JPH08292370A - ズームレンズ及びそれを用いた投影光学系 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを用いた投影光学系

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JPH08292370A
JPH08292370A JP11936095A JP11936095A JPH08292370A JP H08292370 A JPH08292370 A JP H08292370A JP 11936095 A JP11936095 A JP 11936095A JP 11936095 A JP11936095 A JP 11936095A JP H08292370 A JPH08292370 A JP H08292370A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示素子に基づく画像情報をスクリーン
面上に投影するズームレンズ及びそれを用いた投影露光
装置を得ること。 【構成】 距離の長い方の第1共役点側から順に負の屈
折力の第1群と正の屈折力の第2群、絞り、そして正の
屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、該第3群は第
1共役点側に凸面を向けた平凸レンズとプリズムブロッ
クより成り、広角端から望遠端への変倍に際し、該第1
群と第2群を双方のレンズ群間隔が減少し、該第2群と
第3群の間隔が増大するように第1共役点側へ移動させ
ていること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズ及びそれを
用いた投影光学系に関し、例えばカラー液晶に表示され
た投影像原画をスクリーン面上に拡大投影する際のレン
ズ系全体の小型化を図った高い光学性能を有するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来よりフィルム画像や液晶ライトバル
ブ等の投影像原画をスクリーン面上に拡大投影するよう
にした投影光学系が種々と提案されている。
【0003】投影光学系には種々なタイプのものが用い
られているが投影像原画としてカラー液晶を用いた投影
光学系には、最終レンズ面から液晶表示素子までの空間
(バックフォーカス)に反射ミラーやダイクロイックミ
ラー等の光学部材を配置する為に長いバックフォーカス
を有したものが要望されている。この為、カラー液晶用
の投影光学系には負の屈折力のレンズ群が先行するレト
ロフォーカスタイプのものが多く用いられている。
【0004】図15は特開昭61−13885号公報で
提案されている投影光学系の要部概略図である。同図に
おいて20は光源、19はレンズ、21は楕円反射鏡で
あり、光源20からの光束をレンズ19側に反射してい
る。12は広帯域偏光ビームスプリッターであり、例え
ばS偏光成分のみを反射させている。
【0005】13は青反射ダイクロイック面を有する色
分解プリズム、14は赤反射ダイクロイック面を有する
色分解プリズムである。15は光路長補正用の光学ブロ
ックである。16,17,18は各々液晶装置である。
【0006】同図では光源20からの光束をレンズ19
を介して偏光ビームスプリッター12でS偏光成分のみ
を反射させている。そして色分解プリズム13,14で
青色光、赤色光、緑色光の3色光に色分解して各々液晶
装置16,17,18を照明している。液晶装置からは
投影像原画に基づいて偏光面が回転した反射光が得られ
る。これにより液晶装置(16,17,18)の投影像
原画を色分解プリズム、偏光ビームスプリッター12を
介して合成し、投影レンズ11によりスクリーン面上に
拡大投影している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図15に示す投影光学
系では投影レンズ11と液晶装置(16,17,18)
との間に偏光ビームスプリッター12と色分解プリズム
13,14とを配置している。この為投影レンズ11に
は例えば液晶装置(16,17,18)の幅の3倍以上
の長いバックフォーカスが必要となってくる。
【0008】又、スクリーン面上での色ムラの発生を防
止する為には色分解プリズムのダイクロイック面の入射
角を投影像原画の任意の位置で一定にする必要がある。
この為、投影レンズ11をテレセントリック系で構成す
ることが必要となっている。
【0009】一般に長いバックフォーカスを有するには
レンズ系全体をスクリーン側に負の屈折力のレンズ群
を、投影像原画側に正の屈折力のレンズ群を配置した、
所謂レトロ型にする必要がある。
【0010】しかしながらレトロ型にするとレンズ系が
非対称となってくる為に諸収差の発生が多くなり、良好
なる光学性能を得るのが難しくなってくる。又レンズ枚
数が増加し、レンズ系全体が複雑化及び大型化してくる
という問題点が生じてくる。
