JP5384415B2 - Wide angle lens for projection and projection display device - Google Patents

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Description

本発明は、プロジェクタ装置等の投写レンズとして用いられる投写用広角レンズに関し、特に、液晶表示素子等のライトバルブ上に表示される原画像を、スクリーン上に拡大投写する、いわゆるフロントタイプに適した投写用広角レンズおよびこれを搭載した投写型表示装置に関する。   The present invention relates to a wide-angle lens for projection that is used as a projection lens for a projector device or the like, and is particularly suitable for a so-called front type that enlarges and projects an original image displayed on a light valve such as a liquid crystal display element on a screen. The present invention relates to a wide-angle lens for projection and a projection display device equipped with the same.

装置前方のスクリーン上に画像を投写する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタ装置は、学校教育用や企業研修用、プレゼンテーション用等としてますます一般的に用いられるようになっている。さらに、このプロジェクタ市場の成熟に伴い、プロジェクタの多様性が増し、大画面の劇場用の大型プロジェクタから携帯電話用の超小型プロジェクタに到るまで各種タイプのものが用いられている。   A so-called front projection type projector that projects an image on a screen in front of the apparatus is increasingly used for school education, corporate training, presentation, and the like. Furthermore, as the projector market matures, the variety of projectors increases, and various types of projectors are used, ranging from large projectors for large-screen theaters to ultra-small projectors for mobile phones.

しかし、最も古いプロジェクション市場であるデータプロジェクション市場においては、明るく、小型で、解像力が高く、コストの低いものが強く要求されている。このような要求を達成するためには、標準投写画角のレンズがレンズ全体の大きさを一番小さくでき、また枚数も比較的少なくできることから、最適である。   However, in the data projection market, which is the oldest projection market, there is a strong demand for a bright, compact, high resolution, low cost product. In order to achieve such a requirement, a lens having a standard projection angle of view is optimal because the size of the entire lens can be minimized and the number of lenses can be relatively small.

ところで、広画角のレンズでは、広画角領域の収差補正のためにどうしてもレンズ枚数が多くなり、また外径も大きくなりがちであるため、コスト上昇をきたしていた。この広画角レンズの分野では、リア型のプロジェクションレンズが多く知られており、そのうち、下記特許文献1に開示されたものは、プラスチック非球面レンズを2枚使用した8枚構成のレンズであって、F2.4、画角92度を達成している。   By the way, in the case of a wide angle of view lens, the number of lenses inevitably increases and the outer diameter tends to increase for correcting aberrations in a wide angle of view region, which increases costs. In the field of wide-angle lenses, many rear-type projection lenses are known. Among them, the one disclosed in Patent Document 1 below is an eight-element lens using two plastic aspheric lenses. F2.4 and angle of view 92 degrees are achieved.

特許第3982363号Japanese Patent No. 398363 特許第3625923号Japanese Patent No. 3625923

上記リア型のプロジェクションレンズに対し、フロント型のプロジェクションレンズは、画角的には、上記リア型のものと同等とし得るが、一般にレンズシフトが必要となることから、イメージサイズを大きくする必要がある。その結果として、フロント型は、リア型よりも焦点距離を長くする必要があるため、バックフォーカスを確保する上では若干有利になるものの、これに応じて収差が拡大されるため、高解像力を満たすことが収差補正的にも難しい問題となる。またリア型のものはプラスチック非球面レンズをレンズ系の前後に使ってもレンズ系全体が筐体内に収納されるため、所定温度に到達する時間が速く温度補償が容易という利点があるのに対し、フロント型のものでは、プラ非球面レンズの前後の温度差が所定となるまでのスピードが環境に左右されやすく温度補償が難しい、という問題がある。   In contrast to the rear type projection lens, the front type projection lens can be equivalent to the rear type in terms of angle of view, but generally requires a lens shift, so it is necessary to increase the image size. is there. As a result, since the front type needs to have a longer focal length than the rear type, it is slightly advantageous in securing the back focus, but the aberration is enlarged accordingly, so that high resolution is satisfied. This is a difficult problem in terms of aberration correction. The rear-type lens has the advantage that even when plastic aspherical lenses are used before and after the lens system, the entire lens system is housed in the housing, so that it takes a long time to reach a predetermined temperature and temperature compensation is easy. In the case of the front type, there is a problem that the temperature until the temperature difference before and after the plastic aspherical lens becomes a predetermined value is easily influenced by the environment and temperature compensation is difficult.

上記特許文献2に開示されたものは、非球面レンズをレンズ前群と後群に各々用い、各々の非球面レンズは、温度変化の影響が少なくなるよう各々を最小の屈折力で構成し、かつ互いの温度変化の影響を相殺するようにしたフロント型のレンズであり、F2.5、画角80度を達成しているものの、配列されているレンズの位置によって温度変化による影響が異なってくるので、必ずしも非球面レンズにおいて発生する温度変化の影響を相殺することができない。また、上記特許文献2のものよりも、より広角で明るいものへの要求は強いものがある。   The one disclosed in Patent Document 2 uses an aspheric lens for each of the front lens group and the rear lens group, and each aspheric lens is configured with a minimum refractive power so that the influence of temperature change is reduced. In addition, the front type lens is designed to cancel out the influence of the mutual temperature change and achieves F2.5 and an angle of view of 80 degrees, but the influence of the temperature change differs depending on the position of the arranged lenses. Therefore, it is not always possible to cancel the influence of the temperature change that occurs in the aspherical lens. Further, there is a strong demand for a wider angle and brighter than that of Patent Document 2.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、広角で明るく、コンパクトで、温度変化の影響を受け難く、低コストで光学性能が良好なものとされたフロント型のレンズに好適な投写用広角レンズ、および投写型表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is suitable for a front-type lens that is wide-angle, bright, compact, hardly affected by temperature changes, low cost, and good optical performance. It is an object to provide a wide-angle lens for projection and a projection display device.

