JP6252082B2 - 投射用ズームレンズおよび画像表示装置 - Google Patents

投射用ズームレンズおよび画像表示装置 Download PDF

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Description

この発明は投射用ズームレンズおよび画像表示装置に関する。
画像表示装置は、プロジェクタ装置として好適に実施できる。
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「高倍率であり、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、変倍時の収差も十分抑えられているが、広角端の半画角:ωwは30度に留まっている。
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、収差も十分に抑えられているが、広角端の半画角:ωwは20.8度に留まっている。
一般に、「画像の投射に用いられるレンズ」では、結像光線として「斜光線」が用いられる点で、カメラ用の撮影レンズ系と異なる。
カメラ用の撮影レンズでは、レンズの有効領域を全て使用可能である。
しかし、画像の投射に用いられるレンズでは、投射画像が斜光線により結像されるため、画像投射領域として利用できる範囲は、レンズの有効領域の一部である。
このため、画像を投射される被投射面を大面積化するためには、投射用ズームレンズの広角化が必要である。
また、近時は、プロジェクタ装置の投射距離を小さくし、プロジェクタ装置を被投射面に「より近づけて配置」することが強く要請されている。
このような被投射面への近接配置で、且つ、大面積の被投射面を実現するためにも、投射用ズームレンズには、さらなる広角化が望まれる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、5群レンズタイプで、ズーム全域で高性能な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て、前記第1レンズ群は固定で、前記第1レンズ群乃至前記第5レンズ群における隣合う各レンズ群との間隔が変化し、第2レンズ群乃至第5レンズ群のうちのレンズ群の1以上を、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群とし、前記負レンズ群を構成する4枚以上のレンズのうち、拡大側から1枚目ないし4枚目の屈折力を、正・負・正・負または負・正・負・正とし、少なくとも前記第2レンズ群は負レンズ群であり、該第2レンズ群は最も拡大側に両凸レンズを有し、該両凸レンズが全ての負レンズ群において、負レンズ群内に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、d線の屈折率:NdNpが、条件:
(3) 1.70 < NdNp < 2.00
を満足することを特徴とする。
この発明によれば、ズーム全域で高性能な投射用ズームレンズを実現できる。
なお、以下において「〜」は「ないし」を省略した記載である。
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。
前述の如く、「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乃至第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。
なお、個々のレンズについては、第iレンズ群Giにおいて、拡大側から数えて第j番目のレンズをLijで表す。
また、以下において、正の屈折力を持つレンズ群を「正群」とも称し、負の屈折力を持つレンズ群を「負群」とも称する。
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。
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。
第2レンズ群G2は負群で、4枚のレンズで構成されており、また広角側から望遠側に変倍の際に拡大側から縮小側に移動することを特徴としている。第3レンズ群G3の屈折力は正群である。
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。
即ち,第4、第5レンズ群G4、G5の屈折力は「正・負」、「正・正」、「負・負」、「負・正」の組み合わせが可能である。
第2レンズ群以降(即ち、第2レンズ群〜第5レンズ群)に「レンズ4枚以上を配してなり、負の屈折力を有するレンズ群」を少なくとも1つ配することがこの発明の特徴である。
負レンズ群を、コンペンセータとしてレンズ4枚以上で構成することで、効果的にコンペンセータの効果を高めている。
この発明では、広角端における半画角:34度以上の従来に無い広角な投射用ズームレンズの実現を視野にいれている。
このような広角系の投射用ズームレンズに用いられるコンペンセータの機能を鑑みると、コンペンセータは4枚以上のレンズで構成するのが収差補正上好ましい。
勿論、非球面レンズを用いれば、3枚以下のレンズによる負レンズ群で、コンペンセータを構成することも可能である。
負レンズ群の「拡大側から4枚目までが、正レンズ・負レンズ・正レンズ・負レンズまたは負レンズ・正レンズ・負レンズ・正レンズの屈折力配置なっている。
このように「正・負のレンズを交互に配置」することにより、諸収差の効果的な補正が可能である。
また「色収差の発生を低減させる効果」を持たせることが可能となる。
さらに、前記負レンズ群に「接合レンズを配する」ことにより、色収差低減は勿論のこと、接合レンズによる「レンズの偏心感度を低減」させる効果がある。
この発明の投射用ズームレンズは、下記条件(1)〜(8)のうち、条件(3)または(4)を満足するが、これらとともに下記条件の1以上を満足させることにより、さらに良好な性能を実現できる。
(1) 0.7 < F2b/F2 < 3.0
(2) NdNp・νdNp < NdNn・νdNn
(3) 1.70 < NdNp < 2.10
(4) 18.0 < νdNp < 30.0
(5) 1.45 < NdNn < 1.75
(6) 48.0 < νdNn < 90.0
(7) 1.0 < |fNp/fNn| < 2.0