【0011】又、投影レンズ11のテレセントリック性
を良くしようとすると、投影レンズ11の投影像原画側
のレンズ有効径が液晶装置の幅以上となり、レンズ系全
体が大型化してくるという問題があった。又、軸外光束
の入射高が高くなり高次の収差が多く発生してくるとい
う問題点があった。
【0012】本発明は投影レンズのレンズ構成及び液晶
パネル等の投影像原画を照明する照明手段の構成を適切
に設定することにより、あまり長いバックフォーカスを
必要とせず、かつ装置全体の大型化を防止しつつ、投影
像原画をスクリーン面上に容易にピントの合った状態で
拡大投影することができるズームレンズ及びそれを用い
た投影光学系の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、(1−1)距離の長い方の第1共役点側から順に負
の屈折力の第1群と正の屈折力の第2群、絞り、そして
正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、該第3群
は第1共役点側に凸面を向けた平凸レンズとプリズムブ
ロックより成り、広角端から望遠端への変倍に際し、該
第1群と第2群を双方のレンズ群間隔が減少し、該第2
群と第3群の間隔が増大するように第1共役点側へ移動
させていることを特徴としている。
【0014】本発明の投影光学系は、(2−1)投影像
原画をスクリーン面上に投影する投影光学系において、
該投影光学系は該スクリーン側より順に負の屈折力の第
1群、正の屈折力の第2群そして正の屈折力の第3群の
3つのレンズ群と、該第2群と第3群との間に該投影像
原画を照明する為の照明光導入手段とを有し、該第3群
は該スクリーン側に凸面を向けた平凸レンズとプリズム
を有し、該投影像原画は該プリズムを介して該スクリー
ン面に投影しており、広角端から望遠端への変倍に際
し、該第1群と第2群を双方のレンズ群間隔が減少し、
該第2群と第3群の間隔が増大するように該スクリーン
側へ移動させていることを特徴としている。
【0015】
【実施例】図1、図2は各々本発明の実施例1、2の光
学系の要部概略図である。図1において11は投影レン
ズであり、負の屈折力の第1群L1と、正の屈折力の第
2群L2そして正の屈折力の第3群L3の3つのレンズ
群を有している。第3群L3はスクリーン側に凸面を向
けた平凸レンズLaとプリズム(色分解プリズム)5を
有している。
【0016】本実施例では、広角端から望遠端への変倍
に際し、該第1群と第2群を双方のレンズ群間隔が減少
し、該第2群と第3群の間隔が増大するようにスクリー
ンS側へ移動させている。又本実施例では、第1群の全
てのレンズ群を光軸上移動させてフォーカス(ピント調
整)を行っている。SPは絞りである。
【0017】9は光源部であり、白色光束を放射してお
り、投影レンズ10の光路外に配置している。4は照明
光導入手段であり、ハーフミラー面、又は部分的に高い
反射率を有するミラーより成っており、第2群と第3群
との間の絞りSP近傍に配置している。照明光導入手段
4は、例えば光源部9からの光束を第3群方向に反射さ
せ、後述する投影像原画(6,7,8)を照明してい
る。Sはスクリーン面である。
【0018】5は色分解手段であり、内部にダイクロイ
ック面を有し、入射光束を例えば青色光、緑色光、赤色
光の3つの色光に分解して射出している。6,7,8は
各々投影像原画としての反射型の液晶パネル(液晶装
置)である。
【0019】本実施例では光源部9から放射した光束の
一部を照明光導入手段4により第3群方向に反射させ、
レンズLaを介した後、色分解手段5で所定の3つの色
光に分解して各々投影像原画(6,7,8)を照明して
いる。
【0020】このように投影像原画(6,7,8)を照
明する為の照明光導入手段4を第2群と第3群との間に
配置することにより、投影レンズ10に要求されるバッ
クフォーカスの短縮化を図っている。
【0021】これより本実施例では投影像原画(6,
7,8)を色分解手段5を介して重ね合わせて投影レン
ズ10によりスクリーン面S上に拡大投影している。そ
してこのとき第1群の全部のレンズ群を光軸上移動させ
てフォーカス(ピント調整)を行っている。そして第1
群L1と第2群L2を前述の如く移動させて変倍を行
う。これによりスクリーン面S上での投影倍率を種々と
変化させている。
【0022】絞りSPを第2群と第3群との間の照明光
導入手段4の近傍に配置し、スクリーン面S上での照度
分布の均一化を図っている。尚本実施例において絞りS
Pは第2群と第3群との間であればどの位置に配置して
も良い。又照明光導入手段4の有効径を絞りとして併用
して構成しても良い。
【0023】図2の実施例2では図1の実施例1に比べ
て照明光導入手段4や光源部9を削除した点が異なって
おり、投影像原画(6,7,8)を投影レンズ10でス
クリーン面S上に投影する投影レンズとしての構成は同
じである。本実施例では投影レンズ10を3色分解画像
