JP2012208403A - 広角レンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 DMD等の光の反射方向を変えて画像を形成するライトバルブからの画像をスクリーンその他に拡大投射する高性能でレンズ口径が小さくコンパクトな広角レンズを提供する。
【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、及び全体で正の屈折力を有する第2レンズ群から構成され、前記第1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、負レンズ及び正レンズの5枚を配して構成され、前記第2レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合系、正レンズ、正レンズの6枚のレンズを配して構成されている。
【選択図】 図1
【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、及び全体で正の屈折力を有する第2レンズ群から構成され、前記第1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、負レンズ及び正レンズの5枚を配して構成され、前記第2レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合系、正レンズ、正レンズの6枚のレンズを配して構成されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、画像をスクリーンその他に拡大投射するレンズ口径が小さい広角レンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置に関する。
近年、微小なマイクロミラー(鏡面素子)を画素に対応させて平面上に並べ、マイクロマシン技術を用いて、それぞれの鏡面の角度を機械的に制御することによって画像を表示するDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)が実用化されており、この分野で従来から広く用いられてきた液晶パネルより応答速度が速く、明るい画像が得られるという特徴が、小型で高輝度、高画質であり携帯可能としたプロジェクタ装置を実現するのに適していることから、急速に普及してきている。
プロジェクタ装置においてライトバルブとしてDMDを用いる場合、同時に使用する投射用レンズに対してはDMD特有の制約が発生する。第1の制約は小型のプロジェクタ装置を開発する上で最大の制約とも考えられる投射用レンズのF値に関するものである。現在、DMDにおいて、画像を生成する際にマイクロミラーのON及びOFFを表現するために旋回する角度は±12°であり、これにより有効な反射光(有効光)と無効な反射光(無効光)とを切り替えている。従って、DMDをライトバルブとしたプロジェクタ装置においては有効光をとらえる必要があると共に無効光を捉えないことが条件となり、この条件から投射用レンズのF値を導くことが出来、すなわちF=2.4となる。実際にはさらに少しでも光量を取り込みたいという要望があるため、実害のない範囲でのコントラストの低下などに配慮した上で更なる小さなF値を要求されることも多い。
第2の制約は光源系との配置に関するものである。小型化の為には投射用レンズのイメージサークルはなるべく小さくしたい為に、DMDに投射用の光束を入力する光源系の配置は限られてしまう。前述のDMDからの有効光を投射用レンズに入力するには、光源系を投射用レンズとほぼ同じ方向(隣り合わせ)に設置することとなる。また投射用レンズの最もライトバルブ側レンズとライトバルブとの間(すなわち一般的にはバックフォーカス)を投射系と光源系との両光学系で使用することになり、投射用レンズには大きなバックフォーカスを設けなければならないと同時に、光源からの導光スペースを確保するために、ライトバルブ側のレンズ系を小さく設計する必要が生ずる。このことは投射用レンズの光学設計の立場から考えると、投射用レンズの後方付近にライトバルブ側の瞳位置が来るように設計するという制約となる。その一方で、投射用レンズの性能を向上するためには、多数のレンズを組み合わせる必要があり、多数枚のレンズを配置すると投射用レンズの全長は有る程度の長さが必要となり、投射用レンズの全長が長くなれば、入射瞳位置が後方にあるレンズでは当然のことながら前方のレンズ径が大きくなってしまうという小型化とは相反する問題となる。
この様に、開発を行う上の大きな制約はあるものの、ライトバルブとしてDMDを採用するプロジェクタ装置は、小型化の上で他の方式よりも有利とされており、現在ではプレゼンテーションを行う際に便利なデータプロジェクタを中心として、携帯可能なコンパクトなものが広く普及してきている。また装置自体をコンパクトに構成するためには、当然のことながら使用される投射用レンズに関しても、コンパクト化の要望は非常に強く、もう一方では、多機能化という要望もあり、諸収差の補正の結果としての画質に関する性能が使用するDMDの仕様を充分満足することはもちろんのこと、DMDの中心と投射レンズの光軸をずらした、いわゆるシフト構成を採用するためにイメージサークルが大きいものを要求するようになりレンズの画角の大きいものが要求されるようになってきた。このような仕様で開発された投射用レンズは特に前群レンズの口径が要望よりどうしても大きくなりがちで、プロジェクタ装置の厚さ寸法に大きな影響を及ぼすことになる。しかしながら、携帯可能であることを前提としたプロジェクタ装置において厚さ寸法を小さくすることは重要で、ノート型パーソナルコンピュータなどと共に持ち歩くことの多い使われ方をするプロジェクタ装置では、最も重要な要素であるとも言える。この問題を解決する手段として、例えば特開2004−271668号公報(特許文献1)に開示されているような投射用レンズのコンパクト化設計方法の一例がある。
しかしながら、特許文献1の提案では、0.7インチDMDを使用した場合の前玉有効径は39mmから42mmとなり、少なくともプロジェクタ装置の厚さを50mm以下にすることは出来ない。この厚みは、実際にノート型パーソナルコンピュータなどと共に携帯してみるとまだまだ厚さに不満を感じざるを得ない。
本発明は、前述した事情に鑑み、DMDなどの光の反射方向を変えて画像を形成するライトバルブの特性に適しており、ライトバルブからの画像をスクリーン上或いはその他の壁面等に拡大投射する用途において結像性能が高く、さらにレンズ口径が小さい広角レンズを実現し、コンパクトで明るく、小さな会議室等の限られたスペースでも大きな画面を投射可能な高画質で携帯に便利な薄型のプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
本発明は、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、及び全体で正の屈折力を有する第2レンズ群構成され、前記第1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、負レンズ及び正レンズの5枚を配して構成され、前記第2レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合系、正レンズ、正レンズの6枚のレンズを配して構成されている広角レンズであって、
前記第1レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(1)を満足しており、
前記第2レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(2)を満足しており、
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式(3)を満足しており、
前記第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と合焦位置までの光軸上の距離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。(請求項1)
