JP2015040981A - ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 広画角でかつズーミングに際しての色収差の変動が少なく、全ズーム範囲にわたり良好な光学性能が得られるズームレンズを得ること。【解決手段】 拡大共役側から縮小共役側へ順に、ズーミングに際して不動の負の屈折力の第１レンズ群、移動する複数のレンズ群、不動の正の屈折力の最終レンズ群を有するズームレンズであり、複数のレンズ群のうち最も縮小共役側に配置された最終移動レンズ群は正の屈折力で広角端から望遠端へのズーミングに際して拡大共役側へ移動し、最終移動レンズ群は１以上の接合レンズを有し、最終移動レンズ群には１以上の負レンズと１以上の正レンズが含まれており、最終移動レンズ群に含まれる１つの負レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数ｎｎ、νｎ、最終移動レンズ群に含まれる１つの正レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数ｎｐ、νｐを各々適切に設定する。【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズに関し、例えば画像をスクリーンに拡大投射する画像投射装置（プロジェクター）に用いられる投射レンズとして好適なものである。
従来、液晶などの画像表示素子を用いて、その画像表示素子に基づく画像を投射光学系でスクリーン面に拡大投影する画像投影装置（プロジェクター）が種々提案されている。プロジェクターに用いる投射光学系としては、種々な投射倍率で投射でき、しかも近距離から大画面に投射できる広画角なズームレンズであることが要望されている。また投射光学系と画像表示素子との間に色分解光学系や色合成光学系等を配置するためにバックフォーカスが長いズームレンズであることが要望されている。
従来、プロジェクター用で広画角でバックフォーカスの長いズームレンズとして、レトロフォーカス型のズームレンズが知られている（特許文献１，２）。特許文献１は、拡大共役側より縮小共役側へ順に、負，正，正，正，負，正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群よりなっている。そしてズーミングに際して第１レンズ群と第６レンズ群が不動で第２レンズ群乃至第５レンズ群が移動する広画角のズームレンズを開示している。
特許文献２は、拡大共役側より縮小共役側へ順に、負，正，正，負，正，正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群よりなっている。そしてズーミングに際して第１，第４，第６レンズ群を不動とし、第２，第３，第５レンズ群が移動する広画角のズームレンズを開示している。
特開２００７−２５６４２４号公報 特開２００３−１５０３８号公報
プロジェクターに用いられるズームレンズは、広画角の投射ができ、しかも投射画像が高画質であることが強く要望されている。高画質であるためには諸収差、特に色収差が良好に補正されていることが重要である。広画角で色収差が少なく、高画質の画像を投射するには、ズームレンズのズームタイプ、各レンズ群のレンズ構成、例えばズーミングに際して移動するレンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。
特にズーミングに際しての色収差の変動を少なくし、全ズーム範囲にわたり、高画質の画像を投射するにはズーミングに際して移動するレンズ群を構成する各レンズの材料を適切に設定することが重要になってくる。一般に、ズーミングに際して移動するレンズ群を構成する接合レンズを開口絞り近傍に配置すると軸上色収差の補正は容易になるが、倍率色収差の補正が困難になる。一方、接合レンズを開口絞りから離れた位置に配置すると倍率色収差の補正は容易になる。
しかしながら、接合レンズの屈折力を適切に設定しないと、ズーミングに際して色収差以外の諸収差の変動が増大し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
