたがい一旦拡大側に向かった後、途中で反転して縮小側に向かうように移動する。 The third lens group G 3 , the fourth lens group G 4, and the fifth lens group G 5 (in the fourth embodiment, the second lens group G 2 also moves during zooming) are each telephoto from the wide-angle end. At the time of zooming to the end, it is preferable to move from the reduction side to the enlargement side. However, in the following examples 4, the fifth lens group G 5, after toward the once enlarged side toward the telephoto end from the wide-angle end, moves towards the inverted reduction side in the middle.
また、全変倍領域において、Fno.の一定化を図る開口3を、第3レンズ群Gと第4レンズ群Gの間に配設することが好ましい。すなわち、Fno.の一定化を図るべく、開口3が、第3レンズ群Gと一体的に、あるいは第4レンズ群Gと一体的に、あるいは、いずれのレンズ群からも独立して移動するように、または固定されるように設定してもよい。
また、縮小側が略テレセントリック(テレセントリック系)となるように構成されている。
In the entire variable magnification region, Fno. The opening 3 to achieve a certain reduction, it is preferable to provide between the third lens group G 3 of the fourth lens group G 4. That is, Fno. To achieve a certain reduction, so that the opening 3 is, integrally with the third lens group G 3, or 4 integrally with the lens group G 4, or even to move independently of one lens group, Or you may set so that it may be fixed.
Further, the reduction side is configured to be substantially telecentric (telecentric system).
また、図示するように、第1レンズ群Gは4枚のレンズL〜Lにより構成され、第2レンズ群Gは2枚のレンズL、Lにより構成され、第3レンズ群Gは2枚のレンズL、Lにより構成され、第4レンズ群Gは2枚のレンズL、L10により構成され、第5レンズ群Gは4枚のレンズL11〜L14により構成され、第6レンズ群Gは1枚のレンズL15により構成される。 Further, as shown, the first lens group G 1 is constituted by four lenses L 1 ~L 4, the second lens group G 2 is constituted by two lenses L 5, L 6, the third lens The group G 3 includes two lenses L 7 and L 8 , the fourth lens group G 4 includes two lenses L 9 and L 10 , and the fifth lens group G 5 includes four lenses L 11. is constituted by ~L 14, the sixth lens group G 6 is composed of one lens L 15.
これにより、投影スペースに応じて投影距離を変化させる必要がある場合にも、第3レンズ群G、第4レンズ群Gおよび第5レンズ群G(実施例4は、第2レンズ群G、第3レンズ群G、第4レンズ群Gおよび第5レンズ群G)を光軸Z方向に互いに独立に移動せしめて変倍操作を行うとともに、可変絞り3は第3レンズ群Gと第4レンズ群Gとの間に配設せしめて変倍操作を行うことによって、その要求に応じた、良好な画質の映像を、同様の明るさにてスクリーン上に映出することが可能となる。 Thereby, even when it is necessary to change the projection distance according to the projection space, the third lens group G 3 , the fourth lens group G 4, and the fifth lens group G 5 (Example 4 is the second lens group). G 2 , the third lens group G 3 , the fourth lens group G 4, and the fifth lens group G 5 ) are moved independently in the optical axis Z direction to perform a zooming operation, and the variable stop 3 is a third lens. By arranging the zoom lens between the group G 3 and the fourth lens group G 4 and performing a zooming operation, an image with good image quality corresponding to the requirement is displayed on the screen with the same brightness. It becomes possible to do.
また、上記第1レンズ群Gは、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL、負の屈折力を有する第2レンズL、負の屈折力を有する第3レンズLおよび負の屈折力を有する第4レンズL、から構成されているものとすることができる。 The first lens group G 1 includes, in order from the magnification side, a first lens L 1 having a positive refractive power, a second lens L 2 having a negative refractive power, and a third lens L having a negative refractive power. 3 and a fourth lens L 4 having a negative refractive power.
また、上記第2レンズ群Gは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第5レンズLおよび正の屈折力を有する第6レンズL、から構成されているものとすることができる。 Further, the second lens group G 2 includes, in order from the magnification side, be assumed to be composed of a sixth lens L 6, having a fifth lens L 5 and a positive refractive power having a negative refractive power it can.
上記第1レンズ群Gと上記第2レンズ群Gの少なくとも一方を、上記のようなレンズパワー配置とすることにより、充分に長いバックフォーカスを確保しつつ、変倍の全領域において、球面収差およびその変動、非点収差ならびに倍率色収差を始めとし、軸上色収差や像面湾曲等を含む諸収差を十分に抑制し得る高解像度な投写用ズームレンズを得るという本発明の課題を、より容易に達成することができる。 At least one of the first lens group G 1 and the second lens group G 2, by a lens power arrangement as mentioned above, while ensuring a sufficiently long back focus, the entire area of zooming, spherical The object of the present invention is to obtain a high-resolution projection zoom lens capable of sufficiently suppressing various aberrations including on-axis chromatic aberration and field curvature, including aberrations and fluctuations thereof, astigmatism and lateral chromatic aberration. Can be easily achieved.
