JP6025471B2 - ズームレンズ、及びそれを用いたプロジェクター - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズに関するものであり、特にプロジェクター用いるズームレンズとして好適なものに関する。
液晶プロジェクターは、パソコン・ビデオ等の画像を大画面に投影する事が可能な装置であり、プレゼンテーションや会議を始め、様々な場面で使用されている。液晶プロジェクターに用いられる投射光学系には、まず、構成としては、プロジェクター本体に収まる大きさの前玉径、投射光学系と液晶パネルとの間に配置される色合成プリズム等のスペースを確保する為の長いバックフォーカスの確保が望まれる。さらに、液晶パネル画面内のコントラスト特性を均一にする為に、液晶パネル（縮小共役面）側の瞳が無限遠方に位置している所謂テレセントリック光学系である事が望まれる。また、性能としては、ズーム全域における諸収差の良好な低減も必要である。
従来、テレセントリックな投射光学系のタイプの一つには負のパワーを持つレンズ群が先行するネガティブリート型のズームレンズがあり、長いバックフォーカスを確保したネガティブリート型の広角ズームレンズが数多く提案されている。
しかしながら、ネガティブリード型では、大口径化を極力抑えた望遠化に対しては大型化してしまうという問題があった。
一方で、正のパワーが先行するポジティブリード型のズームレンズが、特許文献１に記載されている。
特許文献１には、スクリーン側（拡大共役側）より液晶パネル側（縮小共役側）へ順に、正のパワーの第１レンズ群、負のパワーの第２レンズ群、負のパワーの第３レンズ群、正のパワーの第４レンズ群、正のパワーの第５レンズ群、正のパワーの第６レンズ群から成るズームレンズが記載されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群は縮小共役側に、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群はそれぞれ拡大共役側に移動する。
特許文献１に記載されたズームレンズは、異常分散ガラスを拡大共役側から２枚目の正レンズと、縮小共役側から２枚目の正レンズに使用しているものの、第３レンズ群以降における軸上色収差の補正が十分ではないという問題があった。
そこで、上記課題を解決するために、本発明にかかるズームレンズは、
ズームレンズが有する負のパワーのレンズ群のうち最も拡大共役側に配置された負レンズ群と、前記負レンズ群よりも拡大共役側に配置され正のパワーを有する少なくとも１つの正レンズ群と、前記負レンズ群よりも縮小共役側に配置され少なくとも１つのレンズ群を含む後群から構成されるズームレンズであって、
ズーミングに際して前記ズームレンズ内の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群よりも縮小共役側に配置された絞りを有し、
前記後群は少なくとも１つの正レンズを含み、
望遠端において、前記絞りと前記正レンズの前記絞りから最も離れたレンズの面頂点との間隔をＬｐ、ズームレンズの構成長をＬとし、
前記正レンズの異常分散性をΔθｇＦｐ、前記正レンズのｄ線における屈折率をＮｄｐ、前記正レンズが１つの場合は正レンズのパワー、前記正レンズが複数ある場合は複数の正レンズのパワーの和をφｐ、広角端における全系のパワーをφｗ、望遠端における全系のパワーをφｔ、前記正レンズ群が１つの場合は、前記正レンズ群の望遠端における焦点距離をｆｃ、前記正レンズ群が複数ある場合は、複数のレンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆｃ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．２
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０８
Ｎｄｐ＞１．７５
１．０＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜３．０
１．０＜ｆｃ／ｆｔ＜１．５
を満足することを特徴とする。
ズームレンズが有する負のパワーのレンズ群のうち最も拡大共役側に配置された負レンズ群と、前記負レンズ群よりも拡大共役側に配置され正のパワーを有する少なくとも１つの正レンズ群と、前記負レンズ群よりも縮小共役側に配置され少なくとも１つのレンズ群を含む後群から構成されるズームレンズであって、
ズーミングに際して前記ズームレンズ内の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群よりも縮小共役側に配置された絞りを有し、
前記後群は少なくとも１つの正レンズを含み、
望遠端において、前記絞りと前記正レンズの前記絞りから最も離れたレンズの面頂点との間隔をＬｐ、ズームレンズの構成長をＬとし、
