JP4757990B2

JP4757990B2 - Projection lens

Info

Publication number: JP4757990B2
Application number: JP2000325749A
Authority: JP
Inventors: 邦幸飛内
Original assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd
Current assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP2002131636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原画像をスクリーンに拡大投射する投射用レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネル等に表示された画像を、スクリーン等の表示媒体上に拡大投影する液晶プロジェクタが、ビデオ再生画像やコンピュータのデータ等の表示用として近来広く普及してきている。
【０００３】
なかでも、赤・緑・青の各色画像を独立した３枚の液晶パネル（液晶ライトバルブ等）に表示し、各色画像を合成してカラー画像として拡大表示する「３板式液晶プロジェクタ」は、表示媒体上に表示されるカラー画像が高精細であることから普及率が高まっている。
【０００４】
３板式液晶プロジェクタでは一般に、色分離光学系により白色光源からの光を赤・緑・青の各色に分離して各液晶パネルへ導き、各液晶パネルから射出する光（各液晶パネルに表示された画像により２次元的に強度変調されている）を色合成光学系により合成して投射用レンズに入射させるようになっており、その構成上、投射用レンズと液晶パネルの間に「プリズム等からなる色合成光学系」が配置されることになる。
【０００５】
このため、３板式液晶プロジェクタに用いられる投射用レンズには、色合成光学系の配置に必要な長いバックフォーカスが必要とされる。特に、開口効率の大きい「反射式の液晶パネル」を用いるプロジェクタでは、色分離光学系も投射用レンズと液晶パネルの間に挿入・配置されるため「より長いバックフォーカス」が必要となる。
【０００６】
液晶パネルから色合成光学系に入射する光束の角度が変化すると、それに応じて、色合成光学系の分光透過率が変化し、投影されたカラー画像における各色の明るさが画角により変化して見づらい画像になる。
【０００７】
このため、投射用レンズは、主光線の角度が縮小側で光軸と略平行になるテレセントリックな性質を持つことが好ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、半画角４０度以上の高画角でありながら、高い解像力を維持し、色合成光学系・色分離光学系の配備に十分な長いバックフォーカスを持ち、なおかつ高いテレセントリック性を有する投射用レンズの実現を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の投射用レンズは、図１に例示するように、拡大側（図１の左方）から縮小側へ向かって順次、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｉと、正の屈折力を持つ第２レンズ群ＩＩとを配し、第１、第２レンズ群間に開口絞りＳＴを有して成る。第１レンズ群が負の屈折力、第２レンズ群が正の屈折力を有するので、この投射用レンズは、拡大側から見て「レトロフォーカス型」である。
【００１０】
第１レンズ群Ｉは、少なくとも１枚の非球面レンズを有する。
レンズ全系の焦点距離：ｆ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ₁、拡大側の共役点が無限遠のときのバックフォーカス：Ｂｆは、条件：
（１）４．５＜Ｂｆ／ｆ
（２） −２．０＜ｆ₁／ｆ＜−１．０
を満足する（請求項１）。
【００１１】
請求項１記載の投射用レンズはまた、第１レンズ群が１枚のプラスチック非球面レンズを有し、このプラスチック非球面レンズのｄ線に対する焦点距離：ｆ1pが、条件：
（３）｜ｆ／ｆ1p｜＜０．１５
を満足する。
【００１２】
請求項２記載の投射用レンズは、請求項１記載の投射用レンズにおいて、開口絞りを「第２レンズ群の拡大側の焦点位置近傍」に配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の投射用レンズは、請求項１または２記載の投射用レンズにおいて、第１レンズ群が「負の屈折力を持つガラスレンズと正の屈折力を持つガラスレンズを貼り合せ、全体として負の屈折力を持つ接合レンズ」を１組以上有し、各接合レンズにおける正・負何れのガラスレンズも、ｄ線に対する屈折率：ｎｆが、条件：
（４）ｎｆ＞１．６５
を満足することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の投射用レンズは、請求項１〜３の任意の１に記載の投射用レンズにおいて、第２レンズ群が「少なくとも２枚の、正の屈折力を持つレンズ」を有し、これら正の屈折力を持つレンズを、縮小側から数えたとき、１番目と２番目のレンズのアッべ数：νが、条件：
（５） ν＞５７
を満足することを特徴とする。
【００１５】
第２レンズ群は正の屈折力を持つから、当然に、１枚以上の「正の屈折力を持つレンズ」を有する。
請求項５記載の投射用レンズは、請求項１〜４の任意の１に記載の投射用レンズにおいて、第２レンズ群の有する「正の屈折力を持つ各レンズ」のｄ線に対する屈折率：ｎｒが、条件：
（６）ｎｒ＜１．６
を満足することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の投射用レンズは、請求項１〜５の任意の１に記載の投射用レンズにおいて、第２レンズ群が「ガラスレンズのレンズ面に薄い樹脂層が形成され、この樹脂層の空気と接触する面が非球面形状であるハイブリッドレンズ」を少なくとも１枚有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の投射用レンズは、請求項１〜５の任意の１に記載の投射用レンズにおいて、第２レンズ群が「プラスチックを材料とする非球面レンズ」を少なくとも１枚有し、この「プラスチックを材料とする非球面レンズ」のｄ線に対する焦点距離：ｆ2pが、条件：
（７）｜ｆ／ｆ2p｜＜０．１
を満足することを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の投射用レンズは、請求項１〜７の任意の１に記載の投射用レンズにおいて、第２レンズ群が「縮小側より順に、縮小側に大きい曲率をもつ正レンズ、負レンズ系、縮小側に大きい曲率をもつ正レンズ」を有し、上記負レンズ系とその拡大側の正レンズが「互いに接合されもしくは空気間隔を有する」ことを特徴とする。
【００１９】
この場合、負レンズ系は「拡大側に大きい曲率をもつ負の単レンズ」であることもできるし（請求項９）、「両凸レンズと、この両凸レンズの拡大側に配置され、拡大側に大きい曲率をもつ負レンズ」で構成することもできる（請求項１０）。
【００２０】
この発明の投射用レンズは、長いバックフォーカスを持たせるため、拡大側に負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｉ、縮小側に正の屈折力を持つ第２レンズ群ＩＩを配し、拡大側から見た第１、第２レンズ群の屈折力の分布が「負・正」である「レトロフォーカスレンズ」構成としている。
【００２１】
条件式（１）は、３板式液晶プロジェクタの投射用レンズに必要に十分なバックフォーカスと、大きな画角を両立させるためのものである。
