JP2008309988A

JP2008309988A - Projection lens and projection display apparatus using the same

Info

Publication number: JP2008309988A
Application number: JP2007157248A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamamoto; 力山本
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-12-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a wide-angle projection lens having high projection performance while securing a long back focus, and also, capable of using an inexpensive light reflection mirror as an optical path bending component, and whose manufacturing cost is reduced. <P>SOLUTION: The projection lens is constituted by arraying a first lens group G<SB>1</SB>having negative refractive power and a second lens group G<SB>2</SB>having positive refractive power in order from an enlargement side, and the projection lens is nearly telecentric on a reduction side. The first lens group G<SB>1</SB>comprises at least five lenses in order from the enlargement side, that is, an aspheric lens L<SB>1</SB>, a negative meniscus lens L<SB>2</SB>with a convex surface facing the enlargement side, a negative lens L<SB>3</SB>with a concave surface facing the reduction side, a biconcave lens L<SB>4</SB>and a positive lens L<SB>5</SB>with a convex surface facing the enlargement side. Further, the projection lens satisfies three conditional expressions (1) to (3). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、透過型あるいは反射型の液晶表示素子やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等のライトバルブからの表示情報等を拡大投写する投写レンズに関し、特に、リア式の投写型表示装置に好適な投写レンズおよびこれを用いた投写型表示装置に関する。 The present invention relates to a projection lens for enlarging and projecting display information from a light valve such as a transmissive or reflective liquid crystal display element or DMD (digital micromirror device), and more particularly to a rear projection display device. The present invention relates to a suitable projection lens and a projection display device using the same.

従来、投写型表示装置としては、投写レンズがスクリーンに対して鑑賞者と同じ側に配置され、投写レンズより出射される光を反射型のスクリーンに結像させるフロント式の装置と、投写レンズおよび鑑賞者がスクリーンを挟むように配置され、投写レンズより出射される光を透過型のスクリーンに結像させるリア式の装置とが知られている。 Conventionally, as a projection display device, a projection lens is disposed on the same side as a viewer with respect to a screen, and a front-type device that forms an image of light emitted from the projection lens on a reflective screen, a projection lens, There is known a rear-type device that is arranged so that a viewer sandwiches a screen and images light emitted from a projection lens on a transmissive screen.

このうちリア式の投写型表示装置では、例えばリアプロジェクションテレビのように、光源からスクリーンまでをキャビネットに納め、キャビネット前面に配設されたスクリーンに向けて、背面に配された投写レンズから映像情報を担持した光を投写する構成がよく知られている。 Among these, in a rear projection display device, for example, a rear projection TV, the light source to the screen are housed in a cabinet, and image information is projected from the projection lens disposed on the back toward the screen disposed on the front of the cabinet. A configuration for projecting light carrying the light is well known.

近年、このようなキャビネット型の投写型表示装置に適用するために、種々の投写レンズが提案されている。 In recent years, various projection lenses have been proposed for application to such cabinet-type projection display devices.

投写レンズにおいては、短い投写距離で大きなサイズの投写を可能とすること、が要求されており、また、特にリアプロジェクション用のものでは、装置の薄型化が強く要望されていることから、広角化が図れる投写レンズが要求されている。 Projection lenses are required to be able to project large sizes at short projection distances, and in particular for rear projection projectors, there is a strong demand for thinner devices. There is a demand for a projection lens that can achieve this.

また、カラー化のため等に複数のライトバルブを用いた光学系において各ライトバルブからの光束を合成する合成部を配置するために、また照明光と投映光を分離するために、さらには熱的問題を緩和するために、大きなバックフォーカスが要求されている。 In addition, in an optical system using a plurality of light valves for colorization, etc., in order to arrange a synthesis unit that synthesizes light beams from each light valve, to separate illumination light and projection light, and further to heat A large back focus is required to alleviate problems.

このような要求に応じ、比較的バックフォーカスが長く、拡大側の画角が１００度を超えるレンズとして、下記特許文献１〜４に記載されたものが知られている。 In response to such demands, lenses described in the following Patent Documents 1 to 4 are known as lenses having a relatively long back focus and an angle of view on the enlargement side exceeding 100 degrees.

特開２００３−０１５０３３号公報JP 2003-015033 A 特開２００４−３２６０７９号公報JP 2004-326079 A ＵＳＰ７１２３４２６号USP 7123426 ＵＳＰ７１２６７６７号USP 7126767

ところで、投写型表示装置、特に上記リアプロジェクションタイプのものにおいては、装置のコンパクト化のために、所定位置において光路を折り曲げる目的で、この投写レンズ中に光反射素子を挿入することが有用と考えられる。 By the way, in the projection display device, particularly the rear projection type device, it is considered useful to insert a light reflecting element into the projection lens for the purpose of bending the optical path at a predetermined position in order to make the device compact. It is done.

しかしながら、上記特許文献３、４のものでは、そもそも光反射素子を光路中に挿入するとの概念を有していない。また、上記特許文献１、２のものでは光路中に挿入する光反射素子として、狭いスペースを補うため、光反射ミラーではなく、光路長がかせげるプリズムを用いており、製造コストが高価になるという問題があった。 However, the above Patent Documents 3 and 4 do not have the concept of inserting a light reflecting element into the optical path. In addition, in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, as a light reflecting element to be inserted into the optical path, a prism with a long optical path length is used instead of a light reflecting mirror in order to compensate for a narrow space, which increases the manufacturing cost. There was a problem.

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、長いバックフォーカスを確保しつつ、広角で高い投写性能を有するとともに、コンパクト化に適した構成とするために、光路折曲げ用の光反射素子として安価な光反射ミラーを用いることができ、諸収差を良好に補正し得る、低廉な投写レンズ、およびこのような投写レンズを用いた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 has a wide angle and high projection performance while ensuring a long back focus, and has a light reflection for bending an optical path in order to achieve a configuration suitable for downsizing. An object of the present invention is to provide a low-cost projection lens that can use an inexpensive light reflecting mirror as an element and correct various aberrations well, and a projection display device using such a projection lens.

