JPH0545582A

JPH0545582A - 拡大投影レンズ

Info

Publication number: JPH0545582A
Application number: JP22983191A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Iizuka; 隆之飯塚; Nobutaka Minefuji; 延孝峯藤; Yasunori Arai; 保則新井; Kazuji Yoshida; 和司吉田
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1993-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的安価で構成枚数が少なく、焦点距離と
比較してバックフォーカスを長くとることのできる拡大
投影レンズ、そして変倍拡大投影レンズを提供すること
を目的とする。【構成】拡大側から順に、負の第１レンズ群、正の第
２レンズ群、正の第３レンズ群を配列して構成し、以下
の条件を満たすことを特徴とする。ｆｂ／ｆ＞１．７ただしｆｂ：全系のバックフォーカスｆ：全系の焦点距離

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、投影対象となる画像
が形成される被投影面からレンズまでの距離、すなわち
バックフォーカスを長くとる必要がある液晶プロジェク
ター等のプロジェクターに用いられる拡大投影レンズに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５４及び図５５は、この種のプロジェ
クターの光学系を示している。

【０００３】図５４の光学系において、光源から発した
白色光Ｗは、ダイクロイックミラー２によってＲ、Ｇ、
Ｂの三色に分離され、ミラー３，３，…で反射されて
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色成分に対応して設けられた液
晶ライトバルブ４，４，…に入射する。それぞれの液晶
ライトバルブ４，４，…を透過したＲ、Ｇ、Ｂ成分の光
は、ダイクロイックプリズム５で合成され、投影レンズ
６を介してスクリーン７に投影される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このダイクロ
イックプリズムは、加工、貼合わせに高精度が要求され
るため、非常に高価である。そこで、一般にはダイクロ
イックミラーを用いた図５５の方式が採用される。

【０００５】この方式ではＲ、Ｇ、Ｂの３色の光を合成
するために、互いに離間する位置に少なくとも２枚のダ
イクロイックミラー８を配置する必要がある。したがっ
て、これらのダイクロイックミラー８を配置するスペー
スを確保するために液晶ライトバルブ４から投影レンズ
６までの距離が長くなり、長いバックフォーカスを有す
る投影レンズ６が要求される。

【０００６】レンズのバックフォーカスを長くする最も
簡単な方法は、レンズの焦点距離を長くすることであ
る。しかし、単に焦点距離を長くするとレンズとスクリ
ーンとの距離も長くなり、特にスクリーンの背面から投
影するボックス型のプロジェクターに使用する場合には
光路を折り返しても装置の奥行きが大きくなり好ましく
ない。

【０００７】焦点距離に比べて長いバックフォーカスを
得ることのできるレンズとしては、レトロフォーカスタ
イプのレンズがある。しかし、この種のレンズは構成枚
数が多く高価である。

【０００８】

【発明の目的】この発明の目的は、比較的安価で構成枚
数が少なく、焦点距離と比較してバックフォーカスを長
くとることのできる拡大投影レンズ、そして変倍拡大投
影レンズを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる拡大投
影レンズは、上記の目的を達成させるため、拡大側から
順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、正の第３
レンズ群を配列して構成し、以下の条件を満たすことを
特徴とする。

【００１０】ｆｂ／ｆ＞１．７ただしｆｂ：物体距離∞におけるバックフォーカスｆ：全系の焦点距離

【００１１】また、この発明の変倍拡大投影レンズは、
拡大側より順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ
群と、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負
レンズとから成る正の第３レンズ群とを配列して構成
し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を変化させる
と共に全系を移動させることにより焦点距離を変化さ
せ、以下の条件を満たすことを特徴とする。

【００１２】ｆｂｗ／ｆｗ＞１．７但し、ｆｂｗ：物体距離∞におけるワイド端のバックフォーカ
スｆｗ：ワイド端における全系の焦点距離

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。実施例
１〜１０は焦点距離が固定された拡大投影レンズの例で
あり、実施例１１〜２１は変倍可能な投影レンズの例で
ある。

【００１４】まず、実施例１〜１０に示される拡大投影
レンズについて説明する。これらの実施例のレンズは、
拡大側となるスクリーン側から順に、負の第１レンズ
群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群が配列して構
成され、以下の条件を満たす。

【００１５】ｆｂ／ｆ＞１．７…（１）Ｌ／ｆ＜３．５…（２）Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０…（３）ただしｆｂ：全系のバックフォーカスｆ：全系の焦点距離Ｌ：全系の全長Ｄ１２：第１レンズ群と第２レンズ群との間隔Ｄ２３：第２レンズ群と第３レンズ群との間隔である。

