JP2000137165A - 投映用ズームレンズ - Google Patents
投映用ズームレンズInfo
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Abstract
ムレンズを提供する。 【解決手段】 ズームレンズ5は、負の屈折力の第1レ
ンズ群10、正の屈折力の第2レンズ群20および第3
レンズ群30、負の屈折力の第4レンズ群40、正の屈
折力の第5レンズ群50の5群形式で構成される。変倍
時には、第2レンズ群20,第3レンズ群30,第4レ
ンズ群40が光軸上で移動される。第4レンズ群40
は、スクリーン側より順に、負レンズ41,複合レンズ
42,正レンズ43により構成される。負レンズ41は
凹面をスクリーン側に向けた構成に、また正レンズ43
は凸面を像面側に向けた構成にすることで、面間隔の変
化に伴う第4レンズ群40の光線角度の変化量が小さく
なり、変倍に伴う収差変動が抑えられる。
Description
ド、あるいは液晶表示器などに表示された像をスクリー
ンに拡大投映するためのプロジェクターに好適な投映用
ズームレンズに関するものである。
器などに表示された像をスクリーンに拡大投映するプロ
ジェクターにおいては、投映用の光学系としてテレセン
トリックタイプのズームレンズが用いられている。投映
用ズームレンズは、その変倍比が1.4程度となるよう
に構成されており、2群形式,3群形式,4群形式,あ
るいは5群形式のものが主流となっている。
レンズのレンズ構成を示すものである。ズームレンズ7
0は、スクリーン側より順に、負の屈折力の第1レンズ
群71、正の屈折力の第2レンズ群72、正の屈折力の
第3レンズ群73、負の屈折力の第4レンズ群74、正
の屈折力の第5レンズ群75から構成される。第1レン
ズ群71および第5レンズ群75はその位置が固定され
ており、第2レンズ群72,第3レンズ群73,および
第4レンズ群74を光軸上で相対的に移動させること
で、広角端側から望遠端側に変倍が行われるようになっ
ている。なお、第5レンズ群75の像面側には、合成プ
リズムとしての平行ガラス76が配置される。
は、一般に、第4レンズ群74の射出面77および第5
レンズ群75の入射面78が、共に凹面状に形成される
ため、変倍時の面間隔の変化に伴って光線角度が大きく
変化しやすい。このため、変倍に伴う収差変動が大き
く、変倍域の全域において諸収差のバランスを良好な状
態に保つことが困難であった。
ので、変倍に伴う諸収差の変動を抑えた投映用ズームレ
ンズを提供することを目的とする。
に本発明のズームレンズは、第4レンズ群を、スクリー
ン側より順に、凹面をスクリーン側に向けた負レンズ
と、凹面をスクリーン側に向けた負レンズと凸面を像面
側に向けた正レンズとを接合してなる複合レンズと、凸
面を像面側に向けた正レンズとにより構成するものであ
る。なお、第4レンズ群中で最もスクリーン側に配置さ
れる負レンズの焦点距離をf41、複合レンズと正レンズ
との合成焦点距離をfa としたときに、 −3.0<fa /f41<−1.2 なる条件を満たすようにするのがよい。
順に、正レンズと、負レンズとから構成するのがよい。
また、第5レンズ群を、複数枚の正レンズにより構成す
るのがよい。
側に、複数枚の負レンズを並べて配置するのがよい。ま
た、第4レンズ群中のスクリーン側より最後尾に、複数
枚の正レンズを並べて配置するのがよい。
に、凹面をスクリーン側に向けた負レンズを、また最も
像面側に、凸面を像面側に向けた正レンズを配置するこ
とにより、面間隔の変化に伴う第4レンズ群の入射及び
射出光線角度の変化量が小さくなり、変倍に伴う収差変
動が抑えられる。
え、諸収差のバランスを良好な状態に保つことができ
る。条件式の上限または下限のいずれかを越えると、第
4レンズ群中の最もスクリーン側に位置する負レンズの
屈折力と、スクリーン側より最後尾に位置する正レンズ
の屈折力とのバランスが崩れ、像面湾曲およびコマ収差
が悪化する。
との2枚のレンズにより構成することで、この第2レン
ズ群の倍率の色収差の変動や、コマ収差を抑えることが
できる。また、最も像面側に位置する第5レンズ群を複
数枚の正レンズにより構成することで、第5レンズ群中
の正の屈折力を分散し、像面湾曲を緩和することができ
る。
に、複数枚の負レンズを並べて配置することで、この第
4レンズ群中の負の屈折力を分散し、像面湾曲および球
面収差を抑えることができる。また、第4レンズ群中の
スクリーン側より最後尾に、複数枚の正レンズを並べて
配置することで、この第4レンズ群中の正の屈折力を分
散し、像面湾曲を抑えることができる。
ンズのレンズ構成を示すものである。ズームレンズ5
は、スクリーン側より順に、負の屈折力の第1レンズ群