(8) 2.5E−04 < 1/|fNpNn| < 2.0E−02 。
これ等条件の各パラメータの記号の意味は、以下の通りである。
「F2b」は、第2レンズ群以降に配される負レンズ群の接合レンズの焦点距離を表わし、「F2」は第2レンズ群以降に配される負レンズ群の焦点距離を表わす。
「NdNp」は、第2レンズ群以降に配される負レンズ群の正レンズ中で「d線のアッベ数が最も低い正レンズ」のd線の屈折率、「νdNp」は該正レンズのd線のアッベ数を表す。
「NdNn」は、第2レンズ群以降に配される負レンズ群の負レンズ中で「d線のアッベ数が最も高い負レンズ」のd線の屈折率、「νdNn」は該負レンズのd線のアッベ数を表す。
「f2p」は、第2レンズ群以降に配される負群の正レンズの中で「d線のアッベ数が最も低い正レンズ」の焦点距離を表す。
「f2n」は、第2レンズ群以降に配される負群の負レンズの中で「d線のアッベ数が最も高い負レンズ」の焦点距離を表わす。
「f2p2n」は、第2レンズ群以降に配される負群のレンズの中で「d線のアッベ数が最も低い正レンズ」と「d線のアッベ数が最も高い負レンズ」の合成焦点距離を表わす。
「fNpNn」は、負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズ(最も拡大側もしくは最も縮小側の正レンズ)と、負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズ(拡大側から2枚目もしくは縮小側から2枚目の負レンズ)との合成焦点距離:fNpNnである。
焦点距離の単位は「mm」であり、従って、条件(8)におけるパラメータ:1/|fNpNn|の単位は「1/mm」である。
なお、条件(8)において、例えば「2.5E−04」は、「2.5×10−4」を表すものである。以下においても同様である。
上記の如く、条件(1)〜(8)は、第2レンズ群以降の負レンズ群に含まれるレンズの材質を規定する条件となっている。
以下に挙げる各実施例の投射用ズームレンズにおいては、第2レンズ群G2の負レンズ群を「収差補正群」としている。
収差補正群を4枚以上のレンズ構成とすることで「収差補正」の効果を最大限に発揮できている。
特に、各実施例とも広角側のズームレンズであり、広角側の収差補正群はレンズが4枚以上無いと収差補正が不足となりがちである。
また、広角端から望遠端への変倍に際しては、第2レンズ群G2を拡大側から縮小側に移動させることにより収差補正効果を高めている。
各実施例とも、負レンズ群である第2レンズ群は、正負2枚ずつのレンズを拡大側から「正・負・正・負」の順に配置している。
このように「正・負のレンズを交互に配置」することにより、色収差を効果的に補正し、コマ収差補正、非点収差の改善を図っている。
正レンズ・負レンズの配置は、上記と逆に「負・正・負・正」としても上記と同様の効果を実現できる。
条件(1)は、非点隔差と像面湾曲を良好にバランスさせる条件である。
条件(1)が満足されないと、変倍時に「非点隔差と像面湾曲のバランス」が大きく崩れ易い。
条件(2)は、倍率色収差、コマ収差と非点収差を良好にバランスさせる条件である。
条件(2)が満足されない場合、特に倍率色収差、コマ収差と非点収差のバランスが大きく崩れ易い。
条件(2)を満足することにより、特に倍率色収差、コマ収差と非点収差のバランスを良好に維持できる。
この発明の投射用ズームレンズの「負の第2レンズ群」は、上述の如く「収差補正群」とすることができる。
この場合、条件(3)の範囲外では、倍率色収差が大きく発生し、コマ収差、非点収差も大きくなりやすい。
条件(3)を満足することにより、倍率色収差、コマ収差、非点収差の増大を有効に抑制することができる。
周知の如く、「色消し」を有効に行うには、一般的に、正レンズをクラウンガラス(低屈折率)、負レンズをフリントガラス(高屈折率)とする組み合わせが有効である。
しかし、この発明の投射用ズームレンズでは、条件(2)のように、第2レンズ群の正レンズを高屈折率・高分散、負レンズを低屈折率・低分散とするのがよい。
このような組み合わせは、色消しを改善し、ペッツバール和を小さくする作用がある。
後述の実施例においても第2レンズ群として採用している、正・負・負(接合レンズ)のレンズ構成の場合で説明する。
この場合、最も拡大側の正レンズが「高屈折率・高分散」で、この正レンズの縮小側に配する負レンズが「低屈折率・低分散」である場合を考える。
この場合、正レンズでは高い屈折率と高分散とによりプラス側の色収差とマイナス側のペッツバールが大きく発生する。
このように発生する色収差とペッツバールは、低屈折率・低分散の負レンズで「有効に抑制」される。
このため、倍率色収差、コマ収差、非点収差の増大が有効に抑制される。
逆に、正レンズが「低屈折率・低分散」で、負レンズが「高屈折率・高分散」であると、色収差とペッツバール和が大きく増幅してしまう。
このため、このような組み合わせでは、倍率色収差、コマ収差、非点収差は、反って増大し易い。
条件(4)は、倍率色収差の抑制に有効な条件である。
上記の如く、第2レンズ群の正レンズには「高分散系の材料」が好ましく、条件(4)を満足する高分散系の材料を用いることにより、倍率色収差の発生を有効に抑制できる。
請求項1〜4では「第2レンズ群内の前記正レンズ」を条件(3)や(4)を満足する「両凸レンズ」としている。
「第2レンズ群内で、d線に対するアッベ数が最も低い正レンズ」の形状を両凸レンズとすると、収差補正とペッツバール和の抑制に有効に作用する。
この正レンズが「両凸レンズでない」と、変倍時に「像面湾曲の変動」が大きく発生し易くなる。
条件(5)は、倍率色収差の抑制に有利な条件である。前述の如く、第2レンズ群の負レンズは、低屈折率の材料によるレンズが望ましい。
条件(5)を満足することにより、大きな倍率色収差とペッツバール和を制御する上で有効である。
条件(6)も、倍率色収差の抑制に有利な条件である。前述の如く、第2レンズ群の負レンズは、低分散の材料によるレンズが望ましい。
条件(6)を満足することは、倍率色収差上有効である。
条件(5)や(6)を満足する投射用ズームレンズにおいては、前記「第2レンズ群の負レンズ」は、請求項11のように「両凹レンズ」であるのが良い。
このようにすることは、収差補正とペッツバール和を制御する上で好ましい。
