JP2010113193A - 投影レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】 イメージサークルを大きくし、全長を短くかつバックフォーカスを長くし、高性能を維持し、コンパクトかつ枚数の少ない投影レンズを提供する。
【解決手段】 3つのレンズ群からなる投影レンズにおいて、絞り近傍に配置される後群である第3レンズ群が5枚のレンズからなり、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正である。
【選択図】図1
【解決手段】 3つのレンズ群からなる投影レンズにおいて、絞り近傍に配置される後群である第3レンズ群が5枚のレンズからなり、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正である。
【選択図】図1
Description
本発明は、3つのレンズ群からなる投影レンズに関し、例えば、イメージサークル(画像形成素子面)を大きくとることができ、全長が短くバックフォーカスを長くすることができるフロントプロジェクタ用の投影レンズに関する。本発明の投影レンズは、デジタルマイクロミラー素子(DMD)等で表示された画像を拡大投影するための一連の投影レンズに好適に利用可能である。
従来から、例えば特許文献1に示すように、3つのレンズ群からなり、最も画像形成素子側の第3レンズ群に、色消しのために、負レンズ、正レンズ、負レンズの3枚のレンズを接合した接合レンズを配置した投影レンズが知られている。
また、例えば、特許文献2に示すように、3つのレンズ群からなり、最も画像形成素子側の第3レンズ群の、絞りに近い位置から、極小側に大きな曲率を持つ負レンズと両面が凸である正レンズの2枚の貼り合わせによる接合レンズ、縮小側に凸のメニスカスの非球面レンズ、縮小側に大きな曲率の正レンズを配置し、後群(第2レンズ群IIの後群(縮小側)IIr)全体で4枚のレンズを有する投影レンズが知られている(特許文献2請求項1)。
また、例えば、特許文献3に示すように、2つのレンズ群からなり、第2レンズ群の絞りに近い位置から順に拡大側に大きな曲率を持つ正レンズ、縮小側に大きな曲率を持つ負レンズと両面が凸である正レンズの2枚の貼り合わせによる接合レンズ、両面が非球面で縮小側に凸のメニスカス負レンズ、縮小側に大きな曲率の正レンズの5枚のレンズを配置したプロジェクタ光学系が知られている(特許文献3請求項1)。
その他にも、例えば特許文献4に示すように、3つのレンズ群からなり、画像形成素子に最も近い第3レンズ群のうち、絞りに最も近い位置に、負レンズ・正レンズ・負レンズの3枚のレンズを接合した接合レンズが配置され、全部8枚のレンズを備えたプロジェクタ光学系などの投影レンズも知られている。
米国特許第7173777号、Fig.2A、2B参照
特開2004−333688号公報、図1参照
特開2005−173494号公報、図1参照
米国特許第7423819号、FIG.2参照
ところで、DMD用の投影レンズは、照明光学系で使用するプリズムのため、長いレンズバックが必要とされる。その反面、特にフロントプロジェクタでは、筐体が外部に露出するため投影レンズの全長は短いことが要求される。この相反する要求は、必然的に枚数の増加、構成の複雑化の要因となる。
また、画像形成素子の微細化に伴って、軸上色収差、倍率色収差を高度に補正し、かつフレア(収差のためスポットが広がる現象、いわゆる投影された画像の「にじみ」)が少なく高い解像力を発揮する設計が要求されている。
一方、従来のレンズ系のうち、特許文献2は、負レンズ・正レンズ・負レンズの3枚接合レンズを示しておらず、同文献行番号0011の「・・・半画角:40度以上の広画角、高解像度で、長いバックフォーカスと高いテレセントリック性を持ち、結像光束の光路をレンズ群間で屈曲させたコンパクトな投射用レンズ」を実現するために、同文献行番号0015の「反射手段Mが配置される第1、第2レンズ群間は、「レンズ系中で最も大きな空気間隔」をなす」ようにレンズ系が構成されている。つまり、特許文献2に開示された投影レンズは、リアプロジェクションのレンズである。
ここで、リアプロジェクタ用の投影レンズとフロントプロジェクタの投影レンズとの相違点であるパネルシフトについて、図26を参照して説明する。画像形成素子に形成された画像を、投影レンズを通してスクリーンに投影する場合、図26下図のように、画像形成素子(=パネル)を投影レンズの光軸より下に置くことにより、スクリーン上の投影像を光軸より上に形成することが出来る。これは、机上に設置して使用するフロントプロジェクタに必要な機能である。一方、リアプロジェクタでは、前記のような機能は必要ではなく、図26上図のように、画像形成素子と投影像を同一光軸上に配置する構成が取られる。パネルシフトが必要なフロントプロジェクタ用の投影レンズは、上記説明より、同一パネルを使用するリアプロジェクタ用の投影レンズよりイメージサークル(=画像形成素子面のサイズ)を大きく取る必要がある。
特許文献2の投影レンズは、リアプロジェクタ用の投影レンズであり、本発明におけるフロントプロジェクタ用の投影レンズと比較して、相対的にイメージサークルが小さい。従って、本発明と類似のレンズ構成であるにも拘らず、同文献で開示されたリアプロジェクタ用の投影レンズ構成においては、本発明の第3レンズ群に相当する「第2群後群」の構成枚数が4枚で構成することが可能である。しかしながら、本発明におけるフロントプロジェクタ用の投影レンズでは、大きなイメージサークルを実現するために第3レンズ群を5枚で構成する必要がある。以上が特許文献2と本発明の相違点である。
また、特許文献3は、負レンズ・正レンズ・負レンズの3枚接合レンズを示しておらず、軸上色収差、倍率色収差を高度に補正し、かつフレア(収差のためスポットが広がる現象、いわゆる投影された画像の「にじみ」)が少なく高い解像力を発揮することができない。
