JPWO2014104083A1 - 変倍機能を有する投射レンズ及びプロジェクター - Google Patents

変倍機能を有する投射レンズ及びプロジェクター Download PDF

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祐介 今井
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Abstract

ズームレンズは、拡大共役側から順に、負の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、負の第4レンズ群、第5レンズ群、正の第6レンズ群からなり、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行う投射レンズである。少なくとも第2,第3,第5レンズ群が変倍時にそれぞれ移動し、第3レンズ群が望遠端から広角端への変倍において拡大共役側から縮小共役側へ移動する。第3レンズ群の最も縮小共役側面から第5レンズ群の最も拡大共役側面までの間には開口絞りが配置されており、縮小共役側に略テレセントリックとなっている。

Description

本発明は変倍機能を有する投射レンズ及びプロジェクターに関するものであり、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス(digital micromirror device)やLCD(liquid crystal display)等の画像表示素子の表示画像をスクリーンに拡大投影するのに適した広画角の投射用ズームレンズと、それを備えたプロジェクターに関するものである。
プロジェクター用の投射レンズとして好適なズームレンズが、特許文献1〜3等で提案されている。例えば、特許文献1に記載のズームレンズは、負負正負正正の6群構成で第1レンズ群及び第6レンズ群のズーム位置が固定され、第3レンズ群と第4レンズ群との間に絞りが配置され、色収差を補正するために回折光学素子が用いられている。特許文献2に記載のズームレンズは、負負正負正正の6群構成で第1レンズ群,第3レンズ群及び第5レンズ群のズーム位置が固定されており、可搬型のデータプロジェクターに好適な高画角で小型化に有利な投射レンズとなっている。特許文献3に記載のズームレンズは、負正正負(正又は負)正の6群構成で変倍時の移動群と各群の屈折力配置が適切に設定されており、バックフォーカスが長く小型で諸収差が良好に補正されている。
特開2002−182110号公報 特開2011−69959号公報 特開2002−350727号公報
しかし、特許文献1〜3等で提案されているような従来のズーム構成では、十分な光学性能を得ることが困難である。例えば特許文献1には、回折光学素子により特に倍率色収差が良好に補正されたズームレンズが記載されているが、回折光学素子自体がコスト高であるため、投射レンズのコストアップなしに高い光学性能を得ることは困難である。特許文献2に記載のズームレンズでは、広角側から望遠側への変倍に際して、Fナンバーが広角端で2.4程度であるのに対し、望遠端では最大で3.6まで変化してしまい、十分な明るさが得られない。また、歪曲収差が最大画角で2.5%と大きいため、シネマ用の投射レンズには適していない。
また、特許文献1,2に記載のズームレンズでは、開口絞りよりも拡大共役側に配置された巨大化しがちなレンズ群に、高屈折率の硝材が多用されている。前玉に高屈折率硝材を使用することは小型化には有利であるが、一般にこれらの硝材は透過率が低く、高輝度が求められるシネマ用の投射レンズには適していない。また、硝材自体が高価なものが多く、小型化を達成できたとしても、結果として投射レンズはコスト高となる。
特許文献3に記載されているように焦点距離の比較的短い広画角の投射レンズには、負正正負正正又は負正正負負正といった負群リードの構成が用いられる。しかし、特許文献3に記載されているような構成で長いバックフォーカスを確保しつつ広画角化を達成しようとすると、最も拡大共役側に配置される第1レンズ群の負の屈折力を大きくする必要が生じる。したがって、倍率色収差や像面湾曲等の諸収差の補正を十分に行うためには、拡大共役側に配置される第1レンズ群の口径を大きくしなければならず、結果として投射レンズの大型化を招くことになる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、高精細の画像表示素子に対応可能であって、良好な収差性能を有するとともに広画角化及び小型化が達成された、変倍機能を有する投射レンズと、それを備えたプロジェクターを提供することにある。
上記目的を達成するために、第1の発明の投射レンズは、拡大共役側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とからなり、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行う投射レンズであって、
少なくとも前記第2,第3,第5レンズ群が変倍時にそれぞれ移動し、
前記第3レンズ群が望遠端から広角端への変倍において拡大共役側から縮小共役側へ移動し、
前記第3レンズ群の最も縮小共役側面から前記第5レンズ群の最も拡大共役側面までの間に開口絞りが配置されており、
縮小共役側に略テレセントリックであることを特徴とする。
第2の発明の投射レンズは、上記第1の発明において、前記第5レンズ群が正の屈折力を有することを特徴とする。
第3の発明の投射レンズは、上記第2の発明において、フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であることを特徴とする。
第4の発明の投射レンズは、上記第2の発明において、フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であり、望遠端から広角端への変倍に際し、前記第2,第3,第5レンズ群に加え、前記第4レンズ群が移動することを特徴とする。
第5の発明の投射レンズは、上記第2〜第4のいずれか1つの発明において、前記第4レンズ群が、拡大共役側から順に、2枚以上の負レンズと、正レンズとからなることを特徴とする。
第6の発明の投射レンズは、上記第2〜第5のいずれか1つの発明において、前記第1レンズ群において最も拡大共役側には負の屈折力を有するレンズが配置されていることを特徴とする。
第7の発明の投射レンズは、上記第2〜第6のいずれか1つの発明において、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
1.57<np<1.65 …(1)
ただし、
np:第1,第2,第3レンズ群を構成するレンズのd線に関する屈折率の平均値、
である。
第8の発明の投射レンズは、上記第2〜第7のいずれか1つの発明において、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする。
0.33<|φ1/φw|<0.50 …(2)
ただし、
φ1:第1レンズ群の屈折力、
φw:広角端における投射レンズ全体の屈折力、
である。
第9の発明の投射レンズは、上記第2〜第8のいずれか1つの発明において、前記第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式(3)及び(4)を満足することを特徴とする。
0.645<θg_F+0.001682×νd<0.695 …(3)
60<νd<100 …(4)
ただし、
θg_F:レンズ材料の部分分散比、
θg_F=(Ng−NF)/(NF−NC)
Ng:g線に関する屈折率、
NF:F線に関する屈折率、
NC:C線に関する屈折率、
νd:レンズ材料のアッべ数、
である。
第10の発明の投射レンズは、上記第2〜第9のいずれか1つの発明において、前記第1レンズ群に正の屈折力を有するレンズが少なくとも1枚含まれており、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする。
0.33<|φ1p/φ1|<0.59 …(5)
ただし、
φ1p:第1レンズ群に含まれている正の屈折力を有するレンズの平均の屈折力、
φ1:第1レンズ群の屈折力、
である。
第11の発明の投射レンズは、上記第2〜第10のいずれか1つの発明において、以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
0.053<φx×|Δ5|<0.105 …(6)
ただし、
φx:開口絞りよりも縮小共役側に配置されるレンズ群から第5レンズ群までの望遠端における合成屈折力、
Δ5:望遠端から広角端への変倍における第5レンズ群の移動量、
である。
第12の発明の投射レンズは、上記第1の発明において、前記第5レンズ群が負の屈折力を有するか又はアフォーカルであることを特徴とする。
第13の発明の投射レンズは、上記第12の発明において、フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であることを特徴とする。
第14の発明の投射レンズは、上記第12の発明において、フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であり、望遠端から広角端への変倍に際し、前記第2,第3,第5レンズ群に加え、前記第4レンズ群が移動することを特徴とする。
第15の発明の投射レンズは、上記第12〜第14のいずれか1つの発明において、前記第1レンズ群において最も拡大共役側には負の屈折力を有するレンズが配置されていることを特徴とする。
第16の発明の投射レンズは、上記第12〜第15のいずれか1つの発明において、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
1.57<np<1.65 …(1)
ただし、
np:第1,第2,第3レンズ群を構成するレンズのd線に関する屈折率の平均値、
である。
第17の発明の投射レンズは、上記第12〜第16のいずれか1つの発明において、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする。
0.33<|φ1/φw|<0.50 …(2)
ただし、
φ1:第1レンズ群の屈折力、
φw:広角端における投射レンズ全体の屈折力、
である。
第18の発明の投射レンズは、上記第12〜第17のいずれか1つの発明において、前記第4レンズ群が拡大共役側から順に1枚以上の負レンズと正レンズとからなり、前記第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式(3)及び(4)を満足することを特徴とする。
0.645<θg_F+0.001682×νd<0.695 …(3)
60<νd<100 …(4)
ただし、
θg_F:レンズ材料の部分分散比、
θg_F=(Ng−NF)/(NF−NC)
Ng:g線に関する屈折率、
NF:F線に関する屈折率、
NC:C線に関する屈折率、
νd:レンズ材料のアッべ数、