【００１６】条件（１）は、バックフォーカスｆｂを投
影レンズの焦点距離ｆとの比率で規定する。この条件を
満たすことにより、長いバックフォーカスを確保するこ
とができる。ｆｂ／ｆが１．７より小さくなると、ダイ
クロイックミラー等を配置するための十分なスペースを
確保することが困難となる。

【００１７】条件（２）は、投影レンズの物体距離∞に
おける全長Ｌと焦点距離ｆとの比を規定する。条件を満
たすことにより投影レンズの小型化を達成することがで
きる。Ｌ／ｆが３．５より大きくなると、全長が過大と
なり、配置スペースを大きく確保しなければならない。

【００１８】条件（３）は、各レンズ群の群間隔の比率
を規定する。Ｄ１２をＤ２３より小さくすることによ
り、結像性能を良好に保ち、歪曲収差を抑えることがで
きる。Ｄ１２がＤ２３より大きくなると、第１レンズ群
後の光束の光軸からの距離が大きくなるため、倍率色収
差等の収差補正が困難となる。

【００１９】また、実施例１〜６は、第１レンズ群が１
枚または２枚の負レンズから構成され、第２レンズ群が
１枚の正レンズから構成され、第３レンズ群が１枚の正
レンズと１枚の負レンズとから構成される。この構成
は、上記の（１）〜（３）の要件を最小のレンズ枚数で
満たすための条件である。条件を満たすことにより、投
影レンズをコンパクトにし、レンズ全体のコストを抑え
ることができる。

【００２０】

【実施例１】図１は、この発明にかかる拡大投影レンズ
の実施例１を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表１に示されている。また、この構成による被投影面側
の諸収差は図２に示す通りである。なお、全実施例にお
ける表中の記号は、ＦＮｏ．はＦナンバー、ｆは焦点距
離、ｆｂはバックフォーカス（レンズと被投影面の距
離）、ｍはスクリーン上の投影像に対する被投影面の倍
率、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ厚またはレン
ズ間隔、ｎはレンズの屈折率、νはレンズのアッベ数で
ある。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【実施例２】図３は本発明の投影レンズ系の実施例２を
示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表２に示され
ている。また、この構成による縮小側の諸収差は図４に
示す通りである。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【実施例３】図５は本発明の投影レンズ系の実施例３を
示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表３に示され
ている。また、この構成による縮小側の諸収差は図６に
示す通りである。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【実施例４】図７は本発明の投影レンズ系の実施例４を
示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表４に示され
ている。また、この構成による縮小側の諸収差は図８に
示す通りである。

【００２７】

【表４】

【００２８】

【実施例５】図９は本発明の投影レンズ系の実施例５を
示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表５に示され
ている。また、この構成による縮小側の諸収差は図１０
に示す通りである。

【００２９】

【表５】

【００３０】

【実施例６】図１１本発明の投影レンズ系の実施例６を
示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表６に示され
ている。また、この構成による縮小側の諸収差は図１２
に示す通りである。

【００３１】

【表６】

【００３２】

【実施例７】図１３は本発明の投影レンズ系の実施例７
を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表７に示さ
れている。また、この構成による縮小側の諸収差は図１
４に示す通りである。

【００３３】

【表７】

【００３４】以下に示す実施例８〜１０は、縮小側の結
像面近傍にコンデンサレンズを設けた例である。

【００３５】縮小側に配置された被投影面からの光束を
投影レンズの瞳に効率よく入射させるためには、縮小側
の結像面の近傍に、強い凸面を拡大側に向けた正のコン
デンサレンズを配置することが好ましい。しかも、凸面
を拡大側、すなわち投影レンズ側に向けることにより、
不要な収差発生を防ぐと共に、投影レンズで発生した歪
曲収差を補正することができる。

【００３６】投影レンズへの入射効率を高めるために
は、このコンデンサレンズが、０．３＜ｆｃ／ｆｂ＜１．５ …（４）の条件を満たすことが望ましい。

【００３７】条件（４）は、コンデンサレンズの焦点距
離ｆｃと投影レンズのバックフォーカスｆｂとの比を規
定したものであり、条件を満たす場合には投影レンズの
瞳に光束を項率良く入射させることができる。

【００３８】また、実施例のコンデンサレンズは、０．３＜ｒｃ／ｆｃ＜１．０ …（５）の条件を満たしている。条件（５）は、凸面の曲率半径
ｒｃとコンデンサレンズの焦点距離ｆｃとの比を規定し
たものである。条件を満たすことにより、コンデンサレ
ンズ以外の投影レンズの残存収差を補正する効果を持た
せることができる。

