JP2019074654A - Zoom lens manufacturing method and zoom lens system - Google Patents

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恵一 望月
吉田 政史
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Abstract

To identify a lens of a replacement object suitable for correcting a magnification chromatic aberration.SOLUTION: A method of manufacturing a zoom lens system is provided that is configured to: obtain a magnification chromatic aberration of a substantive zoom lens system; and replace at least one lens to be included in a zoom lens system on a design due to the obtained magnification chromatic aberration. In the replacement, a lens group serving an object is present that does not move during zooming and moves along an optical axis upon focusing, and the lens group serving the object does not includes a lens on a contraction side end of the zoom lens system, and a lens on an enlargement side end thereof. When the lens group serving the object includes a first bonding lens, the first bonding lens is exchanged with a bonding lens in which a radius of curvature of a surface on the enlargement side and a radius of curvature of a surface on the contraction side are the same, and a radius of curvature of a bonding surface is different.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ズームレンズシステムを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a zoom lens system.

特許文献1には、複数のレンズを含むレンズシステムを有する光学系の製造方法であって、光学系を組み立てることと、性能試験を行うことにより光学系の色収差を取得することと、光学系の色収差により、複数のレンズの間、複数のレンズの最も拡大側のレンズの外側、および複数のレンズの最も縮小側のレンズの外側のいずれかに挿入されている光学素子を、光学的距離が同一で倍率色収差が異なる他の光学素子に交換することとを有する製造方法が開示されている。   Patent Document 1 describes a method of manufacturing an optical system having a lens system including a plurality of lenses, wherein assembling the optical system, acquiring a chromatic aberration of the optical system by performing a performance test, and Due to the chromatic aberration, the optical distances of the optical elements inserted between the plurality of lenses, either outside the lens on the most enlargement side of the plurality of lenses or outside the lens on the most reduction side of the plurality of lenses are the same And replacing with another optical element having a different chromatic aberration of magnification.

国際公開WO2015/004926号公報International Publication WO2015 / 004926

この製造方法において、他の収差補正性能などのレンズシステムの性能に影響をできるだけ与えない範囲で交換対象の光学素子を選択することは容易ではない。   In this manufacturing method, it is not easy to select an optical element to be replaced within a range that does not affect the performance of the lens system such as other aberration correction performance as much as possible.

本発明の一態様は、ズームレンズシステムを製造する方法であって、以下の工程を含むものである。
1.実体のズームレンズシステムの倍率色収差を得ること。
2.得られた倍率色収差により、設計上のズームレンズシステムに含まれる少なくとも1つのレンズを置き換えること。この工程は、ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸に沿って移動する、対象となるレンズ群があり、対象となるレンズ群がズームレンズシステムの縮小側の端のレンズおよび拡大側の端のレンズを含まず、対象となるレンズ群が第1の接合レンズを含む場合は、その第1の接合レンズを、拡大側の面の曲率半径および縮小側の面の曲率半径は同一で、接合面の曲率半径が異なる接合レンズに置き換えることを含む。
One aspect of the present invention is a method of manufacturing a zoom lens system, comprising the following steps.
1. To obtain the chromatic aberration of magnification of a real zoom lens system.
2. Replacing at least one lens included in the designed zoom lens system by the obtained magnification chromatic aberration. In this process, there is an objective lens group that does not move during zooming but moves along the optical axis during focusing, and the objective lens group is the lens at the reduction end of the zoom lens system and the enlargement side If the target lens group includes the first cemented lens, the radius of curvature of the surface on the enlargement side and the radius of curvature of the surface on the reduction side are the same. , And replacing the cemented lens with a different radius of curvature of the cemented surface.

ズームレンズシステムにおいて、ズーミング中に移動しないレンズは、交換してもズーミングの性能の及ぼす影響は小さい。さらに、フォーカシングの際に光軸に沿って移動し、また、縮小側の端のレンズおよび拡大側の端のレンズを含まない条件に合致する、対象となるレンズ群に、接合レンズが含まれている場合は、その接合レンズ(第1の接合レンズ)においては、主光線、例えば、投射用のズームレンズシステムであれば、光変調デバイスの端から出射される主光線、撮像用のズームレンズシステムであれば、撮像デバイスの端に入射する主光線が、接合面を通る際に光軸となす角度が比較的小さく、例えば、5度以下、望ましくは3度以下と、ほぼ平行な光となるので、接合面の曲率半径が異なる接合レンズに置き換えることによる他の収差補正性能に対する影響を抑制できる。   In the zoom lens system, lenses that do not move during zooming do not have much effect on zooming performance even if they are replaced. Furthermore, a cemented lens is included in the objective lens group that moves along the optical axis during focusing and meets the condition that does not include the lens at the reduction end and the lens at the enlargement end. If so, the cemented lens (first cemented lens) is a chief ray, for example, if it is a zoom lens system for projection, a chief ray emitted from the end of the light modulation device, a zoom lens system for imaging In this case, the chief ray incident on the end of the imaging device forms a relatively parallel light, for example, 5 degrees or less, preferably 3 degrees or less, at a relatively small angle with the optical axis when passing through the cemented surface. Therefore, it is possible to suppress the influence on the other aberration correction performance by replacing the cemented lens with a different curvature radius of the cemented surface.

本発明の他の態様の1つは、ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸に沿って移動する、対象となるレンズ群を有するズームレンズシステムであって、対象となるレンズ群は、ズームレンズシステムの縮小側の端のレンズおよび拡大側の端のレンズを含まず、製造時の実体のズームレンズシステムの倍率色収差により、拡大側の面の曲率半径および縮小側の面の曲率半径は同一で、接合面の曲率半径が異なる接合レンズに置き換えられる対象となる第1の接合レンズを含むズームレンズシステムである。ズームレンズシステムは投射用のズームレンズシステムであってもよく、ズームレンズシステムとズームレンズシステムの縮小側に配置された光変調デバイスとを有するプロジェクタも本発明の範囲に含まれる。また、ズームレンズシステムは撮像用のズームレンズシステムであってもよく、ズームレンズシステムと、ズームレンズシステムの縮小側に配置された撮像デバイスとを有する撮像装置も本発明の範囲に含まれる。   One of the other aspects of the present invention is a zoom lens system having a target lens group that does not move during zooming but moves along an optical axis during focusing, and the target lens group is The radius of curvature of the surface on the magnification side and the radius of curvature of the surface on the reduction side due to the chromatic aberration of magnification of the zoom lens system of the entity at manufacture, not including the lens on the reduction side and the lens on the enlargement side of the zoom lens system Is a zoom lens system including a first cemented lens to be replaced with a cemented lens having the same curvature radius of cemented surface. The zoom lens system may be a zoom lens system for projection, and a projector having the zoom lens system and a light modulation device disposed on the reduction side of the zoom lens system is also included in the scope of the present invention. In addition, the zoom lens system may be a zoom lens system for imaging, and an imaging apparatus having the zoom lens system and an imaging device disposed on the reduction side of the zoom lens system is also included in the scope of the present invention.