前記正レンズの異常分散性をΔθｇＦｐ、前記正レンズのｄ線における屈折率をＮｄｐ、前記正レンズが１つの場合は正レンズのパワー、前記正レンズが複数ある場合は複数の正レンズのパワーの和をφｐ、広角端における全系のパワーをφｗ、望遠端における全系のパワーをφｔ、前記正レンズ群が１つの場合は、前記正レンズ群の望遠端における焦点距離をｆｃ、前記正レンズ群が複数ある場合は、複数のレンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆｃ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．２
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０８
Ｎｄｐ＞１．７５
１．０＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜３．０
１．０＜ｆｃ／ｆｔ＜１．５
を満足することを特徴とする。
前記ズームレンズが取り外し可能に装着されるプロジェクターも本発明の一側面を構成する。
本発明によれば、望遠端における絞り位置の近傍に所定の条件を満足する異常分散性を有するレンズを配置することで、ズーム全域において良好に軸上色収差を低減したポジティブリード型ズームレンズ、及びプロジェクターを提供することができる。
《実施例１》
以下、本発明の第１の実施例について図１、図２、図３を用いて説明する。
以下、本発明の第１の実施例について図１、図２、図３を用いて説明する。
図１は、第１の実施例のズームレンズと、ズームレンズと液晶パネル等の光変調素子Ｄとの間に配置されるガラスブロックＰＲの広角端における断面図である。ズームレンズは、全部で１６枚のレンズを有し、ズーミングに際して、互いの間隔が変化する６つのレンズ群からなる。具体的には、スクリーン等の拡大共役側より順に、正のパワーの第１レンズ群１０、負のパワーを有する第２レンズ群２０、負のパワーを有する第３レンズ群３０、正のパワーを有する第４レンズ群４０、正のパワーを有する第５レンズ群５０、正のパワーを有する第６レンズ群６０からなる。
ズーミングのためには第１レンズ群１０と第６レンズ群６０は固定である。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２０は縮小共役側へ、第３レンズ群３０、第４レンズ群４０、第５レンズ群５０は拡大共役側へ移動する。図中のＰＲは、ズームレンズと液晶パネル等の光変調素子Ｄとの間に配置される色合成プリズム等のガラスブロックである。また、縮小共役側とは、光変調素子Ｄ側のことである。
第１の実施例の数値実施例を以下に数値実施例１として記載する。数値実施例中の面番号は拡大共役側より順に各レンズ面へ付けた番号であり、ｒは曲率半径（ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、ｎｄ、νｄはそれぞれ硝材のｄ線における屈折率、及びアッべ数を示している。これは、数値実施例２に関しても同様である。
図２は、ズームレンズの広角端と望遠端における諸収差特性を示す図である。図２の球面収差図、及び図３の倍率色収差図における破線、実線、二点鎖線は、それぞれ波長が４７０［ｎｍ］、５５０［ｎｍ］、６２０［ｎｍ］の光に対する収差を示す。図２の非点収差図において、実線で示されたＳはサジタル断面における非点収差を示しており、破線で示されたＭはメリジオナル断面における非点収差を示している。広角端の収差図は、投射距離（物体距離）が５．３９ｍのときの収差図である。望遠端の収差図は、投射距離が１０．５ｍのときの収差図である。
第１の実施例のズームレンズは、下記条件式（１ａ）を満足する位置に所定の条件を満足する正レンズＰを配置している。そして、条件式（１ａ）とは、望遠端において、絞りＳＴと正レンズＰの絞りＳＴから最も離れたレンズの面頂点との間隔をＬｐ、レンズの構成長をＬとするとき、
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．２ （１ａ）
である。
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．２ （１ａ）
である。
ここで、レンズ構成長Ｌとは、ズームレンズが有するレンズのうち最も拡大共役側に配置されたパワーを有するレンズの拡大共役側のレンズ面頂点から、最も縮小共役側に配置されたパワーを有するレンズの縮小共役側のレンズ面頂点までの間隔である。
より好ましくは、
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．１５ （１ｂ）
を満足するとよい。
より好ましくは、
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．１５ （１ｂ）
を満足するとよい。
条件式（１ａ）は、以下の条件式（２ａ）を満足する異常分散性を有する正レンズＰが配置される位置を規定した条件式である。条件式（１ａ）の範囲外においては、軸上マージナル光線の光軸からの距離が小さくなってしまうので、軸上色収差の補正効果が低減されてしまう。
第１の実施例において、正レンズＰは、レンズＬ９、レンズＬ１０であり、正レンズＰを含む変倍レンズ群は、第４レンズ群４０、第５レンズ群５０である。
さらに、正レンズＰの異常分散性をΔθｇＦｐとするとき、