また、上記第2レンズ群Gは、拡大側に凹面を向けた負の屈折力を有する第5レンズLと、縮小側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズLとで構成されていることが好ましい。このように構成することによって、軸外光束がレンズの高い位置を通過する態様とすることができ、特に、非点収差や像面湾曲を良好なものとすることができる。 Further, the second lens group G 2 includes a fifth lens L 5 having a negative refractive power with a concave surface facing the magnification side, a sixth lens L 6 having a positive refractive power having a convex surface facing the reduction side It is preferable that it is comprised. By configuring in this way, it is possible to achieve a mode in which the off-axis light beam passes through a high position of the lens, and in particular, astigmatism and field curvature can be improved.
また、フォーカシングは、第1レンズ群Gの全体を光軸Z方向に移動させることにより行なわれる。 Focusing is performed by moving the entire first lens group G 1 in the optical axis Z direction.
なお、第6レンズ群Gは変倍の際に固定のリレーレンズであり、この第6レンズ群Gとライトバルブとしての画像表示面1との間には、色合成プリズム2が配設されている。 Incidentally, the sixth lens group G 6 is a relay lens fixed during zooming, the between the image display surface 1 of the sixth lens group G 6 and the light valve, color combining prism 2 is arranged Has been.
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式(1)〜(3)を満足する。
3.0<f/fw<5.0 ・・・(1)
ただし、
fw:広角端におけるレンズ全系の焦点距離
:第3レンズ群Gにおける焦点距離
The projection zoom lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expressions (1) to (3).
3.0 <f 3 /fw<5.0 (1)
However,
fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end
f 3 : focal length in the third lens group G 3
上記条件式(1)は、第3レンズ群Gのパワーを適切に規定するための条件式である。
第3レンズ群Gとしては、第4レンズ群Gおよび第5レンズ群Gに入射する光線の高さを最適にすること、および十分なバックフォーカスとし得る程度のパワーとすること、が望ましいとされ、これらは、条件式(1)を満足することにより達成される。すなわち、この条件式(1)の下限を下回ると、第3レンズ群Gのパワーが強くなりすぎて十分なバックフォーカスを確保することが困難となり、一方、この上限を上回ると、第3レンズ群Gのパワーが弱くなり、第5レンズ群Gに入射する光線が高くなり、球面収差やコマ収差を補正することが困難となる。
Condition (1) is a conditional expression to properly define the power of the third lens group G 3.
The third lens group G 3, to optimize the height of the ray incident on the fourth lens group G 4 and the fifth lens group G 5, and be a sufficient back focus and to the degree of power may, but Desirably, these are achieved by satisfying conditional expression (1). That is, if the lower limit of the conditional expression (1), it becomes difficult to power of the third lens group G 3 becomes too strong to secure a sufficient back focus, the other hand, if it exceeds the upper limit, the third lens power of the group G 3 becomes weaker, light rays incident on the fifth lens group G 5 becomes high, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma.
このような観点から、上記条件式(1)に替えて下記条件式(1´)を満足することがより好ましい。
3.3<f/fw<4.6 ・・・(1´)
From such a viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (1 ′) instead of the conditional expression (1).
3.3 <f 3 /fw<4.6 (1 ′)
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式(2)を満足する。
1.8<Bf/fw<3.0 ・・・(2)
ただし、
fw:広角端におけるレンズ全系の焦点距離
Bf:レンズ全系の縮小側の空気換算バックフォーカス
In addition, the projection zoom lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (2).
1.8 <Bf / fw <3.0 (2)
However,
fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end
Bf: Air-converted back focus on the reduction side of the entire lens system
上記条件式(2)を満足することによって、レンズの大型化を抑制しつつ、十分なバックフォーカスを得ることが可能となる。すなわち、この条件式(2)の下限を下回ると、投写ズームレンズとライトバルブとの間に色合成プリズム等の色合成光学系を挿入することが困難となり、その一方、この上限を上回ると、レンズの大型化につながってしまう。   By satisfying the conditional expression (2), it is possible to obtain a sufficient back focus while suppressing an increase in the size of the lens. That is, if the lower limit of the conditional expression (2) is not reached, it becomes difficult to insert a color combining optical system such as a color combining prism between the projection zoom lens and the light valve. This leads to an increase in the size of the lens.