本発明に係る投写レンズは、
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レンズ群とが配列されてなる投写レンズであって、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が、当該投写レンズにおいて最大の空気間隔に設定されるとともに、縮小側が略テレセントリックに構成され、
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、非球面レンズからなる第１レンズ、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズ、縮小側に凹面を向けた負レンズからなる第３レンズ、両凹レンズからなる第４レンズ、および拡大側に凸面を向けた正レンズからなる第５レンズが配置された、少なくとも５枚のレンズで構成されてなり、
以下の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするものである。
５．０＜Ｂｆ/ｆ（１）
１０５度＜２ω （２）
２０＜｜ｆ１｜／ｆ（３）
ここで、
ｆ：全系焦点距離
Ｂｆ：空気換算バックフォーカス
２ω：拡大側の画角
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離 The projection lens according to the present invention is
A projection lens in which a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power are arranged in order from the magnification side,
The distance between the first lens group and the second lens group is set to the maximum air distance in the projection lens, and the reduction side is configured to be substantially telecentric,
The first lens group includes, in order from the magnification side, a first lens composed of an aspheric lens, a second lens composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the magnification side, and a negative lens facing the concave surface toward the reduction side. 3 lenses, a fourth lens composed of a biconcave lens, and a fifth lens composed of a positive lens having a convex surface facing the enlargement side, and are composed of at least five lenses.
The following conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
5.0 <Bf / f (1)
105 degrees <2ω (2)
20 <| f1 | / f (3)
here,
f: Total system focal length Bf: Air-equivalent back focus 2ω: Zoom-in angle of view f1: Focal length of the first lens

また、前記第４レンズと前記第５レンズとが、互いに接合されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the fourth lens and the fifth lens are cemented with each other.

また、前記第５レンズが以下の条件式（４）、（５）を満足することが好ましい。
２．５＜ｆ５／ｆ＜２５．０（４）
４５＞ νd５（５）
ここで、
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
νd５：前記第５レンズのアッベ数 Further, it is preferable that the fifth lens satisfies the following conditional expressions (4) and (5).
2.5 <f5 / f <25.0 (4)
45> νd5 (5)
here,
f5: focal length of the fifth lens νd5: Abbe number of the fifth lens

また、以下の条件式（６）、（７）を満足することが好ましい。
６．０＜ｄ／ｆ（６）
７．０＜Ｆ２／ｆ（７）
ここで、
ｄ：前記最大の空気間隔（隣接するレンズ間隔のうち最大のもの）
Ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 Moreover, it is preferable that the following conditional expressions (6) and (7) are satisfied.
6.0 <d / f (6)
7.0 <F2 / f (7)
here,
d: the maximum air gap (the largest of the adjacent lens gaps)
F2: focal length of the second lens group

また、隣接するレンズ間隔に反射ミラーが挿入され、光路を折り曲げるように構成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that a reflection mirror is inserted between adjacent lenses to bend the optical path.

また、投写距離変化に伴う像面カーブの補正を、前記第１レンズを光軸方向に移動させることによって行うことが好ましい。 In addition, it is preferable to correct the image plane curve accompanying the change in the projection distance by moving the first lens in the optical axis direction.

また、投写距離変化に伴う像面位置補正を、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔を変化させることによって行うことが好ましい。 Further, it is preferable that the image plane position correction accompanying the change in the projection distance is performed by changing an air interval between the first lens group and the second lens group.

さらに、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、本発明に係る上記投写レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写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。 Furthermore, 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 the projection lens according to the present invention. The light beam is modulated by the light valve and projected onto the screen by the projection lens.

本発明の投写レンズは、上記構成を備えたことにより、長いバックフォーカスを確保しつつ、広角で高い投写性能を備えたものとすることができる。また、コンパクト化に適した構成とするために光路折曲げ用の光反射素子を用いる場合、この光反射素子を安価な光反射ミラーにより構成することができ、製造コストを低減することができる。 Since the projection lens of the present invention has the above-described configuration, it can have a wide angle and high projection performance while ensuring a long back focus. In addition, when a light reflecting element for bending an optical path is used in order to achieve a configuration suitable for downsizing, the light reflecting element can be configured with an inexpensive light reflecting mirror, and the manufacturing cost can be reduced.

また、条件式（３）を満足するように構成したことにより、第１レンズ群の最も拡大側に位置する大径、かつ非球面を有する第１レンズのパワーを小さく抑えるように規定しており、この第１レンズとして、温度変化に影響され易い安価な材料、例えばプラスチックよりなるレンズを用いることが可能となるから、製造コストを低廉なものとすることが可能となる。 In addition, since it is configured to satisfy the conditional expression (3), the power of the first lens having a large diameter and an aspheric surface located closest to the enlargement side of the first lens group is regulated to be small. As this first lens, it is possible to use an inexpensive material that is easily affected by a temperature change, for example, a lens made of plastic, so that the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の投写型表示装置は、本発明の投写レンズを用いていることにより、長いバックフォーカスを確保しつつ、広角化することが可能であるとともに、製造コストを低減することができる。 Further, the projection display device of the present invention uses the projection lens of the present invention, so that it is possible to widen the angle while ensuring a long back focus and to reduce the manufacturing cost.

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は本発明に係る投写レンズを示すものであり、後述する実施例１のレンズ構成図である。このレンズを本実施形態の代表として、以下に説明する。なお、図中Ｘは光軸を表している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a projection lens according to the present invention, and is a lens configuration diagram of Example 1 to be described later. This lens will be described below as a representative of this embodiment. In the figure, X represents the optical axis.

本実施形態の投写レンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなり、縮小側が略テレセントリックとされている。また、上記第１レンズ群Ｇ_１には、最も縮小側において、２枚のレンズが接合された２枚接合レンズＬ_４、Ｌ_５が配置されている。さらに、第２レンズ群Ｇ_２には、開口絞り３（マスクを併設することが可能）と、２つの３枚接合レンズＬ_８〜Ｌ_１０、Ｌ_１２〜Ｌ_１４が配置されており、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間が、最大の隣接レンズ間隔（最大の空気間隔）とされている。 Projection lens of this embodiment, in order from the magnification side, a first lens group G ₁ having a negative refracting power and is the second lens group G ₂ and the sequence having a positive refractive power, a substantially telecentric reduction side It is said that. Further, above the first lens group G _1, in the most reduction side, two cemented lens of two lenses are bonded L _4, L ₅ are arranged. Further, the second lens group _{G 2,} an aperture stop 3 (the possible features a mask), two three-element cemented lens _{_{_{_{L 8 ~L 10, L 12 ~L}}}} 14 is arranged, the first between the lens group G ₁ and the second lens group G _2, are the largest adjacent lens distance (maximum air interval).