ズームレンズシステムを製造する方法を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a zoom lens system. ズームレンズシステムの一例を示す図。The figure which shows an example of a zoom lens system. 図2に示すズームレンズシステムの諸数値を示す図であり、図3(a)はレンズデータを示し、図3(b)はズームデータを示し、図3(c)は非球面データを示す。FIG. 3 (a) shows lens data, FIG. 3 (b) shows zoom data, and FIG. 3 (c) shows aspheric surface data. 図2に示すズームレンズシステムの倍率色収差の設計値を示す図であり、図4(a)は広角端における設計値を示し、図4(b)は望遠端における設計値を示す。FIG. 4A is a view showing a design value at the wide-angle end, and FIG. 4B is a view showing a design value at the telephoto end. 基準状態におけるズームレンズシステムの倍率色収差の実測値を示す図であり、図5(a)は広角端における実測値を示し、図5(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 5A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 5B is an actual measurement value at the telephoto end in the reference state. 接合レンズを置き換えた後のズームレンズシステムの倍率色収差の実測値を示す図であり、図6(a)は広角端における実測値を示し、図6(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 6 (a) shows the measured value at the wide-angle end, and FIG. 6 (b) shows the measured value at the telephoto end after the cemented lens is replaced, in the zoom lens system. 基準状態におけるズームレンズシステムの倍率色収差の他の例の実測値を示す図であり、図7(a)は広角端における実測値を示し、図7(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 7A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 7B is an actual measurement value at the telephoto end in another example of magnification chromatic aberration of the zoom lens system in the reference state. 接合レンズを置き換えた後のズームレンズシステムの倍率色収差の実測値を示す図であり、図8(a)は広角端における実測値を示し、図8(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 8A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 8B is an actual measurement value at the telephoto end after replacing the cemented lens; ズームレンズシステムの異なる例を示す図。The figure which shows the different example of a zoom lens system. 図9に示すズームレンズシステムの諸数値を示す図であり、図10(a)はレンズデータを示し、図10(b)はズームデータを示し、図10(c)は非球面データを示す。FIG. 10 shows various values of the zoom lens system shown in FIG. 9, FIG. 10 (a) shows lens data, FIG. 10 (b) shows zoom data, and FIG. 10 (c) shows aspheric data. 図9に示すズームレンズシステムの倍率色収差の設計値を示す図であり、図11(a)は広角端における設計値を示し、図11(b)は望遠端における設計値を示す。FIG. 11 is a diagram showing design values of magnification chromatic aberration of the zoom lens system shown in FIG. 9, FIG. 11 (a) shows design values at the wide angle end, and FIG. 11 (b) shows design values at the telephoto end. 基準状態におけるズームレンズシステムの倍率色収差の実測値を示す図であり、図12(a)は広角端における実測値を示し、図12(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 12A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 12B is an actual measurement value at the telephoto end in the reference state. 接合レンズを置き換えた後のズームレンズシステムの倍率色収差の実測値を示す図であり、図13(a)は広角端における実測値を示し、図13(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 13A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 13B is an actual measurement value at the telephoto end after replacing the cemented lens; 基準状態におけるズームレンズシステムの倍率色収差の他の例の実測値を示す図であり、図14(a)は広角端における実測値を示し、図14(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 14A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 14B is an actual measurement value at the telephoto end according to another example of the magnification chromatic aberration of the zoom lens system in the reference state. 接合レンズを置き換えた後のズームレンズシステムの倍率色収差の実測値を示す図であり、図15(a)は広角端における実測値を示し、図15(b)は望遠端における実測値を示す。FIG. 15A is a view showing an actual measurement value at the wide-angle end, and FIG. 15B is an actual measurement value at the telephoto end after replacing the cemented lens;

図1に、本発明に係るズームレンズシステムの製造方法を示している。ステップ51において、ズームレンズシステムの構成に、置換対象(交換対象)となる接合レンズが含まれているか否かを確認する。ズームレンズシステムが、ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸に沿って移動する、対象となるレンズ群を含み、その対象となるレンズ群が、ズームレンズシステムの縮小側の端のレンズおよび拡大側の端のレンズを含まず、接合レンズを含む場合は、その接合レンズを、倍率色収差により、拡大側の面の曲率半径および縮小側の面の曲率半径は同一で、接合面の曲率半径が異なる接合レンズに置換することができる第1の接合レンズ(置換対象の接合レンズ)とすることができる。   FIG. 1 shows a method of manufacturing a zoom lens system according to the present invention. In step 51, it is confirmed whether the configuration of the zoom lens system includes a cemented lens to be replaced (replacement target). The zoom lens system includes a target lens group that does not move during zooming but moves along the optical axis during focusing, and the target lens group is a lens at the end of the zoom lens system on the reduction side If the cemented lens is not included, and the cemented lens is included, the curvature radius of the surface on the enlargement side and the curvature radius of the surface on the reduction side are the same, and the curvature of the cemented surface is the same. It can be set as the 1st junction lens (junction lens of substitution object) which can be replaced by the junction lens from which a radius differs.

置換対象となる接合レンズを含むズームレンズシステムにおいては、ステップ52において、製造される、すなわち、実際に使用される材料からなるレンズを含む、実体のズームレンズシステムの倍率色収差を得る。   In a zoom lens system that includes a cemented lens to be replaced, step 52 obtains the chromatic aberration of magnification of an actual zoom lens system that includes a lens made of a material that is manufactured or actually used.

実体のズームレンズシステムの倍率色収差を得るための典型的な第1の方法は、実際の硝材を基にズームレンズシステムを構成する個々の光学素子を作成し、実際のズームレンズシステムの設計図面通りにズームレンズシステムを組み立て、完成したズームレンズシステムの倍率色収差を実際に測定することである。この方法によると実際にズームレンズシステムを測定機器により測定をして倍率色収差を実測するため、高い精度で実物(実体)のズームレンズシステムの倍率色収差を求めることができ、個々のズームレンズシステムにおける各レンズの公差のばらつきを含めた倍率色収差を実測できる。したがって、以降のステップでより適切な補正を行うために好ましい方法である。   The first typical method for obtaining the magnification chromatic aberration of a solid zoom lens system is to create individual optical elements constituting a zoom lens system based on a real glass material, as shown in the design drawing of a real zoom lens system The zoom lens system is assembled to actually measure the chromatic aberration of magnification of the finished zoom lens system. According to this method, since the zoom lens system is actually measured by a measuring instrument to measure the magnification chromatic aberration, it is possible to obtain the magnification chromatic aberration of the real zoom lens system with high accuracy, and in each zoom lens system It is possible to measure lateral chromatic aberration including the tolerance variation of each lens. Therefore, it is a preferred method to make a more appropriate correction in the subsequent steps.

第2の方法は、シミュレーションにより実体のズームレンズシステムの倍率色収差を得ることである。ズームレンズシステムの設計データ上で個々の光学素子に対して指定された各硝材の硝材データ(各波長における屈折率の理想値)に対して、実体のズームレンズシステムの各レンズを製造するために購入された各硝材の実物を実際に測定(実測)して得られた硝材データ(各波長における屈折率の実測値)を設計データ上に反映してズームレンズシステムの再設計を行い、得られた再設計後のズームレンズシステムの設計データを基に倍率色収差をシミュレーションして解析することで倍率色収差を測定することができる。この方法によると、実測データが必要なのは硝材データのみとなるため、実際の硝材を基に光学素子を作成したり、作成した光学素子を基にズームレンズシステムを組み立てたりしたりせずとも、実体のズームレンズシステムの倍率色収差を求めることが可能であり、補正に係る時間の短縮と、試作にかかるコストを削減することが可能となる。   The second method is to obtain the chromatic aberration of magnification of the actual zoom lens system by simulation. In order to manufacture each lens of the zoom lens system of an entity for glass material data (ideal value of refractive index at each wavelength) of each glass material designated for each optical element on design data of the zoom lens system Obtained by redesigning the zoom lens system by reflecting on the design data the glass material data (measured values of the refractive index at each wavelength) obtained by actually measuring (measuring) the actual glass materials purchased. The chromatic aberration of magnification can be measured by simulating and analyzing the chromatic aberration of magnification based on the design data of the zoom lens system after the redesign. According to this method, it is only the glass material data that requires actual measurement data, so it is not necessary to create an optical element based on an actual glass material or assemble a zoom lens system based on the created optical element. The chromatic aberration of magnification of the zoom lens system can be determined, and the time required for the correction can be shortened and the cost for trial manufacture can be reduced.

