JPH06235884A - Projection optical system - Google Patents

Projection optical system

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Publication number
JPH06235884A
JPH06235884A JP4327493A JP4327493A JPH06235884A JP H06235884 A JPH06235884 A JP H06235884A JP 4327493 A JP4327493 A JP 4327493A JP 4327493 A JP4327493 A JP 4327493A JP H06235884 A JPH06235884 A JP H06235884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
conjugate point
liquid crystal
optical system
point side
Prior art date
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Pending
Application number
JP4327493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Saburo Sugawara
三郎 菅原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to JP4327493A priority Critical patent/JPH06235884A/en
Publication of JPH06235884A publication Critical patent/JPH06235884A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain the projection optical system which efficiently illuminates a liquid crystal display element and which is adequate to a liquid crystal projector capable of obtaining a good projection image. CONSTITUTION:The projection optical system is provided with a positive meniscus first lens L1 whose convex face faces on a first conjugate point side having a longer distance, an entirely negative combined lens obtained by combining a positive meniscus second lens L2 whose convex face faces on the first conjugate point side with a negative meniscus third lens L3 whose convex face faces on the first conjugate point side, a negative meniscus fourth lens L4 whose convex face faces on the side of a second conjugate point having a shorter distance, a positive meniscus fifth lens L5 whose convex face faces on the second conjugate point side, and a positive Fresnel lens FL in order from the 1st conjugate point side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は投射光学系に関し、特に
液晶表示素子等で表示された画像情報をスクリーン面上
に拡大投影する際に好適な投射光学系に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection optical system, and more particularly to a projection optical system suitable for enlarging and projecting image information displayed on a liquid crystal display device or the like onto a screen surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より液晶ライトバルブ等から成る色
情報を有した複数の画像を各々所定の色光で照明し、光
学的に重ね合わせた後、投射レンズによりスクリーン面
上に投影するようにした投射型表示装置(液晶プロジェ
クター)が種々と提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of images having color information, such as liquid crystal light valves, are illuminated by predetermined color lights, optically superposed, and then projected onto a screen surface by a projection lens. Various projection type display devices (liquid crystal projectors) have been proposed.

【0003】図8は従来の投射型表示装置の光学系の要
部概略図である。
FIG. 8 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional projection type display device.

【0004】同図において1,2,3は各々液晶ライト
バルブであり、その面上には所定の色情報に基づく画像
(白黒画像)が形成されている。
In FIG. 1, reference numerals 1, 2 and 3 denote liquid crystal light valves, on the surface of which an image (black and white image) based on predetermined color information is formed.

【0005】白色光源14からの光束を反射鏡13を利
用してダイクロイックミラー8,9で、該色情報に基づ
く色光、例えば赤色(R),緑色(G),青色(B)の
色光に分離する。そして各々の色光で対応する色情報に
基づく液晶ライトバルブ1,2,3を(液晶ライトバル
ブ1は全反射ミラー7を介して)コンデンサーレンズ
4,5,6を用いて照明している。
The light flux from the white light source 14 is separated by the dichroic mirrors 8 and 9 using the reflecting mirror 13 into colored light based on the color information, for example, red (R), green (G) and blue (B) colored light. To do. The liquid crystal light valves 1, 2 and 3 based on the color information corresponding to each color light are illuminated using the condenser lenses 4, 5 and 6 (the liquid crystal light valve 1 is via the total reflection mirror 7).

【0006】そして液晶ライトバルブ3からの光束は全
反射ミラー12で光路を折り曲げた後、又液晶ライトバ
ルブ1,2からの光束はダイクロイックミラー10を介
した後、ダイクロイックミラー11で赤色,緑色,青色
の3つの色光に基づく画像を合成し、カラー画像とした
後、投射レンズ15でスクリーン(不図示)面上に投影
している。
After the light flux from the liquid crystal light valve 3 is bent by the total reflection mirror 12 and the light flux from the liquid crystal light valves 1 and 2 passes through the dichroic mirror 10, the dichroic mirror 11 produces red, green and Images based on the three color lights of blue are combined to form a color image, which is then projected by a projection lens 15 onto a screen (not shown).

