JPH1020192A - Zoom lens for projector - Google Patents
Zoom lens for projectorInfo
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- JPH1020192A JPH1020192A JP17956196A JP17956196A JPH1020192A JP H1020192 A JPH1020192 A JP H1020192A JP 17956196 A JP17956196 A JP 17956196A JP 17956196 A JP17956196 A JP 17956196A JP H1020192 A JPH1020192 A JP H1020192A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はプロジェクタ用ズ
ームレンズ、特に３板式カラー液晶プロジェクタに適し
たプロジェクタ用ズームレンズに関する。The present invention relates to a zoom lens for a projector, and more particularly to a zoom lens for a projector suitable for a three-panel color liquid crystal projector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カラーの静止画像・動画像を拡大して見
ることのできるプロジェクタとして、カラー液晶プロジ
ェクタが実用化され、広く利用されるようになってなっ
てきている。特に、投影すべきカラー画像を３つの原色
成分に分離して原色成分毎に１枚の液晶パネルを用いる
「３板式カラー液晶プロジェクタ」は、３原色画像を１
枚の液晶パネルに表示する単板式カラー液晶プロジェク
タに比して各原色成分の画素数が大きく、高画質なカラ
ー画像を投影でき、カラー液晶プロジェクタの主流とな
りつつある。2. Description of the Related Art A color liquid crystal projector has been put into practical use as a projector capable of enlarging and viewing a color still image / moving image, and has been widely used. In particular, a “three-panel color liquid crystal projector” that separates a color image to be projected into three primary color components and uses one liquid crystal panel for each primary color component is one in which three primary color images are divided into one.
Compared to a single-panel color liquid crystal projector that displays on a single liquid crystal panel, the number of pixels of each primary color component is large, and a high-quality color image can be projected.
【０００３】３板式カラー液晶プロジェクタは、図１３
に示す如き構成を基本としている。図示されない光源か
らの白色光はダイクロイックミラー２によって赤・緑・
青（以下、Ｒ，Ｇ，Ｂと表記する）の３色に分離され
る。分離されたＲ光はミラー３１，３２により反射さ
れ、Ｂ光はミラー３３，３４で反射され、Ｇ光はそのま
ま直進して、それぞれ対応する液晶パネル４Ｒ，４Ｂ，
４Ｇを透過する。A three-panel color liquid crystal projector is shown in FIG.
The basic configuration is as shown in FIG. White light from a light source (not shown) is red, green,
It is separated into three colors of blue (hereinafter referred to as R, G, B). The separated R light is reflected by mirrors 31 and 32, the B light is reflected by mirrors 33 and 34, and the G light travels straight as it is, and the liquid crystal panels 4R, 4B,
Transmits 4G.
【０００４】各液晶パネルを透過した光は画素毎の透過
率の違いにより画像情報を帯び、ダイクロイックプリズ
ム５で合成され、投射レンズ６によりスクリーン７に拡
大投影される。このようにして、スクリーン７上にカラ
ー画像が拡大投影される。The light transmitted through each liquid crystal panel takes on image information due to the difference in transmittance of each pixel, is synthesized by a dichroic prism 5, and is enlarged and projected on a screen 7 by a projection lens 6. Thus, the color image is enlarged and projected on the screen 7.
【０００５】カラー液晶プロジェクタに用いられる液晶
パネルは、プロジェクタ本体の小型化の要請に伴い、徐
々に小さいサイズのものになってきている。また、プロ
ジェクタ本体を移動することなしに最適なスクリーンサ
イズを設定できるように、投射レンズにはズームレンズ
が採用される傾向にある。A liquid crystal panel used in a color liquid crystal projector has been gradually reduced in size in accordance with a demand for downsizing the projector body. In addition, a zoom lens tends to be used as a projection lens so that an optimal screen size can be set without moving the projector body.
【０００６】３板式カラー液晶プロジェクタは、高画質
での表示が可能である反面、各色光が対応する液晶パネ
ルを透過して投射レンズに入射するまでの間に、３つの
光路を１つに合成するため、「色合成用素子」としてク
ロスタイプやフィリップスタイプ等の色合成プリズム、
あるいは同様な機能を持つ複数のミラーを配置する必要
がある。このため、３板式カラー液晶プロジェクタに用
いられる投射レンズには、カメラの撮影レンズ等では見
られないような長いバックフォーカスが必要とされる。The three-panel type color liquid crystal projector can display with high image quality, but combines three optical paths into one until each color light passes through the corresponding liquid crystal panel and enters the projection lens. To achieve this, color synthesis prisms such as cross-type and Philips-type
Alternatively, it is necessary to arrange a plurality of mirrors having similar functions. For this reason, a projection lens used in a three-panel color liquid crystal projector needs a long back focus which cannot be seen with a photographic lens of a camera or the like.
【０００７】また、光路合成時に前記色合成用素子に入
射する光の角度が画角により異なると色シェーディング
が発生するため、投射レンズとしては、全画角において
主光線の入射角が同じになる「テレセントリックな光学
系」が望ましい。投射レンズはまた、スクリーン上での
照度を上げるため、光源からの光をなるべく多く取り込
めるように、Ｆ／Ｎｏ．の小さい明るいものであること
が望ましく、短い投影距離で大きな投影画面を実現でき
るように広画角であることが好ましい。Further, when the angle of light incident on the color synthesizing element differs depending on the angle of view at the time of light path synthesis, color shading occurs. Therefore, as a projection lens, the incident angle of the principal ray becomes the same at all angles of view. A "telecentric optical system" is desirable. The projection lens also has an F / No. So that it can take in as much light from the light source as possible to increase the illuminance on the screen. It is desirable to use a bright image with a small angle of view, and a wide angle of view so that a large projection screen can be realized with a short projection distance.