以上のように、本発明は、第3レンズ群に特徴的なレンズ構成である投影レンズを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成され、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正であるレンズ構成を備え、イメージサークルを大きくとることができ、全長が短くバックフォーカスを長くすることができるとともに、高性能を維持しつつ、コンパクトかつ枚数の少ない一連の投影レンズタイプの投影レンズを提供することである。
上記課題を解決するための本発明の解決手段を例示すると、特許請求の範囲の各請求項に記載のとおりである。
とくに、本発明に係る投影レンズは、3つのレンズ群からなる投影レンズにおいて、絞り近傍に配置される後群である第3レンズ群が5枚のレンズからなり、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正であることを特徴とする。
以上のとおり、本発明の投影レンズは、第3レンズ群に特徴的なレンズ構成である、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正であるレンズ構成を備えているため、イメージサークルを大きくとることができ、全長が短くバックフォーカスを長くすることができるとともに、性能を維持しつつ、コンパクトかつ枚数の少ない一連の投影レンズタイプを実現することができる。また、本発明のレンズタイプを用いることによって、標準画角から広角に対応する投影レンズの設計が可能となる。しかも、前群には、非球面を含めても含めなくても良い効果も有している。
本発明は、コンパクトかつ枚数の少ない3つのレンズ群からなる投影レンズを改良したものである。
本発明の1つの実施形態によれば、本発明に係る投影レンズは、絞り近傍に配置される後群である第3レンズ群が5枚のレンズからなり、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正である。
本発明の別の実施形態によれば、本発明に係る投影レンズは、スクリーンに最も近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、2枚の第1及び第2レンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン(拡大)側に凸の両面非球面の負レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は1枚の第3レンズからなり、この第3レンズは正レンズである。
本発明の更に別の実施形態によれば、本発明に係る投影レンズは、スクリーンに最も近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、5枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸の口径の大きな正レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第3レンズは球面の負レンズ、第4レンズは球面の負レンズ、第5レンズは画像形成素子側に凸の正レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第6レンズと、スクリーン側に凸の正レンズである第7レンズである。
本発明の更に別の実施形態によれば、投影レンズは、スクリーンに最も近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、3枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第3レンズは両面非球面の負レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第4レンズと、スクリーン側に凸の正レンズである第5レンズである。
本発明の更に別の実施形態によれば、投影レンズは、スクリーンに最も近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、3枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第3レンズは両面非球面の負レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、この2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第4レンズと、スクリーン側に凸の正レンズである第5レンズである。
本発明の更に別の実施形態によれば、投影レンズは、スクリーンに最も近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、4枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で非球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸で非球面の負レンズ、第3レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第4レンズは負レンズであり、第1レンズ第と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第5レンズと、スクリーン側に凸の正レンズである第6レンズである。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
本発明の第1実施例の投影レンズは、非球面を使用した標準画角レンズである。
レンズの仕様は、以下のとおりである。
1. f = 16.67mm F/2.4
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 136.53mm
