JP2012098463A - Projection zoom lens and image projection device - Google Patents

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Osamu Konuma
修 小沼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection zoom lens which secures a sufficient amount of light even in the peripheral portion of an image to be projected, and has a small light quantity loss.SOLUTION: In the projection zoom lens includes a first lens group to a six lens group which have a negative refractive power, a positive refractive power, a positive refractive power, a negative refractive power, a positive refractive power and a positive refractive power in order from a projected side, and in which when performing variable power between a wide angle end and a telephoto end, the first lens group and the six lens group are fixed, and the second lens group to the fifth lens group are moved, a value obtained by dividing the maximum light beam effective radius of the second lens group by the maximum light beam effective radius of the all lenses is 0.65 or more.

Description

本発明は、投射ズームレンズおよび画像投射装置に関する。   The present invention relates to a projection zoom lens and an image projection apparatus.

画像投射装置として、いわゆるプロジェクターなどが知られており、パーソナルコンピュータなどで形成した画像をスクリーンに投射することができる。このような画像投射装置の投射レンズには、明るい投射画像を得るために小さなFナンバーが必要である。また、カラー画像を投射するためのRGB用などの複数枚の液晶パネルから出射する光線を合成するダイクロイックプリズムなどを用いるために、大きなバックフォーカス長が必要である。また、一定の投射距離のもとで投射画像サイズを調整するためのズーム機能も必要である。   A so-called projector or the like is known as an image projection apparatus, and an image formed by a personal computer or the like can be projected onto a screen. The projection lens of such an image projection apparatus needs a small F number in order to obtain a bright projection image. Further, in order to use a dichroic prism that synthesizes light beams emitted from a plurality of RGB liquid crystal panels for projecting a color image, a large back focus length is required. Further, a zoom function for adjusting the projected image size under a certain projection distance is also necessary.

そこで、被投射側の第1レンズ群に負の屈折力のレンズ群を配置し、それに続くレンズ群を含めて、全体で5群または6群のレンズ系により構成される投射レンズが設計されてきた。また、変倍時に全長を一定にするために、第1群と最終群(第5群または第6群)を固定し、その間に適切な屈折力を有する群内レンズを配置し光軸に沿って移動するズーム構成が設計されてきた(例えば、特許文献1〜5参照。)。   Therefore, a projection lens having a negative refractive power lens group disposed in the first lens group on the projection side and including a subsequent lens group is configured as a total of five or six lens systems. It was. Further, in order to make the total length constant at the time of zooming, the first group and the last group (the fifth group or the sixth group) are fixed, and an in-group lens having an appropriate refractive power is arranged between them, along the optical axis. A zoom configuration that moves is designed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).

特開2009−258185号公報JP 2009-258185 A 特開2009−186026号公報JP 2009-186026 A 特開2009−128684号公報JP 2009-128684 A 特開2007−241184号公報JP 2007-241184 A 特開2005−084351号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-084351

近年、消費電力の低減の観点や水銀に代表される有害物質規制の観点から、高圧水銀ランプ光源に代わって、発光ダイオードなどの面発光光源が画像投射装置に使用され始めている。このような画像投射装置のレンズ設計では、光源から出射された光を効率よく液晶パネルなどに導き、投射光学系の損失をできるだけ小さくしてスクリーンまで投射することが大切な点となっている。   In recent years, surface emitting light sources such as light emitting diodes have begun to be used in image projection apparatuses in place of high pressure mercury lamp light sources from the viewpoint of reducing power consumption and the regulation of harmful substances typified by mercury. In such a lens design of the image projection apparatus, it is important to efficiently guide the light emitted from the light source to a liquid crystal panel or the like, and to project to the screen while minimizing the loss of the projection optical system.

LEDなどの面発光光源では、Etendueが大きくなってしまい、投射レンズ設計においては、ランプ光源に比べて取り込み角度を大きく取れるようにFナンバーを小さくし、なるべく光利用効率を上げる必要がある。   In a surface emitting light source such as an LED, the Etendue becomes large, and in the design of a projection lens, it is necessary to reduce the F number so as to obtain a larger capture angle than the lamp light source, and to increase the light utilization efficiency as much as possible.