【００３９】更に、歪曲収差の発生をより良好に補正す
るためには、コンデンサレンズの少なくとも１面を非球
面とすることが好ましく、非球面加工を容易とするため
にはコンデンサレンズを樹脂により形成することが好ま
しい。コンデンサレンズを樹脂レンズとすれば、レンズ
のコストを下げることもできる。

【００４０】

【実施例８】図１５は本発明の投影レンズ系の実施例８
を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表８に示さ
れている。なお、実施例８〜１０においては、表中の記
号ｆ，ｆｂはコンデンサレンズを除いた焦点距離、バッ
クフォーカスを示し、全系の値はｆｈ，ｆｂｈで示され
ている。

【００４１】このレンズは、第１０面と第１１面とで表
されるコンデンサレンズの両面が、下の式で表される非
球面である。非球面は、光軸からの高さがＹとなる非球
面上の座標点の非球面頂点の接平面からの距離をＸ、非
球面頂点の曲率（１／ｒ）をＣ、円錐係数をＫ、４次，
６次の非球面係数をＡ４，Ａ６として、で表される。これらの係数は、表９に示す通りである。

【００４２】なお、第１表における非球面の曲率半径
は、非球面頂点の曲率半径であり、これらの面の円錐係
数、非球面係数は表９に示される。また、この構成によ
る縮小側の諸収差は図１６に示す通りである。

【００４３】

【表８】

【００４４】

【表９】

【００４５】

【実施例９】図１７は本発明の投影レンズ系の実施例９
を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表１０に示
されている。このレンズは、第１０面と第１１面とで表
されるコンデンサレンズが両面非球面のプラスチックレ
ンズである。これらの面の円錐係数、非球面係数は表１
１に示される。また、この構成による縮小側の諸収差は
図１８に示す通りである。

【００４６】

【表１０】

【００４７】

【表１１】

【００４８】

【実施例１０】図１９は本発明の投影レンズ系の実施例
１０を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表１２
に示されている。このレンズは、第８面と第９面とで表
されるコンデンサレンズが両面非球面のプラスチックレ
ンズである。これらの面の円錐係数、非球面係数は表１
３に示される。また、この構成による縮小側の諸収差は
図２０に示す通りである。

【００４９】

【表１２】

【００５０】

【表１３】

【００５１】次に示す表１４は、実施例１〜１０におけ
る条件（１）〜（５）の値を示したものである。

【００５２】

【表１４】

【００５３】次に、変倍拡大投影レンズの実施例を説明
する。

【００５４】実施例１１−２１の変倍拡大投影レンズ
は、拡大側より順に、負の第１レンズ群と、正の第２レ
ンズ群と、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚
の負レンズとから成る正の第３レンズ群とが配列して構
成され、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を変化さ
せると共に全系を移動させることにより焦点距離を変化
させ、以下の条件を満たす。

【００５５】ｆｂｗ／ｆｗ＞１．７ …（６）Ｌｗ／ｆｗ＜２．５ …（７）０．７＜｜ｆ１２｜／ｆｗ＜（ｆｔ／ｆｗ）・
１．５ …（８）Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０ …（９）ただし、ｆｂｗ：物体距離∞における投影レンズのワイド端のバ
ックフォーカスｆｗ：ワイド端における投影レンズの焦点距離Ｌｗ：ワイド端における全系の全長ｆｗ：ワイド端における全系の焦点距離ｆ１２：第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離ｆｗ，ｆｔ：全系のワイド端、テレ端における焦点距離Ｄ１２：第１レンズ群と第２レンズ群との間隔Ｄ２３：第２レンズ群と第３レンズ群との間隔である。

【００５６】条件（６）（７）（９）は、それぞれ固定
焦点距離の実施例で説明した条件（１）（２）（３）に
相当する。ズームレンズでは、焦点距離が変化するた
め、焦点距離、バックフォーカス等をバックフォーカス
が最も短くなるワイド端で規定しているが、条件の持つ
基本的な意味は固定焦点の場合と同様である。

【００５７】条件（８）は、第１レンズ群と第２レンズ
群との合成焦点距離ｆ１２と投影レンズ全系の焦点距離
ｆｗとの比を規定したものであり、条件を満足すること
により良好な性能をコンパクトな構成で確保することが
できる。｜ｆ１２｜／ｆｗが０．７より小さい場合には
第１、第２レンズ群のパワーが過大となり、色収差、球
面収差、コマ収差が過大となる。また、｜ｆ１２｜／ｆ
ｗが（ｆｔ／ｆｗ）・１．５より大きい場合には、全長
が長くなり、レンズ全体が大きくなる。

【００５８】この種のズームレンズにおいては、第１，
２レンズ群の移動軌跡が変曲点を持つように往復移動さ
せると、その移動量を小さくできる。また、変曲点を境
に変倍範囲の移動軌跡を対称にした場合には、レンズ系
の全長を小さくでき、かつ変倍によるその変化を小さく
することができる。

