JP2007248840A - Zoom lens and projector - Google Patents

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JP2007248840A JP2006072584A JP2006072584A JP2007248840A JP 2007248840 A JP2007248840 A JP 2007248840A JP 2006072584 A JP2006072584 A JP 2006072584A JP 2006072584 A JP2006072584 A JP 2006072584A JP 2007248840 A JP2007248840 A JP 2007248840A
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positive refractive
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JP2006072584A
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Inventor
Yasuhiko Obikane
靖彦 帯金
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Sony Corp
ソニー株式会社
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22Telecentric objectives or lens systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/145Optical 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
    • G02B15/1455Optical 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
    • G02B15/145531Optical 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact zoom lens having a variable power ratio larger than 1.3 times and a projector using the zoom lens. <P>SOLUTION: The zoom lens 1 is constituted so that a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, a third lens group G3 having positive refractive power, a fourth lens group G4 having positive refractive power, and a fifth lens group G5 having positive refractive power are arrayed in order from the enlargement side, and when it is defined that the focal distance of the whole lens system on a telescopic end is ft and the focal distance of the whole lens system in a wide-angle end is fw, a conditional formula (1): ft/fw>1.3 is satisfied. In the case of varying power, the first lens group G1 and the fifth lens group G5 are fixed, the second, third and fourth lens groups G2, G3, G4 are moved so as to be located on the enlargement side on the telescopic side from the wide-angle side and lens surfaces constituting each lens group are composed only of spherical surfaces. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は新規なズームレンズ及び投影装置に関する。詳しくは、比較的小型でありながら収差補正が容易で大きな変倍比を有し、且つ安価に構成できるズームレンズ及び該ズームレンズを使用した投影装置に関する。   The present invention relates to a novel zoom lens and projection apparatus. More specifically, the present invention relates to a zoom lens that is relatively small but easily corrected for aberrations, has a large zoom ratio, and can be configured at low cost, and a projection apparatus using the zoom lens.

近年のプロジェクターにおいては、高画素化、高解像力化が進んできているが、中でも既存の透過型液晶よりも高コントラスト、高開口率の双方が実現できるデバイスとして反射型液晶の発展が著しい。しかし、現存の技術では反射型液晶を用いると投射に用いるレンズのバックフォーカスが透過型液晶を使用したものよりも長く取らなければならないという新たな課題が生じている。また、プロジェクター本体を動かすこと無く画面サイズを変更したいとのニーズも高まり、高変倍比の投射レンズが望まれている。   In recent projectors, the number of pixels and the resolution have been increased. In particular, the development of the reflective liquid crystal is remarkable as a device capable of realizing both a high contrast and a high aperture ratio as compared with the existing transmissive liquid crystal. However, with the existing technology, there is a new problem that when the reflective liquid crystal is used, the back focus of the lens used for projection must be longer than that using the transmissive liquid crystal. In addition, there is a growing need to change the screen size without moving the projector body, and a projection lens with a high zoom ratio is desired.

従来、このような投射型ズームレンズにおいては負、正、正、正、正の5群構成からなり、変倍時に3群が移動するズームレンズとして特許文献1や特許文献2などに記載されたズーム光学系等が提案されている。また、負、正、正、正、正の5群構成のズームレンズとして特許文献3や特許文献4では、構成レンズとして非球面レンズを使用することにより収差を良好に補正したものが提案されている。   Conventionally, in such a projection type zoom lens, a zoom lens having five groups of negative, positive, positive, positive, and positive, and three groups moving at the time of zooming is described in Patent Document 1 and Patent Document 2. Zoom optical systems and the like have been proposed. Further, Patent Document 3 and Patent Document 4 propose zoom lenses having a negative, positive, positive, positive, and positive five-group configuration in which aberrations are favorably corrected by using an aspheric lens as a constituent lens. Yes.

特開2001−91829号公報JP 2001-91829 A 特開2004−20765号公報JP 2004-20765 A 特開2003−202498号公報JP 2003-202498 A 特開2004−54021号公報JP 2004-54021 A

しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載されたズームレンズにあっては、変倍比が1.3倍程度でしかなく、変倍比が低い。プロジェクター本体を動かさずに画面サイズを変更するのに限界がある。   However, in the zoom lenses described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the zoom ratio is only about 1.3, and the zoom ratio is low. There is a limit to changing the screen size without moving the projector.

また、特許文献3及び特許文献2に記載されたズームレンズにあっては、非球面レンズを採用しており、非球面レンズは成型技術上大口径化が困難であること、金型費等の初期投資が大きくなることなどの問題がある。   In addition, in the zoom lenses described in Patent Document 3 and Patent Document 2, an aspherical lens is adopted, and it is difficult to increase the diameter of the aspherical lens due to molding technology, mold costs, etc. There are problems such as large initial investment.

本発明は上記した事情に鑑み為されたものであり、小型で1.3倍より大きな変倍比を有するズームレンズを安価に提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a zoom lens having a zoom ratio that is small and larger than 1.3 times at low cost.

本発明の一実施形態によるズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配列して構成し、下記条件式(1)を満足し、変倍に際し、前記第1レンズ群及び前記第5レンズ群は固定であり、前記第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式(2)、(3)、(4)を満足する。
(1)ft/fw>1.3
(2)0.3 < G2t/fw < 2.2
(3)0.3 < G3t/fw < 2.2
(4)0.3 < G4t/fw < 2.2
但し、
ft:望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
fw:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
G2t:第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
G3t:第3レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
G4t:第4レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
とする。
A zoom lens according to an embodiment of the present invention includes, in order from the magnification side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, A fourth lens group having a refractive power of 5 and a fifth lens group having a positive refractive power are arranged to satisfy the following conditional expression (1), and upon zooming, the first lens group and the fifth lens group The lens group is fixed, and the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group move so as to be positioned closer to the enlargement side on the telephoto side than to the wide angle side, and the lens surfaces constituting each lens group Consists only of a spherical surface and satisfies the following conditional expressions (2), (3), and (4).
(1) ft / fw> 1.3
(2) 0.3 <G2t / fw <2.2
(3) 0.3 <G3t / fw <2.2
(4) 0.3 <G4t / fw <2.2
However,
ft: focal length of the entire lens system at the telephoto end fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end G2t: moving distance G3t for zooming from the wide-angle end to the telephoto end of the second lens group: wide-angle of the third lens group Moving distance G4t at the time of zooming from the end to the telephoto end: The moving distance at the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end of the fourth lens group.