入力装置用のズームレンズとして用いている。
【0024】図3〜図6は本発明に係る投影レンズの数
値実施例1〜4のレンズ断面図である。図中10は投影
レンズである。投影レンズ10は負の屈折力の第1群L
1と正の屈折力の第2群L2、そして正の屈折力の第3
群L3の3つのレンズ群を有している。5は色分解手
段、SPは絞り、Gはプリズム(3色分解プリズム)で
ある。Sはスクリーン(距離の長い第1共役点側)、I
Pは投影像原画(距離の短い第2共役点側)である。図
3〜図6の実施例1〜4において照明光導入手段を設け
るときは図1に示すように絞りSPと第3群L3との間
に設けている。
【0025】図7,図8は本発明の数値実施例1の広角
端と望遠端の収差図、図9,図10は本発明の数値実施
例2の広角端と望遠端の収差図、図11,図12は本発
明の数値実施例3の広角端と望遠端の収差図、図13,
図14は本発明の数値実施例4の広角端と望遠端の収差
図である。
【0026】本実施例のズームレンズはスクリーンS側
から順に負、正、正の屈折力の3つのレンズ群L1,L
2,L3を配置し、第1群L1と第2群L2を光軸上移
動させて変倍を行い、第2群L2と第3群L3の間に照
明光導入手段4と絞りSPを配置することにより、小型
で照明効率が高く照明ムラの少ない投影光学系を実現し
ている。そして第3群を1枚の平凸レンズLaとプリズ
ム群Gで構成することにより照明光によるゴーストの発
生を極力小さくしている。
【0027】第3群中のレンズLaとしてスクリーンS
側へ向う反射面がスクリーンS側に凸面のみで構成し、
これにより該反射面からの反射光が拡散してスクリーン
S上に投影されるゴーストが非常に弱くなるようにして
いる。更に平凸レンズLaとプリズム群Gの間で反射光
が生じないように、平凸レンズとプリズム群は平凸レン
ズとプリズム群の屈折率に近い接着剤で接合、又は液体
を介して密着している。
【0028】本発明の目的とするズームレンズ及びそれ
を用いた投影光学系は以上のように各要素を設定するこ
とにより達成しているが、本発明において更に投影画像
の光学性能を良好に維持する為には、次の条件のうち少
なくとも1つ以上を満足するのが良い。
【0029】(イ)前記第2群はそのレンズ全長をL
2、該第2群の第1レンズ面から前記投影像原画側へ距
離0.7×L2までの範囲内に少なくとも1枚の正レン
ズを有し、該正レンズの材質のアッベ数をν2pf とした
とき、 ν2pf <45 ・・・・・・(1) なる条件を満足することである。
【0030】条件式(1)は変倍に伴い移動する第2群
中の正レンズの材質のアッベ数を適切に設定し、主に倍
率色収差を良好に補正する為のものである。条件式
(1)の上限値を越える領域では、第3群で発生する倍
率色収差の補正が十分行えず、全体として倍率色収差が
アンダーとなり良くない。尚、本発明において更に好ま
しくは、条件式(1)は、 ν2pf <40 の如く設定するのが良い。
【0031】(ロ)前記第i群の焦点距離をFi、全系
の広角端の焦点距離をF、第i群と第i+1群の主点間
隔をeiとしたとき 0.8<−F1/F<2 ・・・・・・・・(2) 1.5<F2/F<2.5 ・・・・・・(3) 2.0<F3/F<3.5 ・・・・・・(4) 1.8<e1/F<3.5 ・・・・・・(5) 1.8<e2/F<4 ・・・・・・・・・・(6) なる条件を満足することである。
【0032】条件式(2)は全系の焦点距離に対する負
の屈折力の第1群の焦点距離の比に関し、主にレンズ全
長の増大を防止しつつ歪曲収差や像面弯曲等の軸外収差
を良好に補正する為のものである。条件式(2)の下限
値を越える領域では第1群のパワー(屈折力)が強くな
りすぎるため、歪曲収差の補正がアンダーとなり、又、
像面弯曲がオーバーとなってくる。又、条件式(2)の
上限値を越える領域では第1群の焦点距離が大きくなり
すぎるため、全系の焦点距離も長くなり、大きなスクリ
ーン像を得るためのスクリーン面までの投射距離が大き
くなってしまうため良くない。
【0033】条件式(3)は第2群の焦点距離と全系の
短焦点端(広角端)の焦点距離の比について限定したも
のである。条件式(3)の下限値を越える領域では第2
群の焦点距離が小さくなりすぎるため、第2群の投影像
原画側の共役長が小さくなり、その為に第2群と第3群
の間隔が小さくなる。そしてそれに従って第3群のプリ
ズム群におけるテレセントリック性を良好に保つために
第3群の平凸レンズのパワーを強くしなければならな
い。このとき第3群の平凸レンズのパワーが強すぎると
平凸レンズで発生する倍率色収差、非点収差、コマ収差
の像面弯曲の補正が十分に行えず、全系としてアンダー
となってくる。又、条件式(3)の上限値を越える領域
では第2群の焦点距離が大きくなりすぎるため、第2群
の投影像原画側の共役長も長くなり、全体として全長が
大きくなってしまうので良くない。
【0034】条件式(4)は第3群の焦点距離と全系の