上記３枚接合レンズＬ_８〜Ｌ_１０は、負レンズからなる第９レンズＬ_９を正レンズからなる第８レンズＬ_８および第１０レンズＬ_１０で挟んでなり、また、上記３枚接合レンズＬ_１２〜Ｌ_１４は、負レンズからなる第１３レンズＬ_１３を正レンズからなる第１２レンズＬ_１２および第１４レンズＬ_１４で挟んでなる。 The three-piece cemented lenses L _{8 to} L ₁₀ are obtained by sandwiching the ninth lens L ₉ made of a negative lens between the eighth lens L ₈ and the tenth lens L _{10 made} of a positive lens, and the three-piece cemented lens L _{12 to} L ₁₄ sandwich the thirteenth lens L ₁₃ made of a negative lens between the twelfth lens L ₁₂ and the fourteenth lens L _{14 made} of a positive lens.

なお、図１の投写レンズでは、紙面右側より入射されライトバルブの画像表示面１において画像情報を与えられた光束が、カバーガラス２を介しこの投写レンズに入射され、この投写レンズにより紙面左側方向に拡大投写されるようになっている。図１には、見易さのため１枚の画像表示面１のみを記載しているが、投写型表示装置において、光源からの光束を色分離光学系により３原色光に分離し、各原色光用に３つのライトバルブを配設して、フルカラー画像を表示可能とするものがある。カバーガラス２の位置にクロスダイクロイックプリズム等の色合成手段（ガラスブロック）を配設することによりこの３原色光を合成することができる。 In the projection lens of FIG. 1, a light beam incident from the right side of the paper and given image information on the image display surface 1 of the light valve is incident on the projection lens via the cover glass 2, and the left side of the paper surface by the projection lens. Is enlarged and projected. Although only one image display surface 1 is shown in FIG. 1 for ease of viewing, in the projection display device, a light beam from a light source is separated into three primary color lights by a color separation optical system. Some light valves are provided with three light valves so that a full-color image can be displayed. By arranging color synthesizing means (glass block) such as a cross dichroic prism at the position of the cover glass 2, the three primary color lights can be synthesized.

なお、図２は、図１の投写レンズの第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に、光路を偏向させる光路偏向手段としての板状の光反射ミラー４を配設した場合の構成を示したものである。なお、第１レンズ群Ｇ_１内または第２レンズ群Ｇ_２内に、大きな隣接レンズ間隔（大きな空気間隔）が設けられる場合には、この間隔に上記板状の光反射ミラー４を配設してもよい。 Incidentally, FIG. 2, between the first lens group G ₁ and second lens group G ₂ of the projection lens 1, and the plate-like light reflecting mirror 4 as an optical path deflecting means for deflecting the optical path is disposed The structure of the case is shown. Incidentally, in the first lens group G ₁ and the second lens group G _2, when a large adjacent lens distance (large air gap) is provided, the light-reflecting mirror 4 of the plate-like and disposed in the gap May be.

また、以下の条件式（１）〜（７）を満足する。
５．０＜Ｂｆ/ｆ（１）
１０５度＜２ω （２）
２０＜｜ｆ１｜／ｆ（３）
２．５＜ｆ５／ｆ＜２５．０（４）
４５＞ νd５（５）
６．０＜ｄ／ｆ（６）
７．０＜Ｆ２／ｆ（７）
ここで、
ｆ：全系焦点距離
Ｂｆ：空気換算バックフォーカス（縮小側レンズ最終面から画像表示面までの距離であり、間に介在するカバーガラスやガラスブロック等は空気換算を行うものとする）
２ω：拡大側画角
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
νd５：前記第５レンズのアッベ数
ｄ：前記最大の空気間隔（隣接するレンズ間隔のうち最大のもの）
Ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 Moreover, the following conditional expressions (1) to (7) are satisfied.
5.0 <Bf / f (1)
105 degrees <2ω (2)
20 <| f1 | / f (3)
2.5 <f5 / f <25.0 (4)
45> νd5 (5)
6.0 <d / f (6)
7.0 <F2 / f (7)
here,
f: Total system focal length Bf: Air-converted back focus (the distance from the final lens surface on the reduction side to the image display surface, and the cover glass or glass block interposed between them is air-converted)
2ω: Magnification-side angle of view f1: Focal length of the first lens f5: Focal length of the fifth lens νd5: Abbe number of the fifth lens d: The maximum air spacing (the largest of the adjacent lens spacings) )
F2: focal length of the second lens group

以上のように構成することにより、本実施形態の投写レンズは、長いバックフォーカスを確保しつつ、広角で高い投写性能を有することができる。また、光路折曲げ用の光反射素子として安価な光反射ミラーを採用することができる。さらに、諸収差、特に条件式（４）、（５）を満足させることにより、色収差を良好に補正することができる。上記各構成要素は相互に関連を持って設定されているので、上記の条件式のうち少なくとも（１）〜（３）を全て満足することによりこれらの作用効果を得られるものであるが、以下、上記条件式（１）〜（７）の各々の意義について説明する。 With the configuration as described above, the projection lens of the present embodiment can have high projection performance at a wide angle while ensuring a long back focus. Moreover, an inexpensive light reflecting mirror can be employed as the light reflecting element for bending the optical path. Furthermore, chromatic aberration can be corrected satisfactorily by satisfying various aberrations, particularly conditional expressions (4) and (5). Since each of the above-mentioned constituent elements is set so as to be related to each other, these operational effects can be obtained by satisfying at least all of (1) to (3) among the above conditional expressions. The significance of each of the conditional expressions (1) to (7) will be described.

条件式（１）は、全系の焦点距離ｆに対するバックフォーカスＢｆの値の下限を示すものである。この下限値以下となると、必要とされるバックフォーカスを確保することができない。 Conditional expression (1) indicates the lower limit of the value of the back focus Bf with respect to the focal length f of the entire system. Below this lower limit, the required back focus cannot be secured.

