JP2014142592A - 投射用ズームレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】5レンズ群構成で、新規な変倍方式により、高変倍比でコンパクトな投射用ズームレンズの実現を課題とする。
【解決手段】画像表示素子の表示面に表示された画像を被投射面に投射して拡大表示させる画像表示装置に用いられる投射用ズームレンズであって、拡大側から縮小側へ向かって第1〜第5レンズ群G1〜G5を配してなる5レンズ群構成であり、第1レンズ群G1は負の屈折力を有し、第2レンズ群G2は負の屈折力を有し、第3レンズ群G3は正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、第3レンズ群G3が拡大側に移動し、第4レンズ群G4が拡大側に移動し、変倍時の第3レンズ群G3の移動量D3、変倍時の第4レンズ群G4の移動量D4が、条件:(1)0.05<D3/D4<1.10 を満足する。
【選択図】図1

Description

この発明は投射用ズームレンズに関する。
装置前方のスクリーン上に拡大画像を投射するフロント投射型のプロジェクタ装置は、企業でのプレゼンテーション用や学校での教育用、家庭用に近年広く普及している。
近来、投射用ズームレンズには「高倍率で、かつ広角であること」が要請されるようになってきている。
このような要請に沿うものとして、特許文献1、2に記載されたものが知られている。
特許文献1記載の投射用ズームレンズは、負・負・正・負・正の5レンズ群構成で、変倍比も略1.5倍を実現している。
また、特許文献2記載の投射用ズームレンズは、負・負・正・正・正の5レンズ群構成で、変倍比も略1.7倍を実現している。
特許文献1記載の投射用ズームレンズでは、第1、第3、第5レンズ群が固定群で、広角端から望遠端への変倍は、第2、第4レンズ群が縮小側に移動してなされる。
特許文献2記載の投射用ズームレンズでは、第1、第5レンズ群が固定群で、広角端から望遠端への変倍は、第2、第3、第4レンズ群が縮小側へ移動することによりなされる。
これら、特許文献1、2記載の投射用ズームレンズでは、拡大側の第1レンズ群と縮小側の第5レンズ群とが固定群である。
このため、移動群は「両端を固定された変位領域」で変位する必要がある。
変倍比を高くするには、一般に、移動群の変位量を大きくする必要があり、移動群の変位領域を狭くすると、倍率の変化率が大きくなり、諸収差を劣化させ易い。
5レンズ群というレンズ群数で、移動群を大きくしようとすると、レンズ全系が長大化しやすい。
この発明は、上述した叙上に鑑みてなされたものであって、5レンズ群構成で、新規な変倍方式により、高変倍比の投射用ズームレンズの実現を課題とする。
この発明の投射用ズームレンズは、画像を被投射面に投射して拡大表示させる画像表示装置に用いられる投射用ズームレンズであって、拡大側から縮小側へ向かって第1レンズ群乃至第5レンズ群を配してなる5レンズ群構成であり、第1レンズ群は、負の屈折力を有し、第2レンズ群は、負の屈折力を有し、第3レンズ群は、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、第3レンズ群が拡大側に移動し、第4レンズ群が拡大側に移動し、変倍時の第3レンズ群の移動量D3、変倍時の第4レンズ群の移動量D4が、条件:
(1) 0.05 < D3/D4 < 1.10
を満足することを特徴とする。
この発明の投射用ズームレンズは、変倍の際の諸収差の変動を有効に抑制して、高い変倍比と広画角を実現できる。
なお、以下において「〜」は「乃至」を略した記号である。
実施例1の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例1の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例2の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例2の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例3の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例3の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例4の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例4の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例5の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例5の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例6の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例6の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例7の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例7の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例8の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例8の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例9の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例9の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例10の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例10の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例11の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例11の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例12の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例12の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例13の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例13の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 実施例14の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。 実施例14の投射用ズームレンズの収差曲線図である。 画像表示装置としてのプロジェクタ装置の概略構成図である。