その一方で、投射レンズに特有な設計上の課題として、投射される画像の周辺部までできるだけ一様になっていることが必要である。そのためには、中心から最周辺部までできるだけ光線けられ(Vignetting)がないようにする必要がある。   On the other hand, as a design problem peculiar to the projection lens, it is necessary that the peripheral portion of the projected image be as uniform as possible. For this purpose, it is necessary to prevent as much light rays as possible from the center to the most peripheral part.

本発明の一実施形態として、被投射側から順に屈折力が負、正、正、負、正、正である第1レンズ群から第6レンズ群により構成され、広角端と望遠端との間の変倍時には、第1レンズ群と第6レンズ群は固定しかつ第2レンズ群から第5レンズ群が移動する投射ズームレンズであって、第2レンズ群の最大光線有効半径を全レンズの最大光線有効半径で除した値が0.65以上である投射ズームレンズを提供する。   As one embodiment of the present invention, the first to sixth lens groups having refractive powers of negative, positive, positive, negative, positive, and positive in order from the projection side are arranged between the wide-angle end and the telephoto end. Is a projection zoom lens in which the first lens unit and the sixth lens unit are fixed and the fifth lens unit moves from the second lens unit, and the maximum effective ray radius of the second lens unit is set to A projection zoom lens in which a value divided by the maximum effective ray radius is 0.65 or more is provided.

本発明の一実施形態として、光源と、前記光源が発する光の通過光量を変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を、投射ズームレンズに入射させ、前記投射ズームレンズは被投射側から順に屈折力が負、正、正、負、正、正である第1レンズ群から第6レンズ群により構成され、広角端と望遠端との間の変倍時には、第1レンズ群と第6レンズ群は固定しかつ第2レンズ群から第5レンズ群が移動する投射ズームレンズであって、第2レンズ群の最大光線有効半径を全レンズの最大光線有効半径で除した値が0.65以上である画像投射装置を提供する。   As one embodiment of the present invention, a light source, a light modulation element that modulates the amount of light passing through the light source, and light modulated by the light modulation element are incident on a projection zoom lens. The first lens is composed of first to sixth lens groups whose refractive powers are negative, positive, positive, negative, positive and positive in order from the projection side, and the first lens at the time of zooming between the wide angle end and the telephoto end The zoom lens is a projection zoom lens in which the lens group and the sixth lens group are fixed and the fifth lens group moves from the second lens group, and is a value obtained by dividing the maximum ray effective radius of the second lens group by the maximum ray effective radius of all the lenses. An image projection apparatus having a value of 0.65 or more is provided.

本発明によれば、投射される画像の周辺部まで充分な光量を確保して、光量損失が少ない投射ズームレンズ及び画像投射装置が提供される。   According to the present invention, it is possible to provide a projection zoom lens and an image projection apparatus that ensure a sufficient amount of light up to the peripheral portion of a projected image and reduce the loss of light amount.

本発明の一実施形態に係る投射ズームレンズのレンズ構成図である。It is a lens block diagram of the projection zoom lens which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る投射ズームレンズのレンズにおいて、h2/Hの値を変化させた場合の周辺光量比の計算結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the peripheral light quantity ratio at the time of changing the value of h2 / H in the lens of the projection zoom lens which concerns on one Embodiment of this invention. 図2に示す計算結果をプロットしたグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph which plotted the calculation result shown in FIG. 本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズの構成図である。It is a block diagram of the projection zoom lens which concerns on one Example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズの収差図である。It is an aberration diagram of a projection zoom lens according to an example of an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズの周辺光量比のグラフである。It is a graph of the peripheral light quantity ratio of the projection zoom lens which concerns on one Example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズの構成図である。It is a block diagram of the projection zoom lens which concerns on one Example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズの収差図である。It is an aberration diagram of a projection zoom lens according to an example of an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズの周辺光量比のグラフである。It is a graph of the peripheral light quantity ratio of the projection zoom lens which concerns on one Example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像投射装置の光学構成図である。It is an optical block diagram of the image projection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像投射装置の光学構成図である。It is an optical block diagram of the image projection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態を説明する。なお、本発明は、以下に説明される実施形態、実施例には限定されることはない。以下に説明される実施形態および実施例に種々の変形を行なって実施することが可能である。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to the embodiments and examples described below. Various modifications can be made to the embodiments and examples described below.