(1) −0.3 < f/fI < −0.6
(2) 0.6 < f/fII < 0.9
(3) 3.9 < TL/f < 5.4
(4) 1.1 < dII/f < 1.6
f :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2000mmに合焦状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離
TL: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合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
dII: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と合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
前記第1レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(1)を満足しており、
前記第2レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(2)を満足しており、
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式(3)を満足しており、
前記第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と合焦位置までの光軸上の距離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。(請求項1)
(1) −0.3 < f/fI < −0.6
(2) 0.6 < f/fII < 0.9
(3) 3.9 < TL/f < 5.4
(4) 1.1 < dII/f < 1.6
f :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2000mmに合焦状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離
TL: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合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
dII: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と合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
条件式(1)は、第1レンズ群のパワーに関する条件であり、小型化と性能のバランスの条件となる。条件式(1)の下限を超えると第1レンズ群の負パワーが強くなり小型化には有利であるが収差の補正が困難になり、上限を超えると第1レンズ群の負パワーが弱くなり小型化にすることが困難になる。
条件式(2)は、第2レンズ群のパワーに関する条件であり、小型化と性能のバランスの条件となる。条件式(2)の上限を超えると第2レンズ群の正パワーが強くなり小型化には有利であるが収差の補正が困難になり、上限を超えると第2レンズ群の正パワーが弱くなり小型化にすることが困難になる。
条件式(3)は、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合焦位置までの光軸上の距離の条件であり、小型、小径化の条件となる。上限を超えると第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合焦位置までの距離が大きくなり、またレンズが大口径になり、小型、小径化を損ねてしまい、下限を超えると、諸収差のバランスを取るのが困難になる。
条件式(4)は、第2レンズ群と合焦位置との位置関係に関する条件であり、前述のようにDMD等のライトバルブを照明するための光学系を配置する為の空間を第2レンズ群と合焦位置との空気間隔部分に確保する条件である。上限を超えると、収差補正が困難になり、下限を超えると照明するための光学系を配置することが困難になる。
また、請求項1記載の広角レンズにおいて、前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離と、拡大側から2枚目に配置されるレンズ焦点距離に関して下記条件式(5)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの形状に関して下記条件式(6)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から3枚目と4枚目に配置される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(7)を満足していることを特徴とする。(請求項2)
(5) −0.5 < f2/f1 < −0.3
(6) 3.3 < r7/r8 < 5.3
(7) 55 <(V3+V4)/2
f1 :第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
f2 :第1レンズ群で拡大側から2枚目に配置されるレンズの焦点距離
r7 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
r8 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
V3 :第1レンズ群で拡大側から3枚目に配置される負レンズのアッベ数
V4 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置される負レンズのアッベ数
前記第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの形状に関して下記条件式(6)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から3枚目と4枚目に配置される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(7)を満足していることを特徴とする。(請求項2)
(5) −0.5 < f2/f1 < −0.3
(6) 3.3 < r7/r8 < 5.3
(7) 55 <(V3+V4)/2
f1 :第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
f2 :第1レンズ群で拡大側から2枚目に配置されるレンズの焦点距離
r7 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
r8 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
V3 :第1レンズ群で拡大側から3枚目に配置される負レンズのアッベ数
V4 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置される負レンズのアッベ数
条件式(5)は、第1レンズ群に配置されるレンズのパワーに関する条件である。第1レンズ群の最も拡大側に配置される負レンズは、諸収差を補正するとともに画角を広げる目的を持っており、拡大側から2枚目に配置される正レンズは、歪曲収差を補正する目的を持っている。上限を超えると歪曲収差の補正が困難になり、下限を超えると諸収差の補正と広角化が困難になる。
条件式(6)は、第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの形状に関する条件であり、球面収差、コマ収差の補正に関する条件である。第1レンズ群の拡大側から3枚目に配置されるレンズと、第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズとで強い負のパワーを配分しており、第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの拡大側面の形状と縮小側面の形状を概ね対称にすることにより、収差の発生を抑えた形状にしている。したがって上限、下限を超えると、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。