4. バックフォーカス 36.73mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 10.67mm 、半画角33°
6. L2がプラスチックレンズ
図1は、実施例1の投影レンズのレンズ構成を示す。
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 136.53mm
4. バックフォーカス 36.73mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 10.67mm 、半画角33°
6. L2がプラスチックレンズ
図1は、実施例1の投影レンズのレンズ構成を示す。
実施例1の投影レンズ1は、スクリーン(図示せず)に最も近い順に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、絞りD、第3レンズ群G3からなる。第3レンズ群G3の後方には画像形成素子Eが配置されている。
第1レンズ群G1は、2枚のレンズからなり、第1レンズL1はスクリーン(拡大)側に凸の口径の大きな負レンズ、第2レンズL2はスクリーン(拡大)側に凸の両面非球面の負レンズである。
第1レンズ群G1と間隔をあけて第2レンズ群G2が配置されている。第2レンズ群G2は1枚の第3レンズL3からなり、この第3レンズL3は正レンズである。なお、2枚のレンズと、空気間隔をあけた正レンズをひとまとまりにして第1レンズ群と考えても良い。
本発明の実施例1の場合は、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、後群である第3レンズ群G3とわけて考えることにする。
絞りDの後方、すなわち画像形成素子E側に第3レンズ群G3が配置されている。第3レンズ群G3は絞りDに最も近い順に、スクリーン(拡大)側に凸の負レンズである第4レンズL4、両凸の正レンズである第5レンズL5、画像形成素子E(縮小)側に凸の負レンズである第6レンズL6の3枚のレンズが接合された接合レンズと、2枚の正レンズである第7レンズL7及び第8レンズL8の5枚のレンズからなる。
第3レンズ群G3は、以上のとおり、5枚のレンズからなるが、全体として正レンズである。
実施例1の投影レンズ1の光路図は図1に示すとおりである。
また、図2、図3は、実施例1の投影レンズのそれぞれ縦収差、横収差を示す。また、図4、図5は、それぞれ倍率色収差、47line pair/mmに対するスルーフォーカスMTFを示す。
また、実施例1の投影レンズ1のレンズデータは、表1に示すとおりである。表1中の第18面、第19面はカバーガラスである。
第1レンズ群G1の第2レンズL2はスクリーン(拡大)側に凸で両面が非球面のレンズであり、第2レンズL2の2つの面(第3面および第4面)の非球面係数は、表2に示すとおりである。材質はPMMA(nd = 1.49210、vd=57.90)であるが、それ以外の適切な光学プラスチックを使用することも可能である。非球面、正確には、回転対称非球面の定義式は次に示す[数1]で定義される。
本発明の第2実施例の投影レンズは、非球面を使用しない標準画角レンズである。
レンズの仕様は、以下のとおりである。
1. f = 16.78mm F/2.4
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 160mm
4. バックフォーカス 35.64mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 10.67mm 、半画角33.11°
図6は、実施例2の投影レンズのレンズ構成を示す。
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 160mm
4. バックフォーカス 35.64mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 10.67mm 、半画角33.11°
図6は、実施例2の投影レンズのレンズ構成を示す。
実施例2の投影レンズ11は、スクリーン(図示せず)に最も近い順に、第1レンズ群G11、第2レンズ群G12、絞りD、第3レンズ群G13からなる。第3レンズ群G13の後方には画像形成素子Eが配置されている。
第1レンズ群G11は、5枚のレンズからなり、第1レンズL11はスクリーン(拡大)側に凸の口径の大きな正レンズ、第2レンズL12はスクリーン(拡大)側に凸の球面の負レンズ、第3レンズL13は球面のメニスカスレンズ、第4レンズL14は両面球面の負レンズ、第5レンズL15は画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである。
第1レンズ群G11と間隔をあけて第2レンズ群G12が配置されている。第2レンズ群G12は2枚のレンズからなる。この2枚のレンズは、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第6レンズL16と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第7レンズL17である。
絞りDの後方、すなわち画像形成素子E(縮小)側に第3レンズ群G3が配置されている。第3レンズ群G13は、絞りDに最も近い順に、負レンズである第8レンズL18、両凸の正レンズである第9レンズL19、画像形成素子E(縮小)側に凸の負レンズである第10レンズL20の3枚のレンズが接合された接合レンズと、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第11レンズL21と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第12レンズL22の5枚のレンズからなる。
第3レンズ群G13は、以上のとおり、5枚のレンズからなるが、全体として正レンズである。
