TWI356273B - Lens system and projector utilizing the same - Google Patents
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Description
1356273. 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明主要係有關於一種將以DMD等之光閥（light valve )改變光之反射方向而形成之圖像放大投射至螢幕等 之透鏡口徑小的透鏡系。 【先前技術】 採用DMD作爲光閥（light valve)之投影機除了小型 化外，亦較其他方式有利，目前以進行顯示時便利之資料 投影機爲中心，可攜帶之小型者廣爲普及。 在以可攜帶爲前提之投影機中，縮小厚度尺寸是重要 的，對以使用方式大多爲與筆記型個人電腦等一起帶著走 之投影機來說亦可說是最重要之要件。解決此問題之手段 有日本專利公開公報2003- 1 2 1 736號揭示之投射透鏡之大 效徑之小型化設計方法之一例。 【發明內容】 在本發明中，係提供一種實現透鏡口徑小之透鏡系， 且即使在有限之空間亦可投射大畫面之高畫質且攜帶方便 之薄型投影機。 此發明之一較佳態樣爲，係由從放大側依序是全體大 致構成遠焦光學系之第1透鏡群及全體具正折射力之第2 透鏡群所構成。 前述第1透鏡群，係由從放大側依序配設全體具負折 射力之第la透鏡群及全體具正折射力之第lb透鏡群所構 成，前述第2透鏡群，係由從放大側依序配設全體具負折 1356273, 射力之第2a透鏡群及全體具正折射力之第2b透鏡群所構 成，於前述第1透鏡群所設定之屈光力滿足下述條件式 (1) ，於前述第1透鏡群設定之遠焦倍率滿足下述條件式 (2) ，於前述第la透鏡群所設定之屈光力滿足下述條件 式（3)，於前述第2a透鏡群所設定之屈光力滿足下述條 件式（4)，於前述第2b透鏡群所設定之屈光力滿足下述 條件式（5)，前述第1透鏡群之光軸上之厚度尺寸满足下 述條件式（6 )。 (1 ) -0.5 ^ f/fi ^ -0.1 (2 ) 0.3 ^ h.E/h.x ^ 0.5 (3 ) -1.5^ f/f.a ^-0.5 (4 ) -0.3 ^ f/f..a ^ 0.3 (5 ) 0.15^ f/fi.b ^0.7 (6 ) 1.6^ T./f ^ 2.6 其中，f爲透鏡全系之合成焦點距離，f!爲第1透鏡群 之合成焦點距離，hIE爲朝向第1透鏡群中配置於最靠近放 大側之透鏡之放大側面的入射近軸光線高度，hIX爲來自第 1透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡之縮小側面之射出 近軸光線高度，爲構成第1透鏡群之第la透鏡群之合成 焦點距離，fna爲構成第2透鏡群之第2a透鏡群之合成焦 點距離，fIlb爲構成第2透鏡群之第2b透鏡群之合成焦點 距離，T,爲第1透鏡群中配置於最靠近放大側之透鏡之放 大側面與第1透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡之縮小 1356273 側面在光軸上之距離。 【實施方式】 以下，就具體之數値實施例，說明本發明。 ^ 第1實施例至第8實施例之透鏡系中，係由從放 • 序是全體大致構成遠焦光學系之第1透鏡群LG1 正折射力之第2透鏡群LG2所構成。 前述第1透鏡群LG1係由從放大側依序配設 折射力之第U透鏡群LGla及全體具正折射力之 群LGlb所構成。 前述第la透鏡群LGla係由從放大側依序配 射力之透鏡（以下稱爲正透鏡）（透鏡名稱L11: 面1 1 1、縮小側面1 1 2 )、在放大側呈凸彎月形且 力之透鏡（以下稱爲負透鏡）（透鏡名稱L112、 1 1 3、縮小側面1 1 4 )及負透鏡（透鏡名稱L 1 1 3、 1 1 5、縮小側面1 1 6 )共計3片透鏡而構成。 φ 接著的前述第lb透鏡群LGlb，係配設負透 名稱L 1 2 1、放大側面1 2 1、縮小側面1 22 )、正透 名稱L 1 2 2、放大側面1 2 3、縮小側面1 2 4，其中在 況，122面與123面爲同一面）、負透鏡（透鏡名 放大側面1 25、縮小側面1 26 )及在縮小側呈凸彎 透鏡（透鏡名稱L1 24、放大側面1 27、縮小側面 4片之透鏡而構成，或者配設負透鏡（透鏡名稱 大側面1 2 1、縮小側面1 22 )、正透鏡（透鏡名稱 在以下之 大側依順 及全體具 全體具負 第lb透鏡 設具正折 、放大側 具負折射 放大側面 放大側面 鏡（透鏡 鏡（透鏡 接合的情 稱 L123 、 月形之正 128 )共計 L121 、放 L122 、放 1356273, 大側面1 23、縮小側面1 24，其中在接合的情況，1 22面與 123面爲同一面）、負透鏡（透鏡名稱L123、放大側面125、 縮小側面126)、正透鏡（透鏡名稱L124、放大側面127、 ^ 縮小側面1 28 )及在縮小側呈凸彎月形之正透鏡或在縮小側 .呈凸形之負透鏡（透鏡名稱L 1 25、放大側面1 29、縮小側 面1210)共計5片之透鏡而構成。 前述第2透鏡群LG2係由從放大側依序配設全體具負
折射力之第2a透鏡群LG2a及全體具正折射力之第2b透鏡 I 群LG2b所構成。 前述第2a透鏡群LG2a係配置正透鏡（透鏡名稱L2U、 放大側面2 1 1、縮小側面2 1 2 )、正透鏡（透鏡名稱L2 1 2、 放大側面2 1 3、縮小側面2 1 4 )及負透鏡（透鏡名稱L2 1 3 ' 放大側面2 1 5、縮小側面2 1 6，其中在接合的情況，2 1 4面 與215面爲同一面）共計3片之透鏡所構成。 前述第2b透鏡群LG2b係配置正透鏡（透鏡名稱 > L221、放大側面221、縮小側面222 )、負透鏡（透鏡名稱 L222、放大側面223、縮小側面224 )及正透鏡（透鏡名稱 L223、放大側面225、縮小側面226，其中在接合的情況， 224面與225面爲同一面）共計3片之透鏡所構成。 構成前述第1透鏡群LG1之前述第la透鏡群LGU及 前述第lb透鏡群LG lb係固定於第1透鏡鏡筒，構成前述 第2透鏡群LG2之前述第2a透鏡群LG2a及前述第2b透鏡 群LG2b係固定於第2透鏡鏡筒。 