このような観点から、上記条件式(2)に替えて下記条件式(2´)を満足することがより好ましい。
1.8<Bf/fw<2.6 ・・・(2´)
From such a viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (2 ′) instead of the conditional expression (2).
1.8 <Bf / fw <2.6 (2 ′)
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式(3)を満足する。
55 <νd56 ・・・(3)
ただし、
νd56:第5レンズ群Gと第6レンズ群Gに含まれる正レンズのアッベ数の平均値
The projection zoom lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (3).
55 <νd56 (3)
However,
Nyudi56: positive lens average Abbe number of included and the fifth lens group G 5 in the sixth lens group G 6
上記条件式(3)を満足することによって、倍率色収差を良好に補正することができる。すなわち、この条件式(3)の下限を下回ると、倍率色収差が大きくなり補正が困難となる。   By satisfying the conditional expression (3), it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration. That is, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, lateral chromatic aberration becomes large and correction becomes difficult.
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、下記条件式(4)を満足することが好ましい。
55 <νd4 ・・・(4)
ただし、
νd4:第4レンズ群Gを構成する正の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数の平均値
In addition, it is preferable that the projection zoom lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (4).
55 <νd4 (4)
However,
vd4: average Abbe number of the d-line of a lens having a positive refractive power constituting the fourth lens group G 4
上記条件式(4)は、軸上色収差を良好に補正するための条件を規定するものである。すなわち、この条件式(4)の下限を下回ると、軸上色収差が大きくなり色滲みを発生させる原因となる。   Conditional expression (4) defines conditions for satisfactorily correcting axial chromatic aberration. That is, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, axial chromatic aberration increases and causes color blurring.
次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について簡単に説明しておく。図13は本実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。   Next, an embodiment of a projection display device according to the present invention will be briefly described. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a projection display apparatus according to this embodiment.
図13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〜11cを備え、投写用レンズ10として上述した実施形態に係る投写用ズームレンズを用いている。また、光源20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20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〜11c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、投写レンズ10により図示されないスクリーン上に投映される。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〜16c、全反射ミラー18a〜18cを備えている。この投写型表示装置は、本実施形態に係る投写用ズームレンズを用いているので、広角、かつ投写画像の画質が良好であり、明るくコンパクトな投写型表示装置とすることができる。   The projection display device shown in FIG. 13 includes transmissive liquid crystal panels 11 a to 11 c as light valves, and uses the projection zoom lens according to the above-described embodiment as the projection lens 10. Further, an integrator (not shown) such as a fly-eye is disposed between the light source 20 and the dichroic mirror 12, and white light from the light source 20 passes through three illumination light beams (G light) via an illumination optical unit. , B light, and R light) are respectively incident on the liquid crystal panels 11a to 11c, modulated, and color-combined by the cross dichroic prism 14, and projected onto a screen (not shown) by the projection lens 10. This apparatus includes dichroic mirrors 12 and 13 for color separation, a cross dichroic prism 14 for color synthesis, condenser lenses 16a to 16c, and total reflection mirrors 18a to 18c. Since the projection display device uses the projection zoom lens according to the present embodiment, the projection display device has a wide angle and good image quality of the projected image, and can be a bright and compact projection display device.
なお、図13に示す投写型表示装置は、本発明の一実施形態を示すものであって、種々の態様の変更が可能である。例えば、ライトバルブとして、透過型液晶パネルに替えて反射型の液晶パネルやDMDを用いることも勿論可能である。   Note that the projection display device shown in FIG. 13 shows an embodiment of the present invention, and various modifications can be made. For example, as a light valve, it is of course possible to use a reflective liquid crystal panel or DMD instead of a transmissive liquid crystal panel.
以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投写用ズームレンズをさらに説明する。なお、以下に示すR、D等の各数値データは、広角端の焦点距離が1となるように規格化されている。   Hereinafter, the projection zoom lens of the present invention will be further described with reference to specific examples. The numerical data such as R and D shown below are standardized so that the focal length at the wide angle end is 1.
<実施例1>
この実施例1にかかる投写用ズームレンズは、前述したように図1に示す如き構成とされている。すなわちこのレンズは、第1レンズ群Gは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第1レンズLと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第2レンズLと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第3レンズLと、両凹レンズよりなる第4レンズLからなり、第2レンズ群Gは、拡大側から順に、両凹レンズよりなる第5レンズLと、両凸レンズよりなる第6レンズLを互いに接合してなる。
<Example 1>
The projection zoom lens according to Example 1 is configured as shown in FIG. 1 as described above. That is, in this lens, the first lens group G 1 is composed of a first lens L 1 made of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the magnification side and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the magnification side. a second lens L 2, a third lens L 3 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the magnification side, and a fourth lens L 4 of a biconcave lens, the second lens group G 2 includes, in order from the magnification side, a fifth lens L 5, which is a biconcave lens, formed by cementing a sixth lens L 6 made of a biconvex lens with each other.