10、正の屈折力の第2レンズ群20、正の屈折力の第
3レンズ群30、負の屈折力の第4レンズ群40、正の
屈折力の第5レンズ群50の5群形式で構成されてい
る。第5レンズ群50の像面側には合成プリズムとして
の平行ガラス60が配置される。
よび第5レンズ群50は、その位置が固定されており、
広角端側から望遠端側に向かって変倍を行う際には、第
2レンズ群20,第3レンズ群30,および第4レンズ
群40が光軸上で相対的に移動される。なお、絞り位置
は第4レンズ群40と一体的に移動される。
ーン側より順に、正レンズ11,負レンズ12,負レン
ズ13により構成される。第2レンズ群20は、正レン
ズ21と負レンズ22との2枚のレンズから構成され
る。第3レンズ群30は、両面が凸面の正レンズ31と
凹面をスクリーン側に向けたメニスカス状の負レンズ3
2とを接合した複合レンズ33から構成される。
ズ41と、両面が凹面の負レンズ45と両面が凸面の正
レンズ46とを接合してなる複合レンズ42と、両面が
凸面の正レンズ43とから構成される。この第4レンズ
群40は、最もスクリーン側に2枚の負レンズ41,4
5が、またスクリーン側より最後尾には2枚の正レンズ
46,43が並べて配置された構成となっている。
に向けたメニスカス状の正レンズ51と、両面が凸面の
正レンズ52との2枚のレンズにより構成される。
とおりである。 f = 38.3mm〜49.2mm f41=−35.12mm fa = 61.47mm FNO= 1.7〜 2.0
離、f41は第4レンズ群40中で最もスクリーン側に位
置する負レンズ41の焦点距離、fa は第4レンズ群4
0中の複合レンズ42と正レンズ43との合成焦点距
離、FNOはFナンバーを示している。
に示す。なお、面番号iはスクリーン側から順に各レン
ズの面に付した番号で、面間隔Dは次の面との間のレン
ズ厚みあるいは空気空間を表している(単位はmm)。
9mm,49.2mmにしたとき、第1レンズ群10と
第2レンズ群20との面間隔D6,第2レンズ群20と
第3レンズ群30との面間隔D10,第3レンズ群30
と絞りとの面間隔D13,および第4レンズ群40と第
5レンズ群50との面間隔D21は、それぞれ次の表2
に示したように変化する。
る「fa /f41」の値は、 fa /f41 = 61.47/(−35.12) ≒
−1.75 であり、条件式 −3.0< fa /f41 <−1.2 を満たしている。
および図3に、また望遠端での収差図を図4および図5
に示す。なお、図2および図4の各々において(A)は
球面収差を、(B)は非点収差を、(C)は歪曲収差を
表している。図2および図4中(B)の非点収差図にお
ける符号S,Tは、それぞれ球欠的像面,子午的像面に
対する収差を表す。また、図3および図5は横収差図で
あり、図中(A),(B),(C),(D),(E)
は、それぞれ像高比(1.00),(0.90),
(0.70),(0.50),および(0.00)にお
ける収差を表す。
ームレンズの第2構成例を示すものであり、図中の符号
は図1に示したズームレンズ5と共通に用いた。第2実
施例のズームレンズ6では、第5レンズ群50が、両面
が凸面の正レンズ52のみにより構成されている。この
ズームレンズ6の仕様は次のとおりである。
タを表3に示す。
9mm,55.0mmにしたとき、第1レンズ群10と
第2レンズ群20との面間隔D6,第2レンズ群20と
第3レンズ群30との面間隔D10,第3レンズ群30
と絞りとの面間隔D13,および第4レンズ群40と第
5レンズ群50との面間隔D21は、それぞれ表4に示
したように変化する。
−1.59 であり、条件式 −3.0< fa /f41 <−1.2 を満たしている。
図7および図8に、また望遠端における収差図を図9お
よび図10に示す。
ズームレンズの第3構成例を示すものであり、図中の符
号は図1および図6に示したズームレンズ5,6と共通
に用いた。この第3実施例のズームレンズ7では、ズー
ムレンズ5,6に示した負レンズ13に代えて、第1レ
ンズ群10中のスクリーン側より最後尾に、負の屈折力
を有し、両面が凹面の負レンズ15と凸面をスクリーン
側に向けたメニスカス状の正レンズ16とを接合してな
る複合レンズ17が配置されている。また第5レンズ群
50が、両面が凸面の正レンズ52のみにより構成され
ている。
とおりである。
す。
6mm,49.2mmにしたとき、第1レンズ群10と
第2レンズ群20との面間隔D7,第2レンズ群20と
第3レンズ群30との面間隔D11,第3レンズ群30
と絞りとの面間隔D14,および第4レンズ群40と第
5レンズ群50との面間隔D22は、それぞれ表6に示
したように変化する。