1356273, 因應目的而建構附加，在前述第2透鏡群LG2之縮小 側於DMD等光閥附近配置1片正透鏡（透鏡名稱L301、放 大側面名稱301、縮小側面名稱302 )所構成之第3透鏡群 LG3，在前述第3透鏡群LG3之縮小側與光閥面之間隔著 微小之空氣間隔配置作爲DMD等光閥之構成零件之護罩 玻璃CG (放大側面C01、縮小側面C02 )。 如此，此實施例之透鏡系特徵係由從放大側依序是全 體大致構成遠焦光學系之第1透鏡群及全體具正折射力之 第2透鏡群所構成，前述第1透鏡群係由從放大側依序配 設全體具負折射力之第la透鏡群及全體具正折射力之第 lb透鏡群而構成，前述第2透鏡群係由從放大側依序配設 全體具負折射力之第2a透鏡群及全體具正折射力之第2b 透鏡群而構成，於前述第1透鏡群所設定之屈光力滿足下 述條件式（1)，於前述第1透鏡群設定之遠焦倍率滿足下 述條件式（2)，於前述第la透鏡群所設定之屈光力滿足 下述條件式（3)，於前述第2a透鏡群所設定之屈光力滿 足下述條件式（4)，於前述第2b透鏡群所設定之屈光力 滿足下述條件式（5)，前述第1透鏡群之光軸上之厚度尺 寸满足下述條件式（6)。 (1 ) - 0.5 ^ f/f. ^-0.1 (2 ) 0.3^ h.E/h.x ^ 0.5 (3 ) -1.5^ f/fia ^-0.5 (4 ) -0.3^ 0.3 •10- 1356273 (5 ) 0.15^ f/f.ib ^ 0.7 (6) 1.6^ T./f^ 2.6 其中，f爲透鏡全系之合成焦點距離，h爲第1透鏡群 之合成焦點距離，hIE爲朝向第1透鏡群中配置於最靠近放 大側之透鏡之放大側面的入射近軸光線高度，hIX爲來自第 1透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡之縮小側面之射出 近軸光線高度，fIa爲構成第1透鏡群之第la透鏡群之合成 焦點距離，fIIa爲構成第2透鏡群之第2a透鏡群之合成焦 點距離，fIIb爲構成第2透鏡群之第2b透鏡群之合成焦點 距離，I爲第1透鏡群中配置於最靠近放大側之透鏡之放 大側面與第1透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡之縮小 側面在光軸上之距離。 條件式（1)係規定全體大致構成遠焦光學系之第1透 鏡群之屈光力的適當分配者。當超過上限時，第1透鏡群 之正屈光力過大，而使後焦點縮短。當超過下限時，第1 透鏡群之負屈光力過大，後群之負擔增大，各像差惡化。 條件式（2)係規定第1透鏡群之廣角鏡頭之作用的倍 率，當超過上限時，倍率過高，前群之像差負擔過大，性 能惡化，當超過下限時，倍率降低，對廣角化不利。 條件式（3)係關於在構成廣角鏡頭之第1透鏡群中， 相當於分散系之第la透鏡群設定之負屈光力者。當超過上 限時，負屈光力減弱，鏡頭系全體之焦點距離增大，而大 型化。當超過下限時，負屈光力過大，雖對小型化有利， -11 - (5 ) 1356273 但對像差修正不利。 條件式（4)、條件式（5)係有關於第2透鏡群之屈 光力結構者。作爲後群之第2透鏡群全體具正屈光力，而 位於放大側之第2a透鏡群爲分散系，故全體構成負屈光 力，位於縮小側之第2b透鏡爲集光系，故全體構成正屈光 力。 此條件式（4)係規定第2a透鏡群之負屈光力者，當 超過上限時，負屈.光力縮小，後焦點縮短。反之，當超過 下限時，負屈光力過大，同時，因過大屈光力，各像差增 大。 條件式（5)係規定第2b透鏡群之正屈光力者，與條 件式（4 )同樣地係可獲得透鏡全系之適當尺寸、性能者。 當超過上限時，正屈光力過大，性能降低且後焦點縮短。 當超過下限時，正屈光力縮小，而大型化。· 條件式（6)係規定第1透鏡群之光軸方向之厚度者。 具遠焦鏡頭功能之第1透鏡群雖與遠焦倍率有關，但關於 各像差修正，需達某程度之軸上厚度。當超過上限時，雖 對性能有利，但導致大型化，當超過下限時，雖對小型化 有利，但第la透鏡群、第lb透鏡群之各屈光力過大，而 導致各像差增大。 構成前述第1透鏡群之前述第la透鏡群係由從放大側 依序配設具正折射力之透鏡（以下稱爲正透鏡）在放大側 呈凸彎月形且具負折射力之透鏡（以下稱爲負透鏡）及負 -12- < S )- 1356,273· 透鏡共計3片而構成，前述第la透鏡群中配置於從放大側 算起第2個透鏡之縮小側面的形狀滿足下述條件式（7)， 用於構成前述第la透鏡群之各透鏡之玻璃材料的折射率滿 - 足下述條件式（8 )。 . (7 ) 0.6 S Ri,"f S 1 · 1 (8 ) 1 .65 ^ N.a 其中，R! 〃爲第la透鏡群中配置於從放大側算起第2 個透鏡之縮小側面的曲率半徑，Nu爲構成第1 a透鏡群之 ^ 透鏡對d線之折射率的平均値》 條件式（7)係有關於前述第la透鏡群中，配置於從 放大側算起第2個之透鏡之縮小側的形狀，在負屈光力之 透鏡群中具配置於最靠近放大側之負透鏡重要的作用》 即，具強屈光力，相對於放大側之光束大致呈同心形狀， 根本上呈抑制像差發生之形狀。因而，當超過下限時，球 面像差、彗形像差形成修正過度，當超過上限時，反形成 ^ 修正不足。 條件式（8 )係有關於具特別強之負屈光力之第U透 鏡群之折射率的特徵者。爲減輕因獲得較強之負屈光力之 曲率的強度，需儘可能爲高折射率，在條件式中，當超過 下限時，因曲率過大，球面像差、彗形像差過大，珀茲伐 和過小，而無法獲得良好之性能。 前述第lb透鏡群係由配設負透鏡、正透鏡、負透鏡及 在縮小側呈凸彎月形之正透鏡共計4片而構成或者配設負 S ) 13-
1356273 透鏡、正透鏡、負透鏡、正透鏡及在 正透鏡或在縮小側呈凸彎月形之負透 配置於最靠近縮小側之透鏡之縮小側 式（9)，用於構成前述第lb透鏡群 分散特性滿足下述條件式（10) ’用） 群之各負透鏡之玻璃材料的折射率滿 (9 ) -2.8^ RibL/f ^ -1.0 (10) VlbP-VlbN^ — 5