また、第3レンズ群Gは、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第7レンズLと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第8レンズLとからなり、また、第4レンズ群Gは、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第9レンズLと両凸レンズよりなる第10レンズL10からなり、第5レンズ群Gは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第11レンズL11と、両凹レンズよりなる第12レンズL12と、両凸レンズよりなる第13レンズL13と、両凸レンズよりなる第14レンズL14とからなり、第12レンズL12と第13レンズL13とは互いに接合されて接合レンズを構成している。
また、第6レンズ群Gは、両凸レンズよりなる第15レンズL15のみからなる。
The third lens group G 3 includes, in order from the magnification side, a seventh lens L 7 made of a biconvex lens made of the eighth lens L 8 Metropolitan of a negative meniscus lens having a convex surface facing the magnification side, also, the 4 lens group G 4 includes a tenth lens L 10 in which the ninth lens L 9 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the magnification side is a biconvex lens, a fifth lens group G 5 includes, in order from the magnification side, an eleventh lens L 11 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the magnification side, a twelfth lens L 12 of a biconcave lens, a thirteenth lens L 13 of a biconvex lens, a fourteenth lens L 14 made of a biconvex lens It consists of a constitute a cemented lens and the twelfth lens L 12 and the thirteenth lens L 13 are joined to each other.
The sixth lens group G 6 is composed of only a fifteenth lens L 15 of a biconvex lens.
図2は、実施例1の投写用ズームレンズにおいて、広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示すものである。
図2に示すように、変倍時において、上記第1レンズ群G、第2レンズ群Gおよび第6レンズ群Gは固定群とされ、第3〜5レンズ群G〜Gは移動群とされている。
FIG. 2 shows the movement position of each lens group at the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele) in the projection zoom lens according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, at the time of zooming, the first lens group G 1 , the second lens group G 2 and the sixth lens group G 6 are fixed groups, and the third to fifth lens groups G 3 to G 5 are used. Is considered a mobile group.
また、開口(可変絞り)3は、第3レンズ群Gと第4レンズ群Gの間に配され、変倍時には、変倍に伴うFno.の変動量が略0となるように、第3レンズ群Gと一体的に(第3レンズ群Gの一要素として)移動する。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
The aperture (variable throttle) 3, the third lens group G 3 is disposed between the fourth lens group G 4, during zooming, as the amount of fluctuation of Fno. Due to zooming becomes substantially 0, third (as an element of the third lens group G 3) lens group G 3 and moves together.
The reduction side is substantially telecentric.
この投写用ズームレンズの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(以下、これらを総称して軸上面間隔という)D、各レンズのd線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表1に示す。なお、表中の数字は、拡大側からの順番を表すものである(以下の表2〜4において同じ)。   The radius of curvature R of each lens surface of the projection zoom lens, the center thickness of each lens and the air spacing between the lenses (hereinafter collectively referred to as the axial top surface spacing) D, the refractive index of each lens at the d-line The values of N and Abbe number ν are shown in Table 1. In addition, the number in a table | surface represents the order from the expansion side (same in the following Tables 2-4).
なお、表1の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における各レンズ群間隔を示す(無限遠にフォーカスした時:以下の表2〜4において同じ)。   The lower part of Table 1 shows the lens group intervals at the wide-angle end (wide), the middle (middle), and the telephoto end (tele) (when focusing on infinity: the same in Tables 2 to 4 below).
また、表1の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における開口(可変絞り)3の開口径(絞り径)が示されており、広角端(ワイド)において0.909、中間(ミドル)において1.264、望遠端(テレ)において1.349とされており、変倍によっても、明るさ(Fno.)が変化しないように構成されている。   The lower part of Table 1 shows the aperture diameter (aperture diameter) of the aperture (variable aperture) 3 at the wide angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele), and the wide angle end (wide). 0.909, 1.264 at the middle (middle), and 1.349 at the telephoto end (tele), so that the brightness (Fno.) Is not changed even by zooming.
実施例1の投写用ズームレンズによれば、表5に示すように、条件式(1)〜(4)、(1´)、(2´)は全て満足されている。   According to the projection zoom lens of Example 1, as shown in Table 5, the conditional expressions (1) to (4), (1 ′), and (2 ′) are all satisfied.
また、図9は、実施例1の投写用ズームレンズの広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における球面収差、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、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対する収差が示されている(図10〜12において同じ)。   FIG. 9 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele) of the projection zoom lens according to the first embodiment. The astigmatism diagrams show aberrations with respect to the sagittal image surface and the tangential image surface (the same applies to FIGS. 10 to 12).
