JP4158432B2 - Projection zoom lens - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、主にDMDなどの光の反射方向を変えて画像を形成するライトバルブからの画像をスクリーンその他に投写する投影用ズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、プロジェクタのライトバルブとしては長い間、液晶パネルが多く用いられてきた。ところが近年、微小なマイクロミラー(鏡面素子)を画素に対応させて平面上に並べ、マイクロマシン技術を用いて、それぞれの鏡面の角度を機械的に制御することによって画像を表示するDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)が実用化されており、液晶パネルより応答速度が速く、明るい画像が得られるという特徴を有するため、携帯可能とした小型で高輝度、高画質のプロジェクタを実現するのに適していることから、広く普及する兆しを見せている。
【0003】
プロジェクタ装置においてライトバルブとしてDMDを使用する場合、その投影レンズにはDMD特有の制限が加わることとなる。
第1の制限は投影レンズのF値に関するものである。現在、DMDにおいて、画像を生成する際にマイクロミラーの旋回する角度は±12°であり、これにより有効な反射光(有効光)と無効な反射光(無効光)とを切り替えている。従って、DMDをライトバルブとしたプロジェクタにおいては有効光をとらえる必要があると共に無効光を捉えないことが条件となり、この条件から投影レンズのF値を導くことが出来、F=2.4となる。実際には少しでも光量を上げたいという要望があるため、実害のない範囲でのコントラストの低下などに配慮した上でF=2.0の投影レンズとする場合が多い。また、この様な条件は投影レンズのライトバルブ側の瞳の位置が一定という条件のもとで成立しているため、ズームレンズなどの瞳位置が移動する場合は、移動した場合には、光量のロスなどが生ずるため、一般的には明るさが問題となりやすい広角端での瞳位置を最適化するなどの配慮が必要となる。
【0004】
第2の制限は光源系との位置関係による制限である。小型化の為には投影レンズのイメージサークルはなるべく小さくしたい為に、DMDに投影用の光束を入力する光源系の配置は限られてしまい、前述のDMDからの有効光をプロジェクタレンズに入力するには、光源系をプロジェクタレンズとほぼ同じ方向(隣り合わせ)に設置することとなる。また投影レンズの最もライトバルブ側レンズとライトバルブとの間(すなわちバックフォーカス)を投影系と光源系との両光学系で使用することとなり、投影レンズにはバックフォーカスを大きく取らなければならないと同時に、光源からの導光スペースを確保するために、ライトバルブ側のレンズ系を小さく設計する必要が生ずる。このことは投影レンズの光学設計の立場から考えると、すなわち投影レンズの後方付近にライトバルブ側の瞳位置が来るように設計することになる。その一方で、投影レンズの性能を向上するためには、多数のレンズを組み合わせる必要があり、多数枚のレンズを配置すると投影レンズの全長は有る程度の長さが必要となり、投影レンズの全長が長くなれば、入射瞳位置が後方にあるレンズでは当然のことながら前方のレンズ径が大きくなってしまうという問題が発生することとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この様な状況ではあるが、ライトバルブとしてDMDを採用するプロジェクタ装置は、小型化に有利と考えられており、現在ではデータプロジェクタを中心として、携帯可能なコンパクトなものが広く普及しつつある。装置自体をコンパクトにするためには、当然のことながら使用される投影レンズに関しても、コンパクト化の要望は大きく、また、多機能化という要望もあり、諸収差の性能が使用するDMDの仕様を充分満足することはもちろんのこと、さらに、利便性の点ではズームも可能で、その変倍比も大きい物が要求されるようになってきた。
【0006】
本発明は、前述した事情に鑑み、DMDなどの光の反射方向を変えて画像を形成するライトバルブの特性に適した結像性能が高くコンパクトな投影用ズームレンズを実現し、コンパクトで明るく、高画質のプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の投影用ズームレンズは、投影型表示装置のライトバルブとスクリーン上或いはその他の壁面等に拡大投影する投影用レンズであって、スクリーン側から順に第1レンズ群及び第2レンズ群及び第3レンズ群から構成され、前記第1レンズ群は負の屈折力を有し、スクリーン側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)である第1レンズ、スクリーン側に凸のメニスカス形状で負レンズである第2レンズ、スクリーン側に凸のメニスカス形状で正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)である第3レンズ、及び負レンズである第4レンズを配して構成され、前記第2レンズ群は正の屈折力を有し、正レンズである第5レンズ、正レンズである第6レンズ、負レンズであり前記第6レンズと接合状態で使用される第7レンズ、負レンズである第8レンズ、正レンズである第9レンズ及び正レンズである第10レンズを配して構成され、前記第3レンズ群は正の屈折力を有し、正レンズである第11レンズを配して構成され、前記第1レンズ群,及び前記第2レンズ群の位置を移動することにより変倍を成している投影用ズームレンズにおいて、前記第1レンズ群のパワーに関して下記条件式(1)を満足しており、前記第2レンズ群を構成する前記第10レンズのライトバルブ側面と前記第3レンズ群を構成する前記第11レンズのスクリーン側面の面間の距離に関して下記件式(2)を満足しており、広角端におけるレンズ全系の光軸方向の寸法に関して下記条件式(3)を満足しており、また前記第2レンズ群の広角端における倍率に関して下記条件式(4)を満足することを特徴とする。(請求項1)
【0008】
(1) 1.3< |fI |/fw<2.0 (絶対値はfI <0のため)
(2) 1.5< d20W/fw<1.9
(3) 5.0< TLW/fw<7.0
(4) −0.8< MIIW<−0.5
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
d20W :広角端における第10レンズのライトバルブ側面と第11レンズのスクリーン側面の面間の距離
TLW :投影距離∞の時の広角端における第1レンズのスクリーン側面からライトバルブまでの距離(ただし、カバーガラス部分は空気換算距離)
MIIW :広角端における第2レンズ群の合成倍率
【0009】
条件式(1)は、負の屈折力を有する第1レンズ群へのパワーの適切な配分に関するものである。光学系全体の大きさと諸収差を適切に補正するための条件のバランスをとるための必要条件となる。下限を越えると、第1レンズ群の負のパワーが大きいことになり、これに伴い第2レンズ群、第3レンズ群の正のパワーを強めなければならず、諸収差のバランスを取るのが困難となり性能が悪化する。逆に上限を越えると、第2レンズ群との空気間隔を大きくとらなければならず、光学系全体の大きさが大きくなり小型化の目的と相反することとなる。
【0010】
条件式(2)は、バックフォーカスの大きさに関する条件に相当するものである。実際には条件式(2)で表現される間隔のライトバルブ側には第3レンズ群が配置されるので、バックフォーカスとは呼べないが、前述のように投影レンズとDMD等のライトバルブの間には光源からの導光スペースが必要となり、この導光スペースの為に第2レンズ群と第3レンズ群の間隔を広くとることによって、照明条件を確保している。したがって、第3レンズ群は投影レンズのみならず、導光用の光学系においても共通で使用されるという特徴を持っている。そのため、条件式としては、条件式(2)の上限を越えると、第1レンズ群の負のパワー、第2レンズ群の正のパワー共に大きくなり、諸収差が悪化してしまう。逆に、下限を越えると、導光の為のスペースが確保出来ず。照明光の損失に繋がり、結果として良質なプロジェクタを提供することが出来ない。
【0011】
条件式(3)は、広角端におけるズームレンズの全長を示すものである。広角端におけるレンズ全長が使用時において他のどの焦点距離で使用した場合よりも大きくなる。すなわち本発明のズームレンズの小型化の結果を示すものである。上限を越えると、収差補正では有利となる反面、本発明のズームレンズの特徴となる小型化と相反することとなる。また、逆に下限を越えると、各レンズのパワーを大きくしなければならず、歪曲収差、色収差等の諸収差の悪化、敏感度等の悪化等を招き、実状に適さない。