本発明は、広画角でかつズーミングに際しての色収差の変動が少なく、全ズーム範囲にわたり良好な光学性能が得られるズームレンズの提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、拡大共役側から縮小共役側へ順に、ズーミングに際して不動の負の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群、ズーミングに際して不動の正の屈折力の最終レンズ群を有するズームレンズであって、ズーミングに際して移動する前記複数のレンズ群のうち最も縮小共役側に配置された最終移動レンズ群は正の屈折力で広角端から望遠端へのズーミングに際して拡大共役側へ移動し、前記最終移動レンズ群は１以上の接合レンズを有し、前記最終移動レンズ群には１以上の負レンズと１以上の正レンズが含まれており、前記最終移動レンズ群に含まれる１つの負レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数を各々ｎｎ、νｎ、前記最終移動レンズ群に含まれる１つの正レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数を各々ｎｐ、νｐ、前記最終移動レンズ群の焦点距離をｆ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
５.００＜ｆ／ｆｗ
｜ｎｎ−ｎｐ｜＜０．０８０
０.０＜νｎ−νｐ
なる条件式を満たすことを特徴としている。
本発明によれば、広画角でかつズーミングに際しての色収差の変動が少なく、全ズーム範囲にわたり良好な光学性能が得られるズームレンズが得られる。
（Ａ），（Ｂ） 実施例１の広角端と望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１の広角端と望遠端における倍率色収差の収差図 実施例１の広角端と望遠端における軸上色収差の収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１の広角端と望遠端において投射距離２１００ｍｍにおける収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２の広角端と望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２の広角端と望遠端における倍率色収差の収差図 実施例２の広角端と望遠端における軸上色収差の収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２の広角端と望遠端において投射距離２１００ｍｍにおける収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３の広角端と望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３の広角端と望遠端における倍率色収差の収差図 実施例３の広角端と望遠端における軸上色収差の収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３の広角端と望遠端において投射距離２１００ｍｍにおける収差図 本発明の画像投射装置の要部概略図 色収差の光学説明図
以下に、本発明のズームレンズの各実施例について説明する。本発明のズームレンズは拡大共役側から縮小共役側へ順に、ズーミングに際して不動の負の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群、ズーミングに際して不動の正の屈折力の最終レンズ群を有する。ズーミングに際して移動する複数のレンズ群のうち最も縮小共役側に配置された最終移動レンズ群は正の屈折力で広角端から望遠端へのズーミングに際して拡大共役側へ移動する。
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例１の広角端（短焦点距離端）と望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例１の広角端と望遠端における倍率色収差図である。図３は本発明のズームレンズの実施例１の広角端と望遠端における軸上色収差図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例１の投射距離２１００ｍｍのときの広角端と望遠端における縦収差図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例２の広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例２の広角端と望遠端における倍率色収差図である。図７は本発明のズームレンズの実施例２の広角端と望遠端における軸上色収差図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例２の投射距離２１００ｍｍのときの広角端と望遠端における縦収差図である。
