JP2002107627A - 投射ズームレンズ - Google Patents
投射ズームレンズInfo
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
-
- 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
- G02B15/16—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/177—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
-
- 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
- G02B15/145523—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 -++-+
Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な光学性能を有する広角タイプの投射ズ
ームレンズを提供する。 【解決手段】 望遠端(T)から広角端(W)へのズーミング
で第２群(Gr2)〜第４群(Gr4)が拡大側から縮小側に移動
する略テレセントリックな負・正・正・負・正の投射ズ
ームレンズであって、第２群(Gr2)が、拡大側より順
に、拡大側に凸面を向けた正レンズ(2a)と、拡大側に凸
面を向けた負メニスカスレンズ(2b)と、から成り、条件
式：3.5＜f2／fW＜7.0，0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)
＜0.45{fW：広角端(W)での全系の焦点距離、f2：第２群
(Gr2)の焦点距離、r2F：第２群(Gr2)の負メニスカスレ
ンズ(2b)の拡大側の面の曲率半径、r2R：第２群(Gr2)の
負メニスカスレンズ(2b)の縮小側の面の曲率半径}を満
足する。
ームレンズを提供する。 【解決手段】 望遠端(T)から広角端(W)へのズーミング
で第２群(Gr2)〜第４群(Gr4)が拡大側から縮小側に移動
する略テレセントリックな負・正・正・負・正の投射ズ
ームレンズであって、第２群(Gr2)が、拡大側より順
に、拡大側に凸面を向けた正レンズ(2a)と、拡大側に凸
面を向けた負メニスカスレンズ(2b)と、から成り、条件
式：3.5＜f2／fW＜7.0，0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)
＜0.45{fW：広角端(W)での全系の焦点距離、f2：第２群
(Gr2)の焦点距離、r2F：第２群(Gr2)の負メニスカスレ
ンズ(2b)の拡大側の面の曲率半径、r2R：第２群(Gr2)の
負メニスカスレンズ(2b)の縮小側の面の曲率半径}を満
足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は投射ズームレンズに
関するものであり、例えば、投影装置(液晶パネルの画
像をスクリーン上に投影する液晶プロジェクター等)用
の投影光学系として好適な投射ズームレンズに関するも
のである。
関するものであり、例えば、投影装置(液晶パネルの画
像をスクリーン上に投影する液晶プロジェクター等)用
の投影光学系として好適な投射ズームレンズに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より様々なタイプの投射ズームレン
ズが提案されているが、液晶プロジェクター用の投射ズ
ームレンズとしては半画角20°前後のものが主流である
(特開平１１−２０２２００号等)。
ズが提案されているが、液晶プロジェクター用の投射ズ
ームレンズとしては半画角20°前後のものが主流である
(特開平１１−２０２２００号等)。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】投射ズームレンズの画
角を広くすれば、短い投影距離で表示画像を大きく投影
することができる。このため、半画角35°以上の広角タ
イプの投射ズームレンズが市場で要求されるようになっ
てきている。しかし、広角化すると像面湾曲等の諸収差
の補正が困難になる。
角を広くすれば、短い投影距離で表示画像を大きく投影
することができる。このため、半画角35°以上の広角タ
イプの投射ズームレンズが市場で要求されるようになっ
てきている。しかし、広角化すると像面湾曲等の諸収差
の補正が困難になる。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、良好な光学性能を有する広角タイプの投
射ズームレンズを提供することを目的とする。
ものであって、良好な光学性能を有する広角タイプの投
射ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の投射ズームレンズは、拡大側より順
に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを有する
第２群と、正のパワーを有する第３群と、負のパワーを
有する第４群と、正のパワーを有する第５群と、から成
り、望遠端から広角端へのズーミングにおいて前記第２
群，第３群及び第４群が拡大側から縮小側に移動する略
テレセントリックな投射ズームレンズであって、前記第
２群が、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた正レン
ズと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、か
ら成り、以下の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴
とする。 3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端での全系の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、 r2F：第２群の負メニスカスレンズの拡大側の面の曲率