である。
第19の発明のプロジェクターは、画像を表示する画像表示素子と、光源と、その光源からの光を前記画像表示素子に導く照明光学系と、前記画像表示素子に表示された画像をスクリーン面に拡大投影する上記第1〜第18のいずれか1つの発明に係る投射レンズと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、変倍時の第3レンズ群の動きや開口絞りの配置等が適切に設定された構成になっているため、高精細の画像表示素子に対応可能であって、良好な収差性能を得るとともに広画角化及び小型化を達成することが可能である。
第1の実施の形態(実施例1)のレンズ構成図。 第2の実施の形態(実施例2)のレンズ構成図。 第3の実施の形態(実施例3)のレンズ構成図。 第4の実施の形態(実施例4)のレンズ構成図。 第5の実施の形態(実施例5)のレンズ構成図。 第6の実施の形態(実施例6)のレンズ構成図。 第7の実施の形態(実施例7)のレンズ構成図。 第8の実施の形態(実施例8)のレンズ構成図。 第9の実施の形態(実施例9)のレンズ構成図。 実施例1の望遠端における収差図。 実施例1の中間ポジションにおける収差図。 実施例1の広角端における収差図。 実施例2の望遠端における収差図。 実施例2の中間ポジションにおける収差図。 実施例2の広角端における収差図。 実施例3の望遠端における収差図。 実施例3の中間ポジションにおける収差図。 実施例3の広角端における収差図。 実施例4の望遠端における収差図。 実施例4の中間ポジションにおける収差図。 実施例4の広角端における収差図。 実施例5の望遠端における収差図。 実施例5の中間ポジションにおける収差図。 実施例5の広角端における収差図。 実施例6の望遠端における収差図。 実施例6の中間ポジションにおける収差図。 実施例6の広角端における収差図。 実施例7の望遠端における収差図。 実施例7の中間ポジションにおける収差図。 実施例7の広角端における収差図。 実施例8の望遠端における収差図。 実施例8の中間ポジションにおける収差図。 実施例8の広角端における収差図。 実施例9の望遠端における収差図。 実施例9の中間ポジションにおける収差図。 実施例9の広角端における収差図。 プロジェクターの一実施の形態を示す模式図。
以下、本発明に係る投射レンズ,プロジェクター等を説明する。本発明に係る投射レンズは、拡大共役側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とからなり、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行う変倍機能を有する投射レンズである。その変倍構成は、屈折力配置の観点から2つのタイプに分けられる。つまり、第5レンズ群が正の屈折力を有するタイプAと、第5レンズ群がタイプA以外の屈折力を有するタイプBと、に分けられる。したがって、負負正負正正の6群構成の変倍光学系はタイプAの投射レンズであり、負負正負負正の6群構成の変倍光学系はタイプBの投射レンズである。タイプBの投射レンズには、第5レンズ群の屈折力が負の場合以外に、第5レンズ群の屈折力が正,負のいずれでもない場合も含まれる。例えば、第5レンズ群がアフォーカル系である場合、第5レンズ群の屈折力が軸上光に対してゼロであっても軸外光に対してゼロでないような光学的作用を有する場合等が含まれる。
タイプA,Bの投射レンズを構成する変倍光学系としては、ズームレンズ,バリフォーカルレンズ等の焦点距離可変のレンズ系が挙げられる。また、変倍光学系の方向として「拡大共役側」や「縮小共役側」という表現を用いるが、「拡大共役側」は光学像を拡大してスクリーン等に投影する方向であり、その逆方向が「縮小共役側」、つまり元の光学像を表示する画像表示素子(例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス)が配置される方向である。
本発明に係るタイプA,Bの投射レンズでは、少なくとも前記第2,第3,第5レンズ群が変倍時にそれぞれ移動し、前記第3レンズ群が望遠端から広角端への変倍において拡大共役側から縮小共役側へ移動する構成になっており、また、前記第3レンズ群の最も縮小共役側面から前記第5レンズ群の最も拡大共役側面までの間に開口絞りが配置されており、縮小共役側に略テレセントリックであることを特徴としている。タイプA,Bの屈折力配置を採用することにより、従来では第1レンズ群に集中していた負の屈折力が第2レンズ群に分散され、結果として、第1レンズ群の口径の巨大化を抑えながら広画角化を実現することができる。そして、第5レンズ群が変倍時に移動することにより、周辺光線の光線通過位置を大きく変化させることが可能となり、特に変倍による倍率色収差の変動を抑えることができる。また、開口絞りが第3レンズ群の縮小共役側から第5レンズ群の拡大共役側までの間にあることによって、光学系全体のテレセントリック性を良好に保つことができる。
上述した投射レンズの特徴的構成によると、変倍時の第3レンズ群の動きや開口絞りの配置等が適切に設定された構成になっているため、高精細の画像表示素子に対応可能であって、良好な収差性能を得るとともに広画角化及び小型化を達成することが可能である。そして、その投射レンズをプロジェクターに用いれば、プロジェクターの高性能化,高機能化,コンパクト化等に寄与することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能,小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
タイプA,Bでは、フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であることが望ましい。第1レンズ群を変倍時に固定することによって、変倍による光学系全長の変化を抑制することができる。また、移動部品が減少し、変倍機構を簡素化することができる。
タイプA,Bでは、フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であり、望遠端から広角端への変倍に際し、前記第2,第3,第5レンズ群に加え、前記第4レンズ群が移動することが望ましい。第1レンズ群が変倍時に固定であることによって上述した効果が得られ、開口絞り付近の第4レンズ群が変倍時に移動することにより、焦点距離の波長による較差を補正することが可能となり、変倍による軸上色収差の変動も抑えることができる。
タイプAでは、前記第4レンズ群が、拡大共役側から順に、2枚以上の負レンズと、正レンズとからなることが望ましい。開口絞り付近に配置される正の屈折力が大きくなると、変倍光学系はアンダー方向の球面収差を持ち、その結果、解像力が低下する。そこで、開口絞り付近に配置される第4レンズ群に負の屈折力を持つレンズを連続で使用すれば、球面収差をオーバー側に強く補正することができ、その結果、高い解像力を得ることができる。
タイプA,Bでは、前記第1レンズ群において最も拡大共役側には負の屈折力を有するレンズが配置されていることが望ましい。負の屈折力を有するレンズが第1レンズ群に配置されることにより、投射レンズの後方主点を縮小共役側に移動させて焦点距離を短縮する効果が得られ、負の屈折力を有するレンズが拡大共役側に配置されることにより、広画角化に有利な構成となる。
タイプA,Bでは、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
1.57<np<1.65 …(1)
ただし、
np:第1,第2,第3レンズ群を構成するレンズのd線に関する屈折率の平均値、
である。
屈折率の大きい硝材は一般的に透過率が低く、特に第1レンズ群は口径及び芯厚が比較的大きくなりやすい。このため、第1レンズ群を構成するレンズに、条件式(1)の上限を上回るような屈折率の大きい硝材を用いると、光学系全体の透過率が低くなり、高輝度が求められる投射レンズにおいては不適格となる。また、このような硝材は高価であり、第1レンズ群に高屈折率の硝材を多く用いるとコスト高となる。逆に、条件式(1)の下限を下回ると、各レンズ群での収差(例えば像面湾曲)の補正効果が十分に得られず、解像力が低下することになる。
タイプA,Bでは、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
0.33<|φ1/φw|<0.50 …(2)
ただし、
φ1:第1レンズ群の屈折力、
φw:広角端における投射レンズ全体の屈折力、
である。
条件式(2)の上限を上回ると、第1レンズ群の負の屈折力が大きくなりすぎて、オーバー方向に発生した像面湾曲を補正することが困難となる。逆に、条件式(2)の下限を下回ると、第1レンズ群の負の屈折力が小さくなりすぎて、光学系全体で短い焦点距離を実現することが困難になるため、結果として、広画角化に不利な構成となる。また、像面湾曲の補正と歪曲収差の補正との両立が困難になる。
タイプAでは、前記第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式(3)及び(4)を満足することが望ましい。タイプBでは、前記第4レンズ群が拡大共役側から順に1枚以上の負レンズと正レンズとからなり、前記第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式(3)及び(4)を満足することが望ましい。
0.645<θg_F+0.001682×νd<0.695 …(3)
60<νd<100 …(4)
ただし、
θg_F:レンズ材料の部分分散比、
θg_F=(Ng−NF)/(NF−NC)
Ng:g線に関する屈折率、
NF:F線に関する屈折率、
NC:C線に関する屈折率、
νd:レンズ材料のアッべ数、
である。
開口絞り付近に配置される第4レンズ群において、それに含まれる負の屈折力を有するレンズに、条件式(3)及び(4)で規定されるような異常分散性を持つ硝材を使用すれば、短波長の光の焦点がオーバー側に移動するため、軸上色収差を補正することができる。一般にガラスは、横軸にアッベ数νd、縦軸に部分分散比θg_Fをとった平面上において、θg_F=0.645+0.001682×νdで表される直線の近傍に分布する性質がある。部分分散比θg_Fがこの直線よりも大きく、条件式(4)の下限よりも大きいアッベ数を持つ硝材は、異常分散ガラスと呼ばれている。
第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズに用いられる硝材の異常分散性は、大きいほうが好ましい。具体的には、以下の条件式(3a)を満たすことが更に好ましい。この条件式(3a)は、前記条件式(3)が規定している条件範囲のなかでも更に好ましい条件範囲を規定している。
0.675<θg_F+0.001682×νd<0.695 …(3a)
条件式(3)や条件式(4)の上限を上回るようなレンズは、通常の石英ガラスでは製造が難しく、蛍石ガラス等を用いる必要がある。しかしながら、蛍石ガラスは温度変化に弱いため、光束径が小さくなる開口絞り付近での使用には適していない。また、加工性が悪く非常に高価であるため、投射レンズのような大型の光学系での使用はコスト高となり不適である。
