JP2008033070A - ズームレンズ及びプロジェクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第1レンズ群、全体で正または負の屈折力を有する第2レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第3レンズ群から構成され、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群は広角端から中間域までは拡大側から縮小側方向へ、また中間域から望遠端にかけては縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動し、前記第3レンズ群は広角端から望遠端にかけて縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動することによってレンズ全系の変倍を成していることを特徴とするズームレンズ。
【選択図】図1
Description
(1) −0.9 < fw/fI-II < −0.5
(2) 0.35 < fw/fIII < 0.55
(3) 1.7 < dwIII/fw
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態)
fI-II:広角端における第1レンズ群乃至第2レンズ群の合成焦点距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態)
fIII :第3レンズ群の合成焦点距離
dwIII:広角端における第3レンズ群とライトバルブのカバーガラスの間の空気間隔
(4) −0.9 < fw/fIa < −0.25
(5) −0.55 < fw/fIb < −0.05
(6) 1.2 < TI-II/fw < 2.4
ただし、
fIa :第1レンズ群を構成する第1aレンズ群の合成焦点距離
fIb :第1レンズ群を構成する第1bレンズ群の合成焦点距離
TI-II:広角端における第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態)
(7) 0.8 < fw/rIa2 < 1.35
(8) −1.45 < fw/rIb1 < −0.85
(9) 1.65 < NIa
(10) VIaP−VIaN < 8.0
ただし、
rIa2:第1aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
rIb1:第1bレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
NIa :第1aレンズ群を構成する各レンズのd線に対する屈折率の平均値
VIaP:第1aレンズ群を構成する各正レンズのアッベ数の平均値
VIaN:第1aレンズ群を構成する各負レンズのアッベ数の平均値
(11) −0.85 < fw/fIa1 < −0.4
(12) −0.65 < fw/rIa3 < −0.3
(13) 1.65 < (nIa1+nIa2+nIb1)/3
ただし、
fIa1:第1aレンズ群を構成する最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
rIa3:第1aレンズ群を構成する拡大側より第2番目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
nIa1:第1aレンズ群を構成する最も拡大側に配置されるレンズのd線に対する屈折率
nIa2:第1aレンズ群を構成する拡大側より第2番目に配置されるレンズのd線に対する屈折率
nIb1:第1bレンズ群を構成する最も拡大側に配置されるレンズのd線に対する屈折率
(14) 0.65 < fI-II/fI < 2.2
(15) −0.7 < fw/rIIL < −0.2
ただし、
rIIL:第2レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
(16) fw/|fII| < 0.4
(17) |dI-II|/fw < 0.3
ただし、
fII : 第2レンズ群の合成焦点距離
dI-II:広角端から望遠端への変倍動作に対する第1レンズ群と第2レンズ群の間の空気間隔の変化量
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態)
(18) 0.35 < fw/fIIIa < 0.65
(19) −0.35 < fw/fIIIb < −0.1
(20) 0.15 <fw/fIIIc < 0.4
(21) NIIIP < 1.7
ただし、
fIIIa:第3レンズ群を構成する第3aレンズ群の合成焦点距離
fIIIb:第3レンズ群を構成する第3bレンズ群の合成焦点距離
fIIIc:第3レンズ群を構成する第3cレンズ群の合成焦点距離
NIIIP:第3レンズ群を構成する各正レンズのd線に対する屈折率の平均値
(22) −0.05 < fw/rIIIa1 < 0.9
(23) 64 < VIIIaP
ただし、
rIIIa1:第3aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