【００２２】
レンズ径の増大を抑えつつ画角を大きくしようとすると、全系の焦点距離：ｆは自ずと制限され、ｆを自由に大きくすることはできない。
【００２３】
所望の「大きな画角」を保持しつつパラメータ：Ｂｆ／ｆが条件式（１）の下限を超えると、バックフォーカス：Ｂｆが短くなり、投射用レンズと液晶パネルの間にプリズム等の色合成光学系・色分離光学系の配置が困難になる。
【００２４】
一般に、レトロフォーカス型レンズの「第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔」をｄとすると、全系の焦点距離：ｆに対するバックフォーカス：Ｂｆの比は、第１レンズ群の焦点距離：ｆ₁（＜０）と上記主点間隔：ｄを用いて、
（ａ）Ｂｆ／ｆ＝１−ｄ／ｆ₁
と表される。従って、｜ｆ₁｜の値が小さくなると、バックフォーカス：Ｂｆの値は大きくなる。
【００２５】
条件式（２）は、十分に長いバックフォーカスと、良好な光学性能を両立するためのものである。
パラメータ：ｆ₁／ｆが条件式（２）の下限を越えると、第１レンズ群の負の屈折力が小さくなって「レトロフォーカス性」が弱くなり、長いバックフォーカスを得るのが困難になる。また、パラメータ：ｆ₁／ｆが条件式（２）の上限を越えると、第１レンズ群の負の屈折力が過大になり、コマ収差、像面湾曲等の軸外収差を良好に保つのが困難になる。
【００２６】
上記式（ａ）から分かるように、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔：ｄを大きくすると長いバックフォーカスを得ることができる、反面、拡大側のレンズが大きくなり、一般に行われている「レトロフォーカス型レンズの歪曲収差補正を担う正の屈折力のレンズ」を配置することが困難となる。
【００２７】
この発明の投射レンズは、第１レンズ群に非球面レンズを含めることにより、前述の「正の屈折力のレンズ」を用いずに歪曲収差を適切に補正している。
【００２８】
第１レンズ群内の非球面レンズは、安価で成形の容易なプラスチックを材料とするプラスチック非球面レンズとすることが望ましい。
【００２９】
しかし、プラスチックレンズは、光学ガラスに比して温度変化による焦点距離の変化が大きい。
【００３０】
リア型の液晶プロジェクタにおいて、投射用レンズは設置された後、完全に筐体内に収められるので、ピント・倍率の再調整が難しく、焦点距離変化による画像の劣化には十分配慮する必要がある。
【００３１】
条件式（３）は、非球面プラスチックレンズの「温度による焦点距離変化の度合い」を規制するものである。
パラメータ：｜ｆ／ｆ_1p｜が、条件式（３）の上限を超えると、焦点距離：ｆ_1pが温度変化に伴ない変化したときに「画像の倍率」が大きく変化し、大きなピントずれが生じて好ましくない。
【００３２】
第１、第２レンズ群間に配置される開口絞りの配置位置を、請求項２記載のように、第２レンズ群の拡大側焦点位置近傍に設定することにより、高いテレセントリック性を確保すると共に、高い開口効率を実現できる。
【００３３】
請求項２記載の投射用レンズのように、第１レンズ群内に「接合レンズ」を含め、接合レンズを「分散の異なる２つのガラスレンズの張り合わせ」で構成することにより、軸上色収差の良好な補正が可能になる。
【００３４】
第１レンズ群内の接合レンズは、長いバックフォーカスを得るため屈折力を負とする。このようにすると、ペッツバール和が負に増加し像面の平坦性を保つことが難しくなるので、接合レンズを構成する正・負何れのレンズも「ｄ線に対する屈折率：ｎｆ」を１．６５より大きくすることで、ペッツバール和が負に増加することを防ぎ、像面の平坦性を保つことを可能としている。
【００３５】
液晶パネルから投射用レンズに入射する軸外の主光線は、高いテレセントリック性をもつため、第２レンズ群内の縮小側に配置された正の屈折力を持つレンズにより大きく光軸方向に曲げられるが、このとき、光線の「波長の違いによる曲がる度合いの差」が大きいと倍率色収差が発生する。
【００３６】
そこで、請求項４記載の投射用レンズでは、第２レンズ群内の縮小側に配置された「少なくとも２枚の正レンズ」のアッべ数を適切に選び（条件式（５））、倍率色収差の発生を抑えている。
【００３７】
条件式（６）は、像面の平坦性を確保するためのものである。
【００３８】
パラメータ：ｎｒが上限を超えると、第２レンズ郡内の正の屈折力を持つレンズの屈折率が大きくなり、それに伴ない、レンズ面の曲率は小さくなるので、投射用レンズのペッツバール和は負に増加することになり、像面の平坦性を保つことが困難となる。
【００３９】
この発明の投射用レンズでは、第２レンズ群内に少なくとも１枚に非球面を採用することによって、球面収差、コマ収差、非点収差を、少ないレンズ枚数で補正することが可能である。
【００４０】
請求項６記載の投射用レンズでは、第２レンズ群内の非球面レンズを、ガラスレンズのレンズ面に薄い樹脂層を形成し、この樹脂層の空気と接触する面を非球面とした「ハイブリッド型の非球面レンズ」とし、温度変化に対し特性変動の少ない投射用レンズを実現している。
【００４１】
請求項７記載の投射用レンズでは、第２レンズ群内にプラスチックを材料とする非球面レンズを配置し、さらに、条件式（７）を満足することで温度変化に対し安定した像性能を持つことを可能にした。
【００４２】
パラメータ：｜ｆ／ｆ_2p｜が、条件式（７）の上限を超えると、焦点距離：ｆ_2pが温度変化に伴ない変化したときに「画像の倍率」が大きく変化し、大きなピントずれが生じて好ましくない。
【００４３】
請求項８ないし１０記載の投射用レンズでは、第２レンズ群が「縮小側より順に、縮小側に大きい曲率をもつ正レンズ、拡大側に大きい曲率をもつ負レンズ系、縮小側に大きい曲率をもつ正レンズ」を有することにより、倍率色収差、コマ収差、非点収差を良好に補正している。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な実施の形態として、実施例を６例挙げる。
各実施例において、「Ｓ」により拡大側から数えた面番号を表し、「Ｒ」により各面（開口絞りＳＴの面および色合成・分離系のプリズムＰの面を含む）の曲率半径（非球面にあっては近軸曲率半径）を表し、「Ｄ」により光軸上の面間隔を表す。
【００４５】
「Ｎd」及び「νd」により、各レンズの材質の、d線に対する屈折率とアッべ数を示す。「ｆ」は投射用レンズの焦点距離、「Ｆ／Ｎｏ」は明るさを表すＦ値、「ω」は半画角、「ｏｂｄ」は物体からレンズ第一面までの距離、「ｂｆ」は空気中（プリズムのない状態）でのバックフォーカスを表す。なお、長さの次元を持つ量の単位は「ｍｍ」である。
【００４６】
非球面の形状は、光軸との交点を原点とし、光軸に対する高さ：ｈ、光軸方向の変移：Ｚ、近軸曲率半径：Ｒ、円錐定数：Ｋ、高次項の非球面係数：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとして、周知の式：
Ｚ＝(1/R)・h²/［1＋√｛1−(1＋K)・(1/R)²・h²］+A・h⁴+B・h⁶+C・h⁸+D・h¹⁰+E・h¹²
で表し、上記Ｒ、Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを与えて特定する。
【００４７】
【実施例】
実施例１
図２に、実施例１の投射レンズのレンズ構成を示す。拡大側（図面左側）から負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｉ、開口絞りＳＴ、正の屈折力を持つ第２レンズ群ＩＩを配した構成である。
【００４８】