以下、発明の実施の形態を説明する。
この発明のズームレンズは、上記の如く「投射用ズームレンズ」である。
「投射用のレンズ」は結像光線が「斜光線」であり、この発明の投射用ズームレンズも、投射画像を結像する投射用光束としては「斜光線の光束」が用いられる。
図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13、図15、図17、図19、図21、図23、図25、図27に、投射用ズームレンズの実施の形態を14例示す。
これらの実施の形態のズームレンズは、この順に、後述する具体的な実施例1〜14に相当する。
上記各図において、図の左方が「拡大側」、右方が「縮小側」である。繁雑を避けるために、これらの図において符号を共通化する。
上記各図において、符号G1は第1レンズ群、符号G2は第2レンズ群、符号G3は第3レンズ群、符号G4は第4レンズ群、符号G5は第5レンズ群をそれぞれ示す。
即ち、上記各図に実施の形態を示す投射用ズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって第1レンズ群G1〜第5レンズ群G5を配してなる5レンズ群構成である。
また、第3レンズ群G3以下に「開口絞り」が配置されている。
さらに、上記各図において、符号CGは「画像表示素子(ライトバルブ)のカバーガラス」を示す。
また、個々のレンズについては、第iレンズ群Gi(i=1〜5)において、拡大側から数えてj番目のレンズを符号Lijで表す。
これら実施の形態・実施例において、ライトバルブとしては「微小ミラーデバイスであるDMD」を想定しているが、勿論、ライトバルブがこれに限定される訳ではない。
上記各図の、上段の図は「広角端におけるレンズ群配置(広角と表示)」を示し、下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置(望遠と表示)」を示す。
また、これ等の図における上段の図と下段の図の間に描かれた矢印は、広角端から望遠端への変倍の際の、第2レンズ群G2〜第5レンズ群G5の変移の方向を示す。
上記各図に実施の形態を示す投射用ズームレンズにおいて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とはともに負の屈折力を有し、第3レンズ群は正の屈折力を有する。
即ち、第1レンズ群〜第5レンズ群において、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3の屈折力配分は「負・負・正」である。
第4レンズ群G4、第5レンズ群G5の屈折力は、第4レンズ群が正で、第5レンズ群が「正または負」であることができる。
第4レンズ群G4、第5レンズ群G5の屈折力はまた、第4レンズ群が負で、第5レンズ群が「正または負」であることができる。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第2レンズ群G2が縮小側へ移動し、第3レンズ群G3が拡大側へ移動し、第4レンズ群G4が拡大側に移動する。
また、第2レンズ群G2が縮小側に移動することにより「変倍に伴う収差変動」を小さくすることが可能となる。
また、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4が拡大側に移動することにより、変倍を効率よく行うことができ、収差変動も小さくできる。
これにより、変倍比を1.45倍以上とすることが可能であるが、1.45倍以下でも変倍時の収差変動が小さいことは言うまでも無い。
広角端から望遠端への変倍に際しての、第2レンズ群の縮小側への変位は「緩やかで単調」であるか、もしくは「縮小側に凸となる軌跡」を描いて移動するのが良い。
「縮小側に凸となる軌跡」は、第2レンズ群の変倍に際しての移動領域を小さくする効果があり、投射用ズームレンズのコンパクト化に資するものである。
また、第4レンズ群が正レンズであり、第3レンズ群と第4レンズ群は1枚乃至2枚の正レンズで構成されており、第3レンズ群と第4レンズ群の合計レンズ枚数は3枚以下で構成されることで、変倍の際に効果的に変倍させることが可能であり、かつ、変倍時の収差変動を小さく抑えることが可能となる。
また、第4レンズ群が正レンズであり、前記第3レンズ群と第4レンズ群のレンズのd線の屈折率において、前記第3レンズ群の最も拡大側のレンズが最も大きく、前記第4レンズ群の最も縮小側のレンズが最も小さくなっている。
段階的に屈折率を小さくすることによって、光線屈折角を段階的に小さくすることができ、最適な収差補正が可能となる。
また、前記第3レンズ群の最も拡大側のレンズのd線の屈折率が1.7以上で、前記第4レンズ群の最も縮小側のレンズのd線の屈折率が1.5以下であることによって、発生する収差を効果的に抑制させることが可能となる。
なお、レンズのd線の屈折率は言うまでもなく「レンズの材質のd線の屈折率」である。
また、広角端から望遠端への変倍に際しては、第1レンズ群G1が固定されている。
第1レンズ群G1が変倍に際して固定されるため、変倍に際して、画像形成装置に装備された投射用ズームレンズの外形が変化しない。
条件(1)は、広角端から望遠端への変倍に際して、変倍比が1.45倍以上で、変倍全域の広角から望遠全域における高性能を保持するための条件である。
条件(1)の上限または下限を超えると、変倍時における「特に望遠側の諸収差」の変動が大きくなる。
また、投射用ズームレンズは、広角端における半画角:ωwが、条件:
(2) 34度 ≦ ωw < 45度
を満足することが好ましい。
条件(2)を満足することにより、極めて広画角の投射用ズームレンズを実現できる。
上述の如く、第4、第5レンズ群G4、G5の屈折力の組み合わせとしては「正・負」、「正・正」、「負・負」、「負・正」の組み合わせが可能である。
第4レンズ群の屈折力を「負」とする場合、上記条件(1)の範囲のうち条件:
(1A) 1.00 < D3/D4 < 1.10
を満足するのがよい。
また、この条件(1A)とともに、条件(2)の範囲のうち条件:
(2A) 43度<ωw<45度
を満足するのがよい。これら条件(1A)乃至(2A)は条件(1)乃至(2)の範囲内である。
第4レンズ群が「負」の屈折力を持つ構成では、条件(1A)を満足することにより、条件(1)の機能を同様に機能させることができる。
また、条件(1A)とともに条件(2A)を満足することにより、条件(2A)の画角範囲で、条件(1)の機能を同様に機能させることができる。
また、第4レンズ群の屈折力を「正」とする場合、上記条件(1)の範囲のうち条件:
(1B) 0.05 < D3/D4 < 1.10
を満足するのがよい。
また、この条件(1B)とともに、条件(2)の範囲のうち条件:
(2B) 34度≦<ωw<45度
を満足するのがよい。これら条件(1B)乃至(2B)は条件(1)乃至(2)の範囲内である。
第4レンズ群が「正」の屈折力を持つ構成では、条件(1B)を満足することにより、条件(1)の機能を同様に機能させることができる。
また、条件(1B)とともに条件(2B)を満足することにより、条件(2B)の画角範囲で、条件(1)の機能を同様に機能させることができる。
ズームレンズの具体的な実施例を挙げる前に、図29を参照して、画像表示装置であるプロジェクタ装置の形態を簡単に説明する。
図29に示すプロジェクタ装置1は、ライトバルブ3として、微小ミラーデバイスであるDMDを採用した例である。
DMD等の微小ミラーデバイスでは、画像表示面にアレイ配列されたマイクロミラーを選択的に傾斜させて画像の表示を行う。
マイクロミラーの傾斜角は±10度程度となっており、傾斜角の切換により、有効な反射光(有効光)と無効な反射光(無効光)を切り替える。
微小ミラーデバイスをライトバルブとして用いる場合、投射用ズームレンズは、上記有効光を良好に取り込むとともに、無効光を出来る限り取り込まないことが必要である。
この必要性に応じるために、投射用ズームレンズは「マイクロミラーをアレイ配列した画像表示面の法線方向」に配置されるのが好ましい。
このような投射用ズームレンズの配置では、照明系の光源を、投射用ズームレンズに隣接させて設置する必要がある。
このため、投射用ズームレンズの縮小側部分が、画像表示面に対して照明光を遮光しないように、投射用ズームレンズのライトバルブ側のレンズ径を小さくする必要がある。
図29に示すプロジェクタ装置1は、照明系2と、ライトバルブであるDMD3と、投射用ズームレンズ4とを有する。
投射用ズームレンズ4としては、請求項1〜16の任意の1に記載されたもの、具体的には実施例1〜14の何れかのものを用いる。
照明系2から「RGB3色の光」を時間的に分離してDMD3に照射し、各色光が照射されるタイミングで個々の画素に対応するマイクロミラーの傾斜を制御する。
このようにしてDMD3に「投射されるべき画像」が表示され、該画像により強度変調された光が、投射用ズームレンズ4で拡大され、スクリーン5に拡大投射される。
即ち、投射用ズームレンズ4は、画像を被投射面に投射して拡大表示させる。
照明系2は、光源21、コンデンサーレンズCL、RGBカラーホイールCW、ミラーMを備えており、これを配置するスペースを「ある程度大きく確保」する必要がある。
このため、照明系2からDMD3に入射させる照明光の入射角をある程度大きくする必要がある。
投射用ズームレンズ4と照明系2のスペースの上記の如き関係上、投射用ズームレンズ4のバックフォーカスをある程度確保する必要がある。
なお、コンデンサーレンズCL、RGBカラーホイールCWとミラーMとは「照明光学系」を構成する。
以下に、この発明の投射用ズームレンズの具体的な実施例を14例挙げる。
なお、以下では、正の屈折力を持つレンズ群を「正群」、負の屈折力を持つレンズ群を「負群」と称する。
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
F:光学系全体の焦点距離
Fno:開口数
R:曲率半径(非球面にあっては「近軸曲率半径」)
D:面間隔
Nd:屈折率
Vd:アッベ数
BF:バックフォーカス 。
非球面は、周知の次式により表される。
X=(H/R)/[1+{1−K(H/r)}1/2
+C4・H+C6・H+C8・H+C10・H10+・・・ 。
この式において、Xは「面頂点を基準としたときの光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位」、Kは「円錐係数」、C4、C6、C8、C10・・は非球面係数である。
「実施例1」
実施例1の投射用ズームレンズは、図1に示したものである。
図1に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4は2枚のレンズL41とL42で構成されている。
第5レンズ群G5は4枚のレンズL51〜L54で構成されている。
前述の如く、ライトバルブとしてはDMDが想定され、DMDはカバーガラスCGを有する。
広角端から望遠端に変倍する際、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面を向けた負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、拡大側に凸の正メニスカスレンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL51と両凸レンズL52とは接合されている。
なお、実施例1〜14に関する説明において、「両凸レンズ」は正レンズであり、「両凹レンズ」は負レンズである。
実施例1の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.55〜3.34、ωw=42.1°
実施例1のデータを表1に示す。
Figure 2014142592
表1において、面番号は拡大側から数えた面の番号であり、開口絞りの面(表中の面番号:20)、カバーガラスCGの面(表中の面番号:28、29)を含む。
また、表中における「INF」は、曲率半径が無限大であることを示す。さらに、「*」は、この記号が付された面が「非球面」であることを示す。
これらの事項は、実施例2以下の各実施例においても同様である。
「非球面のデータ」
非球面のデータを表2に示す。
Figure 2014142592
表1において、S6、S13、S15、S20は、変倍に際して変化するレンズ群間隔を表す。