−1.64 であり、条件式 −3.0< fa /f41 <−1.2 を満たしている。
図12および図13に、望遠端における収差図を図14
および図15に示す。
れば、第4レンズ群の射出面と第5レンズ群の入射面と
が共に凸面状に構成されるので、これらの面間隔の変化
に伴う光線角度の変化量が小さくなり、変倍に伴う収差
変動が抑えられる。また、第4レンズ群を構成する各レ
ンズの焦点距離を調整することで、第4レンズ群中の正
の屈折力と負の屈折力とのバランスが保たれて、変倍に
伴う像面湾曲の変動が抑えられ、諸収差のバランスが良
好な状態に保持される。
構成することで、この第2レンズ群の倍率の色収差の変
動や、コマ収差が抑えられる。さらに、最も像面側に位
置する第5レンズ群を複数枚の正レンズにより構成する
ことで、第5レンズ群中の正の屈折力が分散され、像面
湾曲が緩和される。
に、複数枚の負レンズを並べて配置することで、第4レ
ンズ群中の負の屈折力が分散されて像面湾曲および球面
収差が抑えられる。また、第4レンズ群中のスクリーン
側より最後尾に、複数枚の正レンズを並べて配置するこ
とで、第4レンズ群中の正の屈折力が分散され、像面湾
曲が抑えられる。
すレンズ構成図である。
差図であり、(A)は球面収差を、(B)は非点収差
を、(C)は歪曲収差をそれぞれ表している。
収差図であり、(A)は像高比1.00における収差
を、(B)は像高比0.90における収差を、(C)は
像高比0.70における収差を、(D)は像高比0.5
0における収差を、(E)は像高比0.00における収
差をそれぞれ表している。
差図であり、(A)は球面収差を、(B)は非点収差
を、(C)は歪曲収差をそれぞれ表している。
収差図であり、(A)は像高比1.00における収差
を、(B)は像高比0.90における収差を、(C)は
像高比0.70における収差を、(D)は像高比0.5
0における収差を、(E)は像高比0.00における収
差をそれぞれ表している。
すレンズ構成図である。
差図である。
収差図である。
差図である。
横収差図である。
示すレンズ構成図である。
る収差図である。
る横収差図である。
る収差図である。
る横収差図である。
レンズ構成図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 スクリーン側より順に、負の屈折力の第
1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の
第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力
の第5レンズ群の5群形式で構成され、広角端側から望
遠端側に向かって変倍を行う際には、前記第1レンズ群
および第5レンズ群は固定され、前記第2レンズ群,第
3レンズ群,および第4レンズ群を光軸上で相対的に移
動させる投映用ズームレンズにおいて、 前記第4レンズ群が、スクリーン側より順に、凹面をス
クリーン側に向けた負レンズと、凹面をスクリーン側に
向けた負レンズと凸面を像面側に向けた正レンズとを接
合してなる複合レンズと、凸面を像面側に向けた正レン
ズとから構成されることを特徴とする投映用ズームレン
ズ。 - 【請求項2】 前記第4レンズ群中の最もスクリーン側
に配置される負レンズの焦点距離をf41、前記複合レン
ズと正レンズとの合成焦点距離をfa としたときに、 −3.0<fa /f41<−1.2 なる条件を満たすことを特徴とする請求項1記載の投映
用ズームレンズ。 - 【請求項3】 前記第2レンズ群は、スクリーン側より
順に、正レンズと、負レンズとからなることを特徴とす
る請求項1または2記載の投映用ズームレンズ。 - 【請求項4】 前記第5レンズ群は、複数枚の正レンズ
により構成されることを特徴とする請求項1ないし3の
いずれかに記載の投映用ズームレンズ。 - 【請求項5】 前記第4レンズ群中の最もスクリーン側
に、複数枚の負レンズが並べて配置されることを特徴と
する請求項1ないし4のいずれかに記載の投映用ズーム
レンズ。 - 【請求項6】 前記第4レンズ群中のスクリーン側より
最後尾に、複数枚の正レンズが並べて配置されることを
特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の投映用
ズームレンズ。
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- 1998-11-02 JP JP31185298A patent/JP3954736B2/ja not_active Expired - Fee Related
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