図９（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例３の広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例３の広角端と望遠端における倍率色収差図である。図１１は本発明のズームレンズの実施例３の広角端と望遠端における軸上色収差図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズの実施例３の投射距離２１００ｍｍのときの広角端と望遠端における縦収差図である。図１３は本発明のズームレンズを有する画像投射装置の要部概略図である。図１４（Ａ），（Ｂ）は広角端と望遠端における色収差の補正の説明図である。
各実施例のズームレンズは、画像投射装置（プロジェクター）に用いられる投射レンズ（投射光学系）である。レンズ断面図において、左方が拡大共役側（スクリーン）（前方）で、右方が縮小共役側（画像表示素子側）（後方）である。ＬＡはズームレンズである。ｉを拡大共役側から数えたレンズ群の順番とするとき、Ｂｉは第ｉレンズ群である。ＳＴは開口絞りである。ＡＰは補助絞りである。ＩＥは液晶パネル（画像表示素子）等の原画像（被投射画像）に相当している。
Ｓはスクリーン面である。ＧＢは色分解、色合成用のプリズム、光学フィルター、フェースプレート（平行平板ガラス）、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。矢印は広角端から望遠端へのズーミングの際のレンズ群の移動方向（移動軌跡）を示している。広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。球面収差図においては、波長４７０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、波長６２０ｎｍについて示している。非点収差図において、点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面を示す。歪曲収差図は波長５５０ｎｍについて示している。
各実施例のズームレンズは、拡大共役側から縮小共役側へ順に、フォーカシングに際して移動する（フォーカス機能を有する）負の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、補助絞りＡＰ、正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３を有している。
更に負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｂ６から構成されている。そして、ズーミングに際して第１レンズ群Ｂ１、第６レンズ群Ｂ６は不動である。広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｂ２乃至第５レンズ群Ｂ５がいずれも拡大共役側へ移動する。第１レンズ群Ｂ１と第６レンズ群Ｂ６は変倍に寄与しないレンズ群であり、第２レンズ群Ｂ２乃至第５レンズ群Ｂ５が変倍レンズ群である。
補助絞りＡＰはズーミングに際して第２レンズ群Ｂ２と一体的に（同じ軌跡で）移動する。開口絞りＳＴはズーミングに際して他のレンズ群の独立（異なった軌跡）で移動する。
各実施例は画像表示素子を有した画像投射装置（特に液晶表示素子を搭載した３板色のプロジェクター）に用いられるズームレンズである。各実施例のズームレンズを画像表示素子の変わりに撮像素子を用いた撮像装置用の撮像光学系として利用しても良い。
各実施例のズームレンズは拡大共役側から縮小共役側へ順に、負、正、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１乃至第６レンズ群Ｂ６の６つのレンズ群で構成している。そしてズーミングに際して第２レンズ群Ｂ２乃至第５レンズ群Ｂ５が移動する。第５レンズ群Ｂ５は接合レンズより構成され、広角側から望遠側へのズーミングに際して縮小共役側から拡大共役側へ移動する最終レンズ群である。
図１４（Ａ），（Ｂ）はズーミングに際して第５レンズ群Ｂ５を通過する光束の広角端と望遠端における説明図である。図１４（Ａ），（Ｂ）においてＬａは軸外光線の主光線である。Ｌｂは軸上光束のマージナル光線である。ｈ_は主光線Ｌａの第５レンズ群Ｂ５からの出射直後の光軸からの高さである。ｈはマージナル光線Ｌｂの第５レンズ群Ｂ５からの出射直後の光軸からの高さである。第５レンズ群Ｂ５をズーミングに際して移動させることで、図１４（Ａ）に示すように広角端では軸外光線の主光線Ｌａの入射高さh_が光軸から離れた位置を通過する。
そして図１４（Ｂ）に示すように望遠端では軸上光線のマージナル光線Ｌｂが光軸から離れた位置を通過する。これにより広角側では倍率色収差を、望遠側では軸上色収差を効果的に補正している。このように各実施例では屈折力（パワー）の小さな接合レンズを最終移動レンズ群に配置し、広角側から望遠側への変倍の際に縮小共役側から拡大共役側へ移動させることにより、倍率色収差および軸上色収差を小さく抑えている。