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０８ （２ａ）
を満足する。
ここで、
ΔθｇＦｐ＝θｇＦｐ−（０．６４３８−０．００１６８２νｄｐ）
であり、θｇＦは、
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で表される部分分散比であり、νｄｐは正レンズＰのアッベ数である。
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０８ （２ａ）
を満足する。
ここで、
ΔθｇＦｐ＝θｇＦｐ−（０．６４３８−０．００１６８２νｄｐ）
であり、θｇＦは、
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で表される部分分散比であり、νｄｐは正レンズＰのアッベ数である。
さらに好ましくは、
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０３ （２ｂ）
を満足するとよい。
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０３ （２ｂ）
を満足するとよい。
条件式（２ａ）は、正レンズＰの異常分散性を規定した条件式である。条件式（２ａ）の下限値を超えると、軸上色収差の補正効果が低減され、２次スペクトルが増加してしまう。条件式（２ａ）の上限値を超えると、現状で実在するガラスでは、アッベ数が小さいガラスとなってしまうので、正レンズＰで発生する軸上色収差の発生量が大きくなり、他の負レンズで全系の軸上色収差のバランスをとることが困難となってしまう。
さらに、正レンズＰのｄ線における屈折率をＮｄｐとするとき、
Ｎｄｐ＞１．７５ （３ａ）
を満足する。
より好ましくは、
Ｎｄｐ＞１．７８ （３ｂ）
を満足するとよい。
Ｎｄｐ＞１．７５ （３ａ）
を満足する。
より好ましくは、
Ｎｄｐ＞１．７８ （３ｂ）
を満足するとよい。
条件式（３ａ）は、異常分散性を有する正レンズＰの屈折率を規定した条件式である。条件式（３ａ）の範囲を外れてしまうと、屈折率が低くなってしまうので、球面収差の補正効果が低減してしまう。
さらに、正レンズＰが１つの場合は正レンズのパワー、正レンズＰが複数ある場合は、複数の正レンズのパワーの和をφｐ、広角端における全系のパワーをφｗ、望遠端における全系のパワーをφｔとするとき、
１．０＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜３．０ （４ａ）
を満足する。
より好ましくは、
１．５＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜２．５ （４ｂ）
を満足するとよい。
１．０＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜３．０ （４ａ）
を満足する。
より好ましくは、
１．５＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜２．５ （４ｂ）
を満足するとよい。
条件式（４ａ）の下限値を下回ってしまうと、異常分散性を有する正レンズＰのパワーの和（又は、パワー）が弱くなってしまい、軸上色収差の２次スペクトルが増加してしまう。条件式（４ａ）の上限値を超えてしまうと、正レンズＰのパワーの和（又は、パワー）が強くなりすぎてしまうので、正レンズＰによる軸上色収差の発生量が大きくなり、他の負レンズで全系の軸上色収差のバランスをとることが困難となってしまう。
ここで、ズームレンズが有する負のパワーのレンズ群のうち最も拡大共役側に配置された負レンズ群を負レンズ群ＮＵとする。負レンズ群ＮＵよりも拡大共役側に配置され正のパワーを有する正レンズ群ＰＵが１つの場合は、正レンズ群ＰＵの望遠端における焦点距離をｆｃ、正レンズ群ＰＵが複数ある場合は、複数の正レンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆｃとする。そして、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
１．０＜ｆｃ／ｆｔ＜１．５ （５ａ）
を満足する。
より好ましくは、
１．１＜ｆｃ／ｆｔ＜１．３ （５ｂ）
を満足するとよい。
１．０＜ｆｃ／ｆｔ＜１．５ （５ａ）
を満足する。
より好ましくは、
１．１＜ｆｃ／ｆｔ＜１．３ （５ｂ）
を満足するとよい。
条件式（５ａ）の下限値を下回ってしまうと、望遠端において、正レンズ群ＰＵの軸上色収差を増加させてしまい、望遠端における全系の軸上色収差が増加してしまう。条件式（５ａ）の上限値を超えてしまうと、正レンズ群ＰＵを繰り出す、又は繰り込むことで焦点合わせを行う場合、レンズの繰り出し量が非常に大きくなってしまう。
第１の実施例においては、ズームレンズが有する負のパワーの負レンズ群のうち最も拡大共役側に配置された負レンズ群ＮＵは、第２レンズ群２０である。そして、第２レンズ群２０よりも拡大共役側に配置され正のパワーを有する少なくとも１つの正レンズ群ＰＵが第１レンズ群１０である。
上記（１ａ）から（５ａ）の条件式を満足することで、ズーム全域における良好な軸上色収差の補正効果が得られる。