以降においては、第1の方法を例に本発明を説明する。すなわち、以降において実測像は、第1の方法により実際に測定された像であってもよく、第2の方法によりシミュレーションにより求められた像であってもよい。倍率色収差は、第1の波長の実測像サイズ(第1の波長の実体像サイズ)を基準とした、第1の波長に対して波長が短い第2の波長の第2の実測像サイズ(第2の波長の第2の実測像サイズ)と、第1の波長に対して波長が長い第3の波長の第3の実測像サイズ(第3の波長の第3の実測像サイズ)とを取得することができる。第1の波長の一例は、水銀を光源とするe線(波長587.6nm)であり、第2の波長の一例は、水銀を光源とするg線(波長435.8nm)であり、第3の波長の一例は、水素を光源とするC線(波長656.3nm)である。実測結果は、実測により得られたg線の像サイズ(第2の実測像サイズ)およびC線の像サイズ(第3の実測像サイズ)を、像高に対するe線の実測像サイズを基準とし、すなわち、e線の像サイズを像高に沿った基準線(直線)として、それに対してプラスまたはマイナス方向にシフトした値(曲線)として表すことができる。   Hereinafter, the present invention will be described by taking the first method as an example. That is, in the following, the actual measurement image may be an image actually measured by the first method, or may be an image obtained by simulation by the second method. The chromatic aberration of magnification is a second actual image size (second image) of a second wavelength shorter than the first wavelength, based on the actual image size of the first wavelength (the actual image size of the first wavelength). Acquisition of the second measurement image size of 2 wavelengths and the third measurement image size of the third wavelength (third measurement image size of the third wavelength) longer than the first wavelength can do. An example of the first wavelength is e-line (wavelength 587.6 nm) using mercury as a light source, and an example of the second wavelength is g-line (wavelength 435.8 nm) using mercury as a light source, and An example of the wavelength of is C line (wavelength 656.3 nm) which uses hydrogen as a light source. The measurement results are based on the image size of the g-line (second measurement image size) obtained by measurement and the image size of the C-line (third measurement image size) based on the measurement image size of the e-line with respect to the image height. That is, the image size of the e-line can be expressed as a reference line (straight line) along the image height and a value (curve) shifted with respect to it in the plus or minus direction.

実測結果は、以下のステップ53および55において、ズームレンズシステムの仕様に基づいて計算された基準値と比較される。設計上のズームレンズシステムの基準値は、実測結果と同様に、ズームレンズシステムの仕様に基づいて計算された第1の波長(e線)の像サイズを基準とし、第2の波長(g線)の第2の基準像サイズと、第3の波長(C線)の第3の基準像サイズとを、e線の像サイズを像高に沿った基準線(直線)として、それに対してプラスまたはマイナス方向にシフトした値(曲線)として表すことができる。   The actual measurement results are compared to reference values calculated based on the specifications of the zoom lens system in the following steps 53 and 55. The reference value of the designed zoom lens system is the second wavelength (g-line) based on the image size of the first wavelength (e-line) calculated based on the specifications of the zoom lens system as well as the measurement result. And the third reference image size of the third wavelength (C-line), and the image size of the e-line is added as a reference line (straight line) along the image height Or it can be expressed as a value (curve) shifted in the negative direction.

ステップ53において、e線を基準としたg線の実測像サイズ(第2の実測像サイズ)が基準像サイズ(第2の基準像サイズ)に対しマイナス側にシフトしているか、または、e線を基準としたC線の実測像サイズ(第3の実測像サイズ)が基準像サイズ(第3の基準像サイズ)に対しプラス側にシフトしている場合は、g線の像サイズをプラス側に移動し、または、C線の像サイズをマイナス側に移動する必要がある。このため、ステップ54において、実測結果を得たときにズームレンズシステムに挿入されている置換対象(交換対象)の第1の接合レンズを、接合面の曲率半径が大きな接合レンズに置換(交換)する。   In step 53, the measured image size (second measured image size) of the g line based on the e line is shifted to the negative side with respect to the reference image size (the second reference image size), or the e line When the measured image size of the C line (third measured image size) on the basis of is shifted to the positive side with respect to the reference image size (third reference image size), the g line image size is set to the positive side Or move the C-line image size to the negative side. Therefore, in step 54, the first cemented lens to be replaced (replacement target) inserted in the zoom lens system when the measurement result is obtained is replaced (replaced) with a cemented lens having a large curvature radius of the cemented surface. Do.

一方、ステップ55において、e線を基準としたg線の実測像サイズ(第2の実測像サイズ)が基準像サイズ(第2の基準像サイズ)に対しプラス側にシフトしているか、または、e線を基準としたC線の実測像サイズ(第3の実測像サイズ)が基準像サイズ(第3の基準像サイズ)に対しマイナス側にシフトしている場合は、g線の像サイズをマイナス側に移動し、または、C線の像サイズをプラス側に移動する必要がある。このため、ステップ56において、実測結果を得たときにズームレンズシステムに挿入されている置換対象の第1の接合レンズを、接合面の曲率半径が小さな接合レンズに置換する。   On the other hand, in step 55, the measured image size (second measured image size) of the g-line with the e-line as a reference is shifted to the positive side with respect to the reference image size (second reference image size) If the measured image size of the C-line (third measured image size) based on the e-line is shifted to the negative side with respect to the reference image size (third reference image size), the g-line image size is It is necessary to move to the negative side or to move the image size of the C line to the positive side. Therefore, in step 56, the first cemented lens to be replaced, which is inserted in the zoom lens system when the measurement result is obtained, is replaced with a cemented lens having a small curvature radius of the cemented surface.

図2に、ズームレンズシステム10を備えたプロジェクタ1の一例を示している。このプロジェクタ1は、ズームレンズシステム10の縮小側2に配置された光変調デバイス(ライトバルブ)5を含み、ライトバルブ5により形成された画像光(投射光)を、ズームレンズシステム10の拡大側3のスクリーン6などに拡大して投射する。ズームレンズシステム10は撮像装置に適用することも可能であり、撮像装置の場合は、ズームレンズシステム10の縮小側2に、撮像デバイス(撮像素子)が設置される。   An example of the projector 1 provided with the zoom lens system 10 is shown in FIG. The projector 1 includes a light modulation device (light valve) 5 disposed on the reduction side 2 of the zoom lens system 10, and the image light (projected light) formed by the light valve 5 is transmitted to the enlargement side of the zoom lens system 10. Enlarge and project to the screen 6 of 3 etc. The zoom lens system 10 can also be applied to an imaging device. In the case of an imaging device, an imaging device (imaging element) is installed on the reduction side 2 of the zoom lens system 10.

プロジェクタ1は、フロン卜プロジェクタであっても、スクリーンを含むリアプロジェクタであってもよい。ライトバルブ5の一例は、DMD(デジタルマイク口ミラーデバイス)であり、反射型LCD、透過型LCD、LCoSあるいは有機ELなどの他の画像を形成するデバイスであってもよい。ライトバルブ5は発光タイプであってもよく、照明装置を含む、照明タイプであってもよい。スクリーン6は、ホワイトボード、壁面、テーブル面であってもよい。   The projector 1 may be a front projector or a rear projector including a screen. One example of the light valve 5 is a DMD (digital microphone port mirror device), and may be a device that forms other images such as a reflective LCD, a transmissive LCD, LCoS, or an organic EL. The light valve 5 may be of a light emitting type, and may be of an illumination type including a lighting device. The screen 6 may be a whiteboard, a wall surface, or a table surface.