(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態に係る投射ズームレンズのレンズ構成を示す。図1において、上部が広角端におけるレンズ配置を示し、下部が望遠端におけるレンズ配置を示している。また、中間の矢印はズーム時のレンズ群の動きを示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a lens configuration of a projection zoom lens according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the upper part shows the lens arrangement at the wide-angle end, and the lower part shows the lens arrangement at the telephoto end. An intermediate arrow indicates the movement of the lens group during zooming.

本発明の一実施形態に係る投射ズームレンズは、6つのレンズ群からなる。被投射側(スクリーン側)から表示素子側に向かって、第1レンズ群(1G)、第2レンズ群(2G)、第3レンズ群(3G)、第4レンズ群(4G)、第5レンズ群(5G)、第6レンズ群(6G)とすると、それぞれのレンズ群の屈折力は順に、負、正、正、負、正、正となっている。   The projection zoom lens according to an embodiment of the present invention includes six lens groups. From the projection side (screen side) toward the display element side, the first lens group (1G), the second lens group (2G), the third lens group (3G), the fourth lens group (4G), and the fifth lens Assuming the group (5G) and the sixth lens group (6G), the refractive powers of the respective lens groups are negative, positive, positive, negative, positive, and positive in this order.

第1レンズ群(1G)の屈折力を負とすることにより、画像を投射する際の広角化が可能となる。第1レンズ群(1G)においては、好ましくは、スクリーン側に正レンズを配置するのが好ましい。軸外主光線高さが最も高いところで、この正レンズとそれに続くレンズとで効果的に歪曲収差を抑制する設計が可能となるからである。   By making the refractive power of the first lens group (1G) negative, it is possible to widen the angle when projecting an image. In the first lens group (1G), it is preferable to dispose a positive lens on the screen side. This is because at the place where the height of the off-axis chief ray is the highest, it is possible to effectively suppress distortion with this positive lens and the subsequent lens.

第2レンズ群(2G)を適切な屈折力とすることにより周辺光量における損失を抑制することができる。また、第2レンズ群(2G)は、変倍に主に寄与するレンズ群であり、周辺光量とのバランスを得ながら、変倍時の収差変動の少ない適切なズーム比とすることができる。第2レンズ群(2G)は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなる接合レンズをすくなくとも含み、その接合レンズの材料(例えばガラス)のd線屈折率を1.7以上とすることにより、変倍移動時の収差変動を抑制することが可能である。   By making the second lens group (2G) have an appropriate refractive power, it is possible to suppress a loss in the peripheral light amount. The second lens group (2G) is a lens group that mainly contributes to zooming, and can obtain an appropriate zoom ratio with little aberration fluctuation during zooming while obtaining a balance with the peripheral light amount. The second lens group (2G) includes at least a cemented lens including a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, and the d-line refractive index of the material of the cemented lens (for example, glass) is 1.7 or more. By doing so, it is possible to suppress aberration fluctuations during zooming movement.