【0012】
条件式(4)は、第2レンズ群の広角端における合成倍率の適正な選択に関する条件であるが、レンズ全系の小型化の条件となる。最適化されたズームレンズ等の光学系における各群のパワーの配置は各収差補正のバランスの上に成り立っているものであるから、これを大きく変更することは困難である。また単独で操作出来るものでもない。すなわち、本発明の投影用ズームレンズの場合、第2レンズ群の広角端における合成倍率を条件式(4)の範囲で適正に選択することによって、レンズ全系の大きさと各レンズ群のパワーの最適化が図れる。上限を越えた場合レンズ全系が大型化してしまい、逆に下限を越えると第2レンズ群のパワーが過大となり、他のレンズ群とのバランスが崩れ収差補正困難となる。
【0013】
つぎに、本発明の投影用ズームレンズは前記第1レンズ群を構成する前記第2レンズのライトバルブ側面が非球面形状であり、前記第1レンズ群を構成する負の屈折力を有するレンズのアッベ数に関して下記条件式(5)を満足し、また前記第3レンズのパワーに関して下記条件式(6)を満足していることが好ましい。(請求項2)
(5) 45<(ν1+ν2+ν4)/3
(6) 2.5< f3/fw<5.0
ただし、
ν1 :第1レンズのアッベ数
ν2 :第2レンズのアッベ数
ν4 :第4レンズのアッベ数
f3 :第3レンズの焦点距離
【0014】
前記第2レンズのライトバルブ側面は歪曲収差を良好に補正するためには非球面形状とすることが好ましい。また、条件式(5)は、第1レンズ群を構成する負レンズのアッベ数の配分に関するものである。第1レンズ群の色収差補正を良好に維持するための条件式であり、第1レンズ群を構成する負レンズを条件式(5)のような条件のもとで設計することにより、適切なパワー配分となり色収差の良好な補正が可能となる。下限を越えると色収差補正のために各レンズのパワーが過大となり、諸収差が悪化する。条件式(6)は、第1レンズ群を構成する唯一の正レンズである第3レンズのパワーに関する条件式である。第1レンズ群を構成するレンズの正パワー、負パワーの配分の適正化の為の条件である。上限を越えた場合は正のパワーが不足している状態であり、逆に下限を越えた場合は正のパワーが強すぎる状態であり、どちらの状態も色収差の補正状態が悪化し、ペッツバール和が適正値からはずれ像面湾曲が補正出来ないなどの弊害となる。
【0015】
つぎに、本発明の投影用ズームレンズは前記第2レンズの材料は樹脂材料で製作されており、かつライトバルブ側面が非球面形状をしており、前記第2レンズのパワーに関して下記条件式(7)を満足していることが好ましい。(請求項3)
(7) 3.0< |f2|/fw (絶対値はf2<0のため)
ただし、
f2 :第2レンズの焦点距離
【0016】
歪曲収差を補正する目的からすると非球面形状とするのは前記第1レンズまたは前記第2レンズの非球面形状化が共に有効であると考えられるが、一方で、これらのレンズの有効径はより小径である前記第2レンズでも約φ33.8mm〜φ39.8mmとなってしまい、現在のガラスモールド製法で製作するとコスト的にかなり不利となる大きさである。樹脂材料での非球面レンズを採用すれば、コスト的な問題は解消されるが、表面キズなどを考慮すれば外装表面に露出する前記第1レンズよりも前記第2レンズに樹脂材料の非球面レンズを採用することが好ましい。そこで条件式(7)は、前記第2レンズを樹脂材料で製作した場合の、投影用レンズとして性能を維持するための条件の範囲を示すものである。樹脂材料でレンズを製作する場合に留意しなければならないのは、温度の変化や湿度の変化による屈折率の変化を問題ない範囲に押さえる事と、成形性を高めるために、肉厚を均等にする配慮をすることである。これらの条件を満足するためには、共に樹脂レンズに配分するパワーを小さくすることが必要となる。したがって、条件式(7)の下限値を越えると投影レンズとして性能を維持するためには第2レンズに配分されるパワーが大きすぎ、上記のような弊害を生ずる事になる。
【0017】
つぎに、本発明の投影用ズームレンズは前記第2レンズ群を構成する前記第5レンズのスクリーン側面が非球面形状であり、前記第2レンズ群を構成する正の屈折力を有するレンズの硝材の屈折率に関して下記条件式(8)を満足し、前記第2レンズ群を構成する各レンズのアッベ数の配分に関して下記条件式(9)を満足し、前記第5レンズのパワーに関して下記条件式(10)を満足し、前記第5レンズのスクリーン側面及び前記第10レンズのライトバルブ側面の曲率半径に関して下記条件式(11)を満足し、さらに前記第7レンズのライトバルブ側面及び前記第8レンズのスクリーン側面の曲率半径に関して下記条件式(12)を満足していることが好ましい。(請求項4)
【0018】
(8) 1.65<(n5+n6+n9+n10)/4
(9) 15<(ν5+ν6+ν9+ν10)/4−(ν7+ν8)/2<22
(10) 1.1< f5/fw<1.9
(11) 1.0<(r10−r20)/(2*fw)<2.0
(12) 0.7<(r14−r15)/(2*fw)<1.5
ただし、
n5 :第5レンズのd線における屈折率
n6 :第6レンズのd線における屈折率
n9 :第9レンズのd線における屈折率
n10:第10レンズのd線における屈折率
ν5 :第5レンズのアッベ数
ν6 :第6レンズのアッベ数
ν7 :第7レンズのアッベ数
ν8 :第8レンズのアッベ数
ν9 :第9レンズのアッベ数
ν10:第10レンズのアッベ数
f5 :第5レンズの焦点距離
r10:第5レンズのスクリーン側の面の曲率半径
r14:第7レンズのライトバルブ側の面の曲率半径
r15:第8レンズのスクリーン側の面の曲率半径
r20:第10レンズのライトバルブ側の面の曲率半径
【0019】
前記第5レンズのスクリーン側面は球面収差、コマ収差などを良好に補正するためには、非球面形状とすることが好ましい。また、条件式(8)は、第2レンズ群構成しているレンズの内、正レンズに使用されている硝材の屈折率の選択に関するものである。ペッツバール和を小さく抑えて像面湾曲、非点収差を良好に補正するための条件である。従って、下限を越えた場合は、ペッツバール和が大きくなり、像面湾曲を補正することが困難となる。条件式(9)は、第2レンズ群に使用されている正レンズと負レンズのアッベ数の配分に関する条件式である。色収差を良好に補正しつつ各収差とのバランスを維持するための条件となる。上限を越えると、すなわち正レンズのアッベ数が大きくなった場合には、それぞれの屈折率は逆に低くなり、ペッツバール和が大きくなってしまい像面湾曲の補正に不利となる。逆に下限を越えると、色収差の補正のため各レンズのパワーが大きくなり、球面収差およびコマ収差の補正に不利な状態となる。
【0020】
条件式(10)は、第2レンズ群の最もスクリーン側に配置される第5レンズへ与えられる正パワーの適切な配分に関する条件式である。下限を越えると、第5レンズのパワーが過大であることを示し、上限を越えると、第2レンズ群を構成する他の正レンズである第6レンズ、第9レンズおよび第10レンズへのパワー配分が過大であることを示しており、どちらの場合も球面収差、コマ収差が過大となり補正しきれなくなってしまう。条件式(11)および条件式(12)は条件式(10)と同様に大口径比レンズで発生しやすい球面収差、コマ収差の補正のための条件式である。条件式(11)は第2レンズ群の最もライトバルブ側に位置する第10レンズのライトバルブ側面と、逆に最もスクリーン側に位置する第5レンズのスクリーン側面の面パワーの配分の方法を示している。第10レンズのライトバルブ側面はライトバルブより第3レンズ群をへて入射する発散光束を収束し、第5レンズのスクリーン側面は第2レンズ群内で発散させられた光束を再び集光させるため、共に強い面パワーを有しているが、これらを条件式(11)の条件の範囲で適切に配分することが必要である。条件式(12)は第2レンズ群のほぼ中央に配置される発散面である第7レンズのライトバルブ側面と第8レンズのスクリーン側面の面パワーの配分の方法を示している。第7レンズのライトバルブ側面、第8レンズのスクリーン側面とも強い負の面パワーを与えられており、やはり条件式の範囲でのパワー配分をすることが必要となる。条件式(11)、条件式(12)共に条件式を満足しない場合には良好な球面収差、コマ収差の状態が作ることが出来ない。
【0021】
つぎに、本発明の投影用ズームレンズでは、さらに前記第10レンズのライトバルブ側面が非球面形状であることが好ましく、(請求項5)この事は、主に球面収差、コマ収差の補正に有利となる。コスト的に許される範囲であれば、この部分の非球面化することで、さらに小型化、あるいは高性能化することが可能となる。