従来のポジティブリード型のズームレンズにおいて、望遠端において少ない軸上色収差を実現するために、最も拡大共役側に配置された正のパワーを有する第１レンズ群に異常分散ガラスを使用していた。
しかし、ポジティブリード型のズームレンズの場合、第１レンズ群は最もレンズの有効径が大きいので、第１レンズ群に使用される異常分散ガラスの有効径も大きくなり、ガラスにかかるコストが非常に高くなってしまう問題があった。
つまり、本発明は、大口径化しやすい第１レンズ群１０等に異常分散ガラスを用いずとも軸上色収差の発生を抑えることができるので、コストを低減できるという効果も得ることができる。
また、本発明の他の効果として、特に、望遠端における軸上色収差の補正効果を十分に得られるという点が挙げられる。
また、本発明の他の効果として、ズーミングに際して移動するレンズ群が少ない場合でも、全系の大型化とバックフォーカスを十分に確保することができる点が挙げられる。
上記（１ａ）から（５ａ）の条件式を満足することで、ズーム全域における良好な軸上色収差の補正効果が得られるが、より好ましくは、以下に挙げる条件式のいずれかをさらに満足するのが良い。
正レンズ群ＰＵ（第１の実施例においては第１レンズ群１０に相当）が含む負レンズのうち拡大共役側からｉ番目の負レンズの部分分散比をθｇＦｎｉ、ｉ番目の負レンズのパワーをφｎｉとする。さらに、正レンズ群ＰＵが含む正レンズのうち拡大共役側からｉ番目の正レンズの部分分散比をθｇＦｐｉ、ｉ番目の正レンズのパワーをφｐｉとする。このとき、正レンズ群ＰＵに含まれるすべての負レンズの部分分散比のパワー平均をθｇＦＡｎ、正レンズ群ＰＵに含まれるすべての正レンズの部分分散比のパワー平均をθｇＦＡｐは、以下のように表される。
θｇＦＡｎ＝Σ（θｇＦｎｉ・φｎｉ）／Σφｎｉ
θｇＦＡｐ＝Σ（θｇＦｐｉ・φｐｉ）／Σφｐｉ
このとき、ズームレンズは、
｜θｇＦＡｎ−θｇＦＡｐ｜＜０．０５５ （６ａ）
を満足する。
より好ましくは、
｜θｇＦＡｎ−θｇＦＡｐ｜＜０．０５４ （６ｂ）
を満足するとよい。
θｇＦＡｎ＝Σ（θｇＦｎｉ・φｎｉ）／Σφｎｉ
θｇＦＡｐ＝Σ（θｇＦｐｉ・φｐｉ）／Σφｐｉ
このとき、ズームレンズは、
｜θｇＦＡｎ−θｇＦＡｐ｜＜０．０５５ （６ａ）
を満足する。
より好ましくは、
｜θｇＦＡｎ−θｇＦＡｐ｜＜０．０５４ （６ｂ）
を満足するとよい。
条件式（６ａ）の範囲外となると、正レンズ群ＰＵが含む正レンズと負レンズの異常部分分散比のパワー平均の値の差が大きくなってしまうので、軸上色収差の２次スペクトルが増大してしまう。
また、負レンズ群ＮＵ（第１の実施例においては第２レンズ群２０に相当）が含む負レンズのうち拡大共役側からｊ番目の負レンズの部分分散比をθｇＦｎｊ、ｊ番目の負レンズのパワーをφｎｊとする。さらに、負レンズ群ＮＵが含む正レンズのうち拡大共役側からｊ番目の正レンズの部分分散比をθｇＦｐｊ、ｊ番目の正レンズのパワーをφｐｊとする。このとき、負レンズ群ＮＵに含まれるすべての負レンズの部分分散比のパワー平均をθｇＦＢｎ、負レンズ群ＮＵに含まれるすべての正レンズの部分分散比のパワー平均をθｇＦＢｐは、以下のように表される。
θｇＦＢｎ＝Σ（θｇＦｊｎ・φｎｊ）／Σφｎｊ
θｇＦＢｐ＝Σ（θｇＦｊｐ・φｐｊ）／Σφｐｊ
このとき、ズームレンズは、
｜θｇＦＢｎ−θｇＦＢｐ｜＜０．０４０ （７ａ）
を満足する。
より好ましくは、
｜θｇＦＢｎ−θｇＦＢｐ｜＜０．０３５ （７ｂ）
を満足するとよい。
θｇＦＢｎ＝Σ（θｇＦｊｎ・φｎｊ）／Σφｎｊ
θｇＦＢｐ＝Σ（θｇＦｊｐ・φｐｊ）／Σφｐｊ
このとき、ズームレンズは、
｜θｇＦＢｎ−θｇＦＢｐ｜＜０．０４０ （７ａ）
を満足する。
より好ましくは、
｜θｇＦＢｎ−θｇＦＢｐ｜＜０．０３５ （７ｂ）
を満足するとよい。
条件式（７ａ）の範囲を外れてしまうと、負レンズ群ＮＵのズーミングに伴う、正レンズと負レンズの異常部分分散比のパワー平均の値の差が大きくなり、軸上色収差の２次スペクトルが増大してしまう。
また、全系が含む負レンズのうち拡大共役側からｋ番目の負レンズの部分分散比をθｇＦｎｋ、ｋ番目の負レンズのパワーをφｎｋとする。さらに、全系が含む正レンズのうち拡大共役側からｋ番目の正レンズの部分分散比をθｇＦｐｋ、ｋ番目の正レンズのパワーをφｐｋとする。このとき、全系に含まれるすべての負レンズの部分分散比のパワー平均をθｇＦＴｎ、全系に含まれるすべての正レンズの部分分散比のパワー平均をθｇＦＴｐは、以下のように表される。
θｇＦＴｎ＝Σ（θｇＦｎｋ・φｎｋ）／Σφｎｋ
θｇＦＴｐ＝Σ（θｇＦｐｋ・φｐｋ）／Σφｐｋ
このとき、ズームレンズは、
｜θｇＦＴｎ−θｇＦＴｐ｜＜０．０４ （８ａ）
を満足する。
より好ましくは、
｜θｇＦＴｎ−θｇＦＴｐ｜＜０．０３ （８ｂ）
を満足すると良い。
θｇＦＴｎ＝Σ（θｇＦｎｋ・φｎｋ）／Σφｎｋ
θｇＦＴｐ＝Σ（θｇＦｐｋ・φｐｋ）／Σφｐｋ
このとき、ズームレンズは、
｜θｇＦＴｎ−θｇＦＴｐ｜＜０．０４ （８ａ）
を満足する。
より好ましくは、
｜θｇＦＴｎ−θｇＦＴｐ｜＜０．０３ （８ｂ）
を満足すると良い。