各実施例において第５レンズ群Ｂ５である最終移動レンズ群は１以上の接合レンズを有している。最終移動レンズ群には接合レンズを含め全体として１以上の負レンズと１以上の正レンズが含まれている。そして最終移動レンズ群に含まれる１つの負レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数を各々ｎｎ、νｎとする。最終移動レンズ群に含まれる１つの正レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数を各々ｎｐ、νｐとする。最終移動レンズ群の焦点距離をｆ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
５．００＜ｆ／ｆｗ ・・・（１）
｜ｎｎ−ｎｐ｜＜０．０８０ ・・・（２）
０．０＜νｎ−νｐ ・・・（３）
なる条件式を満たしている。
次に前述の各条件式（１）乃至条件式（３）の技術的意味について説明する。条件式（１）は第５レンズ群Ｂ５を構成する接合レンズのパワーを適切に設定し、ズーム全域において倍率色収差および軸上色収差を良好に補正するとともにズーミングの際の収差変動を軽減するためのものである。
条件式（１）の下限を超えると、接合レンズのパワーが大きくなりすぎて、ズーミングに際して色収差以外の諸収差の変動が大きくなってくる。条件式（１）を満たす事で、全ズーム域でズーミングの際の色収差の変動を低減させる事ができる。接合レンズを一般的な屈折率が異なる２つの硝材の組み合わせより構成する場合は、接合レンズ面で色収差以外の諸収差が変動するため（自由度が低くなり）、色収差以外の諸収差の補正が不十分になる場合がある。
一般的にはズーミングに際して移動するレンズ群をさらに増やすことで諸収差の変動を軽減することができるが、それに伴いレンズ系が大型化してくる。
条件式（２）は屈折率の近い２つの硝材で少なくとも１つの接合レンズを構成する事で、接合レンズ面で色収差を効果的に行うためのものである。条件式（２）を外れると色収差の補正を効果的に行うのが困難になる。尚、条件式（２）を満足する接合レンズは複数あっても良い。
条件式（３）は第５レンズ群Ｂ５を構成する接合レンズで色収差を効果的に行うためのものである。一般的にレトロフォーカス型の光学系は短波長の青色光において倍率色収差および軸上色収差がオーバーになる傾向がある。このため、各実施例では条件式（３）を満たすことによって、短波長の青色光において倍率色収差および軸上色収差をアンダー側に補正し、レンズ系全体の色収差を小さくしている。条件式（３）を外れると色収差の補正が困難となる。条件式（３）を満足する接合レンズは複数あっても良い。更に好ましくは条件式（１）乃至条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
５．１０＜ｆ／ｆｗ＜１０．５０ ・・・（１ａ）
０．００１＜｜ｎｎ−ｎｐ｜＜０．０７０ ・・・（２ａ）
３．５＜νｎ−νｐ＜５．０ ・・・（３ａ）
ここで、条件式（１ａ）の上限値を上回ると変倍時の性能変化が大きくなりすぎてしまうので好ましくない。
また、条件式（２ａ）の下限値を下回ると接合面での諸収差補正効果が小さくなりすぎるので好ましくない。また、条件式（３ａ）の上限値を上回ると接合面での色収差補正量が大きくなりすぎてしまうため好ましくない。
各実施例では以上の如く構成することにより、レトロフォーカス型のレンズ構成でありながら、全ズーム域で倍率色収差および軸上色収差を小さく抑え、良好なる光学性能のズームレンズを得ている。各実施例において更に好ましくは、最終移動レンズ群に含まれるレンズの材料の平均アッベ数をνａｖとする。このとき、
νａｖ＜４０.０ ・・・（４）
なる条件式を満足するのが良い。
条件式（４）は接合レンズの材料の平均アッベ数を小さくし、異常分散性の高い材料を用いることで、より短波長側の青色光を多く曲げるようにして色収差の補正効果を高めるものである。条件式（４）の上限値を超えると倍率色収差および軸上色収差を効果的に補正することが困難になる。条件式（４）を満たす事で、レトロフォーカス型のレンズ構成でありながら、全ズーム域で倍率色収差および軸上色収差を良好に補正することが容易になる。更に好ましくは条件式（４）の上限値を次の如く設定するのが良い。
１５．０＜νａｖ＜３５．０ ・・・（４ａ）
ここで、条件式（４ａ）の下限値を下回ると・・・・・ので好ましくない。
また最終レンズ群が負レンズと正レンズを接合した接合レンズよりなり、接合レンズの接合レンズ面の屈折力をφａとするとき、
０．０００＜φａ／ｆｗ＜０．００１ ・・・（５）