該負レンズ(アッベ数が最も高い低屈折率の負レンズ)が「両凹レンズで無い」場合は、変倍時に「像面湾曲の大きい変動」が発生し易い。
条件(7)は、変倍時の像面湾曲変動を抑制するための最適解であり、条件(7)を満足することにより、変倍時の像面湾曲変動を最も有効に抑制できる。
条件(8)は、諸収差の発生を有効に抑制する上で好ましい条件である。
条件(8)を満足することにより、諸収差が大きく発生するのを有効に抑制できる。
第4レンズ群の屈折力を「負」として、投射用ズームレンズを構成する場合、上記条件(1)〜(8)の範囲のうち、以下の条件(1A)〜(8A)の1以上を満足するのが良い。これら条件(1A)乃至(8A)は条件(1)乃至(8)の範囲内である。
(1A) 2.0 < F2b/F2 < 3.0
(2A) NdNp・νdNp < NdNn・νdNn
(3A) 1.8 < NdNp < 1.9
(4A) 23.0 < νdNp < 24.0
(5A) 1.7 < NdNn < 1.75
(6A) 48.0 < νdNn < 50.0
(7A) 1.5 < |fNp/fNn| < 1.8
(8A) 1.2E−02 < 1/|fNpNn| < 1.6E−02 。
条件(1A)乃至(8A)の各パラメータは、上述の条件(1)乃至(8)のパラメータと同一である。
第4レンズ群の屈折力を「負」として投射用ズームレンズを構成する場合は、これらの条件(1A)〜(8A)の1以上を満足することにより、上述した条件(1)乃至(8)の果たす役割を、同様に機能させることができる。
第4レンズ群の屈折力を「正」として、投射用ズームレンズを構成する場合、上記条件(1)〜(8)の範囲のうち、以下の条件(1B)〜(8B)の1以上を満足するのが良い。これら条件(1B)乃至(8B)は条件(1)乃至(8)の範囲内である。
(1B) 0.7 < F2b/F2 < 1.5
(2B) NdNp・νdNp < NdNn・νdNn
(3B) 1.70 < NdNp < 2.10
(4B) 18.0 < νdNp < 30.0
(5B) 1.45 < NdNn < 1.60
(6B) 58.0 < νdNn < 90.0
(7B) 1.0 < |fNp/fNn| < 1.4
(8B) 2.5E−04 < 1/|fNpNn| < 4.6E−03 。
条件(1B)乃至(8B)の各パラメータは、上述の条件(1)乃至(8)のパラメータと同一である。
第4レンズ群の屈折力を「正」として投射用ズームレンズを構成する場合は、これらの条件(1B)〜(8B)の1以上を満足することにより、上述した条件(1)乃至(8)の果たす役割を、同様に機能させることができる。
投射用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、プロジェクタ装置の実施の1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。
投射用ズームレンズ4としては、請求項1〜17の任意の1に記載されたもの、具体的には以下に挙げる実施例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。
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。
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。
実施例1〜14の投射用ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第3〜第5レンズ群G3〜G5が拡大側に移動する。
従って、変倍中においてもバックフォーカスは十分に大きく確保される。
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。
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。
なお、実施例1〜14とも、ライトバルブとしてはDMDを想定している。
「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・負・正・負)。
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・正・負・正)。
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度
実施例のデータを表1に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表4に示す。
Figure 0006252082
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(望遠徒表示)」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度
実施例2のデータを表5に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表6に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表8に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例3のデータを表9に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表10に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表12に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例4のデータを表13に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表14に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表16に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例5のデータを表17に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表18に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表20に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例6のデータを表21に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表22に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表24に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例7のデータを表25に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表26に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表28に示す。
