JP6625028B2 - ズームレンズ、撮像装置、および投写型表示装置 - Google Patents
ズームレンズ、撮像装置、および投写型表示装置 Download PDFInfo
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Description
本発明の第2のズームレンズは、縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、中間像の形成位置を挟んで、拡大側は第1光学系、縮小側は第2光学系からなり、第1光学系は、最も拡大側から順に連続して3枚以上の負レンズを有し、第2光学系は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正または負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、変倍の際に、第2レンズ群および第3レンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、第4レンズ群は縮小側結像面に対して固定されている。
本発明の第3のズームレンズは、縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、中間像の形成位置を挟んで、拡大側は第1光学系、縮小側は第2光学系からなり、第1光学系は、正レンズと、負レンズと、正レンズとが拡大側から順に接合されてなる3枚接合レンズを有し、上記3枚接合レンズ内の2枚の正レンズはいずれも上記3枚接合レンズ内の負レンズに比べd線基準のアッベ数が大きく、第2光学系は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正または負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、変倍の際に、第2レンズ群および第3レンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、第4レンズ群は縮小側結像面に対して固定されている。
以下では、本発明の第1、第2、および第3のズームレンズを総括して本発明のズームレンズと称する。
1.1<Ymax/f1<2 (2)
−0.05<Ymax/fG3<0.2 (3)
1<Mag2T/Mag2W<1.2 (4)
0.9<Mag3T/Mag3W<1.1 (5)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
f2:広角端での第2光学系の焦点距離
f1:広角端での第1光学系の焦点距離
fG3:第3レンズ群の焦点距離
Mag2T:望遠端での第2レンズ群の横倍率
Mag2W:広角端での第2レンズ群の横倍率
Mag3T:望遠端での第3レンズ群の横倍率
Mag3W:広角端での第3レンズ群の横倍率
25<ν1−ν2<55 (6)
50<ν3−ν2<60 (7)
−0.25<Ymax/fc<0.25 (8)
0.1<Ymax/fc1<0.7 (9)
−1<Ymax/fc2<−0.4 (10)
0.2<Ymax/fc3<0.45 (11)
0.3<Ymax/Rc1<0.7 (12)
ただし、
ν1:3枚接合レンズ内の拡大側の正レンズのd線基準のアッベ数
ν2:3枚接合レンズ内の負レンズのd線基準のアッベ数
ν3:3枚接合レンズ内の縮小側の正レンズのd線基準のアッベ数
Ymax:縮小側の最大像高
fc:3枚接合レンズの焦点距離
fc1:3枚接合レンズ内の拡大側の正レンズの焦点距離
fc2:3枚接合レンズ内の負レンズの焦点距離
fc3:3枚接合レンズ内の縮小側の正レンズの焦点距離
Rc1:3枚接合レンズ内の縮小側の接合面の曲率半径
0.1<Ymax/f2<0.145 (1−1)
1.1<Ymax/f1<2 (2)
1.2<Ymax/f1<1.9 (2−1)
−0.05<Ymax/fG3<0.2 (3)
−0.03<Ymax/fG3<0.197 (3−1)
1<Mag2T/Mag2W<1.2 (4)
1.01<Mag2T/Mag2W<1.15 (4−1)
0.9<Mag3T/Mag3W<1.1 (5)
0.95<Mag3T/Mag3W<1.05 (5−1)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
f2:広角端での第2光学系の焦点距離
f1:広角端での第1光学系の焦点距離
fG3:第3レンズ群の焦点距離
Mag2T:望遠端での第2レンズ群の横倍率
Mag2W:広角端での第2レンズ群の横倍率
Mag3T:望遠端での第3レンズ群の横倍率
Mag3W:広角端での第3レンズ群の横倍率
25<ν1−ν2<55 (6)
30<ν1−ν2<50 (6−1)
50<ν3−ν2<60 (7)
52<ν3−ν2<58 (7−1)
−0.25<Ymax/fc<0.25 (8)
−0.15<Ymax/fc<0.15 (8−1)
0.1<Ymax/fc1<0.7 (9)
0.2<Ymax/fc1<0.6 (9−1)
−1<Ymax/fc2<−0.4 (10)
−0.95<Ymax/fc2<−0.45 (10−1)
0.2<Ymax/fc3<0.45 (11)
0.25<Ymax/fc3<0.4 (11−1)
ただし、
ν1:3枚接合レンズ内の拡大側の正レンズのd線基準のアッベ数
ν2:3枚接合レンズ内の負レンズのd線基準のアッベ数
ν3:3枚接合レンズ内の縮小側の正レンズのd線基準のアッベ数
Ymax:縮小側の最大像高
fc:3枚接合レンズの焦点距離
fc1:3枚接合レンズ内の拡大側の正レンズの焦点距離
fc2:3枚接合レンズ内の負レンズの焦点距離
fc3:3枚接合レンズ内の縮小側の正レンズの焦点距離
0.3<Ymax/Rc1<0.7 (12)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
Rc1:3枚接合レンズ内の縮小側の接合面の曲率半径
0.32<Ymax/Rc1<0.68 (12−1)
0.96<(Mag2T/Mag2W)/Zm<1.19 (13)
0.97<(Mag2T/Mag2W)/Zm<1.18 (13−1)
0.8<(Mag3T/Mag3W)/Zm<1 (14)
0.85<(Mag3T/Mag3W)/Zm<1 (14−1)
ただし、
Mag2T:望遠端での第2レンズ群の横倍率
Mag2W:広角端での第2レンズ群の横倍率
Zm:全系の変倍比
Mag3T:望遠端での第3レンズ群の横倍率
Mag3W:広角端での第3レンズ群の横倍率
[実施例1]