このレンズシステム(光学系、光学装置、光学システム)10は、拡大側3から順番に配置された第1のレンズ群G1から第6のレンズ群G6を含む6群構成で、16枚のレンズを含むズームレンズシステム10であり、図2(a)に示す広角端(WIDE)から図2(b)に望遠端(TELE)に変倍する際に、第3のレンズ群G3、第4のレンズ群G4および第5のレンズ群G5が拡大側3に移動する。一方、第1のレンズ群G1、第2のレンズ群G2および第6のレンズ群G6は、ズーミングの際に移動せず、第1のレンズ群G1および第2のレンズ群G2は、フォーカシングの際に移動する。さらに、第2のレンズ群G2は、接合レンズLB1を含む。   This lens system (optical system, optical device, optical system) 10 is a six-group configuration including a first lens group G1 to a sixth lens group G6 arranged in order from the enlargement side 3, and has 16 lenses The zoom lens system 10 includes the third lens group G3 and the fourth lens when zooming from the wide angle end (WIDE) shown in FIG. 2A to the telephoto end (TELE) in FIG. 2B. The group G4 and the fifth lens group G5 move to the enlargement side 3. On the other hand, the first lens group G1, the second lens group G2, and the sixth lens group G6 do not move during zooming, and the first lens group G1 and the second lens group G2 do not move during focusing. Move to Furthermore, the second lens group G2 includes a cemented lens LB1.

したがって、このレンズシステム10の第2のレンズ群G2は、ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸7に沿って移動する、対象となるレンズ群である。また、第2のレンズ群G2は、ズームレンズシステム10の縮小側2の端のレンズおよび拡大側3の端のレンズを含まず、接合レンズLB1を含む。このため、このズームレンズシステム10においては、接合レンズLB1を、倍率色収差の補正のために、接合面SSの曲率半径の異なるレンズと置換できる、置換対象の接合レンズ(第1の接合レンズ)として設定できる(ステップ51)。   Therefore, the second lens group G2 of the lens system 10 is a target lens group that does not move during zooming but moves along the optical axis 7 during focusing. Further, the second lens group G2 does not include the lens at the end of the reduction side 2 and the lens at the end of the enlargement side 3 of the zoom lens system 10, and includes the cemented lens LB1. Therefore, in the zoom lens system 10, as the cemented lens (first cemented lens) to be replaced, the cemented lens LB1 can be replaced with a lens having a different curvature radius of the cemented surface SS to correct magnification chromatic aberration. It can be set (step 51).

ズームレンズシステム10の構成をさらに詳しく説明する。最も拡大側3の第1のレンズ群G1は、全体が負の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際は、近距離から遠距離にフォーカスを移動する際に、拡大側3に移動する。第1のレンズ群G1は、拡大側3から順に、拡大側3に凸の正のメニスカスレンズL1と、拡大側に凸の負のメニスカスレンズL2と、両凹の負レンズL3とを含む。   The configuration of the zoom lens system 10 will be described in more detail. The first lens group G1 on the most enlargement side 3 is a fixed lens group that has a negative refractive power as a whole and does not move during zooming, and moves the focus from near distance to long distance during focusing. Move to the enlargement side 3. The first lens group G1 includes, in order from the enlargement side 3, a positive meniscus lens L1 convex on the enlargement side 3, a negative meniscus lens L2 convex on the enlargement side, and a biconcave negative lens L3.

第2のレンズ群G2は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際は、近距離から遠距離にフォーカスを移動する際に、拡大側3に移動する。第2のレンズ群G2は、拡大側3から順に、全体が両凹の負レンズで、2枚貼合の接合レンズ(バルサムレンズ)LB1と、両凸タイプの正レンズL6とを含む。接合レンズLB1は、両凹の負レンズL4と、拡大側3に凸の正のメニスカスレンズL5とを含む。   The second lens group G2 is a fixed lens group that has a positive refractive power as a whole and does not move during zooming. When focusing, the second lens group G2 moves the focus from a near distance to a far distance. Move to The second lens group G2 is a biconcave negative lens in total from the enlargement side 3 and includes a cemented doublet lens (balsam lens) LB1 and a biconvex positive lens L6. The cemented lens LB1 includes a biconcave negative lens L4 and a positive meniscus lens L5 convex on the enlargement side 3.

第3のレンズ群G3は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第3のレンズ群G3は、両凸の正レンズL7を含む。   The third lens group G3 has a positive refractive power as a whole, and is a moving lens group that moves during zooming, and does not move during focusing. The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L7.

第4のレンズ群G4は、全体が正の屈折力を備え、拡大側3に配置された絞りStとともにズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第4のレンズ群G4は、縮小側2に凸の正のメニスカスタイプの、3枚貼合の接合レンズLB2を含む。接合レンズLB2は、縮小側2に凸の正のメニスカスレンズL8と、縮小側2に凸の負のメニスカスレンズL9と、縮小側2に凸の正のメニスカスレンズL10とを含む。   The fourth lens group G4 is a moving lens group that has a positive refractive power as a whole and moves with the stop St disposed on the enlargement side 3 during zooming, and does not move during focusing. The fourth lens group G <b> 4 includes a cemented doublet lens LB <b> 2 of positive meniscus type convex on the reduction side 2. The cemented lens LB2 includes a positive meniscus lens L8 convex on the reduction side 2, a negative meniscus lens L9 convex on the reduction side 2, and a positive meniscus lens L10 convex on the reduction side 2.

第5のレンズ群G5は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第5のレンズ群G5は、拡大側3から順に、縮小側2に凸の正のメニスカスタイプの2枚貼合の接合レンズLB3と、縮小側2に凸の負のメニスカスタイプの2枚貼合の接合レンズLB4と、両凸の正レンズL15とを含む。接合レンズLB3は、両凹の負レンズL11と、両凸の正レンズL12とを含む。接合レンズLB4は、両凹の負レンズL13と、両凸の正レンズL14とを含む。   The fifth lens group G5 is a moving lens group that has a positive refractive power as a whole and moves during zooming, and does not move during focusing. The fifth lens group G5 includes, in order from the enlargement side 3, a cemented doublet lens LB3 of positive meniscus type convex to the reduction side 2 and two sheets of negative meniscus type convex to the reduction side 2 And a biconvex positive lens L15. The cemented lens LB3 includes a biconcave negative lens L11 and a biconvex positive lens L12. The cemented lens LB4 includes a biconcave negative lens L13 and a biconvex positive lens L14.

最も縮小側2の第6のレンズ群G6は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際にも移動しない。第6のレンズ群G6は、拡大側3に凸の正のメニスカスレンズL16を含む。   The sixth lens group G6 on the most reduction side 2 is a fixed lens group that has a positive refractive power as a whole and does not move during zooming, and does not move during focusing. The sixth lens group G6 includes a positive meniscus lens L16 convex on the enlargement side 3.

図3に、ズームレンズシステム10の諸数値を示している。図3(a)は、レンズシステム10のレンズデータであり、図3(b)はレンズシステム10のズームデータであり、図3(c)は、レンズシステム10の非球面データである。図3(a)は、スクリーン6の側から順に並んだ各エレメント(レンズの場合は各レンズ面)の各面(S)の曲率半径Ri(mm)、スクリーン6の側から順に並んだ各エレメントの面の間の距離di(mm)、各エレメントの有効径H*2(直径、mm)、屈折率nd(d線)、アッベ数νd(d線)を示し、INFは無限大(平面)を示し、IMGは像を示している。   The numerical values of the zoom lens system 10 are shown in FIG. 3A shows lens data of the lens system 10, FIG. 3B shows zoom data of the lens system 10, and FIG. 3C shows aspheric surface data of the lens system 10. In FIG. 3A, the radius of curvature Ri (mm) of each surface (S) of each element (each lens surface in the case of a lens) arranged in order from the screen 6 side, each element arranged in order from the screen 6 side Shows the distance di (mm) between the faces of each element, the effective diameter H * 2 (diameter, mm) of each element, the refractive index nd (d line), the Abbe number d d (d line), and INF is infinite (plane) And IMG shows an image.