【0007】図9はカラー画像を1枚の液晶表示素子で
表示するようにした画像を投影するときの投射型表示装
置の要部概略図である。
FIG. 9 is a schematic view of a main part of a projection type display device when a color image is displayed on a single liquid crystal display element and an image is projected.

【0008】同図において光源19からの光束を反射鏡
18とコンデンサーレンズ17とを利用して液晶表示素
子16を照明している。そして液晶表示素子16を投影
レンズ20により所定面(スクリーン面)上に投影して
いる。
In the figure, the liquid crystal display element 16 is illuminated with a light beam from a light source 19 using a reflecting mirror 18 and a condenser lens 17. Then, the liquid crystal display element 16 is projected by the projection lens 20 onto a predetermined surface (screen surface).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図9に示す投射型表示
装置の投影レンズ20は図8に示す投影レンズ15に比
べてバックフォーカスが比較的短くて良いため、装置全
体が小型化される。
Since the projection lens 20 of the projection type display device shown in FIG. 9 has a relatively short back focus as compared with the projection lens 15 shown in FIG. 8, the size of the entire device can be reduced.

【0010】しかしながら液晶表示素子16を照明する
照明光のうち、液晶表示素子の周辺部を照明する光束は
液晶表示素子に大きな角度で入射する。このため液晶表
示素子全体にわたりコントラストムラが生じるという問
題点があった。
However, of the illumination light that illuminates the liquid crystal display element 16, the luminous flux that illuminates the peripheral portion of the liquid crystal display element enters the liquid crystal display element at a large angle. Therefore, there is a problem in that contrast unevenness occurs over the entire liquid crystal display element.

【0011】この他液晶表示素子の画素数の増加に伴っ
て、液晶表示素子の開口率が低下してきている。
Besides, as the number of pixels of the liquid crystal display element increases, the aperture ratio of the liquid crystal display element decreases.

【0012】これを改善するために図10に示すように
液晶表示素子16の各々の画素27に対応させてマイク
ロレンズアレイ26を設けた液晶表示素子部材が提案さ
れている。
In order to improve this, there has been proposed a liquid crystal display element member in which a microlens array 26 is provided corresponding to each pixel 27 of the liquid crystal display element 16 as shown in FIG.

【0013】しかしながらマイクロレンズアレイを付加
した液晶表示素子部材においては光束を液晶表示素子に
略垂直に入射させないと図11に示すような光束のケラ
レが生じてきて開口率が低下してくるという問題点があ
った。
However, in the liquid crystal display element member to which the microlens array is added, if the light flux is not incident on the liquid crystal display element substantially perpendicularly, the light flux is eclipsed as shown in FIG. 11 and the aperture ratio is lowered. There was a point.

【0014】又図10に示すようにマイクロレンズアレ
イ26で光束が拡散するために、マイクロレンズアレイ
が付加されていない液晶表示素子に対して投射レンズの
Fナンバーを明るくしないと全体の光利用効率が低下し
てくるという問題点があった。
Further, as shown in FIG. 10, since the light flux is diffused by the microlens array 26, the light utilization efficiency of the whole must be improved unless the F-number of the projection lens is made bright for the liquid crystal display element to which the microlens array is not added. However, there was a problem that