また、本発明の一実施形態による投影装置は、画像形成部と、該画像形成部によって形成された画像を拡大投影するズームレンズとを備え、前記ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配列して構成し、下記条件式(1)を満足し、変倍に際し、前記第1レンズ群及び前記第5レンズ群は固定であり、前記第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式(2)、(3)、(4)を満足する。
(1)ft/fw>1.3
(2)0.3 < G2t/fw < 2.2
(3)0.3 < G3t/fw < 2.2
(4)0.3 < G4t/fw < 2.2
Further, a projection device according to an embodiment of the present invention includes an image forming unit and a zoom lens that magnifies and projects an image formed by the image forming unit, and the zoom lens performs negative refraction in order from the magnification side. First lens group having power, second lens group having positive refractive power, third lens group having positive refractive power, fourth lens group having positive refractive power, and fifth lens having positive refractive power The first lens group and the fifth lens group are fixed, and the second lens group, the third lens group, and the first lens group are fixed. The four lens groups move so as to be positioned closer to the enlargement side on the telephoto side than on the wide angle side, and the lens surfaces constituting each lens group consist only of spherical surfaces, and the following conditional expressions (2), (3), (4 ) Is satisfied.
(1) ft / fw> 1.3
(2) 0.3 <G2t / fw <2.2
(3) 0.3 <G3t / fw <2.2
(4) 0.3 <G4t / fw <2.2

本発明にあっては、小型で1.3倍以上の変倍比を有するズームレンズ及び該ズームレンズを使用した投影装置を安価に提供することことができる。   In the present invention, a small zoom lens having a zoom ratio of 1.3 times or more and a projection apparatus using the zoom lens can be provided at low cost.

以下に、本発明ズームレンズ及び投影装置を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the zoom lens and the projection apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配列して構成し、下記条件式(1)を満足し、変倍に際し、前記第1レンズ群及び前記第5レンズ群は固定であり、前記第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式(2)、(3)、(4)を満足する。
(1)ft/fw>1.3
(2)0.3 < G2t/fw < 2.2
(3)0.3 < G3t/fw < 2.2
(4)0.3 < G4t/fw < 2.2
但し、
ft:望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
fw:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
G2t:第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
G3t:第3レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
G4t:第4レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
とする。
The zoom lens according to the present invention has, in order from the magnification side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power. A fourth lens group and a fifth lens group having a positive refractive power are arranged to satisfy the following conditional expression (1). When zooming, the first lens group and the fifth lens group are fixed. The second lens group, the third lens group, and the fourth lens group move so as to be positioned on the enlargement side on the telephoto side rather than on the wide-angle side, and the lens surfaces constituting each lens group consist only of spherical surfaces. The following conditional expressions (2), (3), and (4) are satisfied.
(1) ft / fw> 1.3
(2) 0.3 <G2t / fw <2.2
(3) 0.3 <G3t / fw <2.2
(4) 0.3 <G4t / fw <2.2
However,
ft: focal length of the entire lens system at the telephoto end fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end G2t: moving distance G3t for zooming from the wide-angle end to the telephoto end of the second lens group: wide-angle of the third lens group Moving distance G4t at the time of zooming from the end to the telephoto end: The moving distance at the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end of the fourth lens group.

本発明ズームレンズにあっては、変倍に際して3つのレンズ群(第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群)が可動である5群構成とすることにより、1.3倍より大きな変倍比を有しながら、小型軽量で、且つ、球面レンズのみを使用して諸収差を良好に補正することが出来る。そして、非球面レンズを使用しないことにより初期投資を比較的安価とすることが出来る。   In the zoom lens according to the present invention, the zoom lens has a five-group configuration in which three lens groups (second lens group, third lens group, and fourth lens group) are movable at the time of zooming. Various aberrations can be favorably corrected using only a spherical lens while having a zoom ratio and being small and light. The initial investment can be made relatively inexpensive by not using an aspheric lens.

上記条件式(1)は変倍比を規定するものである。条件式(1)の下限値を下回ると、投影装置の位置の移動無しには思うような画面サイズの変更を行うことが出来ない。   Conditional expression (1) defines the zoom ratio. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the desired screen size cannot be changed without the movement of the position of the projection apparatus.

なお、好ましくは、
(1A)ft/fw>1.5
とするのが良く、さらに好ましくは、
(1B)1.5<ft/fw<2.5
とするのが良い。
Preferably,
(1A) ft / fw> 1.5
And more preferably,
(1B) 1.5 <ft / fw <2.5
It is good to do.

変倍比を1.5より大きくすると、投影装置を移動せずに思うような画面サイズの変更を行うことが出来る。逆に、変倍比が2.5を越えると、ズームレンズの全長を大きくしなければならず、全長を大きくしない場合は、各レンズ群の屈折力を大きくしなければならず、非球面の使用無しには、良好な収差補正が難しくなる。   When the zoom ratio is greater than 1.5, the desired screen size can be changed without moving the projection apparatus. On the contrary, if the zoom ratio exceeds 2.5, the total length of the zoom lens must be increased. If the total length is not increased, the refractive power of each lens group must be increased. Without use, good aberration correction becomes difficult.

条件式(2)〜(4)は焦点距離に対する各可動レンズ群の移動距離の割合を規定したものであり、この値が上限値を超えると、各可動レンズ群は焦点距離に比較して大きく移動することになり、各レンズ群の間の間隔をより大きく保たなければならないため、ズームレンズの全長を短くすることが困難になってしまう。また、この値が下限値を下回ると、各可動レンズ群は焦点距離に比較して小さく移動することになり、各可動レンズ群内の各レンズの屈折率や曲率でパワーを上げたりレンズ枚数を増やす等の工夫をしなければならず、低コスト化が難しくなり、またパワーの大きいレンズ群を移動させなければならないことになり、像面補正が難しくなる等の問題が発生し収差補正が困難になる。   Conditional expressions (2) to (4) define the ratio of the moving distance of each movable lens group to the focal length. If this value exceeds the upper limit value, each movable lens group becomes larger than the focal length. It will move, and it will be difficult to shorten the total length of the zoom lens because the distance between the lens groups must be kept larger. Also, if this value falls below the lower limit, each movable lens group will move small compared to the focal length, increasing the power with the refractive index and curvature of each lens in each movable lens group, or increasing the number of lenses. It is difficult to reduce the cost, and it is necessary to move the lens group with a large power, which makes it difficult to correct the aberrations. become.

なお、上記条件式(2)に関し、好ましくは、
(2A)0.35<G2t/fw<2.0
とするのが良く、さらに好ましくは、
(2B)0.35<G2t/fw<1.5
とするのが良い。
Regarding the conditional expression (2), preferably,
(2A) 0.35 <G2t / fw <2.0
And more preferably,
(2B) 0.35 <G2t / fw <1.5
It is good to do.