第1のレンズ群G1の負メニスカスレンズL3の面S6が、非球面であり、非球面は、Xを光軸7方向の座標、Yを光軸7と垂直方向の座標、光の進行方向を正、R0を近軸曲率半径とすると、図3(b)の係数K、A、B、CおよびDを用いて次式で表わされる。なお、「En」は、「10のn乗」を意味する。以降の実施形態においても同様である。
X=(1/R0)Y2/[1+{1−(1+K)(1/R0)221/2
+AY4+BY6+CY8+DY10
The surface S6 of the negative meniscus lens L3 of the first lens group G1 is aspheric, and X is a coordinate in the direction of the optical axis 7, Y is a coordinate in the direction perpendicular to the optical axis 7, and the traveling direction of the light is aspheric Assuming that R0 is a paraxial radius of curvature, it is expressed by the following equation using coefficients K, A, B, C and D in FIG. 3 (b). "En" means "10 to the n-th power". The same applies to the following embodiments.
X = (1 / R0) Y 2 / [1+ {1- (1 + K) (1 / R0) 2 Y 2} 1/2]
+ AY 4 + BY 6 + CY 8 + DY 10

図4に、ズームレンズシステム10の仕様に基づいて計算された倍率色収差の設計値(基準値、基準データ)を示している。図4(a)は広角端における倍率色収差の設計値であり、図4(b)は望遠端における倍率色収差の設計値である。図4(a)および(b)の倍率色収差は、e線(第1の波長、波長587.6nm、実線)の像サイズを基準とし、波長が短いg線(第2の波長、波長435.8nm、一点鎖線)の像サイズ(第2の基準像サイズ)を像高に沿って示し、波長が長いc線(第3の波長、波長656.3nm、破線)の像サイズ(第3の基準像サイズ)を像高に沿って示している。   FIG. 4 shows design values (reference values, reference data) of magnification chromatic aberration calculated based on the specifications of the zoom lens system 10. FIG. 4 (a) is a design value of magnification chromatic aberration at the wide angle end, and FIG. 4 (b) is a design value of magnification chromatic aberration at the telephoto end. The magnification chromatic aberration in FIGS. 4A and 4B is based on the image size of the e-line (first wavelength, wavelength 587.6 nm, solid line), and the g-line (second wavelength, wavelength 435. The image size (second reference image size) of 8 nm, one-dot chain line) is shown along the image height, and the image size (third reference) of the long wavelength c-line (third wavelength, wavelength 656.3 nm, broken line) Image size) is shown along the image height.

ズームレンズシステム10のレンズに採用される硝材には屈折率およびアッべ数の理想値があり、設計は理想値を元に行われる。しかしながら、実際に入荷する硝材は公差の範囲内では有るが各数値がずれており、それらの数値のずれに起因して、ズームレンズシステム10の光学的性能は、設計値と比較して、公差の範囲内ではあるが変動する。最も影響を受けやすい収差は倍率色収差である。プロジェクタの高精細化や広角化が進む中で、投射光学系に求められる性能が高くなっている。したがって、各硝材の公差範囲内の屈折率およびアッべ数のずれに起因する倍率色収差であっても、倍率色収差を補正することが要望されている。撮像用のズームレンズシステムにおいても同様である。   The glass material employed for the lens of the zoom lens system 10 has ideal values of refractive index and Abbe number, and the design is performed based on the ideal value. However, although the glass material actually received is within the tolerance range, the numerical values are shifted, and the optical performance of the zoom lens system 10 is compared with the designed value due to the deviation of the numerical values. But within the range of The most susceptible aberration is lateral chromatic aberration. The performance required of the projection optical system is increasing as the definition and angle of the projector are advanced. Therefore, it is required to correct the lateral chromatic aberration even if the lateral chromatic aberration is caused by the deviation of the refractive index and the Abbe number within the tolerance range of each glass material. The same applies to a zoom lens system for imaging.

図5に、図3に示すレンズデータに基づいて組み立てられた状態(基準状態)のレンズシステム10において実測された倍率色収差の一例を示している(ステップ52)。図5(a)は広角端における倍率色収差の実測値であり、図5(b)は望遠端における倍率色収差の実測値である。各実測値においては、e線(第1の波長、波長587.6nm、実線)の実測された像サイズを基準とし、実測されたg線(第2の波長、波長435.8nm、一点鎖線)の像サイズ(第2の実測像サイズ)を像高に沿って示し、実測されたc線(第3の波長、波長656.3nm、破線)の像サイズ(第3の実測像サイズ)を像高に沿って示している。本図における置換対象の接合レンズLB1の接合面SSの曲率半径は、基準半径の47.52mmである。   FIG. 5 shows an example of lateral chromatic aberration measured in the lens system 10 in a state (reference state) assembled based on the lens data shown in FIG. 3 (step 52). FIG. 5 (a) is an actual measurement value of lateral chromatic aberration at the wide angle end, and FIG. 5 (b) is an actual measurement value of lateral chromatic aberration at the telephoto end. In each actual measurement value, the measured g-line (second wavelength, wavelength 435.8 nm, one-dot chain line) is measured based on the measured image size of e-line (first wavelength, wavelength 587.6 nm, solid line) Image size (second measured image size) along the image height, and the measured image size of the c-line (third wavelength, wavelength 656.3 nm, broken line) (third measured image size) Shown along the high. The radius of curvature of the cementing surface SS of the cemented lens LB1 to be replaced in this figure is 47.52 mm, which is the reference radius.

第2の波長であるg線の実測像サイズは、図4に示した基準像サイズに比較して、広角端、望遠端ともにマイナス側にシフトしていることが分かる。したがって、ステップ53に基づいて、ステップ54において、置換対象の接合レンズLB1を、接合面SSの曲率半径が大きなレンズに交換する。   It can be seen that the measured image size of the second wavelength, the g-line, is shifted to the negative side at both the wide angle end and the telephoto end, as compared with the reference image size shown in FIG. Therefore, based on step 53, in step 54, the cemented lens LB1 to be replaced is replaced with a lens having a large radius of curvature of the cemented surface SS.

図6に、接合レンズLB1を接合面SSの曲率半径が48.52mmの接合レンズに置換したときの実測値を示している。広角端(図6(a))および望遠端(図6(b))に示すように、倍率色収差が、基準状態に近い状態に補正されていることが分かる。   FIG. 6 shows measured values when the cemented lens LB1 is replaced with a cemented lens in which the radius of curvature of the cemented surface SS is 48.52 mm. As shown at the wide-angle end (FIG. 6A) and at the telephoto end (FIG. 6B), it can be seen that lateral chromatic aberration is corrected to a state close to the reference state.

図7に、図3に示すレンズデータに基づいて組み立てられた状態(基準状態)の他のレンズシステム10において実測された倍率色収差の一例を示している(ステップ52)。広角端(図7(a))および望遠端(図7(b))において、第2の波長であるg線の実測像サイズが、図4に示した基準像サイズに比較して、プラス側にシフトしていることが分かる。したがって、ステップ55に基づいて、ステップ56において、置換対象の接合レンズLB1を、接合面SSの曲率半径が小さなレンズに交換する。   FIG. 7 shows an example of lateral chromatic aberration measured in another lens system 10 in a state (reference state) assembled based on the lens data shown in FIG. 3 (step 52). At the wide-angle end (FIG. 7 (a)) and the telephoto end (FIG. 7 (b)), the measured image size of the second wavelength g-line is positive as compared to the reference image size shown in FIG. It can be seen that the Therefore, based on step 55, in step 56, the cemented lens LB1 to be replaced is replaced with a lens having a small curvature radius of the cemented surface SS.

図8に、接合レンズLB1を接合面SSの曲率半径が46.52mmの接合レンズに置換したときの実測値を示している。広角端(図8(a))および望遠端(図8(b))に示すように、倍率色収差が、基準状態に近い状態に補正されていることが分かる。   FIG. 8 shows measured values when the cemented lens LB1 is replaced with a cemented lens in which the radius of curvature of the cemented surface SS is 46.52 mm. As shown at the wide-angle end (FIG. 8A) and at the telephoto end (FIG. 8B), it can be seen that lateral chromatic aberration is corrected to a state close to the reference state.