実施例1のズームレンズのレンズ構成と光路は図1に示したものであり、その構成および図示方法は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例1のズームレンズは、拡大側から順に、第1光学系1と、第2光学系2とからなる。第1光学系1は、拡大側から順に、前群Gaと、中群Gbと、後群Gcとからなり、合焦の際に、中群Gbのみが光軸方向に移動する。第2光学系2は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とからなり、変倍の際に、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は縮小側結像面に対して固定されており、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は互いに異なる軌跡で移動する。
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からのレンズ面までの距離)
C:近軸曲率
KA、Am:非球面係数
実施例2のズームレンズのレンズ構成と光路の断面図を図2に示す。実施例2のズームレンズは、拡大側から順に、第1光学系1と、第2光学系2とからなる。第2光学系2は画像表示面Simと共役な位置に中間像MIを形成し、第1光学系1はこの中間像MIをスクリーンScrに再結像させる。第1光学系1は、拡大側から順に、前群Gaと、中群Gbと、後群Gcとからなる。第2光学系2は、拡大側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とからなる。各レンズ群の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群、および変倍の際に移動するレンズ群は実施例1のものと同様である。
実施例3のズームレンズのレンズ構成と光路の断面図を図3に示す。実施例3のズームレンズは、拡大側から順に、第1光学系1と、第2光学系2とからなる。第2光学系2は画像表示面Simと共役な位置に中間像MIを形成し、第1光学系1はこの中間像MIをスクリーンScrに再結像させる。第1光学系1は、拡大側から順に、前群Gaと、中群Gbと、後群Gcとからなる。第2光学系2は、拡大側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とからなる。各レンズ群の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群、変倍の際に移動するレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。
実施例4のズームレンズのレンズ構成と光路の断面図を図4に示す。実施例4のズームレンズは、拡大側から順に、第1光学系1と、第2光学系2とからなる。第2光学系2は画像表示面Simと共役な位置に中間像MIを形成し、第1光学系1はこの中間像MIをスクリーンScrに再結像させる。第1光学系1は、拡大側から順に、前群Gaと、中群Gbと、後群Gcとからなる。第2光学系2は、拡大側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とからなる。実施例4の第3レンズ群G3は負の屈折力を有する点が実施例1のものと異なるが、その他の各レンズ群の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群、変倍の際に移動するレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。
実施例5のズームレンズのレンズ構成と光路の断面図を図5に示す。実施例5のズームレンズは、拡大側から順に、第1光学系1と、第2光学系2とからなる。第2光学系2は画像表示面Simと共役な位置に中間像MIを形成し、第1光学系1はこの中間像MIをスクリーンScrに再結像させる。第1光学系1は、拡大側から順に、前群Gaと、中群Gbと、後群Gcとからなる。第2光学系2は、拡大側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とからなる。実施例5では、変倍の際に、第4レンズ群G4は縮小側結像面に対して固定されており、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3はそれぞれ異なる軌跡で移動する点が実施例1のものと異なる。図5では、変倍の際に移動する3つのレンズ群それぞれの下に、広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動方向を模式的に示す矢印を記入している。各レンズ群の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。
2 第2光学系
10、49、210、310 ズームレンズ
11a〜11c 透過型表示素子
12、13、32、33 ダイクロイックミラー
14、34 クロスダイクロイックプリズム
15、215、315 光源
16a〜16c コンデンサレンズ
18a〜18c、38 全反射ミラー
21a〜21c DMD素子
24a〜24c TIRプリズム
25、35a〜35c 偏光分離プリズム
31a〜31c 反射型表示素子
41 カメラボディ
42 シャッターボタン
43 電源ボタン
44、45 操作部
46 表示部
47 マウント
48 交換レンズ
100、200、300 投写型表示装置
105、205、305 スクリーン
400 カメラ
CL 3枚接合レンズ
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
Ga 前群
Gb 中群
Gc 後群
La1〜La5、Lb1、Lc1〜Lc8、L11〜L12、L21、L31〜L35、L41 レンズ
MI 中間像
PP 光学部材
Scr スクリーン
Sim 画像表示面
wa 軸上光束
wb 最大画角の光束
Ymax 縮小側の最大像高
Z 光軸
Claims (18)
- 縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、該中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、
中間像の形成位置を挟んで、拡大側は第1光学系、縮小側は第2光学系からなり、
前記第1光学系は、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群とからなり、
前記第2光学系は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正または負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、
合焦の際に、前記第2光学系は前記縮小側結像面に対して固定されており、前記中群が隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、