また、第1レンズ群(G1)の焦点距離をf1とし、第2レンズ群(G2)の焦点距離をf2とすると、f2/f1の絶対値は、1.4以上1.6以下となることが好ましい。1.4を下回るか1.6を上回ると、第1レンズ群(G1)と第2レンズ群(G2)との屈折力の良好な関係が保たれなくなり、周辺光量が不足することなく広角ズーム化することが不可能となる。すなわち、1.4を下回ると、第2レンズ群(G2)の屈折力が弱くなり、周辺光量が不足することなくズーム比を得ることができなくなる。また、1.6を上回ると、第2レンズ群(G2)の屈折力が強くなり、ズーム比を確保しようとすると、周辺光量が不足することになる。   If the focal length of the first lens group (G1) is f1, and the focal length of the second lens group (G2) is f2, the absolute value of f2 / f1 is 1.4 or more and 1.6 or less. Is preferred. If it is less than 1.4 or more than 1.6, the good relationship between the refractive powers of the first lens group (G1) and the second lens group (G2) will not be maintained, and the wide-angle zoom will not occur without insufficient peripheral light quantity. It becomes impossible to make it. That is, below 1.4, the refractive power of the second lens group (G2) becomes weak, and it becomes impossible to obtain a zoom ratio without a shortage of peripheral light quantity. On the other hand, if the value exceeds 1.6, the refractive power of the second lens group (G2) becomes strong, and if the zoom ratio is to be secured, the amount of peripheral light will be insufficient.

第3レンズ群(3G)から第5レンズ群(5G)までは、変倍時の収差変動および焦点変動を補正するために、光軸に沿って移動する。また、第1レンズ群(1G)は、フォーカス調整のために光軸に沿って移動するが、変倍時には移動しないようにすることができる。   The third lens group (3G) to the fifth lens group (5G) move along the optical axis in order to correct aberration variation and focal point variation during zooming. The first lens group (1G) moves along the optical axis for focus adjustment, but can be prevented from moving during zooming.

第3レンズ群(3G)は、変倍時にも周辺光量の不足を生じさせないように、開口絞りとともに移動する。広角端から望遠端に移行するにつれ、被投射側に移動することにより、変倍時においても大きな周辺光量を確保することができる。第2レンズ群(2G)から射出した軸外光線束を開口絞り全体に損失なく到達させるために、開口絞りは、第3レンズ群(3G)の中でも最も被投射側に配置することが好ましい。   The third lens group (3G) moves together with the aperture stop so as not to cause a shortage of peripheral light quantity even at the time of zooming. A large amount of peripheral light can be ensured even at the time of zooming by moving to the projection side as moving from the wide-angle end to the telephoto end. In order to allow the off-axis light beam emitted from the second lens group (2G) to reach the entire aperture stop without loss, it is preferable that the aperture stop is disposed on the most projection side in the third lens group (3G).

第4レンズ群(4G)は、全体形状が表示素子側に凹面を向けるメニスカスレンズの形状とすることにより、軸外収差を補正することができる。また、第4レンズ群(4G)を接合レンズとすることにより、色の軸外収差を補正することができる。また、第4レンズ群(4G)を適切な屈折力とすることにより、投射ズームレンズ全系のペッツバール和を小さくすることができる。また、第4レンズ群(4G)の焦点距離をf4とし、広角端での全系の焦点距離をFwとする場合、f4/Fwの絶対値が2.5を下回るか4.5を上回ると、他の正の屈折力を有するレンズ群とのペッツバール和の相殺関係が保てなくなる。したがって、f4/Fwの絶対値は、2.5以上4.5以下であることが好ましい。   The fourth lens group (4G) can correct off-axis aberrations by adopting a meniscus lens shape whose overall shape is concave on the display element side. Further, by using the fourth lens group (4G) as a cemented lens, the off-axis aberration of color can be corrected. Moreover, the Petzval sum of the entire projection zoom lens system can be reduced by setting the fourth lens group (4G) to an appropriate refractive power. Also, when the focal length of the fourth lens group (4G) is f4 and the focal length of the entire system at the wide angle end is Fw, the absolute value of f4 / Fw is less than 2.5 or more than 4.5. The Petzval sum canceling relationship with other lens units having positive refractive power cannot be maintained. Therefore, the absolute value of f4 / Fw is preferably 2.5 or more and 4.5 or less.

第5レンズ群(5G)は、正の屈折力を有する単レンズをすくなくとも2枚有する。これにより、周辺光量を確保するために第5レンズ群(5G)周辺を通過する最軸外光線をゆるやかに屈折させてその面で発生する収差を抑制することができる。   The fifth lens group (5G) has at least two single lenses having positive refractive power. Thereby, in order to secure a peripheral light amount, the most off-axis light beam passing through the periphery of the fifth lens group (5G) can be gently refracted to suppress the aberration generated on the surface.