【0015】本発明はレンズ構成を適切に設定すること
により、画面全体にわたり略垂直に照明された液晶表示
素子等の被投影画像から略垂直に射出する光束を効率良
く集光し、所定面上に明るくしかも高画質の投影画像が
得られる投射光学系の提供を目的とする。
According to the present invention, by appropriately setting the lens configuration, a light flux emitted substantially vertically from a projected image of a liquid crystal display element or the like illuminated substantially vertically over the entire screen is efficiently condensed and on a predetermined surface. An object of the present invention is to provide a projection optical system capable of obtaining a bright and high-quality projected image.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の投射光学系は、
距離の長い方の第1共役点側から順に第1共役点側に凸
面を向けたメニスカス状の正の第1レンズ、第1共役点
側に凸面を向けたメニスカス状の正の第2レンズと第1
共役点側に凸面を向けたメニスカス状の負の第3レンズ
とを接合した全体として負の貼合せレンズ、距離の短い
方の第2共役点側に凸面を向けたメニスカス状の負の第
4レンズ、第2共役点側に凸面を向けたメニスカス状の
正の第5レンズ、そして正のフレネルレンズとを有して
いることを特徴としている。
The projection optical system of the present invention comprises:
A meniscus-shaped positive first lens having a convex surface directed toward the first conjugate point side and a meniscus-shaped positive second lens having a convex surface directed toward the first conjugate point side in order from the first conjugate point side having the longer distance; First
A negative cemented lens as a whole in which a negative meniscus lens having a convex surface facing the conjugate point side is cemented, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the second conjugate point side having a shorter distance. It is characterized by having a lens, a positive meniscus fifth lens having a convex surface facing the second conjugate point, and a positive Fresnel lens.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の投射光学系を液晶プロジェク
ターに適用したときの一実施例の要部概略図、図2,図
3,図4は各々本発明の投射光学系の後述する数値実施
例1,2,3の光学系の要部断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of a main part of an embodiment in which the projection optical system of the present invention is applied to a liquid crystal projector, and FIGS. 2, 3 and 4 are numerical values of the projection optical system of the present invention described later. It is a principal part sectional view of the optical system of Examples 1, 2, and 3. FIG.

【0018】図中Lは光源であり、例えば白色光を放射
している。Mは凹面鏡や放物面鏡等の反射鏡であり、光
源Lからの光束を集光し、被投影物体としての液晶表示
素子LAを略垂直な光束で照明している。
In the figure, L is a light source, which emits white light, for example. M is a reflecting mirror such as a concave mirror or a parabolic mirror, which collects the light flux from the light source L and illuminates the liquid crystal display element LA as the projection target with a substantially vertical light flux.

【0019】液晶表示素子LAは、例えばカラー液晶や
白黒液晶より成っている。FLはフレネルレンズであ
り、液晶表示素子LAから射出した光束を投影レンズL
P方向に偏向している。
The liquid crystal display element LA is made of, for example, a color liquid crystal or a black and white liquid crystal. FL is a Fresnel lens that projects the light flux emitted from the liquid crystal display element LA into the projection lens L.
It is deflected in the P direction.

【0020】投影レンズLPは図2〜図4に示すレンズ
構成より成っており、液晶表示素子LAに表示した画像
情報をスクリーン面S上に高い光学性能で拡大投影して
いる。
The projection lens LP has a lens structure shown in FIGS. 2 to 4, and projects the image information displayed on the liquid crystal display element LA on the screen surface S in an enlarged manner with high optical performance.

【0021】図中、スクリーン面S側が距離の長い第1
共役点側に、液晶表示素子LA側が距離の短い第2共役
点側に相当している。投影レンズLPとフレネルレンズ
FLは投射光学系の一要素を構成している。
In the figure, the first side having a long distance on the screen surface S side.
The liquid crystal display element LA side corresponds to the second conjugate point side having a short distance on the conjugate point side. The projection lens LP and the Fresnel lens FL form one element of the projection optical system.

【0022】本実施例ではフレネルレンズFLを液晶表
示素子LAに近接配置し、液晶表示素子LAの画面全体
から、略垂直方向に射出した光束を投影レンズLPに偏
向させている。
In this embodiment, the Fresnel lens FL is arranged close to the liquid crystal display element LA, and the light flux emitted from the entire screen of the liquid crystal display element LA in a substantially vertical direction is deflected to the projection lens LP.

【0023】即ちテレセントリック系となるようにし、
これにより液晶表示素子LAの全面にわたり同じ条件で
光束を取り出している。そして投影レンズLPにより液
晶表示素子LAに表示された画像情報を画面全体にわた
り同じコントラストで投影できるようにしている。
That is, a telecentric system is set,
Thereby, the light flux is extracted under the same condition over the entire surface of the liquid crystal display element LA. The image information displayed on the liquid crystal display element LA can be projected by the projection lens LP with the same contrast over the entire screen.

【0024】又、フレネルレンズFLのフレネル溝が第
2共役点側に位置するようにして投影レンズLPによる
投影画像の像面弯曲や歪曲収差等の収差補正を容易に行
っている。
Further, the Fresnel groove of the Fresnel lens FL is positioned on the side of the second conjugate point, so that aberrations such as image plane distortion and distortion of the projected image by the projection lens LP are easily corrected.