半径、 r2R：第２群の負メニスカスレンズの縮小側の面の曲率
半径、 である。
に、第１の発明の投射ズームレンズは、拡大側より順
に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを有する
第２群と、正のパワーを有する第３群と、負のパワーを
有する第４群と、正のパワーを有する第５群と、から成
り、望遠端から広角端へのズーミングにおいて前記第２
群，第３群及び第４群が拡大側から縮小側に移動する略
テレセントリックな投射ズームレンズであって、前記第
２群が、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた正レン
ズと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、か
ら成り、以下の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴
とする。 3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端での全系の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、 r2F：第２群の負メニスカスレンズの拡大側の面の曲率
半径、 r2R：第２群の負メニスカスレンズの縮小側の面の曲率
半径、 である。
【０００６】第２の発明の投射ズームレンズは、上記第
１の発明の構成において、前記第２群と前記第３群がズ
ーミングの際に同じ動きをすることを特徴とする。
１の発明の構成において、前記第２群と前記第３群がズ
ーミングの際に同じ動きをすることを特徴とする。
【０００７】第３の発明の投射ズームレンズは、拡大側
より順に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを
有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、負のパ
ワーを有する第４群と、正のパワーを有する第５群と、
から成り、望遠端から広角端へのズーミングにおいて前
記第２群及び第３群が拡大側から縮小側に移動し、前記
第４群がズーミングの際に移動しない略テレセントリッ
クな投射ズームレンズであって、前記第２群が、拡大側
より順に、拡大側に凸面を向けた正レンズと、拡大側に
凸面を向けた負メニスカスレンズと、から成り、以下の
条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする。 3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端での全系の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、 r2F：第２群の負メニスカスレンズの拡大側の面の曲率
半径、 r2R：第２群の負メニスカスレンズの縮小側の面の曲率
半径、 である。
より順に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを
有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、負のパ
ワーを有する第４群と、正のパワーを有する第５群と、
から成り、望遠端から広角端へのズーミングにおいて前
記第２群及び第３群が拡大側から縮小側に移動し、前記
第４群がズーミングの際に移動しない略テレセントリッ
クな投射ズームレンズであって、前記第２群が、拡大側
より順に、拡大側に凸面を向けた正レンズと、拡大側に
凸面を向けた負メニスカスレンズと、から成り、以下の
条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする。 3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端での全系の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、 r2F：第２群の負メニスカスレンズの拡大側の面の曲率
半径、 r2R：第２群の負メニスカスレンズの縮小側の面の曲率
半径、 である。
【０００８】第４の発明の投射ズームレンズは、上記第
１〜第３のいずれか一つの発明の構成において、前記第
２群と前記第３群との間に絞りが位置することを特徴と
する。
１〜第３のいずれか一つの発明の構成において、前記第
２群と前記第３群との間に絞りが位置することを特徴と
する。
【０００９】第５の発明の投射ズームレンズは、上記第
１〜第４のいずれか一つの発明の構成において、前記第
１群に少なくとも１面の非球面を有することを特徴とす
る。
１〜第４のいずれか一つの発明の構成において、前記第
１群に少なくとも１面の非球面を有することを特徴とす
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した投射ズー
ムレンズを、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する実施の形態は、投影装置(例えば液晶プロジェ
クター)用の投影光学系として好適なズームレンズであ
るが、撮像装置(例えばビデオカメラ，デジタルカメラ)
用の撮像光学系としても好適に使用可能であることは言
うまでもない。
ムレンズを、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する実施の形態は、投影装置(例えば液晶プロジェ
クター)用の投影光学系として好適なズームレンズであ
るが、撮像装置(例えばビデオカメラ，デジタルカメラ)
用の撮像光学系としても好適に使用可能であることは言
うまでもない。
【００１１】図１〜図３は、第１〜第３の実施の形態の
ズームレンズにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、
望遠端(T)でのレンズ配置を光学断面で示している。各
レンズ構成図中、矢印mj(j=2,3,4)は望遠端(長焦点距離
端,T)から広角端(短焦点距離端,W)へのズーミングにお