【００５９】実施例１１−２１のレンズは、第１レンズ
群の拡大側の端面の曲率半径が負の値である。変倍レン
ズの場合、第１面に負のパワーを持たせると、長いバッ
クフォーカスを確保するために有利である。

【００６０】また、実施例１１−１５，１７−２１のレ
ンズは、ワイド端のＦナンバーＦｗよりテレ端のＦナン
バーＦｔを大きく設定している。

【００６１】一般に、写真レンズ等は変倍時にＦナンバ
ーを一定に保つことによりフィルム面の照度を一定とす
ることができる。これに対してプロジェクターのズーム
レンズは、投影されたスクリーン面上の照度をズーミン
グによって変化させないことが好ましい。

【００６２】スクリーン面では、ほぼ投影倍率の２乗に
逆比例して照度が変化する。すなわち、ワイド側に比
べ、テレ側では投影倍率が小さくなるので照度が高くな
る。そこで、ワイド端のＦナンバーＦｗよりテレ端のＦ
ナンバーＦｔを大きく設定することにより、ズーミング
に伴う照度の変化を抑えることができる。

【００６３】Ｆナンバーを上記のように変化させるた
め、実施例１１−１５のレンズでは開口絞りが変倍時第
３レンズ群と共に移動するよう構成されている。これに
より、容易に照度変化を抑えることができる。

【００６４】さらに、開口絞りを第３レンズ群中のでき
る限り拡大側に配置することにより、投影レンズの入射
瞳（縮小側の瞳）を被投影面から離すことができ、ダイ
クロイックミラーなどによる色ムラ、照度ムラを低減す
ることができる。

【００６５】

【実施例１１】図２１は本発明の可変焦点距離レンズの
実施例１１を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表１５、表１６に示されている。表中の記号ｄ０は、第
３レンズ群の被投影面に最も近い面と開口絞りとの距離
である。

【００６６】また、この構成によるレンズのワイド端に
おける諸収差は図２２、テレ端における諸収差は図２３
に示すとうりである。

【００６７】第１レンズ群と第２レンズ群との群間距離
Ｄ６及びバックフォーカスｆｂは、焦点距離の変化に伴
って、下表のように変化する。なお、Ｄ６は、投影レン
ズから結像面までの距離Ｕにより異なる値をとるため、
Ｕ＝４．２５ｍ，Ｕ＝２．２５ｍで代表させて示してい
る。

【００６８】

【表１５】

【００６９】

【表１６】

【００７０】

【実施例１２】図２４は本発明の可変焦点距誰レンズの
実施例１２を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表１７、表１８に示されている。また、この構成による
縮小側におけるワイド端の諸収差は図２５、テレ端の諸
収差は図２６に示すとうりである。

【００７１】

【表１７】

【００７２】

【表１８】

【００７３】

【実施例１３】図２７は本発明の可変焦点距離レンズの
実施例１３を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表１９、表２０に示されている。また、この構成による
縮小側におけるワイド端の諸収差は図２８、テレ端の諸
収差は図２９に示すとうりである。

【００７４】

【表１９】

【００７５】

【表２０】

【００７６】

【実施例１４】図３０は本発明の可変焦点距離レンズの
実施例１４を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表２１、表２２に示されている。また、この構成による
縮小側におけるワイド端の諸収差は図３１、テレ端の諸
収差は図３２に示すとうりである。

【００７７】

【表２１】

【００７８】

【表２２】

【００７９】

【実施例１５】図３３は本発明の可変焦点距離レンズの
実施例１５を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表２３、表２４に示されている。また、この構成による
縮小側におけるワイド端の諸収差は図３４、テレ端の諸
収差は図３５に示すとうりである。

【００８０】

【表２３】

【００８１】

【表２４】

【００８２】

【実施例１６】図３６は本発明の可変焦点距離レンズの
実施例１６を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は
表２５、表２６に示されている。また、この構成による
縮小側におけるワイド端の諸収差は図３７、テレ端の諸
収差は図３８に示すとうりである。本実施例は開口絞り
が第３レンズ群とは独立して移動する。

【００８３】

【表２５】

【００８４】

【表２６】

【００８５】以下に示す実施例１７〜２１は、全体を変
倍により群間隔が変化する前レンズ群、後レンズ群に分
けたときに、いずれも前レンズ群が１枚の負レンズと１
枚の正レンズとから構成されている。このように構成す
ることでレンズ枚数を抑え、レンズのバックフォーカス
を長く保ちつつ、低コストで製造することが可能とな
る。