また、上記条件式(3)に関し、好ましくは、
(3A)0.5<G3t/fw<2.2
とするのが良く、さらに好ましくは、
(3B)1.0<G3t/fw<2.2
とするのが良い。
さらに、上記条件式(4)に関し、好ましくは
(4A)0.5<G4t/fw<2.0
とするのが良く、さらに好ましくは、
(4B)0.8<G4t/fw<1.5
とするのが良い。
Regarding the conditional expression (3), preferably,
(3A) 0.5 <G3t / fw <2.2
And more preferably,
(3B) 1.0 <G3t / fw <2.2
It is good to do.
Further, regarding the conditional expression (4), preferably (4A) 0.5 <G4t / fw <2.0
And more preferably,
(4B) 0.8 <G4t / fw <1.5
It is good to do.

上記したように、変倍に際して3つのレンズ群を移動させる5群構成とすることによって、小型軽量化を図ると共に諸収差を良好に補正することが出来る。   As described above, by adopting a five-group configuration in which the three lens groups are moved during zooming, it is possible to reduce the size and weight and correct various aberrations satisfactorily.

本発明の一実施形態によるズームレンズは、bfを空気換算バックフォーカスとして、下記条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)0.9 < bf/fw <2.2
条件式(5)は焦点距離に対するバックフォーカスの割合を定めたものであり、この値が上限値を上回ると、レトロフォーカスを更に強調させる設計にしなければならないため、収差補正のために更にレンズ枚数を増やさなければならなくなり、低コスト化が難しくなる。また、この値が下限値を下回ると、色合成素子等の挿入に対しての充分なスペースの確保やテレセントリック性の確保が困難になる。
The zoom lens according to an embodiment of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (5) with bf as an air equivalent back focus.
(5) 0.9 <bf / fw <2.2
Conditional expression (5) defines the ratio of the back focus to the focal length, and if this value exceeds the upper limit value, the design must further enhance the retrofocus. It becomes difficult to reduce costs. On the other hand, if this value is below the lower limit, it is difficult to ensure sufficient space for insertion of a color composition element or the like and to ensure telecentricity.

なお、上記条件式(5)に関し、好ましくは、
(5A)1.0<bf/fw<2.1
とするのが良い。
Regarding the conditional expression (5), preferably,
(5A) 1.0 <bf / fw <2.1
It is good to do.

また、絞りを第3レンズ群の近傍に配置して負レンズ群を効果的に活用してレトロフォーカスを強調することにより、長いバックフォーカスと大きな変倍比を同時に実現することが出来る。   Further, by arranging the stop in the vicinity of the third lens group and effectively utilizing the negative lens group to enhance the retrofocus, it is possible to simultaneously realize a long back focus and a large zoom ratio.

本発明の一実施形態によるズームレンズは、β2を第2レンズ群の結像倍率、β3を第3レンズ群の結像倍率、β4を第4レンズ群の結像倍率、そして、β=β2 × β3 × β4として、下記条件式(6)を満足することが望ましい。
(6)−2.0 < β < −0.8
条件式(6)は変倍に際しての移動群(第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群)の結像倍率の積を表しており、この値が上限値を上回ると、移動群の移動量が多くなりズームレンズの全長を短くすることが困難になってしまう。また、この値が下限値を下回ると、変倍時の像面の移動に対する補正が難しくなり、収差変動を抑制できる移動群を構成することが困難になる。
In the zoom lens according to the embodiment of the present invention, β2 is the imaging magnification of the second lens group, β3 is the imaging magnification of the third lens group, β4 is the imaging magnification of the fourth lens group, and β = β2 × It is desirable that the following conditional expression (6) is satisfied as β3 × β4.
(6) −2.0 <β <−0.8
Conditional expression (6) represents the product of the imaging magnifications of the moving groups (second lens group, third lens group, and fourth lens group) during zooming. If this value exceeds the upper limit value, the moving group Therefore, it becomes difficult to shorten the overall length of the zoom lens. If this value is below the lower limit value, it becomes difficult to correct the movement of the image plane during zooming, and it is difficult to configure a moving group that can suppress aberration fluctuations.

本発明の一実施形態によるズームレンズは、f2を第2レンズ群の焦点距離、f3を第3レンズ群の焦点距離、f4を第4レンズ群の焦点距離として、以下の各条件式(7)、(8)、(9)を満足することが望ましい。
(7)2.0 < f2/fw < 9.0
(8)2.0 < f3/fw < 9.0
(9)2.0 < f4/fw < 9.0
条件式(7)〜(9)は広角端におけるレンズ系全体の焦点距離に対する各移動群(第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群)の焦点距離の割合を定めたものであり、この値が上限値を上回ると、各移動群のパワーが弱くなり、各移動郡の移動距離を大きく取らないと変倍ができなくなり、ズームレンズの全長を短くすることが困難になってしまう。また、この値が下限値を下回ると、像面補正が難しくなる等の問題が発生し収差補正が困難になる。
The zoom lens according to an embodiment of the present invention has the following conditional expressions (7), where f2 is the focal length of the second lens group, f3 is the focal length of the third lens group, and f4 is the focal length of the fourth lens group. , (8), (9) should be satisfied.
(7) 2.0 <f2 / fw <9.0
(8) 2.0 <f3 / fw <9.0
(9) 2.0 <f4 / fw <9.0
Conditional expressions (7) to (9) define the ratio of the focal length of each moving group (second lens group, third lens group, fourth lens group) to the focal length of the entire lens system at the wide angle end. If this value exceeds the upper limit, the power of each moving group will be weak, and unless the moving distance of each moving group is increased, zooming cannot be performed, and it becomes difficult to shorten the overall length of the zoom lens. . On the other hand, if this value is below the lower limit, problems such as difficulty in image plane correction occur and aberration correction becomes difficult.

なお、上記条件式(7)に関し、好ましくは、
(7A)2.3<f2/fw<8.7
とするのが良い。
Regarding the conditional expression (7), preferably,
(7A) 2.3 <f2 / fw <8.7
It is good to do.

また、上記条件式(8)に関し、好ましくは、
(8A)2.1<f3/fw<6.0
とするのが良い。
Regarding the conditional expression (8), preferably,
(8A) 2.1 <f3 / fw <6.0
It is good to do.

さらに、上記条件式(9)に関し、好ましくは、
(9A)2.5<f4/fw<7.0
とするのが良い。
Furthermore, regarding the conditional expression (9), preferably,
(9A) 2.5 <f4 / fw <7.0
It is good to do.

本発明の一実施形態によるズームレンズは、第1レンズ群によりフォーカシングを行うことが望ましい。   In a zoom lens according to an embodiment of the present invention, it is desirable to perform focusing using the first lens group.