変倍の際に、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、前記第4レンズ群は前記縮小側結像面に対して固定されているズームレンズ。 - 縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、該中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、
中間像の形成位置を挟んで、拡大側は第1光学系、縮小側は第2光学系からなり、
前記第1光学系は、最も拡大側から順に連続して3枚以上の負レンズを有し、
前記第2光学系は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正または負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、
変倍の際に、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、前記第4レンズ群は前記縮小側結像面に対して固定されているズームレンズ。 - 縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、該中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、
中間像の形成位置を挟んで、拡大側は第1光学系、縮小側は第2光学系からなり、
前記第1光学系は、正レンズと、負レンズと、正レンズとが拡大側から順に接合されてなる3枚接合レンズを有し、該3枚接合レンズ内の2枚の前記正レンズはいずれも前記3枚接合レンズ内の前記負レンズに比べd線基準のアッベ数が大きく、
前記第2光学系は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正または負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、
変倍の際に、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、前記第4レンズ群は前記縮小側結像面に対して固定されているズームレンズ。 - 下記条件式(1)を満足する請求項1から3のいずれか1項記載のズームレンズ。
0.095<Ymax/f2<0.15 (1)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
f2:広角端での前記第2光学系の焦点距離 - 下記条件式(2)を満足する請求項1から4のいずれか1項記載のズームレンズ。
1.1<Ymax/f1<2 (2)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
f1:広角端での前記第1光学系の焦点距離 - 下記条件式(3)を満足する請求項1から5のいずれか1項記載のズームレンズ。
−0.05<Ymax/fG3<0.2 (3)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
fG3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 下記条件式(4)を満足する請求項1から6のいずれか1項記載のズームレンズ。
1<Mag2T/Mag2W<1.2 (4)
ただし、
Mag2T:望遠端での前記第2レンズ群の横倍率
Mag2W:広角端での前記第2レンズ群の横倍率 - 下記条件式(5)を満足する請求項1から7のいずれか1項記載のズームレンズ。
0.9<Mag3T/Mag3W<1.1 (5)
ただし、
Mag3T:望遠端での前記第3レンズ群の横倍率
Mag3W:広角端での前記第3レンズ群の横倍率 - 変倍の際に、前記第1光学系は前記縮小側結像面に対して固定されている請求項1から8のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 下記条件式(6)を満足する請求項3記載のズームレンズ。
25<ν1−ν2<55 (6)
ただし、
ν1:前記3枚接合レンズ内の拡大側の前記正レンズのd線基準のアッベ数
ν2:前記3枚接合レンズ内の前記負レンズのd線基準のアッベ数 - 下記条件式(7)を満足する請求項3または10記載のズームレンズ。
50<ν3−ν2<60 (7)
ただし、
ν3:前記3枚接合レンズ内の縮小側の前記正レンズのd線基準のアッベ数
ν2:前記3枚接合レンズ内の前記負レンズのd線基準のアッベ数 - 下記条件式(8)を満足する請求項3、10、および11のいずれか1項記載のズームレンズ。
−0.25<Ymax/fc<0.25 (8)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
fc:前記3枚接合レンズの焦点距離 - 下記条件式(9)を満足する請求項3、および10から12のいずれか1項記載のズームレンズ。
0.1<Ymax/fc1<0.7 (9)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
fc1:前記3枚接合レンズ内の拡大側の前記正レンズの焦点距離 - 下記条件式(10)を満足する請求項3、および10から13のいずれか1項記載のズームレンズ。
−1<Ymax/fc2<−0.4 (10)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
fc2:前記3枚接合レンズ内の前記負レンズの焦点距離 - 下記条件式(11)を満足する請求項3、および10から14のいずれか1項記載のズームレンズ。
0.2<Ymax/fc3<0.45 (11)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
fc3:前記3枚接合レンズ内の縮小側の前記正レンズの焦点距離 - 下記条件式(12)を満足する請求項3、および10から15のいずれか1項記載のズームレンズ。
0.3<Ymax/Rc1<0.7 (12)
ただし、
Ymax:縮小側の最大像高
Rc1:前記3枚接合レンズ内の縮小側の接合面の曲率半径 - 光源と、該光源からの光が入射するライトバルブと、該ライトバルブにより光変調された光による光学像をスクリーン上に投写するズームレンズとしての請求項1から16のいずれか1項記載のズームレンズとを備えたことを特徴とする投写型表示装置。
- 請求項1から16のいずれか1項記載のズームレンズを備えた撮像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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