第２４面及び第２５面は、プリズムＰの拡大側および縮小側の面である。
【００４９】
非球面
第４面：
K＝−0.491036、A＝−0.123319×10^-4、B＝−0.147551×10^-8、
C＝−0.421984×10^-10、D＝0.322017×10^-13、E＝−0.148201×10^-16
第２１面（ハイブリッドレンズの樹脂層の表面）：
K＝−0.61239×10¹³、A＝0.668855×10^-5、B＝0.497968×10^-8、
C＝−0.203070×10^-10、D＝0.136449×10^-12、E＝−0.267955×10^-15
条件式の値
（１）Ｂｆ／ｆ＝４．７６
（２）ｆ₁／ｆ＝−１．９４
（３）｜ｆ／ｆ_1p｜＝０．１４
（４）ｎｆ＝１．６５８４４
（５） ν＝５９．５
（６）ｎｒ＝１．５８３１３
条件式（４）、（５）の値は、対象となる数値の中で最も小さい値を、条件式（６）は最も大きい値を表示している。以下の各実施例においても同様である。
図８、９に、実施例１の投射用レンズを縮小側で評価した収差図を示す。
基準波長は「５４６ｎｍのｅ線」としている。非点収差図におけるＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像面の場合を示している。他の収差図においても同様である。
【００５０】
実施例２
図３に、実施例２の投射レンズのレンズ構成を、図２に倣って示す。
【００５１】

第２４面及び第２５面は、プリズムＰの拡大側および縮小側の面である。
【００５２】
非球面
第４面：
K＝−0.593166、A＝−0.105994×10^-4、B＝0.247284×10^-8、
C＝−0.383224×10^-10、D＝0.361966×10^-13、E＝−0.148980×10^-16
第２１面（ハイブリッドレンズの樹脂層の表面）：
K＝−40.608663、A＝0.668864×10^-5、B＝0.128436×10^-7、
C＝−0.202201×10^-10、D＝0.693164×10^-13、E＝−0.165116×10^-15
条件式の値
（１）Ｂｆ／ｆ＝５．８６
（２）ｆ₁／ｆ＝−１．９５
（３）｜ｆ／ｆ_1p｜＝０．１２
（４）ｎｆ＝１．６５８４４
（５） ν＝７０．４
（６）ｎｒ＝１．４９７００
図１０，１１に、実施例２の投射用レンズを縮小側で評価した収差図を示す。
【００５３】
実施例３
図４に、実施例３の投射レンズのレンズ構成を、図２に倣って示す。
【００５４】

第２４面及び第２５面は、プリズムＰの拡大側および縮小側の面である。
【００５５】
非球面
第４面：
K＝−0.584709、A＝−0.103901×10^-4、B＝0.574548×10^-8、
C＝−0.334481×10^-10、D＝0.380006×10^-13、E＝−0.220860×10^-16
第２１面（ハイブリッドレンズの樹脂層の表面）：
K＝−24.133520、A＝0.638716×10^-5、B＝0.126009×10^-7、
C＝−0.256845×10^-10、D＝0.678583×10^-13、E＝−0.961669×10^-16
条件式の値
（１）Ｂｆ／ｆ＝６．６０
（２）ｆ₁／ｆ＝−１．３８
（３）｜ｆ／ｆ_1p｜＝０．１２
（４）ｎｆ＝１．７４３３０
（５） ν＝８１．６
（６）ｎｒ＝１．４９７００
図１２，１３に、実施例３の投射用レンズを縮小側で評価した収差図を示す。
【００５６】
実施例４
図５に、実施例４の投射レンズのレンズ構成を、図２に倣って示す。
【００５７】

第２５面及び第２６面は、プリズムＰの拡大側および縮小側の面である。
【００５８】
非球面
第４面：
K＝−0.461683、A＝−0.816116×10^-5、B＝0.513609×10^-8、
C＝−0.341545×10^-10、D＝0.386224×10^-13、E＝−0.194862×10^-16
第２２面（ハイブリッドレンズの樹脂層の表面）：
K＝−1.797504、A＝0.418090×10^-5、B＝0.115048×10^-7、
C＝−0.167059×10^-10、D＝0.925131×10^-13、E＝−0.154977×10^-15
条件式の値
（１）Ｂｆ／ｆ＝６．７７
（２）ｆ₁／ｆ＝−１．０３
（３）｜ｆ／ｆ_1p｜＝０．０９
（４）ｎｆ＝１．６９８９５
（５） ν＝８１．６
（６）ｎｒ＝１．４９７００
図１４，１５に、実施例４の投射用レンズを縮小側で評価した収差図を示す。
【００５９】
実施例５
図６に、実施例５の投射レンズのレンズ構成を、図２に倣って示す。
【００６０】
第２レンズ群内の縮小側から２番目の負レンズ（ハイブリッドレンズ）と３番目の正レンズは接合されている。
【００６１】

第２４面及び第２５面は、プリズムＰの拡大側および縮小側の面である。
【００６２】
非球面
第４面：
K＝−0.391352、A＝−0.851556×10^-5、B＝0.454772×10^-8、
C＝−0.288305×10^-10、D＝0.323527×10^-13、E＝−0.153315×10^-16
第２１面（ハイブリッドレンズの樹脂層の表面）：
K＝−1.437959、A＝0.397248×10^-5、B＝0.137357×10^-7、
C＝−0.105581×10^-10、D＝0.127601×10^-12、E＝−0.204259×10^-15
条件式の値
（１）Ｂｆ／ｆ＝６．８４
（２）ｆ₁／ｆ＝−１．０７
（３）｜ｆ／ｆ_1p｜＝０．０５
（４）ｎｆ＝１．６９８９５
（５） ν＝８１．６
（６）ｎｒ＝１．４９７００
図１６，１７に、実施例５の投射用レンズを縮小側で評価した収差図を示す。
【００６３】
実施例６
図７に、実施例６の投射レンズのレンズ構成を、図２に倣って示す。
【００６４】
第２レンズ群内には、プラスチックを材料とする１枚の非球面レンズ（縮小側から２枚目の両凸レンズ）が配置されている。
【００６５】