次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について説明する。   Next, specific embodiments of the zoom lens according to the present invention and numerical examples in which specific numerical values are applied to the embodiments will be described.

図1は本発明の第1の実施の形態に係るズームレンズ1のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ1は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第1レンズ群G1、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、正の屈折力を有する第4レンズ群G4及び正の屈折力を有する第5レンズ群G5から成る。図1の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図1の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図1に矢印で示すように光軸x上を相互に関係を持って移動する。また、第1レンズ群G1が光軸x上を移動してフォーカシングを行う。なお、第5レンズ群G5は変倍に際して光軸方向に固定である。   FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens 1 according to the first embodiment of the present invention. The zoom lens 1 includes a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the enlargement side to the reduction side. G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. The upper part of FIG. 1 shows the position of each lens group at the wide-angle end, and the lower part of FIG. 1 shows the position of each lens group at the telephoto end. The second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 during the zooming from the wide-angle end to the telephoto end are used to correct the continuous zooming and the image plane movement caused by the continuous zooming. As indicated by arrows in FIG. 1, they move on the optical axis x with mutual relations. The first lens group G1 moves on the optical axis x to perform focusing. The fifth lens group G5 is fixed in the optical axis direction upon zooming.

第1レンズ群G1は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL1、縮小大側に凹面を向けた正メニスカスレンズL2、両凹レンズL3及び両凹レンズL4から成る。第2レンズ群G2は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5と縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL6との接合正レンズから成る。第3レンズ群G3は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と両凸レンズL8との接合正レンズから成る。第4レンズ群G4は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL9と両凹レンズL10との接合レンズ、両凹レンズL11と両凸レンズL12との接合レンズ、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13及び両凸レンズL14から成る。第5レンズ群G5は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL15から成る。そして、前記各レンズL1〜L15の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りSは第4レンズ群G4の拡大側に位置し、変倍に際して、第4レンズ群G4と共に移動する。また、図1においてGBは液晶パネル(液晶表示素子)等の原画像(被投影面)並びに色合成プリズムや偏光フィルター、そして、カラーフィルター等のガラスブロックから成る画像形成部を示し、3つの平面によって示してある。   The first lens group G1 is composed of a biconvex lens L1, a positive meniscus lens L2, a biconcave lens L3, and a biconcave lens L4, which are positioned in order from the enlargement side to the reduction side. The second lens group G2 is composed of a cemented positive lens of a negative meniscus lens L5 having a convex surface on the enlargement side and a positive meniscus lens L6 having a concave surface on the reduction side, which are positioned in order from the enlargement side to the reduction side. The third lens group G3 is composed of a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L7 and a biconvex lens L8, which are located in order from the enlargement side to the reduction side and have a convex surface facing the enlargement side. The fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex lens L9 and a biconcave lens L10, a cemented lens of a biconcave lens L11 and a biconvex lens L12, and a positive meniscus with a concave surface facing the reduction side. It consists of a lens L13 and a biconvex lens L14. The fifth lens group G5 includes a positive meniscus lens L15 having a concave surface directed toward the reduction side. The lens surfaces of the lenses L1 to L15 are constituted only by spherical surfaces. The diaphragm S is located on the enlargement side of the fourth lens group G4, and moves together with the fourth lens group G4 upon zooming. In FIG. 1, GB denotes an original image (projection surface) such as a liquid crystal panel (liquid crystal display element), and an image forming unit composed of a color synthesis prism, a polarizing filter, and a glass block such as a color filter. It is indicated by

表1に第1の実施の形態1に具体的数値を適用した数値実施例1の諸元の値を示す。なお、以下の各諸元表中の「面番号i」は物体側からi番目の面を示し、「曲率半径r」は第i番目の面の近軸曲率半径を示し、「軸上面間隔d」は第i番目の面と第i+1番目の面との間の軸上面間隔を示し、「屈折率n」は当該面のd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を示し、「アッベ数ν」は当該面のd線に対するアッベ数を示し、また、「曲率半径r」に関し「∞」は当該面が平面であることを、「軸上面間隔d」に関し「可変」は当該軸上面間隔が可変間隔であることをそれぞれ示す。   Table 1 shows values of specifications of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment. Note that “surface number i” in each of the following specification tables indicates the i-th surface from the object side, “curvature radius r” indicates the paraxial radius of curvature of the i-th surface, and “axial distance d” "Represents the axial upper surface distance between the i-th surface and the (i + 1) -th surface," refractive index n "represents the refractive index for the d-line (λ = 587.6 nm) of the surface, and" Abbe number ν ”Indicates the Abbe number of the surface with respect to the d-line, and“ ∞ ”for“ curvature radius r ”indicates that the surface is a plane, and“ variable ”for“ axis upper surface distance d ”indicates that the surface upper surface distance is Each indicates a variable interval.

広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の軸上面間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の軸上面間隔d11、第3レンズ群G3と絞りSとの間の軸上面間隔d14及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間の軸上面間隔d25は変化する。そこで、数値実施例1における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表2に示す。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the axial upper surface distance d8 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial upper surface distance d11 between the second lens group G2 and the third lens group G3. The axial upper surface distance d14 between the third lens group G3 and the stop S and the axial upper surface distance d25 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 vary. Therefore, Table 2 shows values at the wide-angle end and the telephoto end of each variable interval in Numerical Example 1.

数値実施例1における上記各条件式(1)〜(9)対応値を表3に示す。   Table 3 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) in Numerical Example 1.

数値実施例1の各種収差図を図2及び図3に示す。図2は広角端での、図3は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はd線に対する球面収差、破線はg線に対する球面収差、一点鎖線はC線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。   Various aberration diagrams of Numerical Example 1 are shown in FIGS. 2 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end, and FIG. 3 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. In the spherical aberration diagram, the solid line is spherical aberration with respect to the d line, the broken line is spherical aberration with respect to the g line, and the alternate long and short dash line Represents the spherical aberration with respect to the C line. In the astigmatism diagram, the solid line represents the astigmatism on the sagittal surface, and the broken line represents the astigmatism on the meridional surface.

これらの図から、数値実施例1のズームレンズでは、条件式(1)〜(9)を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。   From these figures, it can be seen that the zoom lens of Numerical Example 1 satisfies the conditional expressions (1) to (9), the aberration is corrected well, and has excellent optical performance.

