JP2008158159A - ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 - Google Patents
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Abstract
ズーミングに伴う諸収差を良好に補正し、画面全体にわたり良好なる好学性能を有した、例えば液晶プロジェクター用に好適なズームレンズを得ること。
【解決手段】
拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、負の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群、正の屈折力を有する第6レンズ群を有し、ズーミングの為には、該第1、第6レンズ群は不動であり、ズーミングの際に該第2〜第5レンズ群が移動し、フォーカスに際し、該第1レンズ群が移動するズームレンズであって、該第1レンズ群は、最も拡大側に正レンズを有するとともに1以上の負レンズを有し、このうち1つの負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdn、θgFnを適切に設定すること。
【選択図】 図1
Description
拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、負の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群、正の屈折力を有する第6レンズ群を有し、ズーミングの為には、該第1、第6レンズ群は不動であり、ズーミングの際に該第2〜第5レンズ群が移動し、フォーカスに際し、該第1レンズ群が移動するズームレンズであって、該第1レンズ群は、最も拡大側に正レンズを有するとともに1以上の負レンズを有し、このうち1つの負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdn、θgFnとするとき、
νdn < 35
0.008<θgFn−(0.644−0.00168・νdn)<0.040
なる条件を満足することを特徴としている。
νdn < 35 ・・・(1)
0.008<θgFn−(0.644−0.00168・νdn)
<0.040 ・・・(2)
なる条件を満足している。
このとき、
νdn=(nd−1)/(nF−nC)
θgFn=(ng−nF)/(nF−nC)
である。
νdn < 28 ・・・(1a)
とするのがよい。
0.013<θgFn−(0.644−0.00168・νdn)<0.038
・・・(2a)
を満たすことが望ましい。
−4.3 < f1n/fw < −1.4 ・・・(3)
なる条件を満足している。
−4.0 < f1n/fw < −1.8 ・・・(3a)
を満たすことが望ましい。
0.35<fw/bf<0.65 ・・・(4)
なる条件を満足している。
0.48 < fw / bf < 0.58 ・・・(4a)
を満たすことが望ましい。
0.08 < (r1a−r2a)/(r1a+r2a) < 0.70
・・・(5)
なる条件を満足している。
0.12<(r1a−r2a)/(r1a+r2a)<0.50 ・・・(5a)
を満たすことが好ましい。
−1.0 < f1/(fw2+ft2)1/2 < −0.65 ・・・(6)
なる条件を満足している。
−0.95 < f1/(fw2+ft2)1/2 < −0.70 ・・・(6a)
を満たすことが望ましい。
1.60 < Nd4n ・・・(7)
なる条件を満足している。
1.65 < Nd4n ・・・(7a)
を満たすことが望ましい。
νdpr < 40 ・・・(8)
0.002<θgFpr−(0.644−0.00168・νdpr)
<0.040 ・・・(9)
なる条件を満足することである。
θgFpr=(ng−nF)/(nF−nC)
条件式(8)は、プリズムとして使用される材料のアッベ数を規定している。ズームレンズの光学性能はレンズ系だけでなくそれとともに用いるプリズムの材質及び光学長に拠るところも大きい。そのためバックフォーカス部のプリズム長が長い液晶プロジェクタ用の投射光学系に対して、そのプリズムの材料のアッベ数を(8)式を満足するように選択するのが良い。又条件式(8)を満足するような異なる材料より成るプリズムを組み合わせても良い。条件式(8)を満足すれば、主に色収差、球面収差、コマ収差等の補正における効果が大きい。条件式(9)は、プリズムの材料の異常部分分散性を規定しており、軸上色収差及び倍率色収差を効果的に補正する為のものである。条件式(9)の上限、および下限を超える領域においては軸上および倍率色収差補正の効果が低下してくる。
νdpr < 35 ・・・(8a)
を満たすことが望ましい。また一般的に使用されている商品名S−BSL7((株)OHARA社製)等のアッベ数が大きな硝子を使用しても良い。
0.010 <θgFn−(0.644−0.00168・νdn)
< 0.030・・・(9a)
を満たすことが望ましい。
x=(h2/r)/[1+[1−(1+k)(h/R)2]1/2]
+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10
で表示される。但しrは近軸曲率半径である。
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
L6 第6レンズ群
ST 開口絞り
LCD 液晶表示装置(像面)
GB 硝子ブロック(色合成プリズム)
S Sagittal像面の倒れ
M Meridional像面の倒れ
101 液晶プロジェクター
102 色合成手段
103 投射レンズ
104 スクリーン
105B、105G、105R 液晶パネル
106 撮像装置
107 撮像手段
108 撮影レンズ
109 被写体
Claims (9)
- 拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、負の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群、正の屈折力を有する第6レンズ群を有し、ズーミングの為には、該第1、第6レンズ群は不動であり、ズーミングの際に該第2〜第5レンズ群が移動し、フォーカスに際し、該第1レンズ群が移動するズームレンズであって、該第1レンズ群は、最も拡大側に正レンズを有するとともに1以上の負レンズを有し、このうち1つの負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdn、θgFnとするとき、
νdn < 35
0.008<θgFn−(0.644−0.00168・νdn)<0.040
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端における全系の焦点距離をfw、前記第1レンズ群内の負レンズのうち、材料のアッベ数が最も小さい負レンズの焦点距離をf1nとするとき
−4.3 < f1n/fw < −1.4
なる条件を満足することを特徴とする請求項1のズームレンズ。 - 広角端における全系の焦点距離をfw、無限遠物体にフォーカスしているときの空気換算でのバックフォーカスをbfとするとき、
0.35 < fw / bf < 0.65
なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群は、最も縮小側に、縮小側の面が凸でメニスカス形状の正レンズを有し、該正レンズの拡大側と、縮小側の面の曲率半径を各々r1a、r2aとするとき、
0.08 < (r1a−r2a)/(r1a+r2a) < 0.70
なる条件を満足することを特徴とする請求項1、2又は3のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端と望遠端における全系の焦点距離をそれぞれfw、ftとするとき、
−1.0 < f1/(fw2+ft2)1/2 < −0.65
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群は、両レンズ面が球面形状から成るレンズを6以上有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群は、非球面形状の面を有する負レンズを1枚以上有し、そのうち1つの負レンズの材料の屈折率をNd4nとするとき、
1.60 < Nd4n
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項のズームレンズ。 - 請求項1から7のいずれか1項のズームレンズと、原画を形成する表示ユニットとを有し、前記表示ユニットによって形成された原画を前記ズームレンズによって投射面上に投射することを特徴とする画像投射装置。
- 前記ズームレンズと像面との間にプリズムを有し、該プリズムの材料のアッベ数をνdpr、部分分散比をθgFprとするとき
νdpr < 40
0.002<θgFpr−(0.644−0.00168・νdpr)<0.040
なる条件を満足することを特徴とする請求項8の画像投射装置。
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