第２５面及び第２６面は、プリズムＰの拡大側および縮小側の面である。
【００６６】
非球面
第４面：
K＝−0.605096、A＝−0.119305×10^-4、B＝−0.101656×10^-7、
C＝−0.248655×10^-10、D＝−0.299890×10^-15、E＝0.280185×10^-16
第２２面（縮小側から２枚目の両凸レンズの縮小側面）：
K＝−53.290851、A＝0.190738×10^-5、B＝0.903260×10^-8、
C＝−0.225838×10^-10、D＝0.338009×10^-14、E＝0.382932×10^-16
条件式の値
（１）Ｂｆ／ｆ＝５．１２
（２）ｆ₁／ｆ＝−１．２９
（３）｜ｆ／ｆ_1p｜＝０．０９
（４）ｎｆ＝１．６５８４４
（５） ν＝５７．８
（６）ｎｒ＝１．４９７００
（７）｜ｆ／ｆ_2p｜＝０．０６
図１８、１９に、実施例６の投射用レンズを縮小側で評価した収差図を示す。
【００６７】
上に挙げた実施例１〜６の投射用レンズは何れも、拡大側から縮小側に向かって順次、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｉ、正の屈折力を持つ第２レンズ群ＩＩを配し、第１、第２レンズ群間に開口絞りＳＴを有する。
【００６８】
第１レンズ群Ｉには少なくとも１枚の非球面レンズ（各実施例とも拡大側から２番目が非球面レンズ）が配置され、投射レンズ全系の焦点距離：ｆ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ₁、拡大側の共役点が無限遠の時のバックフォーカス：Ｂｆが条件：
（１）４．５＜Ｂｆ／ｆ
（２） −２．０＜ｆ₁／ｆ＜−１．０
を満足する（請求項１）。
【００６９】
また、第１レンズ群Ｉ内に配置された非球面プラスチックレンズ（各実施例とも拡大側から２番目のレンズ）のｄ線に対する焦点距離：ｆ1pと上記全系の焦点距離：ｆとは、条件：
（３）｜ｆ／ｆ1p｜＜０．１５
を満足し（請求項１）、開口絞りＳＴは、第２レンズ群ＩＩの拡大側（スクリーン側）の焦点位置近傍に配置されている（請求項２）。
【００７０】
実施例１〜６は何れも、第１レンズ群内に負の屈折力を持つガラスレンズと正の屈折力を持つガラスレンズを貼り合せ「全体として負の屈折力を持つ接合レンズ」が１枚以上配置され（実施例１〜３,６では１枚、実施例４,５では２枚）、正・負何れのガラスレンズもｄ線に対する屈折率：ｎｆが、条件：
（４）ｎｆ＞１．６５
を満足している（請求項３）。
【００７１】
また、実施例１〜６の投射用レンズは何れも、第２レンズ群内に少なくとも２枚の正の屈折力を持つレンズが配置され、縮小側から数えて１番目、２番目の正レンズのアッべ数：νが、条件：
（５） ν＞５７
を満足し（請求項４）、ｄ線に対する屈折率：ｎｒは、条件：
（６）ｎｒ＜１．６
を満足している（請求項５）。
【００７２】
実施例１〜５の投射用レンズは、第２レンズ群にガラスレンズのレンズ面に薄い樹脂層が形成され、空気と接触する面が非球面形状である、ハイブリッドレンズ（各実施例とも縮小側から２番目のレンズ）を有し（請求項６）、実施例６の投射用レンズは、第２レンズ群内に１枚のプラスチックを材料とする非球面レンズ（拡大側から２番目）が配置され、そのｄ線に対する焦点距離：ｆ2pは、条件：
（７）｜ｆ／ｆ2p｜＜０．１
を満足している（請求項７）。
【００７３】
図２〜７に示すように、実施例１〜６の投射用レンズの第２レンズ群ＩＩは、縮小側より順に、縮小側に大きい曲率をもつ正レンズ、負レンズ系、縮小側に大きい曲率をもつ正レンズが配置されている（請求項８）。実施例１ないし５では、負レンズ系は「拡大側に大きな曲率を持つ負の単レンズであり、この負レンズ系は、実施例１ないし４では拡大側の正レンズとの間に空気間隙を有し、実施例５では拡大側の正レンズと張り合わせられている（請求項９）。また、実施例６では、上記負レンズ系は「両凸レンズと、この両凸レンズの拡大側に配置され、拡大側に大きい曲率をもつ負レンズ」で構成されている（請求項１０）。
【００７４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、各実施例に示すように、半画角４０度以上の高画角で、高い解像力を維持し、長いバックフォーカス、高いテレセントリック性を有する投射レンズを実現できる。
【００７５】
この発明の投射用レンズは特に、液晶パネルと投射用レンズの間に色合成光学系・色分離光学系を配備する反射式液晶プロジェクタに搭載することが容易であり、反射式液晶プロジェクタの特徴である「開口効率の大きな明るく、質の高い映像」を実現することが可能となる。
【００７６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投射レンズを説明する図である。
【図２】実施例１のレンズ構成を示す図である。
【図３】実施例２のレンズ構成を示す図である。
【図４】実施例３のレンズ構成を示す図である。
【図５】実施例４のレンズ構成を示す図である。
【図６】実施例５のレンズ構成を示す図である。
【図７】実施例６のレンズ構成を示す図である。
【図８】実施例１に関する収差図である。
【図９】実施例１に関する収差図である。
【図１０】実施例２に関する収差図である。
【図１１】実施例２に関する収差図である。
【図１２】実施例３に関する収差図である。
【図１３】実施例３に関する収差図である。
【図１４】実施例４に関する収差図である。
【図１５】実施例４に関する収差図である。
【図１６】実施例５に関する収差図である。
【図１７】実施例５に関する収差図である。
【図１８】実施例６に関する収差図である。
【図１９】実施例６に関する収差図である。
【符号の説明】
Ｉ第１レンズ群
ＩＩ第２レンズ群
ＳＴ絞り
Ｐ色合成・色分離系のプリズム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection lens that enlarges and projects an original image on a screen.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Liquid crystal projectors that enlarge and project an image displayed on a liquid crystal panel or the like onto a display medium such as a screen have been widely used for displaying video playback images, computer data, and the like.
[0003]
In particular, the “three-panel liquid crystal projector” that displays each color image of red, green, and blue on three independent liquid crystal panels (liquid crystal light valves, etc.) and synthesizes each color image to enlarge it as a color image. The penetration rate is increasing because color images displayed on a medium are high definition.
[0004]
In a three-plate liquid crystal projector, in general, light from a white light source is separated into red, green, and blue colors by a color separation optical system, led to each liquid crystal panel, and emitted from each liquid crystal panel (displayed on each liquid crystal panel) Are two-dimensionally intensity-modulated by an image) and synthesized by a color synthesizing optical system so as to be incident on a projection lens. The “color synthesis optical system” is arranged.
[0005]
For this reason, the projection lens used in the three-plate liquid crystal projector requires a long back focus necessary for the arrangement of the color synthesis optical system. In particular, in a projector using a “reflective liquid crystal panel” with high aperture efficiency, a “longer back focus” is required because the color separation optical system is also inserted and arranged between the projection lens and the liquid crystal panel.
[0006]
When the angle of the light beam incident on the color synthesis optical system from the liquid crystal panel changes, the spectral transmittance of the color synthesis optical system changes accordingly, and the brightness of each color in the projected color image changes depending on the angle of view. The image is difficult to see.
[0007]
For this reason, it is preferable that the projection lens has a telecentric property in which the chief ray angle is approximately parallel to the optical axis on the reduction side.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention maintains a high resolving power while having a high angle of view of a half angle of view of 40 degrees or more, has a long back focus sufficient for deployment of a color synthesis optical system and a color separation optical system, and has a high telecentricity. The realization of a projection lens is an issue.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As illustrated in FIG. 1, the projection lens of the present invention includes a first lens group I having a negative refractive power and a positive refractive power sequentially from the enlargement side (left side in FIG. 1) to the reduction side. And a second lens group II having an aperture stop ST between the first and second lens groups. Since the first lens group has a negative refracting power and the second lens group has a positive refracting power, this projection lens is a “retro focus type” when viewed from the magnification side.
[0010]
The first lens group I has at least one aspheric lens.
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens group is f ₁ , and the back focus when the magnification conjugate point is infinity: Bf is a condition:
(1) 4.5 <Bf / f
(2) −2.0 <f ₁ /f<−1.0
(Claim 1).
[0011]
In the projection lens according to claim 1, the first lens group has one plastic aspheric lens, and the focal length f1p of the plastic aspheric lens with respect to the d-line is a condition:
(3) | f / f1p | <0.15
Satisfied .
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the projection lens according to the first aspect , the aperture stop is arranged “in the vicinity of the focal position on the enlargement side of the second lens group”.
[0013]
Projection lens according to claim 3, in claim 1 or 2 projection lens wherein the first lens group bonding a glass lens having a glass lens and a positive refractive power having a "negative refracting power, a whole As a “junction lens having negative refractive power”, and both the positive and negative glass lenses in each cemented lens have a refractive index nf with respect to the d-line:
(4) nf> 1.65
It is characterized by satisfying.
[0014]
The projection lens according to claim 4 is the projection lens according to any one of claims 1 to 3 , wherein the second lens group includes “at least two lenses having positive refractive power”, When these lenses having positive refractive power are counted from the reduction side, the Abbe number: ν of the first and second lenses is the condition:
(5) ν> 57
It is characterized by satisfying.
[0015]
Since the second lens group has a positive refractive power, it naturally has one or more “lenses having a positive refractive power”.
The projection lens according to claim 5 is the projection lens according to any one of claims 1 to 4 , wherein a refractive index with respect to d-line of “each lens having positive refractive power” of the second lens group: nr is the condition:
(6) nr <1.6
It is characterized by satisfying.
[0016]
The projection lens according to claim 6 is the projection lens according to any one of claims 1 to 5 , wherein the second lens group is “a thin resin layer is formed on the lens surface of the glass lens, It has at least one hybrid lens whose surface in contact with air is aspherical.
[0017]
Projection lens according to claim 7, wherein, in the projection lens according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one of the second lens group "aspheric lens to a plastics material", the Focal length for d-line of “aspheric lens made of plastic material”: f2p, condition:
(7) | f / f2p | <0.1
It is characterized by satisfying.
[0018]
The projection lens according to claim 8 is the projection lens according to any one of claims 1 to 7 , wherein the second lens group is "a positive lens having a large curvature on the reduction side and a negative lens in order from the reduction side." System, a positive lens having a large curvature on the reduction side, and the negative lens system and the positive lens on the enlargement side are “joined with each other or have an air gap”.
[0019]
In this case, the negative lens system may be a “negative single lens having a large curvature on the enlargement side” ( Claim 9 ), or “a biconvex lens and an arrangement on the enlargement side of the biconvex lens, and on the enlargement side. A negative lens having a large curvature "can also be configured ( claim 10 ).
[0020]