【００８６】また、開口絞りと後レンズ群の最終面と野
距離ｄ０、全系のワイド端の焦点距離をｆｗとして、ｄ０／ｆｗ＞０．２ …（１０）の条件を満たしている。

【００８７】条件式（１０）は、開口絞りを後レンズ群
の前方（結像面側）に大きく突出させて設定することに
より、物体側の瞳を結像面寄りに位置させて、物体の周
辺部を透過した光束が瞳に入射する角度を小さくすると
ともに、変倍による瞳位置の移動を小さくするための条
件である。条件を満たさない場合には、液晶の透過率の
角度依存性による光量ムラ、ダイクロイックミラーの角
度特性による色シェーディング等が発生する。

【００８８】実施例１９，２１は、上記の要件に加えて
後レンズ群も１枚の負レンズと１枚の正レンズとから構
成されており、更に低コストで製造することができる。

【００８９】また、実施例２０，２１は、レンズの最も
縮小側に、コンデンサレンズが設けられている。これら
のコンデンサレンズは固定焦点レンズの実施例において
説明したものと同様である。

【００９０】

【実施例１７】図３９は、この発明の変倍投影光学系の
実施例１７を示すワイド端でのレンズ図であり、具体的
な数値構成は表２７に示されている。また、この構成に
よるレンズのワイド端（縮小側の倍率−０．０１７倍，
拡大側の倍率約６０倍に相当、以下同様）における諸収
差は図４０、テレ端（縮小側の倍率−０．０６７倍，拡
大側の倍率約１５倍に相当、以下同様）における諸収差
は図４１に示す通りである。

【００９１】第２レンズと第３レンズとの距離ｄ４は、
焦点距離の変化に伴って、表２８のように変化する。な
お、以下の実施例において、ｄ４はレンズの倍率ｍによ
り異なる値をとるため、ｍ＝−０．０１７×，ｍ＝−
０．０６７×の場合に代表させて示している。

【００９２】

【表２７】

【００９３】

【表２８】

【００９４】

【実施例１８】図４２はこの発明の変倍投影光学系の実
施例１８を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表
２９、表３０に示されている。また、この構成によるレ
ンズのワイド端における諸収差は図４３、テレ端におけ
る諸収差は図４４に示す通りである。

【００９５】

【表２９】

【００９６】

【表３０】

【００９７】

【実施例１９】図４５はこの発明の変倍投影光学系の実
施例１９を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表
３１、表３２に示されている。また、この構成によるレ
ンズのワイド端における諸収差は図４６、テレ端におけ
る諸収差は図４７に示す通りである。

【００９８】

【表３１】

【００９９】

【表３２】

【０１００】

【実施例２０】図４８はこの発明の変倍投影光学系の実
施例２０を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表
３３に示されている。表中の記号ｄｃは、コンデンサレ
ンズの縮小側の面から被投影面までの距離を示してお
り、ｆｈ，ｆｂｈはコンデンサレンズを含む全系の焦点
距離とバックフォーカス、ｆｗ，ｆｂｗはコンデンサレ
ンズを除いた投影レンズのみのワイド側の焦点距離、バ
ックフォーカスを示している。バックフォーカスｆｂｈ
は、（ｄ１０＋ｄ１１＋ｄｃ）の値を表示している。

【０１０１】また、この構成によるレンズのワイド端に
おける諸収差は図４９、テレ端における諸収差は図５０
に示す通りである。

【０１０２】なお、この例では、図中ｒ１１，ｒ１２で
示されるコンデンサレンズが、ｒ１〜ｒ１０で示される
投影レンズとは離れた位置に固定して設けられている。
プロジェクターとしての構成上、このコンデンサレンズ
は被投影面の近傍に設けられ、投影レンズとコンデンサ
レンズとの間にダイクロイックミラーが設けられる。

【０１０３】コンデンサレンズは、両面非球面のプラス
チックレンズであり、円錐係数、非球面係数は表３４に
示されている。間隔ｄ４，ｄ１０は、焦点距離の変化に
伴って、表３５のように変化する。

【０１０４】

【表３３】

【０１０５】

【表３４】

【０１０６】

【表３５】

【０１０７】

【実施例２１】図５１はこの発明の変倍投影光学系の実
施例２１を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表
３６に示されている。この構成によるレンズのワイド端
における諸収差は図５２、テレ端における諸収差は図５
３に示す通りである。この例でも、第８面及び第９面で
表されるコンデンサレンズか、ｒ１〜ｒ７で示される投
影レンズから離れた位置に固定して設けられている。

【０１０８】コンデンサレンズは、両面非球面のプラス
チックレンズであり、その非球面係数は表３７に示す通
りである。間隔ｄ４，ｄ７は、焦点距離の変化に伴っ
て、表３８のように変化する。