条件式(7)は、第1レンズ群の拡大側から3枚目に配置されるレンズと拡大側から4枚目に配置されるレンズに使用される硝材の分散特性に関する条件であり、第1レンズ群内での色収差補正のための条件である。色収差を補正するには、各レンズのパワーが過大とならないことが必要で、そのためには条件式(7)を満たすアッベ数であることが必要な条件となる。下限を超えると、色収差の補正が困難となる。
請求項1記載の広角レンズにおいて、前記第2レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(8)を満足しており、前記第2レンズ群の拡大側から3枚目に配置されるレンズの接合面の形状に関して下記条件式(9)を満足しており、前記第2レンズ群の拡大側から5枚目に配置されるレンズのパワーと、前記第2レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(10)を満足しており、前記第2レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズ、拡大側から2枚目に配置されるレンズ、拡大側から3枚目に配置されるレンズ、及び拡大側から4枚目に配置される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(11)を満足していることを特徴とする。(請求項3)
(8) −0.7 < f/f9 < −0.4
(9) −1.7 < f/r17 < −1.2
(10) 0.8 < f10/f11 < 1.3
(11) 28 <(V6+V8)/2−(V7+V9)/2
f9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの焦点距離
r17:第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置されるレンズと拡大側から4枚目に配置されるレンズの接合面の曲率半径
f10:第2レンズ群で拡大側から5枚目に配置されるレンズの焦点距離
f11:第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの焦点距離
V6 :第2レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
V7 :第2レンズ群で拡大側から2枚目に配置される負レンズのアッベ数
V8 :第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置される正レンズのアッベ数
V9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置される正レンズのアッベ数
(8) −0.7 < f/f9 < −0.4
(9) −1.7 < f/r17 < −1.2
(10) 0.8 < f10/f11 < 1.3
(11) 28 <(V6+V8)/2−(V7+V9)/2
f9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの焦点距離
r17:第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置されるレンズと拡大側から4枚目に配置されるレンズの接合面の曲率半径
f10:第2レンズ群で拡大側から5枚目に配置されるレンズの焦点距離
f11:第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの焦点距離
V6 :第2レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
V7 :第2レンズ群で拡大側から2枚目に配置される負レンズのアッベ数
V8 :第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置される正レンズのアッベ数
V9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置される正レンズのアッベ数
条件式(8)は、第2レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズのパワーに関する条件であり、倍率色収差の補正の条件である。第2レンズ群は強い正パワーが必要であり正レンズ4枚と負レンズ2枚で構成されている。正レンズのみでは倍率色収差の補正が出来ないため、適切なパワーを有する負レンズを配置する必要がある。上限を超えると負レンズのパワーが弱くなり、下限を超えると負レンズのパワーが強くなり、倍率色収差の補正が困難になる。
条件式(9)は、第2レンズ群の拡大側から3枚目に配置される接合系のレンズの接合面の形状に関する条件であり、倍率色収差の補正、コマ収差の補正に関する条件である。第2レンズ群の拡大側から3枚目に配置される正レンズと第2レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズは、接合系にすることにより倍率色収差、コマ収差を補正しており、強いパワーを持たせながら、拡大側の光線束に対して概ね同心的形状とし、根本的に収差の発生を抑えた形状としている。上限を超えると面のパワーが小さくなり、下限を超えると面のパワーが大きくなり倍率色収差、コマ収差の補正が困難になる。
条件式(10)は、第2レンズ群の拡大側から5枚目に配置されるレンズと第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズのパワーに関する条件であり、テレセントリック性を保ちながらレンズ全系における球面収差、コマ収差をきめ細かく補正するための条件である。第2レンズ群の拡大側面から4枚のレンズで補正しきれずに残存する球面収差、コマ収差を補正している。上限を超えると球面収差、コマ収差が補正不足となり、下限を超えると逆に補正過剰となる。
条件式(11)は、第2レンズ群内での色収差補正のための条件である。軸上色収差、及び倍率色収差を補正するには、各レンズのパワーが過大とならないことが必要で、そのためには条件式(11)を満たす正レンズ、負レンズのアッベ数であることが必要な条件となる。下限を超えると、色収差の補正が困難となる。
このように本発明による広角レンズをプロジェクタ装置に搭載することにより装置全体を小型化することが可能となり(請求項4)、携帯にも便利な薄型のプロジェクタ装置を提供することが出来る。
本発明によれば、DMDなどのライトバルブの特性に適した結像性能が高くコンパクトな広角レンズを実現し、小型、薄型で明るく、高画質のプロジェクタを提供することが出来る。
以下、具体的な数値実施例について、本発明を説明する。以下の第1実施例から第3実施例のコンパクトな広角レンズでは拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第1レンズ群(レンズ群名称LG1)、全体で正の屈折力を有する第2レンズ群(レンズ群名称LG2)から構成され、前記第1レンズ群LG1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(レンズ名称をL11、拡大側面の名称を101、縮小側面の名称を102とする)、正レンズ(レンズ名称L12、拡大側面103、縮小側面104)、負レンズ(レンズ名称L13、拡大側面105、縮小側面106)、負レンズ(レンズ名称L14、拡大側面107、縮小側面108)、正レンズ(レンズ名称L15、拡大側面109、縮小側面110)を配して構成され、前記第2レンズ群LG2は、拡大側から順に、正レンズ(レンズ名称L21、拡大側面201、縮小側面202)、負レンズ(レンズ名称L22、拡大側面203、縮小側面204)、正レンズ(レンズ名称L23、拡大側面204、縮小側の接合面205)と負レンズ(レンズ名称L24、拡大側の接合面205、縮小側面206)の接合系、正レンズ(レンズ名称L25、拡大側面208、縮小側面209)及び正レンズ(レンズ名称L26、拡大側面210、縮小側面211)を配して構成され、続いて前記第2レンズ群LG2の縮小側とライトバルブ面との間には空気間隔を置いてガラスブロックGB(拡大側面をG01、縮小側面をG02)、続いて空気間隔をおいて配置されるDMD等のライトバルブの構成部品であるカバーガラスCG(拡大側面をC01、縮小側面をC02)を配して構成されている。また、第1レンズ群と第2レンズ群の間に、絞り1枚(絞り名称ST1、面の名称S01)を配置した構成になっている。