なる条件を満足するのが良い。条件式（５）の上限値を超えると倍率色収差が補正過剰となる。また下限値を超えると色収差が補正不足となってくる。更に好ましくは条件式（５）の数値範囲を次の如くとするのが良い。
０．０００００１＜φａ／ｆｗ＜０．００００５０ ・・・（５ａ）
次に各実施例において好ましい構成について説明する。第５レンズ群Ｂ５を構成する接合レンズは、最も拡大共役側の面が凹形状、接合レンズ面が拡大共役側に凸形状、最も縮小共役側の面が縮小共役側に凸形状とすることが収差補正上望ましい。
接合レンズの最も拡大共役側の面は凹形状とし、光線を光軸から離れる方向に屈折させて、接合レンズ以降の面に入射する光線の光軸からの距離を大きくしてかつ、接合レンズ面への入射角（屈折角）を大きくしている。接合レンズ面は拡大共役側に凸形状とし、最も縮小共役側の面は縮小共役側に凸形状とし、共に光線を光軸方向に曲げるようにして、倍率色収差および軸上色収差をアンダー方向に補正している。このような構成とすることによって、倍率色収差および軸上色収差をより軽減するのが容易になる。
第１レンズ群Ｂ１は拡大共役側から縮小共役側へ順に、負レンズＬ１１、負レンズＬ１２、負レンズＬ１３、正レンズＬ１４で構成している。これにより第１レンズ群Ｂ１でフォーカシングする際の収差変動を軽減している。第２レンズ群Ｂ２は１つの正レンズＬ１５で構成している。第３レンズ群Ｂ３は１つの正レンズＬ１６で構成している。第４レンズ群Ｂ４は拡大共役側から縮小共役側へ順に、負レンズＬ１７、正レンズＬ１８、負レンズＬ１９、正レンズＬ２０で構成している。第５レンズ群Ｂ５は負レンズＬ２１、正レンズＬ２２で構成している。
これによりズーミングに際しての収差変動を軽減している。第６レンズ群Ｂ６は１つの正レンズＬ２３で構成している。
以上の如く構成することにより、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ている。第５レンズ群Ｂ５は広角側から望遠側へのズーミングに際して縮小共役側から拡大共役側へ移動する。これにより、ズーミングに際しての色収差の変動を軽減している。
図１３の画像投射装置について説明する。図１３において４１は光源である。４２は画像表示素子に対してむらの少ない照明を実現し、出射される光の偏光方向をＰ偏光またはＳ偏光の任意の方向にそろえる機能を有する照明光学系である。４３は照明光学系４２からの光を画像表示素子に対応した任意の色に分解する色分離光学系である。
４７，４８，４９は入射した偏光を電気信号に応じて変調する反射型の液晶よりなる画像を形成する画像表示素子である。４４，４５は画像表示素子４７，４８，４９で変調に応じて、光を透過または反射させる偏光ビームスプリッタである。４６は各画像表示素子４７，４８，４９からの光を１つに合成する色合成光学系である。５０は色合成光学系４６で合成された光をスクリーン５１などの被投射物に投射する投射光学系である。
投影光学系５０に本発明のズームレンズを用いている。これにより、ズーム全域でズーミングの際にＦナンバーの変化が少ない構成でありながら、ズーム時における諸収差の変化が良好に補正され、画面全体にわたり光学性能が良好な画像投射装置を得ている。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
次に各実施例のズームレンズの数値実施例を示す。数値実施例１（表Ａ）のレンズ構成中の面番号は、拡大共役側から縮小共役側に順に各レンズ面に付した番号である。ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面ｉとレンズ面（ｉ＋１）との間の光軸上での間隔（物理的間隔）を示す。
表中に可変と記載されている間隔は、ズーミングに伴って変化する。また、ｎｄ，νｄはそれぞれ、各レンズを構成する材料のｄ線に対する屈折率とアッベ数を示している。また（Ａ）に数値実施例のズームレンズの焦点距離、開口比（Ｆナンバー）、半画角、レンズ全長、空気換算バックフォーカス（ＢＦ）、ズーム比、ズーミング時の各レンズ群の間隔を示す。（Ｂ）に、非球面形状を示すための非球面係数Ａ〜Ｇを示している。
非球面形状は光軸方向にｘ軸、光軸と垂直方向にｙ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ，Ｂ，Ｃ・・・を非球面係数、Ｅ−Ｘは１０−Ｘとするとき、次のとおりである。
ｘ＝（ｙ２/Ｒ）/[１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ２/Ｒ２）｝１/２]＋Ａｙ４＋Ｂｙ６＋Ｃｙ８＋Ｄｙ１０＋Ｅｙ１２＋Ｆｙ１４＋Ｇｙ１６
また前述の各実施例と数値との関係を（表１）に示す。
［数値実施例１］