条件式（８ａ）の範囲を超えてしまうと、全系における正レンズと負レンズの異常部分分散比のパワー平均の値の差が大きくなってしまうので、軸上色収差の２次スペクトルが増大してしまう。
ここで、第１の実施例においては、上記条件式を満足する正レンズを２枚用いた。言い換えれば、第４レンズ群４０と、第５レンズ群５０それぞれが上記条件式を満足する正レンズＰを含んでいる。
しかし、例えばレンズＬ９のみが上記条件式を満足するように構成しても、本発明の効果を得ることができる。逆に、レンズＬ１０のみが上記条件式を満足するように構成しても、本発明の効果を得ることができる。
つまり、第１の実施例のズームレンズは、負レンズ群ＮＵよりも縮小共役側に配置され少なくとも１つのレンズ群を含む後群を有する。そして、後群が条件式（１ａ）〜（４ａ）を満足する少なくとも１つの正レンズＰを有していれば、ズーム全域において良好に軸上色収差を低減するという効果を得ることができる。またこれは、他の実施例においても同様である。
（数値実施例１）
r d nd vd θｇＦ
1 123.308 9.85 1.487 70.2 0.53026
2 -106.082 3.16 1.720 46.0 0.563939
3 -188.372 0.22
4 65.115 4.05 1.516 64.1 0.534161
5 90.459 d5
6 238.217 1.65 1.603 60.6 0.542254
7 26.675 7.52
8 -60.008 1.40 1.516 64.1 0.534161
9 30.708 3.40 1.799 42.2 0.567353
10 207.738 d10
11絞り ∞ 3.83
12 -25.981 1.83 1.698 30.1 0.603017
13 56.193 7.10 1.696 55.5 0.543426
14 -46.339 d14
15 -479.991 4.05 1.808 22.7 0.630704
16 -53.463 d16
17 33.545 4.75 1.808 22.7 0.630704
18 63.732 4.19
19 -119.184 2.53 1.516 64.1 0.534161
20 -82.120 3.54
21 92.619 1.72 1.805 25.4 0.615555
22 20.404 13.75 1.603 60.6 0.542254
23 -116.593 2.03
24 -38.474 1.95 1.806 33.3 0.588114
25 38.482 7.35 1.516 64.1 0.534161
26 -56.368 d26
27 88.275 5.05 1.805 25.4 0.615555
28 -167.93 3.94
29 ∞ 1.50
30 ∞ 28.00 1.516 64.1
31 ∞ 7.82 1.516 64.1
32 ∞ 2.04
33 ∞ 19.50 1.805 25.4
34 ∞ 3.10
35 ∞ 1.32 1.516 64.1
36 ∞ 2.08
37 ∞ 0.70 1.516 64.1
38 ∞ 1.24
各種データ
ズーム比 1.97
広角端 中間 望遠端
焦点距離 53.6 75.31 105.6
Ｆナンバー 2.34 2.60 2.81
画角 27.5 19.7 14.1
像高 13.1 13.1 13.1
レンズ全長243.86 243.86 243.86
ＢＦ 1.24 1.24 1.24
ズーム時の間隔変化
広角端 中間 望遠端
d 5 20.35 33.32 44.08
d10 28.13 15.01 3.65
d14 2.77 2.83 1.26
d16 17.63 8.78 1.59
d26 8.83 17.77 27.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 126.526
2 6 -42.092
3 11 -100.771
4 15 73.459
5 17 253.632
6 26 71.905
r d nd vd θｇＦ
1 123.308 9.85 1.487 70.2 0.53026
2 -106.082 3.16 1.720 46.0 0.563939
3 -188.372 0.22
4 65.115 4.05 1.516 64.1 0.534161
5 90.459 d5
6 238.217 1.65 1.603 60.6 0.542254
7 26.675 7.52
8 -60.008 1.40 1.516 64.1 0.534161
9 30.708 3.40 1.799 42.2 0.567353
10 207.738 d10
11絞り ∞ 3.83
12 -25.981 1.83 1.698 30.1 0.603017
13 56.193 7.10 1.696 55.5 0.543426
14 -46.339 d14
15 -479.991 4.05 1.808 22.7 0.630704
16 -53.463 d16
17 33.545 4.75 1.808 22.7 0.630704
18 63.732 4.19
19 -119.184 2.53 1.516 64.1 0.534161
20 -82.120 3.54
