JPS63139313A - 可変焦点距離型投影対物レンズ装置 - Google Patents

可変焦点距離型投影対物レンズ装置

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JPS63139313A
JPS63139313A JP22008687A JP22008687A JPS63139313A JP S63139313 A JPS63139313 A JP S63139313A JP 22008687 A JP22008687 A JP 22008687A JP 22008687 A JP22008687 A JP 22008687A JP S63139313 A JPS63139313 A JP S63139313A
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JP
Japan
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lens
radius
curvature
focal length
lenses
Prior art date
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JP22008687A
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English (en)
Inventor
ブエルンフアルド・ドオクトエル
イングオルフ・ムエンツエル
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DOOKUTOERU OPUTSUIKU BUETSURUA
DOOKUTOERU OPUTSUIKU BUETSURUARU GmbH
Original Assignee
DOOKUTOERU OPUTSUIKU BUETSURUA
DOOKUTOERU OPUTSUIKU BUETSURUARU GmbH
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的に可変焦点レンズと称し、負の屈折力
を有する前方部材と、正の屈折力を有する組合せレンズ
基礎対物レンズと、光軸の方向で変位可能に構成され且
つ正の屈折力を有し且つ中間に負の屈折力のレンズを有
する組合せレンズ変動体とを備えている可変焦点距離型
対物レンズ装置に関し、特に投影装置に好適な対物レン
ズ装置に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
スライド及びフィルム・プロジェクタ−用の各種警戒の
可変焦点距離レンズは公知になっている。
一般に、これらの可変焦点距離レンズは画質が最適化さ
れ、そのために高価になっている撮影カメラ用の一層複
雑に構成さn且つ組合さf’L九ズーム・レンズから得
られる。これに対抗するために、投影用の可変焦点距離
レンズを簡単な構造で経済性をMして生産出来るように
設計することが要求されている。
例えば、公告されたドイツ特IIfFJA細誉DE−A
820 36 285においては5個のレンズのみから
成る可変焦点距離対物レンズが公知となっており、こn
は経済性の理由から最小数のレンズが装備さnている。
従って、この公知の可変焦点距離対物レンズの変動体は
前方部材と同様1つのレンズのみで構成されている。然
しながう、こうした可変焦点距離対物レンズはいずnに
せよ退色及び歪が無いことに関する現在の要求に適合し
ていない。
共に合せられた2個のレンズから成る変動体を有する論
議中の型式の9個のレンズの可変焦点距離対物レンズに
ついてはドイツ公開%許明細書2614 267で公知
になっている。全てではないが、5個のレンズから成る
基礎対物レンズのため複雑でコスト高の構造になってい
るこのような対物レンズは、単一レンズのみで構成され
ている変動体を有する可変焦点距離対物レンズ以上に色
収差を改善することにより七n自体で他だったものとな
るが、この場合でも5歪曲は比較的高いレベルに達して
いる。この公知の可変焦点距離対物レンズの別の欠点は
2個の合せ面の使用にあり、こnは生産上費用がかかり
、そのため対物レンズは相当高価となる。
2個のレンズから成る変動体、単一レンズとして設計さ
れた前方部材及びフックス若しくはテーラ−・レンズか
ら成る基礎対物レンズを有する論議中の型式の別の可変
焦点距離対物レンズについてはドイツ時計公開E!A細
書26 26 696で公知になっている。この6個の
レンズから成る可変焦点距離対物レンズにおいては、全
てのレンズが空気間隙によって相互に分離され、変動体