なお、この条件式（１）に替えて、下記条件式（１´）を満足するように構成することにより、必要なバックフォーカスを、より確実に確保することができる。
６．５＜Ｂｆ/ｆ（１´） Note that, by replacing the conditional expression (1) with the following conditional expression (1 ′), the necessary back focus can be ensured more reliably.
6.5 <Bf / f (1 ′)

条件式（２）は、拡大側の画角の下限を示すものである。この下限値以下となると、光路折り曲げ用の光反射ミラーの挿入ができなくなったり、レンズバックが短くなり過ぎたりする。 Conditional expression (2) represents the lower limit of the angle of view on the enlargement side. If the lower limit is not reached, the light reflecting mirror for bending the optical path cannot be inserted or the lens back becomes too short.

条件式（３）は、全系焦点距離に対する、第１レンズＬ_１の焦点距離の絶対値の比の値における下限を規定するものである。この下限値以下となると、第１レンズＬ_１のパワーが強くなり過ぎ、プラスチックレンズとすることが難しくなるので、製造コストが上昇する。また、開口絞り３から離れた位置に非球面を使用することで、像面湾曲や歪曲収差等の変動を小さくすることができる。 Condition (3) is, relative to the total focal length, prescribes the lower limit of the value of the ratio of the absolute value of the first lens focal length of L _1. When equal to or less than the lower limit value, only the first lens L ₁ of the power becomes strong, it becomes difficult to a plastic lens, the manufacturing cost is increased. Further, by using an aspheric surface at a position away from the aperture stop 3, fluctuations such as field curvature and distortion can be reduced.

条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ_１の正レンズの焦点距離ｆ５に対する、全系の焦点距離ｆの比の値の範囲を規定したものである。その範囲を外れると色収差補正が困難になる。 Condition (4) is provided to define with respect to the focal length f5 of the first lens group positive lens G _1, the range of the ratio of the values of the focal length f of the entire system. If out of this range, chromatic aberration correction becomes difficult.

条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ_１の正レンズのアッベ数νd５の下限を規定したものである。その下限値以下となると、色収差補正が困難になる。 Condition (5) is obtained by defining the lower limit of the Abbe number νd5 positive lens of the first lens group G _1. If the lower limit is not reached, chromatic aberration correction becomes difficult.

条件式（６）は、最大の空気間隔ｄに対する、全系の焦点距離ｆの比の値の下限を規定したものである。この下限値以下となると、レンズ間に光路折り曲げ用の光反射ミラーの挿入ができなくなったり、レンズバックが短くなり過ぎたりする。 Conditional expression (6) defines the lower limit of the ratio of the focal length f of the entire system to the maximum air gap d. When the lower limit is not reached, it becomes impossible to insert a light reflecting mirror for bending the optical path between the lenses, or the lens back becomes too short.

条件式（７）は、第２レンズ群Ｇ_２の焦点距離Ｆ２に対する、全系の焦点距離ｆの比の値の下限を規定したものである。その下限値以下となると、レンズ間に光路折り曲げ用の光反射ミラーの挿入ができなくなったり、レンズバックが短くなり過ぎたりする。 The conditional expression (7), to the focal length F2 of the second lens group G _2, a definition of the lower limit of the ratio of the values of the focal length f of the entire system. If the lower limit is not reached, the light reflecting mirror for bending the optical path cannot be inserted between the lenses, or the lens back becomes too short.

また、本実施形態の投写レンズでは、第１レンズ群Ｇ_１に２枚接合レンズＬ_４、Ｌ_５が配置されており、かつ第２レンズ群Ｇ_２に、２つの３枚接合レンズＬ_８〜Ｌ_１０、Ｌ_１２〜Ｌ_１４が配置されていることにより、色収差（特に高次の色収差）を良好に補正しつつ、全系をコンパクト化することが可能となっている。特に、第２レンズ群Ｇ_２中に２組の正、負、正の３枚接合レンズＬ_８〜Ｌ_１０、Ｌ_１２〜Ｌ_１４を設けることにより、２次の色収差を良好に低減することができる。 In the projection lens of the present embodiment, the two-lens cemented lenses L ₄ and L ₅ are disposed in the first lens group G ₁ , and the two three-lens cemented lenses L ₈ to L ₅ are disposed in the second lens group G _2. By arranging L ₁₀ and L _{12 to} L ₁₄ , it is possible to make the entire system compact while satisfactorily correcting chromatic aberration (particularly high-order chromatic aberration). In particular, two pairs of positive during the second lens group _{G 2,} negative, by providing a positive cemented triplet _{_{_{_{L 8 ~L 10, L 12 ~L}}}} 14, is possible to satisfactorily reduce the secondary chromatic aberration it can.

また、本実施形態の投写レンズでは、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間、すなわち最大の空気間隔中に、この空気間隔よりも縮小側に配されたレンズ群の拡大側焦点位置が存在するように構成されている。 Further, the projection lens of this embodiment, between the first lens group G ₁ and the second lens group G _2, i.e. in the maximum air gap, the expansion of the lens group disposed on the reduction side than the air gap The side focal position is configured to exist.

また、本実施形態の投写レンズでは、第１レンズ群Ｇ_１および第２レンズ群Ｇ_２中に、各々少なくとも１面の非球面を配置するようにしており、これにより、レンズ枚数を低減しつつ解像力を向上させることができる。 Further, the projection lens of this embodiment, the first lens group G ₁ and in the second lens group G _2, respectively and to arrange at least one aspherical surface, thereby, while reducing the number of lenses Resolution can be improved.

さらに、本実施形態の投写レンズでは、第１レンズ群Ｇ_１中における最も拡大側のレンズ、および第２レンズ群Ｇ_２中の任意のレンズが非球面レンズとされるように構成されており、投写距離変化に伴う像面湾曲の補正を、第１レンズ群Ｇ_１中における最も拡大側のレンズを光軸方向に移動させることによって行うようにしている。さらに、投写距離の変化に伴う像面位置補正を、上記第１レンズ群Ｇ_１と上記第２レンズ群Ｇ_２との空気間隔を変化させることによって行うようにしている。 Further, the projection lens of the present embodiment is configured so that the most magnification side lens and any lens in the second lens group G ₂ in the first lens group G ₁ is an aspherical lens, the correction of the field curvature due to the projection distance change, and the most magnification side lens in the first lens group G ₁ as carried out by moving in the optical axis direction. Furthermore, the image plane position correcting due to the change of the projection distance, and to perform by varying the air gap between the first lens group G ₁ and the second lens group G _2.

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は本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の縦断面図であり、図９は図８に示す照明光学系１０の一例を示す構成図である。 Next, an embodiment of a projection display device according to the present invention will be described. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a projection display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a configuration diagram showing an example of the illumination optical system 10 shown in FIG.

