CN103913829B

CN103913829B - 投影变焦镜头

Info

Publication number: CN103913829B
Application number: CN201310745356.3A
Authority: CN
Inventors: 窪田高士
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2018-01-02
Anticipated expiration: 2033-12-30
Also published as: US20140185143A1; US9638903B2; CN103913829A; US20170176729A1; US10451857B2

Abstract

本发明的目的是实现具有很宽视场角的高性能投影变焦镜头和达到跨越整个变焦区的高性能的五透镜组类型的投影变焦镜头。提供在图像显示设备中使用的配置为将图像投影在目标投影表面上并且显示图像的放大图像的投影变焦镜头，其中该变焦镜头具有五透镜组配置，在五透镜组配置中，从放大侧朝缩小侧排列第一到第五透镜组G1到G5，并且组成透镜组中的每个或者包括在透镜组中的透镜具有负和正折射力的组合，并且在透镜配置中，适当选择组成透镜组的焦距、相对行进距离、到图像显示元件的透镜距离和组成透镜形状。

Description

投影变焦镜头

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求来自2012年12月28日提交的日本专利申请2012-288356、2012-289126、2012-289149、2012-289152和2012-289157；2013年4月30日提交的日本专利申请2013-095867和2013-095878；2013年6月13日提交的日本专利申请2013-124781；2013年10月4日提交的日本专利申请2013-209598、2013-209631、2013-209636、2013-209644和2013-209678的优先权，其公开以引用的方式将其全部结合于此。

技术领域

本发明涉及投影变焦镜头。

背景技术

配置为将放大图像投影在前投影投影仪设备前面的屏幕上的该前投影投影仪设备最近广泛用于在公司介绍、学校教学以及家庭使用。

关于投影变焦镜头，最近已经对“高放大倍率和广角”有日益增长的要求。

已经知道专利文献1到2中描述的那些满足该要求。

专利文献1中描述的投影变焦镜头具有负、负、正、负和正的五透镜组配置，并且能够足够抑制放大倍率改变期间的像差。然而，广角端处的半视场角ωw保持在30°。

专利文献2中描述的投影变焦镜头具有负、负、正、正和正的五透镜组配置，并且能够足够抑制像差。然而，广角端处的半视场角ωw保持在20.8°。

“用于投影图像的镜头”一般与使用“斜光线”作为成像光的相机的摄影镜头系统不同。

在相机的摄影镜头中，镜头的整个有效区域是有用的。

然而，在用于投影图像的镜头中，因为由斜光线形成投影图像，所以可用作图像投影区域的范围是镜头的有效区域的一部分。

出于这个原因，投影镜头需要具有更宽的角度以增加图像投影在其上的目标投影表面的面积。

最近，还对于减小投影仪设备的投影距离和向目标投影表面“靠近布置”投影仪设备有强烈要求。

对于投影变焦镜头的很宽角度有要求，以利用上面描述的靠近目标投影表面布置投影变焦镜头的配置实现大目标投影表面。

鉴于上述情况作出本发明。本发明的一个目的是实现具有投影图像的大视场角的新颖投影变焦镜头。

从对于各种灯泡的应用性的观点来看，投影变焦镜头优选具有大后焦点(largeback focus)。

从对于各种灯泡和广角的应用性的视点，后焦点Bf与广角端处整个系统的焦距Fw的比率Bf/Fw用作重要参数。

鉴于此来考虑专利文件1和2中描述的投影变焦镜头，参数“Bf/Fw”在专利文件1中是大约0.12而在专利文件2中是大约0.69。

本发明的一个目的是实现这样的广角投影变焦镜头，该广角投影变焦镜头能够在利用第一到第三透镜组的焦度(power)排列是“负、负和正”的五透镜组配置设置大“Bf/Fw”的同时确保光学性能。

已经提及对于投影变焦镜头中的更宽角度有要求，以利用靠近目标投影表面布置投影变焦镜头的配置实现大目标投影表面。

本发明的一个目的是实现具有宽视场角的投影变焦镜头。

另外，为了增加图像投影在其上的目标投影表面的面积，可想到实现投影变焦镜头的更宽角度。

相反，最近，已经对于减小投影仪设备的投影距离和向目标投影表面“靠近布置”投影仪设备有强烈要求。

在作为图像显示设备的投影仪中，投影变焦镜头的目标是图像显示表面，而成像表面是屏幕。

图像显示表面和屏幕二者都是平的。因此，在确定投影变焦镜头是好或者差时“场曲率”的良好校正是重要的。

此外，因为要投影的图像是放大图像，所以由于失真引起的投影图像中的失真容易注意到。因此，失真的良好校正也是重要的。

另外，因为投影变焦镜头中改变放大倍率，所以重要的是在放大倍率改变期间“场曲率和失真”中的变化很小。

因此，本发明的一个目的是实现具有宽视场角的新颖投影变焦镜头，该投影变焦镜头能够以大视场角显示投影图像。

已经提及已经知道专利文献1和2中描述的那些满足这种要求。

专利文献1中描述的投影变焦镜头具有负、负、正、负和正的五透镜组配置，并且实现近似1.5倍的可变放大倍率比。

专利文献2中描述的投影变焦镜头具有负、负、正、正和正的五透镜组配置，并且实现接近1.7倍的可变放大倍率比。

在专利文献1中描述的投影变焦镜头中，第一、第三和第五透镜组是固定组，并且通过朝缩小侧移动第二和第四透镜组来执行从广角端到长焦镜头端的放大倍率改变。

在专利文献2中描述的投影变焦镜头中，第一和第五透镜组是固定组，并且通过朝缩小侧移动第二到第四透镜组来执行从广角端到长焦镜头端的放大倍率改变。

在专利文献1和2中描述的投影变焦镜头中，放大侧上的第一透镜组和缩小侧上的第五透镜组是固定组。

因此，需要在“两端固定的位移区”中移位移动组。

一般地，需要增加移动组的位移量，以增加可变放大倍率比。移动组的位移区的减小导致放大倍率的变化率的增加。结果，可能劣化像差。

当以透镜组的数量(诸如五)在尺寸上增加移动组时，整个镜头系统可能在重量和长度上增加。

鉴于上述情况作出本发明。本发明的一个目的是实现具有五透镜组配置并且利用新颖放大倍率改变方法的投影变焦镜头，由此达到高可变放大倍率比。

已经提及对于投影变焦镜头中的很宽角度有要求，以利用靠近目标投影表面布置投影变焦镜头的配置实现大目标投影表面。

从实践方面看，优选投影变焦镜头除了具有广角之外还要紧凑且轻。

在包括在投影变焦镜头中的透镜组中，最有可能增加尺寸和重量的是第一透镜组。

当第一透镜组很重时，不仅投影变焦镜头自身变得很重，而且可能在第一透镜组中发生“由其自身重量引起的偏心(eccentricity)”。

依据此观点，在专利文献1和2中描述的两种投影变焦镜头中，第一透镜组具有四透镜配置。由此，投影变焦镜头在减小第一透镜组的重量方面仍具有改进空间。

鉴于上述情况作出本发明。

更具体地，本发明的一个目的是实现具有宽视场角并且能够减小尺寸和重量的投影变焦镜头。

本发明涉及组成透镜的折射力(refractive power)的组合。本发明的一个目的是实现五透镜组型的投影变焦镜头，该五透镜组型的投影变焦镜头达到跨越整个变焦区的高性能。

专利文献：

[专利文献1]

日本专利申请公开第2011-69959

[专利文献2]

日本专利第4952225

发明内容

本发明的投影变焦镜头特征在于，广角端处的半视场角ωw、第一透镜组的焦距f1和第二透镜组的焦距f2：

(1-I)34度<ωw<45度

(2-I)0.1<f1/f2<1.0

本发明的投影变焦镜头特征在于，第二透镜组具有负折射力，

第三透镜组具有正折射力，并且图像显示元件和距离缩小侧最远的第五透镜组中距离缩小侧最远的透镜的表面之间的距离Bf、广角端处的焦距Fw以及第一透镜组的焦距F1满足以下条件：

(1-II)1.9≤Bf/Fw

(2-II)1.2<|F1|/Fw<3.5。

本发明的投影变焦镜头特征在于，当放大倍率从广角端向长焦端变化时，第五透镜组朝放大侧移动，并且广角端处的半视场角ωw满足以下条件：

(1-III)34度≤ωw<45度。

本发明的投影变焦镜头特征在于，在第一透镜组中，距离放大侧最远的透镜表面是朝放大侧凸的，而距离缩小侧最远的透镜表面是朝缩小侧凹的，并且广角端处的半视场角ωw满足以下条件：

(1-IV)34度≤ωw<45度。

本发明的投影变焦镜头特征在于，当从广角端向长焦端改变放大倍率时，第三透镜组朝放大侧移动，而第四透镜组朝放大侧移动，并且在放大倍率改变中第三透镜组的行进距离D3和在放大倍率改变中第四透镜组的行进距离D4满足以下条件：

(1-V)0.05<D3/D4<1.10。

本发明的投影变焦镜头特征在于，第一透镜组包括两个或者三个透镜，并且广角端处的半视场角ωw满足以下条件：

(1-VI)34度≤ωw<45度。

本发明的投影变焦镜头特征在于，第二到第五透镜组中的至少一个设置为包括四个或者更多透镜并且具有负折射力的负透镜组，并且包括在负透镜组中的四个或者更多透镜中自放大侧起的第一到第四透镜的折射力排列设置为正、负、正和负或者负、正、负和正。

附图说明

图1是示出根据示例1的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图2是根据示例1的投影变焦镜头的像差曲线图。

图3是示出根据示例2的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图4是根据示例2的投影变焦镜头的像差曲线图。

图5是示出根据示例3的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图6是根据示例3的投影变焦镜头的像差曲线图。

图7是示出根据示例4的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图8是根据示例4的投影变焦镜头的像差曲线图。

图9是示出根据示例5的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图10是根据示例5的投影变焦镜头的像差曲线图。

图11是示出根据示例6的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图12是根据示例6的投影变焦镜头的像差曲线图。

图13是示出根据示例7的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图14是根据示例7的投影变焦镜头的像差曲线图。

图15是示出根据示例8的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图16是根据示例8的投影变焦镜头的像差曲线图。

图17是示出根据示例9的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图18是根据示例9的投影变焦镜头的像差曲线图。

图19是示出根据示例10的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图20是根据示例10的投影变焦镜头的像差曲线图。

图21是示出根据示例11的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图22是根据示例11的投影变焦镜头的像差曲线图。

图23是示出根据示例12的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图24是根据示例12的投影变焦镜头的像差曲线图。

图25是示出根据示例13的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图26是根据示例13的投影变焦镜头的像差曲线图。

图27是示出根据示例14的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图28是根据示例14的投影变焦镜头的像差曲线图。

图29是作为图像显示设备的投影仪设备的示意配置图。

图30是示出根据比较示例的投影变焦镜头的配置的截面视图。

图31是根据比较示例的投影变焦镜头的像差曲线图。

图32是根据示例1的投影变焦镜头的放大色差图。

图33是根据示例2的投影变焦镜头的放大色差图。

图34是根据示例3的投影变焦镜头的放大色差图。

图35是根据示例4的投影变焦镜头的放大色差图。

图36是根据示例5的投影变焦镜头的放大色差图。

图37是根据示例6的投影变焦镜头的放大色差图。

图38是根据示例7的投影变焦镜头的放大色差图。

图39是根据示例8的投影变焦镜头的放大色差图。

图40是根据示例9的投影变焦镜头的放大色差图。

图41是根据示例10的投影变焦镜头的放大色差图。

图42是根据示例11的投影变焦镜头的放大色差图。

图43是根据示例12的投影变焦镜头的放大色差图。

图44是根据示例13的投影变焦镜头的放大色差图。

图45是根据示例14的投影变焦镜头的放大色差图。

图46是示出根据示例1的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图47是示出根据示例2的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图48是示出根据示例3的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图49是示出根据示例4的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图50是示出根据示例5的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图51是示出根据示例6的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图52是示出根据示例7的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图53是示出根据示例8的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图54是示出根据示例9的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图55是示出根据示例10的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图56是示出根据示例11的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图57是示出根据示例12的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图58是示出根据示例13的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