短焦点端の焦点距離の比について限定したものである。
条件式(4)の範囲外では、第3群のプリズム群におけ
るテレセントリック性がくずれ、プリズム群内のダイク
ロイック面に入射する入射角が画像の中心と周辺で変化
してしまい、スクリーン上の投影像に色ムラが生じてし
まうため良くない。
【0035】条件式(5)は第1群と第2群の主点間隔
と全系の短焦点端の焦点距離の比について限定したもの
である。条件式(5)の下限値を越える領域では変倍比
が大きくとれず、条件式(5)の上限値を越える領域で
は変倍比は大きくとれるが、第1群のレンズ径が大きく
なりすぎるので良くない。
【0036】条件式(6)は第2群と第3群の主点間隔
と全系の短焦点端の焦点距離の比について限定したもの
である。条件式(6)の下限値を越える領域では、第3
群のプリズム群におけるテレセントリック性を良好に保
つために第3群のパワーを強くしなければならず、この
結果、第3群で発生する倍率色収差、非点収差、コマ収
差、像面弯曲が大きくなりすぎ、全系で補正がアンダー
になってくる。又、条件式(6)の上限値を越える領域
では全体が大きくなりすぎるので良くない。
【0037】尚、本発明において更に好ましくは条件式
(2)〜(6)は、 1.0<−F1/F<1.8 1.7<F2/F<2.3 2.2<F3/F<3.3 2.1<e1/F<3.2 2.2<e2/F<3.5 の如く設定するのが良い。
【0038】(ハ)前記第1群は少なくとも2つの正レ
ンズを有し、このうち前記投影像原画側に最も近い正レ
ンズと前記スクリーン側に最も近い正レンズの材質のア
ッベ数を各々ν1pr ,ν1pf としたとき ν1pr <50 ・・・・・・・・(7) 45<ν1pf ・・・・・・(8) なる条件を満足することである。
【0039】条件式(7)は第1群に含まれる最も小さ
な共役側(投影像原画側)の正レンズ、或いは接合正レ
ンズに含まれ正レンズの材質のアッベ数について限定し
たものである。条件式(7)の上限値を越えると倍率色
収差がアンダーとなり良くない。
【0040】条件式(8)は第1群に含まれる最も大き
な共役側(スクリーン側)の正レンズの材質のアッベ数
について限定したもので、条件式(8)の下限値を越え
ると高次の倍率色収差の発生が大きく良くない。以上の
ように条件式(7),(8)は軸外光束の入射高の小さ
い第1群の投影像原画側の正レンズで色収差を補正し、
入射高の大きいスクリーン側の正レンズで歪曲を補正し
ている。
【0041】尚、本発明において更に好ましくは条件式
(7),(8)は、 ν1pr <45 50<ν1pf の如く設定するのが良い。
【0042】(ニ)前記第3群の正レンズの材質のアッ
ベ数をν3pとしたとき 50<ν3p ・・・・・・(9) なる条件を満足することである。
【0043】条件式(9)は第3群に含まれる平凸レン
ズのアッベ数について限定したものである。条件式
(9)の下限値を越えると倍率色収差がアンダーとなり
良くない。
【0044】(ホ)前記第1群は前記スクリーン側から
順に両レンズ面が凸面の正レンズ、スクリーン側へ凸面
を向けたメニスカス状の負レンズ、両レンズ面が凹面の
負レンズそしてスクリーン側へ凸面を向けたメニスカス
状の正レンズ又はメニスカス状の接合レンズより成って
いることである。
【0045】本発明では第1群のレンズ構成をこのよう
に設定することにより変倍に伴う収差変動を少なくし、
全変倍範囲にわたり高い光学性能を得ている。
【0046】(ヘ)前記第2群は前記投影像原画側へ凸
面を向けたメニスカス状の単レンズ又は接合レンズを有
していることである。
【0047】これにより第2群のスクリーン側の軸外光
束の入射高を小さくし、レンズ径を小さくできるととも
に第1群への入射高もそれに従い小さくして周辺光束の
高次収差の発生を小さく抑えている。
【0048】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてRiは物体側(スクリーン側)より順に第i
番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より第i番目
のレンズ厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側より
順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数であ
る。
【0049】数値実施例1におけるR22〜R23、数
値実施例2におけるR23〜R24、数値実施例3にお
けるR23〜R24は色分解手段や色フィルター等のガ
ラスブロックである。
【0050】又、前述の各条件式と数値実施例における