【０１０９】

【表３６】

【０１１０】

【表３７】

【０１１１】

【表３８】

【０１１２】次に示す表３９は実施例１１〜２１におけ
る条件（６）〜（１０）の値、表４０は実施例２０，２
１における条件（４）（５）の値を示したものである。

【０１１３】

【表３９】

【０１１４】

【表４０】

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、焦点距離と比較してバックフォーカスの長い拡大投
影レンズ、及び変倍拡大投影レンズを製造することがで
きる。したがって、被投影面と投影レンズとの間にダイ
クロイックミラーを挿入するスペースを十分に確保する
ことができ、安価なダイクロイックミラー方式のプロジ
ェクターに適した投影レンズを提供できる。

【０１１６】また、所定の条件を満たすことにより、レ
ンズをコンパクトにし、かつ、諸収差の発生、照度のバ
ラツキ等を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のレンズ断面図である。

【図２】実施例１のレンズの諸収差図である。

【図３】実施例２のレンズ断面図である。

【図４】実施例２のレンズの諸収差図である。

【図５】実施例３のレンズ断面図である。

【図６】実施例３のレンズの諸収差図である。

【図７】実施例４のレンズ断面図である。

【図８】実施例４のレンズの諸収差図である。

【図９】実施例５のレンズ断面図である。

【図１０】実施例５のレンズの諸収差図である。

【図１１】実施例６のレンズ断面図である。

【図１２】実施例６のレンズの諸収差図である。

【図１３】実施例７のレンズ断面図である。

【図１４】実施例７のレンズの諸収差図である。

【図１５】実施例８のレンズ断面図である。

【図１６】実施例８のレンズの諸収差図である。

【図１７】実施例９のレンズ断面図である。

【図１８】実施例９のレンズの諸収差図である。

【図１９】実施例１０のレンズ断面図である。

【図２０】実施例１０レンズの諸収差図である。

【図２１】実施例１１のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図２２】実施例１１のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図２３】実施例１１のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図２４】実施例１２のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図２５】実施例１２のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図２６】実施例１２のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図２７】実施例１３のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図２８】実施例１３のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図２９】実施例１３のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図３０】実施例１４のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図３１】実施例１４のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図３２】実施例１４のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図３３】実施例１５のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図３４】実施例１５のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図３５】実施例１５のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図３６】実施例１６のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図３７】実施例１６のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図３８】実施例１６のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図３９】実施例１７のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図４０】実施例１７のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図４１】実施例１７のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図４２】実施例１８のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図４３】実施例１８のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図４４】実施例１８のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図４５】実施例１９のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図４６】実施例１９のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図４７】実施例１９のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図４８】実施例２０のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図４９】実施例２０のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図５０】実施例２０のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図５１】実施例２１のワイド端におけるレンズ断面
図である。