置換対象の接合レンズLB1は、ズームレンズシステム10において、ズーミング中に移動しないレンズであり、交換してもズーミングの性能の及ぼす影響は小さい。さらに、接合レンズLB1は、フォーカシングの際に光軸に沿って移動する第2のレンズ群G2に属し、また、縮小側の端のレンズL16ではなく、拡大側の端のレンズL1でもない。この条件に合致する接合レンズLB1においては、接合面SSを通る主光線が光軸7に対してほぼ平行になり、接合面SSの曲率半径を変えても、倍率色収差の補正以外の収差補正、例えば、像面湾曲、非点収差、コマ収差の補正にほとんど影響を与えない。   The cemented lens LB1 to be replaced is a lens that does not move during zooming in the zoom lens system 10, and even if it is replaced, the influence of the zooming performance is small. Furthermore, the cemented lens LB1 belongs to the second lens group G2 that moves along the optical axis during focusing, and is not the lens L16 at the end on the reduction side, nor the lens L1 at the end on the enlargement side. In the cemented lens LB1 meeting this condition, even if the chief ray passing through the cemented surface SS becomes almost parallel to the optical axis 7 and the radius of curvature of the cemented surface SS is changed, aberration correction other than correction of lateral chromatic aberration, For example, it hardly affects correction of curvature of field, astigmatism, and coma.

特に、像周辺の主光線、例えば、本例のプロジェクタ1においては、光変調デバイス5の端から出射される主光線であっても、接合面SSの近傍では、光軸7に対してほぼ平行になる。撮像用のズームレンズシステムであれば、撮像デバイスの端に入射する主光線が、接合面を通る際に光軸7に対してほぼ平行になる。ほぼ平行とは、主光線が光軸7となす角度が比較的小さければよく、例えば、5度以下、望ましくは3度以下であればよい。   In particular, even if the principal ray around the image, for example, the principal ray emitted from the end of the light modulation device 5 in the projector 1 of this example, is substantially parallel to the optical axis 7 in the vicinity of the junction surface SS. become. In the case of a zoom lens system for imaging, the chief ray incident on the end of the imaging device is substantially parallel to the optical axis 7 as it passes through the cemented surface. Almost parallel means that the angle that the chief ray makes with the optical axis 7 is relatively small, for example, 5 degrees or less, preferably 3 degrees or less.

置換する接合レンズLB1の接合面SSの曲率半径と、置換前の接合面SSの曲率半径との差は、3%以内であることが望ましく、1%以内であることがさらに好ましい。上記の例では、曲率半径の差が2%前後の接合レンズに交換しているが、例えば、曲率半径の差が1%前後の接合レンズを段階的に3%程度まで事前に準備し、実測された倍率色収差を補正するのに適した曲率半径の接合レンズと置換することができる。   The difference between the radius of curvature of the cemented surface SS of the cemented lens LB1 to be replaced and the radius of curvature of the cemented surface SS before replacement is preferably within 3%, and more preferably within 1%. In the above example, the cemented lens is replaced by a cemented lens with a curvature radius difference of around 2%. For example, a cemented lens with a curvature radius difference of around 1% is prepared in advance up to about 3% and measured It can be replaced with a cemented lens of a radius of curvature suitable for correcting the lateral chromatic aberration.

図9に、異なるレンズシステム10を含むプロジェクタ1の概要を示している。このレンズシステム10は、拡大側3から順番に配置された第1のレンズ群G1から第9のレンズ群G9を含む9群構成で、16枚のレンズを含むズームレンズシステム10である。図9(a)に示す広角端(WIDE)から図9(b)に望遠端(TELE)に変倍する際に、第4のレンズ群G4から第8のレンズ群G8が移動する。一方、第1のレンズ群G1から第3のレンズ群G3、および第9のレンズ群G9は、ズーミングの際に移動せず、第2のレンズ群G2および第3のレンズ群G3は、フォーカシングの際に移動する。さらに、第3のレンズ群G3は、接合レンズLB1を含む。   FIG. 9 shows an overview of a projector 1 including different lens systems 10. The lens system 10 is a zoom lens system 10 including sixteen lenses in a nine-group configuration including a first lens group G1 to a ninth lens group G9 arranged in order from the enlargement side 3. When zooming from the wide angle end (WIDE) shown in FIG. 9A to the telephoto end (TELE) in FIG. 9B, the fourth lens group G4 to the eighth lens group G8 move. On the other hand, the first lens group G1 to the third lens group G3 and the ninth lens group G9 do not move during zooming, and the second lens group G2 and the third lens group G3 do not move for focusing. Move when. Furthermore, the third lens group G3 includes a cemented lens LB1.

したがって、このレンズシステム10の第3のレンズ群G3は、ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸7に沿って移動する、対象となるレンズ群である。また、第3のレンズ群G3は、ズームレンズシステム10の縮小側2の端のレンズおよび拡大側3の端のレンズを含まず、接合レンズLB1を含む。このため、このズームレンズシステム10においては、接合レンズLB1を、倍率色収差の補正のために、接合面SSの曲率半径の異なるレンズと置換できる、置換対象の接合レンズ(第1の接合レンズ)として設定できる(ステップ51)。   Therefore, the third lens group G3 of the lens system 10 is a target lens group that does not move during zooming but moves along the optical axis 7 during focusing. In addition, the third lens group G3 does not include the lens at the end of the reduction side 2 and the lens at the end of the enlargement side 3 of the zoom lens system 10, and includes the cemented lens LB1. Therefore, in the zoom lens system 10, as the cemented lens (first cemented lens) to be replaced, the cemented lens LB1 can be replaced with a lens having a different curvature radius of the cemented surface SS to correct magnification chromatic aberration. It can be set (step 51).

ズームレンズシステム10の構成をさらに詳しく説明する。最も拡大側3の第1のレンズ群G1は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際も移動しない。第1のレンズ群G1は、拡大側3に凸の正のメニスカスレンズL1を含む。   The configuration of the zoom lens system 10 will be described in more detail. The first lens group G1 on the most enlargement side 3 is a fixed lens group that has a positive refractive power as a whole and does not move during zooming, and does not move during focusing. The first lens group G1 includes a positive meniscus lens L1 convex on the enlargement side 3.

第2のレンズ群G2は、全体が負の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際に、近距離から遠距離にフォーカスを移動する際に、縮小側2に移動する移動するレンズ群である。第2のレンズ群G2は、拡大側に凸の負のメニスカスレンズL2およびL3を含む。   The second lens group G2 is a fixed lens group that has a negative refractive power as a whole and does not move during zooming, and the reduction side 2 is used when moving the focus from a near distance to a far distance during focusing. Is a moving lens group that moves to the The second lens group G2 includes negative meniscus lenses L2 and L3 convex on the enlargement side.

第3のレンズ群G3は、全体が負の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際は、近距離から遠距離にフォーカスを移動する際に、縮小側2に移動する。第3のレンズ群G3は、全体が縮小側2に凸の負のメニスカスレンズで、2枚貼合の接合レンズ(第1の接合レンズ)LB1を含む。接合レンズLB1は、両凹の負レンズL4と、両凸の正レンズL5とを含む。   The third lens group G3 is a fixed lens group that has a negative refractive power as a whole and does not move during zooming. When focusing is performed, the reduction side 2 is used when moving the focus from a short distance to a long distance. Move to The third lens group G3 is a negative meniscus lens that is entirely convex on the reduction side 2 and includes a cemented doublet lens (first cemented lens) LB1. The cemented lens LB1 includes a biconcave negative lens L4 and a biconvex positive lens L5.

第4のレンズ群G4は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第4のレンズ群G4は、両凸の正レンズL6を含む。   The fourth lens group G4 has a positive refractive power as a whole, and is a moving lens group that moves during zooming, and does not move during focusing. The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L6.