上記目的を達成するため本発明に係る第1の投写用広角レンズは、
拡大側から順に、全体として負の第1レンズ群と、全体として正の第2レンズ群と、全体として正の第3レンズ群とが配列され、
前記第1レンズ群は、拡大側から順に、少なくとも1面が非球面とされてなるプラスチック材からなる負の第1レンズと、縮小側に凹面を向けた負の第2レンズとの2枚のレンズで構成され、
前記第2レンズ群は、拡大側に凸面を向けた正の第3レンズ1枚にて構成され、
前記第3レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第4レンズ、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第5レンズ、全体として負の屈折力を有し、第6レンズおよび第7レンズを互いに接合してなる、接合面が縮小側に凹面を向けた接合レンズ、ならびに拡大側に凸面を向けた正の第8レンズの5枚のレンズで構成されてなることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first wide-angle lens for projection according to the present invention includes:
In order from the enlargement side, a negative first lens group as a whole, a positive second lens group as a whole, and a positive third lens group as a whole are arranged,
The first lens group includes, in order from the magnification side, two negative lenses, a negative first lens made of a plastic material having at least one aspheric surface, and a negative second lens having a concave surface facing the reduction side. Composed of lenses,
The second lens group is composed of one positive third lens having a convex surface on the enlargement side,
The third lens group includes, in order from the magnifying side, a fourth lens composed of a negative meniscus lens having a concave surface facing the magnifying side, a fifth lens composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the demagnifying side, and a negative overall 5 lenses of a cemented lens having a refractive power and having a cemented surface with a concave surface facing the reduction side, and a positive eighth lens with a convex surface facing the magnification side. It is characterized by comprising a lens.

また、本発明に係る投写用広角レンズにおいて、下記条件式(1)を満足することが好ましい。
2.2 <bf/ft (1)
ただし、
ft:全系の焦点距離
bf:バックフォーカス
In the wide angle lens for projection according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied.
2.2 <bf / ft (1)
However,
ft: focal length of the entire system bf: back focus

また、本発明に係る投写用広角レンズにおいて、下記条件式(2)を満足することが好ましい。
2.5 < D12/ft < 6.0 (2)
ただし、
G1:前記第1レンズ群の焦点距離
12:前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との光軸上での間隔
In the wide angle lens for projection according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
2.5 <D 12 / ft <6.0 (2)
However,
F G1 : Focal length of the first lens group D 12 : Distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group

また、本発明に係る投写用広角レンズにおいて、下記条件式(3)を満足することが好ましい。
2.0 <F/F (3)
ただし、
:前記第1レンズの焦点距離
:前記第2レンズの焦点距離
In the wide angle lens for projection according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.
2.0 <F 1 / F 2 ( 3)
However,
F 1 : Focal length of the first lens F 2 : Focal length of the second lens

また、本発明に係る投写用広角レンズにおいて、下記条件式(4)を満足することが好ましい。
/FG3 < −0.8 (4)
ただし、
:前記第4レンズの焦点距離
G3:前記第3レンズ群の焦点距離
In the wide angle lens for projection according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
F 4 / F G3 <−0.8 (4)
However,
F 4 : Focal length of the fourth lens F G3 : Focal length of the third lens group

また、本発明に係る投写用広角レンズにおいて、下記条件式(5)を満足することが好ましい。
−5.0 < FG1/ft < −1.0 (5)
ただし、
G1:前記第1レンズ群の焦点距離
ft:全系の焦点距離
In the wide angle lens for projection according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied.
-5.0 <F G1 / ft <-1.0 (5)
However,
F G1 : focal length of the first lens group ft: focal length of the entire system

また、本発明に係る投写用広角レンズにおいて、下記条件式(6)を満足することが好ましい。
0.9 < (FHH3+Dst)/FGr3 < 1.1 (6)
ただし、
FHH3:前記第3レンズ群の最も拡大側の面位置から、前記第3レンズ群の前側主点位置までの光軸上での距離
Dst:絞り位置から前記第3レンズ群の最も拡大側の面位置までの光軸上での距離
Gr3:前記第3レンズ群の前側合成焦点位置から、前記第3レンズ群の前側主点位置までの光軸上での距離
In the wide angle lens for projection according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied.
0.9 <(FHH3 + Dst) / F Gr3 <1.1 (6)
However,
FHH3: distance on the optical axis from the most magnified surface position of the third lens group to the front principal point position of the third lens group Dst: the most magnified surface of the third lens group from the stop position Distance on the optical axis to the position F Gr3 : Distance on the optical axis from the front synthetic focus position of the third lens group to the front principal point position of the third lens group

また、本発明に係る投写型表示装置は、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、上述したいずれかの投写用広角レンズとを備え、該光源からの光束を該ライトバルブで光変調し、該投写用広角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。   In addition, a projection display device according to 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 wide-angle lenses described above. Is modulated by the light valve, and projected onto the screen by the wide-angle lens for projection.

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.

上記目的を達成するため、本発明の第1および第2の投写用広角レンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とが配列された8枚構成からなり、そのうち、前記第3レンズ群は、最も拡大側の第4レンズが拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなり、また、この第4レンズの縮小側に隣接した第5レンズは、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる。   In order to achieve the above object, the first and second wide-angle lenses for projection according to the present invention include, in order from the magnification side, a first lens group having a negative refractive power, and a second lens group having a positive refractive power. And a third lens group having a positive refracting power. The third lens group is a negative meniscus lens in which the fourth lens on the most magnified side has a concave surface facing the magnified side. The fifth lens adjacent to the reduction side of the fourth lens is a positive meniscus lens having a convex surface facing the reduction side.

例えば、上述した特許文献1においては、第3レンズ群の最も拡大側の第4レンズを両凹形状としているため、この部分で強い負のパワーが生じており、さらに、この強い負のパワーを打ち消すために、その縮小側に隣接する第5レンズを両凸レンズとしている。このため、明るさを良好に保ちつつ光学性能を良化するのが困難であった。   For example, in Patent Document 1 described above, since the fourth lens on the most magnified side of the third lens group has a biconcave shape, strong negative power is generated in this portion, and further, this strong negative power is generated. In order to cancel, the fifth lens adjacent to the reduction side is a biconvex lens. For this reason, it has been difficult to improve optical performance while maintaining good brightness.

これに対し、本発明においては、上述したように、第3レンズ群の最も拡大側の第4レンズは、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズとされており、この部分での負のパワーの発生を緩和することができるようにしており、これに伴い、その縮小側に隣接する第5レンズも、強い正のパワーを生じさせなくてよくなるので、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとしてこの部分での正のパワーの発生を緩和するようにしている。   On the other hand, in the present invention, as described above, the fourth lens on the most magnified side of the third lens group is a negative meniscus lens having a concave surface on the magnified side. The generation of power can be mitigated, and accordingly, the fifth lens adjacent to the reduction side does not have to generate a strong positive power. As a meniscus lens, the generation of positive power in this portion is alleviated.