図4は本発明の第2の実施の形態に係るズームレンズ2のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ2は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第1レンズ群G1、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、正の屈折力を有する第4レンズ群G4及び正の屈折力を有する第5レンズ群G5から成る。図4の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図4の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図4に矢印で示すように光軸x上を相互に関係を持って移動する。また、第1レンズ群G1が光軸x上を移動してフォーカシングを行う。なお、第5レンズ群G5は変倍に際して光軸方向に固定である。   FIG. 4 is a diagram showing a lens configuration of the zoom lens 2 according to the second embodiment of the present invention. The zoom lens 2 includes a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the enlargement side to the reduction side. G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. The upper part of FIG. 4 shows the position of each lens group at the wide-angle end, and the lower part of FIG. 4 shows the position of each lens group at the telephoto end. The second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 during the zooming from the wide-angle end to the telephoto end are used to correct the continuous zooming and the image plane movement caused by the continuous zooming. As indicated by arrows in FIG. 4, they move on the optical axis x with mutual relations. The first lens group G1 moves on the optical axis x to perform focusing. The fifth lens group G5 is fixed in the optical axis direction upon zooming.

第1レンズ群G1は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL1、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3及び両凹レンズL4から成る。第2レンズ群G2は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5と両凸レンズL6との接合正レンズから成る。第3レンズ群G3は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凹レンズL7と両凸レンズL8との接合正レンズから成る。第4レンズ群G4は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL9と両凹レンズL10との接合レンズ、両凹レンズL11と両凸レンズL12との接合レンズ、両凸レンズL13及び拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズL14から成る。第5レンズ群G5は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL15から成る。そして、前記各レンズL1〜L15の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りSは第4レンズ群G4の拡大側に位置し、変倍に際して、第4レンズ群G4と共に移動する。また、図4においてGBは液晶パネル(液晶表示素子)等の原画像(被投影面)並びに色合成プリズムや偏光フィルター、そして、カラーフィルター等のガラスブロックから成る画像形成部を示し、3つの平面によって示してある。   The first lens group G1 is composed of a biconvex lens L1, a negative meniscus lens L2 with a convex surface facing the magnification side, a negative meniscus lens L3 with a convex surface facing the magnification side, and a biconcave lens L4, which are positioned in order from the magnification side to the reduction side. . The second lens group G2 is composed of a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L5 and a biconvex lens L6, which are located in order from the enlargement side to the reduction side and have a convex surface facing the enlargement side. The third lens group G3 is composed of a cemented positive lens of a biconcave lens L7 and a biconvex lens L8, which is positioned in order from the enlargement side to the reduction side. The fourth lens group G4 has a cemented lens of a biconvex lens L9 and a biconcave lens L10, a cemented lens of a biconcave lens L11 and a biconvex lens L12, a biconvex lens L13, and a concave surface on the magnification side, which are positioned in order from the magnification side to the reduction side. It consists of a positive meniscus lens L14 directed. The fifth lens group G5 includes a positive meniscus lens L15 having a concave surface directed toward the reduction side. The lens surfaces of the lenses L1 to L15 are constituted only by spherical surfaces. The diaphragm S is located on the enlargement side of the fourth lens group G4, and moves together with the fourth lens group G4 upon zooming. In FIG. 4, GB denotes an image forming unit composed of an original image (projection surface) such as a liquid crystal panel (liquid crystal display element) and a glass block such as a color synthesizing prism, a polarizing filter, and a color filter. It is indicated by

表4に第2の実施の形態2に具体的数値を適用した数値実施例2の諸元の値を示す。   Table 4 shows values of specifications of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment.

広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の軸上面間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の軸上面間隔d11、第3レンズ群G3と絞りSとの間の軸上面間隔d14及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間の軸上面間隔d25は変化する。そこで、数値実施例2における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表5に示す。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the axial upper surface distance d8 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial upper surface distance d11 between the second lens group G2 and the third lens group G3. The axial upper surface distance d14 between the third lens group G3 and the stop S and the axial upper surface distance d25 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 vary. Accordingly, Table 5 shows values at the wide-angle end and the telephoto end of each variable interval in Numerical Example 2.

数値実施例2における上記各条件式(1)〜(9)対応値を表6に示す。   Table 6 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) in Numerical Example 2.

数値実施例2の各種収差図を図5及び図6に示す。図5は広角端での、図6は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はd線に対する球面収差、破線はg線に対する球面収差、一点鎖線はC線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。   Various aberration diagrams of Numerical Example 2 are shown in FIGS. FIG. 5 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end, and FIG. 6 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. In the spherical aberration diagram, the solid line is the spherical aberration with respect to the d line, the broken line is the spherical aberration with respect to the g line, Represents the spherical aberration with respect to the C line. In the astigmatism diagram, the solid line represents the astigmatism on the sagittal surface, and the broken line represents the astigmatism on the meridional surface.

これらの図から、数値実施例2のズームレンズでは、条件式(1)〜(9)を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。   From these figures, it can be seen that the zoom lens of Numerical Example 2 satisfies the conditional expressions (1) to (9), the aberration is corrected well, and has excellent optical performance.

図7は本発明の第3の実施の形態に係るズームレンズ3のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ3は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第1レンズ群G1、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、正の屈折力を有する第4レンズ群G4及び正の屈折力を有する第5レンズ群G5から成る。図7の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図7の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図7に矢印で示すように光軸x上を相互に関係を持って移動する。また、第1レンズ群G1が光軸x上を移動してフォーカシングを行う。なお、第5レンズ群G5は変倍に際して光軸方向に固定である。   FIG. 7 is a diagram showing a lens configuration of the zoom lens 3 according to the third embodiment of the present invention. The zoom lens 3 includes a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the enlargement side to the reduction side. G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. The upper part of FIG. 7 shows the position of each lens group at the wide-angle end, and the lower part of FIG. 7 shows the position of each lens group at the telephoto end. The second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 during the zooming from the wide-angle end to the telephoto end are used to correct the continuous zooming and the image plane movement caused by the continuous zooming. As shown by the arrows in FIG. 7, they move on the optical axis x with mutual relations. The first lens group G1 moves on the optical axis x to perform focusing. The fifth lens group G5 is fixed in the optical axis direction upon zooming.