第5のレンズ群G5は、全体が負の屈折力を備え、ズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第5のレンズ群G5は、両凹の負レンズL7を含む。   The fifth lens group G5 is a moving lens group that has a negative refractive power as a whole and moves during zooming, and does not move during focusing. The fifth lens group G5 includes a biconcave negative lens L7.

第6のレンズ群G6は、全体が正の屈折力を備え、縮小側2に配置された絞りStとともにズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第6のレンズ群G6は、両凸の正レンズL8を含む。   The sixth lens group G6 is a moving lens group that has a positive refractive power as a whole and moves with the stop St disposed on the reduction side 2 during zooming, and does not move during focusing. The sixth lens group G6 includes a biconvex positive lens L8.

第7のレンズ群G7は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第7のレンズ群G7は、両凸タイプの接合レンズLB2を含む、接合レンズLB2は、両凸の正レンズL9と,縮小側2に凸の負のメニスカスレンズL10とを含む。   The seventh lens group G7 has a positive refractive power as a whole, and is a moving lens group that moves during zooming, and does not move during focusing. The seventh lens group G7 includes a double convex type cemented lens LB2. The doublet lens LB2 includes a double convex positive lens L9 and a negative meniscus lens L10 convex on the reduction side 2.

第8のレンズ群G8は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動する移動レンズ群であり、フォーカシングの際は移動しない。第8のレンズ群G8は、拡大側3から順に、縮小側2に凸の正のメニスカスタイプの2枚貼合の接合レンズLB3と、縮小側2に凸の負のメニスカスタイプの2枚貼合の接合レンズLB4と、両凸の正レンズL15とを含む。接合レンズLB3は、両凹の負レンズL11と、両凸の正レンズL12とを含む。接合レンズLB4は、縮小側2に凸の負のメニスカスレンズL13と、縮小側2に凸の正のメニスカスレンズL14とを含む。   The eighth lens group G8 is a moving lens group that has a positive refractive power as a whole, and moves during zooming, and does not move during focusing. The eighth lens group G8 includes, in order from the enlargement side 3, a cemented doublet lens LB3 of positive meniscus type convex to the reduction side 2 and two sheets of negative meniscus type convex to the reduction side 2 And a biconvex positive lens L15. The cemented lens LB3 includes a biconcave negative lens L11 and a biconvex positive lens L12. The cemented lens LB4 includes a negative meniscus lens L13 convex on the reduction side 2 and a positive meniscus lens L14 convex on the reduction side 2.

最も縮小側2の第9のレンズ群G9は、全体が正の屈折力を備え、ズーミングの際に移動しない固定レンズ群であり、フォーカシングの際にも移動しない。第9のレンズ群G9は、拡大側3に凸の正のメニスカスレンズL16を含む。   The ninth lens group G9 on the most reduction side 2 is a fixed lens group that has a positive refractive power as a whole and does not move during zooming, and does not move during focusing. The ninth lens group G9 includes a positive meniscus lens L16 convex on the enlargement side 3.

図10に、ズームレンズシステム10の諸数値を示している。図10(a)は、レンズシステム10のレンズデータであり、図10(b)はレンズシステム10のズームデータであり、図10(c)は、レンズシステム10の非球面データである。第2のレンズ群G2の負のメニスカスレンズL2の両面は非球面である。   The numerical values of the zoom lens system 10 are shown in FIG. 10A shows lens data of the lens system 10, FIG. 10B shows zoom data of the lens system 10, and FIG. 10C shows aspheric surface data of the lens system 10. Both surfaces of the negative meniscus lens L2 of the second lens group G2 are aspheric.

図11に、ズームレンズシステム1の倍率色収差の設計値(基準値)を示している。図11(a)は広角端における倍率色収差の設計値であり、図11(b)は望遠端における倍率色収差の設計値である。   FIG. 11 shows the design value (reference value) of the magnification chromatic aberration of the zoom lens system 1. FIG. 11 (a) is a design value of magnification chromatic aberration at the wide angle end, and FIG. 11 (b) is a design value of magnification chromatic aberration at the telephoto end.

図12に、図10に示すレンズデータに基づいて組み立てられた状態(基準状態)のレンズシステム10において実測された倍率色収差の一例を示している(ステップ52)。図12(a)は広角端における倍率色収差の実測値であり、図12(b)は望遠端における倍率色収差の実測値である。本図における置換対象の接合レンズLB1の接合面SSの曲率半径は、基準半径の26.993mmである。   FIG. 12 shows an example of lateral chromatic aberration measured in the lens system 10 in a state (reference state) assembled based on the lens data shown in FIG. 10 (step 52). FIG. 12A is an actual measurement value of lateral chromatic aberration at the wide-angle end, and FIG. 12B is an actual measurement value of lateral chromatic aberration at the telephoto end. The radius of curvature of the cemented surface SS of the cemented lens LB1 to be replaced in this figure is 26.993 mm of the reference radius.

第2の波長であるg線の実測像サイズは、図11に示した基準像サイズに比較して、広角端、望遠端ともにマイナス側にシフトしていることが分かる。したがって、ステップ53に基づいて、ステップ54において、置換対象の接合レンズLB1を、接合面SSの曲率半径が大きなレンズに交換する。   It can be seen that the measured image size of the second wavelength, the g-line, is shifted to the negative side at both the wide angle end and the telephoto end, as compared with the reference image size shown in FIG. Therefore, based on step 53, in step 54, the cemented lens LB1 to be replaced is replaced with a lens having a large radius of curvature of the cemented surface SS.

図13に、接合レンズLB1を接合面SSの曲率半径が27.6mmの接合レンズに置換したときの実測値を示している。広角端(図13(a))および望遠端(図13(b))に示すように、倍率色収差が、基準状態に近い状態に補正されていることが分かる。   FIG. 13 shows measured values when the cemented lens LB1 is replaced with a cemented lens in which the curvature radius of the cemented surface SS is 27.6 mm. As shown at the wide-angle end (FIG. 13A) and at the telephoto end (FIG. 13B), it can be seen that the lateral chromatic aberration is corrected to a state close to the reference state.

図14に、図10に示すレンズデータに基づいて組み立てられた状態(基準状態)の他のレンズシステム10において実測された倍率色収差の一例を示している(ステップ52)。広角端(図14(a))および望遠端(図14(b))において、第2の波長であるg線の実測像サイズが、図11に示した基準像サイズに比較して、プラス側にシフトしていることが分かる。したがって、ステップ55に基づいて、ステップ56において、置換対象の接合レンズLB1を、接合面SSの曲率半径が小さなレンズに交換する。   FIG. 14 shows an example of lateral chromatic aberration measured in another lens system 10 in a state (reference state) assembled based on the lens data shown in FIG. 10 (step 52). At the wide-angle end (FIG. 14 (a)) and the telephoto end (FIG. 14 (b)), the measured image size of the second wavelength, g-line, is positive as compared to the reference image size shown in FIG. It can be seen that the Therefore, based on step 55, in step 56, the cemented lens LB1 to be replaced is replaced with a lens having a small curvature radius of the cemented surface SS.

図15に、接合レンズLB1を接合面SSの曲率半径が26.4mmの接合レンズに置換したときの実測値を示している。広角端(図15(a))および望遠端(図15(b))に示すように、倍率色収差が、基準状態に近い状態に補正されていることが分かる。   FIG. 15 shows measured values when the cemented lens LB1 is replaced with a cemented lens having a curvature radius of 26.4 mm on the cemented surface SS. As shown at the wide-angle end (FIG. 15 (a)) and at the telephoto end (FIG. 15 (b)), it can be seen that lateral chromatic aberration is corrected to a state close to the reference state.