第6レンズ群(6G)は、表示素子側の光線束中心をテレセントリックとするために、正の屈折力を有する。このようにテレセントリックであることにより、表示素子が液晶パネルであってもマイクロミラーアレイであっても、表示素子の種類を問わずに、画面内で均一な照度分布を得ることができる。第6レンズ群(6G)を、変倍時に固定することにより、変倍時にもテレセントリック性を維持することができる。   The sixth lens group (6G) has a positive refractive power in order to make the center of the light beam on the display element side telecentric. Thus, by being telecentric, it is possible to obtain a uniform illuminance distribution in the screen regardless of the type of the display element, regardless of whether the display element is a liquid crystal panel or a micromirror array. By fixing the sixth lens group (6G) during zooming, telecentricity can be maintained even during zooming.

本発明の一実施形態においては、構成するレンズに非球面レンズを使わずに、球面レンズだけで構成することも可能である。この構成により、製造組立性が優れ、コスト面でも優れた投射ズームレンズとすることができる。   In one embodiment of the present invention, it is possible to configure only a spherical lens without using an aspherical lens as a constituent lens. With this configuration, it is possible to obtain a projection zoom lens that is excellent in manufacturing and assembling and excellent in cost.

本願の発明者は、第2レンズ群(2G)の最大光線有効半径をh2とし、第1レンズ群(1G)から第6レンズ群(6G)の全てのレンズの最大光線有効半径をHとする場合、h2/Hの値により、最軸外像高の周辺光量比が制御できることを見いだした。   The inventor of the present application sets the maximum ray effective radius of the second lens group (2G) as h2, and sets the maximum ray effective radius of all the lenses of the first lens group (1G) to the sixth lens group (6G) as H. In this case, it was found that the peripheral light amount ratio of the most off-axis image height can be controlled by the value of h2 / H.

図2は、広角端のレンズ構成において、h2/Hの値を0.69、0.67、0.65、0.63、0.61、0.59、0.57と変化させた場合における中心から軸外像高の周辺光量比を計算した結果を示す。それぞれのh2/Hの値に対して、最軸外像高の周辺光量比は、最下行に示すように、80.2、76.1、71.4、66.5、61.5、56.5、51.5となる。   FIG. 2 shows a case where the value of h2 / H is changed to 0.69, 0.67, 0.65, 0.63, 0.61, 0.59, and 0.57 in the lens configuration at the wide angle end. The calculation result of the peripheral light quantity ratio of the off-axis image height from the center is shown. For each h2 / H value, the peripheral light amount ratio of the most off-axis image height is 80.2, 76.1, 71.4, 66.5, 61.5, 56 as shown in the bottom row. .5, 51.5.

図3は、h2/Hをx軸にとり、また、最軸外像高の周辺光量比をy軸にとり、図2に示す結果をグラフとしてプロットしたものである。図3に示されるように、最軸外像高の周辺光量比を60%以上とするには、h2/Hは0.61以上となる。特に、最軸外像高の周辺光量比を70%とするには、h2/Hは0.65以上となる。   FIG. 3 is a graph in which the results shown in FIG. 2 are plotted with h2 / H on the x-axis and the peripheral light quantity ratio of the most off-axis image height on the y-axis. As shown in FIG. 3, h2 / H is 0.61 or more in order to set the peripheral light amount ratio of the most off-axis image height to 60% or more. In particular, in order to set the peripheral light amount ratio of the most off-axis image height to 70%, h2 / H is 0.65 or more.