[実施例1]
本発明のコンパクトな広角レンズの第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は広角レンズ全系の焦点距離、FnoはFナンバー、2ωは広角レンズの全画角(単位:度)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2000mm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=450.0nm、CA3=620.0nm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であり、長さの単位はmmである。
本発明のコンパクトな広角レンズの第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は広角レンズ全系の焦点距離、FnoはFナンバー、2ωは広角レンズの全画角(単位:度)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2000mm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=450.0nm、CA3=620.0nm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であり、長さの単位はmmである。
[実施例2]
本発明のコンパクトな広角レンズの第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。
本発明のコンパクトな広角レンズの第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。
[実施例3]
本発明のコンパクトな広角レンズの第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。
本発明のコンパクトな広角レンズの第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。
次に第1実施例から第3実施例に関して条件式(1)から条件式(11)に対応する値を、まとめて表4に示す。表4から明らかなように、第1実施例から第3実施例の各実施例に関する数値は条件式(1)から(11)を満足しているとともに、各実施例における収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項1記載の発明は、広角レンズにおいて、
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、及び全体で正の屈折力を有する第2レンズ群で構成され、
前記第1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、負レンズ及び正レンズの5枚を配して構成され、
前記第2レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合系、正レンズ、正レンズの6枚のレンズを配して構成され、
前記第1レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(1)を満足しており、前記第2レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(2)を満足しており、
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式(3)を満足しており、
前記第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と合焦位置までの光軸上の距離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。
(1) −0.3 < f/fI < −0.6
(2) 0.6 < f/fII < 0.9
(3) 3.9 < TL/f < 5.4
(4) 1.1 < dII/f < 1.6
f :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2000mmに合焦状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離
TL: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合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
dII: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と合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
請求項1記載の発明は、広角レンズにおいて、
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、及び全体で正の屈折力を有する第2レンズ群で構成され、
前記第1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、負レンズ及び正レンズの5枚を配して構成され、
前記第2レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合系、正レンズ、正レンズの6枚のレンズを配して構成され、
前記第1レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(1)を満足しており、前記第2レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(2)を満足しており、
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式(3)を満足しており、
前記第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と合焦位置までの光軸上の距離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。
(1) −0.3 < f/fI < −0.6
(2) 0.6 < f/fII < 0.9
(3) 3.9 < TL/f < 5.4
(4) 1.1 < dII/f < 1.6
f :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2000mmに合焦状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離
TL: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合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
dII: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と合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
請求項2記載の発明は、請求項1記載の広角レンズにおいて、