これらの収差図から明らかなように、実施例1の投写用ズームレンズによれば、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができる。   As is clear from these aberration diagrams, according to the projection zoom lens of Example 1, the amount of variation in various aberrations including spherical aberration and astigmatism associated with zooming can be made extremely small. Aberration can be corrected extremely well.
また、本実施例1の投写用ズームレンズによれば、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)におけるFno.は全て2.40となっており、ズーミングに伴うFno.の変動量は略0とされている。   Further, according to the projection zoom lens of Example 1, the Fno. At the wide-angle end (wide), the middle (middle), and the telephoto end (tele) are all 2.40, and the Fno. The fluctuation amount is set to approximately zero.
<実施例2>
実施例2に係る投写用ズームレンズの概略構成を図3に示す。この投写用ズームレンズは上記実施例1のものと略同様の6群構成とされているが、第1レンズ群Gを構成する第1レンズLが両凸レンズよりなり、第4レンズ群Gを構成する第9レンズLが、拡大側に凹面を向けた平凹レンズよりなる点において相違している。
<Example 2>
FIG. 3 shows a schematic configuration of the projection zoom lens according to the second embodiment. This projection zoom lens has a six-group configuration that is substantially the same as that of the first embodiment, but the first lens L 1 constituting the first lens group G 1 is a biconvex lens, and the fourth lens group G ninth lens L 9 constituting the 4, is different in that consists of a plano-concave lens having a concave surface facing the magnification side.
図4は、実施例2の投写用ズームレンズにおいて、広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示すものである。
図4に示すように、変倍時において、第1レンズ群G、第2レンズ群Gおよび第6レンズ群Gは固定群とされ、第3〜5レンズ群G〜Gは移動群とされている。
FIG. 4 shows the movement position of each lens group at the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele) in the projection zoom lens according to the second embodiment.
As shown in FIG. 4, at the time of zooming, the first lens group G 1 , the second lens group G 2 and the sixth lens group G 6 are fixed groups, and the third to fifth lens groups G 3 to G 5 are It is considered a mobile group.
また、開口(可変絞り)3は、第3レンズ群Gと第4レンズ群Gの間に配され、変倍時には、変倍に伴うFno.の変動量が略0となるように、第3レンズ群Gと一体的に(第3レンズ群Gの一要素として)移動する。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
The aperture (variable throttle) 3, the third lens group G 3 is disposed between the fourth lens group G 4, during zooming, as the amount of fluctuation of Fno. Due to zooming becomes substantially 0, third (as an element of the third lens group G 3) lens group G 3 and moves together.
The reduction side is substantially telecentric.
この投写用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径R、各レンズの軸上面間隔D、各レンズのd線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表2に示す。
なお、表2の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における各レンズ群間隔を示す。
Table 2 shows the values of the radius of curvature R of each lens surface of the projection zoom lens, the axial top surface distance D of each lens, and the refractive index N and Abbe number ν of each lens at the d-line.
The lower part of Table 2 shows the lens group intervals at the wide-angle end (wide), the middle (middle), and the telephoto end (tele).
また、表2の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における開口(可変絞り)3の開口径(絞り径)が示されており、広角端(ワイド)において0.845、中間(ミドル)において0.909、望遠端(テレ)において0.948とされており、変倍によっても、明るさ(Fno.)が変化しないように構成されている。   The lower part of Table 2 shows the aperture diameter (aperture diameter) of the aperture (variable aperture) 3 at the wide angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele), and the wide angle end (wide). Is 0.845 at the middle (middle) and 0.948 at the telephoto end (tele), and the brightness (Fno.) Is not changed even by zooming.
実施例2の投写用ズームレンズによれば、表4に示すように、条件式(1)〜(4)、(1´)、(2´)は全て満足されている。   According to the projection zoom lens of Example 2, as shown in Table 4, conditional expressions (1) to (4), (1 ′), and (2 ′) are all satisfied.
また、図10は、実施例2の投写用ズームレンズの広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における球面収差、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. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele) of the projection zoom lens according to the second embodiment.
これらの収差図から明らかなように、実施例2の投写用ズームレンズによれば、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができる。   As is clear from these aberration diagrams, according to the projection zoom lens of Example 2, the amount of variation in various aberrations including spherical aberration and astigmatism accompanying zooming can be extremely reduced, Aberration can be corrected extremely well.
また、本実施例2の投写用ズームレンズによれば、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)におけるFno.は全て2.40となっており、ズーミングに伴うFno.の変動量は略0とされている。   Further, according to the projection zoom lens of the second embodiment, Fno. At the wide-angle end (wide), middle (middle) and telephoto end (tele) are all 2.40, and Fno. The amount of fluctuation is substantially zero.