また、図7、図8は、実施例2の投影レンズのそれぞれ縦収差、横収差を示す。また、図9、図10は、それぞれ倍率色収差、47line pair/mmに対するスルーフォーカスMTFを示す。
本発明の第3実施例の投影レンズは、非球面を使用した準広角レンズである。
レンズの仕様は、以下のとおりである。
1. f = 12.87mm F/2.4
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 155.77mm
4. バックフォーカス 32.49mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 10.67mm 、半画角40.45°
6. L23がプラスチックレンズ
図11は、実施例3の投影レンズのレンズ構成を示す。
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 155.77mm
4. バックフォーカス 32.49mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 10.67mm 、半画角40.45°
6. L23がプラスチックレンズ
図11は、実施例3の投影レンズのレンズ構成を示す。
実施例3の投影レンズ21は、スクリーン(図示せず)に最も近い順に、第1レンズ群G21、第2レンズ群G22、絞りD、第3レンズ群G23からなる。第3レンズ群G23の後方には画像形成素子E(イメージセンサ)が配置されている。
第1レンズ群G21は、3枚のレンズからなり、第1レンズL21はスクリーン(拡大)側に凸の口径の大きな負レンズ、第2レンズL22はスクリーン(拡大)側に凸の球面の負レンズ、第3レンズL23は両面非球面の負レンズである。
第1レンズ群G21と間隔をあけて第2レンズ群G22が配置されている。第2レンズ群G22は2枚のレンズからなる。この2枚のレンズは、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第4レンズL24と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第5レンズL25である。
絞りDの後方、すなわち画像形成素子E(縮小)側に第3レンズ群G23が配置されている。第3レンズ群G23は絞りDに最も近い順に、負レンズである第6レンズL26、両凸の正レンズである第7レンズL27、画像形成素子E(縮小)側に凸の負レンズである第8レンズL28の3枚のレンズが接合された接合レンズと、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第9レンズL29と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第10レンズL30の5枚のレンズからなる。
第3レンズ群G23は、以上のとおり、5枚のレンズからなるが、全体として正レンズである。
また、図12、図13は、実施例3の投影レンズのそれぞれ縦収差、横収差を示す。また、図14、図15は、それぞれ倍率色収差、47line pair/mmに対するスルーフォーカスMTFを示す。
また、実施例3の投影レンズ21のレンズデータは、表4に示すとおりである。表4中の第22面、第23面はカバーガラスである。
本発明の第4実施例の投影レンズは、非球面を1枚だけ使用した広角投影レンズである。
レンズの仕様は、以下のとおりである。
1. f = 11.51 mm F/2.4
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 186.0mm
4. バックフォーカス 32.50mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 12.11mm 、半画角46.8°
6. L33がプラスチックレンズ
図16は、実施例4の投影レンズのレンズ構成を示す。
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 186.0mm
4. バックフォーカス 32.50mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 12.11mm 、半画角46.8°
6. L33がプラスチックレンズ
図16は、実施例4の投影レンズのレンズ構成を示す。
実施例4の投影レンズ31は、スクリーン(図示せず)に最も近い順に、第1レンズ群G31、第2レンズ群G32、絞りD、後群である第3レンズ群G33からなる。第3レンズ群G33の後方には画像形成素子Eが配置されている。
第1レンズ群G31は、3枚のレンズからなり、第1レンズL31はスクリーン(拡大)側に凸で球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズL32はスクリーン(拡大)側に凸の球面の負レンズ、第3レンズL33は両面非球面の負レンズである。
第1レンズ群G31と間隔をあけて第2レンズ群G32が配置されている。第2レンズ群G33は2枚のレンズからなる。この2枚のレンズは、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第4レンズL34と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第5レンズL35である。
絞りDの後方、すなわち画像形成素子E(縮小)側に第3レンズ群G33が配置されている。第3レンズ群G33は、絞りDに最も近い順に、負レンズである第6レンズL36、両凸の正レンズである第7レンズL37、画像形成素子E(縮小)側に凸の負レンズである第8レンズL38の3枚のレンズが接合された接合レンズと、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第9レンズL39と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第10レンズL40の5枚のレンズからなる。