諸数値との関係を表−1に示す。 (数値実施例1) F= 49.95 FNO= 1:2.8〜3.0 2ω= 49.8°〜36.7° R 1= 196.06 D 1= 9.30 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -520.55 D 2= 0.20 R 3= 131.01 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 46.96 D 4= 23.25 R 5= -195.97 D 5= 3.00 N 3=1.65844 ν 3= 50.9 R 6= 45.47 D 6= 10.78 R 7= 55.77 D 7= 5.90 N 4=1.84666 ν 4= 23.8 R 8= 97.06 D 8=可変 R 9= 310.29 D 9= 5.85 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R10= -197.74 D10= 28.30 R11= -43.46 D11= 2.60 N 6=1.83400 ν 6= 37.2 R12= -920.71 D12= 9.35 N 7=1.62004 ν 7= 36.3 R13= -53.45 D13= 9.85 R14= -84.21 D14= 2.70 N 8=1.84666 ν 8= 23.8 R15= 340.27 D15= 0.43 R16= 523.49 D16= 11.55 N 9=1.69680 ν 9= 55.5 R17= -56.76 D17= 0.20 R18= 150.30 D18= 8.75 N10=1.51823 ν10= 59.0 R19= -150.30 D19=可変 R20=(絞り) D20=120.00 R21= 71.93 D21= 14.80 N11=1.51633 ν11= 64.2 R22= ∞ D22= 56.00 N12=1.51633 ν12= 64.2 R23= ∞
【0051】
【表1】 (数値実施例2) F= 49.24 FNO= 1:2.8〜3.0 2ω= 50.5°〜39.8° R 1= 180.98 D 1= 9.87 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -563.08 D 2= 0.20 R 3= 128.66 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 45.63 D 4= 22.69 R 5= -214.11 D 5= 3.00 N 3=1.65844 ν 3= 50.9 R 6= 44.15 D 6= 9.81 R 7= 54.01 D 7= 3.00 N 4=1.65844 ν 4= 50.9 R 8= 45.33 D 8= 7.63 N 5=1.76182 ν 5= 26.5 R 9= 100.73 D 9=可変 R10= 300.16 D10= 8.15 N 6=1.84666 ν 6= 23.8 R11= -186.19 D11= 22.54 R12= -42.95 D12= 2.60 N 7=1.83400 ν 7= 37.2 R13= 699.64 D13= 10.01 N 8=1.62004 ν 8= 36.3 R14= -53.78 D14= 8.14 R15= -80.36 D15= 3.00 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R16= 283.70 D16= 0.24 R17= 337.75 D17= 13.04 N10=1.69680 ν10= 55.5 R18= -55.36 D18= 0.20 R19= 155.30 D19= 8.59 N11=1.51823 ν11= 59.0 R20= -149.48 D20=可変 R21=(絞り) D21=120.00 R22= 70.36 D22= 14.80 N12=1.51633 ν12= 64.2 R23= ∞ D23= 56.00 N13=1.51633 ν13= 64.2 R24= ∞
【0052】
【表2】 (数値実施例3) F= 49.16 FNO= 1:2.8〜3.0 2ω= 50.5°〜39.9° R 1= 163.76 D 1= 10.90 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -555.99 D 2= 0.20 R 3= 109.19 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 44.73 D 4= 21.51 R 5= -169.51 D 5= 3.40 N 3=1.60311 ν 3= 60.7 R 6= 41.13 D 6= 9.41 R 7= 49.43 D 7= 7.98 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 8= 84.54 D 8=可変 R 9= 807.30 D 9= 7.87 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -123.42 