<実施例3>
実施例3に係る投写用ズームレンズの概略構成を図5に示す。この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例1のものと略同様の6群構成とされているが、第3レンズ群Gの第7レンズLが、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる点において、また第4レンズ群Gの第9レンズLが、拡大側に凹面を向けた平凹レンズよりなる点において相違している。
<Example 3>
FIG. 5 shows a schematic configuration of the projection zoom lens according to the third embodiment. This projection zoom lens basically has a six-group configuration substantially the same as that of the first embodiment, but the seventh lens L 7 of the third lens group G 3 has a convex surface facing the enlargement side. The fourth lens group G 4 is different in that it is made of a positive meniscus lens and the ninth lens L 9 of the fourth lens group G 4 is made of a plano-concave lens having a concave surface facing the enlargement side.
図6は、実施例3の投写用ズームレンズにおいて、広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示すものである。
図6に示すように、変倍時において、第1レンズ群G、第2レンズ群Gおよび第6レンズ群Gは固定群とされ、第3〜5レンズ群G〜Gは移動群とされている。
FIG. 6 shows the movement position of each lens group at the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele) in the projection zoom lens of Example 3.
As shown in FIG. 6, at the time of zooming, the first lens group G 1 , the second lens group G 2 and the sixth lens group G 6 are fixed groups, and the third to fifth lens groups G 3 to G 5 are It is considered a mobile group.
また、開口(可変絞り)3は、第3レンズ群Gと第4レンズ群Gの間に配され、変倍時には、変倍に伴うFno.の変動量が略0となるように、第3レンズ群Gと一体的に(第3レンズ群Gの一要素として)移動する。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
The aperture (variable throttle) 3, the third lens group G 3 is disposed between the fourth lens group G 4, during zooming, as the amount of fluctuation of Fno. Due to zooming becomes substantially 0, third (as an element of the third lens group G 3) lens group G 3 and moves together.
The reduction side is substantially telecentric.
この投写用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径R、各レンズの軸上面間隔D、各レンズのd線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表3に示す。
なお、表3の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における各レンズ群間隔を示す。
Table 3 shows the values of the radius of curvature R of each lens surface of the projection zoom lens, the axial top surface distance D of each lens, and the refractive index N and Abbe number ν of each lens at the d-line.
The lower part of Table 3 shows the lens group intervals at the wide-angle end (wide), the middle (middle), and the telephoto end (tele).
また、表3の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における開口(可変絞り)3の開口径(絞り径)が示されており、広角端(ワイド)において0.754、中間(ミドル)において0.827、望遠端(テレ)において0.870とされており、変倍によっても、明るさ(Fno.)が変化しないように構成されている。   The lower part of Table 3 shows the aperture diameter (aperture diameter) of the aperture (variable aperture) 3 at the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele), and the wide-angle end (wide). 0.754 at the middle (middle), 0.870 at the telephoto end (tele), and the brightness (Fno.) Is not changed even by zooming.
実施例3の投写用ズームレンズによれば、表5に示すように、条件式(1)〜(4)、(1´)、(2´)は全て満足されている。   According to the projection zoom lens of Example 3, as shown in Table 5, the conditional expressions (1) to (4), (1 ′), and (2 ′) are all satisfied.
また、図11は、実施例3の投写用ズームレンズの広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における球面収差、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. 11 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele) of the projection zoom lens according to the third embodiment.
これらの収差図から明らかなように、実施例3の投写用ズームレンズによれば、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができる。   As is clear from these aberration diagrams, according to the projection zoom lens of Example 3, the amount of variation in various aberrations including spherical aberration and astigmatism associated with zooming can be made extremely small. Aberration can be corrected extremely well.
また、本実施例3の投写用ズームレンズによれば、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)におけるFno.は全て2.40となっており、ズーミングに伴うFno.の変動量は略0とされている。   Further, according to the projection zoom lens of Example 3, Fno. At the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele) are all 2.40, and Fno. The amount of fluctuation is substantially zero.
<実施例4>
実施例4に係る投写用ズームレンズの概略構成を図7に示す。この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例1のものと略同様の6群構成とされているが、第1レンズ群Gを構成する第1レンズLが両凸レンズよりなり、第3レンズ群Gが、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第7レンズLおよび両凸レンズよりなる第8レンズLからなる点において、さらに変倍時において、第2レンズ群Gも移動する点において相違している。
<Example 4>
FIG. 7 shows a schematic configuration of the projection zoom lens according to Example 4. This projection zoom lens basically has a six-group configuration that is substantially the same as that of the first embodiment, but the first lens L 1 constituting the first lens group G 1 is a biconvex lens. is the third lens group G 3, in order from the magnification side, in that a seventh lens L 7 and the eighth lens L 8 formed of a biconvex lens of a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the magnification side, further during zooming , is different in that also the second lens group G 2 moves.