【0022】
最後に、本発明の投影用ズームレンズは前記第3レンズ群のパワーに関して下記条件式(13)を満足することが好ましい。(請求項6)
(13) 0.4< d20W/fIII<0.6
ただし、
fIII :第3レンズ群の合成焦点距離
【0023】
この条件式(13)は、広角端における第2レンズ群を構成する第10レンズのライトバルブ側面と第3レンズ群を構成する第11レンズのスクリーン側面の距離と前記第11レンズの焦点距離との関係を示す条件式となっている。ライトバルブからレンズへの入射光は、ライトバルブを垂直に射出することが理想である。これを第3レンズ群によって第2レンズ群の瞳位置へ入射させる事が必要である。実際には第2レンズが変倍により移動するため、常にこの射出条件を維持することはできないが、大きく変化することは避けなければならない。すなわち、上限を越えた場合、望遠側での瞳条件が不良となり、下限を越えた場合、広角側での瞳条件が不良となる。どちらの状態も、それらの変倍位置において照明光束を充分に取り込むことが出来なくなる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な数値実施例について、本発明を説明する。以下の実施例1から実施例6の投影用ズームレンズではスクリーン側から順に、第1レンズ群LG1及び第2レンズ群LG2、第3レンズ群LG3から構成され、前記第1レンズ群LG1は負の屈折力を有し、スクリーン側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)である第1レンズL1、スクリーン側に凸のメニスカス形状で負レンズである第2レンズL2、スクリーン側に凸のメニスカス形状で正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)である第3レンズL3、及び負レンズである第4レンズL4を配して構成され、前記第2レンズ群LG2は正の屈折力を有し、最もスクリーン側にダミー面DSを配し、正レンズである第5レンズL5、正レンズである第6レンズL6、負レンズであり前記第6レンズL6と接合状態で使用される第7レンズL7、負レンズである第8レンズL8、正レンズである第9レンズL9、及び正レンズである第10レンズL10を配して構成され、前記第3レンズ群は正の屈折力を有し、正レンズである第11レンズL11を配して構成され、前記第1レンズ群LG1,及び前記第2レンズ群LG2の位置を移動することにより変倍を成している。また、前記第3レンズ群LG3とライトバルブ面との間には空気間隔をおいてDMD等のライトバルブの構成部品であるカバーガラスCGが配されている。
【0025】
各レンズの屈折面の名称は第1レンズL1のスクリーン側面をS1、ライトバルブ側面をS2、同様に第2レンズL2のスクリーン側面をS3、ライトバルブ側面をS4,第3レンズL3のスクリーン側面をS5、ライトバルブ側面をS6、第4レンズL4のスクリーン側面をS7、ライトバルブ側面をS8、第5レンズL5の直前にはマージナル光線を制限するための仮想面DS(S9)が配置されさらに第5レンズL5のスクリーン側面をS10、ライトバルブ側面をS11、続く第6レンズL6のスクリーン側面をS12、第6レンズL6と第7レンズL7との接合面をS13、第7レンズL7のライトバルブ側面をS14、第8レンズL8のスクリーン側面をS15、ライトバルブ側面をS16、第9レンズL9のスクリーン側面をS17、ライトバルブ側面をS18、第10レンズL10のスクリーン側面をS19、ライトバルブ側面をS20、第11レンズL11のスクリーン側面をS21、ライトバルブ側面をS22とし、さらにカバーガラスCGのスクリーン側面をS23、ライトバルブ側面をS24とする。
【0026】
各実施例において使用している非球面については、周知のごとく、光軸方向にZ軸、光軸と直交する方向にY軸をとるとき、非球面式:
Z=(Y2/r)〔1+√{1−(1+K)(Y/r)2}〕+A・Y4+B・Y6+C・Y8+D・Y10+‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径:r、円錐定数:K、高次の非球面係数:A、B、C、Dを与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Eとそれに続く数字」は「10の累乗」を表している。例えば、「E−4」は10−4を意味し、この数値が直前の数値に掛ければ良い。
【0027】
[実施例1] 本発明のコンパクトな投影用ズームレンズの第1実施例について数値例を表1に示す。また図1は、そのレンズ構成図、図2はその諸収差図である。
表及び図面中、fはズームレンズ全系の焦点距離、FnoはFナンバー、2ωはズームレンズの全画角、bfはバックフォーカスを表す。バックフォーカスbfは第3レンズ群を構成する第11レンズのライトバルブ側面から像面までの距離の空気換算距離である。また、Rは曲率半径、Dはレンズ厚またはレンズ間隔、Ndはd線の屈折率、νdはd線のアッベ数を示す。レンズ間隔のうち群間を示すものについては第1レンズL1のスクリーン側面からスクリーンまでの投影距離が2mの時のものを例として示してある。従って、第1レンズ群LG1をフォーカス調整に使用した場合、投影距離が2m以外であれば、第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の群間の寸法は変化する。諸収差図中のd、g、Cはそれぞれの波長における収差曲線である。またSはサジタル、Mはメリディオナルを示している。
【0028】
【表 1】
【0029】
[実施例2] 第2実施例について数値例を表2に示す。また、図3はそのレンズ構成図、図4はその諸収差図である。
【表 2】
【0030】
[実施例3] 第3実施例について数値例を表3に示す。また、図5はそのレンズ構成図、図6はその諸収差図である。
【表 3】
【0031】
[実施例4] 第4実施例について数値例を表4に示す。また、図7はそのレンズ構成図、図8はその諸収差図である。
【表 4】
【0032】
[実施例5] 第5実施例について数値例を表5に示す。また、図9はそのレンズ構成図、図10はその諸収差図である。
【表 5】
【0033】
[実施例6] 第6実施例について数値例を表6に示す。また、図11はそのレンズ構成図、図12はその諸収差図である。
【表 6】
【0034】
次に実施例1から実施例6に関して条件式(1)から条件式(13)に対応する値を、まとめて表7に示す。
【表 7】
表7から明らかなように、実施例1から実施例6の各実施例に関する数値は条件式(1)から(13)を満足しているとともに、各実施例における収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、DMDなどのライトバルブの特性に適した結像性能が高くコンパクトな投影用ズームレンズを実現し、コンパクトで明るく、高画質のプロジェクタ装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるコンパクトな投影用ズームレンズの第1実施例のレンズ構成図
【図2】第1実施例のレンズの諸収差図
【図3】本発明によるコンパクトな投影用ズームレンズの第2実施例のレンズ構成図
【図4】第2実施例のレンズの諸収差図
【図5】本発明によるコンパクトな投影用ズームレンズの第3実施例のレンズ構成図
【図6】第3実施例のレンズの諸収差図
【図7】本発明によるコンパクトな投影用ズームレンズの第4実施例のレンズ構成図
【図8】第4実施例のレンズの諸収差図
【図9】本発明によるコンパクトな投影用ズームレンズの第5実施例のレンズ構成図
【図10】第5実施例のレンズの諸収差図
【図11】本発明によるコンパクトな投影用ズームレンズの第6実施例のレンズ構成図
