JPH08227039A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH08227039A JPH08227039A JP3231395A JP3231395A JPH08227039A JP H08227039 A JPH08227039 A JP H08227039A JP 3231395 A JP3231395 A JP 3231395A JP 3231395 A JP3231395 A JP 3231395A JP H08227039 A JPH08227039 A JP H08227039A
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- Japan
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- group
- lens
- optical axis
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ６０度以上の広画角と，広角端焦点距離の３
倍以上のバックフォーカスを有するプロジェクションよ
うズームレンズを得る。 【構成】 物体側から順番に，物体の移動により変動す
る像面を一定の位置に保つように光軸上移動する負の屈
折率を有する第１群Ｉ，光軸上移動により変倍作用を有
する正の屈折力を有する第２群ＩＩ，第２群の光軸上移
動により変動する像面を一定の位置に保つように光軸上
移動する正の屈折力を有する第３群ＩＩＩからなり，第
１群は物体側から凹レンズと凸レンズと凹レンズと凹レ
ンズからなり，第２群は物体側から凸レンズと凹レンズ
と凸レンズからなり，第３群は物体側から凹レンズと凸
レンズと凸レンズからなり，広角端に設定されたときの
全体焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを有し， １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜＜２．５｜ｆ１｜ １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ３｜＜２．５｜ｆ１｜ ν２＜ν１ ν６＜ν５ ν８＜ν９なる条件式を満足すること。
倍以上のバックフォーカスを有するプロジェクションよ
うズームレンズを得る。 【構成】 物体側から順番に，物体の移動により変動す
る像面を一定の位置に保つように光軸上移動する負の屈
折率を有する第１群Ｉ，光軸上移動により変倍作用を有
する正の屈折力を有する第２群ＩＩ，第２群の光軸上移
動により変動する像面を一定の位置に保つように光軸上
移動する正の屈折力を有する第３群ＩＩＩからなり，第
１群は物体側から凹レンズと凸レンズと凹レンズと凹レ
ンズからなり，第２群は物体側から凸レンズと凹レンズ
と凸レンズからなり，第３群は物体側から凹レンズと凸
レンズと凸レンズからなり，広角端に設定されたときの
全体焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを有し， １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜＜２．５｜ｆ１｜ １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ３｜＜２．５｜ｆ１｜ ν２＜ν１ ν６＜ν５ ν８＜ν９なる条件式を満足すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばカラー液晶に表示
された像をスクリーン画面に投影する３板式液晶プロジ
ェクタ等の投射レンズとして用いられる長バックフォー
カスを必要とするズームレンズに関する。
された像をスクリーン画面に投影する３板式液晶プロジ
ェクタ等の投射レンズとして用いられる長バックフォー
カスを必要とするズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】先ず，図８に３板式液晶プロジェクタの
基本原理を示す。図中２１は光源，２２は投影レンズを
示し，２３・２４・２５は各々赤色光・青色光・緑色光
の三色分解像を形成する液晶表示素子を示す。又，２６
・２７はミラーを示し，２８・２９・３０・３１は特定
波長帯域の光を反射するダイクロックミラーを示す。こ
の内，ダイクロックミラー２８は赤色光を反射し，ダイ
クロックミラー２９・３０は青色光を反射し，ダイクロ
ックミラー３１は緑色光を反射する。尚，各々のダイク
ロックミラーは反射光成分以外は透過する。
基本原理を示す。図中２１は光源，２２は投影レンズを
示し，２３・２４・２５は各々赤色光・青色光・緑色光
の三色分解像を形成する液晶表示素子を示す。又，２６
・２７はミラーを示し，２８・２９・３０・３１は特定
波長帯域の光を反射するダイクロックミラーを示す。こ
の内，ダイクロックミラー２８は赤色光を反射し，ダイ
クロックミラー２９・３０は青色光を反射し，ダイクロ
ックミラー３１は緑色光を反射する。尚，各々のダイク
ロックミラーは反射光成分以外は透過する。
【０００３】この様な構成において，光源２１から照射
された光中の赤色光成分は，ダイクロックミラー２８及