投射距離を1600mmとしたときの、上記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表3に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表4に示す。
Figure 2014142592
図2に、実施例1の収差図を示す。
図2の上段は「広角端(「広角」と表示)」、中段は「中間焦点距離(「中間」と表示)、下段は「望遠端(「望遠」と表示)」の収差を示している。
各段の収差図において、左側の図は「球面収差」、中央の図は「非点収差」、右側の図は「歪曲収差」である。
「球面収差」の図におけるR、G、Bはそれぞれ、波長:R=625nm、G=550nm、B=460nmを表す。
「非点収差」の図における「T」はタンジェンシアル、「S」はサジタルの各光線に対するものであることを示す。
なお、非点収差および歪曲収差については、波長:550nmについて示す。
収差図におけるこれ等の表示は以下の実施例2〜14の収差図においても同様である。
「実施例2」
実施例2の投射用ズームレンズは、図3に示したものである。
図3に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13から構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL32と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、拡大側の凸面の曲率が大きい両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、両凹レンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
両凹レンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例2の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.55〜3.34、ωw=42.1°
実施例2のデータを表5に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表6に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表7に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表8に示す。
Figure 2014142592
図4に、実施例2の収差図を図2に倣って示す。
「実施例3」
実施例3の投射用ズームレンズは、図5に示したものである。
図5に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3はレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹面の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例3の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.55〜3.34、ωw=42.1°
実施例3のデータを表9に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表10に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表11に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表12に示す。
Figure 2014142592
図6に、実施例3の収差図を図2に倣って示す。
「実施例4」
実施例4の投射用ズームレンズは、図7に示したものである。
図7に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3はレンズL31とL32で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹の負メニスカスレンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、両凸レンズL31、拡大側に凸の正メニスカスレンズL32で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、両凸レンズL41で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、縮小側に凹の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例4の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.55〜3.34、ωw=42.1°
実施例4のデータを表13に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表14に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S17、S20を、広角端・中間・望遠端について、表15に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表16に示す。
Figure 2014142592
図8に、実施例4の収差図を図2に倣って示す。
「実施例5」
実施例5の投射用ズームレンズは、図9に示したものである。
図9に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4は1枚のレンズL41で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、1枚の両凸レンズL41で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、両凹レンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
両凸レンズL51と両凹レンズL52は接合されている。
実施例4の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.55〜3.35、ωw=42.1°