The projection lens of the present invention is provided with a first lens group I having a negative refractive power on the enlargement side and a second lens group II having a positive refractive power on the reduction side so as to have a long back focus. A “retrofocus lens” configuration in which the refractive power distribution of the first and second lens units viewed from the side is “negative / positive” is employed.
[0021]
Conditional expression (1) is for achieving both a sufficient back focus necessary for a projection lens of a three-plate liquid crystal projector and a large angle of view.
[0022]
If an attempt is made to increase the angle of view while suppressing an increase in the lens diameter, the focal length f of the entire system is naturally limited, and f cannot be increased freely.
[0023]
If the parameter “Bf / f” exceeds the lower limit of the conditional expression (1) while maintaining the desired “large field angle”, the back focus: Bf becomes short, and a color composition such as a prism is formed between the projection lens and the liquid crystal panel. Arrangement of optical system and color separation optical system becomes difficult.
[0024]
In general, when “the distance between the principal points of the first lens group and the second lens group” of the retrofocus lens is d, the ratio of the back focus: Bf to the focal length: f of the entire system is the focal length of the first lens group. : F ₁ (<0) and the principal point interval: d
(A) Bf / f = 1-d / f ₁
It is expressed. Therefore, as the value of | f ₁ | decreases, the value of back focus: Bf increases.
[0025]
Conditional expression (2) is for achieving both a sufficiently long back focus and good optical performance.
When the parameter: f ₁ / f exceeds the lower limit of the conditional expression (2), the negative refractive power of the first lens unit becomes small, the “retrofocusing” becomes weak, and it becomes difficult to obtain a long back focus. . Further, if the parameter f ₁ / f exceeds the upper limit of the conditional expression (2), the negative refractive power of the first lens unit becomes excessive, so that off-axis aberrations such as coma and field curvature are kept good. Becomes difficult.
[0026]
As can be seen from the above formula (a), a longer back focus can be obtained by increasing the distance between the principal points of the first lens group and the second lens group: d. On the other hand, the enlargement side lens becomes larger, which is generally performed. It is difficult to dispose a “lens having a positive refractive power for correcting distortion aberration of a retrofocus lens”.
[0027]
In the projection lens according to the present invention, by including an aspheric lens in the first lens group, the distortion aberration is appropriately corrected without using the above-described “lens having a positive refractive power”.
[0028]
The aspherical lens in the first lens group is desirably a plastic aspherical lens made of an inexpensive and easy-to-mold plastic.
[0029]
However, the plastic lens has a greater change in focal length due to temperature change than optical glass.
[0030]
In a rear type liquid crystal projector, since the projection lens is completely housed in the housing after being installed, it is difficult to readjust the focus and magnification, and it is necessary to pay sufficient attention to image degradation due to a change in focal length.
[0031]
Conditional expression (3) regulates the “degree of change in focal length due to temperature” of the aspheric plastic lens.
When the parameter: | f / f _1p | exceeds the upper limit of the conditional expression (3), when the focal length: f _1p changes with a temperature change, the “image magnification” changes greatly, and a large focus shift occurs. It is not desirable to occur.
[0032]
By setting the position of the aperture stop disposed between the first and second lens groups in the vicinity of the enlargement-side focal position of the second lens group as described in claim 2 , high telecentricity is ensured. High aperture efficiency can be realized.
[0033]
As in the projection lens according to claim 2, by including a “junction lens” in the first lens group and configuring the cemented lens by “lamination of two glass lenses having different dispersions”, excellent axial chromatic aberration is achieved. Correction becomes possible.
[0034]
The cemented lens in the first lens group has a negative refractive power in order to obtain a long back focus. In this way, the Petzval sum increases negatively and it becomes difficult to maintain the flatness of the image plane. Therefore, both the positive and negative lenses constituting the cemented lens have a “refractive index for d-line: nf” of 1.65. By making it larger, it is possible to prevent the Petzval sum from increasing negatively and to maintain the flatness of the image plane.
[0035]
The off-axis principal ray incident on the projection lens from the liquid crystal panel has a high telecentricity, and is therefore bent largely in the optical axis direction by a lens having a positive refractive power arranged on the reduction side in the second lens group. However, if the “difference in the degree of bending due to the difference in wavelength” of the light beam is large at this time, lateral chromatic aberration occurs.
[0036]
Accordingly, in the projection lens according to claim 4 , the Abbe number of “at least two positive lenses” arranged on the reduction side in the second lens group is appropriately selected (conditional expression (5)), and the chromatic aberration of magnification is obtained. Is suppressed.
[0037]
Conditional expression (6) is for ensuring the flatness of the image plane.
[0038]
Parameter: When nr exceeds the upper limit, the refractive index of the lens having the positive refractive power in the second lens group increases, and the curvature of the lens surface decreases accordingly, so the Petzval sum of the projection lens is negative. Therefore, it becomes difficult to maintain the flatness of the image plane.
[0039]
In the projection lens of the present invention, spherical aberration, coma aberration, and astigmatism can be corrected with a small number of lenses by employing at least one aspheric surface in the second lens group.
[0040]
The projection lens according to claim 6 , wherein the aspherical lens in the second lens group is a “hybrid” in which a thin resin layer is formed on the lens surface of the glass lens and the surface of the resin layer in contact with air is aspherical. "Aspherical lens of the type", realizing a projection lens with little characteristic fluctuation with respect to temperature change.
[0041]
The projection lens according to claim 7 , wherein an aspherical lens made of plastic is disposed in the second lens group, and further satisfies the conditional expression (7), thereby having stable image performance against temperature change. Made it possible.
[0042]
When the parameter: | f / f _2p | exceeds the upper limit of the conditional expression (7), the “magnification of image” changes greatly when the focal length: f _2p changes with the temperature change, and a large focus shift occurs. It is not desirable to occur.
[0043]
The projection lens according to any one of claims 8 to 10 , wherein the second lens group includes "a positive lens having a large curvature on the reduction side, a negative lens system having a large curvature on the enlargement side, and a large curvature on the reduction side in order from the reduction side." By having the “positive lens”, the lateral chromatic aberration, coma aberration, and astigmatism are satisfactorily corrected.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, six examples will be given as specific embodiments.
In each embodiment, “S” represents a surface number counted from the enlargement side, and “R” represents a curvature radius (non-surface) of each surface (including the surface of the aperture stop ST and the surface of the color synthesizing / separating system prism P). In the case of a spherical surface, it represents a paraxial radius of curvature), and “D” represents a surface interval on the optical axis.
[0045]
“Nd” and “νd” indicate the refractive index and Abbe number of the material of each lens with respect to the d-line. “F” is the focal length of the projection lens, “F / No” is the F value representing brightness, “ω” is the half angle of view, “obd” is the distance from the object to the first lens surface, and “bf” is Represents back focus in air (without prism). The unit of the quantity having the length dimension is “mm”.
[0046]
The aspherical shape has an origin at the intersection with the optical axis, the height with respect to the optical axis: h, the change in the optical axis direction: Z, the paraxial radius of curvature: R, the conic constant: K, the aspherical coefficient of the higher order term: As A, B, C, D, E, the well-known formula:
Z = (1 / R) · h ² / [1 + √ {1− (1 + K) · (1 / R) ² · h ² ] + A · h ⁴ + B · h ⁶ + C · h ⁸ + D · h ¹⁰ + E ・ h ¹²
The above-mentioned R, K, A, B, C, D, E are given and specified.
[0047]
【Example】
Example 1
FIG. 2 shows the lens configuration of the projection lens of Example 1. In this configuration, a first lens group I having a negative refractive power, an aperture stop ST, and a second lens group II having a positive refractive power are arranged from the enlargement side (left side of the drawing).
[0048]