の2個のレンズは両凸の、好ましくは同一の単一レンズ
から成っている。生産コストを下げるためこの対物レン
ズにおいては前方レンズと変動体が光学ガラスよりむし
ろプラスチックで構成されている。
従って、この公知の対物レンズが特に広角と望遠設定に
おいて明らかに視認可能な歪な示すことは驚くに値しな
い。
そのため、13個、16個及び14個のレンズと多数の
合せ面を有し若しくは10個のレンズと2個の合せ面を
有するコスト高の可変焦点距離対物レンズがドイツ特許
30 26 931及び東ドイツ特許51 130で公
知である。投影目的用のこれら公知の可変焦点距離対物
レンズの大部分における歪曲は広角設定におけるクッシ
ョン影線及び望遠設定におけるバレル影線を示している
歪曲に対する値は明らかに±5%迄に達し、明らかに投
影中見ることが出来る。こうした歪曲はとりわけフエイ
ド・オーバー投影、平行投影又はマルチビジョンにおい
て乱さnることか認めらnている。
この先行技術に鑑み、本発明の目的は全体的に良好な画
像特性と色の欠陥が無い状態でそれ自体の歪曲の劇的減
少を示し、簡単且つ経済的に製造出来る投影目的用に適
した可変焦点距離対物レンズを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決し、上記目的を達成するための本発明
は、負の屈折力(凹レンズ即ち発散レンズ作用)を有す
る前方部材■と、正の屈折力(凸レンズ即ち収束レンズ
作用)を有する組合せレンズ型基礎対物レンズ(G)と
、前記前方部材(F)と前記基礎対物レンズ(G)との
間に配置され、且つ光軸の方向に変位可能であり、且つ
正の屈折力を有し、且つその中間に負の屈折力のレンズ
を有している組合せ壓しンズ変動体関とから成る可変焦
点距離型対物レンズ装置であって、この対物レンズ@虚
が空気間隙により相互に分離さn且つ接着面を有してい
ない第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
ンズ(L+−L? )から成り、前記前方部材[F]が
負の屈折力を有する単一レンズ(L1)で構成され、前
記基礎対物レンズ□□□がフックス(c。
okes)又はテーラ−(Taylor)レンズ(L!
 、L6、L?)で構成さn、前記変動体(ロ)がフッ
クス又はテーラ−レンズ(Lx 、 Ls 、La )
で構成さnていることを特徴とする可変焦点距離型対物
レンズ装置に係わるものである。
〔作 用〕
上記発明に示すように、7個のレンズL1 〜L。
で構成し、基礎対物レンズG及び変動体Vをフックス盤
又はテーラ−型に構成すれば、歪曲の少ないレンズを容
易に得ることができる。
なお、本発明に従う第1の実施例によれば、焦点距離が
70〜120mm、口径比が1:3.4の可変焦点距離
対物レンズ装置が得られる。そして、この対物レンズ装
置の広角設定及び望遠設定における歪み即ち歪曲は±1
.5%以下である。従って、この対物レンズ装置を家庭
用プロジェクタ−に使用することができる。また、本発
明に従う第2の実施例によnば、焦点距離8“5〜14
5mm可変焦点距離可変物レンズ装置が得られる。
そして、この対物レンズ装置の広角設定及び望遠設定に
おける歪曲は±1%以下である。第1及び第2の実施例
における歪曲の極端な減少は接着面を有さない3個のレ
ンズから成る変動体の使用に基づいて達成されている。
これにより、極めて高い画質が保証され、コントラスト
と鋭さが特に焦点距離の全体の範囲に亘りすぐれている
。極めて僅かな歪曲のみしか目に見えないので、この対
物レンズは特にフエイド・オーバー投影、平行投影及び
マルチ・ビジョンに適している。第1及び第2の実施例
から明らかなように、同一構成の組合せレンズ変動体V
を異なる焦点距離範囲の対物レンズ装置に使用すること
ができる。これは、対物レンズ装置のコストの低減に寄
与する。
〔実施例〕
第1図ないし第3図によって、本発明の実施例に係わる
可変焦点距離型対物レンズを説明する。
第1図ないし第3図による可変焦点距離型対物レンスハ
第1〜第7の合計7個のレンズL、〜L、で構成され、
負の屈折力即ち発散レンズ(凹レンズ)作用を有する前
方部材Fは1個の単一構造レンズL1で構成されている
。変動体V、及び基礎対物レンズGは、各々3個のレン
ズLx 、Ls 、La及びLs 、 Le%L丁で構
成されている。全てのレンズは分離状Hに配列梓呻悸さ
n、従って空気間隙が全てのレンズの間に存在している
。又、レンズは共に接着さnていない。
負のメニスカス・レンズ即ち凹レンズL、から成る前方
部材Fは対物レンズに向って一層凸状に曲った半径r1
の面を有して(・ろ。3個のレンズL1、L、及びLa
から成る変動体Vは前方レンズL、と基に対物レンズG