D10= 3.00 N 6=1.60342 ν 6= 38.0 R11= -239.53 D11= 24.33 R12= -40.91 D12= 2.48 N 7=1.80610 ν 7= 41.0 R13= -185.48 D13= 7.53 N 8=1.60342 ν 8= 38.0 R14= -52.91 D14= 10.82 R15= -113.17 D15= 2.60 N 9=1.80518 ν 9= 25.4 R16= 130.82 D16= 0.58 R17= 142.70 D17= 12.08 N10=1.69680 ν10= 55.5 R18= -67.23 D18= 0.20 R19= 211.82 D19= 9.18 N11=1.51633 ν11= 64.2 R20= -102.48 D20=可変 R21=(絞り) D21=120.00 R22= 69.46 D22= 14.80 N12=1.51633 ν12= 64.2 R23= ∞ D23= 56.00 N13=1.51633 ν13= 64.2 R24= ∞
【0053】
【表3】 (数値実施例4) F= 49.79 FNO= 1:2.8 〜3.0 2ω= 50.0°〜39.4° R 1= 205.01 D 1= 9.42 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -624.79 D 2= 0.20 R 3= 112.49 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 37.67 D 4= 34.92 R 5= -308.23 D 5= 3.40 N 3=1.60311 ν 3= 60.7 R 6= 55.74 D 6= 2.73 R 7= 49.39 D 7= 6.19 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 8= 88.27 D 8=可変 R 9=-19330.02 D 9= 6.48 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -109.72 D10= 3.50 N 6=1.51633 ν 6= 64.2 R11= -551.15 D11= 15.77 R12= -32.92 D12= 10.02 N 7=1.51633 ν 7= 64.2 R13= -36.66 D13= 18.92 R14= -38.97 D14= 2.60 N 8=1.51633 ν 8= 64.2 R15= -56.85 D15= 1.08 R16= -92.04 D16= 2.60 N 9=1.80518 ν 9= 25.4 R17= 142.68 D17= 0.12 R18= 149.21 D18= 12.15 N10=1.69680 ν10= 55.5 R19= -62.36 D19= 0.20 R20= 204.23 D20= 9.34 N11=1.51633 ν11= 64.2 R21= -97.01 D21=可変 R22=(絞り) D22=120.00 R23= 68.35 D23= 14.80 N12=1.51633 ν12= 64.2 R24= ∞ D24= 56.00 N13=1.51633 ν13= 64.2 R25= ∞
【0054】
【表4】
【0055】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く、投影レンズ
のレンズ構成及び液晶パネル等の投影像原画を照明する
照明手段の構成を適切に設定することにより、所定のバ
ックフォーカスを有しかつ全体のレンズ枚数を少なくし
装置全体の大型化を防止しつつ、投影像原画をスクリー
ン面上に容易にピントの合った状態で拡大投影すること
ができるズームレンズ及びそれを用いた投影光学系を達
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の光学系の要部概略図
【図2】 本発明の実施例2の光学系の要部概略図
【図3】 本発明の数値実施例1のレンズ断面図
【図4】 本発明の数値実施例2のレンズ断面図
【図5】 本発明の数値実施例3のレンズ断面図
【図6】 本発明の数値実施例4のレンズ断面図
【図7】 本発明の数値実施例1の広角端の収差図
【図8】 本発明の数値実施例1の望遠端の収差図
【図9】 本発明の数値実施例2の広角端の収差図
【図10】 本発明の数値実施例2の望遠端の収差図
【図11】 本発明の数値実施例3の広角端の収差図
【図12】 本発明の数値実施例3の望遠端の収差図
【図13】 本発明の数値実施例4の広角端の収差図
【図14】 本発明の数値実施例4の望遠端の収差図
【図15】 従来の投影光学系の要部概略図
【符号の説明】
10,11 投影レンズ L1 第1群 L2 第2群 L3 第3群 4 照明光導入手段 5 色分解手段 6,7,8 投影像原画 9 光源部 SP 絞り

