JP2011069959A - ズームレンズ及びそれを用いた投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のズームレンズは、拡大側から順に、全体で負の屈折力を有するか又は略アフォーカルである第1レンズ群、全体で負の屈折力を有する第2レンズ群、全体で正の屈折力を有する第3レンズ群、全体で負の屈折力を有する第4レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第5レンズ群から構成され、前記第1レンズ群、前記第3レンズ群及び前記第5レンズ群は変倍動作中固定されており、前記第2レンズ群及び前記第4レンズ群を拡大側から縮小側方向へ一体として光軸に沿って移動させ変倍を行う。
【選択図】 図1
Description
(1) −0.1 ≦ fw / fI ≦ 0.05
(2) −0.75 ≦ mIIIw ≦ −0.55
(3) TL / fw ≦ 8.0
(4) 1.75 ≦ bw / 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の面からの物体距離1700mmに合焦の状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
mIIIw:広角端における第3レンズ群の合成倍率
TL :第1レンズ群の最も拡大側の面から像面までの距離
(ただし、第6レンズ群及び平行平面のカバーガラス部分は空気換算距離)
bw :第5レンズ群の最も縮小側の面から像面までの距離
(ただし、第6レンズ群及び平行平面のカバーガラス部分は空気換算距離)
(5) 1.7 ≦ hIL / hIF ≦ 2.8
(6) 1.7 ≦ LI / fw ≦ 2.3
(7) 0.2 ≦ fw / rInF ≦ 0.45
(8) nIbL ≦ 1.65
(9) 55 ≦ vIbL
ただし、
hIL :第1レンズ群の最も縮小側の面を射出する近軸光線高さ
hIF :第1レンズ群の最も拡大側の面に入射する近軸光線高さ
LI :第1レンズ群の最も拡大側の面から最も縮小側の面までの光軸上の長さ
(第1レンズ群の最も拡大側の面からの物体距離1700mmに合焦の状態)
rInF:第1レンズ群において最も拡大側に配置される負レンズの拡大側面の曲率半径
nIbL:第1レンズ群において最も縮小側に配置される正レンズのd線における屈折率
vIbL:第1レンズ群において最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
(10) −0.2 ≦ fw / fII ≦ −0.05
(11) 0.2 ≦ fw / fII1 ≦ 0.4
(12) 1.75 ≦ nII1
(13) 8 ≦ vII2 − vII1
ただし、
fII :第2レンズ群の合成焦点距離
fII1:第2レンズ群の拡大側に配置される正レンズの焦点距離
nII1:第2レンズ群の拡大側に配置される正レンズのd線における屈折率
vII2:第2レンズ群の縮小側に配置される負レンズのアッベ数
vII1:第2レンズ群の拡大側に配置される正レンズのアッベ数
(14) 20 ≦ vIII1 − vIII2
(15) 0.6 ≦ fw / rIII1 ≦ 0.8
ただし、
vIII1:第3レンズ群の拡大側に配置される正レンズのアッベ数
vIII2:第3レンズ群の拡大側から二番目に配置される負レンズのアッベ数
rIII1:第3レンズ群の拡大側に配置される正レンズの拡大側面の曲率半径
(16) −0.6 ≦ fw / fIV ≦ −0.4
(17) −2.0 ≦ rIV1 / rIV2 ≦ −0.08
(18) 60 ≦ vIV
ただし、
fIV :第4レンズ群の合成焦点距離
rIV1:第4レンズ群を構成する負レンズの拡大側面の曲率半径
rIV2:第4レンズ群を構成する負レンズの縮小側面の曲率半径
vIV :第4レンズ群を構成する負レンズのアッベ数
(19) 0.74 ≦ fw / fV3 ≦ 1.0
(20) 40 ≦ vV3 − VVn
(21) 1.75 ≦ NVn
ただし、
fV3 :第5レンズ群の拡大側から三番目の正レンズの焦点距離
vV3 :第5レンズ群の拡大側から三番目の正レンズのアッベ数
VVn :第5レンズ群を構成する負レンズのアッベ数の平均値
NVn :第5レンズ群を構成する負レンズのd線における屈折率の平均値
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。表中の上段で、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し、dと括弧付の数値で表している、例えばd(110)であるが、これは110面が変倍に伴い空気間隔が変化する面であり、その変化する数値を表すものである。また下段の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。諸収差図中の球面収差図におけるCA1、CA2、CA3はそれぞれCA1=550nm、CA2=450nm、CA3=620nmの波長における収差曲線である。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。また、物体及び像の関係は101面からの物体距離を1700mmとした合焦状態を表しているものとする。
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。
本発明のズームレンズの第6実施例について数値例を表6に示す。また図11は、そのレンズ構成図、図12はその諸収差図である。
本発明のズームレンズの第7実施例について数値例を表7に示す。また図13は、そのレンズ構成図、図14はその諸収差図である。
Claims (7)
- 拡大側から順に、全体で負の屈折力を有するか又は略アフォーカルである第1レンズ群、全体で負の屈折力を有する第2レンズ群、全体で正の屈折力を有する第3レンズ群、全体で負の屈折力を有する第4レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第5レンズ群から構成され、広角端から望遠端への変倍に際して前記第1レンズ群、前記第3レンズ群及び前記第5レンズ群は変倍動作中固定されており、前記第2レンズ群及び前記第4レンズ群は変倍動作に応じて拡大側から縮小側方向へ一体として光軸に沿って移動し、前記第1レンズ群のパワーに関して下記条件式(1)を満足し、前記第3レンズ群の広角端における倍率に関して下記条件式(2)を満足し、光学系全体の大きさが下記条件式(3)を満足し、前記第5レンズ群の縮小側に設定される空間に関して下記条件式(4)を満足していることを特徴とするズームレンズ。
(1) −0.1 ≦ fw / fI ≦ 0.05
(2) −0.75 ≦ mIIIw ≦ −0.55
(3) TL / fw ≦ 8.0