21 92.619 1.72 1.805 25.4 0.615555
22 20.404 13.75 1.603 60.6 0.542254
23 -116.593 2.03
24 -38.474 1.95 1.806 33.3 0.588114
25 38.482 7.35 1.516 64.1 0.534161
26 -56.368 d26
27 88.275 5.05 1.805 25.4 0.615555
28 -167.93 3.94
29 ∞ 1.50
30 ∞ 28.00 1.516 64.1
31 ∞ 7.82 1.516 64.1
32 ∞ 2.04
33 ∞ 19.50 1.805 25.4
34 ∞ 3.10
35 ∞ 1.32 1.516 64.1
36 ∞ 2.08
37 ∞ 0.70 1.516 64.1
38 ∞ 1.24
各種データ
ズーム比 1.97
広角端 中間 望遠端
焦点距離 53.6 75.31 105.6
Ｆナンバー 2.34 2.60 2.81
画角 27.5 19.7 14.1
像高 13.1 13.1 13.1
レンズ全長243.86 243.86 243.86
ＢＦ 1.24 1.24 1.24
ズーム時の間隔変化
広角端 中間 望遠端
d 5 20.35 33.32 44.08
d10 28.13 15.01 3.65
d14 2.77 2.83 1.26
d16 17.63 8.78 1.59
d26 8.83 17.77 27.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 126.526
2 6 -42.092
3 11 -100.771
4 15 73.459
5 17 253.632
6 26 71.905
《実施例２》
図４に、本発明の第２の実施例の広角端におけるズームレンズと、ズームレンズと液晶パネル等の光変調素子Ｄとの間に配置されるガラスブロックＰＲの断面図を示す。第２の実施例の数値実施例を以下に数値実施例２として記載する。図５、図６に数値実施例２の諸収差図を示す。広角端における収差図は、投射距離が５．３９ｍのときの収差図である。望遠端における収差図は、投射距離が１０．５ｍのときの収差図である。
図４に、本発明の第２の実施例の広角端におけるズームレンズと、ズームレンズと液晶パネル等の光変調素子Ｄとの間に配置されるガラスブロックＰＲの断面図を示す。第２の実施例の数値実施例を以下に数値実施例２として記載する。図５、図６に数値実施例２の諸収差図を示す。広角端における収差図は、投射距離が５．３９ｍのときの収差図である。望遠端における収差図は、投射距離が１０．５ｍのときの収差図である。
第２の実施例は、第１の実施例に対して第２レンズ群２０と第５レンズ群５０のレンズ枚数を増やすことで、明るいＦｎｏを得ることを目的とした設計例である。
第２の実施例において、正レンズＰに該当するレンズは、レンズＬ１１とレンズＬ１２である。
第２の実施例も条件式（１ａ）〜（８ａ）を満足し、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
（数値実施例２）
r d nd vd θｇＦ
1 140.647 9.31 1.487 70.2 0.53026
2 -118.400 3.23 1.723 37.9 0.58342
3 -205.316 0.29
4 63.924 5.16 1.487 70.2 0.53026
5 91.543 d5
6 39.391 5.93 1.487 70.2 0.53026
7 23.997 3.72
8 56.006 3.10 1.487 70.2 0.53026
9 32.162 5.88
10 -105.220 1.54 1.487 70.2 0.53026
11 26.905 4.47 1.785 44.2 0.56355
12 118.493 1.81
13 -72.147 1.39 1.772 49.6 0.55234
14 -298.318 d14
15絞り ∞ 4.85
16 -25.226 1.65 1.698 30.1 0.60302
17 119.876 6.01 1.729 54.6 0.54343
18 -41.881 d18
19 -130.062 3.89 1.808 22.7 0.6307
20 -46.278 d20
21 36.691 6.27 1.808 22.7 0.6307
22 114.965 1.51
23 -4112.167 9.20 1.729 54.6 0.55423
24 -112.067 2.44
25 -239.840 2.42 1.805 25.4 0.61655
26 21.602 8.62 1.603 60.6 0.54225
27 -85.738 1.42
28 -39.819 1.77 1.806 33.2 0.58883
29 40.761 6.96 1.487 70.2 0.53026
30 -57.571 4.92
31 -251.923 2.88 1.497 81.5 0.53859
32 -101.121 d32
33 79.129 5.52 1.805 25.4 0.61655