【0025】本実施例において液晶表示素子としてマイ
クロレンズアレイが付加された液晶板を用いる場合に
は、照明光束の入射角を画面全体にわたり略一定にでき
るために液晶の位置による開口率の変化(周辺減光)を
防止することができる。
When a liquid crystal plate with a microlens array is used as a liquid crystal display element in the present embodiment, since the incident angle of the illumination light flux can be made substantially constant over the entire screen, the change of the aperture ratio depending on the position of the liquid crystal ( Peripheral dimming) can be prevented.

【0026】本実施例の投影レンズLPは図2〜図4に
示すように4群5枚のレンズ構成より成っており、これ
により液晶表示素子LAの画像情報をフレネルレンズF
Lを介してスクリーン面S上に高画質に拡大投影してい
る。(尚、図2〜図4においてSPは絞りである。) 特に投影レンズLPを前述の如く所定形状の5枚という
少ないレンズ枚数より構成することにより、レンズ系全
体の小型化を図りつつ、Fナンバー2.5と明るく、し
かも球面収差やコマ収差等の諸収差をバランス良く補正
し、高い光学性能を得ている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the projection lens LP of the present embodiment has a lens configuration of 5 elements in 4 groups, whereby the image information of the liquid crystal display element LA is transferred to the Fresnel lens F.
The image is enlarged and projected on the screen surface S via L with high image quality. (Note that SP in FIGS. 2 to 4 is a diaphragm.) In particular, by configuring the projection lens LP with a small number of lenses, such as five lenses of a predetermined shape, as described above, F It is as bright as the number 2.5, and it also corrects various aberrations such as spherical aberration and coma in a well-balanced manner to obtain high optical performance.

【0027】尚、本実施例に係る投影レンズLPにおい
て更に投影画面全体にわたり高い光学性能を得るには次
の諸条件を満足させるのが良い。
In order to obtain high optical performance over the entire projection screen in the projection lens LP according to this embodiment, the following conditions should be satisfied.

【0028】(1−1)前記第1,第2,第5レンズの
材質の屈折率とアッベ数の平均値を各々Np ,νp 、前
記第3,第4レンズの材質の屈折率とアッベ数の平均値
を各々Nn ,νn としたとき、 −0.02<Np −Nn <0.015 ‥‥‥(1) 15<νp −νn <30 ‥‥‥(2) なる条件を満足することである。
(1-1) The average values of the refractive indices and Abbe numbers of the materials of the first, second, and fifth lenses are Np and νp, respectively, and the refractive indices and the Abbe numbers of the materials of the third and fourth lenses. Supposing that the average values of Nn and νn are -0.02 <Np-Nn <0.015 ... (1), 15 <νp-νn <30 ... (2) is there.

【0029】条件式(1)は主に画面周辺の光学性能を
良好に維持するためのものである。条件式(1)の上限
値を越えると像面弯曲が補正過剰となり、又下限値を越
えると逆に像面弯曲が補正不足となってくる。
Conditional expression (1) is mainly for maintaining good optical performance around the screen. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the image plane curvature will be overcorrected, and if the lower limit is exceeded, on the contrary, the image plane curvature will be undercorrected.

【0030】条件式(2)は主に軸上及び倍率色収差を
良好に補正するためのものである。条件式(2)の上限
値を越えると軸上色収差と倍率色収差が補正過剰とな
り、又下限値を越えると逆に軸上色収差と倍率色収差が
補正不足となってくる。
Conditional expression (2) is mainly for favorably correcting axial and lateral chromatic aberration. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration will be overcorrected, and if the lower limit is exceeded, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration will be undercorrected.

【0031】(1−2)前記第iレンズの焦点距離をf
i、第1共役点側から数えて第i番目のレンズ面の曲率
半径をRi、全系の焦点距離をfとしたとき、 0.2<R4/f< 0.5 ‥‥‥(3) −1.6<f4 /f<−0.8 ‥‥‥(4) なる条件を満足することである。
(1-2) The focal length of the i-th lens is f
i, the radius of curvature of the i-th lens surface counting from the first conjugate point side is Ri, and the focal length of the entire system is f, 0.2 <R4 / f <0.5 (3) The condition is −1.6 <f 4 /f<−0.8 (4).