これにより、従来必要とされていた、縮小側の非球面を用いることなく、広角化および明るさを維持しつつ、光学性能を良化することができる。また、8枚レンズ構成とするとともに縮小側の非球面を省略することで、コンパクト化および低コスト化を図ることができる。   Accordingly, it is possible to improve the optical performance while maintaining a wide angle and brightness without using a reduction-side aspherical surface, which has been conventionally required. Further, by using an eight-lens configuration and omitting the reduction-side aspheric surface, it is possible to achieve compactness and cost reduction.

また、縮小側の非球面を省略することができ、縮小側にはプラスチックレンズを使用せずともよくなるので、温度変化の影響を受け難いレンズ系とすることができる。   Further, the aspherical surface on the reduction side can be omitted, and it is not necessary to use a plastic lens on the reduction side, so that a lens system that is hardly affected by temperature changes can be obtained.

また、前記第3レンズ群は、第6レンズおよび第7レンズを互いに接合し、その接合面が縮小側に凹面を向けた形状となるようにしているから、像面を良好なものとすることができる。   In the third lens group, the sixth lens and the seventh lens are cemented with each other, and the cemented surface has a concave surface directed toward the reduction side. Can do.

実施例1に係る投写用広角レンズの詳細な構成図である。1 is a detailed configuration diagram of a wide-angle lens for projection according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る投写用広角レンズに入射した光線の軌跡を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a locus of light rays incident on the wide-angle lens for projection according to the first embodiment. 実施例2に係る投写用広角レンズの詳細な構成図である。6 is a detailed configuration diagram of a wide-angle lens for projection according to Embodiment 2. FIG. 実施例2に係る投写用広角レンズに入射した光線の軌跡を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a locus of light rays incident on a wide-angle lens for projection according to Example 2. 実施例1に係る投写用広角レンズの諸収差図(球面収差(i)、非点収差(ii)、ディストーション(iii)および倍率色収差(iv))である。FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations (spherical aberration (i), astigmatism (ii), distortion (iii), and lateral chromatic aberration (iv)) of the wide-angle lens for projection according to Example 1; 実施例2に係る投写用広角レンズの諸収差図(球面収差(i)、非点収差(ii)、ディストーション(iii)および倍率色収差(iv))である。FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations (spherical aberration (i), astigmatism (ii), distortion (iii), and lateral chromatic aberration (iv)) of the wide-angle lens for projection according to Example 2. 条件式(6)の説明に用いられる、レンズ系の一部を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a part of lens system used for description of conditional expression (6). 本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to an embodiment of the present invention.

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は後述する実施例1のレンズ構成図であり、このレンズを代表例として、以下に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a lens configuration diagram of Example 1 to be described later. This lens will be described below as a representative example.

本実施形態の投写用広角レンズは、図1、3に示す実施例1、2を含む態様であり、拡大側(スクリーン側)から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群Gと、正の屈折力を有する第2レンズ群Gと、正の屈折力を有する第3レンズ群Gとから構成されている。 The wide-angle lens for projection according to the present embodiment is a mode including Examples 1 and 2 shown in FIGS. 1 and 3, and in order from the enlargement side (screen side), a first lens group G 1 having negative refractive power, a second lens group G 2 having a positive refractive power, and a third lens group G 3 having a positive refractive power.

ここで、第1レンズ群Gは、拡大側から順に、少なくとも1面が非球面とされてなるプラスチック材からなる負の第1レンズLと、縮小側に凹面を向けた負の第2レンズLとの2枚のレンズで構成されている。 Here, the first lens group G 1 includes, in order from the magnification side, a first lens L 1 negative made of plastic material at least one surface is formed by an aspherical surface, a negative second having a concave surface facing the reduction side It is composed of two lenses of the lens L 2.

また、第2レンズ群Gは、拡大側に凸面を向けた正の第3レンズL1枚にて構成されている。 The second lens group G 2 is composed of a positive third lens L 3 1 Like a convex surface facing the magnification side.

前記第3レンズ群Gは、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第4レンズL、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第5レンズL、全体として正の屈折力を有し、第6レンズLおよび第7レンズLを互いに接合してなる、接合面が縮小側に凹面を向けてなる接合レンズ(下記実施例1、2では第6レンズLが両凹レンズで第7レンズLが両凸レンズ)および拡大側に凸面を向けた正の第8レンズLの5枚のレンズで構成されてなる。 The third lens group G 3 includes, in order from the magnification side, a fourth lens L 4 composed of a negative meniscus lens having a concave surface facing the magnification side, and a fifth lens L composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the reduction side. 5. A cemented lens having positive refractive power as a whole and having the cemented surface with the concave surface facing the reduction side, which is formed by cementing the sixth lens L 6 and the seventh lens L 7 (Examples 1 and 2 below) in the sixth lens L 6, which are composed of five lenses of the eighth lens L 8 of the positive seventh lens L 7 with biconcave lens having a convex surface directed toward the biconvex lens) and the magnification side.

このように、第3レンズ群Gの最も拡大側の第4レンズLは、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズとされており、この部分での負のパワーの発生を緩和することができるようにしている。また、この第4レンズLのパワーの発生を緩和したことに伴い、その縮小側に隣接する第5レンズも、強い正のパワーを生じさせなくてよくなるので、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとし、この部分での正のパワーの発生によるレンズ収差の劣化を緩和するようにしている。これにより、縮小側に非球面レンズを使用せずとも、広角で、明るさを維持しつつ、光学性能を良化することができる。また、これとともに、レンズ系をレンズ8枚で構成し、縮小側の非球面を省略することができるので、コンパクト化およびコストの低減を図ることができる。さらに、縮小側の非球面を省略することで、縮小側にはプラスチックレンズを使用せずとも製造性は低下しないので、温度変化の影響を受け難いレンズ系とすることができる。 As described above, the fourth lens L 4 on the most magnifying side of the third lens group G 3 is a negative meniscus lens having a concave surface facing the magnifying side, and alleviates the generation of negative power in this portion. To be able to. Along with the relaxed generation of power of the fourth lens L 4, also the fifth lens adjacent to the reduction side, since well without causing a strong positive power, positive having a convex surface facing the reduction side The lens aberration is reduced by the generation of positive power at this portion. Thereby, it is possible to improve the optical performance while maintaining the brightness at a wide angle without using an aspheric lens on the reduction side. At the same time, the lens system is composed of eight lenses and the aspherical surface on the reduction side can be omitted, so that compactness and cost reduction can be achieved. Further, by omitting the aspherical surface on the reduction side, the manufacturability does not decrease without using a plastic lens on the reduction side, so that a lens system that is hardly affected by temperature changes can be obtained.

