JP2001091829A - 投射用ズームレンズ - Google Patents
投射用ズームレンズInfo
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- JP2001091829A JP2001091829A JP26611099A JP26611099A JP2001091829A JP 2001091829 A JP2001091829 A JP 2001091829A JP 26611099 A JP26611099 A JP 26611099A JP 26611099 A JP26611099 A JP 26611099A JP 2001091829 A JP2001091829 A JP 2001091829A
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- lens
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
- G02B15/1455—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being negative
- G02B15/145531—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being negative arranged -++++
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Abstract
(57)【要約】
【課題】３板用プロジェクタに適した投射用ズームレン
ズを実現する。 【解決手段】拡大側から順に、第１ないし第５群を配し
てなり、第３群と第４群の間に絞りＳを有し、第1群Ｇ
１は負の屈折力、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ
４、第５群Ｇ５は正の屈折力をそれぞれ有し、投射距離
が変化するとき、平面画像と投射像とを共役関係に保つ
ため、第１群Ｇ１が光軸方向に移動を行い、変倍に際し
ては、第１群Ｇ１及び第５群Ｇ５が固定で、第２群Ｇ
２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ４が光軸方向に移動を行い、
条件（１）〜（４）を満足する。
ズを実現する。 【解決手段】拡大側から順に、第１ないし第５群を配し
てなり、第３群と第４群の間に絞りＳを有し、第1群Ｇ
１は負の屈折力、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ
４、第５群Ｇ５は正の屈折力をそれぞれ有し、投射距離
が変化するとき、平面画像と投射像とを共役関係に保つ
ため、第１群Ｇ１が光軸方向に移動を行い、変倍に際し
ては、第１群Ｇ１及び第５群Ｇ５が固定で、第２群Ｇ
２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ４が光軸方向に移動を行い、
条件（１）〜（４）を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は投射用ズームレン
ズに関する。
ズに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルに表示された画像を、スクリ
ーン等の投影媒体上に拡大投射して拡大画像を表示する
液晶プロジェクタが、ビデオ画像再生用やコンピュータ
のデータ表示用等として、近来、広く普及してきてい
る。なかでも、赤・青・緑の各色画像を別個の液晶パネ
ルに表示する「３板式プロジェクタ」は所謂単板式のも
のに比して画像が高精細であり、普及率も高い。プロジ
ェクタにおける投射レンズは、スクリーンサイズに応じ
て投影画像の大きさを容易に調整できるように、ズーム
機能を有するものが一般的である。３板式プロジェクタ
に用いられる投射用ズームレンズには、一般に以下のよ
うな属性が求められる。 焦点距離に比して長いバックフォーカスを有するこ
と。３枚の液晶パネルにより強度変調された各光束を、
ダイクロイックプリズムやダイクロイックミラー等の
「色合成手段」で合成するために、色合成手段を配備す
るための空間が必要であり、この空間を確保できるよう
にするためである。
ーン等の投影媒体上に拡大投射して拡大画像を表示する
液晶プロジェクタが、ビデオ画像再生用やコンピュータ
のデータ表示用等として、近来、広く普及してきてい
る。なかでも、赤・青・緑の各色画像を別個の液晶パネ
ルに表示する「３板式プロジェクタ」は所謂単板式のも
のに比して画像が高精細であり、普及率も高い。プロジ
ェクタにおける投射レンズは、スクリーンサイズに応じ
て投影画像の大きさを容易に調整できるように、ズーム
機能を有するものが一般的である。３板式プロジェクタ
に用いられる投射用ズームレンズには、一般に以下のよ
うな属性が求められる。 焦点距離に比して長いバックフォーカスを有するこ
と。３枚の液晶パネルにより強度変調された各光束を、
ダイクロイックプリズムやダイクロイックミラー等の
「色合成手段」で合成するために、色合成手段を配備す
るための空間が必要であり、この空間を確保できるよう
にするためである。
【０００３】縮小側、即ち、液晶パネル側においてテ
レセントリック性を持つこと。プロジェクタは低電力で
高い光利用効率を得ることが望ましいが、各色光の光路
を合成する際、色合成手段に入射する光の角度が画角に
より異なると色シェーディングが発生しやすいので、光
源部から投射レンズに入射する光は光軸に対して平行に
近い光束を用いるのが良い。このため、投射用ズームレ
ンズが、光源側からの平行光束を効率良く取り込めるよ
うにするためである。
レセントリック性を持つこと。プロジェクタは低電力で
高い光利用効率を得ることが望ましいが、各色光の光路
を合成する際、色合成手段に入射する光の角度が画角に
より異なると色シェーディングが発生しやすいので、光
源部から投射レンズに入射する光は光軸に対して平行に
近い光束を用いるのが良い。このため、投射用ズームレ
ンズが、光源側からの平行光束を効率良く取り込めるよ
うにするためである。
【０００４】Fナンバーの小さい、明るいレンズであ