の前端のレンズL、の間の比紋的大きい空気間隙内で軸
方向に変位可能である。
画像側に配置さnた基礎対物レンズGは相互間に空気間
隙が生じるように変動体■と同様に順次に分離配置され
た3個のレンズLs 、 La  及びり。
から成る。こnらのレンズL、〜L、はいずれも接着面
を有していない。
第1〜第7のレンズL1〜L、の曲率半径r、〜r14
、第1.〜第7のレンズL1〜L7の軸方向の厚さd1
〜dl、第1〜第7 のレンズL、〜L、の屈折率nd
及びアンペ(abbe)係数νdの第1の実施例は第1
表の通りである。なお、第1我において、rlは第1の
レンズL1の左側面の曲率半径、r!は第1のレンズL
rの右側面の曲率半径、Bは第2のレンズL。
の左側面の曲率半径、r4は第2のレンズL、の右側面
の曲率半径、r、は第3のレンズL、の左側面の曲率半
径、r6は第3のレンズL、の右側面の曲率半径、r、
は第4のレンズL4の左側面の曲率半径、r、は第4の
レンズの右側面の曲率半径、r、は第5のレンズL、の
左側面図の曲率半径、r、。は第5のレンズの右側面の
曲率半径s ratは第6のレンズL6の左側面の曲率
半径、ratは第6のレンズL、の右側面の曲率半径、
ratは第7のレンズL、の左側面の曲率半径、rl4
はg70レンズL’rの右側面の曲率半径を示す。
なお、この第1の実施例におけるta】〜第7のレンズ
L1〜L丁の相互間の軸方向空隙L−Is、’7’?f
fbの空隙L e!2.139〜51.000 mm 
L!とり、の空IfiL  は7.000 mm 。
L3とLの空隙I3  は]−105mm 。
L4とL!の空隙I4  は0.700〜49.561
 mm 。
L5とL6の空隙Is  は1−837mm、L6とり
、の空15ffI6  は6−400 mmである。
また、この実施例の可変焦点距mm対物レンズは70m
m  と 120mm の間の連続的な可変焦点距離長
さ範囲を有し、口径比(アバ−チア・レシオ)は実質的
に同じ値にとどまり、大略l:3.4 であり、極めて
コンパクトな樗造を特徴としている。例えば、第1のレ
ンズLIの前面(rl。
面)から第7のレンズL、の後面(rl4 の面翔αの
対物レンズの全体の長さは98.642 mm に過ぎ
ない。また、この第1の実施例の可変焦点距離型対物レ
ンズは広角設定と望遠設定において、歪即ち・歪曲は±
1.5%以下であり、家庭用プロジェクタ−として好適
なものである。
第2の実施例の可変焦点距離型対物レンズにおいては、
第1図〜第3図の第1〜第7のレンズL1〜ムの各半径
rl  −rl。各厚さd、〜dos屈折率nd、アン
ペ係数νdを第2表に示すように設定した。
なお、第1〜第7のレンズL1〜L、の相互間の軸上で
の空隙は、 :[、=  2.140〜51.000 mm 。
1@=  7.000 mm s ■、=  1.105 mm 。
I4=  0.700〜49.560 mm 。
I、=  1.289 mm 。
I6= 12.400 mmとした。
この第2の実施例の可変焦点距離屋対物レンズ装置にお
いては、連続的に可変の焦点距離範囲は85 mmと1
45 mmの間にあり、口径比は約1:4であり、大部
分に亘り一定にとどまっている。
この可変焦点距離型対物レンズのり、の左面からり、の
右面までの全体的な長さは101.994  mmに過
ぎない。また、この第2の実施例の可変焦点距離型対物
レンズ装置の歪曲は1%以下である。
前述し九第1及び第2の実施例の対物レンズと先行技術
に属する対物レンズ装置と比較した場合、歪曲値が劇的
に減少している。この極めて低い歪曲値は特に合せ面を
伴なわない3個の自己内′R型レンズLいLs 、L4
から成る変動体Vの使用に基づいている。とこで極めて
高い画質が保証され、コントラストと鋭さが特に焦点距
離の全体の範囲(亘りすぐれている。極めて僅かな歪曲
がかろうじて目に見えるのみであるから、との対物レン
ズは待にフエイド・オーバ〒(fade−over)投
影、平行投影及びマルチ・ビジョンに適している。
第1及び第2の実施例の第2・〜第4のし/ズL2、L
、 、 L、は同一のものであり、両実施例において同
一の変動体Vを使用することができる。こ【は異なる焦
点距離範囲を有する対物レンズ装置を量産する上で大き
な利点になる。即ち共通の工具で異なる焦点距離の対物
レンズ装置を作ることが可能になるので、コストの低減
が可能になる。
〔発明の効果〕 【図面の簡単な説明】
第1図は広角度動体設定における本発明の実施例に基づ
く可変焦点距離型対物レンズ装置を示す断面図、 第2図は通常の設定における第1図による可変焦点距離
型対物レンズ装置を示す断面図、第3図は変動体が望遠
設定状態にある第1図による可変焦点距離型対物レンズ