（Ａ） レンズ構成
広角 中間 望遠
f （焦点距離） 21.78 30.71 39.20
F （開口比） 2.8 2.8 2.8
画角 31.0 23.1 18.5
レンズ全長 167.9
BF 58.2
ズーム比 1.80

r1 = 56.19 d1 = 4.00 n1 =1.805 ν1 =25.4
r2 = 25.59 d2 = 8.20
r3 = 80.00 d3 = 3.03 n2 =1.531 ν2 =55.9
r4 = 32.22 d4 = 12.23
r5 = -31.78 d5 = 3.00 n3 =1.487 ν3 =70.2
r6 = 180.84 d6 = 5.01
r7 = 226.61 d7 = 6.91 n4 =1.806 ν4 =33.3
r8 = -50.67 d8 = 可変
r9 = ∞ d9 = 5.00（補助絞り）（AP）
r10 = 59.63 d10 = 3.46 n5 =1.487 ν5 =70.2
r11 = 185.24 d11 = 可変
r12 = 52.61 d12 = 4.08 n6 =1.834 ν6 =37.2
r13 = 326.80 d13 = 可変
r14 = ∞ d14 = 可変（開口絞り）（ST）
r15 =-266.18 d15 = 1.30 n7 =1.751 ν7 =31.7
r16 = 18.63 d16 = 8.76 n8 =1.487 ν8 =70.4
r17 = -28.72 d17 = 1.33
r18 = -19.55 d18 = 1.30 n9 =1.805 ν9 =25.4
r19 =-573.79 d19 = 0.50
r20 = 130.84 d20 = 8.59 n10=1.497 ν10 =81.5
r21 = -23.31 d21 = 可変
r22 = -63.20 d22 = 1.85 n11=1.686 ν11 =32.0
r23 = 76.16 d23 = 7.67 n12=1.755 ν12 =27.6
r24 = -53.54 d24 = 可変
r25 = 75.14 d25 = 4.45 n13=1.805 ν13 =25.4
r26 =-488.19 d26 = 2.3
r27 = ∞ d27 =30.0 n14 =1.516 ν14 =64.1
r28 = ∞ d28 = 1.9
r29 = ∞ d29 =17.7 n15 =1.805 ν15 =25.4
r30 = ∞ d30 = 5.0
r31 = ∞ d31 = 2.3 n16 =1.516 ν16 =64.1