また、前記第3レンズ群Gにおいて、第6レンズLおよび第7レンズLを互いに接合し、その接合面が縮小側に凹面を向けた形状となるようにしているから、像面を良好なものとすることができる。 Further, in the third lens group G 3, the sixth lens L 6 and the seventh lens L 7 are joined to each other, because its bonding face is set to be a concave surface facing the reduction side shape, the image plane It can be good.

また、図示はされていないが、例えば、第2レンズ群Gと第3レンズ群Gとの間に、絞り(一部をマスクとすることも可)を適宜設けることが可能である。 Further, although not shown, for example, between the second lens group G 2 and the third lens group G 3, (it is also allowed to mask part) it can be provided as appropriate aperture.

また、フォーカシングに際しては、第1レンズ群Gを光軸方向に移動させるように構成されているが、その他のレンズを移動させてフォーカシングを行うことも可能である。 In focusing is configured to move the first lens group G 1 in the optical axis direction, it is possible to perform focusing by moving the other lens.

また、本実施形態の投写用広角レンズは、縮小側に配置された、ライトバルブ(反射型液晶表示板(LCOS型)、透過型液晶表示板あるいはDMD等)の画像表示面1において画像情報を与えられた光束が、縮小側(図中右側)より色合成光学系2aおよび各種フィルタ2bを介して入射し、当該投写用広角レンズにより、拡大側(図中左側)に配置されたスクリーン上に拡大投写するようになっている。   In addition, the wide-angle lens for projection according to the present embodiment receives image information on the image display surface 1 of a light valve (a reflective liquid crystal display panel (LCOS type), a transmissive liquid crystal display panel, or a DMD) disposed on the reduction side. The given luminous flux enters from the reduction side (right side in the figure) via the color synthesis optical system 2a and various filters 2b, and is projected on the screen arranged on the enlargement side (left side in the figure) by the projection wide-angle lens. The projection is enlarged.

また、本実施形態の投写用広角レンズは、条件式(1)〜(6)の少なくともいずれか1つの式を満足することが好ましい。
2.2 <bf/ft (1)
2.5 < D12/ft < 6.0 (2)
2.0 <F/F (3)
/FG3 < −0.8 (4)
−5.0 < FG1/ft < −1.0 (5)
0.9 < (FHH3+Dst)/FGr3 < 1.1 (6)
ただし、
ft:全系の焦点距離
bf:バックフォーカス
G1:第1レンズ群Gの焦点距離
G3:第3レンズ群Gの焦点距離
12:第1レンズ群Gと第2レンズ群Gの光軸上での間隔
:第1レンズLの焦点距離
:第2レンズLの焦点距離
:第4レンズLの焦点距離
FHH3:第3レンズ群Gの最も拡大側の面位置から、第3レンズ群Gの前側主点位置までの光軸上での距離
Dst:絞り位置から第3レンズ群Gの最も拡大側の面位置までの光軸上での距離
Gr3:第3レンズ群Gの前側合成焦点位置から、第3レンズ群Gの前側主点位置までの光軸上での距離
In addition, it is preferable that the wide-angle lens for projection according to the present embodiment satisfies at least one of conditional expressions (1) to (6).
2.2 <bf / ft (1)
2.5 <D 12 / ft <6.0 (2)
2.0 <F 1 / F 2 ( 3)
F 4 / F G3 <−0.8 (4)
-5.0 <F G1 / ft <-1.0 (5)
0.9 <(FHH3 + Dst) / F Gr3 <1.1 (6)
However,
ft: focal length of the entire system bf: back focus F G1 : focal length of the first lens group G 1 F G3 : focal length of the third lens group G 3 D 12 : first lens group G 1 and second lens group G 2 on the optical axis F 1 : focal length of the first lens L 1 F 2 : focal length of the second lens L 2 F 4 : focal length of the fourth lens L 4 FHH3: of the third lens group G 3 from the most magnification side surface position, the distance on the optical axis to the front principal point of the third lens group G 3 Dst: from stop position to the surface position of the most magnification side of the third lens group G 3 on the optical axis distance in F Gr3: from the front combined focal position of the third lens group G 3, the distance on the optical axis to the front principal point of the third lens group G 3

上記条件式(1)は、レンズのバックフォーカスbfの長さを全系の焦点距離で規格化した値の範囲を規定するための条件式であり、この条件式(1)を満足することにより、レンズ系と液晶表示素子等のライトバルブとの間に色合成プリズムを挿入することが容易となる。   The conditional expression (1) is a conditional expression for defining a range of values obtained by normalizing the length of the back focus bf of the lens with the focal length of the entire system. By satisfying the conditional expression (1), It becomes easy to insert a color synthesis prism between the lens system and a light valve such as a liquid crystal display element.

なお、このような鑑点から、上記条件式(1)に替えて、下記条件式(1´)を満足することが好ましく、下記条件式(1´´)を満足することがさらに好ましい。
2.4 ≦bf/ft (1´)
2.7 ≦bf/ft (1´´)
In addition, it is preferable that the following conditional expression (1 ′) is satisfied instead of the conditional expression (1), and it is more preferable that the following conditional expression (1 ″) is satisfied.
2.4 ≦ bf / ft (1 ′)
2.7 ≦ bf / ft (1 ″)

一般に第2レンズ群Gの屈折力を強くしすぎると収差に悪影響を及ぼす可能性がある。これを抑制するには、第1レンズ群G内に配した非球面レンズの効果を発揮せしめるとともに、上記条件式(2)、(5)を満足させることにより、収差に及ぼす悪影響が最小となるように補正する。 Generally when the excessively increase the refractive power of the second lens group G 2 may adversely affect the aberrations. To suppress this, together with allowed to exhibit the effect of the aspherical lens disposed in the first lens group G 1, the conditional expression (2), by satisfying the expression (5), the minimum adverse effect on the aberrations Correct so that

すなわち、下記条件式(2)、(5)を満足させることで、第1レンズ群Gと第2レンズ群Gの間隔を、レンズ径が大きくならないよう制限しながら、調整して、第1レンズ群Gの屈折力を最適にし、第2レンズ群Gの屈折力による影響が全体に及ばないように構成することが好ましい。 That is, the following conditional expression (2), by satisfying the expression (5), a first lens group G 1 and the second distance lens group G 2, while limiting to the lens diameter is not increased, and adjust, the to optimize the power of the first lens group G 1, it is preferable to effect due to the refractive power of the second lens group G 2 is configured to not extend across.