【０００８】スクリーン上で３色を重ね合わせたとき
に、各色の画素が完全に重ならず、異なる色の画素がず
れていると良好なカラー画像を再現できず、投射画像の
辺縁部において青・緑・赤等の縁が現れて投影像の質が
著しく損なわれる。従って、投射レンズの倍率色収差は
小さく抑えられる必要があり、また、投影された画像の
輪郭が歪まないように、歪曲収差を小さく抑える必要が
ある。When three colors are superimposed on a screen, pixels of each color do not completely overlap, and if the pixels of different colors are shifted, a good color image cannot be reproduced. Edges such as blue, green and red appear and the quality of the projected image is significantly impaired. Therefore, the chromatic aberration of magnification of the projection lens needs to be kept small, and the distortion needs to be kept small so that the contour of the projected image is not distorted.
【０００９】カメラの撮影レンズ等では、往々にして周
辺部の開口効率は中心部の２０〜３０％という割り切り
がなされているが、プロジェクタの投影像は本来、照度
があまり高くないため、中心部に対する周辺部の画像の
暗さは目だちやすく、特にコンピュータのデータ等を投
影する場合などは、画像の周辺部も中心部と同様に観察
される場合が多いため、投影画像の中心部と周辺部の明
るさの差を極力抑える必要がある。このため、投射レン
ズには、開口絞り以外の、周辺光を遮るような遮蔽がな
いことが望ましい。また、当然のことながら、鮮明な画
像を投影するため、ＭＴＦ、解像力に関わる諸収差が良
好に補正されていなければならない。In a photographing lens of a camera, the aperture efficiency of the peripheral portion is often divided by 20 to 30% of that of the central portion. However, since the illuminance of the projected image of the projector is originally not so high, The darkness of the image of the peripheral part with respect to is easy to notice, especially when projecting computer data, etc., since the peripheral part of the image is often observed in the same way as the central part, It is necessary to minimize the difference in brightness at the periphery. For this reason, it is desirable that the projection lens has no shielding other than the aperture stop that blocks ambient light. Naturally, in order to project a clear image, various aberrations relating to the MTF and the resolving power must be properly corrected.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑み、バックフォーカスが長く、ワイド端における
Ｆ／Ｎｏ．として２．３程度、半画角として２５度程度
を実現でき、倍率の色収差や歪曲収差等の諸収差も良好
に補正することが可能な、プロジェクタ用ズームレンズ
の実現を課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present invention has a long back focus and an F / No. It is an object to realize a zoom lens for a projector which can realize about 2.3 as a half angle of view and about 25 degrees as a half angle of view, and can satisfactorily correct various aberrations such as chromatic aberration of magnification and distortion.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明のプロジェクタ
用ズームレンズは図１に例示するように、拡大側（図１
の左側、スクリーンが配備される側）から順に、第１群
ＧＲ１、第２群ＧＲ２、第３群ＧＲ３、第４群ＧＲ４を
配して成る。As shown in FIG. 1, a projector zoom lens according to the present invention has an enlarged side (FIG. 1).
(First side GR1, second group GR2, third group GR3, fourth group GR4) in this order from the left side of the screen (the side on which the screen is provided).
【００１２】第１群ＧＲ１は「負の屈折力」を持つ。第
２群ＧＲ２は「正の屈折力」を持ち、開口絞りＳを有す
る。第３群ＧＲ３「負の屈折力」を持つ。第４群ＧＲ４
は「正の屈折力」を持つ。The first lens unit GR1 has "negative refractive power". The second group GR2 has “positive refractive power” and has an aperture stop S. The third group GR3 has “negative refractive power”. 4th group GR4
Has "positive refractive power".
【００１３】広角端から望遠端への変倍に際しては、第
１群ＧＲ１及び第４群ＧＲ４が固定であり、第２群ＧＲ
２および第３群ＧＲ３が移動する。即ち、上記変倍は、
第２群ＧＲ２を、第１群ＧＲ１との間隔が単調に減少す
るように移動させるとともに、第３群ＧＲ３を、第４群
ＧＲ４との間隔が単調に減少するように移動させて行な
われる。従って、第２群ＧＲ２と第３群ＧＲ３との間隔
は、望遠側に変倍されるに従い、次第に増大する。そし
て、第１〜第４の各群とも、正レンズと負レンズを、そ
れぞれ少なくとも１枚有する。For zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first unit GR1 and the fourth unit GR4 are fixed, and the second unit GR
The second and third lens units GR3 move. That is, the zooming is
This is performed by moving the second group GR2 so that the interval with the first group GR1 monotonically decreases, and moving the third group GR3 so that the interval with the fourth group GR4 monotonically decreases. Therefore, the distance between the second group GR2 and the third group GR3 gradually increases as the magnification is changed to the telephoto side. Each of the first to fourth groups has at least one positive lens and one negative lens.
【００１４】このような構成により、十分に長いバック
フォーカスを持ち、ワイド端におけるＦ／No.が２．３
程度と小さく、半画角２５°程度と広画角な光学系を実
現することが可能になり、倍率の色収差や歪曲収差等の
諸収差も良好に補正することが可能になる。With such a configuration, the back focal length is sufficiently long, and the F / No. At the wide end is 2.3.
This makes it possible to realize an optical system having a small angle of view and a wide angle of view such as a half angle of view of about 25 °, and satisfactorily corrects various aberrations such as chromatic aberration of magnification and distortion.
【００１５】３板式カラー液晶プロジェクタ用の投射レ
ンズにおいては、「倍率色収差」の低減が特に重要であ
る。倍率の色収差による色ずれは目立ちやすく、投影画
面の像質を損ない易いからである。In a projection lens for a three-panel color liquid crystal projector, it is particularly important to reduce "chromatic aberration of magnification". This is because the color shift due to the chromatic aberration of magnification is conspicuous, and the image quality of the projection screen is easily impaired.