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 距離の長い方の第1共役点側から順に負
    の屈折力の第1群と正の屈折力の第2群、絞り、そして
    正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、該第3群
    は第1共役点側に凸面を向けた平凸レンズとプリズムブ
    ロックより成り、広角端から望遠端への変倍に際し、該
    第1群と第2群を双方のレンズ群間隔が減少し、該第2
    群と第3群の間隔が増大するように第1共役点側へ移動
    させていることを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 投影像原画をスクリーン面上に投影する
    投影光学系において、該投影光学系は該スクリーン側よ
    り順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の第2群そして
    正の屈折力の第3群の3つのレンズ群と、該第2群と第
    3群との間に該投影像原画を照明する為の照明光導入手
    段とを有し、該第3群は該スクリーン側に凸面を向けた
    平凸レンズとプリズムを有し、該投影像原画は該プリズ
    ムを介して該スクリーン面に投影しており、広角端から
    望遠端への変倍に際し、該第1群と第2群を双方のレン
    ズ群間隔が減少し、該第2群と第3群の間隔が増大する
    ように該スクリーン側へ移動させていることを特徴とす
    る投影光学系。
  3. 【請求項3】 前記照明光導入手段は光路外に配置した
    光源部からの光束を該第3群側へ反射させ、該第3群を
    介した光束で該投影像原画を照明し、該投影像原画から
    の反射光を用いて該投影像原画を該スクリーン面に投影
    していることを特徴とする請求項2の投影光学系。
  4. 【請求項4】 前記第3群の平凸レンズとプリズムは接
    合又は液体を介して密着していることを特徴とする請求
    項2の投影光学系。
  5. 【請求項5】 前記第2群はそのレンズ全長をL2、該
    第2群の第1レンズ面から前記投影像原画側へ距離0.
    7×L2までの範囲内に少なくとも1枚の正レンズを有
    し、該正レンズの材質のアッベ数をν2pf としたとき ν2pf <45 なる条件を満足することを特徴とする請求項2,3又は
    4の投影光学系。
  6. 【請求項6】 前記第i群の焦点距離をFi、全系の広
    角端の焦点距離をF、第i群と第i+1群の主点間隔を
    eiとしたとき 0.8<−F1/F<2 1.5<F2/F<2.5 2.0<F3/F<3.5 1.8<e1/F<3.5 1.8<e2/F<4 なる条件を満足することを特徴とする請求項2,3,4
    又は5の投影光学系。
  7. 【請求項7】 前記第2群は前記投影像原画側へ凸面を
    向けたメニスカス状の単レンズ又は接合レンズを有して
    いることを特徴とする請求項2から6までのいずれか1
    項記載の投影光学系。
  8. 【請求項8】 前記第1群は少なくとも2つの正レンズ
    を有し、このうち前記投影像原画側に最も近い正レンズ
    と前記スクリーン側に最も近い正レンズの材質のアッベ
    数を各々ν1pr ,ν1pf としたとき ν1pr <50 45<ν1pf なる条件を満足することを特徴とする請求項2から7ま
    でのいずれか1項記載の投影光学系。
  9. 【請求項9】 前記第3群の正レンズの材質のアッベ数
    をν3pとしたとき 50<ν3p なる条件を満足することを特徴とする請求項2から8ま
    でのいずれか1項記載の投影光学系。
  10. 【請求項10】前記第1群は前記スクリーン側から順に
    両レンズ面が凸面の正レンズ、スクリーン側へ凸面を向
    けたメニスカス状の負レンズ、両レンズ面が凹面の負レ
    ンズそしてスクリーン側へ凸面を向けたメニスカス状の
    正レンズ又はメニスカス状の接合レンズより成っている
    ことを特徴とする請求項2から9までのいずれか1項記
    載の投影光学系。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002169090A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Nitto Kogaku Kk 投写レンズシステムおよびプロジェクタ装置
JP2010191133A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Seiko Epson Corp 投射装置及び画像表示装置

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