第3レンズ群G33は、以上のとおり、5枚のレンズからなるが、全体として正レンズである。
また、図17、図18は、実施例4の投影レンズのそれぞれ縦収差、横収差を示す。また、図19、図20は、それぞれ倍率色収差、47line pair/mmに対するスルーフォーカスMTFを示す。
また、実施例4の投影レンズ31のレンズデータは、表6に示すとおりである。
本発明の第5実施例の投影レンズは、非球面を2枚使用した超広角レンズである。
レンズの仕様は、以下のとおりである。
1. f = 11.41 mm F/2.4
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 187.95mm
4. バックフォーカス 32.50mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 12.11mm 、半画角47.1°
6. L41およびL42がプラスチックレンズ
図21は、実施例5の投影レンズのレンズ構成を示す。
2. 設計波長 λ=630nm、550nm、460nm
3. 全長 187.95mm
4. バックフォーカス 32.50mm
なお、屈折率 n=1.5163 、厚み t = 24mm のプリズム含む
5. 像高 y’ = 12.11mm 、半画角47.1°
6. L41およびL42がプラスチックレンズ
図21は、実施例5の投影レンズのレンズ構成を示す。
実施例5の投影レンズ41は、スクリーン(図示せず)に最も近い順に、第1レンズ群G41、第2レンズ群G42、絞りD、後群である第3レンズ群G43からなる。第3レンズ群G43の後方には画像形成素子E(イメージセンサ)が配置されている。
第1レンズ群G41は、4枚のレンズからなり、第1レンズL41はスクリーン(拡大)側に凸で非球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズL42はスクリーン(拡大)側に凸で非球面の負レンズ、第3レンズL43はスクリーン(拡大)側に凸の球面の負レンズ、第4レンズL44は負レンズである。
第1レンズ第G41と間隔をあけて第2レンズ群G42が配置されている。第2レンズ群G42は2枚のレンズからなる。この2枚のレンズは、画像形成素子(縮小)側に凸の正レンズである第5レンズL45と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズからである第6レンズ46である。
絞りDの後方、すなわち画像形成素子E(縮小)側に第3レンズ群G43が配置されている。第3レンズ群G43は、絞りDに最も近い順に、負レンズである第7レンズL47、両凸の正レンズである第8レンズL48、画像形成素子E(縮小)側に凸の負レンズである第9レンズL49の3枚のレンズが接合された接合レンズと、画像形成素子E(縮小)側に凸の正レンズである第10レンズL50と、スクリーン(拡大)側に凸の正レンズである第11レンズL51の5枚のレンズからなる。
第3レンズ群G43は、以上のとおり、5枚のレンズからなるが、全体として正レンズである。
また、図22、図23は、実施例5の投影レンズのそれぞれ縦収差、横収差を示す。また、図24、図25は、それぞれ倍率色収差、47line pair/mmに対するスルーフォーカスMTFを示す。
また、実施例5の投影レンズ41のレンズデータは、表8に示すとおりである。
第1レンズ群G41の第1レンズL41の2つの面(第1面および第2面)、第2レンズL42の2つの面(第3面および第4面)の非球面係数は、表9に示すとおりである。非球面、正確には、回転対称非球面の定義式は、実施例1と同じである。
なお、本発明では、スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、4枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で非球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸で球面の負レンズ、第3レンズはスクリーン側に凸の非球面の負レンズ、第4レンズは球面の負レンズであり、第1レンズ第と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第5レンズと、スクリーン側に凸の正レンズからである第6レンズである投影レンズであってもよい。
また、スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、4枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で非球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸で球面の負レンズ、第3レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第4レンズは非球面の負レンズであり、第1レンズ第と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第5レンズと、スクリーン側に凸の正レンズからである第6レンズである投影レンズであってもよい。
以上のとおり、本発明の投影レンズは、第3レンズ群に特徴的なレンズ構成である、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成され、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正であるレンズ構成を備えているため、イメージサークル(撮像面)を大きくとることができ、全長が短くバックフォーカスを長くすることができるとともに、高性能を維持しつつ、コンパクトかつ枚数の少ない一連の投影レンズタイプを実現することができる。また、本発明のレンズタイプを用いることによって、標準画角から広角に対応する投影レンズの設計が可能となる。しかも、前群には、非球面を含めても含めなくても良い効果も有している。