条件式(2)の上限を上回ると、像面の補正が困難となり、その下限を下回るとレンズ径の増大およびコストの増大を招く。また、条件式(5)の上限を上回ると、レンズ径の増大を招き、その下限を下回ると像面の補正が困難となる。   If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, it becomes difficult to correct the image plane, and if the lower limit is exceeded, the lens diameter increases and the cost increases. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the lens diameter increases, and if the lower limit is not reached, correction of the image plane becomes difficult.

なお、このような鑑点から、上記条件式(2)、(5)に替えて、下記条件式(2´)、(5´)を満足することが好ましく、下記条件式(2´´)、(5´´)を満足することがさらに好ましい。
3.0 < D12/ft < 5.0 (2´)
3.5 < D12/ft < 4.2 (2´´)
−3.0 < FG1/ft < −1.5 (5´)
−2.1 < FG1/ft < −1.9 (5´´)
In addition, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (2 ′) and (5 ′) instead of the above conditional expressions (2) and (5) from such inspection points, and the following conditional expressions (2 ″) , (5 ″) is more preferable.
3.0 <D 12 / ft <5.0 (2')
3.5 <D 12 /ft<4.2 (2 ″)
−3.0 <F G1 /ft<−1.5 (5 ′)
-2.1 <F G1 /ft<-1.9 (5 ″)

また、本実施形態のものでは、フォーカシング時に移動するレンズ部の枚数削減のため、第1レンズ群Gをいずれも負のレンズ2枚構成とし、そのうち1枚を非球面レンズとすることが好ましい。さらにレトロフォーカス型レンズでは、歪曲収差を補正することが難しいが、非球面の効果を強めるため、拡大側にプラスチックの非球面レンズを配設している。このような前提の下、プラスチックレンズの温度変化を小さくするため、下記条件式(3)を満足することが好ましい。 Also, by way of this embodiment, since the number reduction of the lens unit which moves during focusing, it is preferable that both the first lens group G 1 and a negative lens two lenses, of which the one aspherical lens . Furthermore, although it is difficult to correct distortion with a retrofocus lens, a plastic aspheric lens is provided on the enlargement side in order to enhance the aspheric effect. Under such a premise, it is preferable to satisfy the following conditional expression (3) in order to reduce the temperature change of the plastic lens.

すなわち、この条件式(3)を満足することにより、第1レンズ群Gの負の屈折力が小さくなり、第2レンズ群Gの正の屈折力が大きくなる。また投写型表示装置点灯後の温度変化は、その多くの光束を遮る第3レンズ群Gの周辺鏡筒の温度上昇が激しく、第1レンズ群Gを構成するレンズは全体の周辺温度変化と近い動きをするため、影響を少なくできる。したがって、条件式(3)の下限を下回ると、プラスチックレンズの温度変化が大きくなり過ぎる。 That is, by satisfying the conditional expression (3), the negative refractive power of the first lens group G 1 becomes small, the positive refractive power of the second lens group G 2 becomes large. The temperature change of the projection display device after lighting, the number of temperature rise of around barrel of the third lens group G 3 to block the light beam is intense, the lenses constituting the first lens group G 1 is whole ambient temperature changes Because the movement is close, the influence can be reduced. Therefore, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the temperature change of the plastic lens becomes too large.

なお、このような鑑点から、上記条件式(3)に替えて、下記条件式(3´)を満足することが好ましく、下記条件式(3´´)を満足することがさらに好ましい。
3.0 < F/F (3´)
3.5 < F/F (3´´)
In addition, it is preferable that the following conditional expression (3 ′) is satisfied instead of the conditional expression (3) based on such inspection points, and it is more preferable that the following conditional expression (3 ″) is satisfied.
3.0 <F 1 / F 2 ( 3')
3.5 <F 1 / F 2 (3 ″)

また、上記条件式(4)は、第3レンズ群Gの焦点距離に対する第4レンズの焦点距離を規定するものである。すなわち、本実施形態のものでは、テレセントリック系でバックフォーカスを長くするため、拡大側(フォーカスレンズ群)に負の屈折力の第1レンズ群G、縮小側に正の屈折力の第2、第3レンズ群G、Gを各々配するようにしており、また軸上光束の径が大きい(F2.2)ことと、テレセントリック系であることも相俟って、最も縮小側の第3レンズ群Gのレンズ外径はどうしても大きくなる。この第3レンズ群Gの領域では軸上光束と周辺光束の分離がないため、レンズを5枚用いて構成することで性能向上を図っている。 Further, the conditional expression (4) prescribes the focal length of the fourth lens to the focal length of the third lens group G 3. That is, in the present embodiment, in order to increase the back focus in the telecentric system, the first lens group G 1 having a negative refractive power on the enlargement side (focus lens group), and the second lens having a positive refractive power on the reduction side, The third lens groups G 2 and G 3 are arranged, and the diameter of the on-axis light beam is large (F2.2) and the telecentric system is combined. lens diameter of the third lens group G 3 becomes inevitably large. In the third lens group G 3 region because there is no separation of the axial light flux and the peripheral light, thereby achieving a performance improvement by configuring with five lenses.

このような状況下において、第3レンズ群Gの最も拡大側に設けた第4レンズLの負の屈折力を上記条件式(4)を満足する比較的小さい数値範囲とすれば、軸上収差と周辺収差のバランスを図ることができるので好ましい。すなわち、この条件式(4)の上限を上回ると、軸上収差と周辺収差のバランスをとることが難しくなる。 Under such circumstances, if the negative refractive power of the fourth lens L 4 provided on the most enlargement side of the third lens group G 3 is set to a relatively small numerical range satisfying the conditional expression (4), the axis This is preferable because the balance between the upper aberration and the peripheral aberration can be achieved. That is, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, it will be difficult to balance axial aberration and peripheral aberration.