The 24th surface and the 25th surface are the enlargement side and reduction side surfaces of the prism P.
[0049]
Aspherical fourth surface:
K = −0.491036, A = −0.123319 × 10 ⁻⁴ , B = −0.147551 × 10 ⁻⁸ ,
C = −0.421984 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.322017 × 10 ⁻¹³ , E = −0.148201 × 10 ⁻¹⁶
21st surface (surface of the resin layer of the hybrid lens):
K = -0.61239 x 10 ¹³ , A = 0.668855 x 10 ^-5 , B = 0.497968 x 10 ^-8 ,
C = −0.203070 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.136449 × 10 ⁻¹² , E = −0.267955 × 10 ⁻¹⁵
Conditional expression value (1) Bf / f = 4.76
(2) f ₁ /f=−1.94
(3) | f / f _1p | = 0.14
(4) nf = 1.65844
(5) ν = 59.5
(6) nr = 1.58313
Conditional expressions (4) and (5) display the smallest value among the target numerical values, and conditional expression (6) displays the largest value. The same applies to the following embodiments.
FIGS. 8 and 9 are aberration diagrams in which the projection lens of Example 1 was evaluated on the reduction side.
The reference wavelength is “546 nm e-line”. In the astigmatism diagram, S represents a sagittal image plane, and M represents a meridional image plane. The same applies to other aberration diagrams.
[0050]
Example 2
FIG. 3 shows the lens configuration of the projection lens of Example 2 according to FIG.
[0051]