なお、第1レンズ群、第2レンズ群は上述した実施例に開示のレンズ群に限定されず、第3レンズ群も、その特徴的なレンズ構成である、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正であるレンズ構成を備えていれば、種々の構成を採用できる。
Claims (8)
- 3つのレンズ群からなる投影レンズにおいて、絞り近傍に配置される後群である第3レンズ群が5枚のレンズからなり、絞りに最も近い順に負、正、負の3枚のレンズが一体に接合されて構成されていて、残り2枚のレンズが正レンズであり、後群である第3レンズ群全体が正であることを特徴とする投影レンズ。
- レンズ系の途中で光路を屈曲させないように3つのレンズ群を配置したことを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
- スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、2枚の第1及び第2レンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の両面非球面の負レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は1枚の第3レンズからなり、この第3レンズは正レンズであることを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
- スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、5枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸の口径の大きな正レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第3レンズは球面の負レンズ、第4レンズは球面の負レンズ、第5レンズは画像形成素子側に凸の球面の正レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第6レンズと、スクリーン側に凸の負レンズである第7レンズであることを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
- スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、3枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第3レンズは両面非球面の負レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第4レンズと、スクリーン側に凸の正レンズである第5レンズであることを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
- スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、3枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第3レンズは両面非球面の負レンズであり、第1レンズ群と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、この2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第4レンズと、スクリーン側に凸の正レンズである第5レンズであることを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
- スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、4枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で非球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズはスクリーン側に凸で非球面の負レンズ、第3レンズはスクリーン側に凸の球面の負レンズ、第4レンズは負レンズであり、第1レンズ第と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第5レンズと、スクリーン側に凸の正レンズからである第6レンズであることを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
- スクリーンに近い順に、第1レンズ群、第2レンズ群、絞り、後群である第3レンズ群からなり、第3レンズ群の後方には画像形成素子が配置されており、第1レンズ群は、4枚のレンズからなり、第1レンズはスクリーン側に凸で非球面の口径の大きな負レンズ、第2レンズから第4レンズは1つの非球面の負レンズと2つの球面の負レンズからなり、第1レンズ第と間隔をあけて第2レンズ群が配置されており、第2レンズ群は2枚のレンズからなり、これらの2枚のレンズは、画像形成素子側に凸の正レンズである第5レンズと、スクリーン側に凸の正レンズからである第6レンズであることを特徴とする請求項1に記載の投影レンズ。
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CN110908225A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-03-24 | 成都极米科技股份有限公司 | 投影镜头及投影设备 |
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-
2008
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