ること。低電力の光源でも明るい画像を表示できるよう
に、光源からの光を効率良く取り込めるようにするため
である。
ること。低電力の光源でも明るい画像を表示できるよう
に、光源からの光を効率良く取り込めるようにするため
である。
【０００５】倍率の色収差が小さく抑えられているこ
と。スクリーン上で、３色を重ね合わせたときに、各色
の画素が互いにずれると良好なカラー画像を実現でき
ず、投射画像の辺縁部に緑、青、赤などの縁が現れて像
質を損なうので、これを防止するためである。
と。スクリーン上で、３色を重ね合わせたときに、各色
の画素が互いにずれると良好なカラー画像を実現でき
ず、投射画像の辺縁部に緑、青、赤などの縁が現れて像
質を損なうので、これを防止するためである。
【０００６】歪曲収差が良好に補正されていること。
歪曲収差により、投射された画像の輪郭が歪んで見苦し
くならないようにするためである。 高いMTF、解像力を備えていること。液晶パネルに表
示された画像を忠実に再現するためである。
歪曲収差により、投射された画像の輪郭が歪んで見苦し
くならないようにするためである。 高いMTF、解像力を備えていること。液晶パネルに表
示された画像を忠実に再現するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記各属
性の良好な投射用ズームレンズの実現を課題とする。
性の良好な投射用ズームレンズの実現を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の投射用レンズ
は、平面画像を拡大して投射結像させる投射用ズームレ
ンズである。この発明の投射用レンズは上述した３板式
プロジェクタ用の投射用レンズとして特に好適である
が、３板式プロジェクタに限らず、単板式プロジェクタ
や、一般のプロジェクタ用の投射用レンズとしても好適
に使用できる。この発明の投射用ズームレンズは、図１
に例示するように、拡大側（図の左方）から順に、第１
群Ｇ１〜第５群Ｇ５を配してなり、第３群Ｇ３と第４群
Ｇ４の間に絞りＳを有する。第1群Ｇ１は「負の屈折
力」を持つ。第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ４、第
５群Ｇ５は、何れも「正の屈折力」を持つ。したがっ
て、全体のパワー配置は「負・正・正・正・正」であ
る。なお、符号ＰＲは、色合成手段としての色合成プリ
ズムを示している。投射距離が変化するとき、平面画像
と投射像とを共役関係に保つため、第１群Ｇ１が光軸方
向に移動を行う。また、変倍に際しては、第１群Ｇ１と
第５群Ｇ５が固定され、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４
群Ｇ４が光軸方向に移動する。第１群Ｇ１の焦点距離を
「ｆ１」、第２群Ｇ２の焦点距離を「ｆ２」、広角端に
おける全系の焦点距離を「ｆｗ」、望遠端における全系
の焦点距離を「ｆＴ」、広角端における第２群Ｇ２の最
も拡大側寄りの面から、第２群Ｇ２から第５群Ｇ５まで
を合成した拡大側主点位置までの距離を「ＤＨｗ」、望
遠端における第２群Ｇ２の最も拡大側寄りの面から、第
２群Ｇ２から第５群Ｇ５までを合成した拡大側主点位置
までの距離を「ＤＨＴ」、広角端における第２群Ｇ２か
ら第５群Ｇ５までの合成の焦点距離を「ｆｐｗ」、望遠
端における第２群Ｇ２から第５群Ｇ５までの合成の焦点
距離を「ｆｐＴ」、第１群Ｇ１を構成する凹レンズの材
質の、アッべ数の平均値を「ν１」とするとき、これら
は、条件： （１）０．３＜｜ｆ１｜／ｆ２＜０．６ （２）０．５・ｆＴ／ｆｗ＜ＤＨｗ／ＤＨＴ＜１．１・
ｆＴ／ｆｗ （３）０．７・ｆＴ／ｆｗ＜ｆｐＴ／ｆｐｗ＜１．３・
ｆＴ／ｆｗ （４）ν１＞５５ を満足する。請求項１記載の投射用ズームレンズにおい
て「第１群における少なくとも１つのレンズ面を非球面
とする」ことができる（請求項２）。また、上記請求項
１または請求項２記載の投射用ズームレンズにおいて
「第２群における少なくとも１つのレンズ面を非球面と
する」ことができる（請求項３）。
は、平面画像を拡大して投射結像させる投射用ズームレ
ンズである。この発明の投射用レンズは上述した３板式
プロジェクタ用の投射用レンズとして特に好適である
が、３板式プロジェクタに限らず、単板式プロジェクタ
や、一般のプロジェクタ用の投射用レンズとしても好適
に使用できる。この発明の投射用ズームレンズは、図１
に例示するように、拡大側（図の左方）から順に、第１
群Ｇ１〜第５群Ｇ５を配してなり、第３群Ｇ３と第４群
Ｇ４の間に絞りＳを有する。第1群Ｇ１は「負の屈折
力」を持つ。第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ４、第
５群Ｇ５は、何れも「正の屈折力」を持つ。したがっ
て、全体のパワー配置は「負・正・正・正・正」であ
る。なお、符号ＰＲは、色合成手段としての色合成プリ
ズムを示している。投射距離が変化するとき、平面画像
と投射像とを共役関係に保つため、第１群Ｇ１が光軸方
向に移動を行う。また、変倍に際しては、第１群Ｇ１と
第５群Ｇ５が固定され、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４
群Ｇ４が光軸方向に移動する。第１群Ｇ１の焦点距離を
「ｆ１」、第２群Ｇ２の焦点距離を「ｆ２」、広角端に
おける全系の焦点距離を「ｆｗ」、望遠端における全系
の焦点距離を「ｆＴ」、広角端における第２群Ｇ２の最
も拡大側寄りの面から、第２群Ｇ２から第５群Ｇ５まで
を合成した拡大側主点位置までの距離を「ＤＨｗ」、望
遠端における第２群Ｇ２の最も拡大側寄りの面から、第
２群Ｇ２から第５群Ｇ５までを合成した拡大側主点位置
までの距離を「ＤＨＴ」、広角端における第２群Ｇ２か
ら第５群Ｇ５までの合成の焦点距離を「ｆｐｗ」、望遠
端における第２群Ｇ２から第５群Ｇ５までの合成の焦点
距離を「ｆｐＴ」、第１群Ｇ１を構成する凹レンズの材
質の、アッべ数の平均値を「ν１」とするとき、これら
は、条件： （１）０．３＜｜ｆ１｜／ｆ２＜０．６ （２）０．５・ｆＴ／ｆｗ＜ＤＨｗ／ＤＨＴ＜１．１・
ｆＴ／ｆｗ （３）０．７・ｆＴ／ｆｗ＜ｆｐＴ／ｆｐｗ＜１．３・
ｆＴ／ｆｗ （４）ν１＞５５ を満足する。請求項１記載の投射用ズームレンズにおい