【００１６】倍率色収差量は、レンズの屈折力をφ、軸
上マージナル光線高さをｈ、軸外主光線高さをｈ’、レ
ンズのアッベ数をνとするとき「φ×ｈ×ｈ’／ν」で
表される。The amount of chromatic aberration of magnification is defined as φ × h × h ′, where φ is the refractive power of the lens, h is the height of the axial marginal ray, h ′ is the height of the off-axis principal ray, and ν is the Abbe number of the lens. / V ".
【００１７】この発明のプロジェクタ用ズームレンズ
は、各群とも、負レンズと正レンズをそれぞれ１枚ずつ
含むことにより「色消し」を各郡内で行っている。即
ち、上式において異符号の成分を、個々の郡内に作り出
すことで、個々の郡内で倍率色収差量を相殺傾向にする
ことにより倍率色収差を低減している。しかし、色消し
の残留分である「２次スペクトル」を完全に取りきるこ
とはできない。The zoom lens for a projector according to the present invention performs achromatization in each group by including one negative lens and one positive lens in each group. That is, by creating components having different signs in the above formula in each group, the chromatic aberration of magnification is reduced by offsetting the amount of chromatic aberration of magnification in each group. However, it is not possible to completely remove the “secondary spectrum” that is the residual part of the achromatism.
【００１８】前述の如く、液晶プロジェクタに用いられ
る液晶パネルは小型化の方向にあるが、総画素数は同程
度もしくは増加の傾向にあるため、結果的に液晶画素の
ピッチは小さくなってきており、各色成分間の「画素ず
れの許容値」は、例えば１インチ程度の液晶パネルの場
合においては１０ミクロン前後となっており、２次スペ
クトルが大きいと色間の画素ずれの許容値を大きくオー
バーすることがある。As described above, the liquid crystal panel used in the liquid crystal projector is in the direction of miniaturization, but since the total number of pixels is about the same or increasing, the pitch of the liquid crystal pixels is becoming smaller as a result. The "permissible value of pixel shift" between the respective color components is, for example, about 10 microns in the case of a liquid crystal panel of about 1 inch. When the secondary spectrum is large, the allowable value of pixel shift between colors greatly exceeds. May be.
【００１９】この発明のプロジェクタ用ズームレンズで
は、絞りＳを有する第２群ＧＲ２を挟んで、負の屈折力
の第１群ＧＲ１と、同じく負の屈折力の第３群ＧＲ３を
配置し、第１群ＧＲ１と第３群ＧＲ３に「異なる方向の
２次スペクトル」を発生させることで「全系の２次スペ
クトル」を低減している。In the zoom lens for a projector according to the present invention, the first group GR1 having a negative refractive power and the third group GR3 having the same negative refractive power are arranged with the second group GR2 having the stop S interposed therebetween. The “secondary spectrum of the entire system” is reduced by generating “secondary spectra in different directions” in the first group GR1 and the third group GR3.
【００２０】従来、３板式カラー液晶プロジェク用の投
射レンズとしては、拡大側から順に負の屈折力の第１
群、絞り、正の屈折力の第２群を配して成る「２群ズー
ムレンズ」が、長いバックフォーカスを確保するのに適
しているとされているが、この発明のプロジェクタ用ズ
ームレンズは「全系の２次スペクトルの低減」により、
上記２群ズームレンズに比して倍率色収差の量をかなり
低減できる。Conventionally, as a projection lens for a three-panel color liquid crystal project, a first lens having a negative refractive power is sequentially arranged from the enlargement side.
It is said that a “two-group zoom lens” including a group, an aperture, and a second group having a positive refractive power is suitable for securing a long back focus. By "reducing the secondary spectrum of the whole system"
The amount of chromatic aberration of magnification can be significantly reduced as compared with the above-described two-unit zoom lens.
【００２１】また、この発明のプロジェクタ用ズームレ
ンズは、広角端での明るさとして、Ｆ／Ｎｏ．２.３程
度を実現可能であり、従来から液晶プロジェクタに用い
られてきたＦ／Ｎｏ．３．０クラスのレンズに比べると
２倍近い明るさを実現可能である。The zoom lens for a projector according to the present invention has a brightness of F / No. 2.3 can be realized, and F / No. It is possible to realize nearly twice the brightness as compared with a 3.0 class lens.
【００２２】歪曲収差は、この発明のプロジェクタ用ズ
ームレンズで、広角端において約−２％以内、望遠端に
おいて約＋１.５％以内と小さく抑えることが可能であ
り、投射されるカラー画像の輪郭の歪みを少ないものと
することができる。With the zoom lens for a projector of the present invention, distortion can be suppressed to within about -2% at the wide-angle end and within about + 1.5% at the telephoto end, and the contour of the projected color image can be reduced. Can be reduced.
【００２３】また、液晶プロジェクタユニットのコスト
のなかでは、投射レンズのコストが大きなウェイトを占
めるが、この発明のプロジェクタ用ズームレンズは特殊
な材料を用いずに比較的少ない構成枚数で実現でき、ズ
ーム方式も、第１、第４群を固定して第２群、第３群の
みを移動群とし、しかも、変倍時の各移動群の動きが
「隣接する固定群との空気間隔が単調に変化する」もの
となっていることでズームカムが複雑にならず、安価な
レンズとすることができる。Although the cost of the projection lens accounts for a large part of the cost of the liquid crystal projector unit, the zoom lens for a projector according to the present invention can be realized with a relatively small number of components without using a special material. In the method, the first and fourth groups are fixed, and only the second and third groups are set as the moving groups. In addition, the movement of each of the moving groups during zooming is such that the air gap between the adjacent fixed group is monotonous. By changing, the zoom cam does not become complicated and an inexpensive lens can be obtained.