【0032】条件式(3)は主に色収差を良好に補正す
るためのものである。条件式(3)の上限値を越えると
軸上色収差と倍率色収差が補正過剰となり、又下限値を
越えると逆に軸上色収差と倍率色収差が補正不足となっ
てくる。
Conditional expression (3) is mainly for favorably correcting chromatic aberration. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration will be overcorrected, and if the lower limit is exceeded, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration will be undercorrected.

【0033】条件式(4)は主に歪曲収差を良好に補正
するためのものである。条件式(4)の上限値を越える
と歪曲収差が補正過剰となり、又下限値を越えると逆に
歪曲収差が補正不足となってくる。
Conditional expression (4) is mainly for favorably correcting distortion. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the distortion will be overcorrected, and if the lower limit is exceeded, the distortion will be undercorrected.

【0034】(1−3)前記第5レンズと前記フレネル
レンズとの間隔をD10、該フレネルレンズの焦点距離
をf6 としたとき、 0.5<D10/f<0.7 ‥‥‥(5) 0.6<f6 /f <1.5 ‥‥‥(6) なる条件を満足することである。
[0034] (1-3) wherein the distance between the fifth lens and the Fresnel lens D10, when the focal length of the Fresnel lens was f 6, 0.5 <D10 / f <0.7 ‥‥‥ ( 5) It is necessary to satisfy the condition of 0.6 <f 6 / f <1.5 (6).

【0035】条件式(5)はフレネルレンズの光学的作
用を効果的に発揮させるための条件である。条件式
(5)の上限値を越えてフレネルレンズと像面(液晶表
示素子)が近すぎると投影画像にモアレが発生しやすく
なってくる。又下限値を越えてフレネルレンズと像が離
れすぎると投射光学系をテレセントリック系にするため
のフレネルレンズの屈折力を強くしなければならず、こ
の結果コマ収差や歪曲収差が多く発生してくるので良く
ない。
Conditional expression (5) is a condition for effectively exhibiting the optical action of the Fresnel lens. When the upper limit of conditional expression (5) is exceeded and the Fresnel lens and the image surface (liquid crystal display element) are too close to each other, moire is likely to occur in the projected image. If the lower limit is exceeded and the image is too far from the Fresnel lens, the refracting power of the Fresnel lens must be increased in order to make the projection optical system a telecentric system, resulting in a large amount of coma and distortion. So not good.

【0036】条件式(6)はテレセントリック系を良好
に維持するためのものである。条件式(6)の上限値又
は下限値を越えると軸外主光線の像面への入射角が大き
くなり、テレセントリック系が崩れてくるので良くな
い。
Conditional expression (6) is for maintaining a good telecentric system. When the value exceeds the upper limit value or the lower limit value of the conditional expression (6), the incident angle of the off-axis chief ray to the image plane becomes large, and the telecentric system is broken, which is not preferable.

【0037】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてRiは第1共役点側より順に第i番目のレン
ズ面の曲率半径、Diは第1共役点側より第i番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Niとνiは各々第1共役点側よ
り順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数で
ある。R11,R12はフレネルレンズデータである。
Next, numerical examples of the present invention will be shown. In the numerical examples, Ri is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the first conjugate point side, Di is the i-th lens thickness and air gap from the first conjugate point side, and Ni and νi are the first conjugate points respectively. From the side, the refractive index and the Abbe number of the glass of the i-th lens are in order. R11 and R12 are Fresnel lens data.

【0038】又前述の各条件式と数値実施例における諸
数値との関係を表−1に示す。
Table 1 shows the relationship between the above-mentioned conditional expressions and various numerical values in the numerical examples.

