JP6694761B2 - Projection zoom lens and projection type image display device - Google Patents
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Description
この発明は、投射用ズームレンズおよび投射型画像表示装置に関する。 The present invention relates to a projection zoom lens and a projection type image display device.
平面画像を拡大して投射画像として画像表示する「投射型画像表示装置」は、会議でのプレゼンテーションやホームシアター等に用いられるプロジェクタ等として、近年広く普及している。 The “projection-type image display device” that enlarges a planar image and displays the image as a projection image has become widespread in recent years as a projector or the like used for presentations at conferences, home theaters, and the like.
投射型画像表示装置において、投射画像として表示するべき平面画像を倍率可変で拡大して投射する投射用ズームレンズも従来から種々のものが知られている。
昨今、プロジェクタは「投射距離」即ち、プロジェクタ本体と投射画像を表示される表示面との距離の短縮化が進み、投射用ズームレンズにも広い画角が求められている。
In the projection type image display device, various types of zoom lenses for projection have been known from the past, which enlarge and project a plane image to be displayed as a projection image with variable magnification.
In recent years, in projectors, the “projection distance”, that is, the distance between the projector body and the display surface on which the projected image is displayed has been shortened, and a wide angle of view is also required for the projection zoom lens.
画角の広いレンズ系としては、所謂ネガティブリード型、即ち「最も拡大側のレンズ群の屈折力を負としたもの」が知られており、７レンズ群構成という比較的少ないレンズ群で構成されたネガティブリード型の投射用ズームレンズとして、例えば、特許文献１、２に開示されたものが知られている。
As a lens system having a wide angle of view, a so-called negative lead type, that is, "a lens system in which the refracting power of the lens group on the most magnification side is negative" is known, and is composed of a relatively small number of lens groups of 7 Known negative lead type zoom lenses for projection include those disclosed in
この発明は、７レンズ群構成の新規な投射用ズームレンズの実現を課題とする。 An object of the present invention is to realize a novel projection zoom lens having a seven lens group structure.
この発明の投射用ズームレンズは、平面画像を倍率可変で拡大して投射する投射用ズームレンズであって、拡大側から縮小側ヘ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第５レンズ群、負又は正の屈折力を有する第６レンズ群、正の屈折力を有する第７レンズ群を配して構成され、ズーミングに際して、第１レンズ群および第７レンズ群が固定され、前記第２レンズ群から第６レンズ群までが光軸上を移動することにより前記第１レンズ群ないし第７レンズ群の隣接する群間隔が変化し、ｄ線において空気換算されたバックフォーカス：Ｂｆ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、望遠端における全系の焦点距離：ｆｔ、前記第１レンズ群の合成焦点距離：１Ｇ＿ｆが、条件：
（１） ２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜５．０
（２） １．５＜ｆｔ／ｆｗ＜３．０
（３） −３．０＜１Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜−１．０
を満足する。
A projection zoom lens according to the present invention is a projection zoom lens for projecting a planar image by enlarging it with variable magnification, and is a first lens group having a negative refractive power in order from an enlargement side to a reduction side. Second lens group having negative refracting power, third lens group having negative refracting power, fourth lens group having positive refracting power, aperture stop, fifth lens group having positive refracting power, negative or positive A sixth lens group having a refractive power and a seventh lens group having a positive refractive power are arranged , the first lens group and the seventh lens group are fixed during zooming, and the sixth lens group to the sixth lens group from the second lens group. By moving the lens groups up to the optical axis, the distance between adjacent groups of the first lens group to the seventh lens group changes, and the air-converted back focus at the line d: Bf, the focal point of the entire system at the wide-angle end. Distance: fw, at the telephoto end Focal length of that: ft, combined focal length of the first lens group: 1G_f is, conditions:
(1) 2.0 <Bf / fw <5.0
(2) 1.5 <ft / fw <3.0
(3) -3.0 <1G_f / fw <-1.0
To be satisfied.
この発明によれば、７レンズ群構成の新規な投射用ズームレンズを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a novel projection zoom lens having a seven-lens group structure.
以下、実施の形態を説明する。
図１ないし図７に、投射用ズームレンズの実施の形態を７例示す。これら７例の実施の形態は、図示の順序で、後述する実施例１ないし７に対応する。
図１ないし図７において、上図は「広角端」におけるレンズ配置、下図は「望遠端」におけるレンズ配置をそれぞれ示す。
これらの図において、図の左方は「拡大側」即ち、投射画像が投射される側であり、図の右方は縮小側、即ち「平面画像が表示される側」である。
繁雑を避けるため、これらの図において符号を共通化する。
図１ないし図７において、「１Ｇ」は第１レンズ群、「２Ｇ」は第２レンズ群、「３Ｇ」は第３レンズ群、「４Ｇ」は第４レンズ群、「５Ｇ」は第５レンズ群、「６Ｇ」は第６レンズ群、「７Ｇ」は第７レンズ群を示す。
図１ないし図７に示す実施の形態では「３原色の画像を表示する３枚の液晶パネルを用いる３板式プロジェクタに用いられる投射用ズームレンズ」が想定され、図中の符号「ＰＲ」は色合成用プリズムを示す。また、「Ｓ」は開口絞りを示し、「ＯＩ」は画像表示面、即ち、液晶パネルのパネル面を示し、以下において「平面画像ＯＩ」とも言う。
Embodiments will be described below.
1 to 7 show seven embodiments of the projection zoom lens. These seven embodiments correspond to Examples 1 to 7 described later in the order shown.
1 to 7, the upper diagram shows the lens arrangement at the "wide-angle end", and the lower diagram shows the lens arrangement at the "telephoto end".
In these figures, the left side of the figures is the “enlargement side”, that is, the side on which the projection image is projected, and the right side of the figures is the reduction side, that is, the “side on which the planar image is displayed”.
In order to avoid complication, common reference numerals are used in these figures.
1 to 7, "1G" is the first lens group, "2G" is the second lens group, "3G" is the third lens group, "4G" is the fourth lens group, and "5G" is the fifth lens. “6G” indicates the sixth lens group, and “7G” indicates the seventh lens group.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, a “zooming lens for projection used in a three-plate type projector using three liquid crystal panels for displaying images of three primary colors” is assumed, and a symbol “PR” in the drawings indicates a color. 3 shows a combining prism. Further, "S" indicates an aperture stop, "OI" indicates an image display surface, that is, a panel surface of a liquid crystal panel, and is also referred to as "planar image OI" hereinafter.