【００２４】さらに、この発明のプロジェクタ用ズーム
レンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し液晶パネ
ル面から遠ざかる動きをする第２群ＧＲ２に「開口絞
り」を設けることにより、絞り位置は「焦点距離の増加
に従い、液晶パネルから遠ざかる」ように、換言すると
「焦点距離の変化に追随する」ように変化する。このた
め「前側焦点位置と絞り位置が変倍によっても大きくず
れることがない」ため、全変倍域でのテレセントリック
性の確保が可能となる。Further, in the zoom lens for a projector according to the present invention, the aperture position is provided by providing the "aperture stop" in the second group GR2 which moves away from the liquid crystal panel surface during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. As the focal length increases, the distance changes away from the liquid crystal panel, in other words, changes to follow the change in the focal length. For this reason, "the front focal position and the aperture position do not largely shift even when the magnification is changed", so that telecentricity can be ensured in the entire zoom range.
【００２５】また、上記開口絞りを唯一の遮蔽とし、そ
れ以外に光線を遮るものを設けていないので、像周辺部
においても中心部に比べて遜色ない明るい像が得られ
る。上記の如き性能を確保しながらも液晶プロジェクタ
用ズームレンズとして十分な解像力、ＭＴＦ性能を実現
可能である。Further, since the above-mentioned aperture stop is used as the only shield, and there is no other member for blocking light rays, a bright image comparable to the central portion can be obtained even at the peripheral portion of the image. It is possible to realize sufficient resolving power and MTF performance as a zoom lens for a liquid crystal projector while ensuring the above performance.
【００２６】広角端における全系の焦点距離：ｆW、第
４群の焦点距離：ｆ4は、条件： （１） １．４＞ｆ4／ｆW＞０．９ を満足するのが良い（請求項２）。条件（１）の下限を
越えると全系に対する第４群の屈折力が大きくなり、第
４群での２次スペクトルの発生量が大となる。また、上
限を越えると第４群の屈折力が不足し、レンズ全長をコ
ンパクトに保ったままで縮小側でのテレセントリック性
の確保が困難となる。条件（１）を満足することによ
り、倍率色収差やテレセントリック性を良好な状態に保
ち得る。The focal length of the entire system at the wide-angle end: f W , and the focal length of the fourth lens unit: f 4, preferably satisfy the following condition: (1) 1.4> f 4 / f W > 0.9 (Claim 2). If the lower limit of the condition (1) is exceeded, the refractive power of the fourth unit with respect to the entire system will increase, and the amount of generation of the secondary spectrum in the fourth unit will increase. If the upper limit is exceeded, the refractive power of the fourth unit will be insufficient, and it will be difficult to secure telecentricity on the reduction side while keeping the overall length of the lens compact. By satisfying the condition (1), chromatic aberration of magnification and telecentricity can be maintained in a favorable state.
【００２７】上記請求項１または２記載のプロジェクタ
用ズームレンズにおいて、第１群の焦点距離：ｆ1、第
１群中の最も拡大側寄りの正レンズの縮小側の面の曲率
半径：ＲPは、条件： （２） ０．３＞｜ｆ1｜／ＲP＞−０．１ を満足するのが良い（請求項３）。条件（２）の下限を
越えると広角側の周辺部における非点収差の発生量が大
となり、他の面での補正が困難となり、上限を越えると
広角側における歪曲収差の補正量が不足し、広角端にお
いてマイナス符号の大きな歪曲収差を生ずる。条件
（２）を満足することにより、非点収差や歪曲収差を良
好に保つことができる。In the zoom lens for a projector according to claim 1 or 2, the focal length of the first group: f 1 , and the radius of curvature of the surface on the reduction side of the positive lens closest to the enlargement side in the first group: R P. Satisfies the following condition: (2) 0.3> | f 1 | / R P > −0.1 (claim 3). If the lower limit of the condition (2) is exceeded, the amount of astigmatism generated in the peripheral portion on the wide-angle side becomes large, and correction on other surfaces becomes difficult. At the wide-angle end, a large distortion having a minus sign occurs. By satisfying the condition (2), astigmatism and distortion can be favorably maintained.
【００２８】さらに、上記請求項１または２または３記
載のプロジェクタ用ズームレンズにおいて、第４群に含
まれる正レンズのアッベ数の平均値：νP、第４群に含
まれる凹レンズのアッベ数の平均値：νNは、条件： （３） νP−νN＞３０ を満足するのがよい（請求項４）。Furthermore, in the zoom lens for a projector according to claim 1, the average Abbe number of the positive lens included in the fourth group: ν P , and the average Abbe number of the concave lens included in the fourth group. The average value: ν N satisfies the condition: (3) ν P −ν N > 30 (claim 4).
【００２９】条件（３）を満足することにより、倍率色
収差において短波長側と長波長側での２次スペクトルの
量が同程度となり、倍率色収差のバランス良い補正が可
能になる。条件（３）を満足しないと、長波長側での２
次スペクトルの量が大きくなってしまう。By satisfying the condition (3), the amount of the secondary spectrum on the short wavelength side and the long wavelength side in the chromatic aberration of magnification becomes substantially the same, and the chromatic aberration of magnification can be corrected with good balance. If the condition (3) is not satisfied, 2 on the long wavelength side
The amount of the next spectrum increases.
【００３０】なお、上記請求項１〜４の任意の１に記載
の発明において、第２群に設けられる開口絞りは、レン
ズと別体のリング状の物としても良いが、第２郡内のレ
ンズ面に直接、リング状の遮光膜等として形成できる。In the invention according to any one of claims 1 to 4, the aperture stop provided in the second group may be a ring-shaped object separate from the lens. It can be formed directly on the lens surface as a ring-shaped light shielding film or the like.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】図１〜図３は、発明の実施の形態
を３例示している。これら実施の形態は、３板式カラー
液晶プロジェクタ用ズームレンズであり、ズームレンズ
の光源側（図の右方）に色合成用素子として色合成プリ
ズムＰが配備される。1 to 3 illustrate three embodiments of the present invention. These embodiments are zoom lenses for three-panel color liquid crystal projectors, and a color combining prism P is provided as a color combining element on the light source side (right side in the figure) of the zoom lens.