ける第ｊ群(Grj)の光軸(AX)に沿った移動をそれぞれ模
式的に示しており、破線mj(j=1,4,5)はズーミングにお
いて第ｊ群(Grj)が位置固定であることを示している。
また、各レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された
面は拡大側(つまり被投影側)から数えてi番目の面であ
り、riに*印が付された面は非球面である。そしてdiが
付された軸上面間隔は、拡大側から数えてi番目の軸上
面間隔di(i=1,2,3,...)のうち、ズーミングにおいて変
化する可変間隔である。
ズームレンズにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、
望遠端(T)でのレンズ配置を光学断面で示している。各
レンズ構成図中、矢印mj(j=2,3,4)は望遠端(長焦点距離
端,T)から広角端(短焦点距離端,W)へのズーミングにお
ける第ｊ群(Grj)の光軸(AX)に沿った移動をそれぞれ模
式的に示しており、破線mj(j=1,4,5)はズーミングにお
いて第ｊ群(Grj)が位置固定であることを示している。
また、各レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された
面は拡大側(つまり被投影側)から数えてi番目の面であ
り、riに*印が付された面は非球面である。そしてdiが
付された軸上面間隔は、拡大側から数えてi番目の軸上
面間隔di(i=1,2,3,...)のうち、ズーミングにおいて変
化する可変間隔である。
【００１２】第１〜第３の実施の形態は、拡大側より順
に、負のパワーを有する第１群(Gr1)と、正のパワーを
有する第２群(Gr2)と、正のパワーを有する第３群(Gr3)
と、負のパワーを有する第４群(Gr4)と、正のパワーを
有する第５群(Gr5)と、から成る、縮小側に略テレセン
トリックな投射ズームレンズである。第２群(Gr2)と第
３群(Gr3)との間には絞り(ST)が配置されており、第５
群(Gr5)の縮小側にはクロスダイクロイックプリズムや
光束分離プリズム等に相当するプリズム(Pr)が配置され
ている。プリズム(Pr)の射出面付近には、スクリーン上
に投影される画像を表示する表示素子(液晶パネル等)が
配置される。
に、負のパワーを有する第１群(Gr1)と、正のパワーを
有する第２群(Gr2)と、正のパワーを有する第３群(Gr3)
と、負のパワーを有する第４群(Gr4)と、正のパワーを
有する第５群(Gr5)と、から成る、縮小側に略テレセン
トリックな投射ズームレンズである。第２群(Gr2)と第
３群(Gr3)との間には絞り(ST)が配置されており、第５
群(Gr5)の縮小側にはクロスダイクロイックプリズムや
光束分離プリズム等に相当するプリズム(Pr)が配置され
ている。プリズム(Pr)の射出面付近には、スクリーン上
に投影される画像を表示する表示素子(液晶パネル等)が
配置される。
【００１３】第１の実施の形態(図１)では、望遠端(T)
から広角端(W)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)，
第３群(Gr3)及び第４群(Gr4)が拡大側から縮小側に移動
する。このズーミングにおいて、第２群(Gr2)と第３群
(Gr3)との間に位置する絞り(ST)は第２群(Gr2)と共にズ
ーム移動し、第１群(Gr1)と第２群(Gr2)との間隔(d6)は
増加し、第２群(Gr2)と第３群(Gr3)との間隔(d11)、第
３群(Gr3)と第４群(Gr4)との間隔(d14)及び第４群(Gr4)
と第５群(Gr5)との間隔(d20)は減少する。なお、第１群
(Gr1)，第５群(Gr5)及びプリズム(Pr)はズーミングにお
いて位置固定である。
から広角端(W)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)，
第３群(Gr3)及び第４群(Gr4)が拡大側から縮小側に移動
する。このズーミングにおいて、第２群(Gr2)と第３群
(Gr3)との間に位置する絞り(ST)は第２群(Gr2)と共にズ
ーム移動し、第１群(Gr1)と第２群(Gr2)との間隔(d6)は
増加し、第２群(Gr2)と第３群(Gr3)との間隔(d11)、第
３群(Gr3)と第４群(Gr4)との間隔(d14)及び第４群(Gr4)
と第５群(Gr5)との間隔(d20)は減少する。なお、第１群
(Gr1)，第５群(Gr5)及びプリズム(Pr)はズーミングにお
いて位置固定である。
【００１４】第２の実施の形態(図２)では、望遠端(T)
から広角端(W)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)，
第３群(Gr3)及び第４群(Gr4)が拡大側から縮小側に移動
する。このズーミングにおいて、第２群(Gr2)と第３群
(Gr3)との間に位置する絞り(ST)は第２群(Gr2)及び第３
群(Gr3)と共にズーム移動し、第１群(Gr1)と第２群(Gr
2)との間隔(d6)は増加し、第３群(Gr3)と第４群(Gr4)と
の間隔(d14)及び第４群(Gr4)と第５群(Gr5)との間隔(d2
0)は減少する。第２群(Gr2)と第３群(Gr3)はズーミング
の際に同じ動きをするので、このズームレンズはレンズ
タイプとしての負・正・正・負・正のパワー配置を保持
しながら、負・正・負・正の４群ズームとして機能する
ことになる。なお、第１群(Gr1)，第５群(Gr5)及びプリ
ズム(Pr)はズーミングにおいて位置固定である。
から広角端(W)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)，
第３群(Gr3)及び第４群(Gr4)が拡大側から縮小側に移動
する。このズーミングにおいて、第２群(Gr2)と第３群
(Gr3)との間に位置する絞り(ST)は第２群(Gr2)及び第３
群(Gr3)と共にズーム移動し、第１群(Gr1)と第２群(Gr
2)との間隔(d6)は増加し、第３群(Gr3)と第４群(Gr4)と