第１レンズ群１Ｇは「負の屈折力」、第２レンズ群２Ｇは「正の屈折力」、第３レンズ群３Ｇは「負の屈折力」を有する。
第４レンズ群４Ｇと第５レンズ群５Ｇとは共に「正の屈折力」を有し、第６レンズ群６Ｇは「負または正の屈折力」を有し、第７レンズ群７Ｇは「正の屈折力」を有する。
即ち、図１ないし図７に示す実施の各形態の投射用ズームレンズは、平面画像ＯＩを倍率可変で拡大して投射する投射用ズームレンズである。
投射用ズームレンズは、拡大側から縮小側ヘ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇ、正の屈折力を有する第２レンズ群２Ｇ、負の屈折力を有する第３レンズ群３Ｇ、正の屈折力を有する第４レンズ群４Ｇ、正の屈折力を有する第５レンズ群５Ｇ、負又は正の屈折力を有する第６レンズ群６Ｇおよび正の屈折力を有する第７レンズ群７Ｇを有し、第４レンズ群４Ｇと第５レンズ群５Ｇとの間に開口絞りＳを有してなる。
The
Both the
That is, the projection zoom lens according to each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 7 is a projection zoom lens that magnifies and projects the planar image OI with variable magnification.
The projection zoom lens comprises, in order from the enlargement side to the reduction side, a
ズーミングに際しては、第２レンズ群２Ｇから第６レンズ群６Ｇまでが光軸上を移動することにより第１レンズ群１Ｇないし第７レンズ群７Ｇの隣接する群間隔が変化する。
At the time of zooming, the
第１レンズ群１Ｇと第７レンズ群７Ｇは、ズーミングに関して固定群であり、ズーミング中固定される。
The
この発明の投射用ズームレンズは、ｄ線において空気換算されたバックフォーカス：Ｂｆ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、望遠端における全系の焦点距離：ｆｔ、前記第１レンズ群の合成焦点距離：１Ｇ＿ｆが、条件：
（１） ２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜５．０
（２） １．５＜ｆｔ／ｆｗ＜３．０
（３） −３．０＜１Ｇ＿ｆ／ｆｗ ＜−１．０
を満足する。
In the projection zoom lens of the present invention, the back focus converted to air at the d line: Bf, the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw, the focal length of the entire system at the telephoto end: ft, and the first lens group is combined. Focal length: 1G_f, condition:
(1) 2.0 <Bf / fw <5.0
(2) 1.5 <ft / fw <3.0
(3) -3.0 <1G_f / fw <-1.0
To be satisfied.
「バックフォーカス」は、周知の如く「レンズ系の最終面と像面との間の距離」として定義される。この発明の投射用ズームレンズは、平面画像を拡大画像として投射するものであり、平面画像と投射される拡大画像とは「共役関係」にある。
この明細書においては、この共役関係に基づき、拡大画像を物体面、平面画像を像面と考える。從って、この明細書における「バックフォーカス」は、投射用ズームレンズの最も縮小側のレンズ面と「平面画像」との距離である。
バックフォーカス：Ｂｆは、投射用ズームレンズの最も縮小側のレンズ面と平面画像ＯＩとの間の光路上に、空気以外の領域がある場合には、この領域の「ｄ線の屈折率」により空気換算された値である。
The "back focus" is defined as "the distance between the final surface of the lens system and the image plane" as is well known. The projection zoom lens of the present invention projects a plane image as a magnified image, and the plane image and the projected magnified image have a "conjugate relationship".
In this specification, based on this conjugate relationship, the magnified image is considered to be the object plane and the plane image is considered to be the image plane. On the other hand, the "back focus" in this specification is the distance between the "reduction plane" and the most reduction side lens surface of the projection zoom lens.
Back focus: Bf is determined by the "d-line refractive index" of this area when there is an area other than air on the optical path between the lens surface on the most reduction side of the projection zoom lens and the planar image OI. It is a value converted into air.
最も縮小側のレンズ面と平面画像ＯＩの間の光路内が「空気のみ」である場合は、空気の屈折率は１であるからバックフォーカス：Ｂｆは、最も縮小側のレンズ面と平面画像ＯＩの間の光路長（Ｌとする。）に等しい。 When the optical path between the lens surface on the most reduction side and the plane image OI is “air only”, the refractive index of air is 1, so back focus: Bf is the lens surface on the most reduction side and the plane image OI. It is equal to the optical path length between them (L).
図１ないし図７を参照して説明中の実施の各形態では、上述の如く、最も縮小側のレンズ面と平面画像ＯＩの間の光路上に色合成用プリズムＰＲを有する。この色合成プリズムＰＲの材質の「ｄ線に対する屈折率」をＮｄ、厚さをＤとすると、色合成用プリズムＰＲの存在により、レンズ系の機械的なバックフォーカス（ＬＫとする。）は、色合成用プリズムＰＲが無い場合に比して「Ｄ（１−１/Ｎｄ）」だけ伸びる。従って、この場合の「ｄ線において空気換算されたバックフォーカス（色合成用プリズムＰＲをこれと等厚の空気で置き換えたバックフォーカス）」は機械的なバックフォーカス：ＬＫから上記伸び分を差し引いて「ＬK−Ｄ（１−１/Ｎｄ）」となる。 In each of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 7, as described above, the color combining prism PR is provided on the optical path between the most reduction side lens surface and the planar image OI. When the “refractive index with respect to the d-line” of the material of the color synthesis prism PR is Nd and the thickness is D, the mechanical back focus (denoted by LK) of the lens system is due to the existence of the color synthesis prism PR . It extends by "D (1-1 / Nd)" as compared with the case without the color combining prism PR. Therefore, the “air-converted back focus at the d line ( back focus in which the color synthesizing prism PR is replaced with air of the same thickness)” in this case is the mechanical back focus: LK minus the above-mentioned extension. It becomes "LK-D (1-1 / Nd) ".
以下、色合成用プリズムＰＲの有無に拘らず、ｄ線において空気換算されたバックフォーカス：Ｂｆを単に「バックフォーカス：Ｂｆ」とも呼ぶ。 Hereinafter, regardless of the presence or absence of the color combining prism PR, the air-converted back focus: Bf at the d-line is also simply referred to as “back focus: Bf”.