(実施例1)
図4は、本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズのレンズ構成図である。図4において、上部が広角端におけるレンズ配置を示し、下部が望遠端におけるレンズ配置を示している。図1と同様に、投射ズームレンズは、6つのレンズ群からなる。被投射側から表示素子側に向かって、第1レンズ群(1-G)、第2レンズ群(2-G)、第3レンズ群(3-G)、第4レンズ群(4-G)、第5レンズ群(5-G)、第6レンズ群(6-G)し、第1レンズ群(1-G)の被投射側のレンズ面から順番に面番号を付与し、レンズ面間の位置を被投射側のレンズ面の面番号iを用いて、Diとする場合、レンズ面の曲率半径、レンズ面間の間隔、d線屈折率、アッベ数を表1に示す。なお、面番号32は、表示素子面の面番号とする。

また、変倍時のレンズ面間の距離を表2に示す。
Example 1
FIG. 4 is a lens configuration diagram of a projection zoom lens according to an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the upper part shows the lens arrangement at the wide-angle end, and the lower part shows the lens arrangement at the telephoto end. As in FIG. 1, the projection zoom lens is composed of six lens groups. From the projection side toward the display element side, the first lens group (1-G), the second lens group (2-G), the third lens group (3-G), and the fourth lens group (4-G) The fifth lens group (5-G), the sixth lens group (6-G), surface numbers are assigned in order from the lens surface on the projection side of the first lens group (1-G), and the distance between the lens surfaces is increased. Table 1 shows the radius of curvature of the lens surfaces, the distance between the lens surfaces, the d-line refractive index, and the Abbe number, where is the surface number i of the lens surface on the projection side. The surface number 32 is the surface number of the display element surface.

Table 2 shows the distance between the lens surfaces during zooming.

本実施例においては、焦点距離f、Fナンバー、画角ωについて、f=24.0mm〜29.0mm、F=1.59〜1.97、ω=29.3°〜24.7°となる。また、h2/Hは0.69となり、f2/f1の絶対値は1.56となり、f2/Fwの絶対値は4.03となる。   In this embodiment, the focal length f, F number, and field angle ω are f = 24.0 mm to 29.0 mm, F = 1.59 to 1.97, and ω = 29.3 ° to 24.7 °. Become. Further, h2 / H is 0.69, the absolute value of f2 / f1 is 1.56, and the absolute value of f2 / Fw is 4.03.

図5は、広角端と望遠端とにおける収差図を示す。図5の非点収差の収差図において、「(S)」は、Sagitalの略であり、「(T)」はTangentialの略である。また、図6は、像高比に対する周辺光量比のグラフを示す。図6に示されるように、広角端においても周辺光量比は80%以上が確保される。   FIG. 5 shows aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end. In the aberration diagram of astigmatism in FIG. 5, “(S)” is an abbreviation for Sagital, and “(T)” is an abbreviation for Tangential. FIG. 6 shows a graph of the peripheral light amount ratio with respect to the image height ratio. As shown in FIG. 6, a peripheral light amount ratio of 80% or more is secured even at the wide angle end.

(実施例2)
図7は、本発明の一実施形態の一実施例に係る投射ズームレンズのレンズ構成図である。図7において、上部が広角端におけるレンズ配置を示し、下部が望遠端におけるレンズ配置を示している。図1と同様に、投射ズームレンズは、6つのレンズ群からなる。被投射側から表示素子側に向かって、第1レンズ群(1-G)、第2レンズ群(2-G)、第3レンズ群(3-G)、第4レンズ群(4-G)、第5レンズ群(5-G)、第6レンズ群(6-G)とし、第1レンズ群(1-G)の被投射側のレンズ面から順番に面番号を付与し、レンズ面間の位置を被投射側のレンズ面の面番号iを用いて、Diとする場合、レンズ面の曲率半径、レンズ面間の間隔、d線屈折率、アッベ数を表3に示す。なお、図4と同様に、面番号35は、表示素子面の面番号とする。

また、変倍時のレンズ面間の距離を表2に示す。
(Example 2)
FIG. 7 is a lens configuration diagram of a projection zoom lens according to an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 7, the upper part shows the lens arrangement at the wide-angle end, and the lower part shows the lens arrangement at the telephoto end. As in FIG. 1, the projection zoom lens is composed of six lens groups. From the projection side toward the display element side, the first lens group (1-G), the second lens group (2-G), the third lens group (3-G), and the fourth lens group (4-G) The fifth lens group (5-G) and the sixth lens group (6-G) are assigned surface numbers in order from the lens surface on the projection side of the first lens group (1-G). Table 3 shows the radius of curvature of the lens surface, the distance between the lens surfaces, the d-line refractive index, and the Abbe number, where Di is the surface number i of the lens surface on the projection side. As in FIG. 4, the surface number 35 is the surface number of the display element surface.