の間隔(d14)及び第４群(Gr4)と第５群(Gr5)との間隔(d2
0)は減少する。第２群(Gr2)と第３群(Gr3)はズーミング
の際に同じ動きをするので、このズームレンズはレンズ
タイプとしての負・正・正・負・正のパワー配置を保持
しながら、負・正・負・正の４群ズームとして機能する
ことになる。なお、第１群(Gr1)，第５群(Gr5)及びプリ
ズム(Pr)はズーミングにおいて位置固定である。
【００１５】第３の実施の形態(図３)では、望遠端(T)
から広角端(W)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)及
び第３群(Gr3)が拡大側から縮小側に移動する。このズ
ーミングにおいて、第２群(Gr2)と第３群(Gr3)との間に
位置する絞り(ST)は第３群(Gr3)と共にズーム移動し、
第１群(Gr1)と第２群(Gr2)との間隔(d6)は増加し、第３
群(Gr3)と第４群(Gr4)との間隔(d16)は減少する。また
第２群(Gr2)と第３群(Gr3)との間隔(d10)は、望遠端(T)
から中間焦点距離状態までは増加し、中間焦点距離状態
から広角端(W)までは減少する。第４群(Gr4)はズーミン
グの際に移動しないので、第１群(Gr1)，第４群(Gr4)，
第５群(Gr5)及びプリズム(Pr)はズーミングにおいて位
置固定である。したがって、このズームレンズはレンズ
タイプとしての負・正・正・負・正のパワー配置を保持
しながら、負・正・正・正の４群ズームとして機能する
ことになる。
から広角端(W)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)及
び第３群(Gr3)が拡大側から縮小側に移動する。このズ
ーミングにおいて、第２群(Gr2)と第３群(Gr3)との間に
位置する絞り(ST)は第３群(Gr3)と共にズーム移動し、
第１群(Gr1)と第２群(Gr2)との間隔(d6)は増加し、第３
群(Gr3)と第４群(Gr4)との間隔(d16)は減少する。また
第２群(Gr2)と第３群(Gr3)との間隔(d10)は、望遠端(T)
から中間焦点距離状態までは増加し、中間焦点距離状態
から広角端(W)までは減少する。第４群(Gr4)はズーミン
グの際に移動しないので、第１群(Gr1)，第４群(Gr4)，
第５群(Gr5)及びプリズム(Pr)はズーミングにおいて位
置固定である。したがって、このズームレンズはレンズ
タイプとしての負・正・正・負・正のパワー配置を保持
しながら、負・正・正・正の４群ズームとして機能する
ことになる。
【００１６】第１，第２の実施の形態(図１，図２)にお
いて、各群は拡大側から順に以下のように構成されてい
る。第１群(Gr1)は、縮小側に凹面を向けた負メニスカ
スレンズ３枚で構成されており、拡大側から数えて４番
目の面(r4)は非球面である。第２群(Gr2)は、両凸の正
レンズ(2a)と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ(2b)と、で構成されている。第３群(Gr3)は、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸の正レンズと
から成る接合レンズで構成されている。第４群(Gr4)
は、両凹の負レンズと、縮小側に凸面を向けた正メニス
カスレンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。
第５群(Gr5)は、両凸の正レンズで構成されている。
いて、各群は拡大側から順に以下のように構成されてい
る。第１群(Gr1)は、縮小側に凹面を向けた負メニスカ
スレンズ３枚で構成されており、拡大側から数えて４番
目の面(r4)は非球面である。第２群(Gr2)は、両凸の正
レンズ(2a)と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ(2b)と、で構成されている。第３群(Gr3)は、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸の正レンズと
から成る接合レンズで構成されている。第４群(Gr4)
は、両凹の負レンズと、縮小側に凸面を向けた正メニス
カスレンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。
第５群(Gr5)は、両凸の正レンズで構成されている。
【００１７】第３の実施の形態(図３)において、各群は
拡大側から順に以下のように構成されている。第１群(G
r1)は、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ３枚
で構成されており、拡大側から数えて４番目の面(r4)は
非球面である。第２群(Gr2)は、拡大側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ(2a)と、拡大側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズ(2b)と、で構成されている。第３群(Gr
3)は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸
の正レンズとから成る接合レンズで構成されている。第
４群(Gr4)は、両凹の負レンズと、縮小側に凸面を向け
た正メニスカスレンズと、両凸の正レンズと、で構成さ
れている。第５群(Gr5)は、両凸の正レンズで構成され
ている。
拡大側から順に以下のように構成されている。第１群(G
r1)は、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ３枚
で構成されており、拡大側から数えて４番目の面(r4)は
非球面である。第２群(Gr2)は、拡大側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ(2a)と、拡大側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズ(2b)と、で構成されている。第３群(Gr