(11) 1.58^ N.bN 其中，RIbL爲第lb透鏡群中配 鏡的曲率半徑，VlbP爲構成第lb透 的平均値，VuN爲構成第lb透鏡群 均値，NIbN爲構成第lb透鏡群之負 平均値。 條件式（9)係有關於配置於第 側之透鏡的形狀，具將各像差之發生 la透鏡群之分散光束傳達至後方的作 第lb透鏡群之較大之負畸變像差的作 限時，雖對畸變像差之修正有利，但 生高次之球面像差及彗形像差。 條件式（1 0 )係有關於第1 b透録 玻璃材料之適當之阿貝數之組合。因 件時，色像差修正困難。 縮小側呈凸彎月形之 鏡共計5片而構成， 面形狀滿足下述條件 之透鏡的玻璃材料之 冷構成前述第lb透鏡 足下述條件式（11 )。 於最靠近縮小側之透 群之正透鏡之阿貝數 負透鏡之阿貝數的平 鏡對d線之折射率的 lb透鏡群最靠近縮小 維持在少數，且將第 用。當超過上限時， 爹正不完全，當超過下 彎月形狀過強，而發 ί群之消色差者，規定 而，當超過下限之條 -14- 1356-273 條件式（1 1 )係像面彎曲以及球面像差及彗形像差修 正之限制條件。由於珀茲伐和易爲負，故以將負透鏡之折 射率修正爲高，同時藉高折射率，將曲率半徑增大，而修 正球面像差及彗形像差爲目的。因此，當超過下限時，像 面彎曲修正困難。 前述第2a透鏡群係配置正透鏡、正透鏡及負透鏡共計 3片而構成，用於構成前述第2a透鏡群之各透鏡之玻璃材 料的折射率及分散特性分別滿足下述條件式（1 2 )、（ 1 3 )， 配置於前述第2a透鏡群最靠近縮小側之負透鏡所設定之屈 光力滿足下述條件式（14)，配置於前述第2a透鏡群最靠 近放大側之透鏡之縮小側面形狀及配置於從放大側算起第 2個之透鏡之放大側面形狀滿足下述條件式（15)。
(12) 0.15^ NlIaN — NllaP
(13) 10^ V I I a P — V I I a N (14 ) -1.5^ f/f..aN ^ - 0.4 (15 ) -0.75^ Rua2/R,,,3 ^-0.1 其中，NllaN爲構成第2a透鏡群之負透鏡對d線之折射 率之平均値，NnaP爲構成第2a透鏡群之正透鏡對d線之折 射率之平均値，VIIaP爲構成第2a透鏡群之正透鏡之阿貝數 的平均値，VllaN爲構成第23透鏡群之負透鏡之阿貝數的平 均値’ 爲配置於第2a透鏡群之最靠近縮小側之透鏡之 焦點距離，RIIa2爲構成第2a透鏡群且配置於最靠近放大側 之透鏡的縮小側面之曲率半徑，Rlla3爲第2a透鏡群中配置 -15- 1356-273 於從放大側算起第2個之透鏡的放大側面之曲率半徑。 條件式（12)爲像面彎曲修正條件，係修正第2a透鏡 群之強負屈光力造成之像面彎曲。即，於負透鏡使用折射 率高之材料，於正透鏡使用折射率低之材料，使珀茲伐和 不致過小即可。當超過下限時，珀茲伐和過小，像面彎曲 惡化。 條件式（13)係第2a透鏡群之色像差修正條件。當超 過上限時，阿貝數相近，色像差修正效果不足。 條件式（1 4 )與條件式（1 3 )同樣地爲第2a透鏡群之 色像差修正條件。由於色像差修正如習知，可爲適當之阿 貝數與屈光力之組合，故以條件式（14)規定其屈光力。 當超過上限、下限時，第2a透鏡群之消色差屈光力皆不適 當，色像差惡化。 條件式（15)係有關於第2a透鏡群內之球面像差及彗 形像差修正。可透過在由條件式（1 5)所限制之範圍內設計 第 2a透鏡群群內之凸透鏡的形狀而作修正。當超過下限 時，球面像差過度，對軸外光束之彗形像差亦惡化。反之， 當超過上限時，球面像差不足。 前述第2b透鏡群係配置正透鏡、負透鏡及正透鏡共計 3片透鏡而構成，用於構成前述第2b透鏡群之各透鏡之玻 璃材料的折射率、分散特性分別滿足下述條件式（1 6 )、 式（17)，前述第2b透鏡群中配置於從放大側算起第2個 之透鏡設定的屈光力滿足下述條件式（18)，配置於前述 第2b透鏡群最靠近放大側之透鏡之放大側面形狀及縮小 -16- 1356.273 側面形狀滿足下述條件式（1 9 )。
(16) 0.15^ NlIbN — NllbP
(17) VllbP — VlIbN (18 ) -1.0^ f/f.ib2^ - 0.2 (19) _ 2.0^ Rllbl/Rllb2^ — 0.3 其中，NIlbN爲構成第2b透鏡群之負透鏡對d線之折 射率之平均値，爲構成第2b透鏡群之正透鏡對d線之 折射率之平均値，VIIbP爲構成第2b透鏡群之正透鏡之阿貝 數的平均値，ViIbN爲構成第2b透鏡群之負透鏡的阿貝數之 平均値，爲構成第2b透鏡群且配置於從放大側算起第 2個透鏡之焦點距離，爲第2b透鏡群中配置於最靠近 放大側之透鏡的放大側面之曲率半徑，RIlb2爲第2b透鏡中 配置於最靠近放大側之透鏡的縮小側面之曲率半徑。 條件式（16)係有關於構成用以構成第2透鏡群且具 較大正屈光力之第2b透鏡群之透鏡要件的玻璃材料之折 射率者。對正、負透鏡要件給予折射率之差，將發生之色 像差維持在最小，且在接合面，活用球面像差之修正能力， 亦期待像面彎曲修正之效果。在條件式（16)中，當超過 下限時’則陷入像素彎曲修正過多及球面像差修正不足之 狀態。 條件式（1 7 )係第2b透鏡群之色修正條件，若同時修 正單色像差，則各透鏡之屈光力需不致過大。因此，滿足 條件式（1 7 )之正透鏡、負透鏡之阿貝數爲必要條件。當 -17- 1356.273 , 超過下限時，色像差之修正困難。 條件式（18)同樣地爲第2b透鏡群之色像差修正條件。 當超過上限、下限時，第2b透鏡群之消色差屈光力不適 當，色像差惡化。 條件式（19)係第2b透鏡群中配置於最靠近放大側之 透鏡形狀的限制條件，與球面像差及彗形像差修正有關。 當超過上限時，球面像差大，而不足，當超過下限時，在 周邊光束之慧形光斑之發生顯著。 使投射透鏡全體於光軸方向移動作爲透鏡全系之焦點 調節之方法若在移動之構造體之尺寸有限制時稱不上好方 法。是故，採取在透鏡系中，藉在部份光學系移動，進行 焦點調節之所謂內對焦方式時，考慮前述第1透鏡群大致 爲遠焦時，宜利用較前述第1透鏡群靠近縮小側之透鏡 群，供移動之空間量亦足夠，亦可將因距離造成之像差變 動抑制在最低限度，藉由使前第2透鏡群於光軸方向移動 來進行。 爲使DMD之光線束有效率地成像於螢幕面，須配合照 明光學系之特性，設定射出DMD之光線束之主光線角度’ 而作爲投影透鏡之透鏡系多設定爲遠心。因而，當設計成 欲將所有光線取入時，前述第2透鏡群之縮小側有效徑形 成巨大，在與照明光學系之配置關係上多會成爲問題。