The 24th surface and the 25th surface are the enlargement side and reduction side surfaces of the prism P.
[0052]
Aspherical fourth surface:
K = −0.593166, A = −0.105994 × 10 ⁻⁴ , B = 0.247284 × 10 ⁻⁸ ,
C = −0.383224 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.361966 × 10 ⁻¹³ , E = −0.148980 × 10 ⁻¹⁶
21st surface (surface of the resin layer of the hybrid lens):
K = -40.608663, A = 0.668864 x 10 ^-5 , B = 0.128436 x 10 ^-7 ,
C = −0.202201 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.693164 × 10 ⁻¹³ , E = −0.165116 × 10 ⁻¹⁵
Conditional expression value (1) Bf / f = 5.86
(2) f ₁ /f=−1.95
(3) | f / f _1p | = 0.12
(4) nf = 1.65844
(5) ν = 70.4
(6) nr = 1.49700
10 and 11 are aberration diagrams in which the projection lens of Example 2 was evaluated on the reduction side.
[0053]
Example 3
FIG. 4 shows the lens configuration of the projection lens of Example 3 according to FIG.
[0054]

The 24th surface and the 25th surface are the enlargement side and reduction side surfaces of the prism P.
[0055]
Aspherical fourth surface:
K = −0.584709, A = −0.103901 × 10 ⁻⁴ , B = 0.574548 × 10 ⁻⁸ ,
C = −0.334481 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.380006 × 10 ⁻¹³ , E = −0.220860 × 10 ⁻¹⁶
21st surface (surface of the resin layer of the hybrid lens):
K = -24.133520, A = 0.638716 x 10 ^-5 , B = 0.126009 x 10 ^-7 ,
C = −0.256845 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.678583 × 10 ⁻¹³ , E = −0.961669 × 10 ⁻¹⁶
Conditional expression value (1) Bf / f = 6.60
(2) f ₁ /f=−1.38
(3) | f / f _1p | = 0.12
(4) nf = 1.74330
(5) ν = 81.6
(6) nr = 1.49700
FIGS. 12 and 13 are aberration diagrams in which the projection lens of Example 3 was evaluated on the reduction side.
[0056]
Example 4
FIG. 5 shows the lens configuration of the projection lens of Example 4 according to FIG.
[0057]

The 25th surface and the 26th surface are the enlargement side and reduction side surfaces of the prism P.
[0058]
Aspherical fourth surface:
K = −0.461683, A = −0.816116 × 10 ⁻⁵ , B = 0.513609 × 10 ⁻⁸ ,
C = −0.341545 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.386224 × 10 ⁻¹³ , E = −0.194862 × 10 ⁻¹⁶
22nd surface (surface of the resin layer of the hybrid lens):
K = -1.797504, A = 0.418090 × 10 ^-5 , B = 0.115048 × 10 ^-7 ,
C = −0.167059 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.925131 × 10 ⁻¹³ , E = −0.154977 × 10 ⁻¹⁵
Conditional expression value (1) Bf / f = 6.77
(2) f ₁ /f=−1.03
(3) | f / f _1p | = 0.09
(4) nf = 1.69895
(5) ν = 81.6
(6) nr = 1.49700
14 and 15 are aberration diagrams in which the projection lens of Example 4 is evaluated on the reduction side.
[0059]
Example 5
FIG. 6 shows the lens configuration of the projection lens of Example 5 following FIG.
[0060]
The second negative lens (hybrid lens) and the third positive lens from the reduction side in the second lens group are cemented.
[0061]

The 24th surface and the 25th surface are the enlargement side and reduction side surfaces of the prism P.
[0062]
Aspherical fourth surface:
K = −0.391352, A = −0.851556 × 10 ⁻⁵ , B = 0.454772 × 10 ⁻⁸ ,
C = −0.288305 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.235235 × 10 ⁻¹³ , E = −0.153315 × 10 ⁻¹⁶
21st surface (surface of the resin layer of the hybrid lens):
K =-1.437959, A = 0.397248 x ^10-5 , B = 0.137357 x ^10-7 ,
C = −0.105581 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.127601 × 10 ⁻¹² , E = −0.204259 × 10 ⁻¹⁵
Conditional expression value (1) Bf / f = 6.84
(2) f ₁ /f=−1.07
(3) | f / f _1p | = 0.05
(4) nf = 1.69895
(5) ν = 81.6
(6) nr = 1.49700
16 and 17 are aberration diagrams in which the projection lens of Example 5 is evaluated on the reduction side.
[0063]
Example 6
FIG. 7 shows the lens configuration of the projection lens of Example 6 following FIG.
[0064]
In the second lens group, one aspheric lens (second biconvex lens from the reduction side) made of plastic is disposed.
[0065]