【図５２】実施例２１のレンズのワイド端における諸
収差図である。

【図５３】実施例２１のレンズのテレ端における諸収
差図である。

【図５４】ダイクロイックプリズムを用いた色合成方
式のプロジェクターの概略構成図である。

【図５５】ダイクロイックミラーを用いた色合成方式
のプロジェクターの概略構成図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田和司東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡大側から順に、負の第１レンズ群、正の
第２レンズ群、正の第３レンズ群が配列して構成され、
以下の条件を満たすことを特徴とする拡大投影レンズ。ｆｂ／ｆ＞１．７ただしｆｂ：物体距離∞におけるバックフォーカスｆ：全系の焦点距離
【請求項２】以下の条件を満たすことを特徴とする請求
項１に記載の拡大投影レンズ。Ｌ／ｆ＜３．５ただしＬ：全長ｆ：全系の焦点距離
【請求項３】以下の条件を満たすことを特徴とする請求
項１に記載の拡大投影レンズ。Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０ただしＤ１２：第１レンズ群と第２レンズ群との間隔Ｄ２３：第２レンズ群と第３レンズ群との間隔
【請求項４】前記第１レンズ群は、１枚または２枚の負
レンズから構成され、前記第２レンズ群は１枚の正レン
ズから構成され、前記第３レンズ群は１枚の正レンズと
１枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求
項１に記載の拡大投影レンズ。
【請求項５】更に縮小側の結像面の近傍に配置された正
のコンデンサレンズを有し、以下の条件を満たすことを
特徴とする請求項１に記載の拡大投影レンズ。０．３＜ｆｃ／ｆｂ＜１．５ただしｆｂ：物体距離∞におけるコンデンサレンズを除いたバ
ックフォーカスｆｃ：コンデンサレンズの焦点距離
【請求項６】前記コンデンサレンズは、強い凸面を拡大
側に向けて配置され、以下の条件を満たすことを特徴と
する請求項５に記載の拡大投影レンズ。０．３＜ｒｃ／ｆｃ＜１．０ただしｒｃ：凸面の曲率半径ｆｃ：コンデンサレンズの焦点距離
【請求項７】前記コンデンサレンズの少なくとも１面が
非球面であることを特徴とする請求項５に記載の拡大投
影レンズ。
【請求項８】前記コンデンサレンズは樹脂により形成さ
れることを特徴とする請求項５に記載の拡大投影レン
ズ。
【請求項９】拡大側より順に、負の第１レンズ群と、正
の第２レンズ群と、少なくとも１枚の正レンズと少なく
とも１枚の負レンズとから成る正の第３レンズ群とが配
列して構成され、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔
を変化させると共に全系を移動させることにより焦点距
離を変化させ、以下の条件を満たすことを特徴とする変
倍拡大投影レンズ。ｆｂｗ／ｆｗ＞１．７但し、ｆｂｗ：物体距離∞におけるワイド端のバックフォーカ
スｆｗ：ワイド端における焦点距離
【請求項１０】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項９に記載の変倍拡大投影レンズ。Ｌｗ／ｆｗ＜３．０Ｌｗ：ワイド端における全長ｆｗ：ワイド端における全系の焦点距離
【請求項１１】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項９に記載の変倍拡大投影レンズ。０．７＜｜ｆ１２｜／ｆｗ＜（ｆｔ／ｆｗ）・１．５ただしｆ１２：第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離ｆｗ，ｆｔ：全系のワイド端、テレ端における焦点距離
【請求項１２】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項９に記載の変倍拡大投影レンズ。Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０ただしＤ１２：第１レンズ群と第２レンズ群との間隔Ｄ２３：第２レンズ群と第３レンズ群との間隔
【請求項１３】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項９に記載の変倍拡大投影レンズ。ｒ１＜０ただしｒ１：第１レンズ群の最も拡大側の面の曲率半径
【請求項１４】前記第１レンズ群は、１枚の負レンズか
ら構成され、前記第２レンズ群は、１枚の正レンズから
構成されることを特徴とする請求項９に記載の変倍拡大
投影レンズ。
【請求項１５】前記第３レンズ群は、１枚の正レンズと
１枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求
項９に記載の変倍拡大投影レンズ。
【請求項１６】更に縮小側の結像面の近傍に配置された
正のコンデンサレンズを有し、以下の条件を満たすこと
を特徴とする請求項９に記載の変倍拡大投影レンズ。０．３＜ｆｃ／ｆｂ＜１．５ただしｆｂ：物体距離∞におけるコンデンサレンズを除いたバ
ックフォーカスｆｃ：コンデンサレンズの焦点距離
【請求項１７】前記コンデンサレンズは、強い凸面を拡
大側に向けて配置され、以下の条件を満たすことを特徴
とする請求項１６に記載の変倍拡大投影レンズ。０．３＜ｒｃ／ｆｃ＜１．０ただしｒｃ：凸面の曲率半径ｆｃ：コンデンサレンズの焦点距離
【請求項１８】前記コンデンサレンズの少なくとも１面
が非球面であることを特徴とする請求項１６に記載の変
倍拡大投影レンズ。
【請求項１９】前記コンデンサレンズは樹脂により形成
されることを特徴とする請求項１６に記載の変倍拡大投
影レンズ。
【請求項２０】開口絞りが、前記第３レンズ群と一体に