VIIIaP:第3aレンズ群を構成する各正レンズのアッベ数の平均値
(24) −0.8 < fw/rIIIb1 < −0.35
ただし、
rIIIb1:第3bレンズ群の拡大側面の曲率半径
(25) −0.65 < fw/rIIIcL < 0.05
(26) 15 < VIIIcP−VIIIcN
ただし、
rIIIcL:第3cレンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
VIIIcP:第3cレンズ群を構成する各正レンズのアッベ数の平均値
VIIIcN:第3cレンズ群を構成する各負レンズのアッベ数の平均値
(27) 0.25 < NIIIcCN−NIIIcCP
(28) 30 < VIIIcCP−VIIIcCN
ただし、
NIIIcCP:第3cレンズ群の接合部分系に配置される正レンズのd線に対する屈折率の平均値
NIIIcCN:第3cレンズ群の接合部分系に配置される負レンズのd線に対する屈折率の平均値
VIIIcCP:第3cレンズ群の接合部分系に配置される正レンズのアッベ数の平均値
VIIIcCN:第3cレンズ群の接合部分系に配置される負レンズのアッベ数の平均値
Z=(Y2 /r)/〔1+√{1−(1+K)(Y/r)2 }〕
+A・Y4 +B・Y6 +C・Y8 +D・Y10+‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径:r、円錐定数:K、高次の非球面係数:A、B、C、D‥‥を与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Eとそれに続く数字」は「10の累乗」を表している。例えば、「E−4」は10-4を意味し、この数値を直前の数値に掛ければ良い。
本発明のズームレンズの第1実施例について数値例を表1に示す。また図1は、そのレンズ構成図、図2はその諸収差図である。表及び図面中、fはズームレンズ全系の焦点距離、FnoはFナンバー、2ωはズームレンズの全画角を表す。また、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、nd はd線に対する屈折率、νd はd線のアッベ数を示す(ただし、表中の合焦動作により変化する数値は101面からの物体距離を1700mmとした合焦状態での数値)。諸収差図中の球面収差図におけるCA1、CA2、CA3はそれぞれCA1=550.0nm、CA2=435.8nm、CA3=640.0nmの波長における収差曲線であり、S.C.は正弦条件である。非点収差図におけるSはサジタル、Mはメリディオナルを示している。また、全般に亘り特別に記載のない限り、諸値の計算に使用している波長はCA1=550.0nmである。
本発明のズームレンズの第2実施例について数値例を表2に示す。また図3は、そのレンズ構成図、図4はその諸収差図である。
本発明のズームレンズの第3実施例について数値例を表3に示す。また図5は、そのレンズ構成図、図6はその諸収差図である。
本発明のズームレンズの第4実施例について数値例を表4に示す。また図7は、そのレンズ構成図、図8はその諸収差図である。
本発明のズームレンズの第5実施例について数値例を表5に示す。また図9は、そのレンズ構成図、図10はその諸収差図である。
Claims (12)
- 拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第1レンズ群、全体で正または負の屈折力を有する第2レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第3レンズ群から構成され、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群は広角端から中間域までは拡大側から縮小側方向へ、また中間域から望遠端にかけては縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動し、前記第3レンズ群は広角端から望遠端にかけて縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動することによってレンズ全系の変倍を成しており、前記第1レンズ群乃至前記第2レンズ群に設定されるパワーに関して下記条件式(1)を満足しており、前記第3レンズ群に設定されるパワーに関して下記条件式(2)を満足しており、広角端における前記第3レンズ群の縮小側の空気間隔の大きさに関して下記条件式(3)を満足していることを特徴とするズームレンズ。
(1) −0.9 < fw/fI-II < −0.5
(2) 0.35 < fw/fIII < 0.55
(3) 1.7 < dwIII/fw
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態)
fI-II:広角端における第1レンズ群乃至第2レンズ群の合成焦点距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態)
fIII :第3レンズ群の合成焦点距離