Table 2 shows the distance between the lens surfaces during zooming.

本実施例においては、f=24.0mm〜29.0mm、F=1.60〜1.90、ω=29.3°〜24.7°となる。また、h2/Hは0.71となり、f2/f1の絶対値は1.45となり、f2/Fwの絶対値は2.89となる。   In this embodiment, f = 24.0 mm to 29.0 mm, F = 1.60 to 1.90, and ω = 29.3 ° to 24.7 °. Further, h2 / H is 0.71, the absolute value of f2 / f1 is 1.45, and the absolute value of f2 / Fw is 2.89.

図8は、広角端と望遠端とにおける収差図を示す。図8の非点収差の収差図において、「(S)」は、Sagitalの略であり、「(T)」はTangentialの略である。また、図9は、像高比に対する周辺光量比のグラフを示す。図9に示されるように、広角端においても周辺光量比は90%以上が確保される。   FIG. 8 shows aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end. In the aberration diagram of astigmatism in FIG. 8, “(S)” is an abbreviation for Sagital, and “(T)” is an abbreviation for Tangential. FIG. 9 shows a graph of the peripheral light amount ratio with respect to the image height ratio. As shown in FIG. 9, a peripheral light amount ratio of 90% or more is ensured even at the wide angle end.

(実施形態2)
図10は、本発明の実施形態1に係る投射光学系を用いた画像投射装置の光学構成を示す。
(Embodiment 2)
FIG. 10 shows an optical configuration of an image projection apparatus using the projection optical system according to Embodiment 1 of the present invention.

光源から白色光が2枚のダイクロイックミラーに順次入射される。光源としては、LED、レーザ発光素子、有機EL素子、蛍光体などを用いることができる。それぞれのダイクロイックミラーは、順に、波長の短い光を反射する。これにより、光源から出た光が通過する1枚目のダイクロイックミラーにより、RGB成分のBに相当する光が分離され、2枚目のダイクロイックミラーにより、Gに相当する光と、残りのRに相当する光が分離される。なお、BとRの順序は逆になる構成をとってもよい。   White light is sequentially incident on the two dichroic mirrors from the light source. As the light source, an LED, a laser light emitting element, an organic EL element, a phosphor, or the like can be used. Each dichroic mirror sequentially reflects light having a short wavelength. Thereby, the light corresponding to B of the RGB component is separated by the first dichroic mirror through which the light emitted from the light source passes, and the light corresponding to G and the remaining R are separated by the second dichroic mirror. Corresponding light is separated. Note that the order of B and R may be reversed.

Bに相当する光はさらにミラーにより進行方向が90°曲げられ、光変調素子としての液晶パネルに入射する。Gに相当する光は液晶パネルに入射する。Rに相当する光はさらに2枚のミラーにより反射されて液晶パネルに入射する。   The light corresponding to B is further bent by 90 ° in the traveling direction by a mirror and is incident on a liquid crystal panel as a light modulation element. The light corresponding to G enters the liquid crystal panel. The light corresponding to R is further reflected by two mirrors and enters the liquid crystal panel.

それぞれの液晶パネルに入射し出射した光は液晶パネルにより各画素における光の通過光量が変調によって制御されている。液晶パネルから出射した光はダイクロイックプリズムに入射し、合成される。合成された光は、実施形態1に係る投射光学系に入射し、スクリーンへ投射される。   The amount of light passing through each pixel is controlled by modulation of the light incident on and emitted from each liquid crystal panel. Light emitted from the liquid crystal panel enters the dichroic prism and is synthesized. The synthesized light enters the projection optical system according to the first embodiment and is projected onto the screen.

(実施形態3)
図11は、本発明の実施形態1に係る投射光学系を用いた画像投射装置の別の光学構成を示す。
(Embodiment 3)
FIG. 11 shows another optical configuration of the image projection apparatus using the projection optical system according to Embodiment 1 of the present invention.