此 時，以與照明光學系之配置之平衡，於前述第2透鏡群之 射出側附近之有效徑加上限制，而宜在前述第2透鏡群與 1356273, 光閥間之空間設置於光閥附近配置1片正透鏡而構成之第 3透鏡群，藉以達成目的。 於第17圖顯示使用本發明之透鏡系之投影機之外觀 圖。如第17圖所示，投影機1〇大致呈長方體形狀，於作 爲本體盒之前面板12之側邊具有覆蓋投影口之透鏡蓋 19，同時，於此前面板12設置複數個通氣孔18。於第17 圖省略圖示’於作爲本體盒之上面板11設置鍵/指示器部， 於此鍵/指示器部設置電源開關鍵或報知電源之啓動或關 閉之電力指示器'使光源裝置之燈泡點亮之燈泡開關鍵及 顯示燈泡點亮之燈泡指示器、於光源裝置等過熱時廣播之 過熱指示器等之鍵或指示器。更於未圖示之本體盒背面， 設置於背面板設置USB端子及圖像信號輸入用D-SUB端 子、S端子、RCA端子等之輸入輸出連接器部及用以接收 電源配接器插頭或遙控控制器之控制信號之Ir接收部等。 此外，於未圖示之屬本體盒側板之右側板及第17圖所示之 屬側板的左側板1 5設置複數個通氣孔1 8，在此左側板i 5 之內側沿左側板1 5，搭載前述投影系之投影透鏡。 [第1實施例] 就本發明透鏡系之第1實施例，於表1顯示數値例。 第1圖係透鏡結構圖，第2圖係各像差圖。以下之表及圖 式中，f係表示透鏡全系之焦點距離，Fno係表示ρ號碼， 2ω係表示透鏡之全視角。r係表不曲率半徑，d係表示透 鏡厚度或透鏡間隔，nd係對d線之折射率，v d係表示d S ) -19- 1356273. 線之阿貝數。各像差圖之球面像差圖之CAl、CA2、CA3係 CA 1 = 5 50.0nm ' CA2 = 435.8nm ' CA3 = 640.0nm 之波長之像差 曲線，S.C.爲正弦條件。像散圖之S表示徑向，Μ表示經 向。所有內容中只要未特別記載，用於各値之計算之波長 爲CAl = 550.0nm，各像差圖係多作爲投射透鏡而評估之物 體距離爲1 700mm者。
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【表1】 f 16. 00 Fn〇 2.29 2ω 65.73 連號 面號碼 Γ d n d v ά 1 111 57.250 3.00 1.51680 .64.20 2 112 CO 1.16 一 — 3 113 27.311 1.20 1.80518 25.46 4 114 12.138 4. 07 — — 5 115 92.547 1.20 1.80610 40.73 6 116 17. 045 3.74 — — 7 121 -36.388 1.20 1.80420 46.50 8. 122(123) 30.503 4. 98 1.67270 32. 17 9 124 -18.820 2.58 — ·— 10 125 -13.913 2. 25 1.72916 54. 67 11 126 -23.849 0. 20 — — 12 127 -52.994 5.00 . 1.80518 25.46 13 128 -33. 940 0. 34 —· 一 14 129 -54. 078 3. 38 1.48749 70. 45 15 1210 -21.051 27. 52 — — 16 211 -103.355 3.04 1. 69700 48. 51 17 212 -29.361. 1. 29 — — 18 213 65.511 4.96 1,49700 81.61 19 214(215) -20. 364 4.41 1.80420 46. 50 20 216 55. 620 . 5. 13 一 — 21 221 42.848 6. 00 1.51680 64. 20 22 222 -33. 313 0. 20 — — 23 223 40. 041 1.40 1.80100 34. 97 24 224(225) 16. 566 6.00 1.48749 70.45 25 226 -323.311 34. 00 — — 26 301 -100.000 3. 00 1.77250 49. 60 27 302 -44. 000 0.66 — — 28 C01 CO 3.00 1.48745 64.84 29 C02 oo — — — [第2實施例] 就本發明透鏡系之第2實施例，於表2顯示數値例。 第3圖係透鏡結構圖，第4圖係各像差圖。
-21 - 1356.273 【表2】
f 15.93 F„〇 2.29 2ω 65.96 連號 面號碼 r d nd v d 1 111 60.251 3.00 1. 51680 64. 20 2 112 -1021. 642 1.15 — — 3 113 27.757 1.20 1, 80518 25.46 4 114 12.265 3. 80 — — 5 115 67. 545 1.20 1.80518 25.46 6 116 16.521 4. 80 — — 7 121 -36.351 3. 20 1. 80420 46. 50 8 122(123) 24.151 δ. 90 1. 76182 26.61 9 124 -21.573 1.72 一 — 10 125 -13.602 1.40 1.51680 64.20 11 126 -28.595 0. 10 — —. L2 127 -48.659 6. 50 1. 51680 64. 20 13 128 -17. 943 25. 44 一 — 14 211 3189. 749 5.50 1. 51680 64.20 15 212 -32.148 3. 23 —. — 16 213 68.321 6.41 1. 51680 64.20 17 214(215) -18.692 3. 50 1. 80420 46. 50 18 216 50. 349 1.99 — ·— 19 221 42.917 6.50 1. 51680 64.20 20 222 -26.489 0.20 — — 21 .223 42. 375 1.40 1.80610 33.27 22 224(225) 16.536 6.04 1.51680 64. 20 23 226· -323.311 34.00 — — 24 301 -100.000 3. 00 1.77250 49.60 25 302 -44. 000 0. 66 — — 26 C01 〇〇 3.00 1.48745 64. 84 27 C02 〇〇 — — _ [第3實施例] 就本發明透鏡系之第3實施例，於表3顯示數値例 第5圖係透鏡結構圖，第6圖係各像差圖。 1356273.