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離と、拡大側から2枚目に配置されるレンズ焦点距離に関して下記条件式(5)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの形状に関して下記条件式(6)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から3枚目と4枚目に配置される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(7)を満足していることを特徴とする。
(5) −0.5 < f2/f1 < −0.3
(6) 3.3 < r7/r8 < 5.3
(7) 55 <(V3+V4)/2
f1 :第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
f2 :第1レンズ群で拡大側から2枚目に配置されるレンズの焦点距離
r7 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
r8 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
V3 :第1レンズ群で拡大側から3枚目に配置される負レンズのアッベ数
V4 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置される負レンズのアッベ数
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離と、拡大側から2枚目に配置されるレンズ焦点距離に関して下記条件式(5)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの形状に関して下記条件式(6)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から3枚目と4枚目に配置される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(7)を満足していることを特徴とする。
(5) −0.5 < f2/f1 < −0.3
(6) 3.3 < r7/r8 < 5.3
(7) 55 <(V3+V4)/2
f1 :第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
f2 :第1レンズ群で拡大側から2枚目に配置されるレンズの焦点距離
r7 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
r8 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
V3 :第1レンズ群で拡大側から3枚目に配置される負レンズのアッベ数
V4 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置される負レンズのアッベ数
請求項3記載の発明は、請求項1記載の広角レンズにおいて、
前記第2レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(8)を満足しており、
前記第2レンズ群の拡大側から3枚目に配置されるレンズの接合面の形状に関して下記条件式(9)を満足しており、
前記第2レンズ群の拡大側から5枚目に配置されるレンズのパワーと、前記第2レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(10)を満足しており、
前記第2レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズ、拡大側から2枚目に配置されるレンズ、拡大側から3枚目に配置されるレンズ、及び拡大側から4枚目に配置される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(11)を満足していることを特徴とする。
(8) −0.7 < f/f9 < −0.4
(9) −1.7 < f/r17 < −1.2
(10) 0.8 < f10/f11 < 1.3
(11) 28 <(V6+V8)/2−(V7+V9)/2
f9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの焦点距離
r17:第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置されるレンズと拡大側から4枚目に配置されるレンズの接合面の曲率半径
f10:第2レンズ群で拡大側から5枚目に配置されるレンズの焦点距離
f11:第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの焦点距離
V6 :第2レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
V7 :第2レンズ群で拡大側から2枚目に配置される負レンズのアッベ数
V8 :第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置される正レンズのアッベ数
V9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置される正レンズのアッベ数
前記第2レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(8)を満足しており、
前記第2レンズ群の拡大側から3枚目に配置されるレンズの接合面の形状に関して下記条件式(9)を満足しており、
前記第2レンズ群の拡大側から5枚目に配置されるレンズのパワーと、前記第2レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(10)を満足しており、
前記第2レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズ、拡大側から2枚目に配置されるレンズ、拡大側から3枚目に配置されるレンズ、及び拡大側から4枚目に配置される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(11)を満足していることを特徴とする。
(8) −0.7 < f/f9 < −0.4
(9) −1.7 < f/r17 < −1.2
(10) 0.8 < f10/f11 < 1.3
(11) 28 <(V6+V8)/2−(V7+V9)/2
f9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの焦点距離
r17:第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置されるレンズと拡大側から4枚目に配置されるレンズの接合面の曲率半径
f10:第2レンズ群で拡大側から5枚目に配置されるレンズの焦点距離
f11:第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの焦点距離
V6 :第2レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
V7 :第2レンズ群で拡大側から2枚目に配置される負レンズのアッベ数
V8 :第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置される正レンズのアッベ数
V9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置される正レンズのアッベ数
請求項4記載の発明は、プロジェクタ装置において、請求項1から請求項3のいずれかの1項に記載される広角レンズを搭載していることを特徴とする。
Claims (4)
- 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、及び全体で正の屈折力を有する第2レンズ群で構成され、
前記第1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、負レンズ及び正レンズの5枚を配して構成され、
前記第2レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合系、正レンズ、正レンズの6枚のレンズを配して構成され、