びミラー２６で反射された後に液晶表示素子２３に入射
し，液晶表示素子２３に表示された赤色画像はダイクロ
ックミラー３０・３１を透過して投影レンズ２２に至
る。又，光源２１中の青色光成分は，ダイクロックミラ
ー２８を透過した後にダイクロックミラー２９で反射さ
れて液晶表示素子２４に入射し，液晶表示素子２４に表
示された青色画像はダイクロックミラー３０で反射され
た後にダイクロックミラー３１を透過して投影レンズ２
２に至る。更に，光源２１中の緑色光成分はダイクロッ
クミラー２８・２９を透過して液晶表示素子２５に入射
し，液晶表示素子２５に表示された緑色画像はミラー２
７及びダイクロックミラー３１で反射されて投影レンズ
２２に至る。
された光中の赤色光成分は，ダイクロックミラー２８及
びミラー２６で反射された後に液晶表示素子２３に入射
し，液晶表示素子２３に表示された赤色画像はダイクロ
ックミラー３０・３１を透過して投影レンズ２２に至
る。又，光源２１中の青色光成分は，ダイクロックミラ
ー２８を透過した後にダイクロックミラー２９で反射さ
れて液晶表示素子２４に入射し，液晶表示素子２４に表
示された青色画像はダイクロックミラー３０で反射され
た後にダイクロックミラー３１を透過して投影レンズ２
２に至る。更に，光源２１中の緑色光成分はダイクロッ
クミラー２８・２９を透過して液晶表示素子２５に入射
し，液晶表示素子２５に表示された緑色画像はミラー２
７及びダイクロックミラー３１で反射されて投影レンズ
２２に至る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて，本発明のズーム
レンズは上記のような構成における投影レンズ２２とし
ての使用を想定しており，各色の液晶表示装置と投影レ
ンズ間にミラーやダイクロックミラーが配置されるた
め，投影レンズ２２は長大なるバックフォーカスが要求
されることになる。しかしながら，焦点距離に対してバ
ックフォーカスを長くすると歪曲収差が増大することが
一般的に知られており，このため，例えば特開平５−１
９１６３等に見られるようにある程度広角端の焦点距離
を長くすることによって必要なバックフォーカスを確保
している。しかしながら，広角端焦点距離を長くとるこ
とは最大画角の狭小化につながり，狭い室内では液晶プ
ロジェクタの最大の特徴である大画面を十分に確保する
ことが困難であった。広画角を確保するためには単焦点
広角レンズを使用するかワイドコンバージョンレンズを
使用する必要があったが，単焦点レンズの場合，プロジ
ェクタの設置位置によって画像サイズを調整することに
なるので，画像サイズの調整が困難になるという問題が
生じ，又，ワイドコンバージョンレンズは大型で且つ非
常に高価なものになってしまうという問題がある。更
に，この種の３板式液晶プロジェクタの場合，色分解光
学系と投影光学系とを直列配置した場合全長が長くなる
ので，投影光学系の途中にミラーやプリズム等の光軸屈
曲手段を挿入し，全体としての長さを短くしたいという
要望があるが，投影光学系の途中に上記のような光軸屈
曲手段を挿入するための十分な空間を設けることが困難
も従来困難であった。
レンズは上記のような構成における投影レンズ２２とし
ての使用を想定しており，各色の液晶表示装置と投影レ
ンズ間にミラーやダイクロックミラーが配置されるた
め，投影レンズ２２は長大なるバックフォーカスが要求
されることになる。しかしながら，焦点距離に対してバ
ックフォーカスを長くすると歪曲収差が増大することが
一般的に知られており，このため，例えば特開平５−１
９１６３等に見られるようにある程度広角端の焦点距離
を長くすることによって必要なバックフォーカスを確保
している。しかしながら，広角端焦点距離を長くとるこ
とは最大画角の狭小化につながり，狭い室内では液晶プ
ロジェクタの最大の特徴である大画面を十分に確保する
ことが困難であった。広画角を確保するためには単焦点
広角レンズを使用するかワイドコンバージョンレンズを
使用する必要があったが，単焦点レンズの場合，プロジ
ェクタの設置位置によって画像サイズを調整することに
なるので，画像サイズの調整が困難になるという問題が
生じ，又，ワイドコンバージョンレンズは大型で且つ非
常に高価なものになってしまうという問題がある。更
に，この種の３板式液晶プロジェクタの場合，色分解光
学系と投影光学系とを直列配置した場合全長が長くなる
ので，投影光学系の途中にミラーやプリズム等の光軸屈
曲手段を挿入し，全体としての長さを短くしたいという
要望があるが，投影光学系の途中に上記のような光軸屈
曲手段を挿入するための十分な空間を設けることが困難
も従来困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な問題点
に鑑みてなされたものであり，広角端での焦点距離の３
倍以上のバックフォーカスと６０度以上の広画角を確保
しながら十分な収差補正のなされたズームレンズを提供
することを目的とし，又，第１群と第２群の間に光軸屈
曲手段を挿入するのに十分な空間を確保することができ
るズームレンズを提供することを目的とするものであ
る。
に鑑みてなされたものであり，広角端での焦点距離の３
倍以上のバックフォーカスと６０度以上の広画角を確保
しながら十分な収差補正のなされたズームレンズを提供