【図12】第6実施例のレンズの諸収差図[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a projection zoom lens that mainly projects an image from a light valve that forms an image by changing the reflection direction of light, such as DMD, onto a screen or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a liquid crystal panel has been often used as a light valve of a projector for a long time. Recently, however, DMDs (digital micromirrors) that display images by arranging microscopic micromirrors (mirror elements) on a plane in correspondence with pixels and mechanically controlling the angle of each mirror surface using micromachine technology. Device) has been put into practical use, has a response speed faster than a liquid crystal panel, and provides a bright image, and is suitable for realizing a small, high-brightness, high-quality projector that is portable. Therefore, it shows signs of widespread use.
[0003]
When a DMD is used as a light valve in a projector device, the projection lens is restricted by DMD.
The first limitation is related to the F value of the projection lens. At present, in the DMD, when the image is generated, the turning angle of the micromirror is ± 12 °, thereby switching between the effective reflected light (effective light) and the invalid reflected light (ineffective light). Accordingly, in a projector using a DMD as a light valve, it is necessary to capture effective light and not to capture invalid light. From this condition, the F value of the projection lens can be derived, and F = 2.4. . Actually, there is a demand to increase the amount of light as much as possible. Therefore, in many cases, a projection lens with F = 2.0 is considered in consideration of a decrease in contrast in a range where there is no actual harm. In addition, since such a condition is established under the condition that the position of the pupil on the light valve side of the projection lens is constant, if the pupil position of the zoom lens or the like moves, In general, it is necessary to consider such as optimizing the pupil position at the wide-angle end where brightness tends to be a problem.
[0004]
The second restriction is a restriction due to the positional relationship with the light source system. Since the image circle of the projection lens is desired to be as small as possible for miniaturization, the arrangement of the light source system for inputting the projection light beam to the DMD is limited, and the effective light from the DMD is input to the projector lens. In this case, the light source system is installed in substantially the same direction (adjacent) as the projector lens. In addition, the projection lens and the light source system use the space between the light valve side lens and the light valve (that is, the back focus) of the projection lens, and the projection lens must have a large back focus. At the same time, it is necessary to design a small lens system on the light valve side in order to secure a light guide space from the light source. From the standpoint of optical design of the projection lens, this means that the pupil position on the light valve side is designed near the rear of the projection lens. On the other hand, in order to improve the performance of the projection lens, it is necessary to combine a large number of lenses. When a large number of lenses are arranged, the total length of the projection lens is required, and the total length of the projection lens is reduced. If the length is longer, the lens having the entrance pupil position on the rear side naturally has a problem that the front lens diameter is increased.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, projector devices that employ DMDs as light valves are considered advantageous for miniaturization, and at present, portable and compact projectors are becoming widespread, centering on data projectors. In order to make the device itself compact, it is a matter of course that there is a great demand for compactness in the projection lens used, and there is also a demand for multiple functions. In addition to being fully satisfied, there is a demand for a zoom lens that can be zoomed in terms of convenience and that has a large zoom ratio.