て「第１群における少なくとも１つのレンズ面を非球面
とする」ことができる（請求項２）。また、上記請求項
１または請求項２記載の投射用ズームレンズにおいて
「第２群における少なくとも１つのレンズ面を非球面と
する」ことができる（請求項３）。
【０００９】この発明の投射用ズームレンズは、上記の
如く「負、正、正、正、正」の屈折力を持つ、第１群Ｇ
１〜第５群Ｇ５の構成とし、正の屈折力を持つ第１群Ｇ
１に対し、第２群Ｇ２〜第５群Ｇ５の合成屈折力を正と
することで、全体をレトロフォーカスタイプとし、３板
式プロジェクタに必要な長いバックフォーカスを確保
し、小さなＦＮｏ．と広画角を実現している。また、絞
りＳを第３群Ｇ３と第４群Ｇ４の間に設け、第３群Ｇ３
あるいは第４群Ｇ４と一体に移動させることで、広角端
から望遠端への変倍に伴い、絞りＳを液晶パネルなど
「平面画像を表示する面（表示面）」から遠ざかるよう
に変位させることができる。このようにすると、絞りＳ
が、焦点距離の増加にしたがい、表示面から遠ざかるの
で、全ての変倍範囲にわたり「縮小側において略テレセ
ントリックな特性」を得ることができる。条件（１）
は、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２において発生する球面収差
を「良好に保つための条件」であり、上限を超えると球
面収差がレンズ側に倒れ、下限を超えるとレンズと反対
側に倒れ、他の群での補正が困難となる。従来からプロ
ジェクタ用ズームレンズには、長いバックフォーカスが
確保しやすいということで第１群が凹の屈折力、第２群
が凸の屈折力を持った２群式ズームレンズがよく用いら
れてきた。２群式ズームレンズの場合、図２に示すよう
に第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間隔を変化させることで変
倍を行う。
如く「負、正、正、正、正」の屈折力を持つ、第１群Ｇ
１〜第５群Ｇ５の構成とし、正の屈折力を持つ第１群Ｇ
１に対し、第２群Ｇ２〜第５群Ｇ５の合成屈折力を正と
することで、全体をレトロフォーカスタイプとし、３板
式プロジェクタに必要な長いバックフォーカスを確保
し、小さなＦＮｏ．と広画角を実現している。また、絞
りＳを第３群Ｇ３と第４群Ｇ４の間に設け、第３群Ｇ３
あるいは第４群Ｇ４と一体に移動させることで、広角端
から望遠端への変倍に伴い、絞りＳを液晶パネルなど
「平面画像を表示する面（表示面）」から遠ざかるよう
に変位させることができる。このようにすると、絞りＳ
が、焦点距離の増加にしたがい、表示面から遠ざかるの
で、全ての変倍範囲にわたり「縮小側において略テレセ
ントリックな特性」を得ることができる。条件（１）
は、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２において発生する球面収差
を「良好に保つための条件」であり、上限を超えると球
面収差がレンズ側に倒れ、下限を超えるとレンズと反対
側に倒れ、他の群での補正が困難となる。従来からプロ
ジェクタ用ズームレンズには、長いバックフォーカスが
確保しやすいということで第１群が凹の屈折力、第２群
が凸の屈折力を持った２群式ズームレンズがよく用いら
れてきた。２群式ズームレンズの場合、図２に示すよう
に第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間隔を変化させることで変
倍を行う。
【００１０】この発明の投射用ズームレンズは、負の屈
折力の第１群、正の屈折力の第２群、第３群、第４群、
第５群の構成となっているため、前述のように、第１群
とそれ以外の群とに大きく分けて「凹・凸のパワー配
置」になっていると考えることができる。２群式ズーム
レンズでは、第１群と第２群の群間隔の変化のみで全系
の焦点距離を変化させるが、この発明のレンズでは、第
１群と、第２群から第５群までの合成の拡大側（第１群
側）主点位置までの距離を変化させると同時に、第２群
から第５群までの合成の焦点距離も変化することで変倍
がなされている。したがって、２群式ズームレンズにお
いて、群どうしの主点間隔のみで変倍を行う場合に比し
て、この発明の投射用ズームレンズでは、各群のパワー
を小さくできるとともに、変倍時の「移動群の移動量」
も比較的小さく抑えることが可能となり、諸収差の発生
量も低く抑えることができる。変倍比は、望遠端の焦点
距離と広角端の焦点距離の比ｆＴ／ｆＷで与えられる
が、条件式（２）、条件式（３）は、十分な性能を保ち
つつ、液晶プロジェクタ用の投射用ズームレンズとして
必要な変倍比を確保するための条件である。条件式
（２）において、条件の下限を超えると、必要な変倍比
に比して、「第２群から第５群までの合成の拡大側主点
位置」の変化が少なくなり、「第２群から第５群までの
合成の焦点距離」の変化を大きくせざるを得ず、非点収
差、コマ収差などの発生が大となり、結像性能の低下を
招きやすい。また、上限を超えると、必要な変倍比に比
して、「第２群から第５群までの合成の拡大側主点位
置」の変化が大きくなりすぎ、移動群の変動範囲を広く
確保する必要上、レンズ全体が大型化してしまう。条件
式（３）において、条件の下限を超えると、必要な変倍
比に比して、「第２群から第５群までの合成の焦点距
離」の変化が少なく、条件式（２）の上限を超えた場合
と同様、移動群の変倍範囲を広く確保しなければならな
くなり、レンズ全体の大型化を招く。条件式（３）の上
限を超えると必要な変倍比に比して、「第２群から第５
群までの合成の焦点距離」の変化が大きくなりすぎ、非
点収差、コマ収差などの発生量が大となり、結像性能が
低下しやすい。
折力の第１群、正の屈折力の第２群、第３群、第４群、
第５群の構成となっているため、前述のように、第１群
とそれ以外の群とに大きく分けて「凹・凸のパワー配
置」になっていると考えることができる。２群式ズーム
レンズでは、第１群と第２群の群間隔の変化のみで全系
の焦点距離を変化させるが、この発明のレンズでは、第
１群と、第２群から第５群までの合成の拡大側（第１群
側）主点位置までの距離を変化させると同時に、第２群
から第５群までの合成の焦点距離も変化することで変倍
がなされている。したがって、２群式ズームレンズにお