【表3】 15.93 F„〇 2. 29 2ω 65.95 連號 面號碼 Γ .d nd ν d 1 111 70. 489 3.00 1.51680 64. 20 2 112 -260.316 1. 15 — — 3 113 36. 942 1. 20 1.80518 25. 46 4 114 12. 782 3.82 — — 5 115 154. 147 1，20 1.80518 25.46 6 116 18.891 3.62 — — 7 121 -32. 477 1. 73 1. 80420 46. 50 8 122(123) 32. 490 5.00 1. 74077 27.76 9 124 -18.951 1.42 — — 10 125 -13.373 1.40 .1.71736 29.50 11 126 -22.882. 0‘ 10 _ . — 12 127 -48. 045 .5· 70 1.71736 29.50 13 128 -19.558 30. 47 — — 14 211 232. 465 4. 89 1.51742 52. 16 15 212 -27.481 1.39 — — 16 213 118.905 6. 00 1.48749 70. 45 17 214(215) -18.003 5.00 1.80420 46. 50 18 216 54.195 2.95 — — 19 221 39.· 606 6.20 1.48749 70.45 20 222 -27.838 0.20 — — 21 223 34.934 1.40 1. 80610 33.27 22 224(225) 15.755 6.30 1.48749 70. 45 23 226 -323.311 34.00 — — 24 301 -100.000 3. 00 1.77250 49.60 25 302 -44.000 0. 66 _ — 26 C01 oo 3.00 1.48745 64. 84 27. C02 oo _ — — [第4實施例] 就本發明透鏡系之第4實施例’於表4顯示數値例 第7圖係透鏡結構圖，第8圖係各像差圖。
-23- 1356,273 【表4】 f 15.93 Fn〇 2.29 2 ω 66.01 [第5實施例] 就本發明透鏡系之第5實施例，於表5顯示數値例 第9圖係透鏡結構圖，第1〇圖係各像差圖。
連號 面號碼 r d n d v d 1 111 53.769 3.20 1. 51680 64.20 2 112 -1614. 044 0. 29 .— — 3 113 26.752 1.66 1. 80420 46. 50 4 114 12.765 3.65 一 — 5 115 68.006 1. 20 1. 80420 46* 50 6 116 15. 268 3. 66 — — 7 121 -48. 194 1.20 1. 80420 46.50 8 122(123) 34.131 7.68 1. 69895 30.05 9 124 -21. 387 1. 39 — — 10 125 -14. 551. 3. 00 1.805L8 25.46 11 126 -23.922 1.63 . — 一 12 127 -45. 447 4. 89 1. 70200 40. 20 13 128 -21. 750 27. 56 — — 14 211 -232.786 5. 20 1.51760 63.50 15 212 -27.179 1. 76 — — 16 213 131.090 5. 03 1. 48749 70.45 17 214(215) -19.-074 6. 04 1. 80450 39.64 18 216 65.793 0. 51 — — 19 221 41.955 6. 71 1，62230 53, 17 20 222 -35.659 0.54 — — 21 .223 41.197 1.40 1. 80420 46.50 22 224(225) 16.305 6. 14 1. 51680 64.20 23 226 -319.835 34..00 —· —^ 24 301 -100.000 3. 00 1. 76182 26.61 25 302 -44. 000 0.66 — — 26 C01 CO .3.00 1.48745 64. 84 27 C02 oo — — — -24- 1356273 【表5] 15.93 2. 29 66.02
Ft 2α 連疏 面號碼 r d · n d v d 1 111 56. 346 3.20 1. 48749 70. 45 2 112 -629.938 0. 20 — _ 3 113 32.213 1. 20 L 80420 46.50 4 .H4 14. 319 3.75 一 — 5 115 95. 988 1.20 1.80420 46.50 6 116 16.964 3.49 — — 7 121 -92.076 1. 20 1. 80420 46.50 8 122(123) 25. 965 6.90 1.67270 32. 17 9 124 -22. 386 2.69 — — 10 125 -15.853 2. 80 1.805L8 25.46 11 126 -25. 181 2. 68 — — 12 127 -44. 259 5. 53 1.64769 33.84 13 128 -22.308 . 23.88 — — 14 211 -208.291 5. 20 1.48749 70.45 15 212 -27. 810 4. 78 — — 16 213 112.109 4. 84 .1.48749 70.45 17 214(215) -19.103 8. 14 1.80610 33.27 18 216 74. 225 0.75 •— — 19 221 47.892 6.60 1. 58144 40.89 20 222 -32. 456 0. 20 — — 21 223 36.851 1.40 1,80420 46.50 22 224(225) 17.133 5.95 1.51680 64.20 23 226 -387. 173 34.66 — — 24 C01 〇〇 3.00 L 48745 . 64.84 25 C02 〇〇 — 一 ·— [第6實施例] 就本發明透鏡系之第6實施例，於表6顯示數値例。 第11圖係透鏡結構圖，第12圖係各像差圖。 -25- 1356273 【表6】