条件（１）は「バックフォーカス：Ｂｆと広角端における焦点距離：ｆｗとの比」の適正な範囲を設定する条件である。
バックフォーカス：Ｂｆが大きくなり、焦点距離：ｆｗが小さくなると、条件（１）のパラメータ：Ｂｆ／ｆｗは大きくなる。逆に、バックフォーカス：Ｂｆが小さくなり、焦点距離：ｆｗが大きくなると、条件（１）のパラメータ：Ｂｆ／ｆｗは小さくなる。
色合成用プリズムＰＲが用いられる場合「ｄ線において空気換算されたバックフォーカス：Ｂｆ」は色合成用プリズムＰＲを配置するためにある程度の大きさが必要である。
平面画像を表示する画像表示素子として、近来「ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）」も広く使用されるようになってきており、この場合は、平面画像と最も縮小側のレンズ面との間に「色合成用プリズム」を配する必要はない。しかし、ＤＭＤを照明する照明光学系が投射用ズームレンズの光軸に近接するため、やはり、ある程度の大きさのバックフォーカスが必要となる。
条件（１）の下限値を超えると、バックフォーカス：Ｂｆが小さくなって、最も縮小側のレンズ面と平面画像との間に必要とされる距離を確保することが困難となり易い。
また、焦点距離：ｆｗが相対的に大きくなり、投射用ズームレンズの正の屈折力が小さくなって広画角の実現が困難となり易い。
条件（１）の上限値を超えると、焦点距離：ｆｗが小さくなり、投射用ズームレンズの正の屈折力が過大となって諸収差の補正が困難となり易い。
条件（１）が満足されることにより、適切な大きさのバックフォーカスと、適切な画角や収差補正を実現できる。
The condition (1) is a condition for setting an appropriate range of the “ratio between the back focus: Bf and the focal length at the wide-angle end: fw”.
When the back focus: Bf increases and the focal length: fw decreases, the parameter (Bf / fw) of the condition (1) increases. On the contrary, when the back focus: Bf decreases and the focal length: fw increases, the parameter (Bf / fw) of the condition (1) decreases.
When the color synthesizing prism PR is used, the “air-converted back focus at line d: Bf” needs to have a certain size for disposing the color synthesizing prism PR.
Recently, "DMD (Digital Mirror Device)" has been widely used as an image display device for displaying a planar image. In this case, a "color image" is formed between the planar image and the lens surface on the most reduction side. It is not necessary to arrange a “composite prism”. However, since the illumination optical system for illuminating the DMD is close to the optical axis of the projection zoom lens, a certain amount of back focus is required.
When the value goes below the lower limit of the condition (1), the back focus Bf becomes small, and it tends to be difficult to secure the required distance between the lens surface closest to the reduction side and the planar image.
Further, the focal length fw becomes relatively large, and the positive refracting power of the projection zoom lens becomes small, so that it tends to be difficult to realize a wide angle of view.
When the value exceeds the upper limit of the condition (1), the focal length fw becomes small, and the positive refractive power of the projection zoom lens becomes excessively large, which makes it difficult to correct various aberrations.
By satisfying the condition (1), it is possible to realize an appropriate back focus and an appropriate angle of view and aberration correction.
条件（２）は、広角端と望遠端における焦点距離の比：ｆｔ／ｆｗ、即ち「所謂ズーム比の適正な範囲」を定める条件である。即ち、この発明の投射用ズームレンズの上記構成において、条件（１）や条件（３）を満足することにより、条件（２）の「ズーム比の範囲」において、良好な光学性能を実現できる。
条件（３）は、負の屈折力を持つ第１レンズ群１Ｇの焦点距離：１Ｇ＿ｆと、広角端における焦点距離：ｆｗの比：１Ｇ＿ｆ／ｆｗの適正な範囲を設定する条件である。
負の屈折力を持つ第１レンズ群１Ｇの「負の焦点距離：１Ｇ＿ｆ」は、その絶対値が小さいほど負の屈折力が大きく、投射用ズームレンズの「広角化」には有利であるが、非点収差や像面湾曲等が大きく発生し易くなる。
また、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが大きいと「投射用ズームレンズとしての屈折力」が小さくなって、広画角の達成が困難になりやすく、逆に、小さいと屈折力が大きくなって諸収差の補正が困難となり易い。
広角端における全系の焦点距離：ｆｗに対する焦点距離：１Ｇ＿ｆの大きさが条件（３）の下限値を超えると、非点収差や像面湾曲などの諸収差を補正するのが困難となる。逆に上限値を超えると、広画角の達成が困難となる。
The condition (2) is a condition for defining a ratio of the focal lengths at the wide-angle end and the telephoto end: ft / fw, that is, a “proper range of so-called zoom ratio”. That is, in the above-described configuration of the projection zoom lens of the present invention, by satisfying the conditions (1) and (3), good optical performance can be realized in the “zoom ratio range” of the condition (2).
The condition (3) is a condition for setting an appropriate range of the ratio of the focal length of the
The “negative focal length: 1G_f” of the
Also, if the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw is large, the “refractive power as a zoom lens for projection” will be small, and it will be difficult to achieve a wide angle of view. Conversely, if it is small, the refractive power will be large. Therefore, it becomes difficult to correct various aberrations.
When the size of the focal length: 1G_f relative to the focal length: fw of the entire system at the wide-angle end exceeds the lower limit of the condition (3), it becomes difficult to correct various aberrations such as astigmatism and field curvature. On the other hand, if the upper limit is exceeded, it will be difficult to achieve a wide angle of view.
この発明の投射用ズームレンズの第１レンズ群は「拡大側に凸面を向けた負の屈折力を持つレンズ」を少なくとも２枚有することが好ましい。
図１ないし図７に示す実施の各形態では何れも、第１レンズ群１Ｇが「拡大側に凸面を向けた負の屈折力を持つレンズ」を２枚以上有している。「負の屈折力を持つレンズ」を以下、簡単に「負レンズ」という。同様に「正の屈折力を持つレンズ」を「正レンズ」と呼ぶ。
第１レンズ群は「負の屈折力」を有するが、これらの負の屈折力を複数の負レンズで実現すると、第１レンズ群に必要とされる負の屈折力を複数の負レンズに分担させることができ、縮小側から拡大側に向かって透過する光束の発散角を滑らかに増大させて、広画角を実現し易く、また、２枚以上の負レンズの拡大側のレンズ面を「拡大側に凸面」とすることにより歪曲収差の補正が容易になる。
It is preferable that the first lens group of the projection zoom lens of the present invention has at least two "lenses having a negative refracting power with a convex surface facing the enlargement side".
In each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 7, the
The first lens group has “negative refracting power”. However, if these negative refracting powers are realized by a plurality of negative lenses, the negative refracting power required for the first lens group is shared by the plurality of negative lenses. The angle of divergence of the light flux transmitted from the reduction side to the enlargement side can be smoothly increased to easily achieve a wide angle of view, and the enlargement side lens surface of two or more negative lenses can be The convex surface on the enlargement side facilitates correction of distortion.