図8は、実施例4の投写用ズームレンズにおいて、広角端(ワイド)および望遠端(テレ)における、各レンズ群の移動位置を示すものである。
図8に示すように、変倍時において、第1レンズ群Gおよび第6レンズ群Gは固定群とされ、第2〜5レンズ群G〜Gは移動群とされている。
FIG. 8 shows the movement positions of the lens groups at the wide-angle end (wide) and the telephoto end (tele) in the projection zoom lens of Example 4.
As shown in FIG. 8, at the time of zooming, the first lens group G 1 and the sixth lens group G 6 is a fixed group, the second to fifth lens group G 2 ~G 5 is a moving group.
また、開口(可変絞り)3は、第3レンズ群Gと第4レンズ群Gの間に配され、変倍時には、変倍に伴うFno.の変動量が略0となるように、第3レンズ群Gと一体的に(第3レンズ群Gの一要素として)移動する。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
The aperture (variable throttle) 3, the third lens group G 3 is disposed between the fourth lens group G 4, during zooming, as the amount of fluctuation of Fno. Due to zooming becomes substantially 0, third (as an element of the third lens group G 3) lens group G 3 and moves together.
The reduction side is substantially telecentric.
この投写用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径R、各レンズの軸上面間隔D、各レンズのd線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表4に示す。
なお、表4の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における各レンズ群間隔を示す。
Table 4 shows the values of the radius of curvature R of each lens surface of the projection zoom lens, the axial top surface distance D of each lens, and the refractive index N and Abbe number ν of each lens at the d-line.
The lower part of Table 4 shows the lens group intervals at the wide-angle end (wide), the middle (middle), and the telephoto end (tele).
また、表4の下段には、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における開口(可変絞り)3の開口径(絞り径)が示されており、広角端(ワイド)において0.892、中間(ミドル)において0.974、望遠端(テレ)において1.136とされており、変倍によっても、明るさ(Fno.)が変化しないように構成されている。   The lower part of Table 4 shows the aperture diameter (aperture diameter) of the aperture (variable aperture) 3 at the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele), and the wide-angle end (wide). 0.892 in the middle (middle), 1.136 at the telephoto end (tele), and the brightness (Fno.) Is not changed even by zooming.
実施例4の投写用ズームレンズによれば、表5に示すように、条件式(1)〜(4)、(1´)、(2´)は全て満足されている。   According to the projection zoom lens of Example 4, as shown in Table 5, the conditional expressions (1) to (4), (1 ′), and (2 ′) are all satisfied.
また、図12は、実施例4の投写用ズームレンズの広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)における球面収差、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. 12 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele) of the projection zoom lens of Example 4.
これらの収差図から明らかなように、実施例4の投写用ズームレンズによれば、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができる。   As is apparent from these aberration diagrams, according to the projection zoom lens of Example 4, the amount of variation in various aberrations including spherical aberration and astigmatism associated with zooming can be made extremely small. Aberration can be corrected extremely well.
また、本実施例4の投写用ズームレンズによれば、広角端(ワイド)、中間(ミドル)および望遠端(テレ)におけるFno.は全て2.40となっており、ズーミングに伴うFno.の変動量は略0とされている。   Further, according to the projection zoom lens of Example 4, Fno. At the wide-angle end (wide), middle (middle), and telephoto end (tele) are all 2.40, and Fno. The amount of fluctuation is substantially zero.
なお、本発明の投写用ズームレンズとしては、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半径Rおよび軸上面間隔Dを適宜変更することが可能である。   The projection zoom lens according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the radius of curvature R and the axial distance D between the lenses can be appropriately changed. Is possible.
また、本発明の投写型表示装置としても、上記構成のものに限られるものではなく、本発明の投写用ズームレンズを備えた種々の装置構成が可能である。ライトバルブとしては、例えば、透過型または反射型の液晶表示素子や、傾きを変えることができる微小な鏡が略平面上に多数形成された微小ミラー素子(例えば、テキサス・インスツルメント社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス)を用いることができる。また、照明光学系としても、ライトバルブの種類に対応した適切な構成を採用することができる。   Further, the projection display device of the present invention is not limited to the one having the above-described configuration, and various device configurations including the projection zoom lens of the present invention are possible. As the light valve, for example, a transmissive or reflective liquid crystal display element, or a micro mirror element in which a large number of micro mirrors capable of changing the inclination are formed on a substantially flat surface (for example, manufactured by Texas Instruments). Digital micromirror device) can be used. Also, as the illumination optical system, an appropriate configuration corresponding to the type of light valve can be adopted.