光源から、時分割でR、G、Bに相当する光が順次照射され、レンズ等を介して、光変調素子としてのDMDパネルに入射する。DMDパネルによって各画素において反射して通過する光量が変調によって制御された光が、実施形態1に係る投射光学系に入射し、スクリーンへ投射される。   Light corresponding to R, G, and B is sequentially irradiated from a light source in a time division manner, and enters a DMD panel as a light modulation element via a lens or the like. Light whose light amount reflected and passed by each pixel by the DMD panel is controlled by modulation is incident on the projection optical system according to the first embodiment and projected onto the screen.

Claims (10)

被投射側から順に屈折力が負、正、正、負、正、正である第1レンズ群から第6レンズ群により構成され、広角端と望遠端との間の変倍時には、第1レンズ群と第6レンズ群は固定しかつ第2レンズ群から第5レンズ群が移動する投射ズームレンズであって、
第2レンズ群の最大光線有効半径を全レンズの最大光線有効半径で除した値が0.65以上である投射ズームレンズ。
The first lens is composed of first to sixth lens groups whose refractive powers are negative, positive, positive, negative, positive and positive in order from the projection side, and the first lens at the time of zooming between the wide angle end and the telephoto end A projection zoom lens in which the group and the sixth lens group are fixed and the fifth lens group moves from the second lens group;
A projection zoom lens having a value obtained by dividing the maximum effective ray radius of the second lens group by the maximum effective ray radius of all the lenses is 0.65 or more.
第2レンズ群の焦点距離を第1レンズ群の焦点距離で除した値の絶対値が1.4以上1.6以下となる請求項1に記載の投射ズームレンズ。   The projection zoom lens according to claim 1, wherein an absolute value of a value obtained by dividing the focal length of the second lens group by the focal length of the first lens group is 1.4 or more and 1.6 or less. 第2レンズ群は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとの接合レンズを含む請求項1に記載の投射ズームレンズ。   The projection zoom lens according to claim 1, wherein the second lens group includes a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power. 第2レンズ群の接合レンズは、構成材料のd線屈折率が1.7以上である請求項3に記載の投射ズームレンズ。   The projection zoom lens according to claim 3, wherein the cemented lens of the second lens group has a d-line refractive index of a constituent material of 1.7 or more. 第3レンズ群は開口絞りを有する請求項1に記載の投射ズームレンズ。   The projection zoom lens according to claim 1, wherein the third lens group has an aperture stop. 第4レンズ群は、全体形状が表示素子側に凹面を向けたメニスカス形状であり、第4レンズ群の焦点距離を広角端での全系焦点距離で除した値の絶対値が2.5以上4.5以下となる請求項1に記載の投射ズームレンズ。   The fourth lens group has a meniscus shape in which the overall shape is concave on the display element side, and the absolute value of the value obtained by dividing the focal length of the fourth lens group by the total focal length at the wide angle end is 2.5 or more. The projection zoom lens according to claim 1, wherein the projection zoom lens is 4.5 or less. 第5レンズ群は、正の屈折力を有する2枚のレンズを含む請求項1に記載の投射ズームレンズ。   The projection zoom lens according to claim 1, wherein the fifth lens group includes two lenses having positive refractive power. 第1レンズ群を光軸に沿って移動させてフォーカス調整が可能な請求項1に記載の投射ズームレンズ。   The projection zoom lens according to claim 1, wherein focus adjustment is possible by moving the first lens group along the optical axis. 光源と、
前記光源が発する光の通過光量を変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光が入射する請求項1から8のいずれかに記載の投射ズームレンズと
を有する画像投射装置。
A light source;
A light modulation element for modulating the amount of light passing through the light emitted from the light source;
The image projection apparatus which has a projection zoom lens in any one of Claim 1 to 8 in which the light modulated by the said light modulation element injects.
前記光源は、LEDである請求項9に記載の画像投射装置。   The image projection apparatus according to claim 9, wherein the light source is an LED.
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