图59是示出根据示例14的第一透镜组中的非球面透镜的非球面形状的示图。

具体实施方式

下面将描述本发明的实施例。

本发明的变焦镜头是上面描述的“投影变焦镜头”。

如上所述，“投影镜头”使用“斜光线”作为成像光。同样，本发明的投影变焦镜头也使用“斜光线通量(flux)”作为用于形成投影图像的投影光通量。

图1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25和27示出投影变焦镜头的十四个实施例。

根据那些实施例的变焦镜头以此顺序对应于后面要描述的具体示例1到14。

在每个附图中，其左侧指示“放大侧”，而其右侧指示“缩小侧”。为了避免复杂性，整个附图使用相同参考标记。

在每个附图中，参考标记G1表示第一透镜组，参考标记G2表示第二透镜组，参考标记G3表示第三透镜组，参考标记G4表示第四透镜组，并且参考标记G5表示第五透镜组。

更具体地，其实施例在各个图中示出的投影变焦镜头具有五透镜组配置，其包括从放大侧朝缩小侧排列的第一到第五透镜组G1到G5。

此外，“孔径光阑”布置在第三透镜组G3上或者第三透镜组G3后面。

关于透镜，由参考符号Lij表示第i透镜组(i＝1到5)中自放大侧起的第j个透镜。

另外，在每个附图中，参考符号CG表示“图像显示元件(灯泡)的防护玻璃”。

在实施例和示例中，“作为微镜器件的DMD”假设为灯泡。然而，无须说，灯泡不限于此。

在每个附图中，其上部分示出“广角端处的透镜组排列(表示为广角)”，而其下部分示出“长焦端处的透镜组排列(表示为长焦)”。

此外，每个附图的上部分和下部分之间绘出的箭头指示当从广角端向长焦端改变放大倍率时第二到第五透镜组G2到G5的位移方向。

在其实施例在各个附图中示出的投影变焦镜头中，第一透镜组G1和第二透镜组G2二者都具有负折射力，而第三透镜组G3具有正折射力。

更具体地，在第一到第五透镜组中，第一透镜组G1到第三透镜组G3的折射力分布是“负、负和正”。

关于第四和第五透镜组G4和G5的折射力，第四透镜组可以具有正折射力，而第五透镜组可以具有“正或者负”折射力，如权利要求3中描述。

此外，关于第四和第五透镜组G4和G5的折射力，第四透镜组可以具有负折射力，而第五透镜组可以具有“正或者负”折射力，如权利要求4中描述。

更具体地，对于第四和第五透镜组G4和G5的折射力，“正和负”、“正和正”、“负和负”以及“负和正”的组合是可能的。

条件(1-I)规定广角端处的半视场角的范围。

更具体地，本发明的投影变焦镜头的广角端处的半视场角大于34度并且小于45度。换言之，变焦镜头具有很宽的视场角。

为了满足上面的条件，优选负透镜组在前型。因此，第一透镜组G1到第三透镜组G3的折射力分布是“负、负和正”，其中负透镜组在正透镜组前面。

通过采用负透镜组在前型，可以减小主光线高度并且可以减小镜头有效直径。因此，可以实现具有宽视场角的紧凑型投影变焦镜头。

此外，可以最小化图像投影时从第二透镜组到第一透镜组的“光通量的上翻(flip-up)角”。

当图像投影时，从灯泡侧投影的投影光通量(斜光线通量)从第五透镜组朝第一透镜组引导。

在该情况中，因为第一透镜组G1和第二透镜组G2二者都是负的，所以来自第三透镜组的光通量的发散角可以在第二和第一透镜组中自然增加。

因此，如上所述，可以最小化从第二透镜组移交到第一透镜组的光通量的上翻角，由此可以自然地增加从第一透镜组辐射的光通量的发散角。

此外，达到抑制由制造时的透镜偏心引起的性能劣化的效果。

条件(2-I)是在像散和场曲率的满意校正中特别有效的条件。

当超出条件(2-I)的上限时，可能相对减小第一透镜组G1的折射力(1/f1)的绝对值，并且可能增加场曲率。

当超出条件(2-I)的下限时，可能相对增加第一透镜组G1的折射力的绝对值，并且可能增加像散。

关于本发明的投影变焦镜头，可以通过除了上面的配置之外还满足以下条件(3-I)到(12-I)中的一个或者多个来实现更好的性能。

(3-I)0.3<D3/F3或D4/F4<0.6

(4-I)0<1/|f1_3w|<0.14

(5-I)0.5<|f1_3w/fw|<8.0

(6-I)Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n

(7-I)1.70<Nd2p<2.10

(8-I)18.0<νd2p<30.0

(9-I)1.45<Nd2n<1.75

(10-I)48.0<νd2n<90.0

(11-I)1.0<|f2p/f2n|<2.0

(12-I)2.5E-04<|f2p2n|<2.0E-02

在上面描述的条件(3-I)到(12-I)中，各个参数符号的含义如下。

“F3”表示第三透镜组的焦距，而“F4”表示第四透镜组的焦距。

“D3”表示当从广角侧向长焦侧改变放大倍率时第三透镜组的行进距离。

“D4”表示当从广角侧向长焦侧改变放大倍率时第四透镜组的行进距离。

“f1_3w”表示广角端处第一到第三透镜组的复合焦距。此外，“fw”表示广角端处“整个系统的焦距”。

“Nd2p”表示排列在第二透镜组中的正透镜之中“具有最低d线Abbe数的正透镜”的d线折射率。“νd2p”表示该正透镜的d线Abbe数。

“Nd2n”表示排列在第二透镜组中的负透镜之中“具有最高d线Abbe数的负透镜”的d线折射率。“νd2n”表示该负透镜的d线Abbe数。

“f2p”表示排列在第二透镜组中的正透镜之中“具有最低d线Abbe数的正透镜”的焦距。

“f2n”表示排列在第二透镜组中的负透镜之中“具有最高d线Abbe数的负透镜”的焦距。

“f2p2n”表示排列在第二透镜组中的透镜中的“具有最低d线Abbe数的正透镜”以及“具有最高d线Abbe数的负透镜”的复合焦距。

注意，在条件(12-I)中，例如，“2.5E-04”表示“2.5×10-4”。同样适用于以下。

如上所述，条件(3-I)到(12-I)中的条件(6-I)到(12-I)是规定包括在第二透镜组中的透镜的材料的那些条件。

在下面描述的实施例的投影变焦镜头中，第二透镜组G2是“像差校正组”。

此外，第三透镜组G3或者第四透镜组G4设置为“变焦组”，并且优化其焦距和行进距离以使得1.5倍或者更大的变焦比成为可能。

第一透镜组G1是在放大倍率改变方面固定的“聚焦组”。

在广角投影变焦镜头中，距离广角侧最远处的透镜组(第一透镜组)需要增加“光线上翻角”，由此不可避免地增加其透镜直径。

此外，变焦镜头趋向于在重量上变重，这是因为主要使用高特定重量的高折射率玻璃。

因此，通过在放大倍率改变方面固定第一透镜组，与在放大倍率改变中移动第一透镜组的情形相比较，防止透镜组的偏心的发生。

相应地，在镜头系统的组装中达到显著优点。

此外，还可以减小放大倍率改变所需的移动透镜组的能量。

条件(3-I)是在使得能够达到缩放比1.45倍或者更多时有效的条件。

当超出条件(3-I)的上限时，可能增加长焦侧上的像散。当超出条件(3-I)的下限时，变得难于达到变焦比1.45倍。

通过满足条件(3-I)，即使变焦比是1.45倍或者更多，也达到像散校正的最优解决方案，并且还可以有效地抑制场曲率的增加。

条件(4-I)是负第一透镜组G1、负第二透镜组G2和正第三透镜组G3的复合焦距的最优范围。

超出条件(4-I)的范围，则不足以优化放大倍率改变期间“第二透镜组G2的像差校正”。结果，可能残存像差，尤其是大彗形像差。

通过满足条件(4-I)，可以优化放大倍率改变期间“第二透镜组G2的像差校正”。由此，可以有效地防止残存诸如彗形像差之类的像差。

条件(5-I)是用以实现整个可变放大倍率区域上更加满意的“彗形像差校正”的条件。

当超出条件(5-I)的上限或者下限时，可能发生大彗形像差，并且也可能增加放大色差。

通过满足条件(5-I)，可以有效地抑制彗形像差和放大色差的发生。

条件(6-I)是用以保持放大色差、彗形像差和像散平衡的条件。

当不满足条件(6-I)时，特别在放大色差、彗形像差和像散方面可能发生大不平衡。

通过满足条件(6-I)，特别可以保持放大色差、彗形像差和像散平衡。

本发明的投影变焦镜头中的“负第二透镜组”可以设置为如上所述三维“像差校正组”。

在该情形下，在条件(7-I)的范围外，发生大放大色差，并且也可能增加彗形像差和像散。

通过满足条件(7-I)，可以有效地抑制放大色差、彗形像差和像散方面的增加。

如所熟知，作为正透镜的冕玻璃(低折射率)和作为负透镜的燧石玻璃(高折射率)的组合一般在有效地执行“消色差”时有效。

然而，在本发明的投影变焦镜头中，如条件(7-I)的情形中那样，优选第二透镜组包括高折射率高色散正透镜和低折射率低色散负透镜。

该组合在改进消色差和减小珀兹伐和(Petzval sum)时有效。

这里，给出“正、负和正(粘合透镜)”的透镜配置的情形的描述，该透镜配置也用作后面要描述的示例中的第二透镜组。

在该情形下，当距离放大侧最远的正透镜具有“高折射率高色散”并且布置在该正透镜的缩小侧上的负透镜具有“低折射率低色散”时，高折射率高色散引起该正透镜中的正侧上的大色差并且增加负侧上的珀兹伐和。

通过具有低折射率低色散的负透镜“有效抑制”这种色差和珀兹伐和。

由此，有效抑制放大色差、彗形像差和像散的增加。

另一方面，当正透镜具有“低折射率低色散”并且负透镜具有“高折射率高色散”时，明显放大色差和珀兹伐和。

出于这个原因，甚至更可能增加放大色差、彗形像差和像散。

条件(8-I)是在抑制放大色差时有效的条件。

如上所述，“高色散材料”优选用于第二透镜组中的正透镜。满足条件(8-I)的高色散材料的使用可以有效地抑制放大色差的发生。

此外，在满足条件(7-I)或(8-I)的投影变焦镜头的情形下，优选采用“双凸透镜”作为“第二透镜组中的正透镜”，如权利要求11中描述。

采用双凸透镜作为“第二透镜组中具有最低的相对于d线Abbe的正透镜”的形状，在校正像差并且抑制珀兹伐和时有效。

当正透镜“不是双凸透镜”时，可能在放大倍率改变期间发生大的“场曲率变化”。

条件(9-I)是在抑制放大色差时有效的条件。如上所述，低折射率材料制成的透镜优选作为第二透镜组中的负透镜。

条件(9-I)的满足在抑制大放大色差和珀兹伐和时有效。

条件(10-I)也是在抑制放大色差时有效的条件。如上所述，低色散材料制成的透镜优选作为第二透镜组中的负透镜。

条件(10-I)的满足在抑制大放大色差时有效。

在满足条件(9-I)或(10-I)的投影变焦镜头中，优选采用“双凹透镜”作为“第二透镜组中的负透镜”，如权利要求14中描述。

这种配置便于像差校正和珀兹伐和的最优控制。

当负透镜(具有最高Adde数和低折射率的负透镜)“不是双凹透镜”时，可能在放大倍率改变期间发生“大场曲率变化”。

条件(11-I)是用以抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化的最优方案。通过满足(11-I)，可以最有效地抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化。

条件(12-I)是有利于有效抑制像差的发生的条件。

通过满足条件(12-I)，可以有效抑制大像差的发生。

上面描述的“在通过将在图像显示元件的显示表面上显示的图像投影在目标投影表面上来扩大该图像的图像显示设备中使用的投影变焦镜头”具有五透镜组配置。

更具体地，第一到第五透镜组从放大侧朝缩小侧排列。第一和第二透镜组具有“负”折射力，而第三透镜组具有“正”折射力。

在这种配置中，当第四透镜组的折射力是“负”时，优选在上面描述的条件(1-I)和(2-I)的范围内，满足以下条件。

(1A-I)43度<ωw<45度

(2A-I)0.9<f1/f2<1.0

此外，优选满足以下条件(3A-I)到(12A-I)中的一个或者多个以及条件(1A-I)和(2A-I)。条件(1A-I)到(12A-I)处于条件(1-I)到(12-I)的范围内。

(3A-I)0.5<D3/F3或D4/F4<0.55

(4A-I)0.12<1/|f1_3w|<0.14

(5A-I)0.5<|f1_3w/fw|<0.7

(6A-I)Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n

(7A-I)1.8<Nd2p<1.9

(8A-I)23.0<νd2p<24.0

(9A-I)1.7<Nd2n<1.75

(10A-I)48<νd2n<50

(11A-I)1.5<|f2p/f2n|<1.8

(12A-I)1.2E-02<|f2p2n|<1.6E-02

条件(3A-I)到(12A-I)中的参数与上面描述的条件(3-I)到(12-I)中的那些参数相同。

在第四透镜组具有“负”折射力的配置中，条件(3A-I)到(12A-I)中的一个或者多个以及条件(1A-I)和(2A-I)的满足可以允许上面描述的条件(1-I)到(12-I)的功能类似地起作用。

此外，当第四透镜组的折射力是“正”时，优选在上面描述的条件(1-I)和(2-I)内，满足以下条件。

(1B-I)34度≤ωw<45度

(2B-I)0.1<f1/f2<0.5

此外，优选满足以下条件(3B-I)到(12B-I)中的一个或者多个以及条件(1B-I)和(2B-I)。条件(1B-I)到(12B-I)处于条件(1-I)到(12-I)的范围内。

(3B-I)0.3<D3/F3或D4/F4<0.6

(4B-I)0<1/|f1_3w|<0.05

(5B-I)1.7<|f1_3w/fw|<8.0

(6B-I)Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n

(7B-I)1.70<Nd2p<2.10

(8B-I)18.0<νd2p<30.0

(9B-I)1.45<Nd2n<1.60

(10B-I)58.0<νd2n<90.0

(11B-I)1.0<|f2p/f2n|<1.4

(12B-I)2.5E-04<|f2p2n|<4.6E-03

条件(3B-I)到(12B-I)中的参数与上面描述的条件(3-I)到(12-I)中的那些参数相同。

在第四透镜组具有“正”折射力的配置中，条件(3B-I)到(12B-I)中的一个或者多个以及条件(1B-I)和(2B-I)的满足可以允许上面描述的条件(1-I)到(12-I)的功能类似地起作用。

条件(1-II)是用以满足“大后焦点和短焦距”二者的条件。

如从条件(1-II)清楚的那样，在整个系统的焦距处于其最短处的广角端处，缩小侧上的主点的位置设置得比第五透镜组中距离缩小侧最远的透镜表面更靠近缩小侧。

当超出条件(1-II)的下限时，相对于广角端处的焦距减小后焦点。这趋向于使得难于布局投影变焦镜头和照明箱。

具体地，超出上面示例中描述的34度的宽视场角的区域在布局上有很大困难。

这种布局上的困难即使当使用三个液晶面板作为灯泡时也是一样的，这是因为要求大后焦点以布置彩色合成棱镜。

条件(2-II)是用以满足“良好的光学性能和大后焦点”二者的条件。

当超出条件(2-II)的下限时它不是优选的，因为第一透镜组的折射力增加，因此即使可以获得更大后焦点，也可能出现大场曲率。

当超出条件(2-II)的上限时它不是优选的，因为即使改进场曲率和彗形像差，也减小后焦点。

关于本发明的变焦镜头，可以通过除了上面的配置之外还满足以下条件(3-II)到(6-II)来实现更好的性能。

(3-II)0.8<|Fw1-2|/D2G-3G<2.0

(4-II)0.35<F3o4/Fw<0.70

(5-II)4.0<OAL/Bf<5.0

(6-II)0.4<D5/Bf<0.6

在上面描述的条件(3-II)到(6-II)中，各个参数符号的含义如下。

“Fw1-2”表示广角端处第一和第二透镜组的复合焦距。

“D2G-3G”表示广角端侧处的第二透镜组中距离缩小侧最远的表面和第三透镜组中距离放大侧最远的表面之间的距离。

“F3o4”表示具有较高折射力的第三透镜组或者第四透镜组的透镜组的焦距。“Fw”表示广角端处的焦距。

“OAL”表示第一透镜组中距离放大侧最远的透镜表面和图像显示元件之间的距离。“Bf”表示后焦点。

此外，“D5”表示第五透镜组中距离缩小侧最远的透镜的有效直径。

条件(3-II)是实现“具有良好光学性能的广角端处短焦距”有效的条件。

当超出条件(3-II)的下限时，可以达到更短的焦距，但是场曲率和彗形像差可能过度。

当超出条件(3-II)的上限时，可以改进场曲率和彗形像差，但是更可能不能达到短焦距。

条件(4-II)是用以满足“紧凑性和大后焦点”二者的条件。正透镜组(即，第三或者第四透镜组)用作变化器(variator)。

当超出条件(4-II)的下限时，第三或者第四透镜组的折射力增加并且可能减小后焦点。

当超出条件(4-II)的上限时，后焦点增加，但是镜头可能缺乏紧凑性。

条件(5-II)是用以满足“紧凑性和大后焦点”二者的条件。

当超出条件(5-II)的下限时，第一到第五透镜组的折射力(绝对值)增加，以使得难于在放大倍率改变期间保持良好的“场曲率和彗形像差”。

当超出条件(5-II)的上限时，减小每个透镜组的折射力并且增加镜头的总长度，以使得难于确保紧凑性。

条件(6-II)是优化后焦点和“距离缩小侧最远的透镜的透镜直径”的条件。

条件(6-II)是关于投影变焦镜头以及涉及图像显示元件(诸如照明箱和液晶显示面板)的组成部件的布局的条件。

当满足条件(6-II)时，便于投影变焦镜头和照明箱、彩色合成棱镜等的布局。

在条件(6-II)的范围之外，布局可能变得困难。

当利用具有“负”折射力的第四透镜组配置投影变焦镜头时，优选满足上面描述的条件(1-II)和(2-II)内的以下条件。

(1A-II)2.68≤Bf/Fw

(2A-II)3.2<|F1|/Fw<3.5

在该情形下，优选满足以下条件(3A-II)到(6A-II)中的一个或者多个。条件(1A-II)到(6A-II)处于条件(1-II)到(6-II)的范围内。

(3A-II)0.9<|Fw1-2|/D2G-3G<1.1

(4A-II)0.5<F3o4/Fw<0.6

(5A-II)4.90<OAL/Bf<4.95

(6A-II)0.5<D5/Bf<0.6

条件(3A-II)到(6A-II)中的参数与条件(3-II)到(6-II)中的那些相同。

当利用作为负组的第四透镜组配置投影变焦镜头时，条件(1A-II)和(2A-II)的满足和条件(3A-II)到(6A-II)中的一个或者多个的满足允许条件(1-II)到(6-II)的功能类似地起作用。

当利用具有“正”折射力的第四透镜组配置投影变焦镜头时，优选满足上面描述的条件(1-II)和(2-II)的范围内的以下条件。

(1B-II)1.9≤Bf/Fw

(2B-II)1.2<|F1|/Fw<2.1

在该情形下，优选满足以下条件(3B-II)到(6B-II)中的一个或者多个。条件(1B-II)到(6B-II)处于条件(1-II)到(6-II)的范围内。

(3B-II)0.8<|Fw1-2|/D2G-3G<1.5

(4B-II)0.35<F3o4/Fw<0.70

(5B-II)4.0<OAL/Bf<4.7

(6B-II)0.4<D5/Bf<0.6

条件(3B-II)到(6B-II)中的参数与条件(3-II)到(6-II)中的参数相同。

当利用作为正组的第四透镜组配置投影变焦镜头时，条件(1B-II)和(2B-II)的满足和条件(3B-II)到(6B-II)中的一个或者多个的满足允许条件(1-II)到(6-II)的功能类似地起作用。

在本发明中，可以通过在放大倍率改变期间以第一透镜组作为固定组(聚焦组)移动第二到第五透镜组，最小化放大倍率改变期间像差的变化。

此外，第二到第五透镜组的配置设置为以第三和第四透镜组作为边界的对称配置“负、正、正和负”。由此，可以控制放大色差和失真在放大倍率改变期间也变成很小。

在要描述的示例1、2、3、4、5、8、9、10、11和14中，第二到第五透镜组具有对称配置“负、正、正和负”。

关于那些示例中的放大色差，分别如图32、33、34、35、36、39、40、41、42和45中所示那样，实现放大色差的高水平校正。

此外，即使当第二到第五透镜组配置为“负、正、负和负”时，也通过包括第一透镜组利用中间的第三透镜组实现对称配置“负、负、正、负和负”。由此，可以将放大色差和失真控制为小。