[0006]
In view of the circumstances described above, the present invention realizes a compact projection zoom lens having high imaging performance suitable for the characteristics of a light valve that forms an image by changing the reflection direction of light such as DMD, and is compact and bright. An object of the present invention is to provide a high-quality projector device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The zoom lens for projection according to the present invention is a projection lens that magnifies and projects onto a light valve and a screen or other wall surface of a projection display device. The projection zoom lens is a first lens group, a second lens group, and a The first lens group is composed of three lens groups, and the first lens group has a negative refractive power and has a negative meniscus lens having a negative refractive power on the screen side (hereinafter referred to as a negative lens). A second lens that is a negative lens with a convex meniscus shape, a third lens that is a convex meniscus shape with a positive refractive power (hereinafter, positive lens), and a fourth lens that is a negative lens are arranged on the screen side. The second lens group has a positive refractive power, and is a fifth lens that is a positive lens, a sixth lens that is a positive lens, and a negative lens that is used in a joined state with the sixth lens. A seventh lens, an eighth lens that is a negative lens, a ninth lens that is a positive lens, and a tenth lens that is a positive lens. The third lens group has a positive refractive power and is positive. In the projection zoom lens which is configured by arranging an eleventh lens which is a lens, and which performs zooming by moving the positions of the first lens group and the second lens group, the first lens group The following conditional expression (1) is satisfied with respect to the power of the second lens group, and the distance between the light valve side surface of the tenth lens constituting the second lens group and the screen side surface of the eleventh lens constituting the third lens group The following conditional expression (2) is satisfied with respect to the distance, and the following conditional expression (3) is satisfied with respect to the dimension of the entire lens system in the optical axis direction at the wide-angle end, and at the wide-angle end of the second lens group. Below for magnification And satisfies conditional expression (4). (Claim 1)
[0008]
(1) 1.3 <| f I | / f w <2.0 (because the absolute value is f I <0)
(2) 1.5 < d20W / fw <1.9
(3) 5.0 <TL W / f w <7.0
(4) -0.8 <M IIW <-0.5
However,
f w : Total focal length of the entire lens system at the wide angle end f I : Composite focal length of the first lens group d 20W : Distance TL between the light valve side surface of the tenth lens and the screen side surface of the eleventh lens at the wide angle end W : Distance from the screen side of the first lens to the light bulb at the wide-angle end when the projection distance is ∞ (however, the cover glass part is the air equivalent distance)
M IIW : Composite magnification of the second lens unit at the wide angle end
Conditional expression (1) relates to appropriate distribution of power to the first lens group having negative refractive power. This is a necessary condition for balancing the size of the entire optical system and the conditions for appropriately correcting various aberrations. If the lower limit is exceeded, the negative power of the first lens group becomes large. Accordingly, the positive power of the second lens group and the third lens group must be increased, and various aberrations must be balanced. It becomes difficult and performance deteriorates. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the air gap from the second lens group must be increased, which increases the overall size of the optical system and contradicts the purpose of downsizing.
[0010]
Conditional expression (2) corresponds to a condition relating to the size of the back focus. Actually, since the third lens group is arranged on the light valve side of the interval expressed by the conditional expression (2), it cannot be called back focus, but as described above, the projection lens and the light valve such as DMD are not connected. A light guide space from the light source is required between them, and the illumination condition is secured by widening the distance between the second lens group and the third lens group for this light guide space. Therefore, the third lens group is characterized in that it is used not only in the projection lens but also in the light guiding optical system. Therefore, as a conditional expression, when the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, both the negative power of the first lens group and the positive power of the second lens group increase, and various aberrations deteriorate. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the space for guiding light cannot be secured. This leads to loss of illumination light, and as a result, a high-quality projector cannot be provided.
[0011]
Conditional expression (3) shows the total length of the zoom lens at the wide-angle end. The total lens length at the wide-angle end is larger than when used at any other focal length. That is, it shows the result of miniaturization of the zoom lens of the present invention. Exceeding the upper limit is advantageous for aberration correction, but contradicts the size reduction characteristic of the zoom lens of the present invention. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the power of each lens must be increased, leading to deterioration of various aberrations such as distortion and chromatic aberration, deterioration of sensitivity, and the like, which are not suitable for the actual situation.
[0012]
Conditional expression (4) is a condition relating to proper selection of the composite magnification at the wide-angle end of the second lens group, and is a condition for downsizing the entire lens system. Since the arrangement of power of each group in an optimized optical system such as a zoom lens is based on the balance of aberration correction, it is difficult to greatly change this. Moreover, it cannot be operated alone. That is, in the case of the projection zoom lens according to the present invention, by appropriately selecting the composite magnification at the wide-angle end of the second lens group within the range of conditional expression (4), the size of the entire lens system and the power of each lens group can be determined. Optimization can be achieved. When the upper limit is exceeded, the entire lens system becomes large. Conversely, when the lower limit is exceeded, the power of the second lens group becomes excessive, and the balance with the other lens groups is lost, making it difficult to correct aberrations.
[0013]
Next, in the zoom lens for projection according to the present invention, the side surface of the light valve of the second lens constituting the first lens group is aspherical, and the lens having negative refractive power constituting the first lens group. It is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied with respect to the Abbe number and the following conditional expression (6) is satisfied with respect to the power of the third lens. (Claim 2)
(5) 45 <(ν 1 + ν 2 + ν 4 ) / 3
(6) 2.5 <f 3 / f w <5.0
However,
ν 1 : Abbe number ν 2 of the first lens : Abbe number ν 4 of the second lens : Abbe number f 3 of the fourth lens : Focal length of the third lens
The side surface of the light valve of the second lens is preferably aspherical in order to satisfactorily correct distortion. Conditional expression (5) relates to the distribution of the Abbe number of the negative lenses constituting the first lens group. This is a conditional expression for maintaining good correction of chromatic aberration of the first lens group. By designing the negative lens constituting the first lens group under the condition such as conditional expression (5), an appropriate power can be obtained. This makes it possible to correct chromatic aberration. If the lower limit is exceeded, the power of each lens becomes excessive for correcting chromatic aberration, and various aberrations deteriorate. Conditional expression (6) is a conditional expression regarding the power of the third lens, which is the only positive lens constituting the first lens group. This is a condition for optimizing the distribution of positive power and negative power of the lenses constituting the first lens group. When the upper limit is exceeded, the positive power is insufficient. Conversely, when the lower limit is exceeded, the positive power is too strong. In both states, the chromatic aberration correction state deteriorates, and the Petzval sum. Deviates from the proper value, and the field curvature cannot be corrected.