なお、このような鑑点から、上記条件式(4)に替えて、下記条件式(4´)を満足することが好ましく、下記条件式(4´´)を満足することがさらに好ましい。
/FG3 < −1.2 (4´)
/FG3 < −1.4 (4´´)
In addition, it is preferable that the following conditional expression (4 ′) is satisfied instead of the conditional expression (4) based on such inspection points, and it is more preferable that the following conditional expression (4 ″) is satisfied.
F 4 / F G3 <−1.2 ( 4 ′ )
F 4 / F G3 <−1.4 (4 ″)

また、上記条件式(6)は、(FHH3+Dst)とFGr3との比を規定するものである。すなわち、図7に示すように、FHH3+Dstは、絞りから、絞りよりも縮小側の全レンズの前側主点位置(主平面位置)Hまでの距離を表し、一方、FGr3は、絞りと、第3レンズ群Gの前側合成焦点位置との距離を表すものである。したがって、条件式(6)の意味するところは、絞りが、第3レンズ群Gの前側焦点位置の付近に配されるということであり、この前側焦点位置と絞り位置とが一致した時に、縮小側がテレセントリックな状態となることから、条件式(6)の範囲に設定されることにより、縮小側がテレセントリックに近い状態とされていることになる。 Further, the conditional expression (6), defines a ratio between F Gr3 and (FHH3 + Dst). That is, as shown in FIG. 7, FHH3 + Dst represents the distance from the stop to the front principal point position (main plane position) H of all lenses on the reduction side of the stop, while F Gr3 represents the stop, the third lens group G 3 is representative of the distance between the front combined focal position. Therefore, what is meant by the conditional expression (6), when the diaphragm is, it means that is disposed in the vicinity of the front focal point of the third lens group G 3, in which the match position and aperture the front focal position, Since the reduction side is in a telecentric state, the reduction side is brought into a state close to telecentricity by setting the conditional expression (6).

このように、上記条件式(6)を満足すれば、縮小側のテレセントリック性を得ることができるので好ましい。   Thus, if the conditional expression (6) is satisfied, it is preferable because the telecentricity on the reduction side can be obtained.

すなわち、この条件式(6)の上限を上回ったり、下限を下回ったりすると、テレセントリック性が得られなくなる。   That is, if the conditional expression (6) exceeds the upper limit or falls below the lower limit, the telecentricity cannot be obtained.

なお、このような鑑点から、上記条件式(6)に替えて、下記条件式(6´)を満足することが好ましく、下記条件式(6´´)を満足することがさらに好ましい。
0.95 < (FHH3+Dst)/FGr3 < 1.08 (6´)
0.98 < (FHH3+Dst)/FGr3 < 1.02 (6´´)
It should be noted that it is preferable to satisfy the following conditional expression (6 ′), more preferably to satisfy the following conditional expression (6 ″), instead of the conditional expression (6).
0.95 <(FHH3 + Dst) / F Gr3 <1.08 (6 ′)
0.98 <(FHH3 + Dst) / F Gr3 <1.02 (6 ″)

<投写型表示装置>
次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について説明する。図8は、投写型表示装置の主要部である、照明光学系30および投写レンズ10を示す構成図である。
<Projection display device>
Next, an embodiment of a projection display device according to the present invention will be described. FIG. 8 is a configuration diagram showing the illumination optical system 30 and the projection lens 10, which are the main parts of the projection display device.

図8に示すように上記照明光学系30は、光源15と、ライトバルブとしての透過型液晶パネル11a〜11cと、色分解のためのダイクロイックミラー12、13と、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム14と、コンデンサレンズ16a〜16cと、全反射ミラー18a〜18cとを備えている。ダイクロイックミラー12の前段には光源15が配され、光源15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、投写レンズにより図示されないスクリーンに投写される。   As shown in FIG. 8, the illumination optical system 30 includes a light source 15, transmissive liquid crystal panels 11a to 11c as light valves, dichroic mirrors 12 and 13 for color separation, and a cross dichroic prism for color synthesis. 14, condenser lenses 16 a to 16 c, and total reflection mirrors 18 a to 18 c. A light source 15 is disposed in front of the dichroic mirror 12, and white light from the light source 15 passes through the illumination optical unit and the liquid crystal panels 11 a to 11 c respectively correspond to three color light beams (G light, B light, and R light). Then, the light is modulated and projected onto a screen (not shown) by a projection lens.

この投写型表示装置は、本発明に係る投写レンズを用いているので、収差が良好に補正された高解像度な大画面を得ることが可能となっている。   Since this projection display apparatus uses the projection lens according to the present invention, it is possible to obtain a large screen with high resolution in which aberrations are well corrected.

以下、本発明に係る投写用広角レンズの具体的な実施例について説明する。なお、実施例2の構成を示す図3、4において、実施例1と同様の作用効果をなす部材には、図1、2で用いたものと同一の符号を付している。   Specific examples of the wide-angle lens for projection according to the present invention will be described below. 3 and 4 showing the configuration of the second embodiment, members having the same functions and effects as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in FIGS.

<実施例1>
図1(レンズ構成図)および図2(光線軌跡図)に示すように、実施例1に係る投写用広角レンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群Gと、正の屈折力を有する第2レンズ群Gと、絞り3(取り除くことも可能)と、正の屈折力を有する第3レンズ群Gとから構成されており、縮小側がテレセントリックとされており、第3レンズ群Gの縮小側には、液晶表示パネル等からなるライトバルブの画像表示面1が配置されている。
<Example 1>
As shown in FIG. 1 (lens configuration diagram) and FIG. 2 (ray locus diagram), the wide-angle lens for projection according to Example 1 includes, in order from the enlargement side, a first lens group G 1 having negative refractive power, a second lens group G 2 having a positive refractive power, aperture stop 3 (it may be removed), and a third lens group G 3 having a positive refractive power, the reduction side are telecentric On the reduction side of the third lens group G3, an image display surface 1 of a light valve composed of a liquid crystal display panel or the like is disposed.