【0039】〈数値実施例1〉 f= 113.12 FNO =1:2.5 2ω= 51.9° R 1= 55.77 D 1= 7.95 N 1=1.65844 ν 1= 50.9 R 2= 119.22 D 2= 0.20 R 3= 28.68 D 3= 7.90 N 2=1.69680 ν 2= 55.5 R 4= 39.99 D 4= 2.30 N 3=1.69895 ν 3= 30.1 R 5= 21.76 D 5= 16.10 R 6=(絞り) D 6= 11.70 R 7= -30.03 D 7= 2.00 N 4=1.67270 ν 4= 32.1 R 8= -45.49 D 8= 1.25 R 9=-146.60 D 9= 7.25 N 5=1.65844 ν 5= 50.9 R10= -40.27 D10= 67.50 R11= ∞ D11= 2.00 N 6=1.49171 ν 6= 57.4 R12= フレネル 面 フレネル面データ 大きな共役側の共役点 244 小さな共役側の共役点 −244 〈数値実施例2〉 f= 112.37 FNO =1:2.5 2ω= 52.2° R 1= 58.10 D 1= 7.47 N 1=1.69680 ν 1= 55.5 R 2= 119.53 D 2= 0.20 R 3= 28.56 D 3= 7.93 N 2=1.69680 ν 2= 55.5 R 4= 39.39 D 4= 2.30 N 3=1.69895 ν 3= 30.1 R 5= 21.89 D 5= 16.21 R 6=(絞り) D 6= 12.01 R 7= -30.07 D 7= 2.00 N 4=1.67270 ν 4= 32.1 R 8= -45.57 D 8= 1.40 R 9=-141.47 D 9= 6.99 N 5=1.69680 ν 5= 55.5 R10= -41.70 D10= 66.61 R11= ∞ D11= 2.00 N 6=1.49171 ν 6= 57.4 R12= フレネル 面 フレネル面データ 大きな共役側の共役点 244 小さな共役側の共役点 −244 〈数値実施例3〉 f= 111.98 FNO =1:2.5 2ω= 52.3° R 1= 58.11 D 1= 7.96 N 1=1.60524 ν 1= 60.7 R 2= 130.41 D 2= 0.20 R 3= 28.74 D 3= 7.62 N 2=1.77582 ν 2= 49.6 R 4= 40.33 D 4= 2.30 N 3=1.70385 ν 3= 30.1 R 5= 21.69 D 5= 15.45 R 6=(絞り) D 6= 12.52 R 7= -30.27 D 7= 2.00 N 4=1.67714 ν 4= 32.1 R 8= -46.04 D 8= 1.40 R 9=-141.69 D 9= 7.07 N 5=1.69948 ν 5= 55.5 R10= -41.78 D10= 66.89 R11= ∞ D11= 2.00 N 6=1.49354 ν 6= 57.4 R12= フレネル 面 フレネル面データ 大きな共役側の共役点 244 小さな共役側の共役点 −244Numerical Example 1 f = 113.12 F NO = 1: 2.5 2 ω = 51.9 ° R 1 = 55.77 D 1 = 7.95 N 1 = 1.65844 ν 1 = 50.9 R 2 = 119.22 D 2 = 0.20 R 3 = 28.68 D 3 = 7.90 N 2 = 1.69680 ν 2 = 55.5 R 4 = 39.99 D 4 = 2.30 N 3 = 1.69895 ν 3 = 30.1 R 5 = 21.76 D 5 = 16.10 R 6 = (aperture) D 6 = 11.70 R 7 =- 30.03 D 7 = 2.00 N 4 = 1.67270 ν 4 = 32.1 R 8 = -45.49 D 8 = 1.25 R 9 = -146.60 D 9 = 7.25 N 5 = 1.65844 ν 5 = 50.9 R10 = -40.27 D10 = 67.50 R11 = ∞ D11 = 2.00 N 6 = 1.49171 ν 6 = 57.4 R12 = Fresnel surface Fresnel surface data Conjugation point on large conjugate side 244 Conjugation point on small conjugate side −244 <Numerical example 2> f = 112.37 F NO = 1: 2.5 2ω = 52.2 ° R 1 = 58.10 D 1 = 7.47 N 1 = 1.69680 ν 1 = 55.5 R 2 = 119.53 D 2 = 0.20 R 3 = 28.56 D 3 = 7.93 N 2 = 1.69680 ν 2 = 55.5 R 4 = 39.39 D 4 = 2.30 N 3 = 1.69895 ν 3 = 30.1 R 5 = 21.89 D 5 = 16.21 R 6 = (aperture) D 6 = 12.01 R 7 = -30.07 D 7 = 2.00 N 4 = 1.67270 ν 4 = 32.1 R 8 = -45.57 D 8 = 1.40 R 9 = -141.47 D 9 = 6.99 N 5 = 1.69680 ν 5 = 55.5 R10 = -41.70 D10 = 66.61 R11 = ∞ D11 = 2.00 N 6 = 1.49171 ν 6 = 57.4 R12 = Fresnel surface Fresnel surface data Large conjugate side conjugate point 244 Small conjugate side conjugate point −244 <Numerical example 3> f = 111.98 F NO = 1: 2.5 2ω = 52.3 ° R 1 = 58.11 D 1 = 7.96 N 1 = 1.60524 ν 1 = 60.7 R 2 = 130.41 D 2 = 0.20 R 3 = 28.74 D 3 = 7.62 N 2 = 1.77582 ν 2 = 49.6 R 4 = 40.33 D 4 = 2.30 N 3 = 1.70385 ν 3 = 30.1 R 5 = 21.69 D 5 = 15.45 R 6 = (aperture) D 6 = 12.52 R 7 = -30.27 D 7 = 2.00 N 4 = 1.67714 ν 4 = 32.1 R 8 = -46.04 D 8 = 1.40 R 9 = -141.69 D 9 = 7.07 N 5 = 1.69948 ν 5 = 55.5 R10 = -41.78 D10 = 66.89 R11 = ∞ D11 = 2.00 N 6 = 1.49354 ν 6 = 57.4 R12 = Fresnel surface Fresnel surface data Large conjugate side Conjugate point 244 Conjugate point on small conjugate side -244