以上に説明したように、ズームレンズシステム10が、ズーミングの際に移動しない固定レンズであって、フォーカシングの際に移動し、さらに、最も拡大側3、または最も縮小側2ではない位置に配置された接合レンズLB1を備えている場合は、倍率色収差が所定の値よりずれている際に、その接合レンズLB1を置換対象のレンズとして、接合面の曲率半径が異なる接合レンズと交換することにより倍率色収差を所定の値に近づけることができる。上記に示した製造方法は、プロジェクタ用のレンズシステムに限らず、撮像用のレンズシステムにも適用できる。また、ズームレンズシステム10の具体的な群構成、レンズ構成は上記に限定されず、上記において定義した接合レンズがズームレンズシステム10に含まれている場合は、その接合レンズを置換対象として、倍率色収差の補正を向上することができる。   As described above, the zoom lens system 10 is a fixed lens that does not move during zooming, is moved during focusing, and is disposed at a position that is not the most enlargement 3 or the most reduction 2 When the cemented lens LB1 is provided, when the magnification chromatic aberration deviates from a predetermined value, the cemented lens LB1 is replaced with a cemented lens having a different curvature radius of the cemented surface as a lens to be replaced. The chromatic aberration can be brought close to a predetermined value. The manufacturing method shown above is applicable not only to the lens system for a projector but to the lens system for imaging. Further, the specific group configuration and lens configuration of the zoom lens system 10 are not limited to the above, and when the cemented lens defined above is included in the zoom lens system 10, the cemented lens is used as a replacement target, and the magnification Correction of chromatic aberration can be improved.

1 プロジェクタ
10 ズームレンズシステム
LB1 第1の接合レンズ
1 projector 10 zoom lens system LB1 first cemented lens

Claims (9)

ズームレンズシステムを製造する方法であって、
実体のズームレンズシステムの倍率色収差を得ることと、
得られた倍率色収差により、設計上のズームレンズシステムに含まれる少なくとも1つのレンズを置き換えることを有し、
前記置き換えることは、ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸に沿って移動する、対象となるレンズ群があり、前記対象となるレンズ群が前記ズームレンズシステムの縮小側の端のレンズおよび拡大側の端のレンズを含まず、前記対象となるレンズ群が第1の接合レンズを含む場合は、前記第1の接合レンズを、拡大側の面の曲率半径および縮小側の面の曲率半径は同一で、接合面の曲率半径が異なる接合レンズに置き換えることを含む、方法。
A method of manufacturing a zoom lens system,
Obtaining the chromatic aberration of magnification of the zoom lens system of an entity;
The obtained magnification chromatic aberration comprises replacing at least one lens included in the designed zoom lens system,
In the replacement, there is an objective lens group which does not move during zooming but moves along the optical axis at the time of focusing, and the objective lens group is a lens at the end on the reduction side of the zoom lens system And the lens at the end on the enlargement side, if the target lens group includes the first cemented lens, the radius of curvature of the surface on the enlargement side and the curvature of the face on the reduction side Method including replacing with a cemented lens in which the radius is the same and the radius of curvature of the cemented surface is different.
請求項1において、
前記得ることは、前記ズームレンズシステムの、第1の波長の実体像サイズを基準とした、前記第1の波長に対して波長が短い第2の波長の第2の実体像サイズと、前記第1の波長に対して波長が長い第3の波長の第3の実体像サイズとを取得することを含み、
前記置き換えることは、
前記ズームレンズシステムの仕様に基づいて計算された前記第1の波長の像サイズを基準とした、前記第2の波長の第2の基準像サイズと、前記第3の波長の第3の基準像サイズとに対し、
前記第2の実体像サイズが前記第2の基準像サイズに対してマイナス側、または、前記第3の実体像サイズが前記第3の基準像サイズに対してプラス側の場合は、前記第1の接合レンズを、前記接合面の曲率半径が大きい接合レンズに置き換えることと、
前記第2の実体像サイズが前記第2の基準像サイズに対してプラス側、または、前記第3の実体像サイズが前記第3の基準像サイズに対してマイナス側の場合は、前記第1の接合レンズを、前記接合面の曲率半径が小さい接合レンズに置き換えることと、を含む方法。
In claim 1,
What is obtained is: a second entity image size of a second wavelength whose wavelength is short with respect to the first wavelength, based on the entity image size of the first wavelength of the zoom lens system; Obtaining the third image size of the third wavelength with a long wavelength for one wavelength,
The above replacement is
A second reference image size of the second wavelength and a third reference image of the third wavelength based on the image size of the first wavelength calculated based on the specifications of the zoom lens system For size and
If the second entity image size is negative with respect to the second reference image size, or the third entity image size is plus with respect to the third reference image size, the first Replacing the cemented lens of the present invention with a cemented lens having a large radius of curvature of the cemented surface,
If the second entity image size is plus with respect to the second reference image size, or the third entity image size is minus with respect to the third reference image size, the first And V. replacing the cemented lens with a cemented lens having a small radius of curvature of the cemented surface.
請求項1または2において、
前記置き換えることは、前記第1の接合レンズを、接合面の曲率半径の差が3%以内の接合レンズに置き換えることを含む、方法。
In claim 1 or 2,
The method of replacing includes replacing the first cemented lens with a cemented lens having a difference in curvature radius of cemented surface within 3%.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記置き換えることは、前記第1の接合レンズを、接合面の曲率半径の差が1%以内の接合レンズに置き換えることを含む、方法。
In any one of claims 1 to 3,
The replacing includes replacing the first cemented lens with a cemented lens having a difference in curvature radius of cemented surface within 1%.
請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記得ることは、前記実体のズームレンズシステムの倍率色収差を実測することを含む、方法。
In any one of claims 1 to 4,
Said obtaining comprises measuring the chromatic aberration of magnification of the zoom lens system of said entity.
請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記得ることは、前記実体のズームレンズシステムの設計データに、前記実体のズームレンズシステムの各レンズに使用される硝材の実物を実測して得た硝材データを反映して再設計を行い、得られた設計データをもとにシミュレーションで解析して倍率色収差を測定することを含む、方法。
In any one of claims 1 to 4,
What is obtained is obtained by redesigning the design data of the zoom lens system of the entity, reflecting the glass material data obtained by actually measuring the actual glass material used for each lens of the zoom lens system of the entity. Analyzing by simulation based on the designed design data to measure lateral chromatic aberration.
ズーミング中に移動せず、フォーカシングの際に光軸に沿って移動する、対象となるレンズ群を有するズームレンズシステムであって、
前記対象となるレンズ群は、前記ズームレンズシステムの縮小側の端のレンズおよび拡大側の端のレンズを含まず、製造時の実体のズームレンズシステムの倍率色収差により、拡大側の面の曲率半径および縮小側の面の曲率半径は同一で、接合面の曲率半径が異なる接合レンズに置き換えられる対象となる第1の接合レンズを含む、ズームレンズシステム。
What is claimed is: 1. A zoom lens system having a target lens group that does not move during zooming but moves along an optical axis during focusing,
The target lens group does not include the lens at the reduction end and the lens at the enlargement end of the zoom lens system, and the curvature radius of the enlargement side surface due to the magnification chromatic aberration of the actual zoom lens system at the time of manufacture A zoom lens system, comprising: a first cemented lens to be replaced by a cemented lens in which the curvature radius of the reduction side surface is the same and the curvature radius of the cemented surface is different.
請求項7に記載されたズームレンズシステムと、
前記ズームレンズシステムの縮小側に配置された光変調デバイスとを有するプロジェクタ。
A zoom lens system according to claim 7;
And a light modulation device disposed on the reduction side of the zoom lens system.
請求項7に記載されたズームレンズシステムと、
前記ズームレンズシステムの縮小側に配置された撮像デバイスとを有する撮像装置。
A zoom lens system according to claim 7;
And an imaging device disposed on the reduction side of the zoom lens system.
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