3)は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸
の正レンズとから成る接合レンズで構成されている。第
４群(Gr4)は、両凹の負レンズと、縮小側に凸面を向け
た正メニスカスレンズと、両凸の正レンズと、で構成さ
れている。第５群(Gr5)は、両凸の正レンズで構成され
ている。
【００１８】上記各実施の形態のように、第１群(Gr1)
に少なくとも１面の非球面を有することが収差補正上好
ましい。また、負のパワーを有する第１群(Gr1)をズー
ミング時固定とすることによって、第１群(Gr1)のレン
ズ径を小さくすることができる。例えば１群繰り出しに
よるフォーカシング方式を採用した場合でも、第１群(G
r1)のメカ構成が簡単になるとともに径方向にコンパク
トになる。したがって、全体として径方向にコンパクト
なズームレンズが得られる。
に少なくとも１面の非球面を有することが収差補正上好
ましい。また、負のパワーを有する第１群(Gr1)をズー
ミング時固定とすることによって、第１群(Gr1)のレン
ズ径を小さくすることができる。例えば１群繰り出しに
よるフォーカシング方式を採用した場合でも、第１群(G
r1)のメカ構成が簡単になるとともに径方向にコンパク
トになる。したがって、全体として径方向にコンパクト
なズームレンズが得られる。
【００１９】上記各実施の形態では、第２群(Gr2)が、
拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた正レンズ(2a)
と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(2b)と、
から成っている。パワー配置が負・正・正・負・正のレ
ンズタイプにおいて、第２群(Gr2)を上記のように構成
するとともに、以下の条件式(1)及び(2)を満足すること
が望ましい。
拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた正レンズ(2a)
と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(2b)と、
から成っている。パワー配置が負・正・正・負・正のレ
ンズタイプにおいて、第２群(Gr2)を上記のように構成
するとともに、以下の条件式(1)及び(2)を満足すること
が望ましい。
【００２０】3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端(W)での全系の焦点距離、 f2：第２群(Gr2)の焦点距離、 r2F：第２群(Gr2)の負メニスカスレンズ(2b)の拡大側の
面の曲率半径(図１〜図３中のr9)、 r2R：第２群(Gr2)の負メニスカスレンズ(2b)の縮小側の
面の曲率半径(図１〜図３中のr10)、 である。
面の曲率半径(図１〜図３中のr9)、 r2R：第２群(Gr2)の負メニスカスレンズ(2b)の縮小側の
面の曲率半径(図１〜図３中のr10)、 である。
【００２１】条件式(1)の下限を下回ると、第２群(Gr2)
のパワーが強くなって収差補正が困難になる。逆に、条
件式(1)の上限を上回ると、第２群(Gr2)の移動量が大き
くなってレンズが大型化する。また、条件式(2)の範囲
を外れると、非点隔差が大きくなってしまう。したがっ
て条件式(1)及び(2)を満たすことにより、広角化によっ
て困難になる像面湾曲や非点収差を良好に補正すること
ができ、良好な光学性能を有する広角タイプの投射ズー
ムレンズを実現することができる。
のパワーが強くなって収差補正が困難になる。逆に、条
件式(1)の上限を上回ると、第２群(Gr2)の移動量が大き
くなってレンズが大型化する。また、条件式(2)の範囲
を外れると、非点隔差が大きくなってしまう。したがっ
て条件式(1)及び(2)を満たすことにより、広角化によっ
て困難になる像面湾曲や非点収差を良好に補正すること
ができ、良好な光学性能を有する広角タイプの投射ズー
ムレンズを実現することができる。
【００２２】なお、前述した各実施の形態を構成してい
る各群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レン
ズ(つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏
向が行われるタイプのレンズ)のみで構成されている
が、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏
向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合
わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型
レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させ
る屈折率分布型レンズ等で、各群を構成してもよい。ま
た、収差補正を効果的に行うために、各群中の少なくと
も１つのレンズ面を非球面で構成してもよい。
る各群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レン
ズ(つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏
向が行われるタイプのレンズ)のみで構成されている
が、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏
向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合
わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型
レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させ
る屈折率分布型レンズ等で、各群を構成してもよい。ま
た、収差補正を効果的に行うために、各群中の少なくと