図８に示す投写型表示装置は、上述した投写レンズの作用効果を特に発揮させるものとしてのリア式の投写型表示装置であり、光源と、ライトバルブと、光源からの光束をライトバルブへ導く照明光学部と（いずれも図示の照明光学系１０に含まれる）、上記投写レンズとをキャビネット８内に備え、光源からの光束をライトバルブで光変調し、画像情報を担持した光束を、上記投写レンズおよび背面ミラー６を介し、所定の距離に配されたスクリーン７の裏面に投写するように構成されている。鑑賞者はスクリーン７に拡大投写された画像をこのスクリーン７の表面側（紙面左側）から見ることになる。 The projection display device shown in FIG. 8 is a rear projection display device that particularly exhibits the above-described effects of the projection lens, and guides the light source, the light valve, and the light flux from the light source to the light valve. An illumination optical unit (both included in the illustrated illumination optical system 10) and the projection lens are provided in the cabinet 8, and a light beam from a light source is optically modulated by a light valve to carry a light beam carrying image information. The projection lens and the rear mirror 6 are configured to project onto the rear surface of the screen 7 disposed at a predetermined distance. The viewer views the image enlarged and projected on the screen 7 from the front side (left side of the paper) of the screen 7.

図９に示すように上記照明光学系１０は、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の前段は図示を省略しているが、光源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、図８に示す投写レンズによりスクリーン７に投写される。 As shown in FIG. 9, the illumination optical system 10 includes transmissive liquid crystal panels 11a to 11c as light valves, dichroic mirrors 12 and 13 for color separation, a cross dichroic prism 14 for color synthesis, and a condenser. Lenses 16a to 16c and total reflection mirrors 18a to 18c are provided. Although the illustration of the front stage of the dichroic mirror 12 is omitted, the white light from the light source passes through the illumination optical unit and the liquid crystal panels 11a to 11c respectively correspond to the three color light beams (G light, B light, and R light). And is optically modulated and projected onto the screen 7 by the projection lens shown in FIG.

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、色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。また、投写レンズの第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に光路を偏向させるミラー４を配設して、光路を鋭角的に折り曲げるように構成されているので、低背化、薄型化することが可能となっている。また、光路を偏向させる素子としてミラー４を用いているのでプリズムを用いて光を偏向させる場合と比べて、コスト的に有利である。なお、物理的な光路長を短縮し得るプリズムではなく、板状の光反射ミラー４を用いることが可能となったのは、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間の空間的な距離、あるいは各レンズ群Ｇ_１、Ｇ_２中のレンズ間距離を、大幅に拡げることができたことによる。 Since this projection type display apparatus uses the projection lens according to the present invention, it is possible to obtain a large screen with high resolution in which chromatic aberration is well corrected. Further, by disposing the mirror 4 for deflecting the optical path between the first lens group G ₁ of the projection lens and the second lens group G _2, which is configured to bend the optical path acute, low profile It is possible to make it thinner and thinner. Further, since the mirror 4 is used as an element for deflecting the optical path, it is advantageous in terms of cost compared to the case of deflecting light using a prism. Instead of the prism capable of shortening the physical path length, it became possible to use a plate-shaped light reflecting mirror 4, between the first lens group G ₁ and the second lens group G ₂ This is because the spatial distance or the distance between the lenses in each of the lens groups G ₁ and G ₂ can be greatly increased.

以下、本発明に係る投写レンズの具体的な実施例について説明する。なお、各実施例において、互いに同様の作用効果をなす部材については同一の符号を付している。 Specific examples of the projection lens according to the present invention will be described below. In addition, in each Example, the same code | symbol is attached | subjected about the member which makes mutually the same effect.

＜実施例１＞
図１に示すように、実施例１に係る投写レンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなり、縮小側が略テレセントリックとされている。なお、図２は、図１の投写レンズの第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に、光路を偏向させる光路偏向手段としての光反射ミラー４を配設した場合の構成を示したものである。 <Example 1>
1, the projection lens according to Example 1, in order from the magnification side, a first lens group G ₁ having a negative refractive power, positive second lens group G ₂ and the sequence having a refractive power As a result, the reduction side is substantially telecentric. Incidentally, FIG. 2, between the first lens group G ₁ and second lens group G ₂ of the projection lens 1, configuration in which a light reflecting mirror 4 as an optical path deflecting means for deflecting the optical path is disposed Is shown.

第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側から順に、屈折力の小さい非球面レンズよりなる第１レンズＬ_１と、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３と、両凹レンズからなる第４レンズＬ_４と拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第５レンズＬ_５を接合してなる２枚接合レンズが配列されてなる。 The first lens group G ₁ includes, in order from the magnification side, a first lens L _{1 made of} an aspheric lens having a small refractive power, and a second lens L ₂ and a third lens made of a negative meniscus lens having a concave surface facing the reduction side. and L _3, the fourth lens L ₄ and the fifth lens L ₅ 2 cemented lens formed by cementing a consisting of a positive meniscus lens having a convex surface facing the magnification side is formed by array of a biconcave lens.

一方、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６と、開口絞り３と、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第７レンズＬ_７と、両凹レンズからなる第９レンズＬ_９を正レンズからなる第８レンズＬ_８および第１０レンズＬ_１０で挟んでなる３枚接合レンズと、屈折力の小さい非球面レンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、両凹レンズからなる第１３レンズＬ_１３を正レンズからなる第１２レンズＬ_１２および第１４レンズＬ_１４で挟んでなる３枚接合レンズと、両凸レンズからなる第１５レンズＬ_１５とが配列されてなる。 On the other hand, the second lens group G ₂ includes a sixth lens L ₆ made of a biconvex lens, the aperture stop 3, a seventh lens L ₇ of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the reduction side, a biconcave lens the 9 lens and the eighth lens L ₈ and 3 cemented lens formed by interposing the tenth lens L ₁₀ and L ₉ is a positive lens, an eleventh lens L ₁₁ made of a small aspherical lens having refractive power, a biconcave lens a cemented triplet consisting sandwiching twelfth lens _{L 12} and a fourteenth lens _{L 14} made a thirteenth lens _{L 13} of a positive lens, and a fifteenth lens _{L 15} which is a biconvex lens are arrayed.

