JP2013125057A - プロジェクションレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクションレンズを提供する。
【解決手段】正の屈折力を有する第一レンズ群１１、負の屈折力を有する第二レンズ群１２及び負の屈折力を有する第三レンズ群１３を備え、第一レンズ群は、色収差を修正するために用いられ、第三レンズ群は、プロジェクションレンズの短い共役側に向かって突出する表面を有するメニスカス状のレンズを備え、以下の条件式を満足する。０．１＜ｆ_２／ｆ_３＜０．４、０．６＜ｆ_１／ｆ＜０．９、１．２＜ＢＦＬ／ｈ＜１．６、０．７＜ｆ／ＢＦＬ＜１．２、ただし、ｆは、前記プロジェクションレンズの焦点距離であり、ｆ１は、前記第一レンズ群の焦点距離であり、ｆ２は、前記第二レンズ群の焦点距離であり、ｆ３は、前記第三レンズ群の焦点距離であり、ＢＦＬは、前記プロジェクションレンズの背面焦点距離であり、ｈは、被写体の高さである。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクターに用いられるプロジェクションレンズに関するものである。

プロジェクションレンズは、いろいろなプロジェクター、例えば、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクター、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）プロジェクター及びＬＣｏｓ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）プロジェクターに広く応用される。プロジェクターは、高解像度、低歪み、優れる横色収差修正、及び均一な輝度のような要求を満足することが必要とされるため、プロジェクターに用いられるプロジェクションレンズも、高解像度、低歪み、及び低横色収差の要求を満足することが必要とされる。

本発明の目的は、高解像度、低歪み、及び低横色収差の要求を満足するプロジェクションレンズを提供することである。

前記目的を達成するため、本発明に係るプロジェクションレンズは、長い共役側から短い共役側に向かって順番に配列される、正の屈折力を有する第一レンズ群、負の屈折力を有する第二レンズ群及び負の屈折力を有する第三レンズ群を備え、前記第一レンズ群は、色収差を修正するために用いられ、前記第三レンズ群は、前記プロジェクションレンズの短い共役側に向かって突出する表面を有するメニスカス状のレンズを備え、以下の条件式を満足する。
０．１＜ｆ_２／ｆ_３＜０．４
０．６＜ｆ_１／ｆ＜０．９
１．２＜ＢＦＬ／ｈ＜１．６
０．７＜ｆ／ＢＦＬ＜１．２
ただし、ｆは、前記プロジェクションレンズの焦点距離であり、ｆ_１は、前記第一レンズ群の焦点距離であり、ｆ_２は、前記第二レンズ群の焦点距離であり、ｆ_３は、前記第三レンズ群の焦点距離であり、ＢＦＬは、前記プロジェクションレンズの背面焦点距離であり、ｈは、被写体の高さである。

本発明のプロジェクションレンズは、高解像度、低歪み、低横色収差の要求を満足する。

本発明の実施形態に係るプロジェクションレンズの構造を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明のプロジェクションレンズについて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクションレンズの構造を示す図である。前記プロジェクションレンズ１０の長い共役側（ｌｏｎｇ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｓｉｄｅ）から短い共役側（ｓｈｏｒｔ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｓｉｄｅ）に向かって、正の屈折力を有する第一レンズ群１１、負の屈折力を有する第二レンズ群１２及び負の屈折力を有する第三レンズ群１３が順に配列される。

前記第一レンズ群１１は、色収差を修正するために用いられ、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズを備える。本実施形態において、前記第一レンズ群１１は、第一レンズ１１０及び第二レンズ１１２を備える。前記第一レンズ１１０及び前記第二レンズ１１２は、樹脂複合レンズ又はガラスレンズである。前記プロジェクションレンズ１０の長い共役側から短い共役側に向かう方向に沿って、前記第一レンズ１１０は、第一表面及び第二表面を備え、前記第二レンズ１１２は、第三表面及び第四表面を備える。前記第一表面、前記第二表面、前記第三表面及び前記第四表面は、全て非球面である。

前記第二レンズ群１２は、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズを備える。本実施形態において、前記第二レンズ群１２は、第三レンズ１２０を備える。前記第三レンズ１２０は、樹脂複合レンズ又はガラスレンズである。前記プロジェクションレンズ１０の長い共役側から短い共役側に向かう方向に沿って、前記第三レンズ１２０は、第五表面及び第六表面を備え、前記第五表面及び前記第六表面は、全て非球面である。

前記第三レンズ群１３は、負の屈折力を有する少なくとも１つのメニスカス状のレンズを備える。本実施形態において、前記第三レンズ群１３は、メニスカス状の第四レンズ１３０、平板状の第五レンズ１３２及び平板状の第六レンズ１３４を備える。前記第四レンズ１３０、前記第五レンズ１３２及び前記第六レンズ１３４は、樹脂複合レンズ又はガラスレンズである。前記プロジェクションレンズ１０の長い共役側から短い共役側に向かう方向に沿って、前記第四レンズ１３０は、凹状の第七表面及び突出する第八表面を備え、前記第五レンズ１３２は、第九表面及び第十表面を備え、前記第六レンズ１３４は、第十一表面及び第十二表面を備える。前記第七表面及び前記第八表面は、全て非球面である。

前記プロジェクションレンズ１０は、以下の条件式を満たしている。

０．１＜ｆ_２／ｆ_３＜０．４ ……（１）
０．６＜ｆ_１／ｆ＜０．９ ……（２）
１．２＜ＢＦＬ／ｈ＜１．６ ……（３）
０．７＜ｆ／ＢＦＬ＜１．２ ……（４）