変倍時 （2100mm） フォーカス時 （広角端）
群間隔 広角 中間 望遠 群間隔 1200mm 9000mm
d8 35.45 4.55 3.89 d6 5.25 4.70
d11 15.57 22.30 4.13 d8 34.81 36.44
d13 6.28 21.82 32.38
d14 19.39 9.65 1.50
d21 1.57 10.04 7.51
d24 1.00 10.89 29.85


（Ｂ） 非球面係数
r3
K=0 A=1.73E-05 B=-3.17E-08 C=2.98E-11 D=1.09E-13 E=-1.13E-16 F=-3.59E-19 G=6.86E-22
r4
K=0 A=1.22E-05 B=-3.39E-08 C=-1.53E-11 D=1.03E-13 E=1.31E-15 F=-5.79E-18 G=7.26E-21
［数値実施例２］

（Ａ） レンズ構成

広角 中間 望遠
f （焦点距離） 21.77 30.72 39.26
F （開口比） 2.8 2.8 2.8
画角 31.0 23.2 18.4
レンズ全長 175.0
BF 59.4
ズーム比 1.80

r1 = 47.15 d1 = 2.30 n1 = 1.805 ν1 = 25.4
r2 = 25.59 d2 = 11.59
r3 = 80.00 d3 = 3.16 n2 = 1.531 ν2 = 55.9
r4 = 33.74 d4 = 12.10
r5 = -30.75 d5 = 3.29 n3 = 1.487 ν3 = 70.2
r6 = 123.04 d6 = 1.14
r7 = 268.36 d7 = 5.97 n4 = 1.806 ν4 = 33.3
r8 = -49.48 d8 = 可変
r9 = ∞ d9 = 5.00（補助絞り）（AP）
r10 = 53.35 d10 = 3.12 n5 = 1.487 ν5 = 70.2
r11 = 102.43 d11 = 可変
r12 = 52.02 d12 = 4.41 n6 = 1.834 ν6 = 37.2
r13 = 668.69 d13 = 可変
r14 = ∞ d14 = 可変（開口絞り）（ST）
r15 = -57.99 d15 = 1.30 n7 = 1.755 ν7 = 27.6
r16 = 20.96 d16 = 8.34 n8 = 1.529 ν8 = 66.4
r17 = -26.77 d17 = 1.26
r18 = -19.01 d18 = 1.30 n9 = 1.805 ν9 = 25.4
r19 =-106.79 d19 = 0.50
r20 = 253.48 d20 = 8.04 n10 = 1.497 ν10 = 81.5
r21 = -24.99 d21 = 可変
r22 =-161.98 d22 = 1.85 n11 = 1.800 ν11 = 29.8
r23 = 100.00 d23 = 6.94 n12 = 1.805 ν12 = 25.4
r24 = -61.09 d24 = 可変
r25 = 70.40 d25 = 4.23 n13 = 1.805 ν13 = 25.4
r26 =2819.65 d26 = 2.3
r27 = ∞ d27 =30.0 n14 = 1.516 ν14 = 64.1
r28 = ∞ d28 = 1.9
r29 = ∞ d29 =17.7 n15 = 1.805 ν15 = 25.4
r30 = ∞ d30 = 5.0
r31 = ∞ d31 = 2.3 n16 = 1.516 ν16 = 64.1

変倍時 （2100mm） フォーカス時 （広角端）
群間隔 広角 中間 望遠 群間隔 1200mm 9000mm
d8 44.15 14.88 3.90 d6 5.25 4.70
d11 14.44 16.68 6.43 d8 34.81 36.44
d13 14.35 26.93 36.68
d14 14.72 7.44 1.19
d21 1.00 6.03 6.32
d24 0.50 17.20 34.65

（Ｂ） 非球面係数

r3 K=0 A=1.79E-05 B=-4.31E-08 C=1.90E-10 D=-7.30E-13 E=2.32E-15 F=-4.20E-18 G=3.21E-21
r4 K=0 A=1.14E-05 B=-3.66E-08 C=9.65E-11 D=-4.64E-13 E=2.58E-15 F=-6.98E-18 G=7.18E-21
［数値実施例３］

（Ａ） レンズ構成

広角 中間 望遠
f （焦点距離）21.75 30.70 39.24
F （開口比） 2.8 2.8 2.8
画角 31.0 23.1 18.5
レンズ全長 181.0
BF 58.2
ズーム比 1.80

r1 = 56.19 d1 = 4.00 n1 = 1.805 ν1 = 25.4
r2 = 25.59 d2 = 8.20
r3 = 80.00 d3 = 3.03 n2 = 1.531 ν2 = 55.9
r4 = 32.22 d4 = 12.23
r5 = -31.78 d5 = 3.00 n3 = 1.487 ν3 = 70.2
r6 = 180.84 d6 = 2.13
r7 = 226.61 d7 = 6.91 n4 = 1.806 ν4 = 33.3
r8 = -50.67 d8 = 可変
r9 = ∞ d9 = 5.00（補助絞り）（AP）
r10 = 59.63 d10 = 3.46 n5 = 1.487 ν5 = 70.2
r11 = 185.24 d11 = 可変
r12 = 52.61 d12 = 4.08 n6 = 1.834 ν6 = 37.2
r13 = 326.80 d13 = 可変
r14 = ∞ d14 = 可変（開口絞り）（ST）
r15 =-266.18 d15 = 1.30 n7 = 1.751 ν7 = 31.7
r16 = 18.63 d16 = 8.76 n8 = 1.487 ν8 = 70.4
r17 = -28.72 d17 = 1.33
r18 = -19.55 d18 = 1.30 n9 = 1.805 ν9 = 25.4
r19 =-573.79 d19 = 0.50
r20 = 130.84 d20 = 8.59 n10 =1.497 ν10 = 81.5
r21 = -23.31 d21 = 可変
r22 = -63.20 d22 = 1.85 n11 =1.686 ν11 = 32.0
r23 = 76.16 d23 = 7.67 n12 =1.755 ν12 = 27.6
r24 = -53.54 d24 = 可変
r25 = 75.14 d25 = 4.45 n13 =1.805 ν13 = 25.4
r26 =-488.19 d26 = 2.3
r27 = ∞ d27 =30.0 n14 =1.516 ν14 = 64.1
r28 = ∞ d28 = 1.9
r29 = ∞ d29 =17.7 n15 =1.805 ν15 = 25.4
r30 = ∞ d30 = 5.0
r31 = ∞ d31 = 2.3 n16 =1.516 ν16 = 64.1