34 -218.787 3.84
35 ∞ 1.50
36 ∞ 28.00 1.516 64.1
37 ∞ 7.82 1.516 64.1
38 ∞ 2.04
39 ∞ 19.50 1.805 25.4
40 ∞ 3.10
41 ∞ 1.32 1.516 64.1
42 ∞ 2.08
43 ∞ 0.70 1.516 64.1
44 ∞ 1.24
各種データ
ズーム比 1.97
広角端 中間 望遠端
焦点距離 53.5 77.3 105.6
Ｆナンバー 2.04 2.40 2.80
画角 27.5 19.2 14.1
像高 13.1 13.1 13.1
レンズ全長 241.71 241.71 241.71
ＢＦ 1.25 1.25 1.25
ズーム時の間隔変化
広角端 中間 望遠端
d 5 7.23 22.06 32.73
d14 27.36 13.04 1.61
d18 2.87 2.77 0.97
d20 14.46 5.17 1.03
d32 2.46 11.34 18.04
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 134.409
2 6 -44.683
3 15 -124.527
4 19 86.288
5 21 201.869
6 33 72.178
r d nd vd θｇＦ
1 140.647 9.31 1.487 70.2 0.53026
2 -118.400 3.23 1.723 37.9 0.58342
3 -205.316 0.29
4 63.924 5.16 1.487 70.2 0.53026
5 91.543 d5
6 39.391 5.93 1.487 70.2 0.53026
7 23.997 3.72
8 56.006 3.10 1.487 70.2 0.53026
9 32.162 5.88
10 -105.220 1.54 1.487 70.2 0.53026
11 26.905 4.47 1.785 44.2 0.56355
12 118.493 1.81
13 -72.147 1.39 1.772 49.6 0.55234
14 -298.318 d14
15絞り ∞ 4.85
16 -25.226 1.65 1.698 30.1 0.60302
17 119.876 6.01 1.729 54.6 0.54343
18 -41.881 d18
19 -130.062 3.89 1.808 22.7 0.6307
20 -46.278 d20
21 36.691 6.27 1.808 22.7 0.6307
22 114.965 1.51
23 -4112.167 9.20 1.729 54.6 0.55423
24 -112.067 2.44
25 -239.840 2.42 1.805 25.4 0.61655
26 21.602 8.62 1.603 60.6 0.54225
27 -85.738 1.42
28 -39.819 1.77 1.806 33.2 0.58883
29 40.761 6.96 1.487 70.2 0.53026
30 -57.571 4.92
31 -251.923 2.88 1.497 81.5 0.53859
32 -101.121 d32
33 79.129 5.52 1.805 25.4 0.61655
34 -218.787 3.84
35 ∞ 1.50
36 ∞ 28.00 1.516 64.1
37 ∞ 7.82 1.516 64.1
38 ∞ 2.04
39 ∞ 19.50 1.805 25.4
40 ∞ 3.10
41 ∞ 1.32 1.516 64.1
42 ∞ 2.08
43 ∞ 0.70 1.516 64.1
44 ∞ 1.24
各種データ
ズーム比 1.97
広角端 中間 望遠端
焦点距離 53.5 77.3 105.6
Ｆナンバー 2.04 2.40 2.80
画角 27.5 19.2 14.1
像高 13.1 13.1 13.1
レンズ全長 241.71 241.71 241.71
ＢＦ 1.25 1.25 1.25
ズーム時の間隔変化
広角端 中間 望遠端
d 5 7.23 22.06 32.73
d14 27.36 13.04 1.61
d18 2.87 2.77 0.97
d20 14.46 5.17 1.03
d32 2.46 11.34 18.04
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 134.409
2 6 -44.683
3 15 -124.527
4 19 86.288
5 21 201.869
6 33 72.178
表１に、第１の実施例と第２の実施例における条件式（１ａ）〜（８ａ）の値を記載する。実施例１の条件式（１ａ）〜（３ａ）の値は、レンズＬ９、レンズＬ１０の値である。実施例２の条件式（１ａ）〜（３ａ）の値は、レンズＬ１１、レンズＬ１２の値を示す。
条件式（４ａ）の値は、第１の実施例においては、レンズＬ９とレンズＬ１０のパワーの和をφｐに入力して計算した値であり、第２の実施例においては、レンズＬ１１とレンズＬ１２のパワーの和をφｐに入力して計算した値である。
《実施例３》