【００３２】図１に示す実施の形態では、第１群ＧＲは
「正レンズ(正メニスカスレンズ)１枚と負レンズ(負メ
ニスカスレンズ)２枚」で構成され、第２群ＧＲ２は
「正レンズ(両凸レンズ)と負レンズ(両凹レンズ)による
接合レンズ」として構成され、第３群ＧＲ３は「負レン
ズ(両凹レンズ)と正レンズ(正メニスカスレンズ)の接合
レンズ」として構成され、第４群ＧＲ４は「負レンズ
(両凹レンズ)と正レンズ(両凸レンズ)の接合レンズおよ
び正レンズ(両凸レンズ)２枚」で構成されている。In the embodiment shown in FIG. 1, the first group GR includes "one positive lens (positive meniscus lens) and two negative lenses (negative meniscus lens)", and the second group GR2 includes "a positive lens". The third group GR3 is configured as a “junction lens of a negative lens (biconcave lens) and a positive lens (positive meniscus lens)”, and the fourth group is configured as a (junction lens of a biconvex lens) and a negative lens (biconcave lens). GR4 is a negative lens
(Biconcave lens) and a cemented lens of a positive lens (biconvex lens) and two positive lenses (biconvex lens) ”.
【００３３】図２に示す実施の形態では、第１群ＧＲは
「正レンズ(正メニスカスレンズ)１枚と負レンズ(負メ
ニスカスレンズ)２枚」で構成され、第２群ＧＲ２は
「正レンズ(両凸レンズ)と負レンズ(負メニスカスレン
ズ)の接合レンズ」として構成され、第３群ＧＲ３は
「負レンズ(両凹レンズ)と正レンズ(正メニスカスレン
ズ)」で構成され、第４群ＧＲ４は「負レンズ(両凹レン
ズ)と３枚の正レンズ(両凸レンズ、両凸レンズ、正メニ
スカスレンズ）」で構成されている。In the embodiment shown in FIG. 2, the first group GR includes "one positive lens (positive meniscus lens) and two negative lenses (negative meniscus lens)", and the second group GR2 includes "a positive lens". (A biconvex lens) and a negative lens (negative meniscus lens), and the third group GR3 is composed of a "negative lens (biconcave lens) and a positive lens (positive meniscus lens)", and the fourth group GR4 is a It is composed of a "negative lens (biconcave lens) and three positive lenses (biconvex lens, biconvex lens, positive meniscus lens)".
【００３４】図３に示す実施の形態では、第１群ＧＲは
「正レンズ(両凸レンズ)と負レンズ(負メニスカスレン
ズ)および負レンズ（両凹レンズ）」で構成され、第２
群ＧＲ２は「正レンズ（両凸レンズ）および、正レンズ
(両凸レンズ)と負レンズ(両凹レンズ)による接合レン
ズ」で構成され、第３群ＧＲ３は「負レンズ(両凹レン
ズ)と正レンズ(正メニスカスレンズ)の接合レンズ」と
して構成され、第４群ＧＲ４は「負レンズ(両凹レンズ)
と正レンズ(両凸レンズ)の接合レンズおよび正レンズ
（両凸レンズ）２枚」で構成されている。In the embodiment shown in FIG. 3, the first group GR is composed of a "positive lens (biconvex lens), a negative lens (negative meniscus lens) and a negative lens (biconcave lens)".
The group GR2 includes a “positive lens (biconvex lens) and a positive lens
The third group GR3 is configured as a "junction lens of a negative lens (biconcave lens) and a positive lens (positive meniscus lens)", and the fourth group. GR4 is a negative lens (biconcave lens)
And a cemented lens of a positive lens (biconvex lens) and two positive lenses (biconvex lens) ".
【００３５】[0035]
【実施例】以下、具体的な実施例を３例挙げる。EXAMPLES Three specific examples will be described below.
【００３６】実施例１〜３は順に、図１〜３に示した実
施の形態の具体的な例である。これら実施例１〜３にお
いて「第２群の開口絞り」は、第２群中のレンズのレン
ズ面に直接形成されている（請求項５）。Examples 1 to 3 are specific examples of the embodiment shown in FIGS. In the first to third embodiments, the "second group of aperture stops" is formed directly on the lens surfaces of the lenses in the second group (claim 5).
【００３７】拡大側（図１〜３において左方）から数え
て第ｉ番目の面の曲率半径をＲi、第ｉ番目の面と第ｉ
＋１番目の面の間の軸上間隔をＤiを、拡大側から数え
て第ｊ番目のレンズの、ｄ線に対する屈折率およびアッ
ベ数をそれぞれＮjおよびνjとする。また、カラー画像
を投影されるスクリーンから第１番目のレンズ面までの
距離をＤ0（ｉ＝０）とする。The radius of curvature of the i-th surface counted from the enlargement side (left side in FIGS. 1 to 3) is R i , and the i-th surface and the i-th surface
The D i is an axial distance between the +1 th surface, of the j-th lens counted from the enlargement side, and respectively N j and [nu j refractive index and the Abbe number at the d-line. The distance from the screen on which the color image is projected to the first lens surface is D 0 (i = 0).
【００３８】各実施例は、上記面中に色合成プリズムの
面を含み、面間隔：Ｄiにおける最後の値は、色合成プ
リズムの液晶パネル側の面から液晶パネル面までの距離
を与え、従って、面間隔：Ｄiにおける最後の３つの値
を加えたものが「バックフォーカス」になる。フォーカ
シングによる無限遠からの繰り出しは各実施例とも第１
群で行い、可変量として示す第１群と第２群の間隔は
「フォーカシングのための繰り出し量」を含んだ値であ
る。[0038] Each embodiment includes a surface of the color combining prism in the plane, the plane interval: last value in D i gives the distance to the LCD panel from the plane of the liquid crystal panel side of the color combining prism, Thus, the surface spacing: plus the last three values in D i becomes "back focus". Focusing from infinity by focusing is the first in each embodiment.
The interval between the first group and the second group, which is performed by the group and is shown as a variable amount, is a value including the “amount of feeding for focusing”.