この発明の投射用ズームレンズは、上記条件（１）、（２）、（３）と共に、以下の条件：
（４） １．５＜２Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜５．０
（５） −４．５＜３Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜−１．０
の少なくとも一方を満足することが好ましい。
条件（４）、（５）において、ｆｗは前述の如く「広角端における全系の焦点距離（＞０）」であり、２Ｇ＿ｆは「第２レンズ群の合成焦点距離（＞０）」、３Ｇ＿ｆは「第３レンズ群の合成焦点距離（＜０）」を表す。
条件（４）は、第２レンズ群の屈折力の「全系の屈折力に対する好適な範囲」を設定する条件であり、条件（５）は、第３レンズ群の屈折力の「全系の屈折力に対する好適な範囲」を設定する条件である。
条件（４）の下限値を超えると、第２レンズ群の正の屈折力が大きくなり、第１レンズ群で発生する歪曲収差を補正することが可能であるが、コマ収差などの諸収差の補正が困難となり易い。上限値を超えた場合、第２レンズ群の正の屈折力が小さくなり、像面湾曲や非点収差等の収差を補正可能となるが、広画角化した場合の歪曲収差の補正が困難となり易い。
条件（５）の下限値を超えると、非点収差や像面湾曲等の収差の補正が可能であるが「望遠側で負の屈折力の不足」を招来し易い。上限値を超えた場合、非点収差や歪曲収差等の諸収差の補正が困難となり易い。
条件（４）や（５）を満足することにより、条件（２）で特定されるズーム比の範囲で「良好な光学性能の実現が」容易となる。
条件（１）ないし（３）とともに、条件（４）、（５）の少なくとも一方を満足することにより、これら条件の持つ効果を得ることができるが、条件（１）ないし（３）とともに、条件（４）および（５）を満足することが最も好ましいことは言うまでもない。
第２レンズ群は「正の屈折力」を有するが、第２レンズ群を構成するレンズのうちに「負の屈折力を持つレンズ」を１枚以上含めることにより、条件（４）における「２Ｇ＿ｆ」を「条件(４)を満足する」ように調整し易い。
The zoom lens for projection of the present invention has the following conditions in addition to the above conditions (1), (2) and (3):
(4) 1.5 <2G_f / fw <5.0
(5) -4.5 <3G_f / fw <-1.0
It is preferable to satisfy at least one of the above.
In the conditions (4) and (5), fw is “focal length of entire system at wide-angle end (> 0)”, and 2G_f is “composite focal length of second lens group (> 0)” and 3G_f, as described above. Represents “composite focal length of the third lens group (<0)”.
The condition (4) is a condition for setting the “suitable range for the refractive power of the entire system” of the refractive power of the second lens group, and the condition (5) is the “total system of the refractive power of the third lens group”. This is a condition for setting a “suitable range for the refractive power”.
When the value goes below the lower limit of the condition (4), the positive refracting power of the second lens group becomes large, and it is possible to correct the distortion aberration generated in the first lens group. Correction tends to be difficult. When the value exceeds the upper limit, the positive refractive power of the second lens group becomes small, and it becomes possible to correct aberrations such as field curvature and astigmatism, but it is difficult to correct distortion when the angle of view is widened. It is easy to become.
When the value goes below the lower limit of the condition (5), aberrations such as astigmatism and field curvature can be corrected, but "a shortage of negative refractive power on the telephoto side" is likely to occur. When the upper limit is exceeded, it becomes difficult to correct various aberrations such as astigmatism and distortion.
By satisfying the conditions (4) and (5), it becomes easy to “realize good optical performance” in the range of the zoom ratio specified by the condition (2).
By satisfying at least one of the conditions (4) and (5) in addition to the conditions (1) to (3), the effects of these conditions can be obtained. It goes without saying that it is most preferable to satisfy (4) and (5).
The second lens group has a “positive refractive power”, but by including one or more “lens having a negative refractive power” among the lenses constituting the second lens group, “2G_f” in the condition (4) can be obtained. It is easy to adjust "to satisfy the condition (4)".
また、第３レンズ群を「負の屈折力を持つ１枚のレンズのみ」で構成することにより、レンズ構成を簡素とすることができる。 Further, by configuring the third lens group with "only one lens having a negative refractive power", the lens configuration can be simplified.
合焦、即ち「フォーカシング」を行うには種々の方法が可能であるが、フォーカシングに際して「第１レンズ群全系若しくは第１レンズ群に含まれる１枚以上のレンズ」が光軸方向へ移動するようにすることにより、フォーカシングの機構を簡単化できる。
さらに、正の屈折力を有する第７レンズ群は「正レンズ１枚」で、構成することができる。図１ないし図７に示す実施の各形態においても、第７レンズ群７Ｇは「１枚の正レンズのみ」で構成されており、第７レンズ群を１枚の正レンズで構成することにより、投射用ズームレンズの構成を簡単化できる。
Although various methods are possible for performing focusing, that is, "focusing", "the entire system of the first lens group or one or more lenses included in the first lens group" moves in the optical axis direction during focusing. By doing so, the focusing mechanism can be simplified.
Further, the seventh lens group having a positive refracting power can be configured by "one positive lens". Also in each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 7, the
この発明の投射用ズームレンズは、画像表示素子に表示される平面画像を、倍率可変で拡大して投射表示する投射型画像表示装置に用いることができる。
以下に、投射用ズームレンズの具体的な実施例を挙げる。
「実施例１」
実施例１は、図１にレンズ構成を示したものである。
実施例１の投射用ズームレンズのデータを図８に示す。
図８において最も上の欄における「ｉ」は、拡大側から数えた面(レンズ面および開口絞りＳの面、色合成用プリズムＰＲの面)を表すパラメータであり、「ＩＭＧ」は平面画像が表示される面である。
また、「Ｒ」は曲率半径、「Ｄ」は面間隔、「ｊ」は、拡大側から数えたレンズを表すパラメータ、「ＰＲ」は色合成用プリズムを示す。「Ｎ」はｄ線の屈折率、「ν」はアッベ数である。これらは、実施例２ないし実施例７においても同様である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The projection zoom lens according to the present invention can be used in a projection type image display device for projecting and displaying a two-dimensional image displayed on an image display element by variable magnification.
Specific examples of the projection zoom lens will be given below.
"Example 1"
Example 1 shows a lens configuration in FIG.
Data of the projection zoom lens of Example 1 is shown in FIG.
In FIG. 8, “i” in the uppermost column is a parameter representing a surface (lens surface and surface of aperture stop S, surface of color combining prism PR) counted from the enlargement side, and “IMG” is a planar image. This is the surface that will be displayed.
Further, "R" is a radius of curvature, "D" is a surface distance, "j" is a parameter representing a lens counted from the magnification side, and "PR" is a color combining prism. “N” is the d-line refractive index, and “ν” is the Abbe number. The same applies to the second to seventh embodiments.