実施例5のデータを表17に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表18に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S18を、広角端・中間・望遠端について、表19に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表20に示す。
Figure 2014142592
図10に、実施例5の収差図を図2に倣って示す。
「実施例6」
実施例6の投射用ズームレンズは、図11に示したものである。
図11に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、縮小側に凹の負メニスカスレンズL22、正メニスカスレンズL23、負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23は「縮小側に凸」、負メニスカスレンズL24は「拡大側に凹」であり、これ等正負のメニスカスレンズL23、L24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は正群で、両凹レンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
両凹レンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例6の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.58〜3.24、ωw=42.1°
実施例6のデータを表21に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表22に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表23に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表24に示す。
Figure 2014142592
図12に、実施例6の収差図を図2に倣って示す。
「実施例7」
実施例7の投射用ズームレンズは、図13に示したものである。
図13に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹面の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、縮小側に凹の負メニスカスレンズL22、正メニスカスレンズL23、負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23は「縮小側に凸」、負メニスカスレンズL24は拡大側に凹であり、これら正負のメニスカスレンズL23、L24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は正群で、両凹レンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
両凹レンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例7の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.0〜19.6mm、Fno=2.58〜3.24、ωw=42.1°
実施例7のデータを表25に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表26に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表27に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表28に示す。
Figure 2014142592
図14に、実施例7の収差図を図2に倣って示す。
「実施例8」
実施例8の投射用ズームレンズは、図15に示したものである。
図15に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸面の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
第5レンズ群G5の屈折力は負であるが、この負の屈折力は弱い。
実施例8の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=14.2〜21.1mm、Fno=2.55〜3.34、ωw=39.6°
実施例8のデータを表29に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表30に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表31に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表32に示す。
Figure 2014142592
図16に、実施例8の収差図を図2に倣って示す。
「実施例9」
実施例9の投射用ズームレンズは、図17に示したものである。
図1に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は屈折力の弱い負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL53は「拡大側に凹」である。負メニスカスレンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例9の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=13.8〜20.5mm、Fno=2.55〜3.34、ωw=40.4°
実施例9のデータを表33に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表34に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表35に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表36に示す。
Figure 2014142592
図18に、実施例9の収差図を図2に倣って示す。
「実施例10」
実施例10の投射用ズームレンズは、図19に示したものである。
図19に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は屈折力の弱い負群で、拡大側に凸面の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL53は「拡大側に凹」であり、負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52は接合されている。