[0015]
Next, in the zoom lens for projection according to the present invention, the material of the second lens is made of a resin material, and the side surface of the light valve is aspherical, and the following conditional expression ( It is preferable that 7) is satisfied. (Claim 3)
(7) 3.0 <| f 2 | / f w (because the absolute value is f 2 <0)
However,
f 2 : Focal length of the second lens
For the purpose of correcting distortion, it is considered that the aspherical shape is effective for both the first lens and the second lens, but the effective diameter of these lenses is more effective. Even the second lens having a small diameter is about φ33.8 mm to φ39.8 mm, which is a size that is considerably disadvantageous in terms of cost when manufactured by the current glass mold manufacturing method. If an aspheric lens made of a resin material is used, the problem of cost is solved. However, if a surface scratch or the like is taken into consideration, an aspheric surface made of resin material is used for the second lens rather than the first lens exposed on the exterior surface. It is preferable to employ a lens. Therefore, conditional expression (7) shows a range of conditions for maintaining the performance as a projection lens when the second lens is made of a resin material. When manufacturing lenses with resin materials, it is necessary to keep in mind that the refractive index changes due to temperature changes and humidity changes are kept within a safe range, and in order to improve moldability, the wall thickness is evenly distributed. It is to give consideration to. In order to satisfy these conditions, it is necessary to reduce the power distributed to the resin lenses. Therefore, if the lower limit value of the conditional expression (7) is exceeded, the power distributed to the second lens is too large to maintain the performance as a projection lens, causing the above-described adverse effects.
[0017]
Next, in the zoom lens for projection according to the present invention, the glass side surface of the lens having the positive refractive power in which the screen side surface of the fifth lens constituting the second lens group is aspherical and the second lens group is constituted. The following conditional expression (8) is satisfied with respect to the refractive index of the second lens group, the following conditional expression (9) is satisfied with respect to the distribution of the Abbe number of each lens constituting the second lens group, and the following conditional expression with respect to the power of the fifth lens: (10) is satisfied, the following conditional expression (11) is satisfied with respect to the radius of curvature of the screen side surface of the fifth lens and the light valve side surface of the tenth lens, and the light valve side surface of the seventh lens and the eighth lens It is preferable that the following conditional expression (12) is satisfied with respect to the radius of curvature of the screen side surface of the lens. (Claim 4)
[0018]
(8) 1.65 <(n 5 + n 6 + n 9 + n 10 ) / 4
(9) 15 <(ν 5 + ν 6 + ν 9 + ν 10 ) / 4- (ν 7 + ν 8 ) / 2 <22
(10) 1.1 <f 5 / f w <1.9
(11) 1.0 <(r 10 −r 20 ) / (2 * f w ) <2.0
(12) 0.7 <(r 14 −r 15 ) / (2 * f w ) <1.5
However,
n 5 : Refractive index n 6 at the d-line of the fifth lens : Refractive index n 9 at the d-line of the sixth lens : Refractive index n 10 at the d-line of the ninth lens: Refractive index ν 5 at the d-line of the tenth lens : Abbe number ν 6 of the fifth lens : Abbe number ν 7 of the sixth lens : Abbe number of the seventh lens ν 8 : Abbe number ν 9 of the eighth lens : Abbe number ν 10 of the ninth lens: Abbe number f 5 of the tenth lens : Focal length r 10 of fifth lens: radius of curvature r 14 of screen surface of fifth lens r 14 : radius of curvature r 15 of light valve side surface of seventh lens: radius of curvature of screen side surface of eighth lens r 20 : radius of curvature of the light valve side surface of the tenth lens
In order to satisfactorily correct spherical aberration, coma aberration, etc., the screen side surface of the fifth lens is preferably aspherical. Conditional expression (8) relates to the selection of the refractive index of the glass material used for the positive lens among the lenses constituting the second lens group. This is a condition for satisfactorily correcting curvature of field and astigmatism while keeping Petzval sum small. Therefore, when the lower limit is exceeded, the Petzval sum increases, making it difficult to correct curvature of field. Conditional expression (9) is a conditional expression related to the distribution of the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens used in the second lens group. This is a condition for maintaining a balance with each aberration while satisfactorily correcting chromatic aberration. When the upper limit is exceeded, that is, when the Abbe number of the positive lens is increased, the respective refractive indexes are decreased, and the Petzval sum is increased, which is disadvantageous for correction of field curvature. On the other hand, when the lower limit is exceeded, the power of each lens increases for correcting chromatic aberration, which is disadvantageous for correcting spherical aberration and coma aberration.
[0020]
Conditional expression (10) is a conditional expression regarding appropriate distribution of positive power given to the fifth lens arranged closest to the screen of the second lens group. If the lower limit is exceeded, it indicates that the power of the fifth lens is excessive, and if the upper limit is exceeded, the power to the sixth lens, the ninth lens, and the tenth lens, which are other positive lenses constituting the second lens group. This shows that the distribution is excessive, and in either case, spherical aberration and coma aberration are excessive and cannot be corrected. Conditional expression (11) and conditional expression (12) are conditional expressions for correcting spherical aberration and coma that are likely to occur in a large aperture ratio lens, similar to conditional expression (10). Conditional expression (11) shows a method of distributing the surface power of the light valve side surface of the tenth lens located closest to the light valve side of the second lens group and conversely the screen side surface of the fifth lens located closest to the screen side. ing. The light valve side surface of the tenth lens converges the divergent light beam incident on the third lens group from the light valve, and the screen side surface of the fifth lens condenses the light beam diverged in the second lens group again. Both have strong surface power, but it is necessary to appropriately distribute them within the range of the condition of the conditional expression (11). Conditional expression (12) shows a method of distributing the surface power between the light valve side surface of the seventh lens and the screen side surface of the eighth lens, which is a diverging surface disposed substantially at the center of the second lens group. A strong negative surface power is given to both the light valve side surface of the seventh lens and the screen side surface of the eighth lens, and it is also necessary to distribute the power within the range of the conditional expression. If neither the conditional expression (11) nor the conditional expression (12) satisfies the conditional expressions, it is impossible to create a good spherical aberration and coma aberration state.
[0021]
Next, in the projection zoom lens according to the present invention, it is preferable that the light valve side surface of the tenth lens has an aspherical shape. (Claim 5) This is mainly for correction of spherical aberration and coma aberration. It will be advantageous. If it is within a range that is allowed in terms of cost, it is possible to further reduce the size or improve the performance by making this part aspherical.