第1レンズ群G1は、拡大側から縮小側へ順に位置した、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1、両凸レンズL2、両凹レンズL3及び両凹レンズL4から成る。第2レンズ群G2は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5と両凸レンズL6との接合正レンズから成る。第3レンズ群G3は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凹レンズL7と両凸レンズL8との接合正レンズから成る。第4レンズ群G4は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL9と両凹レンズL10との接合レンズ、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズ、拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13及び拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズL14から成る。第5レンズ群G5は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL15から成る。そして、前記各レンズL1〜L15の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りSは第4レンズ群G4の拡大側に位置し、変倍に際して、第4レンズ群G4と共に移動する。また、図7においてGBは液晶パネル(液晶表示素子)等の原画像(被投影面)並びに色合成プリズムや偏光フィルター、そして、カラーフィルター等のガラスブロックから成る画像形成部を示し、3つの平面によって示してある。   The first lens group G1 is composed of a positive meniscus lens L1, a biconvex lens L2, a biconcave lens L3, and a biconcave lens L4, which are positioned in order from the enlargement side to the reduction side and have a convex surface facing the reduction side. The second lens group G2 is composed of a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L5 and a biconvex lens L6, which are located in order from the enlargement side to the reduction side and have a convex surface facing the enlargement side. The third lens group G3 is composed of a cemented positive lens of a biconcave lens L7 and a biconvex lens L8, which is positioned in order from the enlargement side to the reduction side. The fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex lens L9 and a biconcave lens L10, which is located in order from the enlargement side to the reduction side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface on the reduction side, and a positive meniscus having a concave surface on the enlargement side. It consists of a cemented lens with the lens L12, a positive meniscus lens L13 with a concave surface facing the magnification side, and a positive meniscus lens L14 with a concave surface facing the magnification side. The fifth lens group G5 includes a positive meniscus lens L15 having a concave surface directed toward the reduction side. The lens surfaces of the lenses L1 to L15 are constituted only by spherical surfaces. The diaphragm S is located on the enlargement side of the fourth lens group G4, and moves together with the fourth lens group G4 upon zooming. In FIG. 7, GB denotes an original image (projection surface) such as a liquid crystal panel (liquid crystal display element), and an image forming unit composed of a color synthesis prism, a polarizing filter, and a glass block such as a color filter. It is indicated by

表7に第3の実施の形態3に具体的数値を適用した数値実施例3の諸元の値を示す。   Table 7 shows the values of specifications of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment.

広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の軸上面間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の軸上面間隔d11、第3レンズ群G3と絞りSとの間の軸上面間隔d14及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間の軸上面間隔d25は変化する。そこで、数値実施例3における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表8に示す。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the axial upper surface distance d8 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial upper surface distance d11 between the second lens group G2 and the third lens group G3. The axial upper surface distance d14 between the third lens group G3 and the stop S and the axial upper surface distance d25 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 vary. Therefore, Table 8 shows the values at the wide-angle end and the telephoto end of each variable interval in Numerical Example 3.

数値実施例3における上記各条件式(1)〜(9)対応値を表9に示す。   Table 9 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) in Numerical Example 3.

数値実施例3の各種収差図を図8及び図9に示す。図8は広角端での、図9は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はd線に対する球面収差、破線はg線に対する球面収差、一点鎖線はC線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。   Various aberration diagrams of Numerical Example 3 are shown in FIGS. FIG. 8 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end, and FIG. 9 shows the spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. In the spherical aberration diagram, the solid line shows the spherical aberration with respect to the d line, the broken line shows the spherical aberration with respect to the g line, Represents the spherical aberration with respect to the C line. In the astigmatism diagram, the solid line represents the astigmatism on the sagittal surface, and the broken line represents the astigmatism on the meridional surface.

これらの図から、数値実施例3のズームレンズでは、条件式(1)〜(9)を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。   From these figures, it can be seen that the zoom lens of Numerical Example 3 satisfies the conditional expressions (1) to (9), the aberration is corrected well, and has excellent optical performance.

図10は本発明の第4の実施の形態に係るズームレンズ4のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ4は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第1レンズ群G1、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、正の屈折力を有する第4レンズ群G4及び正の屈折力を有する第5レンズ群G5から成る。図10の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図10の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図10に矢印で示すように光軸x上を相互に関係を持って移動する。また、第1レンズ群G1が光軸x上を移動してフォーカシングを行う。なお、第5レンズ群G5は変倍に際して光軸方向に固定である。   FIG. 10 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens 4 according to the fourth embodiment of the present invention. The zoom lens 4 includes a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the enlargement side to the reduction side. G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. The upper part of FIG. 10 shows the position of each lens group at the wide angle end, and the lower part of FIG. 10 shows the position of each lens group at the telephoto end. The second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 during the zooming from the wide-angle end to the telephoto end are used to correct the continuous zooming and the image plane movement caused by the continuous zooming. As indicated by arrows in FIG. 10, they move on the optical axis x with mutual relations. The first lens group G1 moves on the optical axis x to perform focusing. The fifth lens group G5 is fixed in the optical axis direction upon zooming.

第1レンズ群G1は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL1、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL2、両凹レンズL3及び両凹レンズL4から成る。第2レンズ群G2は、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL5から成る。第3レンズ群G3は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と両凸レンズL7との接合正レンズから成る。第4レンズ群G4は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズL8と両凹レンズL9との接合レンズ、両凹レンズL10と両凸レンズL11との接合レンズ、両凸レンズL12及び拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13から成る。第5レンズ群G5は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズL14から成る。そして、前記各レンズL1〜L14の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りSは第4レンズ群G4の拡大側に位置し、変倍に際して、第4レンズ群G4と共に移動する。また、図10においてGBは液晶パネル(液晶表示素子)等の原画像(被投影面)並びに色合成プリズムや偏光フィルター、そして、カラーフィルター等のガラスブロックから成る画像形成部を示し、3つの平面によって示してある。   The first lens group G1 is composed of a biconvex lens L1, a positive meniscus lens L2 having a concave surface facing the reduction side, a biconcave lens L3, and a biconcave lens L4, which are located in order from the enlargement side to the reduction side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens L5 having a concave surface directed toward the reduction side. The third lens group G3 is composed of a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L6 and a biconvex lens L7, which are located in order from the enlargement side to the reduction side and have a convex surface directed toward the enlargement side. The fourth lens group G4 has a cemented lens of a biconvex lens L8 and a biconcave lens L9, a cemented lens of a biconcave lens L10 and a biconvex lens L11, a biconvex lens L12, and a concave surface on the magnification side, which are positioned in order from the magnification side to the reduction side. The positive meniscus lens L13. The fifth lens group G5 includes a positive meniscus lens L14 having a concave surface directed toward the reduction side. Each lens surface of each of the lenses L1 to L14 is composed only of a spherical surface. The diaphragm S is located on the enlargement side of the fourth lens group G4, and moves together with the fourth lens group G4 upon zooming. In FIG. 10, GB denotes an original image (projection surface) such as a liquid crystal panel (liquid crystal display element) and an image forming unit composed of a color synthesizing prism, a polarizing filter, and a glass block such as a color filter. It is indicated by

表10に第4の実施の形態4に具体的数値を適用した数値実施例4の諸元の値を示す。   Table 10 shows the values of specifications of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment.