図９には、実施例１の投射用ズームレンズの各種のパラメータを示す。
図９において（ａ）は広角端、中間焦点距離(中間と表示)、望遠端における焦点距離を示す。（ｂ）は、図８に示すデータ中の面間隔「可変」の部分の、広角端、中間、望遠端における面間隔、（ｃ）は、条件（１）ないし（５）のパラメータの値（条件式（１）ないし条件式（５）の値と表示）を示す。
FIG. 9 shows various parameters of the projection zoom lens according to the first embodiment.
In FIG. 9, (a) shows the focal length at the wide-angle end, the intermediate focal length (displayed as intermediate), and the focal length at the telephoto end. 8B is a surface spacing at the wide angle end, the middle, and the telephoto end of the surface spacing “variable” portion in the data shown in FIG. 8, and (c) is the value of the parameter of the conditions (1) to (5) ( The values of conditional expressions (1) to (5) are shown below.
（ｄ）は、広角端（ＷＩＤＥ）、中間焦点距離（ＭＥＡＮ）、望遠端（ＴＥＬＥ）における第１レンズ群１Ｇないし第７レンズ群７Ｇの隣接レンズ群間の面間隔を示す。（ｅ）は広角端における焦点距離：ｆｗ、望遠端における焦点距離：ｆｔ、ｄ線において空気換算されたバクフォーカス：Ｂｆ、第１レンズ群１Ｇの合成焦点距離：１Ｇ＿ｆ、第２レンズ群２Ｇの合成焦点距離：２Ｇ＿ｆ、第３レンズ群３Ｇの合成焦点距離：３Ｇ＿ｆを示す。
(D) shows the surface distance between the adjacent lens groups of the
以下の実施例２以下においても同様である。 The same applies to the second and subsequent embodiments described below.
「実施例２」
実施例２は、図２にレンズ構成を示したものである。
実施例２の投射用ズームレンズのデータを図１０に示す。
図１１には、実施例２の投射用ズームレンズの各種のパラメータを図９に倣って示す。
"Example 2"
Example 2 shows a lens configuration in FIG.
The data of the projection zoom lens of Example 2 is shown in FIG.
FIG. 11 shows various parameters of the projection zoom lens according to the second embodiment, following FIG. 9.
「実施例３」
実施例３は、図３にレンズ構成を示したものである。
実施例３の投射用ズームレンズのデータを図１２に示す。
図１３には、実施例３の投射用ズームレンズの各種のパラメータを図９に倣って示す。
"Example 3"
Example 3 shows a lens configuration in FIG.
Data of the projection zoom lens of Example 3 is shown in FIG.
FIG. 13 shows various parameters of the projection zoom lens of Example 3 following FIG.
「実施例４」
実施例４は、図４にレンズ構成を示したものである。
実施例４の投射用ズームレンズのデータを図１４に示す。
図１５には、実施例４の投射用ズームレンズの各種のパラメータを図９に倣って示す。
"Example 4"
Example 4 shows a lens configuration in FIG.
Data of the projection zoom lens of Example 4 is shown in FIG.
FIG. 15 shows various parameters of the projection zoom lens of Example 4 following FIG.
「実施例５」
実施例５は、図５にレンズ構成を示したものである。
実施例５の投射用ズームレンズのデータを図１６に示す。
図１７には、実施例５の投射用ズームレンズの各種のパラメータを図９に倣って示す。
"Example 5"
Example 5 shows a lens configuration in FIG.
Data of the projection zoom lens of Example 5 are shown in FIG.
FIG. 17 shows various parameters of the projection zoom lens according to the fifth embodiment, following FIG. 9.
「実施例６」
実施例６は、図６にレンズ構成を示したものである。
実施例６の投射用ズームレンズのデータを図１８に示す。
図１９には、実施例６の投射用ズームレンズの各種のパラメータを図９に倣って示す。
"Example 6"
Example 6 shows a lens configuration in FIG.
FIG. 18 shows the data of the projection zoom lens of Example 6.
In FIG. 19, various parameters of the projection zoom lens of Example 6 are shown following FIG. 9.
「実施例７」
実施例７は、図７にレンズ構成を示したものである。
実施例７の投射用ズームレンズのデータを図２０に示す。
図２１には、実施例７の投射用ズームレンズの各種のパラメータを図９に倣って示す。
"Example 7"
Example 7 shows a lens configuration in FIG.
FIG. 20 shows data of the projection zoom lens of Example 7.
In FIG. 21, various parameters of the projection zoom lens of Example 7 are shown following FIG. 9.
ズーミングに伴う半画角の変動範囲は、以下の通りである。
実施例１ ３６．１度〜２０．０度
実施例２ ３６．１度〜２０．０度
実施例３ ４０．１度〜２６．４度
実施例４ ３６．１度〜２０．０度
実施例５ ４１．５度〜２６．０度
実施例６ ３６．１度〜２０．０度
実施例７ ３３．６度〜１４．９度
なお、実施例１ないし７のうち、実施例１、２、３、５、６、７においては、第６レンズ群Ｇ６が負の屈折力を有し、実施例４では第６レンズ群Ｇ６は正の屈折力を有する。
The range of variation of the half angle of view due to zooming is as follows.
Example 1 36.1 degrees to 20.0 degrees
Example 2 36.1 degrees to 20.0 degrees
Example 3 40.1 to 26.4 degrees
Example 4 36.1 degrees to 20.0 degrees
Example 5 41.5 to 26.0 degrees
Example 6 36.1 degrees to 20.0 degrees
Example 7 33.6 degrees to 14.9 degrees
In Examples 1 to 7, in Examples 1, 2, 3, 5, 6, and 7, the sixth lens group G6 has a negative refractive power, and in Example 4, the sixth lens group G6 has a negative refractive power. It has a positive refractive power.
また、実施例１ないし７の投射用ズームレンズでは、無限遠から有限距離へのフォーカシングを行うのに、第１レンズ群１Ｇの全系（実施例２、５、７）若しくは第１レンズ群１Ｇに含まれる１枚以上のレンズ(実施例１、３、４、６)を光軸方向へ移動させている。
Further, in the projection zoom lenses of Examples 1 to 7, in order to perform focusing from infinity to a finite distance, the entire system of the
図２２に、実施例１の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図２３に、実施例１の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
図２４に、実施例２の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図２５に、実施例２の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
図２６に、実施例３の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図２７に、実施例３の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
図２８に、実施例４の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図２９に、実施例４の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
図３０に、実施例５の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図３１に、実施例５の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
図３２に、実施例６の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図３３に、実施例６の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
図３４に、実施例７の投射用ズームレンズの広角端における収差図を示す。
図３５に、実施例７の投射用ズームレンズの望遠端における収差図を示す。
これら各収差図は、前述の如く「拡大側に表示された投射画像を物体面」とし、縮小側の「平面画像」の位置を像面として算出したものである。
収差図における「Ｙ」は最大像高で「平面画像ＯＩの対角線長の１／２」であり、実施例１ないし７を通じて「１４．６ｍｍ」である。コマ収差の図における０Ｈないし１Ｈは、この１４．６ｍｍを１Ｈ、０ｍｍを０Ｈとして規格化した値である。
FIG. 22 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 1.