も１つのレンズ面を非球面で構成してもよい。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施した投射ズームレンズの
構成等を、コンストラクションデータ等を挙げて、更に
具体的に説明する。なお、以下に挙げる実施例１〜３
は、前述した第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応し
ており、第１〜第３の実施の形態を表すレンズ構成図
(図１〜図３)は、対応する実施例１〜３のレンズ構成を
それぞれ示している。
構成等を、コンストラクションデータ等を挙げて、更に
具体的に説明する。なお、以下に挙げる実施例１〜３
は、前述した第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応し
ており、第１〜第３の実施の形態を表すレンズ構成図
(図１〜図３)は、対応する実施例１〜３のレンズ構成を
それぞれ示している。
【００２４】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の
曲率半径(mm)、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番
目の軸上面間隔(mm)を示しており、Ni(i=1,2,3,...),ν
i(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の光学要素の
ｄ線に対する屈折率(Ｎd),アッベ数(νd)を示してい
る。また、コンストラクションデータ中、ズーミングに
おいて変化する軸上面間隔は、望遠端(長焦点距離端,T)
〜ミドル(中間焦点距離状態,M)〜広角端(短焦点距離端,
W)での可変空気間隔である。各焦点距離状態(T),(M),
(W)での全系の焦点距離(f,mm)及びＦナンバー(FNO)、並
びに条件式対応値を併せて示す。
いて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の
曲率半径(mm)、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番
目の軸上面間隔(mm)を示しており、Ni(i=1,2,3,...),ν
i(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の光学要素の
ｄ線に対する屈折率(Ｎd),アッベ数(νd)を示してい
る。また、コンストラクションデータ中、ズーミングに
おいて変化する軸上面間隔は、望遠端(長焦点距離端,T)
〜ミドル(中間焦点距離状態,M)〜広角端(短焦点距離端,
W)での可変空気間隔である。各焦点距離状態(T),(M),
(W)での全系の焦点距離(f,mm)及びＦナンバー(FNO)、並
びに条件式対応値を併せて示す。
【００２５】曲率半径riに*印が付された面は、非球面
で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表
わす以下の式(AS)で定義されるものとする。その非球面
データを他のデータと併せて示す。 X(H)＝(C・H2)／{1+√(1-ε・C2・H2)}＋(A4・H4+A6・H6+A8・H8+A10・H10) …(AS ) ただし、式(AS)中、 X(H)：高さHの位置での光軸(AX)方向の変位量(面頂点基
準)、 H：光軸(AX)に対して垂直な方向の高さ、 C：近軸曲率(=1／曲率半径)、 ε：２次曲面パラメータ、 Ai：i次の非球面係数、 である。
で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表
わす以下の式(AS)で定義されるものとする。その非球面
データを他のデータと併せて示す。 X(H)＝(C・H2)／{1+√(1-ε・C2・H2)}＋(A4・H4+A6・H6+A8・H8+A10・H10) …(AS ) ただし、式(AS)中、 X(H)：高さHの位置での光軸(AX)方向の変位量(面頂点基
準)、 H：光軸(AX)に対して垂直な方向の高さ、 C：近軸曲率(=1／曲率半径)、 ε：２次曲面パラメータ、 Ai：i次の非球面係数、 である。
【００２６】図４〜図６は実施例１〜実施例３にそれぞ
れ対応する収差図であり、(T)は望遠端，(W)は広角端に
おける縮小側での無限遠物体に対する諸収差{左から順
に、球面収差等，非点収差，歪曲収差である。Y':最大
像高(mm)}を示している。球面収差図において、実線(d)
はｄ線に対する球面収差、一点鎖線(g)はｇ線に対する
球面収差、二点鎖線(c)はｃ線に対する球面収差、破線
(SC)は正弦条件を表している。非点収差図において、破
線(DM)はメリディオナル面でのｄ線に対する非点収差を
表しており、実線(DS)はサジタル面でのｄ線に対する非
点収差を表わしている。また、歪曲収差図において実線
はｄ線に対する歪曲％を表している。なお、各実施例を
投射ズームレンズとして投影装置(例えば液晶プロジェ
クター)に用いる場合には、本来はスクリーン面(被投影
面)が像面であり表示素子面(例えば液晶パネル面)が物
体面であるが、各実施例では光学設計上それぞれ縮小系
(例えば撮像光学系)とし、スクリーン面を物体面とみな
して表示素子面で光学性能を評価している。
れ対応する収差図であり、(T)は望遠端，(W)は広角端に
おける縮小側での無限遠物体に対する諸収差{左から順
に、球面収差等，非点収差，歪曲収差である。Y':最大
像高(mm)}を示している。球面収差図において、実線(d)
はｄ線に対する球面収差、一点鎖線(g)はｇ線に対する
球面収差、二点鎖線(c)はｃ線に対する球面収差、破線
(SC)は正弦条件を表している。非点収差図において、破
線(DM)はメリディオナル面でのｄ線に対する非点収差を
表しており、実線(DS)はサジタル面でのｄ線に対する非
点収差を表わしている。また、歪曲収差図において実線
はｄ線に対する歪曲％を表している。なお、各実施例を
投射ズームレンズとして投影装置(例えば液晶プロジェ
クター)に用いる場合には、本来はスクリーン面(被投影
面)が像面であり表示素子面(例えば液晶パネル面)が物