在示例12中，第一到第五透镜组具有对称配置“负、负、正、负和负”。此外，关于放大色差，使得放大色差的高水平校正是可能的，如图43中所示。

同时，即使对于第二到第五透镜组不对称的诸如“负、正、正和正”或者“负、正、负和正”之类的配置，通过设置距离缩小侧最远的正透镜组(第五透镜组)的焦度(＝1/焦距)为所有透镜组中最小的，也作出“与利用对称透镜配置达到的等效的放大色差。鉴于此，示例6和7具有“负、正、正和正”配置，并且图37和38示出示例6和7的放大色差图。

此外，在示例13中，第二到第五透镜组具有“负、正、负和正”配置。图44示出示例13的放大色差图。

示例6和7也示出“与对称配置中的放大色差近似等效的放大色差”。通过设置第五透镜组具有最弱的焦度，可以减小放大色差。

此外，当在放大倍率改变期间要移动的组具有“负、正、正和负”或者“负、正、正和正”配置时，通过采用以下透镜配置用于移动组可以另外减小放大色差。具体地，移动组之中距离放大侧最远的第二透镜组配置为包括四个透镜“正、负、正和负”，并且移动组之中距离缩小侧最远的第五透镜组配置为包括四个透镜“负、正、负和正”。由此，在第二透镜组和第五透镜组内实现“对称”透镜配置。

条件(1-III)规定广角端处的半视场角的范围。

更具体地，本发明的透镜变焦镜头的广角端处的半视场角大于34度并且小于45度。换言之，变焦镜头具有很宽的视场角。

为了满足上面的条件，负透镜组在前型是优选的。因此，第一透镜组G1到第三透镜组G3的折射力分布是“负、负和正”，其中负透镜组在正透镜组前面。

此外，可以最小化图像投影时从第二透镜组到第一透镜组的“光通量的上翻角”。

当从广角端向长焦端改变放大倍率时，第五透镜组G5朝放大侧移动。

可以通过朝放大侧移动第五透镜组减小“与放大倍率改变相关联的像差变化”，具体地，可以减小场曲率的变化。

此外，使得轴向色差的良好校正可能。

关于本发明的投影变焦镜头，可以通过除了上面的配置之外还满足以下条件(2-III)和(3-III)中的一个或者多个实现更好的性能。

(2-III)|F4|<|F5|

(3-III)0.9<F4-5w/F4-5t<1.1

在上面描述的条件(2-III)和(3-III)中，各个参数符号的含义如下。

“F4”表示第四透镜组的焦距，并且“F5”表示第五透镜组的焦距。

“F4_5w”表示广角端处第四和第五透镜组的复合焦距。此外，“F4-5t”表示长焦端处第四和第五透镜组的复合焦距。

如上所述，对于第四和第五透镜组的折射力，以下四种组合是可能的：“正和负、正和正、负和负以及负和正”。

因此，复合焦距F4和F5可以是“正”或“负”。

条件(2-III)规定复合焦距F4和F5的绝对值之间的大小关系。

当不满足条件(2-III)时，难于达到投影变焦镜头的整个系统的焦度分布的平衡。相应地，可能增加像差。

条件(2-III)的满足使得达到整个系统的焦度分布的平衡并且实现像差的良好校正更容易。

优选第五透镜组的折射力具有第一到第五透镜组之中的“最小绝对值”。

当第五透镜组的折射力在绝对值上变得大于其他透镜组中的那些时，变得难于实现整个系统的焦度分布的平衡。由此，可能增加像差。

当超出条件(3-III)的上限时，放大倍率改变期间增加“第四和第五透镜组之间的复合焦距的差异”。结果，放大倍率改变期间可能增加球面像差和轴向色差。

此外，可能增加长焦端处的像散。

当超出条件(3-III)的下限时，可能增加长焦端处的彗形像差。

通过满足条件(3-III)，抑制长焦端处的像散和彗形像差的增加。由此，可以有效地抑制放大倍率改变期间的球面像差和轴向色差的变化。

当第四透镜组设置为具有“负折射力”时，优选满足上面描述的条件(1-III)的范围内的以下条件。

(1A-III)43度<ωw<45度

此外，优选满足以下条件中的一个或者多个以及条件(1A-III)。

(2A-III)|F4|<|F5|

(3A-III)0.9<F4-5w/F4-5t<1.1

条件(2A-III)和(3A-III)中的参数与条件(2-III)和(3-III)中的那些相同。条件(1A-III)到(3A-III)处于条件(1-III)到(3-III)的范围内。

在第四透镜组具有“负”折射力的配置中，条件(2A-III)和(3A-III)中的一个或者多个以及(1A-III)的满足可以允许上面描述的条件(1-III)到(3-III)的功能类似地起作用。

同时，当第四透镜组设置为具有“正折射力”时，优选满足上面描述的条件(1-III)的范围内的以下条件。

(1B-III)34度≤ωw<45度

此外，优选满足以下条件中的一个或者多个以及条件(1B-III)。

(2B-III)|F4|<|F5|

(3B-III)0.9<F4-5w/F4-5t<1.1

条件(2B-III)和(3B-III)中的参数与条件(2-III)和(3-III)中的那些相同。条件(1B-III)到(3B-III)处于条件(1-III)到(3-III)的范围内。

在第四透镜组具有“正”折射力的配置中，满足条件(2B-III)和(3B-III)中的一个或者多个以及条件(1B-III)可以允许上面描述的条件(1-III)到(3-III)的功能类似地起作用。

当从广角端向长焦端改变放大倍率时，优选第二透镜组缓慢朝缩小侧移动并且第三和第四透镜组单独朝放大侧移动。

通过在从广角端向长焦端的放大倍率改变中如上描述地移动第二到第四透镜组，可以减小与放大倍率改变相关联的像差变化，特别是彗形像差的变化。

在该情形下，当第一透镜组G1固定时，朝放大侧移位第三到第五透镜组，并且朝缩小侧移位第二透镜组。

通过如上所述地移动第一到第五透镜组，可以容易抑制放大倍率改变期间的像差变化。由此，可以实现紧凑高性能投影变焦镜头。

此外，因为在从广角端向长焦端的放大倍率改变中朝放大侧移位第三到第五透镜组，所以也可以确保放大倍率改变期间的“长后焦点”。

这便于使用诸如DMD之类的微镜器件作为投影变焦镜头的灯泡。

如上所述，上面描述的本发明的投影变焦镜头满足条件(1-IV)。

在第一透镜组中，距离放大侧最远的透镜表面是朝放大侧凸的，而距离缩小侧最远的透镜表面是朝缩小侧凹的。

条件(1-IV)规定广角端处的半视场角的范围。

为了满足上面的条件，“负透镜组在前型”是优选的。因此，第一透镜组G1到第三透镜组G3的折射力分布是“负、负和正”，其中负透镜组在正透镜组前面。

通过采用负透镜组在前型，可以“另外减小”主光线高度并且可以减小镜头有效直径。因此，可以实现具有宽视场角的紧凑型投影变焦镜头。

当图像投影时，从灯泡侧投影的投影光通量(斜光线通量)从第五透镜组G5朝第一透镜组G1引导。

更具体地，可以在不牺牲性能的情况下，达到更宽的角度。

在第一透镜组是“负组”时，场曲率当第一透镜组的距离放大侧最远的透镜表面是“朝放大侧凹”时可能明显是负的。

因此，在本发明的投影变焦镜头中，第一透镜组的距离放大侧最远的透镜表面设置为“朝放大侧凸”。

此外，通过设置第一透镜组的距离缩小侧最远的透镜表面为“朝缩小侧凹”，减小放大倍率改变期间的“场曲率和失真”的变化。

关于本发明的投影变焦镜头，通过除了上面的配置之外还满足以下条件(2-IV)到(5-IV)中的一个或者多个，实现更好的性能。

(2-IV)1.3<R1/R2<2.1

(3-IV)2.0<|f1/F1|<6.5

(4-IV)4.5<|f1/fw|<10.8

(5-IV)|F1|<|F2|

在上面描述的条件(2-IV)到(5-IV)中，各个参数符号的含义如下。

“R1”表示第一透镜组中距离放大侧最远的透镜的“放大侧透镜表面的曲率半径”。“R2”表示该透镜的“缩小侧透镜表面的曲率半径”。

“f1”表示第一透镜组中距离放大侧最远的透镜的焦距。“F1”表示第一透镜组的焦距(包括在第一透镜组中的透镜的复合焦距)。

“fw”是广角端处整个系统的焦距。“F2”是第二透镜组的焦距。因为第一和第二透镜组二者都是负组，所以F1和F2二者都是“负”的。

条件(2-IV)涉及“场曲率”。

当超出条件(2-IV)的上限时，特别在长焦侧上可能发生大像散。另一方面，当超出其下限时，可能在正侧上发生大场曲率。

通过满足条件(2-IV)，可以容易优化长焦侧上的像散和场曲率。

条件(3-IV)是关于“像散和彗形像差的颜色差异”的条件。

当超出条件(3-IV)的下限时，可能增加“长焦侧上的像散”和“广角侧上的彗形像差的颜色差异”。当超出其上限时，可能增加“长焦侧上的彗形像差的颜色差异”。

当满足条件(3-IV)时，可以有效地抑制像散和“彗形像差的颜色差异”。

条件(4-IV)是用以使得能够良好校正“放大色差”的条件。

在条件(4-IV)的范围之外，可能增加放大色差。然而，通过满足条件(4-IV)，可以有效地抑制放大色差的增加。

条件(5-IV)是用以优化“放大倍率改变期间的场曲率”的条件。

条件(5-IV)表示第一透镜组的负折射力在绝对值上小于第二透镜组的负折射力。

更具体地，在满足条件(5-IV)的状态下，负折射力在第一透镜组中比在第二透镜组中更大。

当不满足条件(5-IV)时，第二透镜组的焦度比第一透镜组中的焦度更强。由此，在放大倍率改变期间发生大场曲率。

通过满足条件(5-IV)，“可以跨越整个变焦区有效抑制场曲率的发生”。注意，优选焦距F1和F2的比率F1/F2处于以下条件的范围内。

(a-IV)0.1<F1/F2<1.0

条件(a-IV)在校正像散和场曲率时有效。

更具体地，第一到第五透镜组从放大侧朝缩小侧排列。第一组具有“负”折射力，第二透镜组具有“负”折射力，而第三透镜组具有“正”折射力。

在这种配置中，当第四透镜组的折射力是“负”时，优选在上面描述的条件(1-IV)的范围内，满足以下条件。

(1A-IV)43度<ωw<45度

在该情形下，优选满足以下条件(2A-IV)到(5A-IV)中的一个或者多个以及条件(1A-IV)。条件(1A-IV)到(5A-IV)处于条件(1-IV)到(5-IV)的范围内。

(2A-IV)1.8<R1/R2<2.1

(3A-IV)2.5<|f1/F1|<3.5

(4A-IV)9.5<|f1/fw|<10.8

(5A-IV)|F1|<|F2|

条件(2A-IV)到(5A-IV)中的参数与上面描述的条件(2-IV)到(5-IV)中的那些参数相同。

在第四透镜组具有“负”折射力的配置中，条件(1A-IV)的满足和条件(2A-IV)到(5A-IV)中的一个或者多个以及条件(1A-IV)的满足可以允许上面描述的条件(1-IV)到(5-IV)的功能类似地起作用。

当第四透镜组的折射力是“正”时，优选满足以下条件(2B-IV)到(5B-IV)中的一个或者多个以及条件(1-IV)。条件(2B-IV)到(5B-IV)处于条件(2-IV)到(5-IV)的范围内。

(2B-IV)1.3<R1/R2<2.1

(3B-IV)2.0<|f1/F1|<6.5

(4B-IV)4.5<|f1/fw|<9.5

(5B-IV)|F1|<|F2|

条件(2B-IV)到(5B-IV)中的参数与上面描述的条件(2-IV)到(5-IV)中的那些参数相同。

在第四透镜组具有“正”折射力的配置中，条件(2B-IV)到(5B-IV)中的一个或者多个以及条件(1-IV)的满足可以允许上面描述的条件(1-IV)到(5-IV)的功能类似地起作用。

当放大倍率从广角端向长焦端变化时，第二透镜组G2朝缩小侧移动，第三透镜组G3朝放大侧移动，而第四透镜组G4朝放大侧移动。

可以通过朝缩小侧移动第二透镜组G2减小“与放大倍率改变相关联的像差变化”。

此外，通过朝放大侧移动第三透镜组G3和第四透镜组G4，可以有效地改变放大倍率，并且还可以减小像差变化。

由此，可变放大倍率比可以设置为1.45倍或更多。然而，无须说，即使当可变放大倍率比是1.45倍或者更少时，也可以减小放大倍率改变期间的像差变化。

优选第二组透镜组在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间朝缩小侧的位移是“逐渐并且单调的”或者移动第二透镜组以画出“朝缩小侧的凸轨迹”。

“朝缩小侧的凸轨迹”具有减小放大倍率改变期间的第二透镜组的移动区域的效果，由此对缩小投影变焦镜头的尺寸有贡献。

此外，第四透镜组是正透镜组，第三和第四透镜组每个包括一个或者两个正透镜，而第三和第四透镜组中透镜的总数量是三个或者更少。这种配置使得有效放大倍率改变成为可能并且也使得最小化放大倍率改变期间的像差变化成为可能。

此外，第四透镜组是正透镜组，并且关于第三和第四透镜组中的透镜的d线折射率，第三透镜组中距离放大侧最远的透镜具有最大折射率，而第四透镜组中距离缩小侧最远的透镜具有最小折射率。

通过逐渐减小折射率，可以逐渐减小光线折射角。由此，可以执行最优像差校正。

当第三透镜组中距离放大侧最远的透镜的d线折射率是1.7或者更多并且第四透镜组中距离缩小侧最远的透镜的d线折射率是1.5或者更少时，可以有效防止发生像差。

注意，无须说，透镜的d线折射率指的是“透镜的材料的d线折射率”。

在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，第一透镜组G1固定。

因为第一透镜组G1在放大倍率改变期间固定，所以安装在成像设备上的投影变焦镜头的外部形状在放大倍率改变期间不变化。

条件(1-V)是用以当可变放大倍率比是1.45倍或者更多时，在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，保持跨越从广角到长焦的整个可变放大倍率区的高性能的条件。