f 15.93
Fno 2.29 2ω 66.01 連號 面號碼. Γ d nd • v d 1 111 52. 751 3. 18 1.48749 70.45 2 112 00 0.20 _ 一 3 113 33. 043 1. 24 1. 80420 46. 50 4 114 13. 647 4. 05 — — 5 115 95. 922 1. 20 1. 80420 46.50 6 116 16. 420 3. 60 — — 7 121 -85. 483 1.20 . 1. 80420 46. 50 8 122(123) 62. 591 4.61 1, 63980 34.57 9 124 -1.9. 695 2. 43 — — 10 · 125 -16. 204 2. 77 1.71300 53. 94 11 126 -22. 105 6. 45 — — 12. 127 • -21. 019 5. 90 1. 74950 35.04 13 128 -19.087 31. 21 — — 14 211 -42· 812 5. 20 1.48749 70. 45 15 212 -23. 589 0.20 — — 16 213 78. 117 5. 80 1. 48749 70,45 17 .214(215) -20. 355 1.40 1. 78590 43. 93 18 216 . 〇〇 0. 20 _ — 19 221 32.412 4. 68 1.51680 64.20 20 222 -58.965 2. 62 — 一 21 223 78.293 3. 00 1. 80420 46. 50 22 224(225) 16. 655 5.48 L 51760 63. 50 23 226 〇〇 34.00 — — 24 301 35. 000 20.00 1. 51680 64.20 25 302 〇〇 0. 66 — '— 26 C01 〇〇 3.00 1. 48745 64.84 27 C02 〇〇 一' _ — [第7實施例] 就本發明透鏡系之第7實施例，於表7顯示數値例。 第1 3圖係透鏡結構圖，第1 4圖係各像差圖。
-26- 1356.273 【表7]
f 15.93
Fn〇 2.29 2 ω 65. 96 連號 面號碼 r d n d V d 1 111 57. 931 3. 00 1. 51680 64.20 2 112 -4318. 776 1. 15 — 一 3 113 26.555 1.20 1.80518 25. 46 4 114 12.082 3.97 — _ 5 115 79.183 1. 20 1. 80518 25.46 6 116 16. 478 . 3. 45 — — 7 121 -52. 074 1.80 1. 80420 46.50 8 122(123) 32.306 5. 00 1.71736 29.50 9 124 -18.472 0.95 — — 10 125 -14. 276 2. 60 1. 51680 64. 20 11 126 104.858 1. 60 — — 12 127 91.621 '5. 00 1.58144 40.89 13 128 -19.414 0. 20 — 一 14 129 -25.821 3. 50 1.51680 64.20 15 1210 -31. 898 26. 11 — — 16 211 316.605 5. 00 1.51680 64. 20 17 212 -31. 354 1. 95 一 — 18 213 74.983 6. 00 1.51680 64, 20 19 214(215) -19. 202 5.00 1.80420 46.50 20 216 51.662 1.83 — _ 21 221 39. 494 6. 00 1.51680 64. 20 22 '222 -29. 476 0. 20 _ — 23 223 42. 479 1.40 1.80610 33. 27 24 224(225) 16. 297 6. 10 1.51680 64.20 25 226 -323.311 34.00 — — 26 301 -100.000 3. 00 1.77250 49. 60 27 302 -44. 000 0.66 一 — 28 C01 〇〇 3.00 1. 48745 64. 84 29 C02 〇〇 一 一 — [第8實施例] 就本發明透鏡系之第8實施例，於表8顯示數値例 第1 5圖係透鏡結構圖，第1 6圖係各像差圖。 1356273
【表8】 f 15.93 Fno 2. 29 2 ω 65. 98 連號 面號碼 r d n d v d 1 111 58. 957 3. 04 1.51680 64. 20 2 112 -988.890 . 1. 14 — 一 3 113 34. 363 1.20 1.80518 25.46 4 114 11.831 4.01 一 一 5 115 79.541 1.20 1.80518 25.46 6 116 17. 857 3.53 一 — 7 121 -41. 517 1.60 1.80420 46. 50 8 122(123) 40. 347 5. 00 1,71736 29.50 9 124 -17.256 0.97 — _ 10 125 -13.865 1.40 1.51680 64. 20 11 126 92. 438 0. 10 .一 — 12 127 60.711 5. 