ｆは、前記プロジェクションレンズ１０の焦点距離であり、ｆ_１は、前記第一レンズ群１１の焦点距離であり、ｆ_２は、前記第二レンズ群１２の焦点距離であり、ｆ_３は、前記第三レンズ群１３の焦点距離であり、ＢＦＬは、前記プロジェクションレンズ１０の背面焦点距離をあり、ｈは、被写体の高さである。

前記第一レンズ１１０、前記第二レンズ１１２、前記第三レンズ１２０及び前記第四レンズ１３０の表面の非球面形状は、光軸をＺ軸とする場合、以下の数式によって表示される。

ｚは、表面頂点を原点とした、光軸に沿った変位値であり、ｃｃは、円錐定数であり、ｒ＝√（ｘ^２＋ｙ^２）は、光軸から非表面までの高さであり、ｃｖは、頂点曲率であり、Ａｉ（ｉ＝０，１，２，３，４，……）は、非球面のｉ番目のオーダー（ｏｒｄｅｒ）補正係数である。本実施形態において、前記プロジェクションレンズ１０の全長は３０ｍｍより小さく、構造がコンパクトであるという美点を有する。

上記の内容に基づいて、以下、３つの具体的な実施例を挙げる。Ｒは、各々のレンズの光学表面の曲率半径であり、Ｄは、隣り合う２つのレンズ表面間の光軸に沿った距離であり、Ｎｄは、対応するレンズのｄ光線に対する屈折率であり、Ｖｄは、対応するレンズのｄ光線に対するアッベ数であり、ｃｃは、円錐定数であり、Ｆ／＃は、前記プロジェクションレンズ１０のＦナンバーである。

第１実施例

第１実施例に係るプロジェクションレンズ１０の各々の光学素子は、以下の表１〜表２の条件を満たし、Ｆ／＃＝１．８であり、ｆ＝１１．３７６６１６であり、ｈ＝８．１５７である。

第２実施例

第２実施例に係るプロジェクションレンズ１０の各々の光学素子は、以下の表３〜表４の条件を満たし、Ｆ／＃＝１．８であり、ｆ＝１１．５２２４８６であり、ｈ＝８．１５５である。

第３実施例

第３実施例に係るプロジェクションレンズ１０の各々の光学素子は、以下の表５〜表６の条件を満たし、Ｆ／＃＝１．８であり、ｆ＝１１．３７６６１６であり、ｈ＝８．１５７である。

本発明のプロジェクションレンズ１０は、正の屈折力を有する第一レンズ群１１、負の屈折力を有する第二レンズ群１２及び負の屈折力を有する第三レンズ群１３を備え、前記第一レンズ群１１は、色収差を修正するために用いられ、前記第三レンズ群１３は、前記プロジェクションレンズ１０の短い共役側に向かって突出する表面を有するメニスカス状の第四レンズ１３０を備え、前記プロジェクションレンズ１０は、高解像度、低歪み、低横色収差の要求を満足する。

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。

１０ プロジェクションレンズ
１１ 第一レンズ群
１２ 第二レンズ群
１３ 第三レンズ群
１１０ 第一レンズ
１１２ 第二レンズ
１２０ 第三レンズ
１３０ 第四レンズ
１３２ 第五レンズ
１３４ 第六レンズ

Claims (6)

1. 長い共役側から短い共役側に向かって順番に配列される、正の屈折力を有する第一レンズ群、負の屈折力を有する第二レンズ群及び負の屈折力を有する第三レンズ群を備えてなるプロジェクションレンズであって、
   前記第一レンズ群は、色収差を修正するために用いられ、
   前記第三レンズ群は、前記プロジェクションレンズの短い共役側に向かって突出する表面を有するメニスカス状のレンズを備え、
   以下の条件式を満足することを特徴とするプロジェクションレンズ。
   ０．１＜ｆ_２／ｆ_３＜０．４
   ０．６＜ｆ_１／ｆ＜０．９
   １．２＜ＢＦＬ／ｈ＜１．６
   ０．７＜ｆ／ＢＦＬ＜１．２
   ただし、ｆは、前記プロジェクションレンズの焦点距離であり、ｆ_１は、前記第一レンズ群の焦点距離であり、ｆ_２は、前記第二レンズ群の焦点距離であり、ｆ_３は、前記第三レンズ群の焦点距離であり、ＢＦＬは、前記プロジェクションレンズの背面焦点距離であり、ｈは、被写体の高さである。
2. 前記第一レンズ群は、２つのレンズを備え、且つその中の少なくとも１つのレンズが正の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクションレンズ。
3. 前記第一レンズ群の２つのレンズの４つの表面において、少なくとも１つの表面が非球面であることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクションレンズ。
4. 前記第二レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクションレンズ。
5. 前記第三レンズ群のメニスカス状のレンズは、負の屈折力を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクションレンズ。
6. 前記第一レンズ群の２つのレンズ、前記第二レンズ群の負の屈折力を有するレンズ及び前記第三レンズ群のメニスカス状のレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載のプロジェクションレンズ。
   

   

   ただし、ｚは、表面頂点を原点とした、光軸に沿った変位値であり、ｃｃは、円錐定数であり、ｒ＝√（ｘ^２＋ｙ^２）は、光軸から非表面までの高さであり、ｃｖは、頂点曲率であり、Ａｉ（ｉ＝０，１，２，３，４，……）は、非球面のｉ番目のオーダー（ｏｒｄｅｒ）補正係数である。

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