当超出条件(1-V)的上限或者下限时，增加放大倍率改变期间的“特别是长焦侧上的像差”的变化。

此外，在投影变焦镜头中，优选广角端处的半视场角ωw满足以下条件。

(2-V)34度≤ωw<45度

通过满足条件(2-V)，可以实现具有很宽的视场角的投影变焦镜头。

如上所述，对于第四和第五透镜组G4和G5的折射力，“正和负”、“正和正”、“负和负”以及“负和正”的组合是可能的。

当第四透镜组的折射力是“负”时，优选满足上面描述的条件(1-V)的范围内的以下条件。

(1A-V)1.00<D3/D4<1.10

此外，优选满足条件(2-V)的范围内的以下条件以及条件(1A-V)。

(2A-V)43度<ωw<45度

条件(1A-V)和(2A-V)处于条件(1-V)和(2-V)的范围内。

在第四透镜组具有“负”折射力的配置中，满足条件(1A-V)可以允许条件(1-V)的功能类似地起作用。

此外，条件(2A-V)以及条件(1A-V)的满足可以允许条件(1-V)的功能在条件(2A-V)的视场角范围内类似地起作用。

当第四透镜组的折射力是“正”时，优选满足上面描述的条件(1-V)的范围内的以下条件。

(1B-V)0.05<D3/D4<1.10

此外，优选满足条件(2-V)的范围内的以下条件以及条件(1B-V)。

(2B-V)34度≤ωw<45度

条件(1B-V)和(2B-V)处于条件(1-V)和(2-V)的范围内。

在第四透镜组具有“正”折射力的配置中，满足条件(1B-V)可以允许条件(1-V)的功能类似地起作用。

此外，条件(2B-V)以及条件(1B-V)的满足可以允许条件(1-V)的功能在条件(2B-V)的视场角范围内类似地起作用。

条件(1-VI)规定广角端处的半视场角的范围。

更具体地，可以在不牺牲性能的情况下达到更宽的角度。

此外，通过使用两个或者三个透镜形成可能增长尺寸和重量的第一透镜组，可以在尺寸和重量上减小投影变焦镜头。

广角镜头一般具有布置在前面组中的负透镜以辐射光线。然而，这种布置可能特别生成彗形像差、像散和失真。

为了校正可能生成的这种彗形像差、像散和失真，包括在第一透镜组中的透镜的适当数量是2或3。

仅包括一个透镜的第一透镜组的配置不是优选的，这是因为放大倍率改变期间的像差变化增加，所以增加透镜直径并且镜头表面的曲率变得过大。

同时，包括四个或者更多透镜的第一透镜组的配置可能引起第一透镜组中“由其自身的偏心”，这是因为第一透镜组增长重量，并且投影变焦镜头自身增长重量。

关于本发明的投影变焦镜头，可以通过除了上面的配置之外还满足以下条件(2-VI)、(4-VI)和(C-VI)中的一个或者多个实现更好的性能。

(2-VI)0.2<|fw/F1|<0.8

(4-VI)-1.35％<DISw<0.0％

(C-VI)1.3<R1f/R1r<2.1

在上面描述的条件(2-VI)、(4-VI)和(C-VI)中，各个参数符号的含义如下。

“fw”表示广角端处整个系统的焦距。“F1”表示第一透镜组的焦距。

“DISw”表示当投影距离是1600mm时广角端处的有效像圈中的光学失真的值。

“R1f”表示第一透镜组中距离放大侧最远的放大侧透镜表面的曲率半径。“R1r”表示第一透镜组中距离缩小侧最远的缩小侧透镜表面的曲率半径。

条件(2-VI)是针对关于投影变焦镜头的整个系统的焦度的第一透镜组的焦度的优选范围的条件。

当超出条件(2-VI)的范围时，失去第一透镜组和整个系统之间的焦度平衡，以导致像差的不平衡。结果，可能在放大倍率改变期间特别在场曲率中发生大的变化。

通过满足条件(2-VI)，可以保持第一透镜组的负焦度和整个投影变焦镜头的焦度分布的良好平衡。这使得能够良好平衡像差。

条件(4-VI)是在投影距离1600的情况下用以控制广角端处的有效像圈中的光学失真的条件。

在条件(4-VI)的范围之外，增加对要投影的图像的所谓“TV失真”。这趋向于影响投影图像的图像。

通过满足条件(4-VI)，可以获得好成型(well-shaped)投影图像。

注意，“投影距离”指的是目标投影表面和距离投影变焦镜头的放大侧最远的透镜表面之间的距离。

条件(C-VI)是使得能够良好校正特别是像差中的彗形像差的条件。

在条件(C-VI)的范围之外，第一透镜组中距离放大侧最远的透镜表面和距离缩小侧最远的透镜表面可能失去平衡。

当失去它们之间的平衡时，可能在彗形像差中发生蓝光(波长460nm)特别与绿光(波长550nm)的大的颜色差异。

通过满足条件(C-VI)，可以有效避免涉及彗形像差的以上问题。

在本发明的投影变焦镜头中，可以在第一透镜组中布置一个或者更多非球面透镜。由此，可以通过使用非球面透镜另外改进性能。

在该情形下，通过除了上面的配置和条件(2-VI)、(4-VI)和(C-VI)之外还满足以下条件(3-VI)和条件(A-VI)和(B-VI)中的一个或者多个实现更好的性能。

(3-VI)1.0E-03<1/|fsph|<2.0E-02

(A-VI)0.3<|Rpf/Rpr|<2.5

(B-VI)1.5<fp/F1<10.0

在上面描述的条件(3-VI)、(A-VI)和(B-VI)中，各个参数符号的含义如下。

“fsph”表示排列在第一透镜组中的非球面透镜的焦距。

“Rpf”表示排列在第一透镜组中的非球面透镜中距离放大侧最远的表面的曲率半径。

“Rpr”表示排列在第一透镜组中的非球面透镜中距离缩小侧最远的表面的曲率半径。

“fp”表示第一透镜组内的非球面透镜的焦距。“F1”表示如上所述的第一透镜组的焦距。

在条件(3-VI)的表示中，例如“2.0E-02”表示“2.0×10-2”。同样适用于以下。

条件(3-VI)是使得能够容易实现由上面描述的条件(4-VI)规定的失真的良好范围。

在条件(3-VI)的范围之外，包括在第一透镜组中的非球面透镜的折射力过大或者过小。这导致增加TV失真。

条件(A-VI)是在改进失真的形状有效地条件。

光学失真当超出条件(A-VI)的下限时可能减小，并且当超出其上限时可能增加。

在条件(A-VI)的范围之外，光学失真失去平衡。结果，TV失真的形状可能失真。

通过满足条件(A-VI)，容易维持良好的“TV失真的形状(投影图像的形状)”。

条件(B-VI)是在保持失真和彗形像差平衡时有效的条件。

在条件(B-VI)的范围之外，失真和彗形像差可能复杂地失去平衡。通过满足条件(B-VI)，失真和彗形像差容易保持良好平衡。

布置在第一透镜组中的非球面透镜的数量可以是一个。

当投影变焦镜头中的第一到第五透镜组G1到G5中的第四透镜组G4的折射力是负时，非球面透镜的放大侧透镜表面可以设置为非球面表面。

在该情形下，优选非球面表面具有“在光轴附近朝放大侧凹，并且在从光轴向外的透镜表面的有效半径的50％附近具有拐点的形状”。

另外，作为第四透镜组G4，也可以使用具有“负折射力”的透镜。在这种情形下，优选放大侧透镜表面具有上面描述的非球面表面的形状。

具体地，非球面表面具有“在光轴附近朝放大侧凸，并且在从光轴向外的透镜表面的有效半径的30％附近具有拐点的形状”。

第一透镜组中的非球面透镜是“在校正失真时有效”。

上面情形的每个中的非球面形状在抑制光学失真时有效。

更具体地，第一到第五透镜组从放大侧朝缩小侧排列。第一具有“负”折射力，第二透镜组具有“负”折射力，而第三透镜组具有“正”折射力。

此外，第一透镜组包括“两个或者三个透镜”。

当利用作为“负组”的第四透镜组配置投影变焦镜头时，优选满足条件(1-VI)的范围内的以下条件。

(1A-VI)43度<ωw<45度

此外，在该情形下，优选满足以下条件(2A-VI)到(C1-VI)中的一个或者多个。条件(1A-VI)到(C1-VI)处于条件(1-VI)到(C-VI)的范围内。

(2A-VI)0.28<|fw/F1|<0.31

(3A-VI)1.0E-02<1/|fsph|<2.0E-02

(4A-VI)-1.35％<DISw<-1.2％

(A1-VI)2.0<|Rpf/Rpr|<2.5

(B1-VI)1.5<fp/F1<2.0

(C1-VI)1.7<R1f/R1r<2.1

条件(2A-VI)到(C1-VI)中的参数与上面描述的条件(2-VI)到(C-VI)中的那些相同。

条件(3A-VI)、(A1-VI)和(B1-VI)基于前提：“一个或者多个非球面透镜”布置在第一透镜组中。

在第四透镜组具有“负折射力”的配置中，条件(1A-VI)的满足和条件(2A-VI)到(C1-VI)中的一个或者多个的满足可以允许上面描述的条件(1-VI)到(C-VI)的功能类似地起作用。

当利用作为“正组”的第四透镜组配置投影变焦镜头时，优选满足条件(1-VI)的范围内的以下条件。

(1B-VI)43度<ωw<45度

此外，在该情形下，优选满足以下条件(2B-VI)到(C2-VI)中的一个或者多个。条件(1B-VI)到(C2-VI)处于条件(1-VI)到(C-VI)的范围内。

(2B-VI)0.4<|fw/F1|<0.8

(3B-VI)1.0E-03<1/|fsph|<1.0E-02

(4B-VI)-1.35％<DISw<0.0％

(A2-VI)0.3<|Rpf/Rpr|<1.0

(B2-VI)7.0<fp/F1<10.0

(C2-VI)1.3<R1f/R1r<2.0

条件(2B-VI)到(C2-VI)中的参数与上面描述的条件(2-VI)到(C-VI)中的那些相同。

条件(3B-VI)、(A2-VI)和(B2-VI)基于前提：“一个或者多个非球面透镜”布置在第一透镜组中。

在第四透镜组具有“正折射力”的配置中，条件(1B-VI)的满足和条件(2B-VI)到(C2-VI)中的一个或者多个的满足可以允许上面描述的条件(1-VI)到(C-VI)的功能类似地起作用。

本发明的特征之一是至少一个“包括四个或者更多透镜并且具有负折射力的透镜组”布置为第二透镜组或者随后透镜组中的任何一个(即，第二到第五透镜组)。

通过作为补偿器用四个或者更多透镜配置负透镜组，有效改进补偿器的效果。

本发明趋向于实现具有广角端处的半视场角34度或者更多的非常规广角投影变焦镜头。

在考虑上面描述的广角投影变焦镜头中使用的补偿器的作用的情况下，在校正像差中优选具有四个或者更多透镜的补偿器的配置。

无须说，非球面透镜的使用使得能够利用包括三个或者更少透镜的负透镜组配置补偿器。

直到负透镜组中自放大侧起的第四透镜，透镜的折射力排列是正、负、正和负或者负、正、负和正。

通过如上所述“交替布置正和负透镜”，可以有效校正像差。

此外，可以达到“减小色差的发生的效果”。

另外，通过在负透镜组中“布置粘合透镜”，可以实现由粘合透镜“减小透镜偏心敏感性”以及减小色差的效果。

关于本发明的投影变焦镜头，可以通过除了上面的配置之外还满足以下条件(1-VII)到(8-VII)中的一个或者多个实现更好的性能。

(1-VII)0.7<F2b/F2<3.0

(2-VII)NdNp·νdNp<NdNn·νdNn

(3-VII)1.70<NdNp<2.10

(4-VII)18.0<νdNp<30.0

(5-VII)1.45<NdNn<1.75

(6-VII)48.0<νdNn<90.0

(7-VII)1.0<|fNp/fNn|<2.0

(8-VII)2.5E-04<|fNpNn|<2.0E-02

在上面描述的条件中，各个参数符号的含义如下。

“F2b”表示布置为第二透镜组或者随后透镜组的负透镜组中的粘合透镜的焦距。“F2”表示布置为第二透镜组或者随后透镜组的负透组的焦距。

“NdNp”表示布置为第二透镜组或者随后透镜组的负透镜组中的正透镜之中“具有最低d线Abbe数的正透镜”的d线折射率。“νdNp”表示该正透镜的d线Abbe数。

“NdNn”表示布置为第二透镜或者随后透镜组的负透镜组中的负透镜之中“具有最高d线Abbe数的负透镜”的d线折射率。“νdNn”表示该负透镜的d线Abbe。

“f2p”表示布置为第二透镜组或者随后的透镜组的负透镜组中的正透镜之中“具有最低d线Abbe数的正透镜”的焦距。

“f2n”表示布置为第二透镜组或者随后的透镜组的负透镜组中的负透镜之中“具有最高d线Abbe数的负透镜”的焦距。

“f2p2n”表示布置为第二透镜组或者随后的透镜组的负透镜组中的透镜中“具有最低d线Abbe数的正透镜”和“具有最高d线Abbe数的负透镜”的复合焦距。

注意，在条件(8-VII)中，例如“2.5E-04”表示“2.5×10-4”。同样适用于以下。

如上所述，条件(1-VII)到(8-VII)是规定包括在作为第二透镜组或者随后的透镜组的负透镜组中的透镜的材料的那些条件。

在下面要描述的每个示例的投影变焦透镜中，第二透镜组G2中的负透镜组设置为“像差校正组”。

通过用四个或者更多透镜配置像差校正组，可以最大化“像差校正”效果。

具体地，所有示例涉及广角变焦镜头。此外，在广角侧上的像差校正组中，像差校正趋向于不足，除非存在四个或者更多透镜。

此外，在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，通过从放大侧向缩小侧移动第二透镜组G2，改进像差校正效果。

在所有示例中，作为负透镜组的第二透镜组包括正透镜和负透镜，每种两个，自放大侧起以“正、负、正和负”的顺序排列。

通过如上所述地“交替布置正透镜和负透镜”，有效校正色差，由此改进彗形像差和像散。

即使当正透镜和负透镜反过来排列为“负、正、负和正”时，也可以达到与上面描述的效果相同的效果。

条件(1-VII)是用以保持像散和场曲率良好平衡的条件。

当不满足条件(1-VII)时，在放大倍率改变期间可能明显破坏“像散和场曲率之间的平衡”。

条件(2-VII)是用以保持放大色差、彗形像差和像散平衡的条件。

当不满足条件(2-VII)时，特别在放大色差、彗形像差和像散方面可能发生大不平衡。

通过满足条件(2-VII)，可以特别保持放大色差、彗形像差和像散平衡。

本发明的投影变焦镜头中的“负第二透镜组”可以设置为如上所述的“像差校正组”。

在该情形下，在条件(3-VII)的范围之外，发生大放大色差，并且也可能增加彗形像差和像散。

通过满足条件(3-VII)，可以有效抑制放大色差、彗形像差和像散的增加。

然而，在本发明的投影变焦镜头中，如条件(3-VII)的情形那样，优选第二透镜组包括高折射率高色散正透镜和低折射率低色散负透镜。

该组合在改进消色差和减小珀兹伐和时有效。

这里，给出正、负和正(粘合透镜)的透镜配置的情形的描述，该透镜配置也用作后面要描述的示例中的第二透镜组。

在该情形下，对距离放大侧最远的正透镜具有“高折射率高色散”并且布置在该正透镜的缩小侧上的负透镜具有“低折射率低色散”的情形给出考虑。

在该情形下，高折射率高色散引起该正透镜中的正侧上的大色差并且增加负侧上的珀兹伐和。

由此，有效抑制放大色差、彗形像差和像散的增加。

条件(4-VII)是在抑制放大色差时有效的条件。

如上所述，“高色散材料”优选用于第二透镜组中的正透镜。满足条件(4-VII)的高色散材料的使用可以有效地抑制放大色差的发生。

此外，在满足条件(3-VII)或(4-VII)的投影变焦镜头的情形下，优选采用“双凸透镜”作为如权利要求70中描述的“第二透镜组中的正透镜”。

双凸透镜作为“第二透镜组中具有相对于d线的最低Abbe数的正透镜”的形状的采用在校正像差并且抑制珀兹伐和时有效。

当正透镜“不是双凸透镜”时，可能在放大倍率改变期间发生大“场曲率变化”。

条件(5-VII)是在抑制放大色差时有效的条件。如上所述，低折射率材料制成的透镜优选作为第二透镜组中的负透镜。

条件(5-VII)的满足在控制大放大色差和珀兹伐和时有效。

条件(6-VII)也是在抑制放大色差时有效的条件。如上所述，低色散材料制成的透镜优选作为第二透镜组中的负透镜。

条件(6-VII)的满足在抑制放大色差时有效。

在满足条件(5-VII)或(6-VII)的投影变焦镜头中，优选采用“双凹透镜”作为如权利要求73中描述的“第二透镜组中的负透镜”。

这种配置在校正像差和控制珀兹伐和时优选。

当负透镜(具有最高Adde数和低折射率的负透镜)“不是双凹透镜”时。可能在放大倍率改变期间发生“大场曲率变化”。

条件(7-VII)是用以抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化的最优方案。通过满足(7-VII)，可以最有效地抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化。

条件(8-VII)是有利于有效抑制像差的发生的条件。

通过满足条件(8-VII)，可以有效抑制大像差的发生。

当配置投影变焦镜头使得第四透镜组的折射力是“负”时，优选满足上面描述的条件(1-VII)到(8-VII)的范围内的以下条件(1A-VII)到(8A-VII)中的一个或者多个。条件(1A-VII)到(8A-VII)处于条件(1-VII)到(8-VII)的范围内。

(1A-VII)2.0<F2b/F2<3.0

(2A-VII)NdNp·νdNp<NdNn·νdNn

(3A-VII)1.8<NdNp<1.9

(4A-VII)23.0<νdNp<24.0

(5A-VII)1.7<NdNn<1.75

(6A-VII)48.0<νdNn<50.0

(7A-VII)1.5<|fNp/fNn|<1.8

(8A-VII)1.2E-02<|fNpNn|<1.6E-02

条件(1A-VII)到(8A-VII)中的参数与条件(1-VII)到(8-VII)中的参数相同。

当配置投影变焦镜头使得第四透镜组的折射力是“负”时，条件(1A-VII)到(8A-VII)中的一个或者多个的满足可以允许上面描述的条件(1-VII)到(8-VII)的功能类似地起作用。