いて、群どうしの主点間隔のみで変倍を行う場合に比し
て、この発明の投射用ズームレンズでは、各群のパワー
を小さくできるとともに、変倍時の「移動群の移動量」
も比較的小さく抑えることが可能となり、諸収差の発生
量も低く抑えることができる。変倍比は、望遠端の焦点
距離と広角端の焦点距離の比ｆＴ／ｆＷで与えられる
が、条件式（２）、条件式（３）は、十分な性能を保ち
つつ、液晶プロジェクタ用の投射用ズームレンズとして
必要な変倍比を確保するための条件である。条件式
（２）において、条件の下限を超えると、必要な変倍比
に比して、「第２群から第５群までの合成の拡大側主点
位置」の変化が少なくなり、「第２群から第５群までの
合成の焦点距離」の変化を大きくせざるを得ず、非点収
差、コマ収差などの発生が大となり、結像性能の低下を
招きやすい。また、上限を超えると、必要な変倍比に比
して、「第２群から第５群までの合成の拡大側主点位
置」の変化が大きくなりすぎ、移動群の変動範囲を広く
確保する必要上、レンズ全体が大型化してしまう。条件
式（３）において、条件の下限を超えると、必要な変倍
比に比して、「第２群から第５群までの合成の焦点距
離」の変化が少なく、条件式（２）の上限を超えた場合
と同様、移動群の変倍範囲を広く確保しなければならな
くなり、レンズ全体の大型化を招く。条件式（３）の上
限を超えると必要な変倍比に比して、「第２群から第５
群までの合成の焦点距離」の変化が大きくなりすぎ、非
点収差、コマ収差などの発生量が大となり、結像性能が
低下しやすい。
【００１１】条件式（４）は、倍率色収差を抑えるため
の条件であり、第１群を構成する凹レンズの材質の、ア
ッべ数の単純平均が条件を満足しない場合、拡大側（ス
クリーン側）において、緑色像に対して、赤色像が小さ
く、青色像が大きくなり、他の群での補正が困難とな
る。また、第１群の少なくとも１つのレンズ面を非球面
とすることで、諸収差の発生を小さく抑え、性能のより
良好なレンズ、あるいはレンズ枚数の少ない安価なレン
ズとすることができる。同様に、第２群の少なくとも１
つのレンズ面を非球面とすることで、諸収差の発生を小
さく抑え、性能のより良好なレンズ、あるいはレンズ枚
数の少ない安価なレンズとすることができる。更に、第
１群の少なくとも１つのレンズ面と、第２群の少なくと
も１つのレンズ面を非球面とすることで、一層性能の良
好なレンズ、あるいはレンズ枚数の少ない安価なレンズ
とすることができる。
の条件であり、第１群を構成する凹レンズの材質の、ア
ッべ数の単純平均が条件を満足しない場合、拡大側（ス
クリーン側）において、緑色像に対して、赤色像が小さ
く、青色像が大きくなり、他の群での補正が困難とな
る。また、第１群の少なくとも１つのレンズ面を非球面
とすることで、諸収差の発生を小さく抑え、性能のより
良好なレンズ、あるいはレンズ枚数の少ない安価なレン
ズとすることができる。同様に、第２群の少なくとも１
つのレンズ面を非球面とすることで、諸収差の発生を小
さく抑え、性能のより良好なレンズ、あるいはレンズ枚
数の少ない安価なレンズとすることができる。更に、第
１群の少なくとも１つのレンズ面と、第２群の少なくと
も１つのレンズ面を非球面とすることで、一層性能の良
好なレンズ、あるいはレンズ枚数の少ない安価なレンズ
とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の投射用ズーム
レンズの実施の形態として、具体的な実施例を６例挙げ
る。各実施例において、拡大側から数えて第ｉ番目の面
（絞りＳの面を含む）の曲率半径（非球面にあっては近
軸曲率半径）を「Ｒｉ」、拡大側から数えて第ｉ番目の
面と第ｉ＋１番目の面の光軸上の面間隔を「Ｄｉ」とす
る。なお、ｉ＝ＩＭＧは「液晶パネルの画像表示面」を
表し、ｉ＝０は「スクリーン」を表す。Ｄｏは「スクリ
ーンから第１レンズ面までの距離」を表す。拡大側から
数えて第ｊ番目のレンズ材質の、ｄ線に対する屈折率を
Ｎｊ、アッベ数をνｊとする。非球面形状は以下の表示
形式による。 Ｚ＝（１／Ｒｉ）・ｈ2／［１＋√｛１−（Ｋ＋１）・
（１／Ｒｉ）2・ｈ2｝］＋Ａ・ｈ4＋Ｂ・ｈ6＋Ｃ・ｈ8 この式において、Ｚ：光軸方向の座標、ｈ：光軸直行方
向の座標、Ｒｉ：軸上曲率半径、Ｋ：円錐定数、Ａ，
Ｂ，Ｃ：高次の係数であり、これらを与えて、非球面形
状を特定する。計算基準波長は「５４６．１ｎｍ」であ
る。
レンズの実施の形態として、具体的な実施例を６例挙げ
る。各実施例において、拡大側から数えて第ｉ番目の面
（絞りＳの面を含む）の曲率半径（非球面にあっては近
軸曲率半径）を「Ｒｉ」、拡大側から数えて第ｉ番目の
面と第ｉ＋１番目の面の光軸上の面間隔を「Ｄｉ」とす
る。なお、ｉ＝ＩＭＧは「液晶パネルの画像表示面」を
表し、ｉ＝０は「スクリーン」を表す。Ｄｏは「スクリ
ーンから第１レンズ面までの距離」を表す。拡大側から
数えて第ｊ番目のレンズ材質の、ｄ線に対する屈折率を
Ｎｊ、アッベ数をνｊとする。非球面形状は以下の表示
形式による。 Ｚ＝（１／Ｒｉ）・ｈ2／［１＋√｛１−（Ｋ＋１）・
（１／Ｒｉ）2・ｈ2｝］＋Ａ・ｈ4＋Ｂ・ｈ6＋Ｃ・ｈ8 この式において、Ｚ：光軸方向の座標、ｈ：光軸直行方
向の座標、Ｒｉ：軸上曲率半径、Ｋ：円錐定数、Ａ，
Ｂ，Ｃ：高次の係数であり、これらを与えて、非球面形
状を特定する。計算基準波長は「５４６．１ｎｍ」であ
る。
【００１３】