【００３９】実施例１ ｉ Ｒi Ｄi ｊ Ｎj νj ０ 3000.0 １ 73.849 5.98 1 1.69895 30.05 ２ 345.268 0.20 ３ 53.809 1.70 2 1.51680 64.2 ４ 26.144 5.76 ５ 72.981 1.70 3 1.51680 64.2 ６ 31.008 可変 ７ 45.071 4.27 4 1.77250 49.62 ８ -37.700 1.70 5 1.67270 32.17 ９ 499.963 可変 １０ -48.025 1.70 6 1.58913 61.25 １１ 31.092 3.51 7 1.80610 33.27 １２ 51.718 可変 １３ -151.731 1.70 8 1.80518 25.46 １４ 60.244 11.05 9 1.58913 61.25 １５ -36.766 0.20 １６ 88.511 6.36 10 1.58913 61.25 １７ -214.923 0.20 １８ 62.765 7.05 11 1.58913 61.25 １９ -892.892 1.00 ２０ ∞ 37.00 1.51680 64.2 ２１ ∞ 21.00 この実施例において、開口絞りは第７番目のレンズ面
（ｉ＝７）に直接形成されている。ｉ＝２０，２１の面
は色合成プリズムの射出面および入射面を示す。[0039] Example 1 i R i D i j N j ν j 0 3000.0 1 73.849 5.98 1 1.69895 30.05 2 345.268 0.20 3 53.809 1.70 2 1.51680 64.2 4 26.144 5.76 5 72.981 1.70 3 1.51680 64.2 6 31.008 variable 7 45.071 4.27 4 1.77250 49.62 8 -37.700 1.70 5 1.67270 32.17 9 499.963 Variable 10 -48.025 1.70 6 1.58913 61.25 11 31.092 3.51 7 1.80610 33.27 12 51.718 Variable 13 -151.731 1.70 8 1.80518 25.46 14 60.244 11.05 9 1.58913 61.25 15.1.5 -36.766 6.36 10 17 -214.923 0.20 18 62.765 7.05 11 1.58913 61.25 19 -892.892 1.00 20 ∞ 37.00 1.51680 64.2 21 ∞ 21.00 In this embodiment, the aperture stop is formed directly on the seventh lens surface (i = 7). The planes at i = 20 and 21 indicate the exit plane and the entrance plane of the color combining prism.
【００４０】可変量： 焦点距離 34.15 41.15 48.85 Ｄ6 30.79 24.90 19.83 Ｄ9 4.00 13.65 22.58 Ｄ12 12.12 8.35 4.50
。Variable amount: focal length 34.15 41.15 48.85 D 6 30.79 24.90 19.83 D 9 4.00 13.65 22.58 D 12 12.12 8.35 4.50
.
【００４１】条件式のパラメータの値： 条件（１） ｆ4／ｆW＝１．０４ 条件（２） ｜ｆ1｜／ＲP＝０．２６ 条件（３） νP−νN＝３５．８
。Conditional parameter values: Condition (1) f 4 / f W = 1.04 Condition (2) | f 1 | / R P = 0.26 Condition (3) ν P −ν N = 35. 8
.
【００４２】実施例２ ｉ Ｒi Ｄi ｊ Ｎj νj ０ 3000.0 １ 79.699 5.38 1 1.69895 30.05 ２ 418.535 0.20 ３ 62.174 1.70 2 1.51680 64.2 ４ 25.166 6.19 ５ 101.700 1.70 3 1.51680 64.2 ６ 29.459 可変 ７ 50.544 5.41 4 1.77250 49.62 ８ -32.006 1.70 5 1.67270 32.17 ９ -234.358 可変 10 -61.682 1.70 6 1.58913 61.25 １１ 30.524 0.30 １２ 32.127 10.31 7 1.64769 33.84 １３ 73.857 可変 １４ -134.504 1.70 8 1.84666 23.78 １５ 76.980 0.21 １６ 81.620 10.84 9 1.58913 61.25 １７ -44.609 0.2 １８ 144.596 7.28 10 1.58913 61.25 １９ -106.749 0.27 ２０ 61.068 15.00 11 1.58913 61.25 ２１ 1629.371 1.00 ２２ ∞ 37.00 1.51680 64.2 ２３ ∞ 21.00 この実施例において、開口絞りは第７番目のレンズ面
（ｉ＝７）に直接形成されている。ｉ＝２２，２３の面
は色合成プリズムの射出面および入射面を示す。[0042] Example 2 i R i D i j N j ν j 0 3000.0 1 79.699 5.38 1 1.69895 30.05 2 418.535 0.20 3 62.174 1.70 2 1.51680 64.2 4 25.166 6.19 5 101.700 1.70 3 1.51680 64.2 6 29.459 variable 7 50.544 5.41 4 1.77250 49.62 8 -32.006 1.70 5 1.67270 32.179 9 -234.358 Variable 10 -61.682 1.70 6 1.58913 61.25 11 30.524 0.30 12 32.127 10.31 7 1.64769 33.84 13 73.857 Variable 14 -134.504 1.70 8 1.84666 23.78 15 76.980 0.21 16 -81.620 10.84 9 1.589 0.2 18 144.596 7.28 10 1.58913 61.25 19 -106.749 0.27 20 61.068 15.00 11 1.58913 61.25 21 1629.371 1.00 22 ∞ 37.00 1.51680 64.2 23 ∞ 21.00 In this embodiment, the aperture stop is formed directly on the seventh lens surface (i = 7). Have been. The planes at i = 22 and 23 indicate the exit plane and the entrance plane of the color combining prism.
【００４３】可変量： 焦点距離 32.80 39.40 47.20 Ｄ6 31.39 26.36 21.96 Ｄ11 4.00 13.55 23.46 Ｄ14 14.08 10.01 4.50
。Variable amount: focal length 32.80 39.40 47.20 D 6 31.39 26.36 21.96 D 11 4.00 13.55 23.46 D 14 14.08 10.01 4.50
.