広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の軸上面間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の軸上面間隔d10、第3レンズ群G3と絞りSとの間の軸上面間隔d13及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間の軸上面間隔d24は変化する。そこで、数値実施例4における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表11に示す。   During zooming from the wide angle end to the telephoto end, the axial upper surface distance d8 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial upper surface distance d10 between the second lens group G2 and the third lens group G3. The axial upper surface distance d13 between the third lens group G3 and the stop S and the axial upper surface distance d24 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 vary. Therefore, Table 11 shows values at the wide-angle end and the telephoto end of each variable interval in Numerical Example 4.

数値実施例4における上記各条件式(1)〜(9)対応値を表12に示す。   Table 12 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) in Numerical Example 4.

数値実施例4の各種収差図を図11及び図12に示す。図11は広角端での、図12は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はd線に対する球面収差、破線はg線に対する球面収差、一点鎖線はC線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。   Various aberration diagrams of Numerical Example 4 are shown in FIGS. FIG. 11 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end, and FIG. 12 shows the spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. In the spherical aberration diagram, the solid line is the spherical aberration with respect to the d line, the broken line is the spherical aberration with respect to the g line, Represents the spherical aberration with respect to the C line. In the astigmatism diagram, the solid line represents the astigmatism on the sagittal surface, and the broken line represents the astigmatism on the meridional surface.

これらの図から、数値実施例4のズームレンズでは、条件式(1)〜(9)を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。
図13に本発明投影装置の実施の形態の一例を示す。
From these figures, it can be seen that the zoom lens of Numerical Example 4 satisfies the conditional expressions (1) to (9), the aberration is corrected well, and has excellent optical performance.
FIG. 13 shows an example of an embodiment of the projection apparatus of the present invention.

投影装置10は液晶プロジェクターとして構成されたものであり、投影レンズ20と該投影レンズ20によってスクリーン上に投影される画像を形成する画像形成部30及び光源部40を備える。投影レンズ20は鏡筒21内に図示しない複数のレンズが5群構成となるように配置されて成り、具体的には上記した本発明ズームレンズ、例えば、上記実施の形態1乃至実施の形態4に示したズームレンズ1乃至4或いは、本明細書で示した実施の形態以外の形態で構成されたズームレンズを使用することができる。   The projection apparatus 10 is configured as a liquid crystal projector, and includes a projection lens 20 and an image forming unit 30 and a light source unit 40 that form an image projected on a screen by the projection lens 20. The projection lens 20 is configured such that a plurality of lenses (not shown) are arranged in a lens barrel 21 so as to form a five-group structure. Specifically, the zoom lens of the present invention described above, for example, the first to fourth embodiments described above. The zoom lenses 1 to 4 shown in FIG. 4 or zoom lenses configured in forms other than the embodiment shown in this specification can be used.

画像形成部30は、赤(R)、緑(G)、青(B)各色に対応した画像を表示する液晶パネル31R、31G、31B、色合成プリズム32を備える。前記各液晶パネル31R、31G、31Bは色合成プリズム32の各入射面32r、32g、32bに対向して配置される。   The image forming unit 30 includes liquid crystal panels 31R, 31G, and 31B and a color combining prism 32 that display images corresponding to red (R), green (G), and blue (B) colors. The liquid crystal panels 31R, 31G, and 31B are disposed to face the incident surfaces 32r, 32g, and 32b of the color synthesis prism 32, respectively.

光源部40は、白色光源41、リフレクタ42、フライアイレンズ43、全反射ミラー44、偏光変換素子45、ダイクロイックミラー46a、46b、全反射ミラー47a、47b、47c、コンデンサーレンズ48a、48b、48c、リレーレンズ49等を備える。   The light source unit 40 includes a white light source 41, a reflector 42, a fly-eye lens 43, a total reflection mirror 44, a polarization conversion element 45, dichroic mirrors 46a and 46b, total reflection mirrors 47a, 47b and 47c, condenser lenses 48a, 48b and 48c, A relay lens 49 and the like are provided.

白色光源41から出射された白色光はリフレクタ42で反射され、フライアイレンズ43で光軸に垂直な平面内で光量が均一にされ、全反射ミラー44を介して偏光変換素子45で偏光方向がそろえられ、色分解系へ送られる。色分解系の第1のダイクロイックミラー46aでR光が透過され、G光、B光が反射される。第1のダイクロイックミラー46aを透過したR光は全反射ミラー47aで全反射されてコンデンサーレンズ48aによって液晶パネル31Rへ照射される。   White light emitted from the white light source 41 is reflected by the reflector 42, the light amount is made uniform in a plane perpendicular to the optical axis by the fly-eye lens 43, and the polarization direction is changed by the polarization conversion element 45 via the total reflection mirror 44. Prepared and sent to color separation system. The R light is transmitted through the first color separation dichroic mirror 46a, and the G light and B light are reflected. The R light that has passed through the first dichroic mirror 46a is totally reflected by the total reflection mirror 47a and irradiated onto the liquid crystal panel 31R by the condenser lens 48a.

第1のダイクロイックミラー46aによって反射されたG光、B光は第2のダイクロイックミラー46bで分光される。すなわち、第2のダイクロイックミラー46bでG光が反射され、B光が透過される。そして、G光はコンデンサレンズ48bによって液晶パネル31Gに照射される。   The G light and B light reflected by the first dichroic mirror 46a are split by the second dichroic mirror 46b. That is, the G light is reflected by the second dichroic mirror 46b and the B light is transmitted. The G light is irradiated to the liquid crystal panel 31G by the condenser lens 48b.

第2のダイクロイックミラー46bを透過したB光は全反射ミラー47b、リレーレンズ49、全反射ミレー47cを経てコンデンサレンズ48cによって液晶パネル31Bに照射される。   The B light transmitted through the second dichroic mirror 46b passes through the total reflection mirror 47b, the relay lens 49, and the total reflection millet 47c, and is irradiated to the liquid crystal panel 31B by the condenser lens 48c.

そして、各液晶パネル31R、31G、31Bを透過して空間変調された各光R光、G光、B光は色合成プリズム32の各入射面32r、32g、32bから各別に色合成プリズム32内に入射し、色合成プリズム32内で合成されて出射面32oから出射し、さらに、投影レンズ20によって前方の図示しないスクリーンに投影される。   The R light, G light, and B light that have been spatially modulated through the liquid crystal panels 31R, 31G, and 31B are individually transmitted from the incident surfaces 32r, 32g, and 32b of the color combining prism 32 into the color combining prism 32. , Is combined in the color combining prism 32, is output from the output surface 32o, and is further projected by the projection lens 20 onto a front screen (not shown).