実施例10の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=12.4〜18.5mm、Fno=2.56〜3.34、ωw=43.3°
実施例10のデータを表37に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表38に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表39に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表40に示す。
Figure 2014142592
図20に、実施例10の収差図を図2に倣って示す。
「実施例11」
実施例11の投射用ズームレンズは、図21に示したものである。
図21に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、両凸レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は屈折力が弱い負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL51、両凸レンズL52、負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
負メニスカスレンズL53は「拡大側に凹」であり、負メニスカスレンズL51と両凸レンズL52は接合されている。
実施例11の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=11.8〜17.6mm、Fno=2.56〜3.34、ωw=44.8°
実施例11のデータを表41に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表42に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表43に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表44に示す。
Figure 2014142592
図22に、実施例11の収差図を図2に倣って示す。
「実施例12」
実施例12の投射用ズームレンズは、図23に示したものである。
図23に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11とL12で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3はレンズL31とL32で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41〜L44で構成され、第5レンズ群G5は1枚のレンズL51で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、縮小側に凹面の負レンズL12で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL21、拡大側に凸の正メニスカスレンズL22、両凹レンズL23、両凸レンズL24で構成されている。
負メニスカスレンズL21と正メニスカスレンズL22は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL31と両凸レンズL32で構成されている。
第4レンズ群G4は負群で、両凹レンズL41、両凸レンズL42、拡大側に凹の負メニスカスレンズL43、両凸レンズL44で構成されている。
両凹レンズL41と両凸レンズL42は接合されている。
第5レンズ群G5は負群で、拡大側に凹の1枚の負メニスカスレンズL51で構成されている。
実施例12の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=12.3〜17.9mm、Fno=2.56〜3.34、ωw=43.6°
実施例12のデータを表45に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表46に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S4、S11、S16、S23を、広角端・中間・望遠端について、表47に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表48に示す。
Figure 2014142592
図24に、実施例12の収差図を図2に倣って示す。
「実施例13」
実施例13の投射用ズームレンズは、図25に示したものである。
図25に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11とL12で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3はレンズL31とL32で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5は1枚のレンズL51で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、縮小側に凹面の負レンズL12で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL21、拡大側に凸の正メニスカスレンズL22、両凹レンズL23、両凸レンズL24で構成されている。
負メニスカスレンズL21と正メニスカスレンズL22は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL31、両凸レンズL32で構成されている。
第4レンズ群G4は負群で、両凹レンズL41、両凸レンズL42、拡大側に凹の負メニスカスレンズL43、両凸レンズL44で構成されている。
両凹レンズL41と両凸レンズL42は接合されている。
第5レンズ群G5は正群で、1枚の両凸レンズL51で構成されている。
実施例13の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=12.3〜17.9mm、Fno=2.56〜3.34、ωw=43.6°