上記各非球面の形状は、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_１および第１１レンズＬ_１１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 each aspherical surface is defined by the following aspherical surface formula. In the first lens L ₁ and the eleventh lens L ₁₁ having an aspheric surface, an effect can be obtained even if either one of the surfaces is an aspheric surface, but a lens in which both surfaces are aspherical surfaces. It is more preferable that

実施例１に係る投写レンズは、上記条件式（１）〜（７）を満足するように構成されているが、さらに上記条件式（１）については、その下限値がより好ましい数値に設定された上記条件式（１´）を満足するように構成されている。 Although the projection lens according to Example 1 is configured to satisfy the conditional expressions (1) to (7), the lower limit value of the conditional expression (1) is set to a more preferable numerical value. Further, the above-described conditional expression (1 ′) is satisfied.

また、図１には、ライトバルブの画像表示面１およびカバーガラス２が示されている。 FIG. 1 shows an image display surface 1 and a cover glass 2 of the light valve.

実施例１に係る投写レンズは、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に、光路を偏向させるミラー４を配設可能な空気間隔を有しており、図２に示すようにミラー４を配設することができる。なお、この投写レンズは縮小側にテレセントリックとなるように構成されている。 Projection lens according to Example 1, between the first lens group G ₁ and second lens group G _2, and a mirror 4 for deflecting the optical path have disposed possible air gap, shown in FIG. 2 Thus, the mirror 4 can be arranged. The projection lens is configured to be telecentric on the reduction side.

実施例１に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（焦点距離を１として規格化している：以下の実施例において同じ）、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（焦点距離を１として規格化している：以下の実施例において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表１の上段に示す。なお、表１および以下の表において面番号の数字は拡大側からの順番を表すものであり、面番号の右側に＊印が付された面は非球面とされている。実施例１および以下の実施例２、３において、これらの非球面の曲率半径Ｒは、各表において光軸Ｘ上での曲率半径Ｒの値として示しているが、対応するレンズ構成図においては図面を見やすくするため、引出線は必ずしも光軸Ｘとの交点から引き出されていないものがある。 The radius of curvature R of each lens surface of the projection lens according to Example 1 (standardized with a focal length of 1; the same in the following examples), the center thickness of each lens, and the air space between each lens (hereinafter “axis”) D) (referred to as “upper surface distance”) D (normalized with a focal length of 1; the same in the following examples), the refractive index N _d of each lens at the d-line and the Abbe number ν _d of each lens at the d-line. It is shown in the upper part of Table 1. In Table 1 and the following table, the surface number numbers indicate the order from the enlargement side, and the surface marked with * on the right side of the surface number is an aspheric surface. In Example 1 and Examples 2 and 3 below, the curvature radius R of these aspheric surfaces is shown as the value of the curvature radius R on the optical axis X in each table, but in the corresponding lens configuration diagram. In order to make the drawing easy to see, there are some leader lines that are not necessarily drawn from the intersection with the optical axis X.

また、表１の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されており、表１の最下段には投写距離（拡大側共役位置〜レンズ第１面の間隔）が示されている。 The lower part of Table 1 shows the values of the constants K, A _{3 to} A ₁₂ corresponding to the aspheric surfaces. The lower part of Table 1 shows the projection distance (enlarged side conjugate position to lens first surface). Are shown).

実施例１において各条件式（１）〜（７）に対応する値は、後述する表４に示すとおりであり、条件式（１）〜（７）を全て満足している（条件式（１´）も満足する）。 In Example 1, values corresponding to the conditional expressions (1) to (7) are as shown in Table 4 described later, and all of the conditional expressions (1) to (7) are satisfied (conditional expression (1 ') Is also satisfied).

＜実施例２＞
実施例２に係る投写レンズの構成は、図３に示すとおりであり、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなり、縮小側が略テレセントリックとされている、という点では実施例１に係る投写レンズと同様であるが、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に、マスク３ａおよび開口絞り３ｂが配されている点において相違する。また、第１レンズ群Ｇ_１のレンズ構成の点では、実施例１に係る投写レンズと同様である。 <Example 2>
The configuration of the projection lens according to Example 2 is as shown in FIG. 3, and in order from the magnification side, the first lens group G ₁ having a negative refractive power and the second lens group G ₂ having a positive refractive power. DOO is being arranged, the reduction side is substantially telecentric, in terms that it is similar to the projection lens according to example 1, during the first lens group G ₁ and the second lens group G _2, The difference is that a mask 3a and an aperture stop 3b are provided. Also, in terms of the lens configurations of the first lens group G _1, it is similar to the projection lens according to Example 1.

一方、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズよりなる第６レンズＬ_６と、負レンズよりなる第７レンズＬ_７および正レンズよりなる第８レンズＬ_８を接合してなる２枚接合レンズと、この第８レンズＬ_８の縮小側の面と近接、対向してなる、屈折力の小さい非球面レンズよりなる第９レンズＬ_９と、両凹レンズからなる第１１レンズＬ_１１を正レンズからなる第１０レンズＬ_１０および第１２レンズＬ_１２で挟んでなる３枚接合レンズと、両凸レンズからなる第１３レンズＬ_１３とが配列されてなる。 On the other hand, the second lens group G ₂ includes, in order from the magnification side, a sixth lens L ₆ of a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the reduction side, consisting of a seventh lens L ₇ and a positive lens formed of a negative lens 8 and two cemented lens formed by cementing a lens L _8, a reduction-side surface of the eighth lens L ₈ proximity, a ninth lens L _9, which opposing comprising, consisting small aspheric lens refractive power, both and 3 cemented lens formed by interposing the tenth lens _{L 10} and the twelfth lens _{L 12} made the eleventh lens _{L 11} formed from concave positive lens, a thirteenth lens _{L 13} which is a biconvex lens are arrayed.

実施例２に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表２の上段に示す。また、表２の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されており、表２の最下段には投写距離（拡大側共役位置〜レンズ第１面の間隔）が示されている。 The values of the curvature radius R of each lens surface of the projection lens according to Example 2, the axial distance D between each lens, the refractive index N _d of each lens at the d-line and the Abbe number ν _d at the d-line of each lens are 2 is shown in the upper part. The lower part of Table 2 shows the values of the constants K, A _{3 to} A ₁₂ corresponding to the respective aspheric surfaces, and the lower part of Table 2 shows the projection distance (enlarged side conjugate position to lens first surface). Are shown).