なお、上記した投影装置10において、投影光を空間変調する手段として透過型液晶パネルを使用したが、反射型液晶パネルを使用しても良く、さらには、液晶パネルに限らず、DLP(デジタル・ライト・プロセッシング)(米国、Texas Instruments(テキサス・インスツルメンツ)社の商標)等他の空間変調手段を使用することも可能である。   In the projection device 10 described above, a transmissive liquid crystal panel is used as means for spatially modulating the projection light. However, a reflective liquid crystal panel may be used, and is not limited to a liquid crystal panel. It is also possible to use other spatial modulation means such as Light Processing (trademark of Texas Instruments, USA).

なお、前記各実施の形態及び数値実施例において示した各部の具体的な形状及び構造並びに数値は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。   It should be noted that the specific shapes, structures, and numerical values of the respective parts shown in the respective embodiments and numerical examples are merely examples of the specific examples in carrying out the present invention, and therefore The technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner.

本発明ズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 1st Embodiment of this invention zoom lens. 図3と共に本発明ズームレンズの第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。FIG. 3 shows various aberration diagrams of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment of the zoom lens according to the present invention, and FIG. 3 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. Is shown. 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. 本発明ズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 2nd Embodiment of this invention zoom lens. 図6と共に本発明ズームレンズの第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。FIG. 9 shows various aberration diagrams of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment of the zoom lens according to the present invention, and FIG. 6 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. Is shown. 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. 本発明ズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 3rd Embodiment of this invention zoom lens. 図9と共に本発明ズームレンズの第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。FIG. 9 shows various aberration diagrams of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment of the zoom lens according to the present invention, and FIG. 9 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. Is shown. 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. 本発明ズームレンズの第4の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 4th Embodiment of the zoom lens of this invention. 図12と共に本発明ズームレンズの第4の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例4の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。12 shows various aberration diagrams of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment of the zoom lens according to the present invention, and FIG. 12 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end. Is shown. 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end. 本発明投影装置の実施の形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows embodiment of the projection apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ズームレンズ、2…ズームレンズ、3…ズームレンズ、4…ズームレンズ、G1…第1レンズ群、G2…第2レンズ群、G3…第3レンズ群、G4…第4レンズ群、G5…第5レンズ群、10…投影装置、20…投影レンズ、30…画像形成部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Zoom lens, 2 ... Zoom lens, 3 ... Zoom lens, 4 ... Zoom lens, G1 ... 1st lens group, G2 ... 2nd lens group, G3 ... 3rd lens group, G4 ... 4th lens group, G5 ... 5th lens group, 10 ... projection device, 20 ... projection lens, 30 ... image forming unit

Claims (6)

拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配列して構成し、下記条件式(1)を満足するズームレンズにおいて、
変倍に際し、前記第1レンズ群及び前記第5レンズ群は固定であり、前記第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式(2)、(3)、(4)を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1)ft/fw>1.3
(2)0.3 < G2t/fw < 2.2
(3)0.3 < G3t/fw < 2.2
(4)0.3 < G4t/fw < 2.2
但し、
ft:望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
fw:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
G2t:第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
G3t:第3レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
G4t:第4レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
とする。
In order from the magnification side, the first lens group having negative refractive power, the second lens group having positive refractive power, the third lens group having positive refractive power, the fourth lens group having positive refractive power, and the positive In a zoom lens that includes a fifth lens group having the following refractive power and that satisfies the following conditional expression (1):
At the time of zooming, the first lens group and the fifth lens group are fixed, and the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group are positioned closer to the magnification side on the telephoto side than on the wide angle side. The zoom lens is characterized in that the lens surfaces constituting each lens group consist of only spherical surfaces and satisfy the following conditional expressions (2), (3), and (4).
(1) ft / fw> 1.3
(2) 0.3 <G2t / fw <2.2
(3) 0.3 <G3t / fw <2.2
(4) 0.3 <G4t / fw <2.2
However,
ft: focal length of the entire lens system at the telephoto end fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end G2t: movement distance G3t for zooming from the wide-angle end to the telephoto end of the second lens group: wide-angle of the third lens group Moving distance G4t at the time of zooming from the end to the telephoto end: The moving distance at the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end of the fourth lens group.
下記条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(5)0.9 < bf/fw <2.2
但し、
bf:空気換算バックフォーカス
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
(5) 0.9 <bf / fw <2.2
However,
bf: Air-converted back focus.
下記条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(6)−2.0 < β < −0.8
但し、
β2:第2レンズ群の結像倍率
β3:第3レンズ群の結像倍率
β4:第4レンズ群の結像倍率
β:β2 × β3 × β4
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
(6) −2.0 <β <−0.8
However,
β2: Imaging magnification of the second lens group β3: Imaging magnification of the third lens group β4: Imaging magnification of the fourth lens group β: β2 × β3 × β4
And
以下の条件式(7)、(8)、(9)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(7)2.0 < f2/fw < 9.0
(8)2.0 < f3/fw < 9.0
(9)2.0 < f4/fw < 9.0
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
f4:第4レンズ群の焦点距離
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expressions (7), (8), and (9) are satisfied.
(7) 2.0 <f2 / fw <9.0
(8) 2.0 <f3 / fw <9.0
(9) 2.0 <f4 / fw <9.0
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group f4: focal length of the fourth lens group.
前記第1レンズ群によりフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, wherein focusing is performed by the first lens group. 画像形成部と、該画像形成部によって形成された画像を拡大投影するズームレンズとを備えた投影装置において、
前記ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配列して構成し、下記条件式(1)を満足し、
変倍に際し、前記第1レンズ群及び前記第5レンズ群は固定であり、前記第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式(2)、(3)、(4)を満足することを特徴とする投影装置。
(1)ft/fw>1.3
(2)0.3 < G2t/fw < 2.2
(3)0.3 < G3t/fw < 2.2
(4)0.3 < G4t/fw < 2.2
In a projection apparatus including an image forming unit and a zoom lens that magnifies and projects an image formed by the image forming unit,
The zoom lens includes, in order from the enlargement side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. 4 lens groups and a fifth lens group having positive refractive power are arranged to satisfy the following conditional expression (1):
At the time of zooming, the first lens group and the fifth lens group are fixed, and the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group are positioned closer to the magnification side on the telephoto side than on the wide angle side. The projection apparatus is characterized in that the lens surfaces constituting each lens group are composed only of spherical surfaces and satisfy the following conditional expressions (2), (3), and (4).
(1) ft / fw> 1.3
(2) 0.3 <G2t / fw <2.2
(3) 0.3 <G3t / fw <2.2
(4) 0.3 <G4t / fw <2.2
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