当配置投影变焦镜头使得第四透镜组的折射力是“正”时，优选满足上面描述的条件(1-VII)到(8-VII)的范围内的以下条件(1B-VII)到(8B-VII)中的一个或者多个。条件(1B-VII)到(8B-VII)处于条件(1-VII)到(8-VII)的范围内。

(1B-VII)0.7<F2b/F2<1.5

(2B-VII)NdNp·νdNp<NdNn·νdNn

(3B-VII)1.70<NdNp<2.10

(4B-VII)18.0<νdNp<30.0

(5B-VII)1.45<NdNn<1.60

(6B-VII)58.0<νdNn<90.0

(7B-VII)1.0<|fNp/fNn|<1.4

(8B-VII)2.5E-04<|fNpNn|<4.6E-03

条件(1B-VII)到(8B-VII)中的参数与条件(1-VII)到(8-VII)中的参数相同。

当配置投影变焦镜头使得第四透镜组的折射力是“正”时，条件(1B-VII)到(8B-VII)中的一个或者多个的满足可以允许上面描述的条件(1-VII)到(8-VII)的功能类似地起作用。

在给出投影变焦镜头的具体示例之前，将参考图29简要描述投影仪设备的实施例。

图29中所示的投影仪设备1是采用作为微镜器件的DMD作为灯泡3的示例。

投影仪设备1包括照明系统2、作为灯泡的DMD 3和投影仪变焦镜头4。

作为投影变焦镜头4，更具体地，使用根据示例1到14中的任一个的投影变焦镜头。

照明系统2向DMD 3辐射“三种颜色R、G和B的光”，同时在时间上分光。然后，在每种颜色的光的辐射的定时处控制与每个像素对应的微镜的倾斜。

以该方式，在DMD 3上显示“要投影的图像”，并且按图像调制的光强度通过投影变焦镜头4放大，并且投影在屏幕5上。

诸如DMD之类的微镜器件通过选择性地倾斜在图像显示表面上以阵列设置的微镜显示图像。

每个微镜的倾斜角设置为大约±10度。通过切换倾斜角，在有效反射光(有效光)和无效反射光(无效光)之间切换。

当微镜器件用作灯泡时，投影变焦镜头需要成功地接受有效光并且尽可能少地接受无效光。

为了满足上面的需要，优选将投影变焦镜头布置在“微镜以阵列设置在其上的图像显示表面的法线方向”上。

利用投影变焦镜头的这种布置，照明系统的光源需要邻近投影变焦镜头安装。

出于这个原因，需要减小投影变焦镜头的灯泡侧的透镜直径，以使得投影变焦镜头的缩小侧部分不妨碍入射在图像显示表面上的照明光。

照明系统2包括光源21、聚光器透镜CL、RGB色轮CW和镜M。此外，用以布置照明系统的空间需要“确保为在尺寸上一定程度地大”。

出于这个原因，使得从照明系统2入射在DMD 3上的照明光的入射角需要设置为一定程度地大。

因为变焦镜头4和照明系统2的空间之间的这种关系，需要确保变焦镜头4的某种程度的后焦点。

注意，聚光器透镜CL、RGB色轮CW和镜M包括在“照明光系统”中。

在根据示例1到14的变焦镜头中，当从广角端向长焦端改变放大倍率时，第三到第五透镜组G3到G5朝放大侧移动。

因此，也在放大倍率改变期间确保足够大的后焦点。

[示例]

下面将给出本发明的投影变焦镜头的十四个具体示例。

注意，具有正折射力的透镜组下文将称为“正组”，并且具有负折射力的透镜组下文将称为“负组”。

在每个示例中，各个符号的含义如下：

F：整个光学系统的焦距

Fno：数值孔径

R：曲率半径(非球面表面的“近轴曲率半径”)

D：表面分离

Nd：折射率

Vd：Abbe数

BF：后焦点

非球面表面以以下熟知等式表达：

X＝(H2/R)/[1+{1-K(H/r)2}1/2]

+C4·H4+C6·H6+C8·H8+C10·H10+…

在上面的等式中，X表示“基于表面顶点在高度H的位置处在光轴方向上从光轴的位移”，K表示“圆锥常数”，并且C4、C6、C8、C10…表示非球面常数。

[示例1]

图1示出示例1的投影变焦镜头。

如图1中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

第三透镜组G3包括一个透镜L31，而第四透镜组G4包括两个透镜L41和L42。

第五透镜组G5包括四个透镜L51到L54。

如上所述，DMD假设为灯泡并且具有保护玻璃CG。

当从广角端向长焦端改变放大倍率时，第二透镜组G2向缩小侧移动，而第三到第五透镜组G3到G5向放大侧移动。

第一透镜组G1是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L11、朝放大侧凹的负透镜L12和朝缩小侧凹的负弯月透镜L13。

第二透镜组G2是负组，并且包括双凸透镜L21、双凹透镜L22、朝缩小侧凸的正弯月透镜L23和朝放大侧凹的负弯月透镜L24。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第四透镜组G4是正组，并且包括朝放大侧凸的正弯月透镜L41和朝放大侧凸的正弯月透镜L42。

第五透镜组G5是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L51、双凸透镜L52、朝放大侧凹的负弯月透镜L53和双凸透镜L54。

粘合负弯月透镜L51和双凸透镜L52。

第二透镜组G2是负组，并且包括双凸透镜L21、双凹透镜L22、朝缩小侧凸的正弯月透镜L23和朝放大侧凹的负弯月透镜L24(正、负、正和负)。

第五透镜组G5是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L51、双凸透镜L52、朝放大侧凹的负弯月透镜L53和双凸透镜L54(负、正、负和正)。

注意，在示例1到14的描述中，“双凸透镜”是正透镜，并且“双凹透镜”是负透镜。

在示例1中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.55到3.34，并且ωw＝42.1°。

表1示出示例1的数据。

[表1]

在表1中，表面号是从放大侧起计数的表面的号码，这些表面包括孔径光阑表面(表1中的表面号20)和保护玻璃CG表面(表1中的表面号28和29)。

在示例1中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

表1中的“INT”指示曲率半径是无限的。另外，“*”指示具有附加到其的这种符号的表面是“非球面表面”。

这些项目在示例2和随后的示例中也相同。

“非球面表面数据”

表2示出非球面表面上的数据。

[表2]

在表1中，S6、S13、S15和S20每个表示在放大倍率改变的情况下变化的透镜组间隔。

表3示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔。

[表3]

“每种条件下的参数值”

表4示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表4]

“每种条件下的参数值”

表104示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表104]

(1)	Bf/Fw	2.54
			(2)	\|F1\|/Fw	1.68
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.26
			(4)	F3o4/Fw	0.49
(5)	OAL/Bf	4.56
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表204示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表204]

“每种条件下的参数值”

表304示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表304]

“每种条件下的参数值”

表404示出条件(1-V)下的参数值。

[表404]

(1)

D3/D4

0.54

“每种条件下的参数值”

表504示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表504]

表505示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表505]

(A)	Rpf/Rpr	0.59
			(B)	fp/F1	9.2
(C)	R1f/R1r	1.5

“每种条件下的参数值”

表604示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表604]

(1)	F2b/F2	0.98
			(2)	NdNp·νdNp	48.4
	NdNn·νdNn	122.1
			(3)	NdNp	1.7408
(4)	νdNp	27.8
			(5)	NdNn	1.497
(6)	νdNn	81.5
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.1
(8)	\|fNpNn\|	7.1E-04

图2示出示例1的像差图。

图2的上部分示出“广角端(表示为广角)”处的像差，其中间部分示出“中间焦距(表示为中间)”处的像差，并且其下部分示出“长焦端(表示为长焦)”处的像差。

在每个部分的像差图中，左侧上的图形示出“球面像差”，中间的图形示出“像散”，并且右侧上的图形示出“失真”。

“球面像差”的图形中的R、G和B分别表示波长R＝625nm、G＝550nm和B＝460nm。

在“像散”的图形中，“T”表示切向光线(tangential ray)，并且“S”表示径向光线(sagittal ray)。

注意，像散和失真处在波长550nm上。

像差图中的这些项目也在以下示例2到14的像差图中相同。

图32示出示例1的放大色差图。

图32的上部分示出“广角端”处的放大色差，其中间部分示出“中间焦距(表示为中间)”处的放大色差，并且其下部分示出“长焦端”处的放大色差。

图32中的虚线(B-R)表示“以红色为基本的蓝色放大色差”，而实线(R-G)表示“以绿色为基本的红色放大色差”。

[示例2]

图3示出示例2的投影变焦镜头。

如图3中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

第三透镜组G3包括一个透镜L31，第四透镜组G4包括透镜L41和L42，而第五透镜组G5包括透镜L51到L54。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第四透镜组G4是正组，并且包括朝放大侧凸的正弯月透镜L41和其放大侧上的凸表面具有大的曲率的双凸透镜L42。

第五透镜组G5是负组，并且包括双凹透镜L51、双凸透镜L52、朝放大侧凹的负弯月透镜L53和双凸透镜L54。

粘合双凹透镜L51和双凸透镜L52。

在示例2中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.55到3.34，以及ωw＝42.1°。

表5示出示例2的数据。

[表5]

在示例2中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表6示出非球面表面上的数据。

[表6]

表7示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表7]

“每种条件下的参数值”

表8示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表8]

“每种条件下的参数值”

表108示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表108]

“每种条件下的参数值”

表208示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表208]

此外，图33示出基于图32的示例2的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表308示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表308]

“每种条件下的参数值”

表408示出条件(1-V)下的参数值。

[表408]

(1)

D3/D4

0.40

“每种条件下的参数值”

表509示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表509]

(1)	ωw	42.1°
			(2)	\|fw/F1\|	0.54
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表510示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表510]

(A)	Rpf/Rpr	0.51
			(B)	fp/F1	8.3
(C)	R1f/R1r	1.43

“每种条件下的参数值”

表608示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表608]

(1)	F2b/F2	1.14
			(2)	NdNp·νdNp	46.9
	NdNp·νdNn	122.1
			(3)	NdNp	1.7847
(4)	νdNp	26.3
			(5)	NdNn	1.497
(6)	νdNn	81.5
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.2
(8)	\|fNpNn\|	3.9E-04

图4示出基于图2的示例2的像差图。

[示例3]

图5示出示例3的投影变焦镜头。

如图5中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括L21到L24。

第三透镜组G3包括透镜L31，第四透镜组G4包括透镜L41和L42，而第五透镜组G5包括透镜L51到L54。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第四透镜组G4是正组，并且包括朝放大侧凸的正弯月透镜L41和双凸透镜L42。

粘合负弯月透镜L51和双凸透镜L52。

在示例3中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.55到3.34，以及ωw＝42.1°。

表9示出示例3的数据。

[表9]

在示例3中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表10示出非球面表面上的数据。

[表10]

表11示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表11]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	6.34	11.06	7.55	1.06
中间	9.27	4.06	4.72	1.77
					长焦端	9.38	0.80	0.80	2.50

“每种条件下的参数值”

表12示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表12]

“每种条件下的参数值”

表112示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表112]

(1)	Bf/Fw	2.54
			(2)	\|F1\|/Fw	1.73
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.23
			(4)	F3o4/Fw	0.49
(5)	OAL/Bf	4.31
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表212示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表212]

此外，图34示出基于图32的示例3的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表312示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表312]

“每种条件下的参数值”

表412示出条件(1-V)下的参数值。

[表412]

(1)

D3/D4

0.52

“每种条件下的参数值”

表514示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表514]

(1)	ωw	42.1°
			(2)	\|fw/F1\|	0.54
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表515示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表515]

(A)	Rpf/Rpr	0.52
			(B)	fp/F1	8.9
(C)	R1f/R1r	1.63

“每种条件下的参数值”

表612示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表612]

图6示出基于图2的示例3的像差图。

[示例4]

图7示出示例4的投影变焦镜头。

如图7中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

第三透镜组G3包括透镜L31和L32，第四透镜组G4包括透镜L41，而第五透镜组G5包括透镜L51到L54。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括双凸透镜L31和朝放大侧凸的正弯月透镜L32。

第四透镜组G4是正组，并且包括双凸透镜L41。

第五透镜组G5是负组，并且包括朝缩小侧凹的负弯月透镜L51、双凸透镜L52、朝放大侧凹的负弯月透镜L53和双凸透镜L54。

粘合负弯月透镜L51和双凸透镜L52。

在示例4中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.55到3.34，以及ωw＝42.1°。

表13示出示例4的数据。

[表13]

在示例4中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表14示出非球面表面上的数据。

[表14]

表15示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S17和S20。

[表15]

	S6	S13	S17	S20
					广角端	7.07	14.03	11.32	1.08
中间	9.41	5.91	10.30	1.91
					长焦端	9.41	0.80	8.06	2.87

“每种条件下的参数值”

表16示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表16]

每种条件下的参数值”

表116示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表116]

(1)	Bf/Fw	2.54
			(2)	\|F1\|/Fw	1.67
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.01
			(4)	F3o4/Fw	0.39
(5)	OAL/Bf	4.32
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表216示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表216]

此外，图35示出基于图32的示例4的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表316示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表316]

“每种条件下的参数值”

表416示出条件(1-V)下的参数值。

[表416]

(1)

D3/D4

0.77

“每种条件下的参数值”

表519示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表519]

(1)	ωw	42.1°
			(2)	\|fw/F1\|	0.60
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表520示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表520]

(A)	Rpf/Rpr	0.46
			(B)	fp/F1	9.20
(C)	R1f/R1r	1.76

“每种条件下的参数值”

表616示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表616]

图8示出基于图2的示例4的像差图。

[示例5]

图9示出示例5的投影变焦镜头。

如图9中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

第三透镜组G3包括一个透镜L31，第四透镜组G4包括一个透镜L41，而第五透镜组G5包括透镜L51到L54。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第四透镜组G4是正组，并且包括一个双凸透镜L41。

粘合双凸透镜L51和双凹透镜L52。

在示例5中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.55到3.35，以及ωw＝42.1°。

表17示出示例5的数据。

[表17]

在示例5中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表18示出非球面表面上的数据。

[表18]

表19示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S18。

[表19]

	S6	S13	S15	S18
					广角端	6.90	18.58	11.32	1.41
中间	11.19	7.98	11.09	2.08
					长焦端	11.78	1.58	9.95	2.89

“每种条件下的参数值”

表20示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表20]

“每种条件下的参数值”

表120示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表120]

(1)	Bf/Fw	2.54
			(2)	\|F1\|/Fw	2.00
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	0.88
			(4)	F3o4/Fw	0.40
(5)	OAL/Bf	4.17
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表220示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表220]

此外，图36示出基于图32的示例5的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表320示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表320]

“每种条件下的参数值”

表420示出条件(1-V)下的参数值。

[表420]

(1)

D3/D4

1.00

“每种条件下的参数值”

表524示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表524]

(1)	ωw	42.1°
			(2)	\|fw/F1\|	0.50
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表525示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表525]

(A)	Rpf/Rpr	0.46
			(B)	fp/F1	7.69
(C)	R1f/R1r	1.82

“每种条件下的参数值”

表620示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表620]

(1)	F2b/F2	1.50
			(2)	NdNp·νdNp	48.4
	NdNn·νdNn	122.1
			(3)	NdNp	1.7408
(4)	νdNp	27.8
			(5)	NdNn	1.497
(6)	νdNn	81.5
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.3
(8)	\|fNpNn\|	4.6E-03

图10示出基于图2的示例5的像差图。

[示例6]

图11示出示例6的投影变焦镜头。

如图11中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

第二透镜组G2是负组，并且包括双凸透镜L21、朝缩小侧凹的负弯月透镜L22、正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

正弯月透镜L123是“朝缩小侧凸”的，并且负弯月透镜L24是“朝放大侧凹”的。粘合这些正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第五透镜组G5是正组，并且包括双凹透镜L51、双凸透镜L52、朝放大侧凹的负弯月透镜L53和双凸透镜L54。

粘合双凹透镜L51和双凸透镜L52。

在示例6中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.58到3.24，以及ωw＝42.1°。

表21示出示例6的数据。

[表21]