【実施例】 実施例１ ｉ Ｒｉ Ｄｉ ｊ Ｎｊ νｊ 0: ∞ 1900.000 1: 146.871 2.867 1 1.74330 49.2 2: -24535.458 0.200 3: 74.956 1.600 2 1.48749 70.4 4: 19.419 可変 5: 134.975 1.600 3 1.48749 70.4 6: 21.744 5.229 7: 23.745 3.181 4 1.80610 33.3 8: 36.302 可変 9: 68.879 3.557 5 1.83500 43.0 10: -39.674 1.600 6 1.80518 25.5 11: -88.065 11.027 12:（絞り） ∞ 可変 13: -31.687 1.600 7 1.64769 33.8 14: 48.266 0.971 15: 467.096 4.069 8 1.61800 63.4 16: -21.417 2.258 17: -13.222 1.978 9 1.75520 27.5 18: -26.847 0.615 19: -40.629 6.389 10 1.62041 60.3 20: -19.151 0.200 21: -191.434 3.930 11 1.62041 60.3 22: -46.777 可変 23: 51.051 6.189 12 1.62041 60.3 24: -149.712 5.000 25: ∞ 28.200 13 1.51680 64.2 26: ∞ 6.789 IMG: ∞ 0.000 第２５面、第２６面は色合成プリズムの射出側面および入射側面である。 可変量 焦点距離 22.476 24.630 26.968 Ｄ４ 5.229 5.351 5.540 Ｄ６ 11.832 6.854 1.733 Ｄ１２ 7.519 8.895 9.260 Ｄ２２ 1.000 4.480 9.047 条件式（１）の値 ０．４０ 条件式（２）の値 １．０２ （ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（３）の値 １．０９ （ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（４）の値 ７０．４ 。
【００１４】 実施例２ ｉ Ｒｉ Ｄｉ j Ｎｊ νｊ 0: ∞ 1900.000 1: 50.897 1.600 1 1.48749 70.4 2: 18.180 5.472 3: 98.718 1.600 2 1.48749 70.4 4: 20.948 可変 5: 40.951（＊） 0.050 3 1.52052 52.0 6: 33.366 4.037 4 1.80610 33.3 7: 132.058 可変 8: 60.431 3.853 5 1.83500 43.0 9: -36.892 1.600 6 1.80518 25.5 10: -106.640 9.635 11（絞り） ∞ 可変 12: -33.199 1.600 7 1.64769 33.8 13: 49.771 1.226 14: -227.043 3.443 8 1.61800 63.4 15: -21.723 2.007 16: -13.827 1.600 9 1.75520 27.5 17: -28.052 0.935 18: -44.554 5.405 10 1.62041 60.3 19: -19.630 0.200 20: -192.062 3.950 11 1.62041 60.3 21: -44.363 可変 22: 49.879 6.001 12 1.62041 60.3 23: -142.816 5.000 24: ∞ 28.200 13 1.51680 64.2 25: ∞ 6.800 IMG: ∞ 0.000 （＊）は、ガラスの基板レンズ上に薄いプラスチックを成型してなるハイブリ ッドタイプの非球面であり、非球面係数は以下のとおりである。 K = 1.631257， A = 0.962347E-05，B = 0.744080E-08，C = 0.752873E-10 上の表記で、例えば「E-05」は、「１０の−５乗」を表す。以下の実施例にお いても同様である。 第２４面、第２５面は色合成プリズムの射出側面および入射側面である。 可変量 焦点距離 22.420 24.573 26.914 Ｄ４ 4.691 4.844 5.101 Ｄ７ 11.169 6.224 1.000 Ｄ１１ 8.926 10.800 11.809 Ｄ２１ 1.000 3.917 7.875 条件式（１）の値 ０．４２ 条件式（２）の値 ０．９５ （ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（３）の値 １．１５ （ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（４）の値 ７０．４ 。
【００１５】 実施例３ ｉ Ｒｉ Ｄｉ ｊ Ｎｊ νｊ ０ ∞ 1900.000 1: 59.066 1.600 １ 1.51680 64.2 2: 18.807 5.303 3: 149.728 1.600 2 1.56883 56.0 4: 21.801 可変 5: 58.965（＊） 4.003 3 1.83400 37.3 6: -158.616 可変 7: 60.864 3.344 4 1.83500 43.0 8: -55.117 1.600 5 1.80518 25.5 9: -194.315 7.060 10:（絞り） ∞ 可変 11: -72.092 1.600 6 1.64769 33.8 12: 39.615 1.230 13: 262.699 3.961 7 1.61800 63.4 14: -22.813 2.002 15: -14.753 1.600 8 1.75520 27.5 16: -31.528 0.486 17: -55.646 5.318 9 1.72916 54.7 18: -20.730 可変 19: 47.805 5.658 10 1.62041 60.3 20: -119.186 5.000 21: ∞ 28.200 11 1.51680 64.2 22: ∞ 6.800 IMG: ∞ 0.000 （＊）は非球面であり、非球面係数は以下のとおりである。 K = 1.197839， A = 0.840614E-05，B = 0.754203E-08，C = 0.506661E-10 第２１面、第２２面は色合成プリズムの射出側面および入射側面である。 可変量 焦点距離 22.393 24.542 26.882 Ｄ４ 5.222 5.474 5.752 Ｄ６ 12.270 6.684 1.000 Ｄ１０ 15.144 17.553 19.085 Ｄ１８ 1.000 3.925 7.798 条件式（１）の値 ０．４５ 条件式（２）の値 ０．９４ （ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（３）の値 １．１５ （ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（４）の値 ６０．１ 。