体面であるが、各実施例では光学設計上それぞれ縮小系
(例えば撮像光学系)とし、スクリーン面を物体面とみな
して表示素子面で光学性能を評価している。
【００２７】 《実施例１…負・正・正・負・正》 f=17.0(T)〜15.8(M)〜14.4(W) FNO=2.33(T)〜2.15(W) 条件式(1)…f2／fW=5.07 条件式(2)…(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)=0.235
【００２８】 [第４面(r4)の非球面データ] ε= 0.55170, A4= 0.21508×10-5,A6=-0.81513×10-8, A8= 0.20719×10-10,A10=-0.23444×10-13
【００２９】 《実施例２…負・正・負・正》 f=17.0(T)〜15.8(M)〜14.4(W) FNO=2.36(T)〜2.15(W) 条件式(1)…f2／fW=5.58 条件式(2)…(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)=0.31
【００３０】 [第４面(r4)の非球面データ] ε= 0.54329, A4= 0.24115×10-5,A6=-0.79813×10-8, A8= 0.22204×10-10,A10=-0.24829×10-13
【００３１】 《実施例３…負・正・正・正》 f=17.0(T)〜15.8(M)〜14.4(W) FNO=2.38(T)〜2.15(W) 条件式(1)…f2／fW=4.643 条件式(2)…(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)=0.266
【００３２】 [第４面(r4)の非球面データ] ε= 0.35355, A4= 0.52672×10-5,A6=-0.17983×10-7, A8= 0.59083×10-10,A10=-0.83580×10-13
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、良
好な光学性能を有する広角タイプ(例えば半画角35°以
上)の投射ズームレンズを実現することができる。そし
て、本発明に係る投射ズームレンズを液晶プロジェクタ
ー等の投影装置に使用すれば、従来よりも短い投影距離
で表示画像を大きく投影することができる。
好な光学性能を有する広角タイプ(例えば半画角35°以
上)の投射ズームレンズを実現することができる。そし
て、本発明に係る投射ズームレンズを液晶プロジェクタ
ー等の投影装置に使用すれば、従来よりも短い投影距離
で表示画像を大きく投影することができる。
【図１】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。
【図２】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。
【図３】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成図。
【図４】実施例１の収差図。
【図５】実施例２の収差図。
【図６】実施例３の収差図。
Gr1 …第１群 Gr2 …第２群 ST …絞り Gr3 …第３群 Gr4 …第４群 Gr5 …第５群
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA06 PA10 PA18 PB11 QA02 QA07 QA17 QA22 QA26 QA34 QA41 QA45 RA05 RA12 RA36 RA42 SA24 SA26 SA29 SA30 SA32 SA44 SA46 SA49 SA53 SA55 SA63 SA64 SA65 SA72 SA75 SA76 SB04 SB13 SB15 SB23 SB24 SB32 SB34 SB35 SB42
Claims (5)
- 【請求項１】 拡大側より順に、負のパワーを有する第
１群と、正のパワーを有する第２群と、正のパワーを有
する第３群と、負のパワーを有する第４群と、正のパワ
ーを有する第５群と、から成り、望遠端から広角端への
ズーミングにおいて前記第２群，第３群及び第４群が拡
大側から縮小側に移動する略テレセントリックな投射ズ
ームレンズであって、 前記第２群が、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた
正レンズと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と、から成り、以下の条件式(1)及び(2)を満足すること
を特徴とする投射ズームレンズ； 3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端での全系の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、 r2F：第２群の負メニスカスレンズの拡大側の面の曲率
半径、 r2R：第２群の負メニスカスレンズの縮小側の面の曲率
半径、 である。 - 【請求項２】 前記第２群と前記第３群がズーミングの
際に同じ動きをすることを特徴とする請求項１記載の投
射ズームレンズ。 - 【請求項３】 拡大側より順に、負のパワーを有する第
１群と、正のパワーを有する第２群と、正のパワーを有
する第３群と、負のパワーを有する第４群と、正のパワ
ーを有する第５群と、から成り、望遠端から広角端への
ズーミングにおいて前記第２群及び第３群が拡大側から
縮小側に移動し、前記第４群がズーミングの際に移動し
ない略テレセントリックな投射ズームレンズであって、 前記第２群が、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた
正レンズと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と、から成り、以下の条件式(1)及び(2)を満足すること