在示例6中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和正”。

第一到第五透镜组G1到G5分别具有焦距(mm)-23.2、-58.4、62.9、26.3和406.3，而第五透镜组G5具有最小焦度(1/焦距)。

“非球面表面数据”

表22示出非球面表面上的数据。

[表22]

表23示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表23]

“每种条件下的参数值”

表24示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表24]

“每种条件下的参数值”

表124示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表124]

(1)	Bf/Fw	2.54
			(2)	\|F1\|/Fw	1.78
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.41
			(4)	F3o4/Fw	0.49
(5)	OAL/Bf	4.17
			(6)	D5/Bf	0.55

“每种条件下的参数值”

表224示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表224]

此外，图37示出基于图32的示例6的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表324示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表324]

“每种条件下的参数值”

表424示出条件(1-V)下的参数值。

[表424]

(1)

D3/D4

0.62

“每种条件下的参数值”

表529示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表529]

表530示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表530]

(A)	Rpf/Rpr	0.40
			(B)	fp/F1	8.64
(C)	R1f/R1r	1.70

“每种条件下的参数值”

表624示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表624]

(1)	F2b/F2	1.12
			(2)	NdNp·νdNp	43.9
	NdNn·νdNn	109.3
			(3)	NdNp	1.8467
(4)	νdNp	23.8
			(5)	NdNn	1.5928
(6)	νdNn	68.6
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.2
(8)	\|fNpNn\|	3.0E-03

图12示出基于图2的示例6的像差图。

[示例7]

图13示出示例7的投影变焦镜头。

如图13中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括L21到L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

粘合双凹透镜L51和双凸透镜L52。

在示例7中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.58到3.24，以及ωw＝42.1°。

表25示出示例7的数据。

[表25]

在示例7中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和正”。

第一到第五透镜组G1到G5分别具有焦距(mm)-24.0、-55.9、47.0、30.2和2433.5，而第五透镜组G5具有最小焦度(1/焦距)。

“非球面表面数据”

表26示出非球面表面上的数据。

[表26]

	3	4	27
				K	0	0	0.393934714
C4	7.6234E-05	7.4068E-05	1.5354E-05
				C6	-1.5415E-07	-8.5135E-08	3.8223E-08
C8	2.5366E-10	-1.0818E-10	-3.4304E-10
				C10	-8.4776E-14	7.2425E-13	1.0072E-12
C12	-4.8871E-16	4.4639E-16	0
				C14	8.7600E-19	-7.1712E-18	0
C16	-7.4076E-22	8.5656E-21	0

表27示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表27]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	10.27	9.00	7.92	1.53
中间	11.96	3.68	4.57	3.06
					长焦端	11.49	0.80	0.80	4.65

“每种条件下的参数值”

表28示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表28]

“每种条件下的参数值”

表128示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表128]

(1)	Bf/Fw	2.54
			(2)	\|F1\|/Fw	1.85
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.28
			(4)	F3o4/Fw	0.43
(5)	OAL/Bf	4.26
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表228示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表228]

此外，图38示出基于图32的示例7的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表328示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表328]

“每种条件下的参数值”

表428示出条件(1-V)下的参数值。

[表428]

(1)

D3/D4

0.49

“每种条件下的参数值”

表534示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表534]

(1)	ωw	42.1°
			(2)	\|fw/F1\|	0.54
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表535示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表535]

(A)	Rpf/Rpr	0.36
			(B)	fp/F1	8.33
(C)	R1f/R1r	1.88

“每种条件下的参数值”

表628示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表628]

图14示出基于图2的示例7的像差图。

[示例8]

图15示出示例8的投影变焦镜头。

如图15中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括L21到L24。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

粘合负弯月透镜L51和双凸透镜L52。

第五透镜组G5具有负折射力，但是该折射力很弱。

在示例8中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝14.2到21.1mm，Fno＝2.55到3.34，以及ωw＝39.6°。

表29示出示例8的数据。

[表29]

在示例8中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表30示出非球面表面上的数据。

[表30]

表31示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表31]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	6.49	9.97	8.35	0.86
中间	8.61	3.78	5.82	1.39
					长焦端	8.85	0.80	1.68	1.93

“每种条件下的参数值”

表32示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表32]

“每种条件下的参数值”

表132示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表132]

(1)	Bf/Fw	2.32
			(2)	\|F1\|/Fw	1.51
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.42
			(4)	F3o4/Fw	0.54
(5)	OAL/Bf	4.39
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表232示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表232]

此外，图39示出基于图32的示例8的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表332示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表332]

“每种条件下的参数值”

表432示出条件(1-V)下的参数值。

[表432]

(1)

D3/D4

0.51

“每种条件下的参数值”

表539示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表539]

(1)	ωw	39.6°
			(2)	\|fw/F1\|	0.66
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表540示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表540]

(A)	Rpf/Rpr	0.63
			(B)	fp/F1	9.32
(C)	R1f/R1r	137

“每种条件下的参数值”

表632示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表632]

(1)	F2b/F2	0.79
			(2)	NdNp·νdNp	48.4
	NdNn·νdNn	122.1
			(3)	NdNp	1.7408
(4)	νdNp	27.8
			(5)	NdNn	1.497
(6)	νdNn	81.5
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.1
(8)	\|fNpNn\|	9.0E-04

图16示出基于图2的示例8的像差图。

[示例9]

图17示出示例9的投影变焦镜头。

如图17中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

第一透镜组G1是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L11、朝放大侧凹的负透镜L12以及朝缩小侧凹的负弯月透镜L13。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第五透镜组G5是具有弱折射力的负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L51、双凸透镜L52、负弯月透镜L53和双凸透镜L54。

负弯月透镜L53是“朝放大侧凹”的。粘合负弯月透镜L51和双凸透镜L52。

在示例9中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.8到20.5mm，Fno＝2.55到3.34，以及ωw＝40.4°。

表33示出示例9的数据。

[表33]

在示例9中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表34示出非球面表面上的数据。

[表34]

	S3	S4	S26
				K	0	0	0
C4	8.5185E-05	7.9789E-05	2.1623E-05
				C6	-1.6323E-07	-7.4696E-08	8.7301E-09
C8	2.3812E-10	-1.2153E-10	2.1191E-10
				C10	7.1995E-16	6.6970E-13	-2.5309E-12
C12	-4.4456E-16	8.6234E-16	0
				C14	5.6391E-19	-5.1440E-18	0
C16	-1.3912E-22	6.1909E-21	0

表35示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表35]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	6.24	11.23	7.68	0.97
中间	8.79	4.26	5.53	1.58
					长焦端	9.13	0.80	1.80	2.21

“每种条件下的参数值”

表36示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表36]

“每种条件下的参数值”

表136示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表136]

(1)	Bf/Fw	2.39
			(2)	\|F1\|/Fw	1.70
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.30
			(4)	F3o4/Fw	0.52
(5)	OAL/Bf	4.39
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表236示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表236]

此外，图40示出基于图32的示例9的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表336示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表336]

“每种条件下的参数值”

表436示出条件(1-V)下的参数值。

[表436]

(1)

D3/D4

0.56

“每种条件下的参数值”

表544示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表544]

(1)	ωw	42.4°
			(2)	\|fw/F1\|	0.59
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表545示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表545]

(A)	Rpf/Rpr	0.63
			(B)	fp/F1	8.54
(C)	R1f/R1r	1.49

“每种条件下的参数值”

表636示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表636]

(1)	F2b//F2	0.87
			(2)	NdNp·νdNp	45.9
	NdNn·νdNn	122.2
			(3)	NdNp	1.7847
(4)	νdNp	25.7
			(5)	NdNn	1.497
(6)	νdNn	81.6
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.1
(8)	\|fNpNn\|	4.3E-04

图18示出基于图2的示例9的像差图。

[示例10]

图19示出示例10的投影变焦镜头。

如图19中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

在示例10中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝12.4到18.5mm，Fno＝2.55到3.34，以及ωw＝43.3°。

表37示出示例10的数据。

[表37]

在示例10中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表38示出非球面表面上的数据。

[表38]

表39示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表39]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	7.90	10.19	6.98	1.12
中间	9.53	4.66	4.49	1.91
					长焦端	9.55	1.76	0.80	2.74

“每种条件下的参数值”

表40示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表40]

“每种条件下的参数值”

表140示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表140]

“每种条件下的参数值”

表240示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表240]

此外，图41示出基于图32的示例10的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表340示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表340]

“每种条件下的参数值”

表440示出条件(1-V)下的参数值。

[表440]

(1)

D3/D4

0.52

“每种条件下的参数值”

表549示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表549]

(1)	ωw	43.3°
			(2)	\|fw/F1\|	0.58
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表550示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表550]

(A)	Rpf/Rpr	0.49
			(B)	fp/F1	9.39
(C)	R1f/R1r	1.88

“每种条件下的参数值”

表640示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表640]

图20示出基于图2的示例10的像差图。

[示例11]

图21示出示例11的投影变焦镜头。

如图21中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括透镜L21到L24。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

在示例11中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝11.8到17.6mm，Fno＝2.56到3.34，以及ωw＝44.8°。

表41示出示例11的数据。

[表41]

在示例11中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表42示出非球面表面上的数据。

[表42]

表43示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表43]

“每种条件下的参数值”

表44示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表44]

“每种条件下的参数值”

表144示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表144]

(1)	Bf/Fw	2.79
			(2)	\|F1\|/Fw	1.94
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.09
			(4)	F3o4/Fw	0.51
(5)	OAL/Bf	4.07
			(6)	D5/Bf	0.49

“每种条件下的参数值”

表244示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表244]

此外，图42示出基于图32的示例11的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表344示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表344]

“每种条件下的参数值”

表444示出条件(1-V)下的参数值。

[表444]

(1)

D3/D4

0.27

“每种条件下的参数值”

表554示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表554]

(1)	ωw	44.8°
			(2)	\|fw/F1\|	0.52
(3)	1/\|fsph\|	5.0E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表555示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表555]

“每种条件下的参数值”

表644示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表644]

(1)	F2b/F2	1.11
			(2)	NdNp·νdNp	48.9
	NdNp·νdNn	122.1
			(3)	NdNp	1.7283
(4)	νdNp	28.3
			(5)	NdNn	1.497
(6)	νdNn	81.5
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.2
(8)	\|fNpNn\|	3.3E-03

图22示出基于图2的示例11的像差图。

[示例12]

图23示出示例12的投影变焦镜头。

如图23中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括L21到L24。

第三透镜组G3包括透镜L31和透镜L32，第四透镜组G4包括透镜L41到L44，而第五透镜组G5包括一个透镜L51。

第一透镜组G1是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L11和朝缩小侧凹的负透镜L12。

第二透镜组G2是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L21、朝放大侧凸的正弯月透镜L22、双凹透镜L23和双凸透镜L24。

粘合负弯月透镜L21和正弯月透镜L22。

第三透镜组G3是正组，并且包括朝放大侧凸的正弯月透镜L31和双凸透镜L32。

第四透镜组G4是负组，并且包括双凹透镜L41、双凸透镜L42、朝放大侧凹的负弯月透镜L43和双凸透镜L44。

粘合双凹透镜L41和双凸透镜L42。

第五透镜组G5是负组，并且包括一个朝放大侧凹的负弯月透镜L51。

在示例12中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝12.3到17.9mm，Fno＝2.56到3.34，以及ωw＝43.6°。

表45示出示例12的数据。

[表45]

在示例12中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、负和负”。

“非球面表面数据”

表46示出非球面表面上的数据。

[表46]

表47示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S4、S11、S16和S23。

[表47]

“每种条件下的参数值”

表48示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表48]

“每种条件下的参数值”

表148示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表148]

“每种条件下的参数值”

表248示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表248]

此外，图43示出基于图32的示例12的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表348示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表348]

“每种条件下的参数值”

表448示出条件(1-V)下的参数值。

[表448]

(1)

D3/D4

1.08

“每种条件下的参数值”

表559示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表559]

(1)	ωw	43.6°
			(2)	\|fw/F1\|	0.30
(3)	1/\|fsph\|	1.4E-02
			(4)	DISw	-1.3％

表560示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表560]

(A)	\|Rpf/Rpr\|	2.47
			(B)	fp/F1	1.80
(C)	R1f/R1r	1.89

“每种条件下的参数值”

表648示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表648]

(1)	F2b/F2	2.89
			(2)	NdNp·νdNp	43.9
	NdNn·νdNn	85.8
			(3)	NdNp	1.8467
(4)	νdNp	23.8
			(5)	NdNn	1.7433
(6)	νdNn	49.2
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.7
(8)	1/\|fNpNn\|	1.5E-02

图24示出基于图2的示例12的像差图。

[示例13]

图25示出示例13的投影变焦镜头。

如图25中所示，第一透镜组G1包括透镜L11和L12，而第二透镜组G2包括L21到L24。

粘合负弯月透镜L21和正弯月透镜L22。

粘合双凹透镜L41和双凸透镜L42。

第五透镜组G5是正组，并且包括一个双凸透镜L51。

在示例13中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝12.3到17.9mm，Fno＝2.56到3.34，以及ωw＝43.6°。

表49示出示例13的数据。

[表49]

在示例13中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、负和正”。

第一到第五透镜组G1到G5分别具有焦距(mm)-42.1、-43.4、22.0、-63.3和168.4，而第五透镜组G5具有最小焦度(1/焦距)。

“非球面表面数据”

表50示出非球面表面上的数据。

[表50]

表51示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S4、S11、S16和S23。

[表51]

	S 4	S11	S16	S23
					广角端	17.05	16.68	1.62	0.80
中间	19.19	8.87	2.01	1.92
					长焦端	18.80	3.25	2.49	2.52

“每种条件下的参数值”

表52示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表52]

“每种条件下的参数值”

表152示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表152]

(1)	Bf/Fw	2.68
			(2)	\|F1\|/Fw	3.42
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	0.92
			(4)	F3o4/Fw	0.56
(5)	OAL/Bf	4.91
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表252示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表252]

此外，图44示出基于图32的示例13的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表352示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表352]

“每种条件下的参数值”

表452示出条件(1-V)下的参数值。

[表452]

(1)

D3/D4

1.08

“每种条件下的参数值”

表564示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表564]

(1)	ωw	43.6°
			(2)	\|fw/F1\|	0.29
(3)	1/\|fsph\|	1.4E-02
			(4)	DISw	-1.3％

表565示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表565]

(A)	\|Rpf/Rpr\|	2.19
			(B)	fp/F1	1.70
(C)	R1f/R1r	2.05

“每种条件下的参数值”

表652示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表652]

(1)	F2b/F2	2.47
			(2)	NdNp·νdNp	43.9
	NdNn·νdNn	86.0
			(3)	NdNp	1.8467
(4)	νdNp	23.8
			(5)	NdNn	1.7432
(6)	νdNn	49.3
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.6
(8)	1/\|fNpNn\|	1.3E-02

图26示出基于图2的示例13的像差图。

[示例14]

图27示出示例14的投影变焦镜头。

如图27中所示，第一透镜组G1包括透镜L11到L13，而第二透镜组G2包括L21到L24。

第一透镜组G1是负组，并且包括朝放大侧凸的负弯月透镜L11、朝缩小侧凹的负透镜L12和朝缩小侧凹的负弯月透镜L13。

粘合正弯月透镜L23和负弯月透镜L24。

第三透镜组G3是正组，并且包括一个双凸透镜L31。

第四透镜组G4是正组，并且包括朝放大侧凸的正弯月透镜L41和平凸正透镜L42。

第五透镜组G5是负组，并且包括平凹负透镜L51、双凸透镜L52、朝放大侧凹的负弯月透镜L53和双凸透镜L54。

粘合平凹负透镜L51和双凸透镜L52。

在示例14中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝17.4到26mm，Fno＝2.55到3.33，以及ωw＝34.0°。

表53示出示例14的数据。

[表53]

在示例14中，第一到第五透镜组G1到G5的配置是“负、负、正、正和负”。

“非球面表面数据”

表54示出非球面表面上的数据。

[表54]

	S3	S4	S27
				K	0	0	0
C4	9.1976E-05	8.9736E-05	9.7865E-06
				C6	-1.6912E-07	-6.8290E-08	-4.2607E-09
C8	2.9520E-10	-8.3196E-11	-2.1040E-10
				C10	-3.4793E-14	9.9024E-13	-5.3707E-13
C12	-5.7651E-16	9.5367E-16	0
				C14	8.8935E-19	-1.1617E-17	0
C16	5.1680E-22	3.0904E-20	0