Figure 0006252082
図14に、実施例7の収差図を図2に倣って示す。
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度
実施例8のデータを表29に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表30に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表32に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例9のデータを表33に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表34に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表36に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例10のデータを表37に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表38に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表40に示す。
Figure 0006252082
図20に、実施例10の収差図を図2に倣って示す。
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度
実施例11のデータを表41に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表42に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表44に示す。
Figure 0006252082
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度
実施例12のデータを表45に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表46に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表48に示す。
Figure 0006252082
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、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度
実施例13のデータを表49に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表50に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表52に示す。
Figure 0006252082
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、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度
実施例14のデータを表53に示す。
Figure 0006252082
「非球面のデータ」
非球面のデータを表54に示す。
Figure 0006252082
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 0006252082
「各条件のパラメータの値」
条件(1)〜(8)のパラメータの値を、表56に示す。
Figure 0006252082
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、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レンズ群乃至第5レンズ群を配してなる5レンズ群構成である。
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、正の屈折力を有する。
第2レンズ群ないし第5レンズ群のうちのレンズ群の1以上を、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群としている。
そして、前記負レンズ群を構成する4枚以上のレンズのうち、拡大側から1枚目ないし4枚目の屈折力を、正・負・正・負または負・正・負・正としている。
第1レンズ群G1は変倍の際は固定となっている。
第2レンズ群以降にレンズ4枚以上を配する負の屈折力を有するレンズ群が少なくとも1つ配されている。
この負レンズ群は、拡大側から望遠側への変倍の際に「拡大側から縮小側」または「縮小側から拡大側」に移動する。
各実施例の投射用ズームレンズにおいて、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レンズ群または第4レンズ群が変倍群となっている。
実施例1〜14の投射用ズームレンズは、広角端の半画角:ωが34度より大きい「広画角」であり、望遠端への変倍の際に、第2レンズ群G2を縮小側に移動させている。
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、各実施例の投射用ズームレンズとも、1.45倍以上のズーム比を実現できている。実施例1〜14の投射用ズームレンズは何れも条件(1)〜(8)を満足している。