(4) 1.75 ≦ bw / 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の面からの物体距離1700mmに合焦の状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
mIIIw:広角端における第3レンズ群の合成倍率
TL :第1レンズ群の最も拡大側の面から像面までの距離
(ただし、第6レンズ群及び平行平面のカバーガラス部分は空気換算距離)
bw :第5レンズ群の最も縮小側の面から像面までの距離
(ただし、第6レンズ群及び平行平面のカバーガラス部分は空気換算距離) - 前記第1レンズ群は拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第1aレンズ群及び全体で正の屈折力を有する第1bレンズ群から構成され、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で負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)、正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)、負レンズにて構成され、前記第1bレンズ群は第1の構成方法として縮小側に凸のメニスカス形状の負レンズ及び正レンズにて構成されるか又は第2の構成方法として正レンズ一枚にて構成され、前記第1レンズ群をアフォーカルコンバータと見なした場合のアフォーカル倍率に関して下記条件式(5)を満足し、前記第1レンズ群の光軸上の長さに関して下記条件式(6)を満足し、負レンズのうち最も拡大側に配置されるレンズの形状に関して下記条件式(7)を満足し、最も縮小側に配置される正レンズの屈折率と分散特性に関して各々下記条件式(8)及び下記条件式(9)を満足していることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(5) 1.7 ≦ hIL / hIF ≦ 2.8
(6) 1.7 ≦ LI / fw ≦ 2.3
(7) 0.2 ≦ fw / rInF ≦ 0.45
(8) nIbL ≦ 1.65
(9) 55 ≦ vIbL
ただし、
hIL :第1レンズ群の最も縮小側の面を射出する近軸光線高さ
hIF :第1レンズ群の最も拡大側の面に入射する近軸光線高さ
LI :第1レンズ群の最も拡大側の面から最も縮小側の面までの光軸上の長さ
(第1レンズ群の最も拡大側の面からの物体距離1700mmに合焦の状態)
rInF:第1レンズ群において最も拡大側に配置される負レンズの拡大側面の曲率半径
nIbL:第1レンズ群において最も縮小側に配置される正レンズのd線における屈折率
vIbL:第1レンズ群において最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数 - 前記第2レンズ群は拡大側から順に正レンズ及び負レンズにて構成され、前記第2レンズ群の有するパワーに関して下記条件式(10)を満足し、拡大側に配置される正レンズの有するパワー及び屈折率に関して各々下記条件式(11)及び下記条件式(12)を満足し、前記第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズの分散特性の関係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1に記載のズームレンズ。
(10) −0.2 ≦ fw / fII ≦ −0.05
(11) 0.2 ≦ fw / fII1 ≦ 0.4
(12) 1.75 ≦ nII1
(13) 8 ≦ vII2 − vII1
ただし、
fII :第2レンズ群の合成焦点距離
fII1:第2レンズ群の拡大側に配置される正レンズの焦点距離
nII1:第2レンズ群の拡大側に配置される正レンズのd線における屈折率
vII2:第2レンズ群の縮小側に配置される負レンズのアッベ数
vII1:第2レンズ群の拡大側に配置される正レンズのアッベ数 - 前記第3レンズ群は拡大側から順に正レンズ及び負レンズにて構成され、これらのレンズの分散特性の関係に関して下記条件式(14)を満足し、拡大側に配置される前記正レンズ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に記載のズームレンズ。
(14) 20 ≦ vIII1 − vIII2
(15) 0.6 ≦ fw / rIII1 ≦ 0.8
ただし、
vIII1:第3レンズ群の拡大側に配置される正レンズのアッベ数
vIII2:第3レンズ群の拡大側から二番目に配置される負レンズのアッベ数
rIII1:第3レンズ群の拡大側に配置される正レンズの拡大側面の曲率半径 - 前記第4レンズ群は負レンズ一枚にて構成され、前記第4レンズ群として有するパワーに関して下記条件式(16)を満足し、当該負レンズの形状に関して下記条件式(17)を満足し、分散特性に関して下記条件式(18)を満足していることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(16) −0.6 ≦ fw / fIV ≦ −0.4
(17) −2.0 ≦ rIV1 / rIV2 ≦ −0.08
(18) 60 ≦ vIV
ただし、
fIV :第4レンズ群の合成焦点距離
rIV1:第4レンズ群を構成する負レンズの拡大側面の曲率半径
rIV2:第4レンズ群を構成する負レンズの縮小側面の曲率半径
vIV :第4レンズ群を構成する負レンズのアッベ数 - 前記第5レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ及び負レンズを配して構成され、拡大側から三番目の正レンズの有するパワーに関して下記条件式(19)を満足し、当該正レンズと前記第5レンズ群を構成する負レンズとの分散特性の関係が下記条件式(20)を満足し、前記第5レンズ群を構成する負レンズの屈折率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に記載のズームレンズ。
(19) 0.74 ≦ fw / fV3 ≦ 1.0
(20) 40 ≦ vV3 − VVn
(21) 1.75 ≦ NVn
ただし、
fV3 :第5レンズ群の拡大側から三番目の正レンズの焦点距離
vV3 :第5レンズ群の拡大側から三番目の正レンズのアッベ数
VVn :第5レンズ群を構成する負レンズのアッベ数の平均値
NVn :第5レンズ群を構成する負レンズのd線における屈折率の平均値 - 請求項1乃至6いずれか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投射型表示装置。
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