実施例13のデータを表49に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表50に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S4、S11、S16、S23を、広角端・中間・望遠端について、表51に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表52に示す。
Figure 2014142592
図26に、実施例13の収差図を図2に倣って示す。
「実施例14」
実施例14の投射用ズームレンズは、図27に示したものである。
図27に示すように、第1レンズ群G1はレンズL11〜L13で構成され、第2レンズ群G2はレンズL21〜L24で構成されている。
第3レンズ群G3は1枚のレンズL31で構成され、第4レンズ群G4はレンズL41とL42で構成され、第5レンズ群G5はレンズL51〜L54で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際し、第2レンズ群G2は縮小側に移動し、第3レンズ群G3〜第5レンズ群G5は拡大側に移動する。
第1レンズ群G1は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズL11、拡大側に凹面の負レンズL12、縮小側に凹の負メニスカスレンズL13で構成されている。
第2レンズ群G2は負群で、両凸レンズL21、両凹レンズL22、縮小側に凸の正メニスカスレンズL23、拡大側に凹の負メニスカスレンズL24で構成されている。
正メニスカスレンズL23と負メニスカスレンズL24は接合されている。
第3レンズ群G3は正群で、1枚の両凸レンズL31で構成されている。
第4レンズ群G4は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズL41、平凸正レンズL42で構成されている。
第5レンズ群G5は負群で、平凹負レンズL51、両凸レンズL52、拡大側に凹の負メニスカスレンズL53、両凸レンズL54で構成されている。
平凹負レンズL51、両凸レンズL52は接合されている。
実施例14の、全系の焦点距離:Fの範囲、Fナンバ、広角端における半画角:ωwは、以下のとおりである。
F=17.4〜26mm、Fno=2.55〜3.33、ωw=34.0°
実施例14のデータを表53に示す。
Figure 2014142592
「非球面のデータ」
非球面のデータを表54に示す。
Figure 2014142592
投射距離を1600mmとしたときの、レンズ群間隔:S6、S13、S15、S20を、広角端・中間・望遠端について、表55に示す。
Figure 2014142592
「各条件のパラメータの値」
条件(1)のパラメータの値を、表56に示す。
Figure 2014142592
図28に、実施例14の収差図を図2に倣って示す。
収差図に示すように、各実施例の投射用ズームレンズともに、諸収差は高レベルで補正され、球面収差、非点収差、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差も十分に補正されている。
実施例1〜14に示されたように、第1レンズ群G1は、2または3枚のレンズで構成されている。
第1レンズ群は、レンズ径の大きいレンズが用いられるが、実施例のように、第1レンズ群の構成を2枚または3枚とすることで、第1レンズ群を軽量化できる。
この軽量化により、自重によるレンズの偏心を抑えることができる。
また、実施例1〜14において、第1レンズ群G1には「非点収差と歪曲収差の補正効果」を持たせている。
実施例1〜14においてはまた、第1レンズ群G1の「最も拡大側の面を、拡大側に凸面形状、最も縮小側の面は凹面形状」としている。
このようにすることにより、変倍時における「像面湾曲と歪曲収差の変動を低減」させる効果を得ることができている。
実施例1〜14の投射用ズームレンズは何れも、広角端から望遠端への変倍の際、第1レンズ群G1は固定で、第2レンズ群は緩やかに縮小側に移動する。
第3レンズ群は拡大側へ移動し、第4レンズ群、第5レンズ群は、個別に拡大側に移動する。
各実施例の投射用ズームレンズでは、第1レンズ群G1はフォーカス群、第2レンズ群G2がコンペンセータ(収差補正群)、第3、第4レンズ群がバリエータとなっている。
バリエータである第3、第4レンズ群G3、G4群において、マイナス側の球面収差、マイナス側の軸上色収差を発生させ、5群目でそれらの収差をキャンセルさせている。
このようにすることにより、全体的に収差の均衡を保つことが可能となっている。
実施例1〜14の投射用ズームレンズは何れも、広角端における半画角が34度よりも大きい「広画角」であり、条件(2)を満足している。
さらに、実施例12、13では、第4レンズ群の屈折力が「負」であって、これらの実施例においては、条件(1)、(2)の各パラメータは、何れも、前記条件(1A)および(2A)を満足している。
実施例12、13以外の全ての実施例においては、第4レンズ群の屈折力は「正」であり、これらの実施例においては、条件(1)、(2)の各パラメータは、何れも、前記条件(1B)および(2B)を満足している。
そして、望遠端への変倍の際に、第2レンズ群G2を緩やかに縮小側に移動させており、このようにすることにより、変倍の際の諸収差の変動を小さくできている。
また、第1〜第3レンズ群G1〜G3の屈折力分布を「負・負・正」として、負レンズ群を先行させている。
負レンズ群先行とすることで、主光線高さをより低くすることができ、レンズ有効径を小さく出来る。
従って、投射用ズームレンズを広画角ながらコンパクトに実現可能である。
また、画像投射時の第2レンズ群から第1レンズ群への「光束の跳上げ角」を小さく抑えることができる。
画像投射時には、ライトバルブ側からの投射光束(斜光線による光束)が、第5レンズ群の側から、第1レンズ群側へ導光される。
このとき、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2が共に負であるので、第3レンズ群からの光束の発散角を、第2、第1レンズ群で無理なく拡大することができる。
従って上記の如く、第2レンズ群から第1レンズ群へ受け渡される光束の跳上げ角を小さく抑えることができ、第1レンズ群からの放射光束の発散角を無理なく大きく出来る。
また、製造時のレンズの偏心による性能劣化を抑制させる効果がある。
第1レンズ群の焦点距離:F1、第2レンズ群の焦点距離:F2の比:F1/F2は、次の(a)の範囲が好ましい。
(a) 0.1 <F1/F2< 1.0