することを目的とし，又，第１群と第２群の間に光軸屈
曲手段を挿入するのに十分な空間を確保することができ
るズームレンズを提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】要約すれば本発明は，物体側から順番に，
物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位
置に保つように光軸上を移動する全体として負の屈折率
を有する第１群と，光軸上を移動することにより変倍作
用を有する全体として正の屈折力を有する第２群と，前
記第２群の光軸上の移動によって変動する像面を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する全体とし
て正の屈折力を有する第３群からなり，前記第１群は物
体側から順番に凹レンズと凸レンズと凹レンズ及び凹レ
ンズから構成され，前記第２群は物体側から順番に凸レ
ンズと凹レンズ及び凸レンズから構成され，前記第３群
は物体側から順番に凹レンズと凸レンズ及び凸レンズか
ら構成され，前記第２群が広角端に設定されたときのレ
ンズ系全体としての焦点距離の３倍以上のバックフォー
カスを有するようになされたズームレンズを前提とし
て，前記第１群の焦点距離をｆ１，前記第２群の焦点距
離をｆ２，前記第３群の焦点距離をｆ３，物体側からｉ
番目のレンズ材のアッベ数をνｉと定義した時に， １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜＜２．５｜ｆ１｜ （１） １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ３｜＜２．５｜ｆ１｜ （２） ν２＜ν１ （３） ν６＜ν５ （４） ν８＜ν９ （５） なる条件式を満足することにより上記目的を達成するも
のである。
物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位
置に保つように光軸上を移動する全体として負の屈折率
を有する第１群と，光軸上を移動することにより変倍作
用を有する全体として正の屈折力を有する第２群と，前
記第２群の光軸上の移動によって変動する像面を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する全体とし
て正の屈折力を有する第３群からなり，前記第１群は物
体側から順番に凹レンズと凸レンズと凹レンズ及び凹レ
ンズから構成され，前記第２群は物体側から順番に凸レ
ンズと凹レンズ及び凸レンズから構成され，前記第３群
は物体側から順番に凹レンズと凸レンズ及び凸レンズか
ら構成され，前記第２群が広角端に設定されたときのレ
ンズ系全体としての焦点距離の３倍以上のバックフォー
カスを有するようになされたズームレンズを前提とし
て，前記第１群の焦点距離をｆ１，前記第２群の焦点距
離をｆ２，前記第３群の焦点距離をｆ３，物体側からｉ
番目のレンズ材のアッベ数をνｉと定義した時に， １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜＜２．５｜ｆ１｜ （１） １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ３｜＜２．５｜ｆ１｜ （２） ν２＜ν１ （３） ν６＜ν５ （４） ν８＜ν９ （５） なる条件式を満足することにより上記目的を達成するも
のである。
【０００７】
【作用】上述の（１）及び（２）に規定する条件は，広
角端焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを確保し，
且つ第１群と第２群との間隔を十分に確保するとともに
歪曲収差を良好に補正するための条件である。第２群及
び第３群の焦点距離の絶対値が（１）及び（２）に規定
する下限値を超過すると十分なバックフォーカスの確保
し，更に，第１群と第２群の間に十分な空間を確保する
ことが困難になる。又，上限値を超過すると歪曲収差の
補正が困難になる。更に，上述の（３）乃至（５）に規
定する条件は色収差の補正に関するための条件であり，
これらの条件満足しないと色収差の補正が困難になる。
角端焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを確保し，
且つ第１群と第２群との間隔を十分に確保するとともに
歪曲収差を良好に補正するための条件である。第２群及
び第３群の焦点距離の絶対値が（１）及び（２）に規定
する下限値を超過すると十分なバックフォーカスの確保
し，更に，第１群と第２群の間に十分な空間を確保する
ことが困難になる。又，上限値を超過すると歪曲収差の
補正が困難になる。更に，上述の（３）乃至（５）に規
定する条件は色収差の補正に関するための条件であり，
これらの条件満足しないと色収差の補正が困難になる。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本発明の１実施例を詳細
に説明する。図１乃至図３は本発明の１実施例に係るズ
ームレンズの光軸断面図であり，図１は広角端，図２は
中間焦点距離，図３はテレ端の光軸断面を各々示してい
る。
に説明する。図１乃至図３は本発明の１実施例に係るズ