図７に、第１の実施例又は第２の実施例のズームレンズを用いたプロジェクター１０１の概略構成図を示す。ズームレンズ１０３は、光源からの光を用いて照明される光変調素子としての液晶パネル１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂからの光をスクリーン等の被投射面１０４に投射する投射レンズとして機能する。
図７に、第１の実施例又は第２の実施例のズームレンズを用いたプロジェクター１０１の概略構成図を示す。ズームレンズ１０３は、光源からの光を用いて照明される光変調素子としての液晶パネル１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂからの光をスクリーン等の被投射面１０４に投射する投射レンズとして機能する。
尚、プロジェクター１０１は、ズームレンズ１０３が取り外し可能に装着されるプロジェクターであってもよい。
１０ 第１レンズ群
２０ 第２レンズ群
３０ 第３レンズ群
４０ 第４レンズ群
５０ 第５レンズ群
６０ 第６レンズ群
ＰＲ ガラスブロック
Ｄ 光変調素子
２０ 第２レンズ群
３０ 第３レンズ群
４０ 第４レンズ群
５０ 第５レンズ群
６０ 第６レンズ群
ＰＲ ガラスブロック
Ｄ 光変調素子
Claims (5)
- ズームレンズが有する負のパワーのレンズ群のうち最も拡大共役側に配置された負レンズ群と、前記負レンズ群よりも拡大共役側に配置され正のパワーを有する少なくとも１つの正レンズ群と、前記負レンズ群よりも縮小共役側に配置され少なくとも１つのレンズ群を含む後群から構成されるズームレンズであって、
ズーミングに際して前記ズームレンズ内の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群よりも縮小共役側に配置された絞りを有し、
前記後群は少なくとも１つの正レンズを含み、
望遠端において、前記絞りと前記正レンズの前記絞りから最も離れたレンズの面頂点との間隔をＬｐ、ズームレンズの構成長をＬとし、
前記正レンズの異常分散性をΔθｇＦｐ、前記正レンズのｄ線における屈折率をＮｄｐ、前記正レンズが１つの場合は正レンズのパワー、前記正レンズが複数ある場合は複数の正レンズのパワーの和をφｐ、広角端における全系のパワーをφｗ、望遠端における全系のパワーをφｔ、前記正レンズ群が１つの場合は、前記正レンズ群の望遠端における焦点距離を、前記正レンズ群が複数ある場合は、複数のレンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆｃ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
｜Ｌｐ／Ｌ｜＜０．２
０．０２＜ΔθｇＦｐ＜０．０８
Ｎｄｐ＞１．７５
１．０＜φｐ／√（φｗ・φｔ）＜３．０
１．０＜ｆｃ／ｆｔ＜１．５
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記正レンズ群が含む負レンズのうち拡大共役側からｉ番目の負レンズの部分分散比をθｇＦｎｉ、ｉ番目の負レンズのパワーをφｎｉ、前記正レンズ群が含む正レンズのうち拡大共役側からｉ番目の正レンズの部分分散比をθｇＦｐｉ、ｉ番目の正レンズのパワーをφｐｉとし、
θｇＦＡｎ＝Σ（θｇＦｎｉ・φｎｉ）／Σφｎｉ
θｇＦＡｐ＝Σ（θｇＦｐｉ・φｐｉ）／Σφｐｉ
とするとき、
｜θｇＦＡｎ−θｇＦＡｐ｜＜０．０５５
を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 - 前記負レンズ群が含む負レンズのうち拡大共役側からｊ番目の負レンズの部分分散比をθｇＦｎｊ、ｊ番目の負レンズのパワーをφｎｊ、前記負レンズ群が含む正レンズのうち拡大共役側からｊ番目の正レンズの部分分散比をθｇＦｐｊ、ｊ番目の正レンズのパワーをφｐｊとし、
θｇＦＢｎ＝Σ（θｇＦｊｎ・φｎｊ）／Σφｎｊ
θｇＦＢｐ＝Σ（θｇＦｊｐ・φｐｊ）／Σφｐｊ
とするとき、
｜θｇＦＢｎ−θｇＦＢｐ｜＜０．０４０
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。 - 全系が含む負レンズのうち拡大共役側からｋ番目の負レンズの部分分散比をθｇＦｎｋ、ｋ番目の負レンズのパワーをφｎｋ、全系が含む正レンズのうち拡大共役側からｋ番目の正レンズの部分分散比をθｇＦｐｋ、ｋ番目の正レンズのパワーをφｐｋとし、
θｇＦＴｎ＝Σ（θｇＦｎｋ・φｎｋ）／Σφｎｋ
θｇＦＴｐ＝Σ（θｇＦｐｋ・φｐｋ）／Σφｐｋ
とするとき、
｜θｇＦＴｎ−θｇＦＴｐ｜＜０．０４
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項に記載のズームレンズ。 - 光源からの光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子を介した光を被投射面に投射する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズを有することを特徴とするプロジェクター。
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