(a)の範囲は、非点収差・像面湾曲の補正に有効である。
また、第1〜第3レンズ群の合成焦点距離:f1_3wは、次の(b)の範囲内にあることが好ましい。
(b) 0 < 1/|f1_3w| < 0.14
また、合成焦点距離:f1_3wと、広角端における全系の焦点距離:fwの比は、次の(c)の範囲内にあることが好ましい。
(c) 0.5 < |f1_3w/fw| < 8.0
1/|f1_3w|が(b)の範囲内にあると、変倍時における第2レンズ群G2による収差補正が好適であり、コマ収差を初めとする諸収差の残存の回避に有効である。
|f1_3w/fw|を(c)の範囲内に設定することは、コマ収差・倍率色収差の抑制に有効である。
さらに、以下の条件(d)を満足することが好ましい。
(d) 0.3<D3/F3 または、D4/F4<0.6
「F3」は第3レンズ群の焦点距離、「F4」は第4レンズ群の焦点距離である。
「D3」は広角側から望遠側への変倍に際して移動する第3レンズ群の移動量である
「D4」は広角側から望遠側への変倍に際して移動する第4レンズ群の移動量である。
条件(d)を満足することにより、ズーム比:1.5倍以上でも、非点収差補正の最適解が得られ、像面湾曲増大も有効に抑制可能となる。
実施例1〜14の投射用ズームレンズでは、第1レンズ群G1に「非点収差と歪曲収差の補正効果」を持たせている。
第1レンズ群G1は「最も拡大側のレンズ面が拡大側に凸形状で、最も縮小側のレンズ面が縮小側に凹形状」である。
第1レンズ群の「最も拡大側のレンズ面の曲率半径:R1f、最も縮小側のレンズ面の曲率半径:R1r」は、(A)の範囲とするのが好ましい。
(A) 1.3 < R1f/R1r < 2.1
(A)の範囲内では、上記2つの面の屈折量を良好にバランスさせることができ、「コマ収差における色差発生の抑制」に有効である。
また、広角端における全系の焦点距離:fwと、第1群レンズ群の焦点距離:F1との比:fw/F1は、以下の(B)の範囲が好適である。
(B) 0.2 < |fw/F1| < 0.8
fw/F1を(B)の範囲に設定すると、第1レンズ群の負のパワーを投射用ズームレンズ全体のパワー配分が良好にバランスし易く、諸収差のバランスを良好にできる。
また、投射距離:1600mmにおける広角端の有効像円での光学ディストーションの値「DISw」は、以下の(C)の範囲が好ましい。
(C) −1.35% < DISw < 0.0%
この範囲の光学ディストーションでは「TVディストーション」が良好である。
この場合、第1レンズ群中に「非球面レンズ」を配し、その焦点距離:fsphを、以下の(D)の範囲とすると、(C)を満足させやすい。
(D) 1.0×10−3 < 1/|fsph| < 2.0×10−2
なお、「投射距離」は、被投射面と投射用ズームレンズの最も拡大側のレンズ面との距離を言う。
実施例1〜14のうち、実施例1〜11、14は、第4レンズ群が正の屈折力を有し、実施例12、13においては、第4レンズ群が負の屈折力を有している。
そして、第1レンズ群G1は、実施例1〜11、14においては3枚のレンズにより構成され、実施例12、13においては2枚のレンズにより構成されている。
実施例1〜14の何れにおいても、第1レンズ群中の「拡大側から2番目のレンズ」を非球面レンズとし、両面を非球面としている。
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
特開2011−69959号公報 特許4972763号公報

Claims (8)

  1. 画像を被投射面に投射して拡大表示させる画像表示装置に用いられる投射用ズームレンズであって、
    拡大側から縮小側へ向かって第1レンズ群乃至第5レンズ群を配してなる5レンズ群構成であり、
    第1レンズ群は、負の屈折力を有し、
    第2レンズ群は、負の屈折力を有し、
    第3レンズ群は、正の屈折力を有し、
    広角端から望遠端への変倍に際し、第3レンズ群が拡大側に移動し、第4レンズ群が拡大側に移動し、
    変倍時の第3レンズ群の移動量D3、変倍時の第4レンズ群の移動量D4が、条件:
    (1) 0.05 < D3/D4 < 1.10
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  2. 請求項1記載の投射用ズームレンズにおいて、
    広角端における半画角:ωwが、条件:
    (2) 34度 ≦ ωw < 45度
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  3. 請求項1または2記載の投射用ズームレンズにおいて、
    広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群が、緩やかで単調に縮小側へ移動するか、もしくは、縮小側に凸となる軌跡を描いて移動することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  4. 請求項1乃至3の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    第3レンズ群と第4レンズ群は1枚乃至2枚の正レンズで構成されており、第3レンズ群と第4レンズ群の合計レンズ枚数は3枚以下であることを特徴とする投射用ズームレンズ。
  5. 請求項1乃至4の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    第4レンズ群は正であり、第3レンズ群と第4レンズ群のレンズの材質のd線の屈折率において、第3レンズ群の最も拡大側のレンズが最も大きく、第4レンズ群の最も縮小側のレンズが最も小さくなることを特徴とする投射用ズームレンズ。
  6. 請求項5記載の投射用ズームレンズにおいて、
    第3レンズ群の最も拡大側のレンズの材質のd線の屈折率が1.7以上であることを特徴とする投射用ズームレンズ。
  7. 請求項5記載の投射用ズームレンズにおいて、
    第4レンズ群の最も縮小側のレンズの材質のd線の屈折率が1.5以下であることを特徴とする投射用ズームレンズ。
  8. 請求項5乃至7の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    第3レンズ群と第4レンズ群のレンズの材質のd線の屈折率が、縮小側から拡大側に段階的に大きくなることを特徴とする投射用ズームレンズ。
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