タイプAでは、前記第1レンズ群に正の屈折力を有するレンズが少なくとも1枚含まれており、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
0.33<|φ1p/φ1|<0.59 …(5)
ただし、
φ1p:第1レンズ群に含まれている正の屈折力を有するレンズの平均の屈折力、
φ1:第1レンズ群の屈折力、
である。
条件式(5)の下限を下回ると、第1レンズ群中の負レンズによってアンダー方向に発生した歪曲収差を正レンズで補正することが困難になる。逆に、条件式(5)の上限を上回ると、第1レンズ群中の正レンズの曲率が大きくなり、設計性能は良好であっても偏心感度が大きくなるため、製造誤差が投射像に影響を及ぼす原因となる。
タイプAでは、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
0.053<φx×|Δ5|<0.105 …(6)
ただし、
φx:開口絞りよりも縮小共役側に配置されるレンズ群から第5レンズ群までの望遠端における合成屈折力、
Δ5:望遠端から広角端への変倍における第5レンズ群の移動量、
である。
条件式(6)の上限を上回ると、変倍光学系のFナンバーの変倍時の変化が大きくなり、特に望遠端においてFナンバーが大きくなり、投射レンズとして十分な明るさが得られなくなる。逆に、条件式(6)の下限を下回ると、開口絞りよりも拡大共役側での色収差(例えば倍率色収差)の補正効果が十分に得られなくなる。なお、条件式(6)における合成屈折力φxは、例えば、開口絞りが第3レンズ群の最も縮小共役側に配置されていれば、第4,第5レンズ群の望遠端における合成屈折力であり、開口絞りが第4レンズ群の最も縮小共役側に配置されていれば、第5レンズ群のみの望遠端における合成屈折力である。
次に、第1〜第9の実施の形態を挙げて、変倍機能を有する投射レンズの具体的な光学構成を説明する。図1〜図9は、投射レンズの第1〜第9の実施の形態であるズームレンズZLにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、望遠端(T)でのレンズ配置等を光学断面で示している。図1〜図9中の移動軌跡mk(k=1,2,…,6)は、望遠端(T)から広角端(W)へのズーミングにおける第kレンズ群Grkの移動・固定状態をそれぞれ模式的に示している。例えば、第6レンズ群Gr6、その縮小共役側に位置するプリズムPR(例えばTIR(Total Internal Reflection)プリズム,色分解合成プリズム等)、及び画像表示素子のカバーガラスCGのズーム位置はいずれも固定である。また、図1〜図9中の矢印mFは、投影距離が遠距離から近距離へのフォーカシングにおける第1レンズ群Gr1の移動方向を示している。ただし、フォーカス方式はこれに限らない。
第1〜第9の実施の形態(図1〜図9)のズームレンズZLは、少なくとも第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5を光軸AXに沿って移動させることによりズーミングを行うプロジェクター用ズームレンズであり、拡大共役側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群Gr1と、負の屈折力を有する第2レンズ群Gr2と、正の屈折力を有する第3レンズ群Gr3と、負の屈折力を有する第4レンズ群Gr4と、第5レンズ群Gr5と、正の屈折力を有する第6レンズ群Gr6と、の6群で構成されている。例えば、第1〜第7の実施の形態は拡大共役側から順に負負正負正正の屈折力配置を有する6群構成のズームレンズZLであり、第8,第9の実施の形態は拡大共役側から順に負負正負負正の屈折力配置を有する6群構成のズームレンズZLである。
次に、上記ズームレンズZLを投射レンズとして適用したプロジェクターの一実施の形態を説明する。図37に、プロジェクターPJの概略構成例を示す。このプロジェクターPJは、光源1,照明光学系2,反射ミラー3,プリズムPR,画像表示素子4,制御部5,アクチュエーター6,ズームレンズ(投射レンズ)ZL等を備えている。制御部5は、プロジェクターPJの全体制御を司る部分である。画像表示素子4は、光を変調して画像を生成する画像変調素子(例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス)であり、画像を表示する画像表示面IM上には、カバーガラスCGが設けられている。
光源1(例えば、キセノンランプ等の白色光源,レーザー光源)から出射した光は、照明光学系2,反射ミラー3及びプリズムPRで画像表示素子4に導かれて、画像表示素子4では画像光が形成される。プリズムPRは、例えばTIRプリズム(他に色分離合成プリズム等)からなり、照明光と投影光との分離等を行う。画像表示素子4で形成された画像光は、ズームレンズZLでスクリーン面SCに向けて投射される。つまり、画像表示素子4に表示された画像は、ズームレンズZLでスクリーン面SCに拡大投影される。
ズームレンズZLにおいてズーミングやフォーカシングのために移動するレンズ群には、それぞれ光軸AXに沿って拡大共役側又は縮小共役側に移動させるアクチュエーター6が接続されている。そしてアクチュエーター6には、移動群の移動制御を行うための制御部5が接続されている。なお、制御部5及びアクチュエーター6については、これを使わず手動でレンズ群を移動させてもよい。
以下、本発明を実施した投射レンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例1〜9(EX1〜9)は、前述した第1〜第9の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第1〜第9の実施の形態を表すレンズ構成図(図1〜図9)は、対応する実施例1〜9のレンズ断面形状,レンズ配置等をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号i,曲率半径CR(mm),軸上面間隔d(mm),d線(波長587.56nm)に関する屈折率nd,d線に関するアッベ数vdを示す。また各種データとして、ズーム比を示し、さらに各ズームポジションT(TELE),M(MIDDLE),W(WIDE)について、全系の焦点距離(f,mm),半画角(ω,°),最大像高(Y’,mm),Fナンバー,バックフォーカス(BF,mm),レンズ全長(mm),及び可変面間隔di(i:面番号,mm)を示し、ズームレンズ群データとして、各レンズ群の焦点距離(mm)と、望遠端(T)を基準とする中間ポジション(M)及び広角端(W)での各レンズ群の移動量(mm)を示す。
バックフォーカスBFは、レンズ最終面から近軸像面IMまでの距離を空気換算長により表記しており、レンズ全長は、ズームレンズZLの最前面(i=1:光束規制面)からズームレンズZLの最終面までの距離にバックフォーカスBFを加えたものである。また、表1に各実施例の条件式対応値を示す。
図10〜図36は、実施例1〜実施例9(EX1〜EX9)にそれぞれ対応する収差図であり、図10,図13,図16,図19,図22,図25,図28,図31,図34は望遠端(T)における諸収差を示しており、図11,図14,図17,図20,図23,図26,図29,図32,図35は中間ポジション(M,中間焦点距離状態)における諸収差を示しており、図12,図15,図18,図21,図24,図27,図30,図33,図36は広角端(W)における諸収差を示している。図10〜図36のそれぞれにおいて、(A)は球面収差(mm)、(B)は非点収差(mm)、(C)は歪曲収差(%)、(D)は倍率色収差(μm)を示している。なお、収差図(B)〜(D)において、像高IMG HEIGHTの最大値である最大像高Y’は画像表示面IMの対角長の半分に相当する。
(A)の球面収差図では、縦軸に瞳への光線の入射高さをその最大高さで規格化した値(すなわち相対瞳高さ)をとっており、横軸に波長460nm,546nm,620nmの光線に対する球面収差量をそれぞれ近軸像面からの光軸AX方向のズレ量(横軸スケール:−0.1mm〜0.1mm)として表している。球面収差図における波長と線種との対応関係は、
波長460nmに対する球面収差 : 長い破線、
波長546nmに対する球面収差 : 実線、
波長620nmに対する球面収差 : 短い破線、
である。
(B)の非点収差図では、縦軸に近軸像高(IMG HEIGHT,単位:mm)をとっており、横軸に波長460nm,546nm,620nmの光線に対するサジタル(S)像面とメリディオナル(M)像面をそれぞれ近軸像面からの光軸AX方向のズレ量(横軸スケール:−0.15mm〜0.15mm)として表している。非点収差図における波長と線種との対応関係は、
波長460nmに対するS像面 : 長い破線、
波長460nmに対するM像面 : 二点破線、
波長546nmに対するS像面 : 実線、
波長546nmに対するM像面 : 薄い実線、
波長620nmに対するS像面 : 短い破線、
波長620nmに対するM像面 : 一点破線、
である。
(C)の歪曲収差図では、縦軸に近軸像高(IMG HEIGHT,単位:mm)をとっており、横軸に波長460nm,546nm,620nmの光線に対する歪曲(横軸スケール:−1.5%〜1.5%)を表している。歪曲収差図における波長と線種との対応関係は、
波長460nmに対する歪曲 : 長い破線、
波長546nmに対する歪曲 : 実線、
波長620nmに対する歪曲 : 短い破線、
である。
(D)の倍率色収差図では、縦軸に近軸像高(IMG HEIGHT,単位:mm)をとっており、横軸に波長460nmの光線と波長546nmの光線との差に相当する倍率色収差(Blue−Green)、及び波長620nmの光線と波長546nmの光線との差に相当する倍率色収差(Red−Green)を表している(横軸スケール:−5μm〜5μm)。倍率色収差図における波長と線種との対応関係は、
倍率色収差(Blue−Green) : 実線、
倍率色収差(Red−Green) : 破線、
である。
実施例1〜9において、投射距離:10m,イメージサークル:22.7mm(Y’=11.35),Fナンバー:2.5である。実施例1〜7はAタイプ(負負正負正正の6群構成)、実施例8,9はBタイプ(負負正負負正の6群構成)であり、実施例1〜9の第6レンズ群Gr6は縮小共役側像面IMに対して固定である。第6レンズ群Gr6よりも縮小共役側のレンズバックに配置されている光学部材は、両面平面のプリズムPRや画像表示素子4のカバーガラスCGである。また実施例1〜9は、射出瞳距離が800mm以上であり、略テレセントリックを有している。スクリーン面SCに対する遠距離側から近距離側へのフォーカシングは、第1レンズ群Gr1を拡大共役側に移動させることにより行われる(図1〜図9中の矢印mF)。