10 1.58144 40.89 13 128 -20.652 2.00 一 — 14 129 -19.416 3.50 1.51680 64.20 15 1210 -18. 591 25.98 — 16 211 -2007.690 5.00 1.51680 64. 20 17 212 -33.991 2.40 — *— 18 213 57.339 6. 00 1.51680 64. 20 19 214(215) -19. 047 5. 00 1. 80420 46. 50 20 216 45.560 2. 20 — — 21 221 · 41.552 6. 00 1. 51680 64. 20 22 222 -26. 131 0.20 一 — 23 223 41.611 1.41 1.80610 33.27 24 224(225) 16.337 6.10 1.51680 64.20 25 226 -323.311 34.00 — — 26. 301 -100.000 3.00 1.77250 49.60 27 302 -44. 000 0.66 一 — 28 C01 OO 3.00 1.48745 64. 84 29 C02 CO — _ _ 接著，就第1實施例至第8實施例’將對應條件式（1 ) 至條件式（19)之値匯集顯示於表9。 1356-273. 6ΖΌ—
31 99 5 H
U
99 6寸 卜I 65 66 β 6Ζ 6S 卜寸 ε6 - 0 0- I- 0 or I— 0- ? Ζΐ 0 τ— 01 οε ο 【6«】 卜孽辑 S 9 μ辑 a -1« ^1« s .0— 寸 ε·0- 6ΖΌ- 6「0丨 ζεο- λΤ s zo so 3 0 0— το ιε οε s 90 0寸 ο ο ΐ— ο 6ΐ 5 S 卜6 3 0 0- ? 0 01 9S 60 66 ε"" 0 ? ? 0 fS Ms 寸0ετ - ο Ο Ι™ ο u 9卜 T9 II 00 S6 0卜 s 8寸 s 6?：
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111 放 大 側 面 112 縮 小 側 面 113 放 大 側 面 1 14 縮 小 側 面 115 放 大 側 面 1 16 縮 小 側 面 121 放 大 側 面 122 縮 小 側 面 123 放 大 側 面 124 縮 小 側 面 125 放 大 側 面 126 縮 小 側 面 127 放 大 側 面 128 縮 小 側 面 129 放 大 側 面 210 縮 小 側 面 2 11 放 大 側 面 212 縮 小 側 面 2 13 放 大 側 面 214 縮 小 側 面 215 放 大 側 面 216 縮 小 側 面 22 1 放 大 側 面 -31 - 1356273. 222 縮 223 放 224 縮 225 放 226 縮 301 放 302 縮 LG1 第 LG 1 a 第 LGlb 第 LI 1 1 正 L 1 1 2 負 LI 1 3 負 L121 負 L 1 22 正 L123 負 L124 正 L125 正 LG2 第 LG2a 第 LG2b 第 L21 1 正 L2 1 2 正
小側面 大側面 小側面 大側面 小側面 大側面 小側面 1透鏡群 la透鏡群 lb透鏡群 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡（負透鏡） 2透鏡群 2a透鏡群 2b透鏡群 透鏡 透鏡 -32- 1356273 - L2 1 3 負 透 鏡 L22 1 正 透 鏡 L222 負 透 鏡 L223 正 透 鏡 LG3 第 3 透 鏡 L301 正 透 鏡 CG 護 罩 玻 璃 C01 放 大 側 面 C02 縮 小 側 面 -33
Claims (1)
1356273 · 十、申請專利範圍： 1. 一種透鏡系，其特徵在於： 係由從放大側依序是全體大致構成遠焦光學系之第1 透鏡群及全體具正折射力之第2透鏡群構成，前述第1 / 透鏡群係由從放大側依序配設全體具負折射力之第la透 ； 鏡群及全體具正折射力之第lb透鏡群所構成，前述第2 透鏡群係由從放大側依序配設全體具負折射力之第2a透 鏡群及全體具正折射力之第2b透鏡群所構成，於前述第 ^ 1透鏡群所設定之屈光力滿足下述條件式（1)，於前述 第1透鏡群設定之遠焦倍率滿足下述條件式（2)，於前 述第la透鏡群所設定之屈光力滿足下述條件式（3)，於 前述第2a透鏡群所設定之屈光力滿足下述條件式（4)， 於前述第 2b透鏡群所設定之屈光力滿足下述條件式 (5)，前述第1透鏡群之光軸上之厚度尺寸满足下述條 件式（6 )， (1 ) - 0.5 ^ f/f. ^-0.1 (2) 0.3^ hiE/hix^ 0.5 ® ( 3 ) -1.5^ f/f.a ^ - 0.5 (4 ) -0.3^ f/f.u ^ 0.3 (5 ) 0.15^ f/fi.b^ 0.7 (6 ) 1.6^ Ti/f ^ 2.6 其中，f爲透鏡全系之合成焦點距離， f·爲第1透鏡群之合成焦點距離， hIE爲朝向第1透鏡群中配置於最靠近放大側之透鏡之 放大側面的入射近軸光線高度， -34- 1356273 h,x爲來自第1透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡之 縮小側面之射出近軸光線高度’ fla爲構成第1透鏡群之第1a透鏡群之合成焦點距離， fn，爲構成第2透鏡群之第2a透鏡群之合成焦點距離， fllb爲構成第2透鏡群之第2b透鏡群之合成焦點距離， ΊΊ爲第1透鏡群中配置於最靠近放大側之透鏡之放大 側面與第1透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡之縮小 側面在光軸上之距離。 2. 如申請專利範圍第1項之透鏡系’其中構成前述第1透 鏡群之前述第la透鏡群係由從放大側依序配設具正折射 力之透鏡（以下稱爲正透鏡）、在放大側呈凸彎月形且 具負折射力之透鏡（以下稱爲負透鏡）及負透鏡共計3 片而構成，前述第la透鏡群中配置於從放大側算起第2 個透鏡之縮小側面的形狀滿足下述條件式（7 )’用於構 成前述第la透鏡群之各透鏡之玻璃材料的折射率滿足下 述條件式（8 )， (7 ) 0.6 ^ Ria4/f ^ 1. 