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く、レンズ構成
を適切に設定することにより、画面全体にわたり略垂直
に照明された液晶表示素子等の被投影画像から略垂直に
射出する光束を効率良く集光し、所定面上に明るくしか
も高画質の投影画像が得られる投射光学系を達成するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, by appropriately setting the lens configuration, the luminous flux emitted substantially vertically from the projected image of the liquid crystal display element or the like illuminated substantially vertically over the entire screen is efficiently produced. It is possible to achieve a projection optical system that collects light well and obtains a bright and high-quality projected image on a predetermined surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明を液晶プロジェクターに適用したと
きの一実施例の要部概略図
FIG. 1 is a schematic view of a main part of an embodiment when the present invention is applied to a liquid crystal projector.

【図2】 本発明の数値実施例1の光学系の要部断面
FIG. 2 is a sectional view of an essential part of an optical system according to Numerical Example 1 of the present invention.

【図3】 本発明の数値実施例2の光学系の要部断面
FIG. 3 is a sectional view of an essential part of an optical system according to Numerical Example 2 of the present invention.

【図4】 本発明の数値実施例3の光学系の要部断面
FIG. 4 is a sectional view of an essential part of an optical system according to Numerical Example 3 of the present invention.

【図5】 本発明の数値実施例1の収差図FIG. 5 is an aberration diagram of Numerical example 1 of the present invention.

【図6】 本発明の数値実施例2の収差図FIG. 6 is an aberration diagram of Numerical example 2 of the present invention.

【図7】 本発明の数値実施例3の収差図FIG. 7 is an aberration diagram of Numerical example 3 of the present invention.

【図8】 従来のカラー液晶プロジェクターの光学系
の要部概略図
FIG. 8 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color liquid crystal projector.

【図9】 従来のカラー液晶プロジェクターの光学系
の要部概略図
FIG. 9 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color liquid crystal projector.

【図10】 従来のマイクロレンズアレイを有した液晶
表示素子の説明図
FIG. 10 is an explanatory view of a liquid crystal display device having a conventional microlens array.