実施例1は、第1レンズ群Gr1が4枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が3枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計17枚のレンズ(第1レンズL1〜第17レンズL17)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している3枚のレンズのうち、第9レンズL9は両凹の負レンズであり、第10レンズL10は拡大共役側に凹の負メニスカスレンズであり、第11レンズL11は両凸の正レンズである。第1レンズ群Gr1,第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図1中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2は縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。
実施例2は、第1レンズ群Gr1が4枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が3枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計17枚のレンズ(第1レンズL1〜第17レンズL17)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している3枚のレンズのうち、第9レンズL9は両凹の負レンズであり、第10レンズL10は両凹の負レンズであり、第11レンズL11は拡大共役側に凸の正メニスカスレンズである。第1レンズ群Gr1,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第4レンズ群Gr4,第5レンズ群Gr5は移動群である(図2中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2は縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。第4レンズ群Gr4はまず縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、途中で折り返して拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。開口絞りSTを含む第4レンズ群Gr4の負レンズに異常分散性の高い硝材を用い、更に変倍に際し第4レンズ群Gr4が移動することにより、ズーム全域で軸上色収差を良好に補正している。
実施例3は、第1レンズ群Gr1が4枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が3枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計17枚のレンズ(第1レンズL1〜第17レンズL17)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している3枚のレンズのうち、第9レンズL9は両凹の負レンズであり、第10レンズL10は縮小共役側に凹の負メニスカスレンズであり、第11レンズL11は拡大共役側に凸の正メニスカスレンズである。第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第1レンズ群Gr1,第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図3中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第1レンズ群Gr1,第2レンズ群Gr2は縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。負の屈折力が大きい第1レンズ群Gr1が変倍に際し移動するため、広画角化に対する第1レンズ群Gr1の寄与が大きくなっている。
実施例4は、第1レンズ群Gr1が4枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が3枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計17枚のレンズ(第1レンズL1〜第17レンズL17)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している3枚のレンズのうち、第9レンズL9は両凹の負レンズであり、第10レンズL10は両凹の負レンズであり、第11レンズL11は拡大共役側に凸の正メニスカスレンズである。第1レンズ群Gr1,第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図4中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2は縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。第1レンズ群Gr1の屈折力が小さく、第1〜第3レンズ群Gr1〜Gr3に高屈折率の硝材を用いており、更に第4レンズ群Gr4の負レンズに異常分散性の高い硝材を用いているため、ズーム全域で諸収差が良好に補正されており、高い解像力を持っている。
実施例5は、第1レンズ群Gr1が4枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が3枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計17枚のレンズ(第1レンズL1〜第17レンズL17)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している3枚のレンズのうち、第9レンズL9は縮小共役側に凹の負メニスカスレンズであり、第10レンズL10は両凹の負レンズであり、第11レンズL11は拡大共役側に凸の正メニスカスレンズである。第1レンズ群Gr1,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第4レンズ群Gr4,第5レンズ群Gr5は移動群である(図5中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2は縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。第4レンズ群Gr4はまず縮小共役側から拡大共役側に向かって移動し、途中で折り返して拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。第4レンズ群Gr4の負レンズの異常分散性は比較的小さく、硝材による色消し効果は小さいが、変倍に際し第4レンズ群が移動することにより、軸上色収差を良好に補正している。
実施例6は、第1レンズ群Gr1が6枚、第2レンズ群Gr2が1枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が4枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計19枚のレンズ(第1レンズL1〜第19レンズL19)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負負負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している4枚のレンズのうち、第10レンズL10は両凹の負レンズであり、第11レンズL11は縮小共役側に凹の負メニスカスレンズであり、第12レンズL12は両凹の負レンズであり、第13レンズL13は両凸の正レンズである。第1レンズ群Gr1,第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図6中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。変倍に際し第5レンズ群Gr5が大きく移動することにより、倍率色収差の望遠端(T)と広角端(W)での較差を小さく抑えている。
実施例7は、第1レンズ群Gr1が6枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が3枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計19枚のレンズ(第1レンズL1〜第19レンズL19)からなる負負正負正正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に絞りST・負負正の構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している3枚のレンズのうち、第11レンズL11は両凹の負レンズであり、第12レンズL12は両凹の負レンズであり、第13レンズL13は両凸の正レンズである。第1レンズ群Gr1,第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図7中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。
実施例8は、第1レンズ群Gr1が6枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が2枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計18枚のレンズ(第1レンズL1〜第18レンズL18)からなる負負正負負正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している2枚のレンズのうち、第11レンズL11は両凹の負レンズであり、第12レンズL12は拡大共役側に凸の正メニスカスレンズである。第1レンズ群Gr1,第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図8中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。第5レンズ群Gr5の屈折力は小さく、第5レンズ群Gr5は略アフォーカルになっている。
実施例9は、第1レンズ群Gr1が6枚、第2レンズ群Gr2が2枚、第3レンズ群Gr3が2枚、第4レンズ群Gr4が2枚、第5レンズ群Gr5が5枚、第6レンズ群Gr6が1枚の計18枚のレンズ(第1レンズL1〜第18レンズL18)からなる負負正負負正の6群構成を有している。第1レンズ群Gr1の最も拡大共役側には負の第1レンズL1が配置されており、第4レンズ群Gr4は拡大共役側から順に負正・絞りSTの構成になっている。第4レンズ群Gr4を構成している2枚のレンズのうち、第11レンズL11は両凹の負レンズであり、第12レンズL12は拡大共役側に凸の正メニスカスレンズである。第1レンズ群Gr1,第4レンズ群Gr4,第6レンズ群Gr6は固定群であり、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は移動群である(図9中の矢印m1〜m6)。望遠端(T)から広角端(W)への変倍に際し、第2レンズ群Gr2,第3レンズ群Gr3,第5レンズ群Gr5は拡大共役側から縮小共役側に向かって移動する。第5レンズ群Gr5の屈折力は大きく、第5レンズ群Gr5の合成焦点距離は−500mmとなっている。