【００１６】 実施例４ ｉ Ｒｉ Ｄｉ ｊ Ｎｊ νｊ ０: ∞ 1900.000 1: 65.704 1.600 1 1.51823 59.0 2: 15.194（＊） 6.784 3: 1019.712 1.600 2 1.56883 56.0 4: 27.077 可変 5: 28.489 4.532 3 1.83400 37.3 6: 236.704 可変 7: 58.458 3.213 4 1.88300 40.8 8: -70.739 1.600 5 1.84666 23.8 9: -330.385 9.392 10:（絞り） ∞ 可変 11: -41.591 1.761 6 1.67270 32.2 12: 44.911 0.963 13: 133.909 5.102 7 1.62041 60.3 14: -20.738 1.827 15: -15.069 1.600 8 1.72825 28.3 16: -32.166 0.758 17: -85.513 5.909 9 1.72916 54.7 18: -23.464 可変 19: 47.858 6.098 10 1.62041 60.3 20: -137.602 5.000 21: ∞ 28.200 11 1.51680 64.2 22: ∞ 6.800 IMG: ∞ 0.000 （＊）は非球面であり、非球面係数は以下のとおりである。 非球面係数 K＝ -0.838273， A＝0.137388E-04，B＝0.115838E-07，C＝0.502293E-10 ２１面、第２２面は色合成プリズムの射出側面と入射側面である。 可変量 焦点距離 22.395 24.541 26.878 Ｄ４ 2.000 2.109 2.251 Ｄ６ 11.827 6.427 1.000 Ｄ１０ 12.433 14.100 15.107 Ｄ１８ 1.000 4.623 8.901 条件式（１）の値 ０．５２ 条件式（２）の値 １．１１（ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（３）の値 ０．９９（ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（４）の値 ５７．５ 。
【００１７】 実施例５ ｉ Ｒｉ Ｄｉ j Ｎｊ νｊ ０: ∞ 2200.000 1: 69.408 1.600 1 1.48749 70.4 2: 20.661 5.725 3: 1646.451 1.600 2 1.48749 70.4 4: 27.427 可変 5: 39.855（＊） 0.050 3 1.52052 52.0 6: 34.277 4.349 4 1.83500 43.0 7: 149.545 可変 8: 44.733 4.237 5 1.83500 43.0 9: -43.800 1.600 6 1.80518 25.5 10: -163.403 8.595 11:（絞り） ∞ 可変 12: -26.027 1.600 7 1.64769 33.8 13: 48.748 1.224 14: -225.547 3.709 8 1.61800 63.4 15: -21.984 1.751 16: -14.528 1.600 9 1.75520 27.5 17: -28.089 1.890 18: -40.155 4.778 10 1.62041 60.3 19: -20.626 0.200 20: -208.001 3.742 11 1.62041 60.3 21: -47.662 可変 22: 52.337 6.416 12 1.62041 60.3 23: -109.141 5.000 24: ∞ 28.200 13 1.51680 64.2 25: ∞ 6.800 IMG: ∞ 0.000 （＊）は、ガラスの基板レンズに薄いプラスチック面を成型してなるハイブリ ッドタイプの非球面であり、非球面係数は以下のとおりである。 K = -0.505755， A = 0.640182E-05，B = 0.384367E-08，C = 0.100503E-10 第２４面、第２５面は色合成プリズムの射出側面と入射側面である。 可変量 焦点距離 25.940 29.579 33.730 Ｄ４ 4.390 4.016 4.225 Ｄ７ 14.971 8.582 1.000 Ｄ１１ 9.973 12.275 13.568 Ｄ２１ 1.000 5.460 11.540 条件式（１）の値 ０．４８ 条件式（２）の値 ０．７８ （ｆＴ／ｆｗ＝１．３） 条件式（３）の値 １．４０ （ｆＴ／ｆｗ＝１．３） 条件式（４）の値 ７０．４ 。
【００１８】 実施例６ ｉ Ｒｉ Ｄｉ ｊ Ｎｊ νｊ 0: ∞ 1900.000 1: 54.635 1.600 1 1.48749 70.4 2: 17.640(＊1) 5.720 3: 106.385 1.600 2 1.48749 70.4 4: 21.425 可変 5: 34.343(＊2) 0.050 3 1.52052 52.0 6: 25.758 4.215 4 1.80610 33.3 7: 79.075 可変 8: 50.309 4.210 5 1.83500 43.0 9: -36.702 1.600 6 1.80518 25.5 10: -148.865 9.060 11（絞り） ∞ 可変 12: -32.024 1.600 7 1.64769 33.8 13: 47.116 0.999 14: 794.561 4.194 8 1.48749 70.4 15: -20.023 1.630 16: -14.178 1.600 9 1.75520 27.5 17: -27.672 1.179 18: -38.930 4.694 10 1.62041 60.3 19: -20.494 0.200 20: -583.908 4.548 11 1.62041 60.3 21: -42.824 可変 22: 48.531 6.171 12 1.62041 60.3 23: -146.327 5.000 24: ∞ 28.200 13 1.51680 64.2 25: ∞ 6.8 IMG: ∞ 0.000 （＊１）は非球面であり、非球面係数は以下のとおりである。 K = -0.263489， A = -0.620044E-06，B =-0.945413E-08，C =0.166740E-10 (＊２) は、ガラスの基板上に薄いプラスチックを成型してなるハイブリッド タイプの非球面であり、非球面係数は以下のとおりである。 K = 0.183240， A = 0.476384E-05，B = 0.180091E-08，C = 0.503202E-10 第２４面、第２５面は色合成プリズムの射出側面と入射側面である。 可変量 焦点距離 Ｄ４ 4.800 4.886 5.118 Ｄ７ 11.043 6.177 1.000 Ｄ１１ 8.286 9.771 10.552 Ｄ２１ 1.000 4.295 8.459 条件式（１）の値 ０．４３ 条件式（２）の値 ０．９９（ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（３）の値 １．１１（ｆＴ／ｆｗ＝１．２） 条件式（４）の値 ７０．４ 。