実施例２において各条件式（１）〜（７）に対応する値は、後述する表４に示すとおりであり、条件式（１）〜（７）を全て満足する（条件式（１´）も満足する）。 In Example 2, values corresponding to the conditional expressions (1) to (7) are as shown in Table 4 described later, and all of the conditional expressions (1) to (7) are satisfied (conditional expression (1 ′)). Is also satisfied).

＜実施例３＞
実施例３に係る投写レンズの構成は、図４に示すとおりであり、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなり、縮小側が略テレセントリックとされている、という点では実施例１に係る投写レンズと同様であるが、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に、マスク３ａおよび開口絞り３ｂが配されている点において相違する。 <Example 3>
The configuration of the projection lens according to Example 3 is as shown in FIG. 4. In order from the enlargement side, the first lens group G ₁ having a negative refractive power and the second lens group G ₂ having a positive refractive power. DOO is being arranged, the reduction side is substantially telecentric, in terms that it is similar to the projection lens according to example 1, during the first lens group G ₁ and the second lens group G _2, The difference is that a mask 3a and an aperture stop 3b are provided.

第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側から順に、屈折力の小さい非球面レンズよりなる第１レンズＬ_１と、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３と、両凹レンズからなる第４レンズＬ_４と拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第５レンズＬ_５を接合してなる２枚接合レンズと、両凸レンズからなる第６レンズＬ_６が配列されてなる。 The first lens group G ₁ includes, in order from the magnification side, a first lens L _{1 made of} an aspheric lens having a small refractive power, and a second lens L ₂ and a third lens made of a negative meniscus lens having a concave surface facing the reduction side. and L _3, the fourth lens L ₄ and the fifth lens L ₅ 2 cemented lens formed by cementing a of a positive meniscus lens having a convex surface facing the magnification side which is a biconcave lens, a sixth lens L having a biconvex lens ₆ is arranged.

一方、第２レンズ群Ｇ_２は、縮小側に凸面を向けたパワーの小さいメニスカスレンズよりなる第７レンズＬ_７と、両凹レンズからなる第９レンズＬ_９を正レンズからなる第８レンズＬ_８および第１０レンズＬ_１０で挟んでなる３枚接合レンズと、屈折力の小さい非球面レンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、両凹レンズからなる第１３レンズＬ_１３を正レンズからなる第１２レンズＬ_１２および第１４レンズＬ_１４で挟んでなる３枚接合レンズと、両凸レンズからなる第１５レンズＬ_１５とが配列されてなる。 On the other hand, the second lens group G ₂ includes, eighth lens becomes seventh lens L ₇ made of small meniscus lens having a power having a convex surface facing the reduction side, a ninth lens L _9, which is a biconcave lens of a positive lens L ₈ and a cemented triplet consisting sandwiching the tenth lens L _10, the eleventh lens L ₁₁ made of a small aspherical lens having refractive power, second lens becomes a thirteenth lens L ₁₃ which is a biconcave lens of a positive lens L and 3 cemented lens formed by interposing at ₁₂ and 14 the lens _{L 14,} a fifteenth lens _{L 15} which is a biconvex lens are arrayed.

実施例３に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表３の上段に示す。また、表３の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されており、表３の最下段には投写距離（拡大側共役位置〜レンズ第１面の間隔）が示されている。 The values of the radius of curvature R of each lens surface of the projection lens according to Example 3, the axial distance D between each lens, the refractive index N _d of each lens at the d-line, and the Abbe number ν _d of each lens at the d-line are 3 is shown in the upper part. The lower part of Table 3 shows the values of the constants K and A _{3 to} A ₁₂ corresponding to the respective aspheric surfaces, and the lower part of Table 3 shows the projection distance (enlarged side conjugate position to lens first surface). Are shown).

実施例３において各条件式（１）〜（７）に対応する値は、後述する表４に示すとおりであり、条件式（１）〜（７）を全て満足する（条件式（１´）も満足する）。 In Example 3, values corresponding to the conditional expressions (1) to (7) are as shown in Table 4 to be described later, and all of the conditional expressions (1) to (7) are satisfied (conditional expression (1 ′)). Is also satisfied).

また、図５〜７は、実施例１〜３に係る投写レンズの諸収差（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ｄ線、Ｆ線およびＣ線の収差曲線を示し、倍率色収差の収差図にはｄ線に対するＦ線およびＣ線の収差曲線を示している。図５〜７に示すように、実施例１〜３に係る投写レンズは、歪曲収差や倍率色収差をはじめ各収差が良好に補正され、半画角５８．３度（表４の条件式（２）に対応する各数値を参照）、Ｆナンバ２．４０と、広角で明るい投写レンズとされている。また、十分なバックフォーカス（同条件式（１）に対応する各数値を参照）、および光反射ミラーを挿入するのに十分なレンズ間空気間隔（同条件式（６）に対応する各数値を参照）が確保されている。 FIGS. 5 to 7 are aberration diagrams illustrating various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration) of the projection lenses according to Examples 1 to 3. FIGS. In these aberration diagrams, ω represents a half angle of view, the aberration diagram of spherical aberration shows aberration curves of d-line, F-line and C-line, and the aberration diagram of magnification chromatic aberration shows F-line and C-line with respect to d-line. The aberration curve is shown. As shown in FIGS. 5 to 7, in the projection lenses according to Examples 1 to 3, each aberration including distortion and lateral chromatic aberration was corrected well, and the half angle of view was 58.3 degrees (conditional expression (2 in Table 4)). ), F number 2.40, and a wide-angle and bright projection lens. In addition, a sufficient back focus (see each numerical value corresponding to the conditional expression (1)), and an inter-lens air space sufficient to insert the light reflecting mirror (respective numerical values corresponding to the conditional expression (6)). Reference) is secured.

なお、本発明の投写レンズとしては、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およびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄを適宜変更することが可能である。 The projection lens according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the curvature radius R and the lens interval (or lens thickness) D of each lens can be changed as appropriate. 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、本発明の投写レンズを備えた種々の装置構成が可能である。ライトバルブとしては、例えば、透過型または反射型の液晶表示素子や、傾きを変えることができる微小な鏡が略平面上に多数形成された微小ミラー素子（例えば、テキサス・インスツルメント社製のデジタルマイクロミラーデバイス）を用いることができる。また、照明光学系としても、ライトバルブの種類に対応した適切な構成を採用することができる。 Further, the projection display device of the present invention is not limited to the above-described configuration, and various device configurations including the projection lens of the present invention are possible. As the light valve, for example, a transmissive or reflective liquid crystal display element, or a micro mirror element in which a large number of micro mirrors capable of changing the inclination are formed on a substantially flat surface (for example, manufactured by Texas Instruments). Digital micromirror device) can be used. Also, as the illumination optical system, an appropriate configuration corresponding to the type of light valve can be adopted.