なお、各実施例のズームレンズZLを投射レンズとしてプロジェクター(例えば液晶プロジェクター)PJに用いる場合、本来はスクリーン面(被投影面)SCが像面であり画像表示面IM(例えば液晶パネル面)が物体面であるが、各実施例では光学設計上それぞれ縮小系とし、スクリーン面SC(図37)を物体面とみなして画像表示面(縮小共役側像面)IMで光学性能を評価している。そして、得られた光学性能から分かるように、各実施例のズームレンズZLはプロジェクター用の投射レンズとしてだけでなく、撮像装置(例えばビデオカメラ,デジタルカメラ)用の撮像レンズとしても好適に使用可能である。
実施例1
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10260.00
1 ∞ 0.00
2 84.54 3.66 1.6700 47.20
3 37.43 14.91
4 253.14 2.97 1.5638 60.83
5 52.45 14.62
6 -3691.81 8.32 1.5317 48.84
7 -63.87 0.20
8 3809.96 2.90 1.7408 27.76
9 86.61 可変
10 -287.90 7.34 1.5168 64.20
11 -43.53 0.51
12 -55.68 2.48 1.4875 70.44
13 70.97 可変
14 2270.20 6.74 1.5638 60.83
15 -63.42 21.08
16 42.76 5.69 1.5168 64.20
17 -1143.25 可変
18 -129.81 1.36 1.4970 81.61
19 28.96 7.21
20 -56.23 1.25 1.4970 81.61
21 -460.62 2.42
22 53.86 4.63 1.6889 31.16
23 -1483.86 9.67
24(ST) ∞ 可変
25 -293.59 6.49 1.4970 81.61
26 -29.94 2.75
27 -26.99 1.86 1.7859 43.93
28 229.63 0.20
29 70.04 8.75 1.4970 81.61
30 -44.59 0.20
31 98.69 1.95 1.8340 37.35
32 41.85 2.78
33 52.77 9.13 1.4970 81.61
34 -72.71 可変
35 84.05 5.07 1.4970 81.61
36 -171.01 10.50
37 ∞ 70.00 1.5168 64.20
38 ∞ 5.00
39 ∞ 3.00 1.4875 70.44
40 ∞ 0.50
41(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.38
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.77 20.22 17.20
半画角ω 25.52 29.31 33.41
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 64.17 64.17 64.17
レンズ全長 320.15 320.15 320.15
d9 37.93 35.17 26.84
d13 7.01 16.68 31.62
d17 16.26 9.36 2.74
d24 24.48 31.25 37.27
d34 13.18 6.41 0.40
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1- 9 0.00 0.00 -50.21
Gr2/10-13 -2.76 -11.09 -181.95
Gr3/14-17 6.90 13.53 51.89
Gr4/18-24 0.00 0.00 -75.20
Gr5/25-34 6.77 12.78 134.43
Gr6/35-36 0.00 0.00 113.81
実施例2
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10260.00
1 ∞ 0.00
2 80.15 3.49 1.7234 37.99
3 35.54 15.42
4 439.09 2.84 1.6584 50.85
5 59.30 15.07
6 317.90 8.99 1.6129 36.96
7 -68.98 0.21
8 368.60 2.53 1.7847 25.72
9 68.58 可変
10 712.28 8.28 1.5168 64.20
11 -45.07 1.18
12 -60.61 2.40 1.6031 60.69
13 73.40 可変
14 -1400.48 5.84 1.5168 64.20
15 -57.68 16.73
16 45.19 5.41 1.6385 55.45
17 3772.59 可変
18 -227.89 1.44 1.4370 95.10
19 26.28 11.33
20 -54.14 1.25 1.4370 95.10
21 360.49 0.42
22 50.91 3.33 1.7283 28.32
23 343.50 10.66
24(ST) ∞ 可変
25 -344.96 7.05 1.4970 81.61
26 -30.19 2.64
27 -27.30 1.53 1.8061 40.73
28 198.78 1.53
29 74.45 8.40 1.4970 81.61
30 -42.30 0.86
31 98.72 1.94 1.8340 37.35
32 41.12 2.69
33 50.47 9.60 1.4970 81.61
34 -72.88 可変
35 83.91 5.17 1.4970 81.61
36 -159.56 10.50
37 ∞ 70.00 1.5168 64.20
38 ∞ 5.00
39 ∞ 3.00 1.4875 70.44
40 ∞ 0.50
41(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.38
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.70 20.15 17.14
半画角ω 25.54 29.33 33.43
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 64.17 64.17 64.17
レンズ全長 313.21 313.21 313.21
d9 33.89 29.96 23.63
d13 8.50 18.21 31.28
d17 14.85 8.19 2.55
d24 20.65 27.31 32.95
d36 12.92 7.14 0.40
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1- 9 0.00 0.00 -49.59
Gr2/10-13 -3.93 -10.26 -175.94
Gr3/14-17 5.79 12.52 48.39
Gr4/18-24 -0.87 0.22 -68.98
Gr5/25-34 5.79 12.52 135.19
Gr6/35-36 0.00 0.00 111.11
実施例3
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10260.00
1 ∞ 0.00
2 65.06 3.23 1.6584 50.85
3 32.36 13.44
4 153.24 2.59 1.6031 60.69
5 45.57 9.13
6 -1262.37 6.59 1.6727 32.17
7 -64.76 0.69
8 -368.36 2.56 1.8052 25.46
9 57.76 可変
10 81.61 9.58 1.5168 64.20
11 -46.54 0.20
12 -86.56 1.96 1.6031 60.69
13 52.03 可変
14 89.89 8.01 1.5168 64.20
15 -74.21 0.20
16 53.73 3.34 1.5168 64.20
17 156.03 可変
18 -117.53 1.41 1.4970 81.61
19 31.12 4.95
20 179.83 1.33 1.5168 64.20
21 56.79 0.57
22 39.44 3.55 1.7283 28.32
23 160.10 12.46
24(ST) ∞ 可変
25 -158.86 5.96 1.4970 81.61
26 -32.42 3.15
27 -27.65 1.66 1.8061 40.73
28 -170.11 0.28
29 104.08 8.62 1.4970 81.61
30 -39.93 0.20
31 174.76 1.97 1.8340 37.35
32 42.00 2.56
33 50.52 8.84 1.4970 81.61
34 -85.99 可変
35 84.43 5.12 1.4970 81.61
36 -163.74 10.50
37 ∞ 70.00 1.5168 64.20
38 ∞ 5.00
39 ∞ 3.00 1.4875 70.44
40 ∞ 0.50
41(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.41
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.88 20.18 16.99
半画角ω 25.42 29.35 33.74
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 64.17 64.17 64.17
レンズ全長 294.28 294.84 298.90
d9 16.78 17.20 19.58
d15 31.38 39.07 47.05
d19 17.56 10.02 3.71
d26 27.45 33.69 39.84
d37 12.80 6.56 0.40
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1- 9 -0.56 -4.62 -33.98
Gr2/10-13 -0.15 -1.83 -1613.27
Gr3/14-17 7.54 13.85 53.11
Gr4/18-24 0.00 0.00 -86.99
Gr5/25-34 6.24 12.40 141.39
Gr6/35-36 0.00 0.00 112.53
実施例4