[0022]
Finally, it is preferable that the projection zoom lens of the present invention satisfies the following conditional expression (13) with respect to the power of the third lens group. (Claim 6)
(13) 0.4 <d 20W / f III <0.6
However,
f III: composite focal length [0023] of the third lens group
Conditional expression (13) indicates that the distance between the light valve side surface of the tenth lens constituting the second lens group and the screen side surface of the eleventh lens constituting the third lens group and the focal length of the eleventh lens at the wide-angle end. It is a conditional expression showing the relationship. Ideally, light incident on the lens from the light valve should exit the light valve vertically. This needs to be incident on the pupil position of the second lens group by the third lens group. Actually, since the second lens moves due to zooming, it is not always possible to maintain this emission condition, but it must be avoided to change greatly. That is, when the upper limit is exceeded, the pupil condition on the telephoto side becomes poor, and when the lower limit is exceeded, the pupil condition on the wide-angle side becomes poor. In either state, it becomes impossible to sufficiently capture the illumination light beam at those zoom positions.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with respect to specific numerical examples. The following projection zoom lenses according to the first to sixth embodiments include a first lens group LG1, a second lens group LG2, and a third lens group LG3 in order from the screen side, and the first lens group LG1 is negative. A first lens L1 having a refractive power and a negative meniscus lens having a negative refractive power on the screen side (hereinafter referred to as a negative lens); a second lens L2 having a negative meniscus shape negative on the screen side; A third lens L3, which is a convex meniscus lens having a positive refractive power (hereinafter referred to as a positive lens), and a fourth lens L4, which is a negative lens, are arranged on the screen side. It has a positive refractive power, the dummy surface DS is arranged on the most screen side, the fifth lens L5 as a positive lens, the sixth lens L6 as a positive lens, and the sixth lens L6 as a negative lens. The third lens group includes a seventh lens L7 used in a cemented state, an eighth lens L8 that is a negative lens, a ninth lens L9 that is a positive lens, and a tenth lens L10 that is a positive lens. Has a positive refracting power and is composed of an eleventh lens L11, which is a positive lens, and performs zooming by moving the positions of the first lens group LG1 and the second lens group LG2. ing. Further, a cover glass CG, which is a component of the light valve such as DMD, is disposed between the third lens group LG3 and the light valve surface with an air gap.
[0025]
The name of the refracting surface of each lens is S1 on the screen side of the first lens L1, S2 on the side of the light valve, similarly S3 on the screen side of the second lens L2, S4 on the side of the light valve, and the screen side of the third lens L3. S5, the side surface of the light valve is S6, the screen side surface of the fourth lens L4 is S7, the side surface of the light valve is S8, and a virtual surface DS (S9) for limiting the marginal ray is disposed immediately before the fifth lens L5. The screen side surface of the fifth lens L5 is S10, the side surface of the light valve is S11, the screen side surface of the subsequent sixth lens L6 is S12, the joint surface of the sixth lens L6 and the seventh lens L7 is S13, and the side surface of the light valve of the seventh lens L7 S14, the screen side of the eighth lens L8 is S15, the side of the light valve is S16, and the screen side of the ninth lens L9 is 17. The light valve side is S18, the screen side of the tenth lens L10 is S19, the light valve side is S20, the screen side of the eleventh lens L11 is S21, the light valve side is S22, and the screen side of the cover glass CG is S23. The side surface of the light valve is S24.
[0026]
As is well known, the aspherical surface used in each embodiment has an aspherical formula when taking the Z axis in the optical axis direction and the Y axis in the direction orthogonal to the optical axis:
Z = (Y 2 / r) [1 + √ {1− (1 + K) (Y / r) 2 }] + A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 +
Is a curved surface obtained by rotating the curve given by around the optical axis, and the shape is defined by giving paraxial curvature radius: r, conic constant: K, and higher-order aspheric coefficients: A, B, C, D To do. In the notation of the conic constant and the higher-order aspheric coefficient in the table, “E and the number following it” represent “power of 10”. For example, “E-4” means 10 −4 , and this numerical value may be multiplied by the immediately preceding numerical value.
[0027]
Example 1 Table 1 shows numerical examples of the first example of the compact projection zoom lens according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the lens configuration, and FIG. 2 is a diagram showing various aberrations thereof.
In the table and drawings, f denotes represents a focal length of the zoom lens system, F no is the F-number, 2 [omega is full angle of the zoom lens, a b f is the back focus. The back focus b f is an air equivalent distance of the distance from the light valve side surface of the eleventh lens constituting the third lens group to the image plane. Further, R is a radius of curvature, D is a lens thickness or a lens interval, N d is a refractive index of the d line, and ν d is an Abbe number of the d line. As for the distance between the lenses, the distance between the groups is shown as an example when the projection distance from the screen side surface of the first lens L1 to the screen is 2 m. Therefore, when the first lens group LG1 is used for focus adjustment, the dimension between the first lens group LG1 and the second lens group LG2 changes if the projection distance is other than 2 m. D, g, and C in the various aberration diagrams are aberration curves at respective wavelengths. S represents sagittal and M represents meridional.
[0028]
[Table 1]
[0029]
[Example 2] Table 2 shows numerical examples of the second example. FIG. 3 is a diagram showing the lens configuration, and FIG. 4 is a diagram showing various aberrations thereof.
[Table 2]
[0030]
[Example 3] Table 3 shows numerical examples of the third example. FIG. 5 is a lens configuration diagram, and FIG.
[Table 3]
[0031]
[Example 4] Table 4 shows numerical examples of the fourth example. FIG. 7 is a lens configuration diagram, and FIG.
[Table 4]
[0032]
[Example 5] Table 5 shows numerical examples of the fifth example. FIG. 9 is a lens configuration diagram, and FIG. 10 is a diagram showing various aberrations.
[Table 5]
[0033]
[Example 6] Table 6 shows numerical examples of the sixth example. FIG. 11 is a lens configuration diagram, and FIG.
[Table 6]
[0034]
Next, Table 7 collectively shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (13) regarding the first to sixth embodiments.
[Table 7]
As is clear from Table 7, the numerical values related to the examples of Examples 1 to 6 satisfy the conditional expressions (1) to (13), and are also apparent from the aberration diagrams in the examples. Each aberration is corrected well.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, a compact projection zoom lens having high imaging performance suitable for the characteristics of a light valve such as a DMD can be realized, and a compact, bright and high-quality projector apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens configuration diagram of a first example of a compact projection zoom lens according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing various aberrations of the lens of the first example. FIG. 4 is a diagram showing various aberrations of the lens of the second embodiment. FIG. 5 is a lens construction diagram of the third embodiment of the compact projection zoom lens according to the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the lens arrangement of a fourth example of a compact projection zoom lens according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing various aberrations of the lens of the fourth example. FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations of the lens of the fifth embodiment. FIG. 11 is a diagram of a lens of the sixth embodiment of the compact projection zoom lens according to the present invention. [FIG. 12] Ren of the sixth embodiment Aberration diagrams of
Claims (6)
(1) 1.3< |fI |/fw<2.0 (絶対値はfI <0のため)
(2) 1.5< d20W/fw<1.9
(3) 5.0< TLW/fw<7.0
(4) −0.8< MIIW<−0.5
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
d20W :広角端における第10レンズのライトバルブ側面と第11レンズのスクリーン側面の面間の距離
TLW :投影距離∞の時の広角端における第1レンズのスクリーン側面からライトバルブ面までの距離(ただし、カバーガラス部分は空気換算距離)
MIIW :広角端における第2レンズ群の合成倍率A projection lens for enlarging and projecting onto a light valve and a screen or other wall surface of a projection display device, comprising a first lens group, a second lens group, and a third lens group in order from the screen side, One lens group has a negative refractive power, a first lens that is a negative meniscus lens having a negative refractive power on the screen side (hereinafter, a negative lens), and a negative meniscus negative lens having a convex side on the screen side. A second lens, a third lens that is a positive meniscus lens having a positive refractive power (hereinafter referred to as a positive lens) and a fourth lens that is a negative lens. A fifth lens that has a positive refractive power and is a positive lens, a sixth lens that is a positive lens, a negative lens that is used in a joined state with the sixth lens, and a negative lens. A third lens group having a positive refractive power and an eleventh lens that is a positive lens; and a ninth lens that is a positive lens and a tenth lens that is a positive lens. In the projection zoom lens in which zooming is performed by moving the positions of the first lens group and the second lens group, the following conditional expression (1) is satisfied with respect to the power of the first lens group: The following formula (2) is satisfied with respect to the distance between the light valve side surface of the tenth lens constituting the second lens group and the screen side surface of the eleventh lens constituting the third lens group. The following conditional expression (3) is satisfied with respect to the dimension of the entire lens system in the optical axis direction at the wide angle end, and the following conditional expression (4) is satisfied with respect to the magnification at the wide angle end of the second lens group. Specially Projection zoom lens to be.