The 25th surface and the 26th surface are the enlargement side and reduction side surfaces of the prism P.
[0066]
Aspherical fourth surface:
K = −0.605096, A = −0.119305 × 10 ⁻⁴ , B = −0.101656 × 10 ⁻⁷ ,
C = −0.248655 × 10 ⁻¹⁰ , D = −0.299890 × 10 ⁻¹⁵ , E = 0.280185 × 10 ⁻¹⁶
22nd surface (reduced side surface of the second biconvex lens from the reduction side):
K = -53.290851, A = 0.190738 × 10 ^-5 , B = 0.903260 × 10 ^-8 ,
C = −0.225838 × 10 ⁻¹⁰ , D = 0.338009 × 10 ⁻¹⁴ , E = 0.382932 × 10 ⁻¹⁶
Conditional expression value (1) Bf / f = 5.12
(2) f ₁ /f=−1.29
(3) | f / f _1p | = 0.09
(4) nf = 1.65844
(5) ν = 57.8
(6) nr = 1.49700
(7) | f / f _2p | = 0.06
18 and 19 are aberration diagrams in which the projection lens of Example 6 is evaluated on the reduction side.
[0067]
In each of the projection lenses of Examples 1 to 6 listed above, the first lens group I having a negative refractive power and the second lens group II having a positive refractive power are sequentially arranged from the enlargement side to the reduction side. And an aperture stop ST is provided between the first and second lens groups.
[0068]
In the first lens group I, at least one aspherical lens (second aspherical lens from the magnifying side in each embodiment) is arranged, the focal length of the entire projection lens system: f, the focal length of the first lens group : F ₁ , back focus when the conjugate point on the enlargement side is infinity: Bf is the condition:
(1) 4.5 <Bf / f
_{(2) -2.0 <f 1 /} f <-1.0
(Claim 1).
[0069]
The focal length f1p for the d-line of the aspheric plastic lens (second lens from the magnification side in each embodiment) arranged in the first lens group I and the focal length f of the entire system are as follows: :
(3) | f / f1p | <0.15
( Claim 1 ), the aperture stop ST is disposed in the vicinity of the focal position on the enlargement side (screen side) of the second lens group II ( Claim 2 ).
[0070]
In each of Examples 1 to 6, a glass lens having a negative refractive power and a glass lens having a positive refractive power are bonded to each other in the first lens group to form a “junction lens having a negative refractive power as a whole”. Arranged as described above (one in Examples 1 to 3 and 6 and two in Examples 4 and 5), both positive and negative glass lenses have a refractive index nf with respect to d-line, and conditions:
(4) nf> 1.65
( Claim 3 ).
[0071]
In each of the projection lenses of Examples 1 to 6, at least two lenses having positive refractive power are arranged in the second lens group, and the first and second positive lenses counted from the reduction side are arranged. Abbe number: ν, condition:
(5) ν> 57
( Claim 4 ) and the refractive index nr for the d-line is:
(6) nr <1.6
( Claim 5 ).
[0072]
The projection lenses of Examples 1 to 5 are hybrid lenses in which a thin resin layer is formed on the lens surface of the glass lens in the second lens group, and the surface in contact with air is an aspherical shape (in each example, on the reduction side) has the second lens) (claim 6), a projection lens of example 6, the second aspheric lens (enlargement side to the one plastic and the material in the second lens group) located The focal length for the d-line: f2p is:
(7) | f / f2p | <0.1
(Claim 7).
[0073]
As shown in FIGS. 2 to 7, the second lens group II of the projection lenses of Examples 1 to 6 includes, in order from the reduction side, a positive lens having a large curvature on the reduction side, a negative lens system, and a large curvature on the reduction side. A positive lens having a right angle is disposed ( claim 8 ). In Examples 1 to 5, the negative lens system is “a negative single lens having a large curvature on the enlargement side, and this negative lens system has an air gap between the enlargement side positive lens in Examples 1 to 4. In Example 5, the negative lens system is attached to the enlargement side of the biconvex lens, and is attached to the positive lens on the enlargement side ( Claim 9 ). and a negative lens "having a large curvature in the enlargement side (claim 10).
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as shown in each embodiment, the projection lens has a high angle of view of 40 degrees or more, maintains a high resolving power, has a long back focus, and has a high telecentricity. Can be realized.
[0075]
The projection lens of the present invention is particularly easy to mount on a reflective liquid crystal projector in which a color combining optical system and a color separating optical system are provided between the liquid crystal panel and the projection lens. It is possible to realize a certain “bright, high-quality image with large aperture efficiency”.
[0076]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a projection lens of the present invention.
2 is a diagram showing a lens configuration of Example 1. FIG.
3 is a diagram illustrating a lens configuration of Example 2. FIG.
4 is a diagram illustrating a lens configuration of Example 3. FIG.
5 is a diagram illustrating a lens configuration of Example 4. FIG.
6 is a diagram illustrating a lens configuration of Example 5. FIG.
7 is a diagram showing a lens configuration of Example 6. FIG.
8 is an aberration diagram for Example 1. FIG.
FIG. 9 is an aberration diagram for Example 1.
10 is an aberration diagram for Example 2. FIG.
11 is an aberration diagram for Example 2. FIG.
12 is an aberration diagram for Example 3. FIG.
13 is an aberration diagram for Example 3. FIG.
14 is an aberration diagram for Example 4. FIG.
15 is an aberration diagram for Example 4. FIG.
FIG. 16 is an aberration diagram for Example 5.
FIG. 17 is an aberration diagram for Example 5.
18 is an aberration diagram for Example 6. FIG.
FIG. 19 is an aberration diagram for Example 6.
[Explanation of symbols]
I First lens group II Second lens group ST Aperture P Color composition / color separation system prism

Claims

A first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power are arranged sequentially from the enlargement side to the reduction side, and an aperture stop is provided between the first and second lens groups. The first lens group has at least one aspheric lens,
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens unit is f1, and the back focus when the conjugate point on the magnification side is infinity is Bf.
(1) 4.5 <Bf / f
(2) -2.0 <f1 / f <-1.0
Satisfied ,
The first lens group has one aspheric plastic lens, and the focal length f1p of the aspheric plastic lens with respect to the d-line is a condition:
(3) | f / f1p | <0.15
Projection lens characterized by satisfying

The projection lens according to claim 1,
A projection lens, wherein an aperture stop is disposed in the vicinity of a focal position on the enlargement side of the second lens group .

The projection lens according to claim 1 or 2,
The first lens group includes a glass lens having a negative refractive power and a glass lens having a positive refractive power, and has one or more pairs of cemented lenses having a negative refractive power as a whole. For any negative glass lens, the refractive index for d-line: nf is the condition:
(4) nf> 1.65
Projection lens characterized by satisfying

The projection lens according to any one of claims 1 to 3,
The second lens group has at least two lenses having a positive refractive power, and when the lenses having the positive refractive power are counted from the reduction side, the Abbe numbers of the first and second lenses. : Ν is the condition:
(5) A projection lens satisfying ν> 57 .

The projection lens according to any one of claims 1 to 4,
The refractive index: nr for the d-line of each lens having positive refractive power in the second lens group is the condition:
(6) nr <1.6
Projection lens characterized by satisfying

In the projection lens according to any one of claims 1 to 5,
The second lens group has at least one hybrid lens in which a thin resin layer is formed on a lens surface of a glass lens, and a surface of the resin layer in contact with air has an aspherical shape .

In the projection lens according to any one of claims 1 to 5,
The second lens group has at least one aspherical lens made of plastic, and the focal length f2p for the d-line of the aspherical lens made of plastic is a condition:
(7) | f / f2p | <0.1
Projection lens characterized by satisfying

The projection lens according to any one of claims 1 to 7,
The second lens group includes, in order from the reduction side, a positive lens having a large curvature on the reduction side, a negative lens system, and a positive lens having a large curvature on the reduction side. The negative lens system and the positive lens on the enlargement side are A projection lens, which is bonded to each other or has an air space .

The projection lens according to claim 8, wherein
A projection lens, wherein the negative lens system is a negative single lens having a large curvature on the enlargement side .

The projection lens according to claim 8, wherein
A projection lens, wherein the negative lens system is composed of a biconvex lens and a negative lens disposed on the enlargement side of the biconvex lens and having a large curvature on the enlargement side.