表55示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表55]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	4.46	9.06	14.14	1.20
中间	10.37	2.81	7.10	1.88
					长焦端	11.42	0.80	0.80	2.60

“每种条件下的参数值”

表56示出条件(1-I)到(12-I)下的参数值。

[表56]

“每种条件下的参数值”

表156示出条件(1-II)到(6-II)下的参数值。

[表156]

(1)	Bf/Fw	1.90
			(2)	\|F1\|/Fw	1.30
(3)	\|Fw1-2\|/D2G-3G	1.29
			(4)	F3o4/Fw	0.64
(5)	OAL/Bf	4.39
			(6)	D5/Bf	0.53

“每种条件下的参数值”

表256示出条件(1-III)到(3-III)下的参数值。

[表256]

此外，图45示出基于图32的示例14的放大色差图。

“每种条件下的参数值”

表356示出条件(1-IV)到(5-IV)下的参数值。

[表356]

“每种条件下的参数值”

表456示出条件(1-V)下的参数值。

[表456]

(1)

D3/D4

0.09

“每种条件下的参数值”

表569示出条件(1-VI)到(4-VI)下的参数值。

[表569]

(1)	ωw	34.0°
			(2)	\|fw/F1\|	0.77
(3)	1/\|fsph\|	4.7E-03
			(4)	DISw	-1.3％

表570示出条件(A-VI)到(C-VI)下的参数值。

[表570]

“每种条件下的参数值”

表656示出条件(1-VII)到(8-VII)下的参数值。

[表656]

(1)	F2b/F2	0.85
			(2)	NdNp·νdNp	38.7
	NdNn·νdNn	89.5
			(3)	NdNp	2.0027
(4)	νdNp	19.3
			(5)	NdNn	1.5182
(6)	νdNn	59.0
			(7)	\|fNp/fNn\|	1.0
(8)	\|fNpNn\|	1.0E-03

图28示出基于图2的示例14的像差图。

如像差图中所示，在每个示例的投影变焦镜头中，以高水平校正像差，并且也足够地校正球面像差、像散、场曲率、放大色差和失真。

如示例1到14中所述，第一透镜组G1包括两个或者三个透镜。

对于第一透镜组，使用每个都具有大透镜直径的透镜。然而，示例中描述的包括两个或者三个透镜的第一透镜组的这种配置使得能够减小第一透镜组的重量。

这种重量的减小可以抑制由其自身重量引起的透镜的偏心。

此外，在示例1到14中，第一透镜组G1具有“校正像散和失真的效果”。

此外，在示例1到14中，配置第一透镜组G1，使得“距离放大侧最远的表面是朝放大侧凸的，而距离缩小侧最远的表面是凹的”。

这种配置可以达到在放大倍率改变期间“减小场曲率和失真的变化”的效果。

在示例1到14的所有投影变焦镜头中，在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，第一透镜组G1固定。

此外，朝缩小侧移动第二透镜组G2，并且朝放大侧移动第三透镜组G3。

在示例12和13的投影变焦镜头中，第四透镜组具有“负折射力”。在示例12和13中，满足上面描述的条件(1A-I)到(12A-I)。

在除示例12和13的所有示例中，第四透镜组具有“正折射力”，并且满足上面描述的条件(1B-I)到(12B-I)。

在每个示例的投影变焦镜头中，第一透镜组G1是聚焦组，而第二透镜组G2是补偿器(像差校正组)，而第三透镜组是可变放大组。

在本发明的投影变焦镜头中，广角端的半视场角是“宽视场角”，其大于34度。第二透镜组G2在向长焦端的放大倍率改变中朝缩小侧移动。

这种配置可以减小放大倍率改变期间的像差的变化。

满足上面描述的条件(1-II)到(6-II)。

在示例12和13中，第四透镜组是“负组”，并且条件(1-II)到(6-II)中的参数满足上面描述的条件(1A-II)到(6A-II)。

在不包括示例12和13的所有其他示例中，第四透镜组是“正组”，并且条件(1-II)到(6-II)中的参数满足上面描述的条件(1B-II)到(6B-II)。

此外，确保大后焦点Bf和短焦距Fw两者。另外，以在放大倍率改变期间具有良好像差校正达到紧凑性。

如放大色差图中所示，在每个示例的投影变焦镜头中，在放大倍率改变期间也以高水平校正放大色差。

如示例1到14中所述，第一透镜组G1包括两个或者三个透镜。

这种重量减小可以抑制由其自身重量引起的透镜的偏心。

在示例1到14的所有投影变焦镜头中，在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，第一透镜组G1固定并且朝放大侧移动第五透镜组G5。

第二透镜组朝缩小侧缓慢移动，而第三和第四透镜组单独朝放大侧移动。

在本发明的投影变焦镜头中，广角端的半视场角是“宽视场角”，其大于34度。在向长焦端的放大倍率改变中，第二透镜组G2朝缩小侧缓慢移动。

由此，可以减小放大倍率改变期间的像差的变化。

在示例1到14的所有投影变焦镜头中，广角端的半视场角是“宽视场角”，其大于34度。在从广角端向长焦端的放大倍率改变中，第一透镜组G1固定。

第二透镜组G2朝缩小侧移动，而第三到第五透镜组G3到G5朝放大侧移动。

由此，可以减小放大倍率改变期间的像差的变化。

示例1到14的所有投影变焦镜头满足条件(1-III)到(3-III)。

在示例1到13的投影变焦镜头中，第四透镜组是“负组”并具有“负折射力”，并且条件(1-III)到(3-III)中的参数满足条件(1A-III)到(3A-III)。

此外，在不包括示例12和13的所有示例中，第四透镜组具有“正折射力”，并且条件(1-III)到(3-III)中的参数满足条件(1B-III)到(3B-III)。

如示例1到14中所述，第一透镜组G1包括两个或者三个透镜。

对于第一透镜组，使用每个都具有大透镜直径的透镜。然而，包括两个或者三个透镜的第一透镜组的这种配置使得能够减小第一透镜组的重量。

这种重量减小可以抑制由其自身重量引起的透镜的偏心。

第一透镜组的焦距F1和第二透镜组的焦距F2由条件(5-III)控制。然而，优选F1与F2的比率F1/F2处于下面(a-III)的范围内。

(a-III)0.1<F1/F2<1.0

(a-III)的范围在校正像散和场曲率时有效。

此外，优选第一到第三透镜组的复合焦距f1_3w处于下面(b-III)的范围内。

(b-III)0<1/|f1_3w|<0.14

此外，优选复合焦距f1_3w与广角端处整个系统的焦距fw的比率处于下面(c-III)的范围内。

(c-III)0.5<|f1_3w/fw|<8.0

当1/|f1_3w|在(b-III)的范围内时，在放大倍率改变期间由第二透镜组G2执行良好的像差校正。这在避免残存诸如彗形像差之类的像差时有效。

将|f1_3w/fw|设置在(c-III)的范围内在抑制彗形像差和放大色差时有效。

在示例1到14的投影变焦镜头中，第一透镜组G1具有“校正像散和失真的效果”。

在第一透镜组G1中，“距离放大侧最远的透镜表面是朝放大侧凸的，而距离缩小侧最远的透镜表面是朝缩小侧凹的”。

优选第一透镜组中“距离放大侧最远的透镜表面的曲率半径R1f和距离缩小侧最远的透镜表面的曲率半径R1r”在(A-III)的范围内。

(A-III)1.3<R1f/R1r<2.1

在(A-III)的范围内，两个表面的折射量可以保持平衡。这在“抑制彗形像差的颜色差异的发生”时有效。

此外，优选广角端处整个系统的焦距fw和第一透镜组的焦距F1的比率fw/F1处于下面(B-III)的范围内。

(B-III)0.2<|fw/F1|<0.8

将fw/F1设置在(B-III)的范围使得更容易保持第一透镜组的负焦度和整个投影变焦镜头的焦度分布良好平衡。这使得能够良好平衡像差。

另外，优选具有投影距离1600mm的广角端处的有效像圈中的光学失真的值“DISw”处于下面(C-III)的范围内。

(C-III)-1.35％<DISw<0.0％

“TV失真”适合为上面范围内的光学失真。

在该情形下，通过将“非球面透镜”设置在第一透镜组中并且将其焦距fsph设置在下面(D-III)的范围内，容易满足(C-III)。

(D-III)1.0×10-3<1/|fsph|<2.0×10-2

此外，在每个示例的投影变焦镜头中，第一透镜组G1是聚焦组，第二透镜组G2是补偿器(像差校正组)，而第三透镜组是可变放大组。

另外，优选包括在第二透镜组中的透镜的材料满足以下(d-III)到(i-III)中的一个或者多个。

(d-III)Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n

(e-III)1.70<Nd2p<2.10

(f-III)18.0<νd2p<30.0

(g-III)1.45<Nd2n<1.75

(h-III)48.0<νd2n<90.0

(i-III)1.0<|f2p/f2n|<2.0

在上面描述的条件(d-III)到(i-III)中，各个参数符号的含义如下。

(d-III)到(h-III)的范围在抑制放大色差时有效。在(d-III)的范围内，彗形像差和像散良好平衡。

(i-III)的范围在抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化时有效。

此外，以下条件(j-III)的满足在增加投影放大倍率时有效。

(j-III)0.3<D3/F3或D4/F4<0.6

“F3”表示第三透镜组的焦距，并且“F4”表示第四透镜组的焦距。

当超出条件(j-III)的上限时，可能增加长焦侧上的像散。当超出条件(j-III)的下限时，变得难于实现变焦比1.5倍。

通过满足条件(j-III)，即使变焦比是1.5倍或者更多，也达到像散校正的最优方案，并且还可以有效抑制场曲率的增加。

在示例1到14之中的示例1到11和14中，第四透镜组具有正折射力。在示例12和13中，第四透镜组具有负折射力。

第一透镜组G1在示例1到11和14中包括三个透镜，而在示例12和13中包括两个透镜。

在示例1到14的所有示例中，非球面透镜用作第一透镜组内“自放大侧起的第二透镜”，并且该透镜其两侧上具有非球面表面。

如上所述，本发明的投影变焦镜头的一个特征是在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间“第五透镜组朝放大侧移动”。

这里，为了比较，将具有“在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间固定的第五透镜组”的投影变焦镜头描述为比较示例。

图30是示出该比较示例的投影变焦镜头的配置的截面视图。

“比较示例”

在比较示例中，整个系统的焦距F、F数和广角端处的半视场角ωw的范围如下：

F＝13.0到19.6mm，Fno＝2.55到3.34，并且ωw＝42.1°。

表257示出基于表1的比较示例的数据。

[表257]

“非球面表面数据”

表258示出“非球面表面上的数据”。

[表258]

表259示出当投影距离设置为1600mm时，对于广角端、中间和长焦端的透镜组间隔S6、S13、S15和S20。

[表259]

	S6	S13	S15	S20
					广角端	7.36	12.45	16.12	1.95
中间	18.19	4.11	9.19	6.39
					长焦端	25.20	0.92	0.80	10.96

图31示出该比较示例的像差图。

从每个示例的像差图和比较示例的像差图之间的比较清楚地看到，与在放大倍率改变期间第五透镜组朝放大侧移动的示例比较，像差显著劣化。

这清楚地解释“在放大倍率改变期间第五透镜组朝放大侧移动”的技术意义。

在示例1到14的所有投影变焦镜头中，广角端处的半视场角是“宽视场角”，其大于34度。此外，第一透镜组G1具有负折射力，第二透镜组G2具有负折射力，而第三透镜组G3具有正折射力。在第一透镜组G1中，距离放大侧最远的透镜表面是朝放大侧凸的，而距离缩小侧最远的透镜表面是朝缩小侧凹的。

在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，第一透镜组G1固定。同时，第二透镜组G2向缩小侧移动，而第三到第五透镜组G3到G5朝放大侧移动。

由此，可以减小放大倍率改变期间的像差的变化。

此外，在第一透镜组中距离放大侧最远的透镜和距离缩小侧最远的透镜二者都是“负弯月透镜”。

通过采用负弯月透镜作为第一透镜组中距离放大侧最远的透镜和距离缩小侧最远的透镜，可以增加视场角。

如示例1到14中所述，第一透镜组G1包括两个或者三个透镜。

这种重量减小可以抑制由其自身重量引起的透镜的偏心。

此外，第一透镜组G1具有“校正像散和失真的效果”。

在示例12和13的投影变焦镜头中，第四透镜组具有负折射力。

示例12和13的投影变焦镜头满足条件(1A-IV)到(5A-IV)。在不包括示例12和13的所有其他示例的投影变焦镜头中，第四透镜组是“正组”并且具有正折射力。在这些示例中，满足条件(2B-IV)到(5B-IV)以及条件(1-IV)。