実施例1〜14の投射用ズームレンズのうち、実施例12、13のものは、第4レンズ群の屈折力を「負」としたもので、前述の条件(1A)〜(8A)を満足している。
また、実施例12、13以外の実施例では、第4レンズ群の屈折力は「正」であり、前述の条件(1B)〜(8B)を満足している。
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4952225号公報

Claims (17)

  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て、前記第1レンズ群は固定で、前記第1レンズ群乃至前記第5レンズ群における隣合う各レンズ群との間隔が変化し、
    第2レンズ群乃至第5レンズ群のうちのレンズ群の1以上を、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群とし、
    前記負レンズ群を構成する4枚以上のレンズのうち、拡大側から1枚目ないし4枚目の屈折力を、正・負・正・負または負・正・負・正とし、
    少なくとも前記第2レンズ群は負レンズ群であり、該第2レンズ群は最も拡大側に両凸レンズを有し、該両凸レンズが全ての負レンズ群において、負レンズ群内に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、d線の屈折率:NdNpが、条件:
    (3) 1.70 < NdNp < 2.00
    を満足する、ことを特徴とする投射用ズームレンズ。
  2. 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て、前記第1レンズ群は固定で、前記第1レンズ群乃至前記第5レンズ群における隣合う各レンズ群との間隔が変化し、
    第2レンズ群乃至第5レンズ群のうちのレンズ群の1以上を、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群とし、
    前記負レンズ群を構成する4枚以上のレンズのうち、拡大側から1枚目ないし4枚目の屈折力を、正・負・正・負または負・正・負・正とし、
    少なくとも前記第2レンズ群は負レンズ群であり、該第2レンズ群は最も拡大側に両凸レンズを有し、該両凸レンズが全ての負レンズ群において、負レンズ群内に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、d線のアッベ数:νdNpが、条件:
    (4) 23.0 < νdNp < 30.0
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  3. 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て、前記第1レンズ群は固定で、前記第1レンズ群乃至前記第5レンズ群における隣合う各レンズ群との間隔が変化し、
    第2レンズ群乃至第5レンズ群のうちのレンズ群の1以上を、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群とし、
    前記負レンズ群を構成する4枚以上のレンズのうち、拡大側から1枚目ないし4枚目の屈折力を、正・負・正・負または負・正・負・正とし、
    少なくとも前記第2レンズ群は負レンズ群であり、該第2レンズ群は最も縮小側に両凸レンズを有し、該両凸レンズが全ての負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、d線の屈折率:NdNpが、条件:
    (3) 1.70 < NdNp < 2.00
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  4. 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て、前記第1レンズ群は固定で、前記第1レンズ群乃至前記第5レンズ群における隣合う各レンズ群との間隔が変化し、
    第2レンズ群乃至第5レンズ群のうちのレンズ群の1以上を、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群とし、
    前記負レンズ群を構成する4枚以上のレンズのうち、拡大側から1枚目ないし4枚目の屈折力を、正・負・正・負または負・正・負・正とし、
    少なくとも前記第2レンズ群は負レンズ群であり、該第2レンズ群は最も縮小側に両凸レンズを有し、該両凸レンズが全ての負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、d線のアッベ数:νdNpが、条件:
    (4) 23.0 < νdNp < 30.0
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  5. 請求項1ないし4の何れか1項に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    広角側から望遠側への変倍に際して、第2レンズ群乃至第5レンズ群のうちの、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群の1以上が、拡大側から縮小側、または縮小側から拡大側に移動することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  6. 請求項1ないし5の何れか1項に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    第2レンズ群乃至第5レンズ群のうち、4枚以上のレンズで構成されて負の屈折力を有する負レンズ群の1以上が、少なくとも1組の接合レンズを有することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  7. 請求項6記載の投射用ズームレンズにおいて、
    負レンズ群中の接合レンズの焦点距離:F2b、前記負レンズ群の焦点距離:F2が、
    条件:
    (1) 0.7 < F2b/F2 < 3.0
    を満足する投射用ズームレンズ。