を特徴とする投射ズームレンズ； 3.5＜f2／fW＜7.0 …(1) 0.05＜(r2F−r2R)／(r2F＋r2R)＜0.45 …(2) ただし、 fW：広角端での全系の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、 r2F：第２群の負メニスカスレンズの拡大側の面の曲率
半径、 r2R：第２群の負メニスカスレンズの縮小側の面の曲率
半径、 である。 - 【請求項４】 前記第２群と前記第３群との間に絞りが
位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の投射ズームレンズ。 - 【請求項５】 前記第１群に少なくとも１面の非球面を
有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載の投射ズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000293343A JP2002107627A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 投射ズームレンズ |
| US09/965,087 US6545817B2 (en) | 2000-09-27 | 2001-09-27 | Zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000293343A JP2002107627A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 投射ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002107627A true JP2002107627A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=18776153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000293343A Pending JP2002107627A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 投射ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002107627A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006039033A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Sony Corp | ズームレンズ及び投影装置 |
| US7177090B1 (en) | 2005-08-05 | 2007-02-13 | Tamron Co., Ltd. | Telecentric zoom lens |
| JP2008304777A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Konica Minolta Opto Inc | 変倍光学系、撮像装置及びデジタル機器 |
| US7551365B2 (en) | 2005-11-10 | 2009-06-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Zoom lens, digital camera and portable information device |
| JP2010044264A (ja) * | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Fujinon Corp | 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置 |
| JP2010176097A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Panasonic Corp | ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム |
| WO2015016031A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社ニコン | ズームレンズ、光学装置、ズームレンズの製造方法 |
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| US9939621B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-04-10 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus, and method for manufacturing the zoom lens |
| CN117111281A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-24 | 成都量芯集成科技有限公司 | 变焦光学系统 |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000293343A patent/JP2002107627A/ja active Pending
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| US11428913B2 (en) | 2013-08-02 | 2022-08-30 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus, and method for manufacturing the zoom lens |
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| JP2016191790A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズおよび撮像装置 |
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