【００１９】図３及び図４に、実施例１の投射用ズーム
レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示
す。図５および図６に、実施例１に関する広角端及び望
遠端における縦収差図を、また図７および図８に、実施
例１に関する広角端および望遠端における横収差図を示
す。図９及び図１０に、実施例２の投射用ズームレンズ
の広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示す。図１
１および図１２に、実施例２に関する広角端及び望遠端
における縦収差図を、また図１３および図１４に、実施
例２に関する広角端および望遠端における横収差図を示
す。図１５及び図１６に、実施例３の投射用ズームレン
ズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示す。図
１７および図１８に、実施例３に関する広角端及び望遠
端における縦収差図を、また図１９および図２０に、実
施例３に関する広角端および望遠端における横収差図を
示す。図２１及び図２２に、実施例４の投射用ズームレ
ンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示す。
図２３および図２４に、実施例４に関する広角端及び望
遠端における縦収差図を、また図２５および図２６に、
実施例４に関する広角端および望遠端における横収差図
を示す。図２７及び図２８に、実施例５の投射用ズーム
レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示
す。図２９および図３０に、実施例５に関する広角端及
び望遠端における縦収差図を、また図３１および図３２
に、実施例５に関する広角端および望遠端における横収
差図を示す。図３３及び図３４に、実施例６の投射用ズ
ームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を
示す。図３５および図３６に、実施例６に関する広角端
及び望遠端における縦収差図を、また図３７および図３
８に、実施例６に関する広角端および望遠端における横
収差図を示す。上記各レンズ断面図における符号ＰＲ
は、色合成プリズムを示す。また各収差図において、
「Ｇ」は波長５４６．１ｎｍでの収差、「Ｒ」は波長６
１０．０ｎｍでの収差、「Ｂ」は波長４６０．０ｎｍで
の収差を表し、「Ｓ」は波長５４６．１ｎｍでのサジタ
ル像面、「Ｔ」は波長５４６．１ｎｍでのタンジェンシ
ャル像面を表す。
レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示
す。図５および図６に、実施例１に関する広角端及び望
遠端における縦収差図を、また図７および図８に、実施
例１に関する広角端および望遠端における横収差図を示
す。図９及び図１０に、実施例２の投射用ズームレンズ
の広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示す。図１
１および図１２に、実施例２に関する広角端及び望遠端
における縦収差図を、また図１３および図１４に、実施
例２に関する広角端および望遠端における横収差図を示
す。図１５及び図１６に、実施例３の投射用ズームレン
ズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示す。図
１７および図１８に、実施例３に関する広角端及び望遠
端における縦収差図を、また図１９および図２０に、実
施例３に関する広角端および望遠端における横収差図を
示す。図２１及び図２２に、実施例４の投射用ズームレ
ンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示す。
図２３および図２４に、実施例４に関する広角端及び望
遠端における縦収差図を、また図２５および図２６に、
実施例４に関する広角端および望遠端における横収差図
を示す。図２７及び図２８に、実施例５の投射用ズーム
レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を示
す。図２９および図３０に、実施例５に関する広角端及
び望遠端における縦収差図を、また図３１および図３２
に、実施例５に関する広角端および望遠端における横収
差図を示す。図３３及び図３４に、実施例６の投射用ズ
ームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図を
示す。図３５および図３６に、実施例６に関する広角端
及び望遠端における縦収差図を、また図３７および図３
８に、実施例６に関する広角端および望遠端における横
収差図を示す。上記各レンズ断面図における符号ＰＲ
は、色合成プリズムを示す。また各収差図において、
「Ｇ」は波長５４６．１ｎｍでの収差、「Ｒ」は波長６
１０．０ｎｍでの収差、「Ｂ」は波長４６０．０ｎｍで
の収差を表し、「Ｓ」は波長５４６．１ｎｍでのサジタ
ル像面、「Ｔ」は波長５４６．１ｎｍでのタンジェンシ
ャル像面を表す。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規な投射用ズームレンズを実現できる。この発明
の投射用ズームレンズは、各実施例に関する収差図から