【００４４】条件式のパラメータの値： 条件（１） ｆ4／ｆW＝１．２７ 条件（２） ｜ｆ1｜／ＲP＝０．１４ 条件（３） νP−νN＝３７．５
。The condition parameter values: Condition (1) f 4 / f W = 1.27 Condition (2) | f 1 | / R P = 0.14 Condition (3) ν P -ν N = 37. 5
.
【００４５】実施例３ ｉ Ｒi Ｄi ｊ Ｎj νj ０ 2220.0 １ 125.467 4.86 1 1.71736 29.5 ２ -1397.132 0.20 ３ 56.948 1.80 2 1.51633 64.1 ４ 27.028 7.81 ５ -391.382 1.80 3 1.51633 64.1 ６ 38.972 可変 ７ 79.808 3.96 4 1.77250 49.6 ８ -335.706 9.00 ９ 51.572 4.69 5 1.77250 49.6 １０ -31.403 1.80 6 1.67270 32.1 １１ 146.097 可変 １２ -52.788 1.80 7 1.58913 61.2 １３ 30.094 3.32 8 1.84666 23.9 １４ 48.384 可変 １５ -79.496 1.80 9 1.75520 27.5 １６ 45.392 11.06 10 1.58913 61.2 １７ -41.326 0.2 １８ 169.732 6.47 11 1.58913 61.2 １９ -89.801 0.2 ２０ 63.681 8.22 12 1.58913 61.2 ２１ -193.963 1.00 ２２ ∞ 37.00 1.51680 64.2 ２３ ∞ 21.00 この実施例において、開口絞りは第９番目のレンズ面
（ｉ＝９）に直接形成されている。ｉ＝２２，２３の面
は色合成プリズムの射出面および入射面を示す。[0045] Example 3 i R i D i j N j ν j 0 2220.0 1 125.467 4.86 1 1.71736 29.5 2 -1397.132 0.20 3 56.948 1.80 2 1.51633 64.1 4 27.028 7.81 5 -391.382 1.80 3 1.51633 64.1 6 38.972 variable 7 79.808 3.96 4 1.77250 49.6 8 -335.706 9.00 9 51.572 4.69 5 1.77250 49.6 10 -31.403 1.80 6 1.67270 32.1 11 146.097 Variable 12 -52.788 1.80 7 1.58913 61.2 13 30.094 3.32 8 1.84666 23.9 14 48.384 Variable 15 -79.496 1.80 9 1.75520 27.5 6.9 1.58913 61.2 17 -41.326 0.2 18 169.732 6.47 11 1.58913 61.2 19 -89.801 0.2 20 63.681 8.22 12 1.58913 61.2 21 -193.963 1.00 22 ∞ 37.00 1.51680 64.2 23 ∞ 21.00 In this embodiment, the aperture stop is the ninth lens surface (i = 9). The planes at i = 22 and 23 indicate the exit plane and the entrance plane of the color combining prism.
【００４６】可変量： 焦点距離 33.78 39.95 47.23 Ｄ６ 19.392 14.471 10.238 Ｄ１１ 3.00 10.682 18.782 Ｄ１４ 12.628 9.87 6.00
。Variable amount: focal length 33.78 39.95 47.23 D6 19.392 14.471 10.238 D11 3.00 10.682 18.782 D14 12.628 9.87 6.00
.
【００４７】条件式のパラメータの値： 条件（１） ｆ4／ｆW＝１．１３ 条件（２） ｜ｆ1｜／ＲP＝−０．０４ 条件（３） νP−νN＝３３．８
。Value of parameter of conditional expression: Condition (1) f 4 / f W = 1.13 Condition (2) | f 1 | / R P = −0.04 Condition (3) ν P −ν N = 33 .8
.
【００４８】図４〜図６に順次、実施例１に関する、ｆ
＝３４．１５（広角端），４１．１５（中間焦点距
離），４８．８５（望遠端）における収差図を示す。図
７〜図９に順次、実施例２に関する、ｆ＝３２．８０
（広角端），３９．４０（中間焦点距離），４７．２０
（望遠端）における収差図を示す。図１０〜図１２に順
次、実施例３に関する、ｆ＝３３．７８（広角端），３
９．９５（中間焦点距離），４７．２３（望遠端）にお
ける収差図を示す。各収差図における記号：Ｇは波長５
３５ｎｍの収差、Ｂは波長４３５ｎｍの収差、Ｒは波長
６３５ｎｍの収差を示す。記号：Ｍは波長５３５nmのメ
リディオナル像面を、記号：Ｓは同サジタル像面を示
す。また、ωは半画角を示す。これら収差図に明らかな
ように、各実施例とも、変倍域にわたって、性能良好で
ある。FIGS. 4 to 6 sequentially show f of the first embodiment.
4 shows aberration diagrams at = 34.15 (wide-angle end), 41.15 (intermediate focal length), and 48.85 (telephoto end). 7 to 9, f = 32.80 for the second embodiment.
(Wide angle end), 39.40 (intermediate focal length), 47.20
The aberration diagram at the telephoto end is shown. 10 to 12, f = 33.78 (wide angle end), 3
9 shows aberration diagrams at 9.95 (intermediate focal length) and 47.23 (telephoto end). Symbol in each aberration diagram: G is wavelength 5
35 nm shows aberration, B shows 435 nm wavelength aberration, and R shows 635 nm wavelength aberration. Symbol: M indicates a meridional image plane having a wavelength of 535 nm, and symbol: S indicates the sagittal image plane. Ω indicates a half angle of view. As is clear from these aberration diagrams, each of the examples has good performance over the variable power range.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規なプロジェクタ用ズームレンズを実現できる。As described above, according to the present invention, a novel zoom lens for a projector can be realized.