dwIII:広角端における第3レンズ群とライトバルブのカバーガラスの間の空気間隔 - 前記第1レンズ群は、拡大側から順に第1aレンズ群及び第1bレンズ群を配して構成され、前記第1aレンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状の負レンズ、負レンズ及び正レンズを配して構成され、前記第1bレンズ群は、最も拡大側の屈折面が縮小側に向いた強い凹面であり、最も縮小側の屈折面が縮小側に向いた凸面であって1枚乃至2枚のレンズを配して構成され、前記第1aレンズ群に設定されるパワーに関して下記条件式(4)を満足し、前記第1bレンズ群に設定されるパワーに関して下記条件式(5)を満足し、前記第1レンズ群乃至前記第2レンズ群の光軸上の寸法に関して下記条件式(6)を満足していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(4) −0.9 < fw/fIa < −0.25
(5) −0.55 < fw/fIb < −0.05
(6) 1.2 < TI-II/fw < 2.4
ただし、
fIa :第1レンズ群を構成する第1aレンズ群の合成焦点距離
fIb :第1レンズ群を構成する第1bレンズ群の合成焦点距離
TI-II:広角端における第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態) - 前記第1aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの縮小側面の形状に関して下記条件式(7)を満足しており、前記第1bレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面の形状に関して下記条件式(8)を満足しており、前記第1aレンズ群を構成する各レンズに使用される硝材の屈折率の特性に関して下記条件式(9)を満足しており、また前記第1aレンズ群を構成する各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(10)を満足していることを特徴とする請求項2記載のズームレンズ。
(7) 0.8 < fw/rIa2 < 1.35
(8) −1.45 < fw/rIb1 < −0.85
(9) 1.65 < NIa
(10) VIaP−VIaN < 8.0
ただし、
rIa2:第1aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
rIb1:第1bレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
NIa :第1aレンズ群を構成する各レンズのd線に対する屈折率の平均値
VIaP:第1aレンズ群を構成する各正レンズのアッベ数の平均値
VIaN:第1aレンズ群を構成する各負レンズのアッベ数の平均値 - 合焦動作を前記第1レンズ群を光軸方向に移動することにより達成し、前記第1レンズ群を構成する前記第1aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズに関して、少なくとも片面が非球面形状であり、設定されるパワーに関して下記条件式(11)を満足し、前記第1aレンズ群の拡大側より第2番目に配置されるレンズの拡大側面の形状に関して下記条件式(12)を満足しており、また前記第1レンズ群を構成する負レンズに使用されている硝材の屈折率に関して下記条件式(13)を満足していることを特徴とする請求項2記載のズームレンズ。
(11) −0.85 < fw/fIa1 < −0.4
(12) −0.65 < fw/rIa3 < −0.3
(13) 1.65 < (nIa1+nIa2+nIb1)/3
ただし、
fIa1:第1aレンズ群を構成する最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
rIa3:第1aレンズ群を構成する拡大側より第2番目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
nIa1:第1aレンズ群を構成する最も拡大側に配置されるレンズのd線に対する屈折率
nIa2:第1aレンズ群を構成する拡大側より第2番目に配置されるレンズのd線に対する屈折率
nIb1:第1bレンズ群を構成する最も拡大側に配置されるレンズのd線に対する屈折率 - 前記第2レンズ群は少なくとも1枚の正レンズを含み、全体で1枚乃至2枚のレンズを配して構成されており、前記第1レンズ群との関連において前記第2レンズ群に設定されるパワー条件に関して下記条件式(14)を満足しており、また前記第2レンズ群の最も縮小側の面の形状に関して下記条件式(15)を満足していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(14) 0.65 < fI-II/fI < 2.2
(15) −0.7 < fw/rIIL < −0.2
ただし、
rIIL:第2レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径 - 前記第2レンズ群に設定されるパワーに関して下記条件式(16)を満足しており、広角端から望遠端への変倍動作に対する前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間の空気間隔の変化量に関して下記条件式(17)を満足していることを特徴とする請求項5記載のズームレンズ。