装置を示す断面図である。 Ll、Lt、 Ll、 L4、Ll、L6、Lt ”・
・レンズ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)負の屈折力を有する前方部材(F)と、正の屈折
    力を有する組合せレンズ型基礎対物レンズ(G)と、 前記前方部材(F)と前記基礎対物レンズ(G)との間
    に配置され、且つ光軸の方向に変位可能であり、且つ正
    の屈折力を有し、且つその中間に負の屈折力のレンズを
    有している組合せ型レンズ変動体(V)と、 から成る可変焦点距離型対物レンズ装置であつて、この
    対物レンズ装置が空気間隙により相互に分離され且つ接
    着面を有していない第1、第2、第3、第4、第5、第
    6及び第7のレンズ(L_1〜L_7)から成り、 前記前方部材(F)が負の屈折力を有する単一レンズ(
    L_1)で構成され、 前記基礎対物レンズ(G)がクツクス又はテーラーレン
    ズ(L_5、L_6、L_7)で構成され、前記変動体
    (V)がクツクス又はテーラーレンズ(L_2、L_3
    、L_4)で構成されていることを特徴とする可変焦点
    距離型投影対物レンズ装置。
  2. (2)前記第1のレンズ(L_1)の曲率半径をr_1
    、r_2、 前記第2のレンズ(L_2)の曲率半径をr_3、r_
    4、前記第3のレンズ(L_3)の曲率半径をr_5、
    r_6、前記第4のレンズ(L_4)の曲率半径をr_
    7、r_8、前記第5のレンズ(L_5)の曲率半径を
    r_9、r_1_0、前記第6のレンズ(L_6)の曲
    率半径をr_1_1、r_1_2、 前記第7のレンズ(L_7)の曲率半径をr_1_3、
    r_1_4とし、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
    ンズ(L_1〜L_7)の厚さをd_1、d_2、d_
    3、d_4、d_5、d_6、d_7とし、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
    ンズ(L_1〜L_7)の屈折率をそれぞれn_dとし
    、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
    ンズ(L_1〜L_7)のアッベ(abbe)係数をν
    _dとした場合に、 前記第1のレンズ(L_1)は、 r_1=−141.250mm、 r_2=262.270mm、 d_1=2.000mm、 n_d=1.487 ν_d=70.41 を有するものであり、 前記第2のレンズ(L_2)は、 r_3=53.858mm、 r_4=205.350mm、 d_2=3.500mm、 n_d=1.713 ν_d=53.83 を有するものであり、 前記第3のレンズ(L_3)は、 r_5=57.876mm、 r_6=32.313mm、 d_3=9.600mm、 n_d=1.805 ν_d=25.43 を有するものであり、 前記第4のレンズ(L_4)は、 r_7=45.643mm、 r_8=117.150mm、 d_4=3.200mm、 n_d=1.713 ν_d=53.83 を有するものであり、 前記第5のレンズ(L_5)は、 r_9=24.582mm、 r_1_0=34.227mm、 d_5=7.600mm、 n_d=1.744 ν_d=54.77 を有するものであり、 前記第6のレンズ(L_6)は、 r_1_1=−658.790mm、 r_1_2=26.799mm、 d_6=1.200mm、 n_d=1.773 ν_d=32.21 を有するものであり、 前記第7のレンズ(L_7)は、 r_1_3=81.752mm、 r_1_4=−81.752mm、 d_r=3.500mm、 n_d=1.744 ν_d=54.77 を有するものであり、 光軸上における前記第1、第2、第3、第4、第5、第
    6及び第7の相互の空気間隙I_1、I_2、I_3、
    I_4、I_5、I_6は、 I_1=2.139〜51.000mm、 I_2=7.000mm、 I_3=1.105mm、 I_4=0.700〜49.561mm、 I_5=1.837mm、 I_6=6.400mmとされ、 且つ焦点距離範囲が70〜120mm、焦点距離の変更
    比率が1:1.714、口径比が実質的に1:3.4と
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の可変焦点距離型投影対物レンズ装置。
  3. (3)前記第1のレンズ(L_1)の曲率半径をr_1