上記第1レンズ群Gは、拡大側より順に、両面が非球面とされてなるプラスチック材からなる第1レンズ(光軸Z上で負の屈折力を有する)と、縮小側に、より強い凹面を向けた両凹レンズからなる第2レンズLとの2枚のレンズで構成され、上記第2レンズ群Gは、両凸レンズよりなる第3レンズLからなる。 The first lens group G 1 is, in order from the magnification side, a first lens (having negative refractive power on the optical axis Z) made of a plastic material whose both surfaces are aspheric and stronger on the reduction side. is composed of two lenses of a second lens L 2 is a biconcave lens having a concave surface, the second lens group G 2 is composed of a third lens L 3 which is a biconvex lens.

また、上記第3レンズ群Gは、拡大側より順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第4レンズLと、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第5レンズLと、両凹レンズからなる第6レンズLと、両凸レンズからなる第7レンズLと、両凸レンズからなる第8レンズLとから構成され、上記第6レンズLと第7レンズLとは互いに接合されて接合レンズを構成している。また、この接合レンズの接合面は縮小側に凹面を向けた形状に構成される。 Further, the third lens group G 3 is composed, in order from the magnification side, a fourth lens L 4, which is a negative meniscus lens having a concave surface facing the magnification side, a is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the reduction side a fifth lens L 5, a sixth lens L 6, which is a biconcave lens, a seventh lens L 7 having a biconvex lens, is constructed from the eighth lens L 8 Metropolitan having a biconvex lens, and the sixth lens L 6 No. constitute a cemented lens 7 lens L 7 are joined to each other. In addition, the cemented surface of the cemented lens is configured to have a concave surface facing the reduction side.

なお、第2レンズLから第8レンズLの各レンズ面は全て球面とされているので、コスト的に有利である。 Since each lens surface of the second lens L 2 from the eighth lens L 8 are all spherical, a cost advantage.

上記非球面の形状は、下記に示す非球面式により規定される。非球面を有する第1レンズLにおいては、いずれか一方の面が非球面とされたレンズであっても効果を得ることができるが、両面が非球面とされたレンズであることがより好ましい。 The shape of the aspherical surface is defined by the following aspherical surface formula. In the first lens L 1 having an aspheric surface, the effect can be obtained even if any one of the surfaces is an aspheric surface, but a lens having both aspheric surfaces is more preferable. .

Figure 0005384415
Figure 0005384415

実施例1に係る投写用広角レンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下「軸上面間隔」と称す)D(mm)、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の上段に示す(表1に示されるデータは実寸である。実施例2についても同じ)。なお、最上段には、全系の焦点距離、画角、Fno.およびバックフォーカス(mm)を示す。 The curvature radius R (mm) of each lens surface of the wide-angle lens for projection according to Example 1, the center thickness of each lens, and the air space between each lens (hereinafter referred to as “axial upper surface space”) D (mm), each lens The values of the refractive index N d and the Abbe number ν d in the d-line are shown in the upper part of Table 1 (the data shown in Table 1 are actual sizes. In the uppermost row, the focal length, angle of view, Fno. And back focus (mm).

Figure 0005384415
Figure 0005384415

また、実施例1に係る投写用広角レンズは、表3に示すように、条件式(1)〜(6)、(1´)〜(6´)および(1´´)〜(6´´)が全て満足されている。   In addition, as shown in Table 3, the wide-angle lens for projection according to Example 1 has conditional expressions (1) to (6), (1 ′) to (6 ′), and (1 ″) to (6 ″). ) Are all satisfied.

また、表1に示されるように、画角2ωは93.6度、Fno.は2.2と広角で明るいレンズとされている。また、バックフォーカスbfは26.875mmとされ、十分大きな値とされている。   Also, as shown in Table 1, the angle of view 2ω is 93.6 degrees, and Fno. Is a bright lens with a wide angle of 2.2. The back focus bf is 26.875 mm, which is a sufficiently large value.

<実施例2>
図3(レンズ構成図)および図4(光線軌跡図)に示すように、実施例2に係る投写用広角レンズは、実施例1に係る投写用広角レンズと略同様の構成とされている。
<Example 2>
As shown in FIG. 3 (lens configuration diagram) and FIG. 4 (ray locus diagram), the wide-angle lens for projection according to the second embodiment has a configuration substantially similar to the wide-angle lens for projection according to the first embodiment.

実施例2に係る投写用広角レンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、軸上面間隔D(mm)、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の上段に示す。なお、最上段には、全系の焦点距離、画角、Fno.およびバックフォーカス(mm)を示す。 Table 2 shows the values of the radius of curvature R (mm) of each lens surface of the wide-angle lens for projection according to Example 2, the axial top surface distance D (mm), the refractive index N d of each lens at d-line, and the Abbe number ν d. Shown in the top row. In the uppermost row, the focal length, angle of view, Fno. And back focus (mm).

Figure 0005384415
Figure 0005384415

また、実施例2に係る投写用広角レンズは、表3に示すように、条件式(1)〜(6)、(1´)〜(6´)および(1´´)〜(6´´)が全て満足されている。   In addition, as shown in Table 3, the wide-angle lens for projection according to Example 2 has conditional expressions (1) to (6), (1 ′) to (6 ′), and (1 ″) to (6 ″). ) Are all satisfied.

また、表2に示されるように、画角2ωは93.5度、Fno.は2.2と広角で明るいレンズとされている。また、バックフォーカスbfは26.896mmとされ、十分大きな値とされている。   Also, as shown in Table 2, the angle of view 2ω is 93.5 degrees, Fno. Is a bright lens with a wide angle of 2.2. The back focus bf is 26.896 mm, which is a sufficiently large value.

また、図5、6は、実施例1、2に係る投写用広角レンズの諸収差(球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差)を示す収差図(球面収差(i)、非点収差(ii)、ディストーション(iii)および倍率色収差(iv))である。これらの収差図において、ωは半画角を示し、球面収差の収差図にはG(緑)、B(青)およびR(赤)の各波長に対する収差曲線を示し、倍率色収差の収差図にはGに対するBおよびRの収差曲線を示している。図5、6に示すように、実施例1、2に係る投写用広角レンズは、球面収差、ディストーション、さらには倍率色収差をはじめとする各収差が良好に補正されている。   5 and 6 are aberration diagrams (spherical aberration (i), astigmatism) showing various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration) of the projection wide-angle lens according to Examples 1 and 2. (Ii), distortion (iii) and lateral chromatic aberration (iv)). In these aberration diagrams, ω represents a half angle of view, the aberration diagram for spherical aberration represents the aberration curve for each wavelength of G (green), B (blue), and R (red), and the aberration diagram for magnification chromatic aberration. Shows aberration curves of B and R with respect to G. As shown in FIGS. 5 and 6, the wide-angle lenses for projection according to Examples 1 and 2 are well corrected for various aberrations including spherical aberration, distortion, and lateral chromatic aberration.