(16) fw/|fII| < 0.4
(17) |dI-II|/fw < 0.3
ただし、
fII : 第2レンズ群の合成焦点距離
dI-II:広角端から望遠端への変倍動作に対する第1レンズ群と第2レンズ群の間の空気間隔の変化量
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離1700mmに合焦状態) - 前記第3レンズ群は、拡大側から順に第3aレンズ群、第3bレンズ群及び第3cレンズ群を配して構成され、前記第3aレンズ群は、全体で正の屈折力を有し、少なくとも1枚の正レンズを含んで成り全体として1枚乃至3枚のレンズを配して構成され、前記第3bレンズ群は、1枚のレンズを配して構成され、前記第3cレンズ群は、全体で正の屈折力を有し、少なくとも正レンズを2枚及び負レンズを1枚配して成り全体として3枚乃至4枚のレンズを配して構成され、前記第3aレンズ群、前記第3bレンズ群及び前記第3cレンズ群に設定されるパワーに関して、それぞれ下記条件式(18)、下記条件式(19)及び下記条件式(20)を満足し、また前記第3レンズ群を構成する各正レンズに使用される硝材の屈折率の特性に関して下記条件式(21)を満足していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(18) 0.35 < fw/fIIIa < 0.65
(19) −0.35 < fw/fIIIb < −0.1
(20) 0.15 <fw/fIIIc < 0.4
(21) NIIIP < 1.7
ただし、
fIIIa:第3レンズ群を構成する第3aレンズ群の合成焦点距離
fIIIb:第3レンズ群を構成する第3bレンズ群の合成焦点距離
fIIIc:第3レンズ群を構成する第3cレンズ群の合成焦点距離
NIIIP:第3レンズ群を構成する各正レンズのd線に対する屈折率の平均値 - 前記第3aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面の形状に関して下記条件式(22)を満足しており、前記第3aレンズ群を構成する各正レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(23)を満足していることを特徴とする請求項7記載のズームレンズ。
(22) −0.05 < fw/rIIIa1 < 0.9
(23) 64 < VIIIaP
ただし、
rIIIa1:第3aレンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
VIIIaP:第3aレンズ群を構成する各正レンズのアッベ数の平均値 - 前記第3bレンズ群の拡大側面の形状に関して下記条件式(24)を満足していることを特徴とする請求項7記載のズームレンズ。
(24) −0.8 < fw/rIIIb1 < −0.35
ただし、
rIIIb1:第3bレンズ群の拡大側面の曲率半径 - 前記第3cレンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の形状に関して下記条件式(25)を満足しており、前記第3cレンズ群を構成する各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(26)を満足していることを特徴とする請求項7記載のズームレンズ。
(25) −0.65 < fw/rIIIcL < 0.05
(26) 15 < VIIIcP−VIIIcN
ただし、
rIIIcL:第3cレンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
VIIIcP:第3cレンズ群を構成する各正レンズのアッベ数の平均値
VIIIcN:第3cレンズ群を構成する各負レンズのアッベ数の平均値 - 前記第3cレンズ群は、負レンズと正レンズの少なくとも2枚の接合による部分系構成要素を含んで構成され、接合される各レンズに使用される硝材の屈折率に関する特性において下記条件式(27)を満足しており、同様に接合される各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(28)を満足していることを特徴とする請求項7記載のズームレンズ。
(27) 0.25 < NIIIcCN−NIIIcCP
(28) 30 < VIIIcCP−VIIIcCN
ただし、
NIIIcCP:第3cレンズ群の接合部分系に配置される正レンズのd線に対する屈折率の平均値
NIIIcCN:第3cレンズ群の接合部分系に配置される負レンズのd線に対する屈折率の平均値
VIIIcCP:第3cレンズ群の接合部分系に配置される正レンズのアッベ数の平均値
VIIIcCN:第3cレンズ群の接合部分系に配置される負レンズのアッベ数の平均値 - 前記請求項1から前記請求項11の少なくともいずれかの1項に記載されるズームレンズを搭載していることを特徴としたプロジェクタ装置。
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