1 (8 ) 1.65^ N.a 其中， R…爲第la透鏡群中配置於從放大側算起第2個透鏡之 縮小側面的曲率半徑， NIa爲構成第la透鏡群之透鏡對d線之折射率的平均値。 3. 如申請專利範圍第1項之透鏡系’其中前述第lb透鏡群 係由配設負透鏡、正透鏡、負透鏡及在縮小側呈凸彎月 形之正透鏡共計4片而構成，或者配設負透鏡、正透鏡、 •35- 1356273 · 負透鏡、正透鏡及在縮小側呈凸彎月形之正透鏡或在縮 小側呈凸彎月形之負透鏡共計5片而構成，配置於最靠 近縮小側之透鏡之縮小側面形狀滿足下述條件式（9 )， 用於構成前述第lb透鏡群之透鏡的玻璃材料之分散特性 滿足下述條件式（10)，用於構成前述第lb透鏡群之各 負透鏡之玻璃材料的折射率滿足下述條件式（11)， (9 ) -2.8 ^ R.bL/f ^ - 1.0 (10) VlbP-VlbN^ — 5 (11) 1.58^ N.bN 其中， 爲第lb透鏡群中配置於最靠近縮小側之透鏡的曲 率半徑， V[bP爲構成第lb透鏡群之正透鏡之阿貝數的平均値， VIbN爲構成第lb透鏡群之負透鏡之阿貝數的平均値， NIbN爲構成第lb透鏡群之負透鏡對d線之折射率的平 均値。 4.如申請專利範圍第1項之透鏡系，其中前述第2a透鏡群 係由配置正透鏡、正透鏡及負透鏡共計3片而構成，用 於構成前述第2a透鏡群之各透鏡之玻璃材料的折射率及 分散特性分別滿足下述條件式（1 2 )、（ 1 3 )，配置於 前述第2a透鏡群最靠近縮小側之負透鏡所設定之屈光力 滿足下述條件式（14)，配置於前述第2a透鏡群最靠近 放大側之透鏡之縮小側面形狀及配置於從放大側算起第 2個之透鏡之放大側面形狀滿足下述條件式（15)， (12) 0.15^ NlIaN - NllaP S -36- 1356273 (13 ) 10 V.. a P — V I I a N (14 ) — 1.5^ f/f I I a h - 0.4 (15 ) — 0.75 ^ R I I a 2 /Rlla3 ^-0.1 其中 1 N I I a N 爲 構 成 第 2a 透 鏡群 之負透鏡對 d 線之折射率之 平 均値， N 1 I a P 爲 構 成 第 2a 透 鏡群 之正透鏡對 d 線之折射率之 平 均値， V I I a P 爲 構 成 第 2a 透 鏡群 之正透鏡之丨 呵 貝數的平均値 > V I I a N 爲 構 成 第 2 a 透 鏡.群 之負透鏡之1 阿 貝數的平均値 f I I a N 爲 配 置 於第 2a 透鏡 群之最靠近 縮 小側之透鏡之 焦 點距離 R I I a 2 爲 構 成 第 2a 透 鏡群 且配置於最 靠 近放大側之透 鏡 的縮小側面之曲率半徑， RIIa3爲第23透鏡群中配置於從放大側算起第2個之透 鏡的放大側面之曲率半徑。 5.如申請專利範圍第1.項之透鏡系’其中前述第2b透鏡群 係由配置正透鏡、負透鏡及正透鏡共計3片透鏡而構成’ 用於構成前述第2b透鏡群之各透鏡之玻璃材料的折射 率、分散特性分別滿足下述條件式（1 6 )、式（17 ) ’ 前述第2b透鏡群中配置於從放大側算起第2個之透鏡設 定的屈光力滿足下述條件式（18)，配置於前述第2b透 鏡群最靠近放大側之透鏡之放大側面形狀及縮小側面形 狀滿足下述條件式（1 9 )， (16) 0.15^ NlIbN — NllbP -37- 1356273 · (1 7 ) VnbP - VlibN (1 8 ) -1.0^ f/fiib2 ^-0.2 (19) -2.0^ R..b./R..b2^ - 0.3 其中， NnbN爲構成第2b透鏡群之負透鏡對d線之折射率之平 均値， NlIbP爲構成第2b透鏡群之正透鏡對d線之折射率之平 均値， V1IbP爲構成第2b透鏡群之正透鏡之阿貝數的平均値， V,lbN爲構成第2b透鏡群之負透鏡的阿貝數之平均値， fIIb2爲構成第2b透鏡群且配置於從放大側算起第2個 透鏡之焦點距離， Rnbl爲第2b透鏡群中配置於最靠近放大側之透鏡的放 大側面之曲率半徑， Rnb2爲第2b透鏡中配置於最靠近放大側之透鏡的縮小 側面之曲率半徑。 6. 如申請專利範圍第1項之透鏡系，其中 藉由使前述第2透鏡群於光軸方向移動以進行透鏡全 系之焦點調節。 7. 如申請專利範圍第2項之透鏡系，其中 藉由使前述第2透鏡群於光軸方向移動以進行透鏡全 系之焦點調節。 8. 如申請專利範圍第3項之透鏡系，其中 藉由使前述第2透鏡群於光軸方向移動以進行透鏡全 系之焦點調節》 -38- 1356273 9. 如申請專利範圍第4項之透鏡系，其中 藉由使前述第2透鏡群於光軸方向移動以進行透鏡全 系之焦點調節。 10. 如申請專利範圍第5項之透鏡系，其中 藉由使前述第2透鏡群於光軸方向移動以進行透鏡全 系之焦點調節。 11. 如申請專利範圍第1項之透鏡系，其中 在前述第2透鏡群與光閥間之空間，設置有於光閥附 近配設1片正透鏡而構成之第3透鏡群。 12. 如申請專利範圍第2項之透鏡系，其中 在前述第2透鏡群與光閥間之空間，設置有於光閥附 近配設1片正透鏡而構成之第3透鏡群。 13. 如申請專利範圍第3項之透鏡系，其中 在前述第2透鏡群與光閥間之空間，設置有於光閥附 近配設1片正透鏡而構成之第3透鏡群。 1 4 .如申請專利範圍第4項之透鏡系’其中 在前述第2透鏡群與光閥間之空間’設置有於光閥附 近配設1片正透鏡而構成之第3透鏡群° 15. 如申請專利範圍第5項之透鏡系’其中 在前述第2透鏡群與光閥間之空間’設置有於光閥附 近配設1片正透鏡而構成之第3透鏡群° 16. 如申請專利範圍第6項之透鏡系’其中 在前述第2透鏡群與光閥間之空間’設置有光閥附近 配設1片正透鏡而構成之第3透鏡群° 17. —種投影機，其特徵在於搭載申請專利範圍第1項之透 -39- 1356273 鏡系。 18.—種投影機，其特徵在於搭載申請專利範圍第2項之透 鏡系。 _ 19.—種投影機，其特徵在於搭載申請專利範圍第3項之透 • 鏡系。 • 20.—種投影機，其特徵在於搭載申請專利範圍第4項之透 鏡系。
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