ームレンズの光軸断面図であり，図１は広角端，図２は
中間焦点距離，図３はテレ端の光軸断面を各々示してい
る。
【０００９】先ず，第１群Ｉは物体側から順番に凹レン
ズ１と凸レンズ２と凹レンズ３と凹レンズ４から構成さ
れ全体として負の屈折力を有している，これら第１群Ｉ
は物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の
位置に保つように光軸上を移動する。又，第２群ＩＩは
物体側から順番に凸レンズ６と凹レンズ７と凸レンズ８
から構成され全体として正の屈折力を有しており，これ
ら第２群ＩＩが光軸上を移動することにより変倍作用を
有する。更に，第３群ＩＩＩは物体側から順番に凹レン
ズ９と凸レンズ１０と凸レンズ１１から構成され全体と
して正の屈折力を有している。そして，これら第３群Ｉ
ＩＩは前記第２群の光軸上の移動によって変動する像面
を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動す
る。更に，５は絞りであり１２はガラスである。
ズ１と凸レンズ２と凹レンズ３と凹レンズ４から構成さ
れ全体として負の屈折力を有している，これら第１群Ｉ
は物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の
位置に保つように光軸上を移動する。又，第２群ＩＩは
物体側から順番に凸レンズ６と凹レンズ７と凸レンズ８
から構成され全体として正の屈折力を有しており，これ
ら第２群ＩＩが光軸上を移動することにより変倍作用を
有する。更に，第３群ＩＩＩは物体側から順番に凹レン
ズ９と凸レンズ１０と凸レンズ１１から構成され全体と
して正の屈折力を有している。そして，これら第３群Ｉ
ＩＩは前記第２群の光軸上の移動によって変動する像面
を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動す
る。更に，５は絞りであり１２はガラスである。
【００１０】次に，上記実施例の具体的な数値を表１に
示すとともに，その収差線図を図４乃至図５に示す。
尚，収差線図中，図４は広角端を図５は中間焦点距離を
図６はテレ端を各々示しており，非点収差は図面の煩雑
化を避けるためサジタル方向ＤＳとメリディオナル方向
ＤＴとを区分して示している。又，表１において，ｒｉ
は物体側からｉ番目の面の曲率半径，ｄｉは物体側から
ｉ番目の軸上面間隔，ｎｉは物体側からｉ番目の光学材
のＥ線に対する屈折率，νｉは物体側からｉ番目の光学
材のＥ線に対するアッベ数を各々示している。
示すとともに，その収差線図を図４乃至図５に示す。
尚，収差線図中，図４は広角端を図５は中間焦点距離を
図６はテレ端を各々示しており，非点収差は図面の煩雑
化を避けるためサジタル方向ＤＳとメリディオナル方向
ＤＴとを区分して示している。又，表１において，ｒｉ
は物体側からｉ番目の面の曲率半径，ｄｉは物体側から
ｉ番目の軸上面間隔，ｎｉは物体側からｉ番目の光学材
のＥ線に対する屈折率，νｉは物体側からｉ番目の光学
材のＥ線に対するアッベ数を各々示している。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】以上説明した実施例や収差線図に見られ
るように，本発明によれば広角端焦点距離の３倍以上の
バックフォーカスを有し，又，広角端画角６０度以上の
広画角に及び，極めて良好な収差補正のなされたズーム
レンズを得ることができ，３板式液晶プロジェクタ等の
投影レンズとして最適な特性を得ることができる。又，
上記図１乃至図３の光軸断面図からも明らかなように，
本発明のズームレンズはどの焦点距離においても第１群
Ｉの最後尾にある凸レンズ４の後端面と絞り５との間に
十分な間隔をとることが可能となるので，図７に示すよ
うにこの間に例えばミラー１３等の光軸屈曲手段を挿入
することにより，光軸方向を例えば９０度屈曲させるこ
とが可能となり，プロジェクタ全体として全長を短くす
ることも可能となる。
るように，本発明によれば広角端焦点距離の３倍以上の
バックフォーカスを有し，又，広角端画角６０度以上の
広画角に及び，極めて良好な収差補正のなされたズーム
レンズを得ることができ，３板式液晶プロジェクタ等の
投影レンズとして最適な特性を得ることができる。又，
上記図１乃至図３の光軸断面図からも明らかなように，
本発明のズームレンズはどの焦点距離においても第１群
Ｉの最後尾にある凸レンズ４の後端面と絞り５との間に
十分な間隔をとることが可能となるので，図７に示すよ
うにこの間に例えばミラー１３等の光軸屈曲手段を挿入
することにより，光軸方向を例えば９０度屈曲させるこ
とが可能となり，プロジェクタ全体として全長を短くす
ることも可能となる。
【図１】本発明の実施例に係るズームレンズの広角端に
おける光軸断面図。
おける光軸断面図。
【図２】上記実施例の中間焦点距離での光軸断面図。
【図３】上記実施例のテレ端での光軸断面図。
【図４】上記実施例のワイド端に於ける収差線図。
【図５】上記実施例の中間焦点距離に於ける収差線図。
【図６】上記実施例のテレ端に於ける収差線図。
【図７】上記実施例の光軸を９０度屈曲させた状態を示
す光軸断面図。
す光軸断面図。
【図８】３板式液晶プロジェクタの原理図。