【図11】 従来のマイクロレンズアレイを有した液晶
表示素子の説明図
FIG. 11 is an explanatory view of a liquid crystal display device having a conventional microlens array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L,14,19 光源 M,13,18 反射鏡 LA,1,2,3,16 液晶表示素子 FL フレネルレンズ LP,15,20 投影レンズ S スクリーン面 L, 14, 19 Light source M, 13, 18 Reflecting mirror LA, 1, 2, 3, 16 Liquid crystal display element FL Fresnel lens LP, 15, 20 Projection lens S Screen surface

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 距離の長い方の第1共役点側から順に第
1共役点側に凸面を向けたメニスカス状の正の第1レン
ズ、第1共役点側に凸面を向けたメニスカス状の正の第
2レンズと第1共役点側に凸面を向けたメニスカス状の
負の第3レンズとを接合した全体として負の貼合せレン
ズ、距離の短い方の第2共役点側に凸面を向けたメニス
カス状の負の第4レンズ、第2共役点側に凸面を向けた
メニスカス状の正の第5レンズ、そして正のフレネルレ
ンズとを有していることを特徴とする投射光学系。
1. A positive meniscus lens having a convex surface facing the first conjugate point side in order from the first conjugate point side having a longer distance, and a meniscus positive lens having a convex surface facing the first conjugate point side. The second cemented lens is a negative cemented lens as a whole in which the second lens and the negative third meniscus lens having a convex surface directed toward the first conjugate point are cemented together, and the convex surface is directed toward the second conjugate point side having a shorter distance. A projection optical system comprising a negative meniscus fourth lens, a positive meniscus fifth lens having a convex surface facing the second conjugate point, and a positive Fresnel lens.
【請求項2】 前記フレネルレンズは第2共役点側にフ
レネル溝が設けられていることを特徴とする請求項1の
投射光学系。
2. The projection optical system according to claim 1, wherein the Fresnel lens is provided with a Fresnel groove on the second conjugate point side.
【請求項3】 前記第1,第2,第5レンズの材質の屈
折率とアッベ数の平均値を各々Np ,νp 、前記第3,
第4レンズの材質の屈折率とアッベ数の平均値を各々N
n ,νn としたとき、 −0.02<Np −Nn <0.015 15<νp −νn <30 なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2の
投射光学系。
3. The average values of the refractive index and the Abbe number of the materials of the first, second, and fifth lenses are Np, νp, and the third and third, respectively.
The average value of the refractive index and Abbe number of the material of the fourth lens is N
The projection optical system according to claim 1 or 2, wherein the condition of -0.02 <Np-Nn <0.01515 <νp-νn <30 is satisfied, where n and νn.
【請求項4】 前記第iレンズの焦点距離をfi、第1
共役点側から数えて第i番目のレンズ面の曲率半径をR
i、全系の焦点距離をfとしたとき、 0.2<R4/f< 0.5 −1.6<f4 /f<−0.8 なる条件を満足することを特徴とする請求項1,2又は
3の投射光学系。
4. The focal length of the i-th lens is fi,
The radius of curvature of the i-th lens surface counted from the conjugate point side is R
i, where f is the focal length of the entire system, the condition 0.2 <R4 / f <0.5 −1.6 <f 4 /f<−0.8 is satisfied. 1, 2 or 3 projection optical systems.
【請求項5】 前記第5レンズと前記フレネルレンズと
の間隔をD10、該フレネルレンズの焦点距離をf6
したとき、 0.5<D10/f<0.7 0.6<f6 /f <1.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項1,2,3
又は4の投射光学系。
5. The distance between the fifth lens and the Fresnel lens D10, when the focal length of the Fresnel lens was f 6, 0.5 <D10 / f <0.7 0.6 <f 6 / 4. A condition satisfying f <1.5 is satisfied.
Or the projection optical system of 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719706A (en) * 1995-03-15 1998-02-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Illuminating apparatus, projection lens, and display apparatus including the illumination apparatus and the projection lens
US11867886B2 (en) 2014-11-12 2024-01-09 Largan Precision Co., Ltd. Photographing optical lens assembly, image capturing device and electronic device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719706A (en) * 1995-03-15 1998-02-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Illuminating apparatus, projection lens, and display apparatus including the illumination apparatus and the projection lens
US11867886B2 (en) 2014-11-12 2024-01-09 Largan Precision Co., Ltd. Photographing optical lens assembly, image capturing device and electronic device

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