  8. 請求項1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、
    負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズのd線の屈折率:NdNp、前記負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズのd線のアッベ数:νdNp、前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズのd線の屈折率:NdNn、前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズのd線のアッベ数:νdNnが、条件:
    (2) NdNp・νdNp < NdNn・νdNn
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  9. 請求項1乃至8の任意の1に記載の投射用ズームにおいて、
    負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズのd線の屈折率:NdNnが、条件:
    (5) 1.45 < NdNn < 1.75
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  10. 請求項1乃至9の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズのd線のアッベ数:νdNnが、条件:
    (6) 48.0 < νdNn < 90.0
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  11. 請求項9又は10記載の投射用ズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群の拡大側から2枚目のレンズは両凹レンズであり、該両凹レンズが前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズであることを特徴とする投射用ズームレンズ。
  12. 請求項9又は10記載の投射用ズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群の縮小側から2枚目のレンズは両凹レンズであり、前記両凹レンズが前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズであることを特徴とする投射用ズームレンズ。
  13. 請求項1乃至12の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群の最も拡大側のレンズが前記負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、該正レンズの焦点距離:fNp、前記第2レンズ群の拡大側から2枚目のレンズが前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズであり該負レンズの焦点距離:fNnが、条件:
    (7) 1.0 < |fNp/fNn|< 2.0
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  14. 請求項1乃至12の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群の最も縮小側のレンズのアッベ数が前記負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、該正レンズの焦点距離:fNp、前記第2レンズ群の縮小側から2枚目のレンズが前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズであり該負レンズの焦点距離:fNnが、条件:
    (7) 1.0 < |fNp/fNn|< 2.0
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  15. 請求項1乃至14の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群の最も拡大側のレンズが前記負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、該正レンズと、前記第2レンズ群の拡大側から2枚目のレンズが前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズであり、該負レンズとの合成焦点距離:fNpNn(mm)が、条件:
    (8) 2.5E−04(1/mm)<1/|fNpNn|<2.0E−02(1/mm)
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  16. 請求項1乃至14の任意の1に記載の投射用ズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群の最も縮小側のレンズが前記負レンズ群に配される正レンズの中でd線のアッベ数が最も低いレンズであり、該正レンズと、前記第2レンズ群の縮小側から2枚目のレンズが前記負レンズ群に配される負レンズの中でd線のアッベ数が最も高いレンズであり、該負レンズとの合成焦点距離:fNpNn(mm)が、条件:
    (8) 2.5E−04(1/mm)<1/|fNpNn|<2.0E−02(1/mm)
    を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
  17. 光源と、
    上記光源から射出された光で上記画像素子を照明する照明光学系と、
    上記照明光学系を介して入射する入射光の射出を制御して画像を表示する画像表示素子と、
    上記画像表示素子の表示面に表示された上記画像を被投射面に投射して拡大表示させる投射光学系と、を備え、
    上記投射光学系として、請求項1乃至16の任意の1に記載の投射用ズームレンズを有することを特徴とする画像表示装置。
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