在本发明的投影变焦镜头的第一透镜组中，“距离放大侧最远的透镜表面是朝放大侧凸的，而距离缩小侧最远的透镜表面是朝缩小侧凹的”。

优选第一透镜组中“距离放大侧最远的透镜表面的曲率半径R1f和距离缩小侧最远的透镜表面的曲率半径R1r”满足以下(A-IV)。

(A-IV)1.3<R1f/R1r<2.1

在(A-IV)的范围内，两个表面的折射量可以保持平衡。这在“抑制彗形像差的颜色差异的发生”时有效。

此外，优选广角端处整个系统的焦距fw和第一透镜组的焦距F1的比率fw/F1处于下面(B-IV)的范围内。

(B-IV)0.2<|fw/F1|<0.8

将fw/F1设置在(B-IV)的范围使得能够保持第一透镜组的负焦度和整个投影变焦镜头的焦度分布良好平衡。这使得能够良好平衡像差。

另外，优选具有投影距离1600mm的广角端处的有效像圈中的光学失真的值“DISw”处于下面(C-IV)的范围内。

(C-IV)-1.35％<DISw<0.0％

“TV失真”适合为上面范围内的光学失真。

在该情形下，通过将“非球面透镜”设置在第一透镜组中并且将其焦距fsph设置在下面(D-IV)的范围内，容易满足(C-IV)。

(D-IV)1.0×10-3<1/|fsph|<2.0×10-2

第一透镜组的焦距F1和第二透镜组的焦距F2由条件(5-IV)控制。然而，优选F1与F2的比率F1/F2满足以下条件(a-IV)。

(a-IV)0.1<F1/F2<1.0

条件(a-IV)在校正像散和场曲率时有效。

此外，优选第一到第三透镜组的复合焦距f1_3w处于下面(b-IV)的范围内。

(b-IV)0<1/|f1_3w|<0.14

此外，优选复合焦距f1_3w与广角端处整个系统的焦距fw的比率处于下面(c-IV)的范围内。

(c-IV)0.5<|f1_3w/fw|<8.0

当1/|f1_3w|处于(b-IV)的范围内时，在放大倍率改变期间由第二透镜组G2执行良好的像差校正。这在避免残存诸如彗形像差之类的像差时有效。

将|f1_3w/fw|设置在(c-IV)的范围内在抑制彗形像差和放大色差时有效。

另外，优选第二透镜组满足以下(d-IV)到(i-IV)中的一个或者多个。

(d-IV)Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n

(e-IV)1.70<Nd2p<2.10

(f-IV)18.0<νd2p<30.0

(g-IV)1.45<Nd2n<1.75

(h-IV)48.0<νd2n<90.0

(i-IV)1.0<|f2p/f2n|<2.0

在上面描述的条件(d-IV)到(i-IV)中，各个参数符号的含义如下。

(d-IV)到(h-IV)的范围在抑制放大色差时有效。在(d-IV)的范围内，彗形像差和像散处于良好平衡。

(i-IV)的范围在抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化时有效。

此外，优选满足以下条件(j-IV)以及上面条件中的一个或者多个。

(j-IV)0.3<D3/F3或D4/F4<0.6

“D3”表示当从广角侧向长焦侧改变放大倍率时第三透镜组的行进距离。“D4”表示当从广角侧向长焦侧改变放大倍率时第四透镜组的行进距离。

条件(j-IV)是在使得能够达到变焦比1.5倍或者更多时有效的条件。

当超出条件(j-IV)的上限时，长焦侧上的像散可能增加。当超出条件(j-IV)的下限时，变得难于达到变焦比1.5倍。

通过满足条件(j-IV)，即使变焦比是1.5倍或者更多，也达到像散校正的最优方案，并且还可以有效抑制场曲率的增加。

本发明的示例1到14的所有投影变焦镜头满足上面描述的条件(a-IV)到(j-IV)。

在示例12到13的所有示例中，非球面透镜用作第一透镜组内“自放大侧起的第二透镜”。并且该透镜在两侧上具有非球面表面。

这种重量的减小可以抑制由其自身重量引起的透镜的偏心。

在示例1到14的所有投影变焦镜头中，在从广角端向长焦端的放大倍率改变期间，第一透镜组G1固定并且第二透镜组朝缩小侧缓慢移动。

同时，第三透镜组朝放大侧移动，而第四和第五透镜组单独朝放大侧移动。

在每个示例的投影变焦镜头中，第一透镜组G1是聚焦组，第二透镜组G2是补偿器(像差校正组)，而第三透镜组是变化器。

在作为变化器的第三透镜组G3和第四透镜组G4中，可以生成负侧上的球面像差和负侧上的轴向色差以消除第五组中的那些像差。

以该方式，可以作为整个保持像差平衡。

在示例1到14的所有投影变焦镜头中，广角端的半视场角是“宽视场角”，其大于34度并且满足条件(2-V)。

另外，在示例12和13中，第四透镜组的折射力是“负”的，并且条件(1-V)和(2-V)中的参数都满足上面描述的条件(1A-V)和(2A-V)。

在不包括示例12和13的所有示例中，第四透镜组的折射力是“正”的，并且条件(1-V)和(2-V)中的参数都满足上面描述的条件(1B-V)和(2B-V)。

在向长焦端的放大倍率改变期间，第二透镜组G2缓慢朝缩小侧移动。由此，可以减小放大倍率改变期间的像差的变化。

此外，第一透镜组G1到第三透镜组G3的折射力分布是“负、负和正”，其中负透镜组在正透镜组前面。

通过采用负透镜组在前型，可以减小主光线高度并且可以减小镜头有效直径。

因此，可以实现具有宽视场角的紧凑型投影变焦镜头。

优选第一透镜组的焦距F1和第二透镜组的焦距F2的比率F1/F2处于下面(a-V)的范围内。

(a-V)0.1<F1/F2<1.0

(a-V)的范围在校正像散和场曲率时有效。

此外，优选第一到第三透镜组的复合焦距f1_3w处于下面(b-V)的范围内。

(b-V)0<1/|f1_3w|<0.14

此外，优选复合焦距f1_3w与广角端处整个系统的焦距fw的比率处于下面(c-V)的范围内。

(c-V)0.5<|f1_3w/fw|<8.0

当1/|f1_3w|处于(b-V)的范围内时，由第二透镜组G2在放大倍率改变期间执行良好像差校正。这在避免残存诸如彗形像差之类的像差时有效。

将|f1_3w/fw|设置在(c-V)的范围内在抑制彗形像差和放大色差时有效。

另外，优选满足以下条件(d-V)。

(d-V)0.3<D3/F3或D4/F4<0.6

“F3”表示第三透镜组的焦距。“F4”表示第四透镜组的焦距。

通过满足条件(d-V)，即使变焦比是1.5倍或者更多，也达到像散校正的最优方案，并且还可以有效抑制场曲率的增加。

优选第一透镜组中“距离放大侧最远的透镜表面的曲率半径R1f和距离缩小侧最远的透镜表面的曲率半径R1r”处于(A-V)的范围内。

(A-V)1.3<R1f/R1r<2.1

在(A-V)的范围内，两个表面的折射量可以保持平衡。这在“抑制彗形像差的颜色差异的发生”时有效。

此外，优选广角端处整个系统的焦距fw和第一透镜组的焦距F1的比率fw/F1处于下面(B-V)的范围内。

(B-V)0.2<|fw/F1|<0.8

将fw/F1设置在(B-V)的范围使得更容易使第一透镜组的负焦度和整个投影变焦镜头的焦度分布保持良好平衡。这使得能够良好平衡像差。

另外，优选具有投影距离1600mm的广角端处的有效像圈中的光学失真的值“DISw”处于下面(C-V)的范围内。

(C-V)-1.35％<DISw<0.0％

“TV失真”适合为上面范围内的光学失真。

在该情形下，通过将“非球面透镜”设置在第一透镜组中并且将其焦距fsph设置在下面(D-V)的范围内，容易满足(C-V)。

(D-V)1.0×10-3<1/|fsph|<2.0×10-2

在示例1到11和14中，第四透镜组具有正折射力。在示例12和13中，第四透镜组具有负折射力。

在示例1到14的所有示例中，非球面透镜用作第一透镜组内“自放大侧起的第二透镜”，并且该透镜在两侧上具有非球面表面。

如示例1到14中所述，第一透镜组G1包括两个或者三个透镜。

此外，第一透镜组G1中自放大侧起的第二透镜L12由合成树脂制成。

这种重量的减小可以抑制由其自身重量引起的透镜的偏心。

此外，第一透镜组G1具有“校正像散和失真的效果”。

朝缩小侧移动第二透镜组G2，并且朝放大侧移动第三透镜组G3。

在示例1到14的每个投影变焦镜头中，第一透镜组中的一个或者多个透镜是非球面透镜。投影变焦镜头满足条件(1-VI)到(4-VI)，并且也满足条件(A-VI)到(C-VI)。

示例12和13的每个投影变焦镜头具有作为负组的第四透镜组，并且满足条件(A-VI)到(4A-VI)和条件(A1-VI)到(C1-VI)。

除了示例12和13之外的示例的每一个投影变焦镜头具有作为正组的第四透镜组，并且满足条件(1B-VI)到(4B-VI)和条件(A2-VI)到(C2-VI)。

这种配置可以减小放大倍率改变期间的像差变化。

以下条件(a-VI)到(k-VI)中的一个或者多个加之上面的配置的满足在实现投影变焦镜头的更好性能时有效。

(a-VI)0.1<f1/f2<1.0

(b-VI)0<1/|f1_3w|<0.14

(c-VI)0.5<|f1_3w/fw|<8.0

(d-VI)Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n

(e-VI)1.70<Nd2p<2.10

(f-VI)18.0<νd2p<30.0

(g-VI)1.45<Nd2n<1.75

(h-VI)48.0<νd2n<90.0

(i-VI)1.0<|f2p/f2n|<2.0

(j-VI)2.5E-04<|f2p2n|<2.0E-02

(k-VI)0.3<D3/F3或D4/F4<0.6

在上面描述的条件(a-VI)到(k-VI)中，各个参数符号的含义如下。

“f1”表示第一透镜组的焦距。“f2”表示第二透镜组的焦距。

注意，在条件(j-VI)中，例如“2.5E-04”表示“2.5×10-4”。同样适用于以下。

如上所述，条件(a-VI)到(j-VI)之中的条件(d-VI)到(j-VI)是规定包括在第二透镜组中的透镜的材料的那些条件。

在本发明的投影变焦镜头中，第二透镜组G2可以设置为“像差校正组”，而第三透镜组G3可以设置为“变焦组”，

条件(a-VI)是特别在像散和场曲率的满意校正中有效的条件。

当超出条件(a-VI)的上限时，可能相对减小第一透镜组G1的折射力(1/f1)的绝对值并且可能增加场曲率。

当超出条件(a-VI)的下限时，可能相对增加第一透镜组G1的折射力的绝对值并且可能增加像散。

通过满足条件(a-VI)，达到像散校正的最优解决方案，并且还可以有效地抑制场曲率的增加。

条件(b-VI)是负第一透镜组G1、负第二透镜组G2和正第三透镜组G3的复合焦距的最优范围。

超出条件(b-VI)的范围，则不足以优化放大倍率改变期间的“第二透镜组G2的像差校正”。结果，可能残存像差，尤其是大彗形像差。

通过满足条件(b-VI)，可以优化放大倍率改变期间的“第二透镜组G2的像差校正”。由此，可以有效地防止残存诸如彗形像差之类的像差。

条件(c-VI)是用以实现整个可变放大倍率区域上的更加满意的“彗形像差校正”的条件。

当超出条件(c-VI)的上限或者下限时，可能发生大彗形像差，并且也可能增加放大色差。

通过满足条件(c-VI)，可以有效地抑制彗形像差和放大色差的发生。

条件(d-VI)是用以保持放大色差、彗形像差和像散平衡的条件。

当不满足条件(d-VI)时，特别在放大色差、彗形像差和像散方面可能发生大不平衡。

通过满足条件(d-VI)，特别可以保持放大色差、彗形像差和像散平衡。

在该情形下，在条件(e-VI)的范围外，发生大放大色差，并且也可能增加彗形像差和像散。

通过满足条件(e-VI)，可以有效地抑制放大色差、彗形像差和像散的增加。

然而，在本发明的投影变焦镜头中，如条件(e-VI)的情形中那样，优选第二透镜组包括高折射率高色散正透镜和低折射率低色散负透镜。

这里，给出正、负和负(粘合透镜)的透镜配置的情形的描述，该透镜配置也用作示例1到14中的第二透镜组。

在该情形下，当正透镜具有“高折射率高色散”并且负透镜具有“低折射率低色散”时，高折射率高色散在该正透镜中引起大色差。

通过具有低折射率低色散的负透镜“有效抑制”这种色差。

由此，有效抑制放大色差、彗形像差和像散的增加。

另一方面，当正透镜具有“低折射率低色散”并且负透镜具有“高折射率高色散”时，在正透镜中发生的色差很小，但被负透镜“放大”。

条件(f-VI)是在抑制放大色差时有效的条件。

如上所述，“高色散材料”优选用于第二透镜组中的正透镜。满足条件(f-VI)的高色散材料的使用可以有效地抑制放大色差的发生。

此外，在满足条件(e-VI)或(f-VI)的投影变焦镜头的情形下，优选采用双凸透镜作为第二透镜组中的正透镜。

双凸透镜作为“第二透镜组中具有最低的相对于d线Abbe的正透镜”的形状的采用在校正像差时有效。

条件(g-VI)是在抑制放大色差时有效的条件。如上所述，低折射率材料制成的透镜优选作为第二透镜组中的负透镜。

通过满足条件(g-VI)，可以有效抑制大放大色差的发生。

条件(h-VI)也是在抑制放大色差时有效的条件。如上所述，低色散材料制成的透镜优选作为第二透镜组中的负透镜。

通过满足条件(h-VI)，可以有效抑制大放大色差的发生。

在满足条件(g-VI)或(h-VI)的投影变焦镜头中，优选采用“双凹透镜”作为“第二透镜组中的负透镜”。

条件(i-VI)是用以抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化的最优方案。通过满足(i-VI)，可以最有效地抑制放大倍率改变期间的场曲率的变化。

条件(i-VI)是有利于有效抑制像差的发生的条件。

通过满足条件(j-VI)，可以有效抑制大像差的发生。

条件(k-VI)是在使得能够达到变焦比1.5倍或者更多时有效的条件。

当超出条件(k-VI)的上限时，可能增加长焦侧上的像散。当超出条件(k-VI)的下限时，变得难于实现变焦比1.5倍。

通过满足条件(k-VI)，即使变焦比是1.5倍或者更多，也达到像散校正的最优方案，并且还可以有效抑制场曲率的增加。

示例1到14的投影变焦镜头都满足上面描述的条件(a-VI)到(k-VI)。

在示例1到14的所有示例中，布置在第一透镜组中的非球面透镜是自放大侧起的第二透镜，并且在两侧上具有非球面表面。

示例1到11和14中的第一透镜组G1中的非球面透镜的放大侧非球面表面具有这样的形状：该形状在光轴附近朝放大侧凹，并且具有在从光轴向外的透镜表面的有效半径的50％附近的极值。

该“极值”是通过关于H求导非球面形状X获得的值达到0的位置。

因为非球面表面在光轴附近朝放大侧凹，所以极值的位置是非球面表面朝放大侧最突出的地方。

因此，该情形下的非球面形状将在“指向距离放大侧最远的透镜的光通量”之中在光轴附近的光线折射到远离光轴的一侧。

同时，折射在透镜表面周边上的光线以接近光轴。

第四透镜组G4的正折射力对于用以改进性能的这种非球面形状有效。

示例12和13中的第一透镜组G1包括两个透镜，并且自放大侧起的第二透镜在两侧上具有非球面表面。

该情形下的非球面表面在光轴附近朝放大侧是凸的，并且该非球面形状在从光轴向外的透镜表面的有效半径的30％附近，开始朝缩小侧显著弯曲。

该情形下的非球面表面折射来自缩小侧的光线，以从该透镜的有效半径的30％附近向周边“接近光轴”。这里，越靠近周边，折射越强。

第四透镜组G4的负折射力对于用以改进性能的这种非球面形状有效。

图46到58示出根据示例1到14的第一透镜组G1的非球面透镜的两侧(放大侧和缩小侧)在光轴的一侧上的形状。

从图46到59清楚地看到示例1到14中的第一透镜组G1的非球面表面。

如示例1到14中所述，投影变焦镜头具有五透镜组配置，包括从放大侧朝缩小侧排列的第一到第五透镜组。

第一透镜组具有负折射力，第二透镜组具有负折射力，而第三透镜组具有正折射力。

第二到第五透镜组中的一个或者多个设置为每个包括四个或者更多透镜并且具有负折射力的负透镜组。

此外，包括在负透镜组中的四个或者更多透镜中的自放大侧起的第一到第四透镜的折射力排列，设置为正、负、正和负或者负、正、负和正。

在放大倍率改变期间第一透镜组G1固定。

包括四个透镜或者更多并且具有负折射力的至少一个透镜组布置为第二透镜组或者随后的透镜组。

负透镜组在从广角侧向长焦侧的放大倍率改变期间，“从放大侧向缩小侧”或者“从缩小侧向放大侧”移动。

第一透镜组G1是聚焦组，第二透镜组G2是补偿器(像差校正组)，而第三或者第四透镜组是可变放大组。

在示例1到14的投影变焦镜头中，广角端处的半视场角ω是“宽视场角”，其大于34度。此外，第二透镜组G2在向长焦端的放大倍率改变中朝缩小侧移动。

这种配置可以减小放大倍率改变期间的像差的变化。

示例的所有投影变焦镜头可以实现变焦比1.45倍或者更多。此外，示例1到14的所有投影变焦镜头满足条件(1-VII)到(8-VII)。

示例1到14的投影变焦镜头中，示例12和13的那些变焦镜头具有这样的配置，在该配置中，第四透镜组的折射力设置为“负”，并且满足上面描述的(1A-VII)到(8A-VII)条件。

此外，除了示例12和13之外的示例的投影变焦镜头具有这样的配置：在该配置中，第四透镜组的折射力设置为“正”并且满足上面描述的条件(1B-VII)到(8B-VII)。

Claims

1.一种在图像显示设备中使用的投影变焦镜头，所述投影变焦镜头配置为将图像投影在目标投影表面上并且显示该图像的放大图像，其中

该投影变焦镜头具有五个透镜组，包括从放大侧朝缩小侧排列的第一透镜组到第五透镜组，

第一透镜组具有负折射力，

第二透镜组具有负折射力，

第三透镜组具有正折射力，

第四透镜组具有负折射力，以及

在放大倍率改变中，固定第一透镜组，而第二透镜组到第五透镜组中的每个朝缩小侧或者放大侧移动，

其中当从广角端向长焦端改变放大倍率时，所述第二透镜组单调地向缩小侧移动并且第五透镜组朝放大侧移动。

2.如权利要求1所述的投影变焦镜头，其中

排列在第二透镜组中的正透镜之中具有最低d线Abbe数的透镜的d线折射率Nd2p和d线Abbe数νd2p，以及

排列在第二透镜组中的负透镜之中具有最高d线Abbe数的透镜的d线折射率Nd2n和d线Abbe数νd2n满足条件：

Nd2p·νd2p<Nd2n·νd2n。

3.如权利要求1所述的投影变焦镜头，其中

第一透镜组中的透镜之一是非球面透镜，并且

布置在第一透镜组中的每个非球面透镜的焦距fsph满足条件：

1.0×10-02<1/|fsph|<2.0×10-02。

4.如权利要求1所述的投影变焦镜头，其中

第四透镜组的焦距F4和第五透镜组的焦距F5满足条件：

|F4|<|F5|。

5.如权利要求1所述的投影变焦镜头，其中

第一透镜组的焦距F1和第二透镜组的焦距F2满足条件：

|F1|<|F2|。

6.如权利要求1所述的投影变焦镜头，其中

第二透镜组的粘合透镜的焦距F2b和第二透镜组的焦距F2满足条件：

2.0<F2b/F2<3.0。