変倍時 （2100mm） フォーカス時 （広角端）
群間隔 広角 中間 望遠 群間隔 1200mm 9000mm
d8 45.94 15.16 0.50 d6 5.25 4.70
d11 19.20 23.78 16.67 d8 34.81 36.44
d13 10.48 24.00 33.80
d14 15.59 7.20 0.67
d21 0.50 5.84 4.24
d24 0.50 16.22 36.31


（Ｂ） 非球面係数

r3 K=0 A=1.66E-05 B=-4.68E-08 C=1.01E-10 D=-1.40E-13 E=2.48E-16 F=-5.09E-19 G=3.63E-22
r4 K=0 A=1.04E-05 B=-5.19E-08 C=7.98E-11 D=-1.51E-13 E=7.29E-16 F=-2.14E-18 G=1.84E-21
ＬＡ ズームレンズ ＧＢ 光学ブロック ＩＥ 画像表示素子
ＳＴ 開口絞り Ｂ１ 第１レンズ群 Ｂ２ 第２レンズ群
Ｂ３ 第３レンズ群 Ｂ４ 第４レンズ群 Ｂ５ 第５レンズ群
Ｂ６ 第６レンズ群

Claims (8)

  1. 拡大共役側から縮小共役側へ順に、ズーミングに際して不動の負の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群、ズーミングに際して不動の正の屈折力の最終レンズ群を有するズームレンズであって、
    ズーミングに際して移動する前記複数のレンズ群のうち最も縮小共役側に配置された最終移動レンズ群は正の屈折力で広角端から望遠端へのズーミングに際して拡大共役側へ移動し、前記最終移動レンズ群は１以上の接合レンズを有し、
    前記最終移動レンズ群には１以上の負レンズと１以上の正レンズが含まれており、前記最終移動レンズ群に含まれる１つの負レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数を各々ｎｎ、νｎ、
    前記最終移動レンズ群に含まれる１つの正レンズの材料の平均屈折率と平均アッベ数を各々ｎｐ、νｐ、
    前記最終移動レンズ群の焦点距離をｆ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
    ５．００＜ｆ／ｆｗ
    ｜ｎｎ−ｎｐ｜＜０．０８０
    ０．０＜νｎ−νｐ
    なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第１レンズ群はフォーカス機能を有し、ズーミングに際して移動する前記複数のレンズ群は拡大共役側から縮小共役側へ順に、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１のズームレンズ。
  3. 前記最終移動レンズ群に含まれる１つの接合レンズは、拡大共役側の面が凹形状、接合レンズ面が拡大共役側に凸形状、縮小共役側の面が凸形状であることを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
  4. 前記最終移動レンズ群に含まれるレンズの材料の平均アッベ数をνａｖとするとき、
    νａｖ＜４０.０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のズームレンズ。
  5. 前記最終移動レンズ群は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
  6. 前記第３レンズ群の縮小共役側にズーミングに際して、他のレンズ群と異なった軌跡で移動する開口絞りを有することを特徴とする請求項２のズームレンズ。
  7. 前記最終移動レンズ群の接合レンズの接合レンズ面の屈折力をφａとするとき、
    ０．０００＜φａ／ｆｗ＜０．００１
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項５のズームレンズ。
  8. 請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズと、原画を形成する画像表示素子とを有し、前記画像表示素子によって形成された原画を前記ズームレンズによって投射することを特徴とする画像投射装置。
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