(1) 1.3 <| f I | / f w <2.0 (because the absolute value is f I <0)
(2) 1.5 <d 20 W / f w <1.9
(3) 5.0 <TL W / f w <7.0
(4) -0.8 <M IIW <-0.5
However,
f w : Total focal length of the entire lens system at the wide angle end f I : Composite focal length of the first lens group d 20W : Distance TL between the light valve side surface of the tenth lens and the screen side surface of the eleventh lens at the wide angle end W : Distance from the screen side of the first lens to the light valve surface at the wide-angle end when the projection distance is ∞ (however, the cover glass part is the air equivalent distance)
M IIW : Composite magnification of the second lens unit at the wide angle end
(5) 45<(ν1+ν2+ν4)/3
(6) 2.5< f3/fw<5.0
ただし、
ν1 :第1レンズのアッベ数
ν2 :第2レンズのアッベ数
ν4 :第4レンズのアッベ数
f3 :第3レンズの焦点距離2. The projection zoom lens according to claim 1, wherein a side surface of a light valve of the second lens constituting the first lens group is aspherical and has a negative refractive power constituting the first lens group. A projection zoom lens characterized by satisfying the following conditional expression (5) with respect to the Abbe number of the lens and satisfying the following conditional expression (6) with respect to the power of the third lens.
(5) 45 <(ν 1 + ν 2 + ν 4 ) / 3
(6) 2.5 <f 3 / f w <5.0
However,
ν 1 : Abbe number ν 2 of the first lens : Abbe number ν 4 of the second lens : Abbe number f 3 of the fourth lens : Focal length of the third lens
(7) 3.0< |f2|/fw (絶対値はf2<0のため)
ただし、
f2 :第2レンズの焦点距離3. The projection zoom lens according to claim 2, wherein the second lens is made of a resin material, and a light valve side surface has an aspherical shape, and the following conditional expression ( 7) A zoom lens for projection characterized by satisfying 7).
(7) 3.0 <| f 2 | / f w (because the absolute value is f 2 <0)
However,
f 2 : Focal length of the second lens
(8) 1.65<(n5+n6+n9+n10)/4
(9) 15<(ν5+ν6+ν9+ν10)/4−(ν7+ν8)/2<22
(10) 1.1< f5/fw<1.9
(11) 1.0<(r10−r20)/(2*fw)<2.0
(12) 0.7<(r14−r15)/(2*fw)<1.5
ただし、
n5 :第5レンズのd線における屈折率
n6 :第6レンズのd線における屈折率
n9 :第9レンズのd線における屈折率
n10:第10レンズのd線における屈折率
ν5 :第5レンズのアッベ数
ν6 :第6レンズのアッベ数
ν7 :第7レンズのアッベ数
ν8 :第8レンズのアッベ数
ν9 :第9レンズのアッベ数
ν10:第10レンズのアッベ数
f5 :第5レンズの焦点距離
r10:第5レンズのスクリーン側の面の曲率半径
r14:第7レンズのライトバルブ側の面の曲率半径
r15:第8レンズのスクリーン側の面の曲率半径
r20:第10レンズのライトバルブ側の面の曲率半径2. The projection zoom lens according to claim 1, wherein a screen side surface of the fifth lens constituting the second lens group has an aspherical shape, and has a positive refractive power constituting the second lens group. The following conditional expression (8) is satisfied with respect to the refractive index of the glass material, the following conditional expression (9) is satisfied with respect to the distribution of the Abbe number of each lens constituting the second lens group, and the power of the fifth lens is described below. Conditional expression (10) is satisfied, the following conditional expression (11) is satisfied with respect to the curvature radius of the screen side surface of the fifth lens and the light valve side surface of the tenth lens, and the light valve side surface of the seventh lens and A projection zoom lens characterized in that the following conditional expression (12) is satisfied with respect to a radius of curvature of a screen side surface of the eighth lens.
(8) 1.65 <(n 5 + n 6 + n 9 + n 10 ) / 4
(9) 15 <(ν 5 + ν 6 + ν 9 + ν 10 ) / 4- (ν 7 + ν 8 ) / 2 <22
(10) 1.1 <f 5 / f w <1.9
(11) 1.0 <(r 10 −r 20 ) / (2 * f w ) <2.0
(12) 0.7 <(r 14 −r 15 ) / (2 * f w ) <1.5
However,
n 5 : Refractive index n 6 at the d-line of the fifth lens : Refractive index n 9 at the d-line of the sixth lens : Refractive index n 10 at the d-line of the ninth lens: Refractive index ν 5 at the d-line of the tenth lens : Abbe number ν 6 of the fifth lens : Abbe number ν 7 of the sixth lens : Abbe number of the seventh lens ν 8 : Abbe number ν 9 of the eighth lens : Abbe number ν 10 of the ninth lens: Abbe number f 5 of the tenth lens : Focal length r 10 of fifth lens: radius of curvature r 14 of screen surface of fifth lens r 14 : radius of curvature r 15 of light valve side surface of seventh lens: radius of curvature of screen side surface of eighth lens r 20 : radius of curvature of the light valve side surface of the tenth lens
(13) 0.4< d20W/fIII<0.6
ただし、
fIII :第3レンズ群の合成焦点距離5. The projection zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (13) is satisfied with respect to the power of the third lens group.
(13) 0.4 <d 20W / f III <0.6
However,
f III: composite focal length of the third lens group
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