なお、本発明の投写用広角レンズとしては、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 wide-angle lens for projection according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, 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、本発明の投写用広角レンズを備えた種々の装置構成が可能である。   Further, the projection display device of the present invention is not limited to the above-described configuration, and various device configurations including the projection wide-angle lens of the present invention are possible.

以上、本実施形態においては、明るさがFno.2.2以上で画角が90度を超えるテレセントリックで明るい広角レンズを、1枚の非球面レンズを用いることで得ることができる。   As described above, in this embodiment, the brightness is Fno. A telecentric and bright wide-angle lens having an angle of view of greater than or equal to 2.2 and exceeding 90 degrees can be obtained by using one aspheric lens.

Figure 0005384415
Figure 0005384415

1 画像表示面
2a 色合成光学系
2b 各種フィルタ
3 絞り(マスク)
10 照明光学系
11a〜11c 液晶パネル
12、13 ダイクロイックミラー
14 クロスダイクロイックプリズム
15 光源
16a〜16c コンデンサレンズ
18a〜18c 全反射ミラー
〜G レンズ群
〜L レンズ
〜R18 レンズ面等の曲率半径
〜D18 軸上面間隔
Z 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display surface 2a Color synthetic | combination optical system 2b Various filters 3 Aperture (mask)
10 illumination optics 11a~11c liquid crystal panel 12, 13 dichroic mirror 14 cross dichroic prism 15 the light source 16a~16c condenser lens 18a~18c total reflection mirror G 1 ~G 3 lens group L 1 ~L 8 lens R 1 to R 18 lens curvature of the surface, such as a radius D 1 to D 18 axial distance Z optical axis

Claims (8)

拡大側から順に、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群とが配列され、
前記第1レンズ群は、拡大側から順に、少なくとも1面が非球面とされてなるプラスチック材からなる負の第1レンズと、縮小側に凹面を向けた負の第2レンズとの2枚のレンズで構成され、
前記第2レンズ群は、拡大側に凸面を向けた正の第3レンズ1枚にて構成され、
前記第3レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第4レンズ、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第5レンズ、全体として正の屈折力を有し、第6レンズおよび第7レンズを互いに接合してなる、接合面が縮小側に凹面を向けた接合レンズ、ならびに拡大側に凸面を向けた正の第8レンズの5枚のレンズで構成されてなることを特徴とする投写用広角レンズ。
In order from the magnification side, a first lens group having a negative refractive power as a whole, a second lens group having a positive refractive power as a whole, and a third lens group having a positive refractive power as a whole are arranged.
The first lens group includes, in order from the magnification side, two negative lenses, a negative first lens made of a plastic material having at least one aspheric surface, and a negative second lens having a concave surface facing the reduction side. Composed of lenses,
The second lens group is composed of one positive third lens having a convex surface on the enlargement side,
The third lens group includes, in order from the magnification side, a fourth lens composed of a negative meniscus lens having a concave surface facing the magnification side, a fifth lens composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the reduction side, and is positive as a whole. 5 lenses of a cemented lens having a refractive power and having a cemented surface with a concave surface facing the reduction side, and a positive eighth lens with a convex surface facing the magnification side. A wide-angle lens for projection, comprising a lens.
下記条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1記載の投写用広角レンズ。
2.2 <bf/ft (1)
ただし、
ft:全系の焦点距離
bf:バックフォーカス
The wide-angle lens for projection according to claim 1, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
2.2 <bf / ft (1)
However,
ft: focal length of the entire system bf: back focus
下記条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1または2記載の投写用広角レンズ。
2.5 < D12/ft < 6.0 (2)
ただし、
G1:前記第1レンズ群の焦点距離
12:前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との光軸上での間隔
The wide-angle lens for projection according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
2.5 <D 12 / ft <6.0 (2)
However,
F G1 : Focal length of the first lens group D 12 : Distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group
下記条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の投写用広角レンズ。
2.0 <F/F (3)
ただし、
:前記第1レンズの焦点距離
:前記第2レンズの焦点距離
The wide-angle lens for projection according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
2.0 <F 1 / F 2 ( 3)
However,
F 1 : Focal length of the first lens F 2 : Focal length of the second lens
下記条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の投写用広角レンズ。
/FG3 < −0.8 (4)
ただし、
:前記第4レンズの焦点距離
G3:前記第3レンズ群の焦点距離
The projection wide-angle lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
F 4 / F G3 <−0.8 (4)
However,
F 4 : Focal length of the fourth lens F G3 : Focal length of the third lens group
下記条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項記載の投写用広角レンズ。
−5.0 < FG1/ft < −1.0 (5)
ただし、
G1:前記第1レンズ群の焦点距離
ft:全系の焦点距離
The wide-angle lens for projection according to claim 1, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
-5.0 <F G1 / ft <-1.0 (5)
However,
F G1 : focal length of the first lens group ft: focal length of the entire system
下記条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項記載の投写用広角レンズ。
0.9 < (FHH3+Dst)/FGr3 < 1.1 (6)
ただし、
FHH3:前記第3レンズ群の最も拡大側の面位置から、前記第3レンズ群の前側主点位置までの光軸上での距離
Dst:絞り位置から前記第3レンズ群の最も拡大側の面位置までの光軸上での距離
Gr3:前記第3レンズ群の前側合成焦点位置から、前記第3レンズ群の前側主点位置までの光軸上での距離
The wide-angle lens for projection according to any one of claims 1 to 6, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
0.9 <(FHH3 + Dst) / F Gr3 <1.1 (6)
However,
FHH3: distance on the optical axis from the most magnified surface position of the third lens group to the front principal point position of the third lens group Dst: the most magnified surface of the third lens group from the stop position Distance on the optical axis to the position F Gr3 : Distance on the optical axis from the front synthetic focus position of the third lens group to the front principal point position of the third lens group
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1〜7のうちいずれか1項記載の投写用広角レンズとを備え、該光源からの光束を該ライトバルブで光変調し、該投写用広角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 the light beam from the light source to the light valve, and the wide-angle lens for projection according to any one of claims 1 to 7, and 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 wide-angle lens for projection.
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