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10260.00
1 ∞ 0.00
2 73.04 3.49 1.7234 37.99
3 35.59 14.93
4 268.21 2.84 1.7015 41.15
5 51.93 20.55
6 266.61 9.15 1.6129 36.96
7 -69.18 0.68
8 303.32 2.82 1.8467 23.78
9 70.31 可変
10 4120.14 7.83 1.5168 64.20
11 -45.38 0.23
12 -63.82 2.43 1.6031 60.69
13 79.68 可変
14 -991.16 5.84 1.5168 64.20
15 -56.89 18.77
16 45.82 5.35 1.6385 55.45
17 5260.67 可変
18 -133.56 1.38 1.4370 95.10
19 25.59 8.02
20 -49.49 1.48 1.4370 95.10
21 342.04 0.40
22 48.92 4.19 1.7408 27.76
23 610.68 11.99
24(ST) ∞ 可変
25 -557.08 6.80 1.4875 70.44
26 -30.20 2.63
27 -27.51 1.86 1.8061 40.73
28 222.05 0.32
29 71.89 8.51 1.4970 81.61
30 -41.77 0.20
31 100.01 1.92 1.8061 33.27
32 40.14 3.28
33 51.24 8.84 1.4970 81.61
34 -82.70 可変
35 84.59 5.52 1.4970 81.61
36 -127.73 10.50
37 ∞ 70.00 1.5168 64.20
38 ∞ 5.00
39 ∞ 3.00 1.4875 70.44
40 ∞ 0.50
41(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.38
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.71 20.15 17.14
半画角ω 25.54 29.33 33.43
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 64.17 64.17 64.17
レンズ全長 315.14 315.14 315.14
d9 31.81 28.73 20.60
d13 6.94 16.48 30.74
d17 15.44 8.99 2.85
d24 23.59 29.15 34.11
d34 10.92 5.36 0.40
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1- 9 0.00 0.00 -50.95
Gr2/10-13 -3.08 -11.21 -183.29
Gr3/14-17 6.45 12.59 49.31
Gr4/18-24 0.00 0.00 -65.80
Gr5/25-34 5.56 10.52 144.34
Gr6/35-36 0.00 0.00 102.99
実施例5
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10240.00
1 ∞ 0.00
2 83.80 3.65 1.6584 50.85
3 37.40 14.19
4 182.56 2.97 1.7440 44.90
5 49.19 24.26
6 237.44 10.00 1.5955 39.22
7 -64.86 6.57
8 -2981.07 2.49 1.8052 25.46
9 63.80 可変
10 -905.08 8.34 1.5168 64.20
11 -40.96 0.51
12 -51.16 2.23 1.4970 81.61
13 73.90 可変
14 156.01 6.74 1.5168 64.20
15 -79.08 14.14
16 45.22 5.56 1.6385 55.45
17 365.67 可変
18 645.48 1.55 1.4875 70.44
19 27.15 9.09
20 -64.94 1.64 1.4875 70.44
21 934.06 4.64
22 53.01 3.31 1.7618 26.61
23 227.23 17.16
24(ST) ∞ 可変
25 -151.14 6.86 1.4970 81.61
26 -30.07 2.57
27 -27.25 1.61 1.8061 40.73
28 196.43 1.15
29 73.67 7.90 1.4875 70.44
30 -41.87 5.02
31 102.13 1.91 1.8340 37.35
32 42.71 2.61
33 52.45 9.04 1.4970 81.61
34 -73.01 可変
35 70.02 5.62 1.4970 81.61
36 -173.34 10.51
37 ∞ 70.00 1.5168 64.20
38 ∞ 5.00
39 ∞ 3.00 1.4875 70.44
40 ∞ 0.50
41(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.38
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.76 20.21 17.19
半画角ω 25.54 29.33 33.45
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 64.17 64.17 64.17
レンズ全長 325.09 325.09 325.09
d9 21.91 19.64 17.16
d13 8.07 16.79 27.27
d17 15.70 8.19 2.17
d24 16.75 24.47 30.59
d34 15.16 8.49 0.40
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1- 9 0.00 0.00 -40.52
Gr2/10-13 -2.27 -4.75 -233.52
Gr3/14-17 6.45 14.44 48.92
Gr4/18-24 -1.06 0.91 -82.79
Gr5/25-34 6.67 14.76 176.52
Gr6/35-36 0.00 0.00 100.83
実施例6
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10070.00
1 ∞ 0.00
2 74.19 3.62 1.7015 41.15
3 34.36 15.88
4 268.64 3.34 1.6031 60.69
5 32.56 8.58
6 55.23 14.22 1.6129 36.96
7 -73.91 0.78
8 13540.96 3.60 1.8467 23.78
9 43.63 14.44
10 164.09 17.36 1.4875 70.44
11 -35.77 4.20
12 -100.00 2.27 1.6031 60.69
13 61.58 可変
14 -429.94 2.07 1.6031 60.69
15 129.83 可変
16 356.33 4.51 1.6727 32.17
17 -86.40 24.46
18 57.92 6.15 1.6385 55.45
19 -262.96 可変
20 -92.64 1.74 1.6180 63.40
21 2816.66 7.39
22 67.95 1.51 1.6031 60.69
23 30.78 6.85
24 -53.31 1.47 1.6031 60.69
25 120.96 1.07
26 59.77 4.96 1.6129 36.96
27 -60.37 4.64
28(ST) ∞ 可変
29 -119.78 3.72 1.4970 81.61
30 -39.88 3.51
31 -29.53 1.87 1.8340 37.35
32 -49.34 7.64
33 116.40 7.46 1.4970 81.61
34 -47.31 0.20
35 -175.91 2.26 1.8340 37.35
36 45.71 2.61
37 54.32 8.95 1.4970 81.61
38 -66.16 可変
39 69.15 5.03 1.4970 81.61
40 -202.63 10.66
41 ∞ 70.00 1.5168 64.20
42 ∞ 5.00
43 ∞ 3.00 1.4875 70.44
44 ∞ 0.50
45(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.37
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 22.72 19.38 16.54
半画角ω 26.54 30.36 34.46
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 64.33 64.33 64.33
レンズ全長 330.17 330.17 330.17
d13 6.64 13.70 18.40
d15 3.69 4.41 7.24
d19 22.61 14.83 7.29
d28 18.01 25.84 33.53
d38 16.52 8.69 1.01
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1-13 0.00 0.00 -33.40
Gr2/14-15 7.06 11.77 -164.46
Gr3/16-19 7.78 15.32 50.57
Gr4/20-28 0.00 0.00 -88.78
Gr5/29-38 7.83 15.51 150.14
Gr6/39-40 0.00 0.00 104.07
実施例7
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10070.00
1 ∞ 0.00
2 95.96 3.67 1.6584 50.85
3 34.32 17.59
4 ∞ 3.03 1.6031 60.69
5 51.32 13.58
6 -400.44 8.45 1.6727 32.17
7 -61.84 9.44
8 122.58 3.42 1.8467 23.78
9 45.96 19.20
10 185.51 13.51 1.5168 64.20
11 -41.48 14.57
12 -82.46 2.17 1.5638 60.83
13 67.01 可変
14 299.29 5.84 1.5182 58.96
15 -41.53 2.00
16 -41.67 1.73 1.6031 60.69
17 129.34 可変
18 109.72 4.13 1.6129 36.96
19 -128.80 25.42
20 53.18 4.00 1.5182 58.96