本発明の実施例１に係る投写レンズの構成を表す図FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a projection lens according to Example 1 of the invention. 図１に係る投写レンズにおいて、光路を偏向させるミラーを配設した場合の構成を表す図1 is a diagram illustrating a configuration in the case where a mirror for deflecting an optical path is provided in the projection lens according to FIG. 本発明の実施例２に係る投写レンズの構成を表す図The figure showing the structure of the projection lens which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る投写レンズの構成を表す図The figure showing the structure of the projection lens which concerns on Example 3 of this invention. 実施例１に係る投写レンズの諸収差図Various aberration diagrams of the projection lens according to Example 1 実施例２に係る投写レンズの諸収差図Various aberration diagrams of the projection lens according to Example 2 実施例３に係る投写レンズの諸収差図Various aberration diagrams of the projection lens according to Example 3 本発明の投写型表示装置の概略構成を表す図The figure showing schematic structure of the projection type display apparatus of this invention 投写型表示装置の照明光学系の構成を表す図The figure showing the composition of the illumination optical system of a projection type display device

符号の説明Explanation of symbols

１画像表示面
２カバーガラス（ガラスブロック）
３ａマスク
３、３ｂ開口絞り
４ミラー
６背面ミラー
７スクリーン
８キャビネット
１０照明光学系
１１ａ〜１１ｃ透過型液晶パネル
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
１６ａ〜１６ｃコンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ全反射ミラー
Ｇ_１、Ｇ_２
レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１５レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_２９レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_２８レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ光軸
1 Image display surface 2 Cover glass (glass block)
3a mask 3,3b aperture stop 4 mirror 6 back mirror 7 screen 8 cabinet 10 an illumination optical system 11a~11c transmissive liquid crystal panel 12, 13 dichroic mirror 14 cross dichroic prism 16a~16c condenser lens 18a~18c total reflection mirror G _1, G ₂
Lens group L ₁ ~L ₁₅ lens R ₁ to R of curvature such as ₂₉ lens surface radius D ₁ to D ₂₈ lens spacing (lens thickness)
X optical axis

Claims

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レンズ群とが配列されてなる投写レンズであって、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が、当該投写レンズにおいて最大の空気間隔に設定されるとともに、縮小側が略テレセントリックに構成され、
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、非球面レンズからなる第１レンズ、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズ、縮小側に凹面を向けた負レンズからなる第３レンズ、両凹レンズからなる第４レンズ、および拡大側に凸面を向けた正レンズからなる第５レンズが配置された、少なくとも５枚のレンズで構成されてなり、
以下の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とする投写レンズ。
５．０＜Ｂｆ/ｆ（１）
１０５度＜２ω （２）
２０＜｜ｆ１｜／ｆ（３）
ここで、
ｆ：全系焦点距離
Ｂｆ：空気換算バックフォーカス
２ω：拡大側の画角
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離 A projection lens in which a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power are arranged in order from the magnification side,
The distance between the first lens group and the second lens group is set to the maximum air distance in the projection lens, and the reduction side is configured to be substantially telecentric,
The first lens group includes, in order from the magnification side, a first lens composed of an aspheric lens, a second lens composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the magnification side, and a negative lens facing the concave surface toward the reduction side. 3 lenses, a fourth lens composed of a biconcave lens, and a fifth lens composed of a positive lens having a convex surface facing the enlargement side, and are composed of at least five lenses.
A projection lens satisfying the following conditional expressions (1) to (3):
5.0 <Bf / f (1)
105 degrees <2ω (2)
20 <| f1 | / f (3)
here,
f: Total system focal length Bf: Air-equivalent back focus 2ω: Zoom-in angle of view f1: Focal length of the first lens

前記第４レンズと前記第５レンズとが、互いに接合されていることを特徴とする請求項１記載の投写レンズ。 The projection lens according to claim 1, wherein the fourth lens and the fifth lens are cemented with each other.

前記第５レンズが以下の条件式（４）、（５）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の投写レンズ。
ここで、
２．５＜ｆ５／ｆ＜２５．０（４）
４５＞ νd５（５）
ここで、
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
νd５：前記第５レンズのアッベ数 The projection lens according to claim 1, wherein the fifth lens satisfies the following conditional expressions (4) and (5).
here,
2.5 <f5 / f <25.0 (4)
45> νd5 (5)
here,
f5: focal length of the fifth lens νd5: Abbe number of the fifth lens

以下の条件式（６）、（７）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項記載の投写レンズ。
６．０＜ｄ／ｆ（６）
７．０＜Ｆ２／ｆ（７）
ここで、
ｄ：前記最大の空気間隔（隣接するレンズ間隔のうち最大のもの）
Ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 The projection lens according to claim 1, wherein the following conditional expressions (6) and (7) are satisfied.
6.0 <d / f (6)
7.0 <F2 / f (7)
here,
d: the maximum air gap (the largest of the adjacent lens gaps)
F2: focal length of the second lens group

隣接するレンズ間隔に反射ミラーが挿入され、光路を折り曲げるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投写レンズ。 The projection lens according to claim 1, wherein a reflection mirror is inserted between adjacent lenses to bend the optical path.

投写距離変化に伴う像面カーブの補正を、前記第１レンズを光軸方向に移動させることによって行うことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投写レンズ。 6. The projection lens according to claim 1, wherein the correction of an image plane curve accompanying a change in projection distance is performed by moving the first lens in the optical axis direction.

投写距離変化に伴う像面位置補正を、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔を変化させることによって行うことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の投写レンズ。 The image plane position correction associated with a change in the projection distance is performed by changing an air space between the first lens group and the second lens group. Projection lens.

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項記載の投写レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写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 a light beam from the light source to the light valve, and a projection lens according to claim 1, wherein the light beam from the light source is converted into the light A projection display device, wherein light is modulated by a bulb and projected onto a screen by the projection lens.