1 画像表示面
2 色合成プリズム
10 投写用ズームレンズ
11a〜11c 透過型液晶パネル
12,13 ダイクロイックミラー
18a〜18c 全反射ミラー
20 光源
〜G レンズ群
〜L15 レンズ
〜R32 レンズ面等の曲率半径
〜D31 軸上面間隔
Z 光軸
1 image display surface 2 color combining prism 10 for projection zoom lens 11a~11c transmissive liquid crystal panel 12, 13 dichroic mirror 18a~18c total reflection mirror 20 light source G 1 ~G 6 lens group L 1 ~L 15 lens R 1 to R curvature such as 32 lens surface radius D 1 to D 31 axial distance Z optical axis

Claims (7)

  1. 拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、負の屈折力を有する第5レンズ群、および正の屈折力を有する第6レンズ群が配設されるとともに、縮小側がテレセントリックな構成とされ、
    変倍時において、前記第3レンズ群から第5レンズ群までの各レンズ群は光軸に沿って移動し、前記第1レンズ群および前記第6レンズ群は固定とされ、さらに前記第2レンズ群は前記光軸に沿って移動もしくは固定とされるとともに、フォーカシング時において、前記第1レンズ群が該光軸に沿って移動するように構成されてなり、
    さらに、下記条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする投写用ズームレンズ。
    3.0<f/fw<5.0 ・・・(1)
    1.8<Bf/fw<3.0 ・・・(2)
    55 <νd56 ・・・(3)
    ただし、
    fw:広角端におけるレンズ全系の焦点距離
    :前記第3レンズ群における焦点距離
    νd56:前記第5レンズ群と前記第6レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値
    Bf:レンズ全系の縮小側の空気換算バックフォーカス
    In order from the enlargement side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a negative A fifth lens group having a refractive power of 6 and a sixth lens group having a positive refractive power are disposed, and the reduction side has a telecentric configuration,
    At the time of zooming, each lens group from the third lens group to the fifth lens group moves along the optical axis, the first lens group and the sixth lens group are fixed, and the second lens The group is configured to move or be fixed along the optical axis, and at the time of focusing, the first lens group is configured to move along the optical axis.
    The projection zoom lens further satisfies the following conditional expressions (1) to (3).
    3.0 <f 3 /fw<5.0 (1)
    1.8 <Bf / fw <3.0 (2)
    55 <νd56 (3)
    However,
    fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end
    f 3 : focal length in the third lens group
    νd56: average value of the Abbe numbers of the positive lenses included in the fifth lens group and the sixth lens group
    Bf: Air-converted back focus on the reduction side of the entire lens system
  2. 下記条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1記載の投写用ズームレンズ。
    55 <νd4 ・・・(4)
    ただし、
    νd4:前記第4レンズ群を構成する正の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数の平均値
    The projection zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
    55 <νd4 (4)
    However,
    νd4: average value of the Abbe number in the d-line of the lens having positive refractive power constituting the fourth lens group
  3. 前記第2レンズ群は、拡大側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズと、縮小側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズとで構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の投写用ズームレンズ。   The second lens group is composed of a lens having a negative refractive power with a concave surface facing the enlargement side and a lens having a positive refractive power with a convex surface facing the reduction side. The zoom lens for projection according to 1 or 2.
  4. 全変倍領域において、Fno.の一定化を図るべく、開口径を可変とし得る開口絞りを、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間に配設することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の投写用ズームレンズ。   In the entire zoom region, Fno. The aperture stop which can make an aperture diameter variable is arrange | positioned between the said 3rd lens group and the said 4th lens group in order to aim at constant of this, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The zoom lens for projection as described.
  5. 前記第1レンズ群は、拡大側から順に、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズ、からなる4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1〜4のうちいずれか1項記載の投写用ズームレンズ。   The first lens group includes, in order from the magnification side, four lenses including a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a negative refractive power. The projection zoom lens according to claim 1, comprising:
  6. 前記第2レンズ群は、拡大側から順に、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズ、からなる2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1〜5のうちいずれか1項記載の投写用ズームレンズ。   The said 2nd lens group is comprised from the lens of 2 sheets which consists of a lens which has a negative refractive power, and a lens which has a positive refractive power in an order from the expansion side. A projection zoom lens according to any one of the above.
  7. 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から6のうちいずれか1項記載の投写用ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写用ズーム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 zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the light beam from the light source A projection display device, wherein light is modulated by the light valve and projected onto a screen by the projection zoom lens
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