FIG. 23 is an aberration diagram of the projection zoom lens of Example 1 at the telephoto end.
FIG. 24 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 2.
FIG. 25 is an aberration diagram at the telephoto end of the projection zoom lens of Example 2.
FIG. 26 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 3.
FIG. 27 is an aberration diagram at the telephoto end of the projection zoom lens according to the third example.
FIG. 28 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 4.
FIG. 29 is an aberration diagram of the projection zoom lens of Example 4 at the telephoto end.
FIG. 30 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 5.
FIG. 31 shows an aberration diagram at the telephoto end of the projection zoom lens of Example 5.
FIG. 32 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 6.
FIG. 33 shows an aberration diagram at the telephoto end of the projection zoom lens of Example 6.
FIG. 34 is an aberration diagram at the wide-angle end of the projection zoom lens of Example 7.
FIG. 35 is an aberration diagram at the telephoto end of the projection zoom lens according to the seventh example.
As described above, these aberration diagrams are calculated with the “projection image displayed on the enlargement side as the object plane” and the position of the “planar image” on the reduction side as the image plane.
"Y" in the aberration diagrams is "1/2 of the diagonal line length of the plane image OI" at the maximum image height, and is "14.6 mm" through Examples 1 to 7. 0H to 1H in the diagram of coma aberration are values standardized with 1H at 14.6 mm and 0H at 0 mm.
各収差図において、左側図は球面収差、非点収差、歪曲収差を示し、右側図はコマ収差を示す。球面収差及びコマ収差の図における「Ｒ」は波長：６２０ｎｍの赤色光、「Ｇ」は波長：５４０ｎｍの緑色光、「Ｂ」は波長：４６０ｎｍの青色光に関するものであることを示す。また、非点収差および歪曲収差については、上記緑色光に関するものを示している。 In each aberration diagram, the left side diagram shows spherical aberration, astigmatism, and distortion, and the right side diagram shows coma. In the diagrams of spherical aberration and coma aberration, “R” indicates that the wavelength is 620 nm, red light, “G” indicates that the wavelength is 540 nm, that is green light, and “B” indicates that the wavelength is 460 nm that indicates blue light. Also, astigmatism and distortion are shown for the green light.
非点収差における「Ｔ」はタンジェンシアル、「Ｓ」はサジタルを示す。
各収差図から明らかなように、各実施例とも、広角端・望遠端ともに良好な性能が実現されている。
In the astigmatism, “T” indicates tangential and “S” indicates sagittal.
As is clear from each aberration diagram, good performance is achieved at each of the wide-angle end and the telephoto end in each of the examples.
以下、図３６を参照して投射型画像表示装置の実施の形態を２例示す。
図３６図に示す投射型画像表示装置は、何れもプロジェクタであり、以下、プロジェクタＰＲ１、ＰＲ２と称する。繁雑を避けるため投射型ズームレンズは「符号４」で示す。
図３６（ａ）に示すプロジェクタＰＲ１は、液晶パネルを用いる３板式プロジェクタであり、図示のように、３枚の液晶パネルＰＲ、ＰＧ、ＰＢが用いられる。液晶パネルＰＲには「投射画像の赤色成分画像」が表示され、この画像は照明装置ＬＲから放射される波長：６２０ｎｍの赤色照明光により照明される。赤色照明光は、液晶パネルＬＲに表示された赤色成分画像により強度変調されて色合成用プリズムＰＲに入射する。
Hereinafter, two examples of the embodiment of the projection type image display device will be described with reference to FIG.
The projection type image display device shown in FIG. 36 is a projector, and is hereinafter referred to as projectors PR1 and PR2. In order to avoid complexity, the projection type zoom lens is indicated by "
A projector PR1 shown in FIG. 36 (a) is a three-plate type projector using a liquid crystal panel, and as shown in the figure, three liquid crystal panels PR, PG, PB are used. A "red component image of the projected image" is displayed on the liquid crystal panel PR, and this image is illuminated by red illumination light having a wavelength of 620 nm emitted from the illumination device LR. The red illumination light is intensity-modulated by the red component image displayed on the liquid crystal panel LR and enters the color combining prism PR.
液晶パネルＰＧには「投射画像の緑色成分画像」が表示され、この画像は照明装置ＬＧから放射される波長：５４０ｎｍの緑色照明光により照明される。緑色照明光は、液晶パネルＬＧに表示された緑色成分画像により強度変調されて色合成用プリズムＰＲに入射する。 A "green component image of the projected image" is displayed on the liquid crystal panel PG, and this image is illuminated by green illumination light having a wavelength of 540 nm emitted from the illumination device LG. The green illumination light is intensity-modulated by the green component image displayed on the liquid crystal panel LG and enters the color combining prism PR.
液晶パネルＰＢには「投射画像の青色成分画像」が表示され、この画像は照明装置ＬＢから放射される波長：４６０ｎｍの青色照明光により照明される。青色照明光は、液晶パネルＬＢに表示された青色成分画像により強度変調されて色合成用プリズムＰＲに入射する。液晶パネルＰＲ、ＰＧ、ＰＢや、照明装置ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ等は、制御部ＣＴにより制御される。 A "blue component image of the projected image" is displayed on the liquid crystal panel PB, and this image is illuminated by blue illumination light having a wavelength of 460 nm emitted from the illumination device LB. The blue illumination light is intensity-modulated by the blue component image displayed on the liquid crystal panel LB and enters the color combining prism PR. The liquid crystal panels PR, PG, PB, the illumination devices LR, LG, LB, etc. are controlled by the control unit CT.
このようにして、色合成用プリズムに入射した各色光は色合成用プリズムで合成され、投射用ズームレンズ４に入射し、スクリーンＳ上にカラー画像として拡大投射される。
In this way, the respective color lights that have entered the color combining prism are combined by the color combining prism, enter the
投射用ズームレンズ４としては、請求項１ないし８に記載の任意のものを用いることができ、具体的には、色合成用プリズムＰＲと組み合わせて上述の実施例１ないし７の何れかのものを好適に用いることができる。
As the
図３６（ｂ）に示すプロジェクタＰＲ２は、平面画像を表示する画像表示素子としてＤＭＤ３を採用した例である。
プロジェクタＰＲ２は、照明系２と、画像表示素子であるＤＭＤ３と、投射用ズームレンズ４を有する。
The projector PR2 shown in FIG. 36 (b) is an example in which the DMD3 is adopted as an image display element for displaying a planar image.