【００５０】この発明のプロジェクタ用ズームレンズは
上記の如き構成により、バックフォーカスを長くする
（上記実施例１〜３の個々において５９ｍｍ）ことが可
能で、ワイド端におけるＦ／Ｎｏ．：２．３程度、半画
角：２５度程度を実現することが可能であり、倍率の色
収差や歪曲収差等の諸収差も良好に補正することが可能
である。The zoom lens for a projector according to the present invention can have a long back focus (59 mm in each of the first to third embodiments) with the above-described configuration, and the F / No. : About 2.3 and a half angle of view: about 25 degrees, and various aberrations such as chromatic aberration of magnification and distortion can be satisfactorily corrected.
【図１】実施例１のレンズのｆ＝３４．１５におけるレ
ンズ構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a lens configuration of a lens of Example 1 at f = 34.15.
【図２】実施例２のレンズのｆ＝３２．８０におけるレ
ンズ構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a lens configuration of the lens of Example 2 at f = 32.80.
【図３】実施例３のレンズのｆ＝３３．７８におけるレ
ンズ構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a lens configuration of the lens of Example 3 at f = 33.78.
【図４】実施例１のｆ＝３４．１５における収差図であ
る。FIG. 4 is an aberration diagram of Example 1 at f = 34.15.
【図５】実施例１のｆ＝４１．１５における収差図であ
る。FIG. 5 is an aberration diagram for Example 1 at f = 41.15.
【図６】実施例１のｆ＝４８．８５における収差図であ
る。FIG. 6 is an aberration diagram at f = 48.85 in Example 1.
【図７】実施例２のｆ＝３２．８０における収差図であ
る。FIG. 7 is an aberration diagram of Example 2 at f = 32.80.
【図８】実施例２のｆ＝３９．４０における収差図であ
る。FIG. 8 is an aberration diagram for Example 2 at f = 39.40.
【図９】実施例２のｆ＝４７．２０における収差図であ
る。FIG. 9 is an aberration diagram for Example 2 at f = 47.20.
【図１０】実施例３のｆ＝３３．７８における収差図で
ある。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 3 at f = 33.78.
【図１１】実施例３のｆ＝３９．９５における収差図で
ある。FIG. 11 is an aberration diagram for Example 3 at f = 39.95.
【図１２】実施例３のｆ＝４７．２３における収差図で
ある。FIG. 12 is an aberration diagram for Example 3 at f = 47.23.
【図１３】３板式液晶プロジェクタの一般的光学配置を
示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a general optical arrangement of a three-panel liquid crystal projector.
ＧＲ１ 第１群 ＧＲ２ 第２群 ＧＲ３ 第３群 ＧＲ４ 第４群 Ｓ 第２群に設けられた開口絞り GR1 First lens unit GR2 Second lens unit GR3 Third lens unit GR4 Fourth lens unit S Aperture stop provided in the second lens unit
Claims (5)
群、正の屈折力を持ち、開口絞りを有する第２群、負の
屈折力を持つ第３群、及び、正の屈折力を持つ第４群を
備え、広角端から望遠端への変倍に際し、第１群及び第
４群が固定であり、第２群が、第１群との間隔を単調に
減少させるように移動するとともに、第３群が、第４群
との間隔を単調に減少させるように移動し、 第１〜第４の各群とも、正レンズと負レンズを、それぞ
れ少なくとも１枚有することを特徴とするプロジェクタ
用ズームレンズ1. A first lens having a negative refractive power in order from an enlargement side.
A group having a positive refractive power and a second group having an aperture stop, a third group having a negative refractive power, and a fourth group having a positive refractive power, and changing magnification from the wide-angle end to the telephoto end. At this time, the first group and the fourth group are fixed, the second group moves so as to monotonously decrease the interval with the first group, and the third group monotonously adjusts the interval with the fourth group. A zoom lens for a projector, wherein each of the first to fourth groups has at least one positive lens and at least one negative lens.
ズにおいて、広角端における全系の焦点距離：ｆW、第
４群の焦点距離：ｆ4が、条件： （１） １．４＞ｆ4／ｆW＞０．９ を満足することを特徴とするプロジェクタ用ズームレン
ズ。2. The zoom lens for a projector according to claim 1, wherein the focal length of the entire system at the wide-angle end: f W , and the focal length of the fourth lens unit: f 4 , provided that: (1) 1.4> f 4 / F W > 0.9.
ームレンズにおいて、 第１群の焦点距離：ｆ1、第１群中の最も拡大側寄りの
正レンズの縮小側の面の曲率半径：ＲPが、条件： （２） ０．３＞｜ｆ1｜／ＲP＞−０．１ を満足することを特徴とするズームレンズ。3. The zoom lens for a projector according to claim 1, wherein a focal length of the first lens unit is f 1 , and a radius of curvature of a surface on the reduction side of the positive lens closest to the enlargement side in the first lens unit is R. P is, the condition: (2) 0.3> | f 1 | / R P> zoom lens satisfies the -0.1.
クタ用ズームレンズにおいて、 第４群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値：νP、
第４群に含まれる凹レンズのアッベ数の平均値：ν
Nが、条件： （３） νP−νN＞３０ を満足することを特徴とするプロジェクタ用ズームレン
ズ。4. The zoom lens for a projector according to claim 1, wherein an average value of Abbe numbers of the positive lenses included in the fourth group: ν P ,
Average value of Abbe number of concave lens included in fourth group: ν
N satisfies the condition: (3) ν P −ν N > 30.
プロジェクタ用ズームレンズにおいて、 第２群に設けられる開口絞りが、レンズ面に直接形成さ
れていることを特徴とするプロジェクタ用ズームレン
ズ。5. The zoom lens for a projector according to claim 1, wherein the aperture stop provided in the second group is formed directly on the lens surface.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17956196A JP3926411B2 (en) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Zoom lens for color projector |
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| JP17956196A JP3926411B2 (en) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Zoom lens for color projector |
Publications (2)
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ID=16067891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP17956196A Expired - Lifetime JP3926411B2 (en) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Zoom lens for color projector |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3926411B2 (en) |
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