Ｉ 第１群 ＩＩ 第２群 ＩＩＩ 第３群 ｅ ｅ線 Ｆ Ｆ線 Ｃ Ｃ線 ＳＣ サインコンディション ＤＳ サジタル像面 ＤＴ メリディオナル像面
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側から順番に，物体の移動によって
変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸
上を移動する全体として負の屈折率を有する第１群と，
光軸上を移動することにより変倍作用を有する全体とし
て正の屈折力を有する第２群と，前記第２群の光軸上の
移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保
つように光軸上を移動する全体として正の屈折力を有す
る第３群からなり，前記第１群は物体側から順番に凹レ
ンズと凸レンズと凹レンズ及び凹レンズから構成され，
前記第２群は物体側から順番に凸レンズと凹レンズ及び
凸レンズから構成され，前記第３群は物体側から順番に
凹レンズと凸レンズ及び凸レンズから構成され，前記第
２群が広角端に設定されたときのレンズ系全体としての
焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを有するように
なされたズームレンズであって，前記第１群の焦点距離
をｆ１，前記第２群の焦点距離をｆ２，前記第３群の焦
点距離をｆ３，物体側からｉ番目のレンズ材のアッベ数
をνｉと定義した時に， １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜＜２．５｜ｆ１｜ １．５｜ｆ１｜＜｜ｆ３｜＜２．５｜ｆ１｜ ν２＜ν１ ν６＜ν５ ν８＜ν９ なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 請求項１記載のズームレンズにおいて，
前記第１群と前記第２群との間に形成される空間に光軸
屈曲手段を設け，レンズ系の途中で光軸方向を屈曲させ
るようにしたことを特徴とするズームレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231395A JPH08227039A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231395A JPH08227039A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08227039A true JPH08227039A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12355457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231395A Pending JPH08227039A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08227039A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001042211A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Canon Inc | 投射レンズ及びそれを用いた投射装置 |
| JP2001264629A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-26 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 小型大口径広角ズームレンズ |
| JP2002189173A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-07-05 | Olympus Optical Co Ltd | 光学装置 |
| KR100471458B1 (ko) * | 1997-03-29 | 2005-06-28 | 엘지전자 주식회사 | 액정프로젝션tv용렌즈 |
| JP2007093984A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2007093985A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2011053507A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置 |
| CN105308491A (zh) * | 2013-06-19 | 2016-02-03 | 理光映像有限公司 | 单焦点透镜系统 |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP3231395A patent/JPH08227039A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100471458B1 (ko) * | 1997-03-29 | 2005-06-28 | 엘지전자 주식회사 | 액정프로젝션tv용렌즈 |
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