前記第1レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(1)を満足しており、前記第2レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式(2)を満足しており、
前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式(3)を満足しており、
前記第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と合焦位置までの光軸上の距離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広角レンズ。
(1) −0.3 < f/fI < −0.6
(2) 0.6 < f/fII < 0.9
(3) 3.9 < TL/f < 5.4
(4) 1.1 < dII/f < 1.6
f :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2000mmに合焦状態)
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離
TL: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合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態)
dII: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と合焦位置までの光軸上の距離
(第1レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離2000mmに合焦状態) - 前記第1レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離と、拡大側から2枚目に配置されるレンズ焦点距離に関して下記条件式(5)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズの形状に関して下記条件式(6)を満足しており、
前記第1レンズ群の拡大側から3枚目と4枚目に配置される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(7)を満足していることを特徴とする請求項1記載の広角レンズ。
(5) −0.5 < f2/f1 < −0.3
(6) 3.3 < r7/r8 < 5.3
(7) 55 <(V3+V4)/2
f1 :第1レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの焦点距離
f2 :第1レンズ群で拡大側から2枚目に配置されるレンズの焦点距離
r7 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの拡大側面の曲率半径
r8 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
V3 :第1レンズ群で拡大側から3枚目に配置される負レンズのアッベ数
V4 :第1レンズ群で拡大側から4枚目に配置される負レンズのアッベ数 - 前記第2レンズ群の拡大側から4枚目に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(8)を満足しており、
前記第2レンズ群の拡大側から3枚目に配置されるレンズの接合面の形状に関して下記条件式(9)を満足しており、
前記第2レンズ群の拡大側から5枚目に配置されるレンズのパワーと、前記第2レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズのパワーに関して下記条件式(10)を満足しており、
前記第2レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズ、拡大側から2枚目に配置されるレンズ、拡大側から3枚目に配置されるレンズ、及び拡大側から4枚目に配置される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(11)を満足していることを特徴とする請求項1記載の広角レンズ。
(8) −0.7 < f/f9 < −0.4
(9) −1.7 < f/r17 < −1.2
(10) 0.8 < f10/f11 < 1.3
(11) 28 <(V6+V8)/2−(V7+V9)/2
f9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置されるレンズの焦点距離
r17:第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置されるレンズと拡大側から4枚目に配置されるレンズの接合面の曲率半径
f10:第2レンズ群で拡大側から5枚目に配置されるレンズの焦点距離
f11:第2レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの焦点距離
V6 :第2レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
V7 :第2レンズ群で拡大側から2枚目に配置される負レンズのアッベ数
V8 :第2レンズ群で拡大側から3枚目に配置される正レンズのアッベ数
V9 :第2レンズ群で拡大側から4枚目に配置される正レンズのアッベ数 - 請求項1から請求項3のいずれかの1項に記載される広角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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011075442A JP2012208403A (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 広角レンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011075442A JP2012208403A (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 広角レンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012208403A true JP2012208403A (ja) | 2012-10-25 |
Family
ID=47188180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011075442A Withdrawn JP2012208403A (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 広角レンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012208403A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105652415A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-06-08 | 南京昂驰光电科技有限公司 | 星光级道路监控变焦镜头用后光学组 |
-
2011
- 2011-03-30 JP JP2011075442A patent/JP2012208403A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105652415A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-06-08 | 南京昂驰光电科技有限公司 | 星光级道路监控变焦镜头用后光学组 |
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