21 732.13 可変
22(ST) ∞ 3.28
23 -73.91 1.49 1.4970 81.61
24 56.97 4.51
25 -340.59 1.52 1.6180 63.40
26 135.45 1.27
27 77.76 4.02 1.6477 33.84
28 -157.05 可変
29 -157.41 7.40 1.4970 81.61
30 -31.21 2.98
31 -27.91 2.43 1.8061 40.73
32 -66.79 0.20
33 70.05 8.87 1.4970 81.61
34 -54.30 0.20
35 2102.87 2.09 1.8340 37.35
36 40.47 3.33
37 50.02 8.42 1.4970 81.61
38 -96.76 可変
39 88.10 4.38 1.4970 81.61
40 -212.27 10.21
41 ∞ 70.00 1.5168 64.20
42 ∞ 5.00
43 ∞ 3.00 1.4875 70.44
44 ∞ 0.50
45(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.37
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 22.72 19.38 16.54
半画角ω 26.54 30.36 34.46
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 63.87 63.87 63.87
レンズ全長 335.17 335.17 335.17
d13 6.01 15.93 23.31
d17 4.88 4.22 5.95
d21 21.67 12.42 3.31
d28 14.11 22.20 29.58
d38 16.49 8.40 1.02
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1-13 0.00 0.00 -33.08
Gr2/14-17 9.91 17.30 -229.56
Gr3/18-21 9.26 18.37 59.06
Gr4/22-28 0.00 0.00 -120.20
Gr5/29-38 8.09 15.47 123.69
Gr6/39-40 0.00 0.00 125.52
実施例8
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10450.00
1 ∞ 0.00
2 141.53 3.66 1.6385 55.45
3 33.93 18.16
4 -627.70 2.91 1.6031 60.69
5 79.73 5.25
6 694.43 8.22 1.7408 27.76
7 -73.82 6.91
8 112.53 2.62 1.8052 25.46
9 39.49 14.90
10 84.43 15.41 1.5168 64.20
11 -41.38 1.00
12 -109.83 2.36 1.6031 60.69
13 49.19 可変
14 1538.65 5.25 1.5168 64.20
15 -65.39 28.58
16 -43.69 1.98 1.7234 37.99
17 -2165.25 可変
18 -208.65 7.79 1.5174 52.15
19 -36.96 1.00
20 62.26 5.74 1.5168 64.20
21 -675.14 可変
22 -100.60 1.65 1.4970 81.61
23 32.90 2.41
24 36.44 4.22 1.6990 30.05
25 307.65 7.52
26(ST) ∞ 可変
27 -193.78 4.68 1.4970 81.61
28 -30.48 2.51
29 -27.05 1.51 1.8061 40.73
30 112.25 8.29
31 61.09 8.48 1.4970 81.61
32 -45.39 0.20
33 743.65 2.18 1.8340 37.35
34 41.64 3.40
35 58.38 8.77 1.4970 81.61
36 -60.02 可変
37 62.16 6.68 1.4970 81.61
38 -136.99 10.21
39 ∞ 70.00 1.5168 64.20
40 ∞ 5.00
41 ∞ 3.00 1.4875 70.44
42 ∞ 0.50
43(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.38
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.70 20.16 17.15
半画角ω 25.59 29.38 33.50
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 63.88 63.88 63.88
レンズ全長 330.14 330.14 330.14
d13 7.61 25.26 40.09
d17 7.35 4.80 3.88
d21 32.96 17.85 3.95
d26 17.22 20.49 23.10
d36 6.88 3.60 1.00
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1-13 0.00 0.00 -35.52
Gr2/14-17 17.65 32.48 -238.60
Gr3/18-21 15.11 29.01 48.07
Gr4/22-26 0.00 0.00 -450.17
Gr5/27-36 3.27 5.88 -97786.61
Gr6/37-38 0.00 0.00 86.75
実施例9
単位:mm
面データ
i CR d nd vd
0(SC) ∞ 10450.00
1 ∞ 0.00
2 102.69 3.69 1.6584 50.85
3 34.95 17.58
4 -1740.25 2.94 1.6031 60.69
5 66.64 6.30
6 853.92 7.55 1.7408 27.76
7 -75.86 4.00
8 127.82 2.59 1.8052 25.46
9 40.51 18.87
10 107.40 13.69 1.5168 64.20
11 -42.06 0.20
12 -88.67 2.47 1.6031 60.69
13 59.80 可変
14 219.67 6.44 1.5168 64.20
15 -77.34 32.97
16 -48.48 2.07 1.7234 37.99
17 -2044.78 可変
18 -156.72 7.17 1.5168 64.20
19 -39.42 0.20
20 78.44 6.32 1.5168 64.20
21 -168.35 可変
22 -99.70 1.48 1.4970 81.61
23 30.93 2.43
24 33.92 4.27 1.7174 29.50
25 209.18 10.95
26(ST) ∞ 可変
27 -84.91 5.89 1.4970 81.61
28 -29.00 2.49
29 -25.93 1.49 1.8061 40.73
30 100.35 5.19
31 60.25 8.03 1.4970 81.61
32 -44.15 0.21
33 218.30 1.86 1.8061 33.27
34 41.69 3.92
35 64.09 8.01 1.4970 81.61
36 -63.23 可変
37 65.43 7.30 1.4970 81.61
38 -90.22 9.11
39 ∞ 70.00 1.5168 64.20
40 ∞ 5.00
41 ∞ 3.00 1.4875 70.44
42 ∞ 0.50
43(IM) ∞
各種データ
ズーム比 1.38
TELE MIDDLE WIDE
焦点距離 23.71 20.17 17.15
半画角ω 25.58 29.38 33.49
最大像高 11.35 11.35 11.35
Fナンバー 2.50 2.50 2.50
BF 62.78 62.78 62.78
レンズ全長 330.15 330.15 330.15
d13 6.20 25.13 39.33
d17 8.77 5.26 4.45
d21 31.28 15.86 2.47
d26 19.89 21.00 21.57
d36 2.69 1.57 1.00
ズームレンズ群データ
群移動量(TELE基準) 焦点距離
群/面 MIDDLE WIDE
Gr1/ 1-13 0.00 0.00 -34.43
Gr2/14-17 18.93 33.13 -860.96
Gr3/18-21 15.42 28.81 50.85
Gr4/22-26 0.00 0.00 -432.64
Gr5/27-36 1.11 1.69 -500.00
Gr6/37-38 0.00 0.00 77.29

Figure 2014104083
ZL ズームレンズ(投射レンズ)
Gr1 第1レンズ群
Gr2 第2レンズ群
Gr3 第3レンズ群
Gr4 第4レンズ群
Gr5 第5レンズ群
Gr6 第6レンズ群
ST 開口絞り
PJ プロジェクター
PR プリズム
Lj 第jレンズ(j=1,2,3,…)
SC スクリーン面
IM 画像表示面(縮小共役側像面)
1 光源
2 照明光学系
3 反射ミラー
4 画像表示素子
5 制御部
6 アクチュエーター
AX 光軸

Claims (19)

  1. 拡大共役側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とからなり、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行う投射レンズであって、
    少なくとも前記第2,第3,第5レンズ群が変倍時にそれぞれ移動し、
    前記第3レンズ群が望遠端から広角端への変倍において拡大共役側から縮小共役側へ移動し、
    前記第3レンズ群の最も縮小共役側面から前記第5レンズ群の最も拡大共役側面までの間に開口絞りが配置されており、
    縮小共役側に略テレセントリックであることを特徴とする投射レンズ。
  2. 前記第5レンズ群が正の屈折力を有することを特徴とする請求項1記載の投射レンズ。
  3. フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であることを特徴とする請求項2記載の投射レンズ。
  4. フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であり、望遠端から広角端への変倍に際し、前記第2,第3,第5レンズ群に加え、前記第4レンズ群が移動することを特徴とする請求項2記載の投射レンズ。