The projector PR2 has an
投射用ズームレンズ４としては、請求項１ないし８の任意の１に記載されたもの、具体的には実施例１ないし７の何れかのものを用いることができる。プロジェクタＰＲ２では色合成プリズムＰＲを用いないので、バックフォーカス：Ｂｆは「最も縮小側のレンズ面とＤＭＤ３上の平面画像との間の光路長」に等しい。
As the
照明系２から前記「Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の光」を時間的に分離してＤＭＤ３の表示面に照射し、各色光が照射されるタイミングで「個々の画素に対応する微小ミラー(マイクロミラー)の傾斜」を制御する。
The "R, G, B lights of three colors" are temporally separated from the
このようにしてＤＭＤ３の表示面に「投射されるべき平面画像」が表示され、該平面画像により強度変調された光が、投射用ズームレンズ４によりスクリーンＳ上に結像され、上記平面画像は拡大投射される。
In this way, the "planar image to be projected" is displayed on the display surface of the
照明系２は、光源２１、コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷ、ミラーＭを備えており、これを配置するスペースを「ある程度大きく確保」する必要がある。
The
このため、照明系２からＤＭＤ３に入射させる照明光の入射角をある程度大きくする必要がある。投射用レンズ４と照明系２とのスペースの上記の如き関係上、投射用レンズ４のバックフォーカスをある程度確保する必要があり、ミラーＭを用いて、照明光の入射角を確保し、投射用ズームレンズ４により必要なバックフォーカスを確保している。
コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷとミラーＭとは「照明光学系」を構成する。照明光学系や光源２１等を制御する「制御部」は、図３６（ｂ）において図示を省略されている。
Therefore, it is necessary to increase the incident angle of the illumination light incident on the
The condenser lens CL, the RGB color wheel CW and the mirror M constitute an “illumination optical system”. A "control unit" for controlling the illumination optical system, the
以上の如く、この発明によれば以下の如き投射用ズームレンズおよび投射型画像表示装置を実現できる。
[１]
平面画像（ＯＩ）を倍率可変で拡大して投射する投射用ズームレンズであって、拡大側から縮小側ヘ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群（１Ｇ）、正の屈折力を有する第２レンズ群（２Ｇ）、負の屈折力を有する第３レンズ群（３Ｇ）、正の屈折力を有する第４レンズ群（４Ｇ）、開口絞り（Ｓ）、正の屈折力を有する第５レンズ群（５Ｇ）、負又は正の屈折力を有する第６レンズ群（６Ｇ）、正の屈折力を有する第７レンズ群（７Ｇ）を配して構成され、ズーミングに際して、第１レンズ群（１Ｇ）と第７レンズ群（７Ｇ）とが固定され、第２レンズ群（２Ｇ）から第６レンズ群（６Ｇ）までが光軸上を移動することにより第１レンズ群（１Ｇ）ないし第７レンズ群（７Ｇ）の群間隔が変化し、ｄ線において空気換算されたバックフォーカス：Ｂｆ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、望遠端における全系の焦点距離：ｆｔ、前記第１レンズ群の合成焦点距離：１Ｇ＿ｆが、条件：
（１） ２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜５．０
（２） １．５＜ｆｔ／ｆｗ＜３．０
（３） −３．０＜１Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜−１．０
を満足する投射用ズームレンズ（実施例１ないし７）。
As described above, according to the present invention, the following projection zoom lens and projection type image display device can be realized.
[1]
A zoom lens for projection which magnifies and projects a plane image (OI) with variable magnification, wherein a first lens group (1G) having a negative refractive power and a positive refractive power are arranged in this order from the enlargement side to the reduction side. A second lens group (2G) having a negative refractive power, a third lens group (3G) having a negative refractive power, a fourth lens group (4G) having a positive refractive power, an aperture stop (S), and a positive refractive power. A fifth lens group (5G), a sixth lens group (6G) having a negative or positive refractive power, and a seventh lens group (7G) having a positive refractive power are arranged , and the first lens is used for zooming. The group (1G) and the seventh lens group (7G) are fixed, and the second lens group (2G) to the sixth lens group (6G) move on the optical axis to move the first lens group (1G) to the first lens group (1G). The group distance of the seventh lens group (7G) changes, and the air-converted back focus at the d line: Bf, the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw, the focal length of the entire system at the telephoto end: ft, Combined focal length of one lens group: 1G_f, condition:
(1) 2.0 <Bf / fw <5.0
(2) 1.5 <ft / fw <3.0
(3) -3.0 <1G_f / fw <-1.0
A zoom lens for projection that satisfies the requirements (Examples 1 to 7).
[２]
[１]記載の投射用ズームレンズであって、第１レンズ群（１Ｇ）が、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を持つレンズを少なくとも２枚有する投射用ズームレンズ(実施例１ないし７)。
[３]
[１]または[２]記載の投射用ズームレンズであって、第２レンズ群（２Ｇ）の合成焦点距離：２Ｇ＿ｆ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（４） １．５＜２Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜５．０
を満足する投射用ズームレンズ(実施例１〜７)。
[４]
[３]記載の投射用ズームレンズであって、第２レンズ群（２Ｇ）が、少なくとも１枚の負の屈折力を持つレンズを有する投射用ズームレンズ(実施例１〜７)。
[2]
The zoom lens for projection according to [1], wherein the first lens group (1G) includes at least two lenses having negative refracting power with a convex surface facing the enlargement side (Examples 1 to 1). 7).
[3]
The projection zoom lens according to [1] or [2], wherein the combined focal length of the second lens group (2G) is 2G_f, the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw, and the conditions are:
(4) 1.5 <2G_f / fw <5.0
A zoom lens for projection that satisfies the requirements (Examples 1 to 7).
[4]
The projection zoom lens according to [3], wherein the second lens group (2G) includes at least one lens having a negative refractive power (Examples 1 to 7).
[５]
[１]ないし[４]記載の投射用ズームレンズであって、第３レンズ群（３Ｇ）の合成焦点距離：３Ｇ＿ｆ、前記広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（５） −４．５＜３Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜−１．０
を満足する投射用ズームレンズ(実施例１〜７)。
[5]
The projection zoom lens according to [1] to [4], wherein the combined focal length of the third lens group (3G): 3G_f, the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw, and the conditions are:
(5) -4.5 <3G_f / fw <-1.0
A zoom lens for projection that satisfies the requirements (Examples 1 to 7).