移動することを特徴とする請求項９に記載の変倍拡大投
影レンズ。
【請求項２１】開口紋と前記第３レンズ群との距離が、
変倍に伴って変化することを特徴とする請求項９に記載
の変倍拡大投影レンズ。
【請求項２２】拡大側より順に、１枚の正レンズと１枚
の負レンズとから構成される負の前レンズ群と、正の後
レンズ群とが配列して構成され、前レンズ群と後レンズ
群との間隔を変化させると共に、全系を移動させること
により焦点距離を変化させることを特徴とする変倍拡大
投影レンズ。
【請求項２３】前記後レンズ群は、１枚の正レンズと１
枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求項
２２に記載の変倍拡大投影レンズ。
【請求項２４】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項２２に記載の変倍拡大投影レンズ。ｆｂｗ／ｆｗ＞１．７Ｌｗ／ｆｗ＜３．０ただしｆｂｗ：物体距離∞におけるワイド端のバックフォーカ
スｆｗ：ワイド端における全系の焦点距離Ｌｗ：ワイド端における全長
【請求項２５】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項２２に記載の変倍拡大投影レンズ。０．７＜｜ｆ１２｜／ｆｗ＜（ｆｔ／ｆｗ）・１．５ただしｆ１２：前レンズ群の焦点距離ｆｗ，ｆｔ：全系のワイド端、テレ端における焦点距離
【請求項２６】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項２２に記載の変倍拡大投影レンズ。Ｆｗ＜ＦｔただしＦｗ：短焦点距離端におけるＦナンバーＦｔ：長焦点距離端におけるＦナンバー
【請求項２７】開口絞りが前記後レンズ群と一体に移動
することを特徴とする請求項２２に記載の変倍拡大投影
レンズ。
【請求項２８】拡大側より順に、負の前レンズ群と、１
枚の正レンズと１枚の負レンズから成る正の後レンズ群
とが配列して構成され、前レンズ群と後レンズ群との間
隔を変化させると共に、全系を移動させることにより焦
点距離を変化させることを特徴とする変倍拡大投影レン
ズ。
【請求項２９】前記前レンズ群は、１枚の正レンズと１
枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求項
２８に記載の変倍拡大投影レンズ。
【請求項３０】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項２８に記載の変倍拡大投影レンズ。ただしｆｂｗ／ｆｗ＞１．７Ｌｗ／ｆｗ＜３．０ｆｂｗ：物体距離∞におけるワイド端のバックフォーカ
スｆｗ：ワイド端における全系の焦点距離Ｌｗ：ワイド端における全長
【請求項３１】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項２８に記載の変倍拡大投影レンズ。０．７＜｜ｆ１２｜／ｆｗ＜（ｆｔ／ｆｗ）・１．５ただしｆ１２：前レンズ群の焦点距離ｆｗ，ｆｔ：全系のワイド端、テレ端における焦点距離
【請求項３２】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項２８に記載の変倍拡大投影レンズ。Ｆｗ＜ＦｔただしＦｗ：短焦点距離端におけるＦナンバーＦｔ：長焦点距離端におけるＦナンバー
【請求項３３】開口絞りが前記後レンズ群と一体に移動
することを特徴とする請求項２８に記載の変倍拡大投影
レンズ。
【請求項３４】拡大側から順に、少なくとも１枚の負レ
ンズを含む負の前レンズ群と、少なくとも１枚の正レン
ズと少なくとも１枚の負レンズから成る正の後レンズ群
とが配列し、前レンズ群と後レンズ群との間隔を変化さ
せることにより焦点距離を変化させる変倍レンズと、縮小側の結像面の近傍に配置された正のコンデンサレン
ズとから構成され、以下の条件を満たすことを特徴とす
る変倍拡大投影レンズ。０．３＜ｆｃ／ｆｂ＜１．５ただしｆｂ：変倍レンズのバックフォーカスｆｃ：コンデンサレンズの焦点距離
【請求項３５】前記コンデンサレンズは、強い凸面を拡
大側に向けて配置され、以下の条件を満たすことを特徴
とする請求項３４に記載の変倍拡大投影レンズ。０．３＜ｒｃ／ｆｃ＜１．０ただしｒｃ：凸面の曲率半径ｆｃ：コンデンサレンズの焦点距離
【請求項３６】前記コンデンサレンズの少なくとも１面
が非球面であることを特徴とする請求項３４に記載の変
倍拡大投影レンズ。
【請求項３７】前記コンデンサレンズは樹脂により形成
されることを特徴とする請求項３４に記載の変倍拡大投
影レンズ。
【請求項３８】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項３４に記載の変倍拡大投影レンズ。Ｆｗ＜ＦｔただしＦｗ：短焦点距離端におけるＦナンバーＦｔ：長焦点距離端におけるＦナンバー
【請求項３９】開口絞りが前記後レンズ群と一体に移動
することを特徴とする請求項３４に記載の変倍拡大投影
レンズ。
【請求項４０】以下の条件を満たすことを特徴とする液
晶プロジュクター用変倍拡大投影レンズ。Ｆｗ＜ＦｔただしＦｗ：短焦点距離端におけるＦナンバーＦｔ：長焦点距離端におけるＦナンバー
【請求項４１】拡大側から順に、負の前レンズ群、正の
後レンズ群とが配列して構成され、前レンズ群と後レン
ズ群との間隔を変化させると共に、全系を移動させて焦
点距離を変化させ、開口絞りが前記後レンズ群と一体に
移動することを特徴とする液晶プロジェクター用変倍拡
大投影レンズ。
【請求項４２】以下の条件を満たすことを特徴とする請
求項４２に記載の液晶プロジュクター用変倍拡大投影レ
ンズ。ｄ０／ｆｗ＞０．２ただしｄ０：開口絞りと後レンズ群の最終面との距離ｆｗ：全系のワイド端の焦点距離