    、r_2、 前記第2のレンズ(L_2)の曲率半径をr_3、r_
    4、前記第3のレンズ(L_3)の曲率半径をr_5、
    r_6、前記第4のレンズ(L_4)の曲率半径をにr
    _7、r_8前記第5のレンズ(L_5)の曲率半径を
    r_9、r_1_0、前記第6のレンズ(L_6)の曲
    率半径をr_1_1、r_1_2、前記第7のレンズ(
    L_7)の曲率半径をr_1_3、r_1_4とし、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
    ンズ(L_1〜L_7)の厚さをd_1、d_2、d_
    3、d_4、d_5、d_6、d_7とし、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
    ンズ(L_1〜L_7)の屈折率をそれぞれn_dとし
    、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のレ
    ンズ(L_1〜L_7)のアッベ(abbe)係数をν
    _dとした場合に、 前記第1のレンズ(L_1)は、 r_1=−149.620mm、 r_2=237.140mm、 d_1=2.000mm、 n_d=1.487 ν_d=70.41 を有するものであり、 前記第2のレンズ(L_2)は、 r_3=53.858mm、 r_4=205.350mm、 d_2=3.500mm、 n_d=1.713 ν_d=53.83 を有するものであり、 前記第3のレンズ(L_3)は、 r_5=57.876mm、 r_6=32.313mm、 d_3=9.600mm、 n_d=1.805 ν_d=25.43 を有するものであり、 前記第4のレンズ(L_4)は、 r_7=45.643mm、 r_8=117.150mm、 d_4=3.200mm、 n_d=1.713 ν_d=53.83 を有するものであり、 前記第5のレンズ(L_5)は、 r_9=22.876mm、 r_1_0=33.256mm、 d_5=6.000mm、 n_d=1.744 ν_d=54.77 を有するものであり、 前記第6のレンズ(L_6)は、 r_1_1=113.830mm、 r_1_2=22.549mm、 d_6=1.200mm、 n_d=1.648 ν_d=33.05 を有するものであり、 前記第7のレンズ(L_7)は、 r_1_3=73.388mm、 r_1_4=−570.490mm、 d_7=3.000mm、 n_d=1.744 ν_d=54.77 を有するものであり、 光軸上における前記第1、第2、第3、第4、第5、第
    6及び第7の相互の空気間隙I_1、I_2、I_3、
    I_4、I_5、I_6は、 I_1=2.140〜51.000mm、 I_2=7.000mm、 I_3=1.105mm、 I_4=0.700〜49.560mm、 I_5=1.289mm、 I_6=12.400mmとされ、 且つ焦点距離範囲が85〜145mm、焦点距離の変更
    比率が1:1.706、口径比が実質的に1:4とされ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の可
    変焦点距離型投影対物レンズ装置。
JP22008687A 1986-09-01 1987-09-01 可変焦点距離型投影対物レンズ装置 Pending JPS63139313A (ja)

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DE3629724.0 1986-09-01
DE3629724 1986-09-01
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005300619A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Canon Inc ズームレンズとそれを有する画像投射装置
JP2010032567A (ja) * 2008-07-24 2010-02-12 Fujinon Corp 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置
JP2010044263A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Fujinon Corp 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置

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