[６]
[５]記載の投射用ズームレンズであって、第３レンズ群（３Ｇ）が、負の屈折力を持つ１枚のレンズのみで構成されている投射用ズームレンズ(実施例１〜７)。
[6]
The zoom lens for projection according to [5], wherein the third lens group (3G) is composed of only one lens having a negative refractive power (Examples 1 to 7).
[７]
[１]ないし[６]の何れか１に記載の投射用ズームレンズであって、
フォーカシングに際して、第１レンズ群（１Ｇ）全系若しくは第１レンズ群に含まれる１枚以上のレンズが光軸方向へ移動する投射用ズームレンズ(実施例１〜７)。
[８]
[１]ないし[７]の何れか１に記載の投射用ズームレンズであって、第７レンズ群（７Ｇ）が、正の屈折力を持つ１枚のレンズのみで構成されている投射用ズームレンズ(実施例１〜７)。
[7]
The projection zoom lens according to any one of [1] to [6],
A zoom lens for projection (Examples 1 to 7) in which the first lens group (1G) entire system or at least one lens included in the first lens group moves in the optical axis direction during focusing.
[8]
The projection zoom lens according to any one of [1] to [7], wherein the seventh lens group (7G) is composed of only one lens having a positive refractive power. Lens (Examples 1-7).
[９]
画像表示素子（ＰＲ、ＰＧ、ＰＢ、３）に表示される平面画像を、倍率可変で拡大して投射表示する投射型画像表示装置（ＰＲ１、ＰＲ２）であって、平面画像を倍率可変で拡大して投射する投射用ズームレンズ（４）として、[１]ないし[７]の何れか１に記載の投射用ズームレンズを用いる投射型画像表示装置（図３６）。
[9]
A projection-type image display device (PR1, PR2) for enlarging and projecting a planar image displayed on an image display element (PR, PG, PB, 3) with variable magnification, and enlarging the planar image with variable magnification. A projection-type image display device (FIG. 36) using the projection zoom lens according to any one of [1] to [7] as the projection zoom lens (4) for projecting.
以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and unless otherwise specified in the above description, the invention described in the claims. Various modifications and changes can be made within the scope of the above.
The effects described in the embodiments of the present invention are merely enumeration of the suitable effects resulting from the invention, and the effects according to the invention are not limited to "the effects described in the embodiments".
１Ｇ 第１レンズ群
２Ｇ 第２レンズ群
３Ｇ 第３レンズ群
４Ｇ 第４レンズ群
Ｓ 開口絞り
５Ｇ 第５レンズ群
６Ｇ 第６レンズ群
７Ｇ 第７レンズ群
ＰＲ 色合成凹プリズム
ＯＩ 平面画像
1G 1st lens group
2G 2nd lens group
3G 3rd lens group
4G 4th lens group
S aperture stop
5G 5th lens group
6G 6th lens group
7G 7th lens group
PR color synthetic concave prism
OI flat image
Claims (9)
ズーミングに際して、第１レンズ群および第７レンズ群が固定され、前記第２レンズ群から第６レンズ群までが光軸上を移動することにより前記第１レンズ群ないし第７レンズ群の群間隔が変化し、
ｄ線において空気換算されたバックフォーカス：Ｂｆ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、望遠端における全系の焦点距離：ｆｔ、前記第１レンズ群の合成焦点距離：１Ｇ＿ｆが、条件：
（１） ２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜５．０
（２） １．５＜ｆｔ／ｆｗ＜３．０
（３） −３．０＜１Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜−１．０
を満足する投射用ズームレンズ。 A zoom lens for projection that magnifies and projects a two-dimensional image with variable magnification, wherein a first lens group having a negative refracting power and a second lens group having a positive refracting power are arranged in order from the enlargement side to the reduction side. A third lens group having negative refracting power, a fourth lens group having positive refracting power, an aperture stop, a fifth lens group having positive refracting power, a sixth lens group having negative or positive refracting power, It is configured by arranging a seventh lens group having a positive refractive power ,
During zooming , the first lens group and the seventh lens group are fixed, and the second lens group to the sixth lens group move on the optical axis, so that the group spacing of the first lens group to the seventh lens group becomes small. Change,
The air-converted back focus at the d line: Bf, the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw, the focal length of the entire system at the telephoto end: ft, the combined focal length of the first lens group: 1G_f, and the conditions are:
(1) 2.0 <Bf / fw <5.0
(2) 1.5 <ft / fw <3.0
(3) -3.0 <1G_f / fw <-1.0
A zoom lens for projection that satisfies the requirements.
前記第１レンズ群が、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を持つレンズを少なくとも２枚有する投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to claim 1,
A zoom lens for projection, wherein the first lens group has at least two lenses having a negative refractive power with a convex surface facing the enlargement side.
前記第２レンズ群の合成焦点距離：２Ｇ＿ｆ、前記広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（４） １．５＜２Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜５．０
を満足する投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to claim 1 or 2, wherein:
The combined focal length of the second lens group: 2G_f, and the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw are:
(4) 1.5 <2G_f / fw <5.0
A zoom lens for projection that satisfies the requirements.
前記第２レンズ群が、少なくとも１枚の負の屈折力を持つレンズを有する投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein:
A projection zoom lens, wherein the second lens group includes at least one lens having a negative refractive power.
前記第３レンズ群の合成焦点距離：３Ｇ＿ｆ、前記広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（５） −４．５＜３Ｇ＿ｆ／ｆｗ＜−１．０
を満足する投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The combined focal length of the third lens group: 3G_f, the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw, and the conditions are:
(5) -4.5 <3G_f / fw <-1.0
A zoom lens for projection that satisfies the requirements.
前記第３レンズ群が、負の屈折力を持つ１枚のレンズのみで構成されている投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein:
A projection zoom lens in which the third lens group is composed of only one lens having a negative refractive power.
フォーカシングに際して、前記第１レンズ群全系若しくは前記第１レンズ群に含まれる１枚以上のレンズが光軸方向へ移動する投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein:
A zoom lens for projection in which the entire system of the first lens group or one or more lenses included in the first lens group moves in the optical axis direction during focusing.
前記第７レンズ群が、正の屈折力を持つ１枚のレンズのみで構成されている投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 7, wherein:
A projection zoom lens in which the seventh lens group is composed of only one lens having a positive refractive power.
平面画像を倍率可変で拡大して投射する投射用ズームレンズとして、請求項１ないし８の何れか１項に記載の前記投射用ズームレンズを用いる投射型画像表示装置。 A projection-type image display device for enlarging and projecting the planar image displayed on an image display device with variable magnification,
9. A projection type image display device using the projection zoom lens according to claim 1, as a projection zoom lens for enlarging and projecting a planar image with variable magnification.
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