  5. 前記第4レンズ群が、拡大共役側から順に、2枚以上の負レンズと、正レンズとからなることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  6. 前記第1レンズ群において最も拡大共役側には負の屈折力を有するレンズが配置されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  7. 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    1.57<np<1.65 …(1)
    ただし、
    np:第1,第2,第3レンズ群を構成するレンズのd線に関する屈折率の平均値、
    である。
  8. 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    0.33<|φ1/φw|<0.50 …(2)
    ただし、
    φ1:第1レンズ群の屈折力、
    φw:広角端における投射レンズ全体の屈折力、
    である。
  9. 前記第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式(3)及び(4)を満足することを特徴とする請求項2〜8のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    0.645<θg_F+0.001682×νd<0.695 …(3)
    60<νd<100 …(4)
    ただし、
    θg_F:レンズ材料の部分分散比、
    θg_F=(Ng−NF)/(NF−NC)
    Ng:g線に関する屈折率、
    NF:F線に関する屈折率、
    NC:C線に関する屈折率、
    νd:レンズ材料のアッべ数、
    である。
  10. 前記第1レンズ群に正の屈折力を有するレンズが少なくとも1枚含まれており、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項2〜9のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    0.33<|φ1p/φ1|<0.59 …(5)
    ただし、
    φ1p:第1レンズ群に含まれている正の屈折力を有するレンズの平均の屈折力、
    φ1:第1レンズ群の屈折力、
    である。
  11. 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項2〜10のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    0.053<φx×|Δ5|<0.105 …(6)
    ただし、
    φx:開口絞りよりも縮小共役側に配置されるレンズ群から第5レンズ群までの望遠端における合成屈折力、
    Δ5:望遠端から広角端への変倍における第5レンズ群の移動量、
    である。
  12. 前記第5レンズ群が負の屈折力を有するか又はアフォーカルであることを特徴とする請求項1記載の投射レンズ。
  13. フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であることを特徴とする請求項12記載の投射レンズ。
  14. フォーカシング以外では前記第1レンズ群の位置が固定であり、望遠端から広角端への変倍に際し、前記第2,第3,第5レンズ群に加え、前記第4レンズ群が移動することを特徴とする請求項12記載の投射レンズ。
  15. 前記第1レンズ群において最も拡大共役側には負の屈折力を有するレンズが配置されていることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  16. 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    1.57<np<1.65 …(1)
    ただし、
    np:第1,第2,第3レンズ群を構成するレンズのd線に関する屈折率の平均値、
    である。
  17. 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項12〜16のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    0.33<|φ1/φw|<0.50 …(2)
    ただし、
    φ1:第1レンズ群の屈折力、
    φw:広角端における投射レンズ全体の屈折力、
    である。
  18. 前記第4レンズ群が拡大共役側から順に1枚以上の負レンズと正レンズとからなり、前記第4レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式(3)及び(4)を満足することを特徴とする請求項12〜17のいずれか1項に記載の投射レンズ;
    0.645<θg_F+0.001682×νd<0.695 …(3)
    60<νd<100 …(4)
    ただし、
    θg_F:レンズ材料の部分分散比、
    θg_F=(Ng−NF)/(NF−NC)
    Ng:g線に関する屈折率、
    NF:F線に関する屈折率、
    NC:C線に関する屈折率、
    νd:レンズ材料のアッべ数、
    である。
  19. 画像を表示する画像表示素子と、光源と、その光源からの光を前記画像表示素子に導く照明光学系と、前記画像表示素子に表示された画像をスクリーン面に拡大投影する請求項1〜18のいずれか1項に記載の投射レンズと、を備えたことを特徴とするプロジェクター。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107710069B (zh) * 2015-07-17 2020-07-10 麦克赛尔株式会社 投影透镜的组装方法和投影影像显示装置
TWI587067B (zh) * 2015-08-04 2017-06-11 中強光電股份有限公司 投影裝置及投影鏡頭
JP6604090B2 (ja) 2015-08-27 2019-11-13 株式会社リコー 投射光学系および投射装置および投射システム
JP6485302B2 (ja) 2015-09-16 2019-03-20 コニカミノルタ株式会社 変倍機能を有する投射レンズ及びプロジェクター
CN109874321B (zh) 2015-10-30 2021-12-24 速尔特技术有限公司 增材制造系统和方法
US10120715B2 (en) * 2015-12-10 2018-11-06 Automotive Research & Testing Center Distributed network management system and method for a vehicle
WO2017130265A1 (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 オリンパス株式会社 単焦点光学系及びそれを備えた光学装置
JP6411678B2 (ja) * 2016-01-27 2018-10-24 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
CN108604002B (zh) * 2016-01-27 2019-07-19 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置
JP6872692B2 (ja) * 2016-05-13 2021-05-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 結像光学系及び画像投写装置
US11181722B2 (en) * 2016-08-08 2021-11-23 Konica Minolta, Inc. Projection optical system and projector
US10197778B2 (en) * 2016-10-11 2019-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP6742953B2 (ja) * 2017-07-06 2020-08-19 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび画像投射装置
JP6892818B2 (ja) * 2017-12-25 2021-06-23 株式会社タムロン ズームレンズおよび撮像装置
CN112578543B (zh) * 2019-09-29 2022-10-04 中强光电股份有限公司 变焦投影镜头及投影机
CN111880362B (zh) * 2020-07-03 2023-03-28 北京理工大学 一种大尺寸投影的投影镜头及使用其的投影系统
TWI811875B (zh) * 2021-12-02 2023-08-11 揚明光學股份有限公司 投影鏡頭及投影裝置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3226297B2 (ja) 1991-06-29 2001-11-05 オリンパス光学工業株式会社 ズームレンズおよびズームレンズを備えたカメラ
JPH0651203A (ja) * 1991-06-29 1994-02-25 Olympus Optical Co Ltd 近距離収差変動の小さいズームレンズ
US5416639A (en) 1991-06-29 1995-05-16 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system
JP3524492B2 (ja) * 2000-12-15 2004-05-10 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた投影装置
US6639737B2 (en) 2000-10-25 2003-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens system and projection apparatus using the same
JP2002182110A (ja) * 2000-12-15 2002-06-26 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた画像投影装置及び撮像装置
JP4380086B2 (ja) 2001-05-23 2009-12-09 コニカミノルタオプト株式会社 ズームレンズ
JP2004226510A (ja) 2003-01-21 2004-08-12 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP5560636B2 (ja) 2009-09-25 2014-07-30 カシオ計算機株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた投射型表示装置

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