明らかなように、各種収差が極めて良好であり、特に
「３板式プロジェクタに用いられる投射用ズームレン
ズ」として要請される属性が極めて優れている。
ば、新規な投射用ズームレンズを実現できる。この発明
の投射用ズームレンズは、各実施例に関する収差図から
明らかなように、各種収差が極めて良好であり、特に
「３板式プロジェクタに用いられる投射用ズームレン
ズ」として要請される属性が極めて優れている。
【図１】この発明の投射用ズームレンズを説明するため
の図である。
の図である。
【図２】比較例として示す２群式ズームレンズのレンズ
断面図である。
断面図である。
【図３】実施例１の広角端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図４】実施例１の望遠端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図５】実施例１の広角端における縦収差図である。
【図６】実施例１の望遠端における縦収差図である。
【図７】実施例１の広角端における横収差図である。
【図８】実施例１の望遠端における横収差図である。
【図９】実施例２の広角端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図１０】実施例2の望遠端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図１１】実施例2の広角端における縦収差図である。
【図１２】実施例２の望遠端における縦収差図である。
【図１３】実施例2の広角端における横収差図である。
【図１４】実施例２の望遠端における横収差図である。
【図１５】実施例3の広角端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図１６】実施例３の望遠端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図１７】実施例3の広角端における縦収差図である。
【図１８】実施例３の望遠端における縦収差図である。
【図１９】実施例３の広角端における横収差図である。
【図２０】実施例３の望遠端における横収差図である。
【図２１】実施例４の広角端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図２２】実施例４の望遠端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図２３】実施例４の広角端における縦収差図である。
【図２４】実施例４の望遠端における縦収差図である。
【図２５】実施例４の広角端における横収差図である。
【図２６】実施例４の望遠端における横収差図である。
【図２７】実施例５の広角端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図２８】実施例５の望遠端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図２９】実施例５の広角端における縦収差図である。
【図３０】実施例５の望遠端における縦収差図である。
【図３１】実施例５の広角端における横収差図である。
【図３２】実施例５の望遠端における横収差図である。
【図３３】実施例６の広角端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図３４】実施例６の望遠端におけるレンズ断面図であ
る。
る。
【図３５】実施例６の広角端における縦収差図である。
【図３６】実施例６の望遠端における縦収差図である。
【図３７】実施例６の広角端における横収差図である。
【図３８】実施例６の望遠端における横収差図である。
レンズレンズ断面図中の記号の説明 Ｇ１ 第１群 Ｇ２ 第２群 Ｇ３ 第３群 Ｇ４ 第４群 Ｇ５ 第５群 Ｓ 絞り ＰＲ 色合成プリズム
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Claims (3)
- 【請求項１】平面画像を拡大して投射結像させる投射用
ズームレンズであって、 拡大側から順に、第１ないし第５群を配してなり、第３
群と第４群の間に絞りを有し、 第1群は負の屈折力、第２群、第３群、第４群、第５群
は正の屈折力を、それぞれ有し、 投射距離が変化するとき、平面画像と投射像とを共役関
係に保つため、第１群が光軸方向に移動を行い、 変倍に際しては、第１群及び第５群が固定で、第２群、
第３群、及び第４群が光軸方向に移動を行い、 ｆ１：第１群の焦点距離、 ｆ２：第２群の焦点距離、 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離、 ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離、 ＤＨｗ：広角端における第２群の最も拡大側寄りの面か
ら、第２群から第５群までの合成の拡大側主点位置まで
の距離、 ＤＨＴ：望遠端における第２群の最も拡大側寄りの面か
ら、第２群から第５群までの合成の拡大側主点位置まで
の距離、 ｆｐｗ：広角端における第２群から第５群までの合成の
焦点距離、 ｆｐＴ：望遠端における第２群から第５群までの合成の
焦点距離、 ν１：第１群を構成する凹レンズの材質の、アッべ数の
平均値、 とするとき、これらが、条件： （１）０．３＜｜ｆ１｜／ｆ２＜０．６ （２）０．５・ｆＴ／ｆｗ＜ＤＨｗ／ＤＨＴ＜１．１・
ｆＴ／ｆｗ （３）０．７・ｆＴ／ｆｗ＜ｆｐＴ／ｆｐｗ＜１．３・
ｆＴ／ｆｗ （４）ν１＞５５ を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 - 【請求項２】請求項１記載の投射用ズームレンズにおい
て、 第１群における少なくとも１つのレンズ面が非球面であ
ることを特徴とする投射用ズームレンズ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２記載の投射用ズー
ムレンズにおいて、 第２群における少なくとも１つのレンズ面が非球面であ
ることを特徴とする投射用ズームレンズ。
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