JP2023155932A - Lens system, image projection device, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、中間像を形成するレンズ系に関する。また本開示は、当該レンズ系を用いた画像投写装置および撮像装置に関する。 The present disclosure relates to lens systems that form intermediate images. The present disclosure also relates to an image projection device and an imaging device using the lens system.
市場では画像投写装置の高輝度化が求められている。それに従い、投写レンズは高輝度投写時における高温状態でも性能劣化の小さい光学系が求められる。一般に投写レンズは小型軽量化のためにガラスレンズの代替として合成樹脂レンズの使用が想定される。しかし、合成樹脂はガラスと比べて熱伝導性が小さく、線膨張係数が大きい。従って、光学系の軽量化は図れるものの、局所的な温度上昇や熱変形が生じて光学収差、特に色収差が増加する傾向がある。こうした傾向は、高輝度投写の場合に特に顕著になる。特許文献１は、広角の光学系を開示しており、拡大共役点に最も近いレンズが両面とも非球面であり、かなり複雑な形状であることから、合成樹脂レンズの使用が推定される。しかしながら、こうした複雑な非球面形状は、熱変形に対してかなり敏感になり、温度上昇による光学収差の劣化が顕著になることが予想される。
特許文献２は、中間結像を形成する広角の投写光学系を開示している。特に中間結像位置より拡大側の部分ＬＮ１が大きいことにより、光学全長は長く、小型軽量な投写レンズを実現することは困難である。
The market is demanding higher brightness for image projection devices. Accordingly, a projection lens is required to have an optical system that exhibits little performance deterioration even under high temperature conditions during high-brightness projection. Generally, in order to reduce the size and weight of projection lenses, synthetic resin lenses are expected to be used instead of glass lenses. However, synthetic resins have lower thermal conductivity and higher linear expansion coefficients than glass. Therefore, although it is possible to reduce the weight of the optical system, local temperature increases and thermal deformations occur, which tends to increase optical aberrations, particularly chromatic aberrations. This tendency becomes particularly noticeable in the case of high-brightness projection.
Patent Document 2 discloses a wide-angle projection optical system that forms an intermediate image. In particular, since the portion LN1 on the enlargement side is larger than the intermediate imaging position, the total optical length is long, making it difficult to realize a small and lightweight projection lens.
本開示は、光学性能の低下を抑制しながら、小型なレンズ系を提供する。また本開示は、当該レンズ系を用いた画像投写装置および撮像装置を提供する。 The present disclosure provides a compact lens system while suppressing deterioration in optical performance. The present disclosure also provides an image projection device and an imaging device using the lens system.
本開示の一態様は、拡大側の拡大共役点及び縮小側の縮小共役点とそれぞれ共役である中間結像位置を内部に有する光学系であって、中間結像位置より拡大側に位置する拡大光学系と、中間結像位置より縮小側に位置するリレー光学系と、を備え、拡大光学系は、２枚以上のレンズ素子からなり、２枚以上のレンズ素子のうち、最も拡大側に配置されたレンズ素子は、正パワーを有し、レンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子の縮小側面は、縮小側に向いた凹面を有し、リレー光学系は、最も縮小側に配置されたレンズ素子が、正パワーを有する、光学系である。
また本開示に係る画像投写装置は、上記光学系と、該光学系を経由してスクリーンに投写する画像を生成する画像形成素子と、を備える。
また本開示に係る撮像装置は、上記光学系と、該光学系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子と、を備える。
One aspect of the present disclosure is an optical system having an intermediate imaging position therein that is conjugate with an enlargement conjugate point on an enlargement side and a reduction conjugate point on a reduction side, the enlargement position being located on the enlargement side from the intermediate imaging position. an optical system, and a relay optical system located on the reduction side from the intermediate image formation position, and the enlargement optical system is composed of two or more lens elements, and of the two or more lens elements, is arranged on the most enlargement side. The lens element arranged on the reduction side has a positive power, and the reduction side surface of the lens element placed on the reduction side has a concave surface facing the reduction side. It is an optical system in which the arranged lens elements have positive power.
Further, an image projection device according to the present disclosure includes the optical system described above and an image forming element that generates an image to be projected onto a screen via the optical system.
Further, an imaging device according to the present disclosure includes the optical system described above and an imaging element that receives an optical image formed by the optical system and converts it into an electrical image signal.
本開示に係るレンズ系によると、光学性能の低下を抑制しながら、かつ小型軽量化が実現できる。 According to the lens system according to the present disclosure, reduction in size and weight can be achieved while suppressing deterioration in optical performance.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、あるいは実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものでない。
以下に、本開示に係るレンズ系の各実施の形態について説明する。各実施の形態では、光学系が、画像信号に基づき液晶やＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等の画像形成素子によって入射光を空間変調した原画像Ｓの画像光を、スクリーンに投写するプロジェクタ（画像投写装置の一例）に用いられる場合について説明する。即ち、本開示に係るレンズ系は、拡大側の延長線上に図示しないスクリーンを配置して、縮小側に配置された画像形成素子上の原画像Ｓを拡大してスクリーンに投写するために利用できる。
また、本開示に係るレンズ系は、拡大側の延長線上に位置する物体から放射される光を集光し、縮小側に配置された撮像素子の撮像面に物体の光学像を形成するためにも利用できる。
以下、図１～図１４を用いて本開示の実施の形態１－４を説明する。ここでは、レンズ系の一例として、広角端から望遠端まで変倍可能なズームレンズ系について説明する。
図１、図４、図１０は、実施の形態１、２、４に係るズームレンズ系の物体距離３２３４．２３１０ｍｍにおける広角端の光路を示す。図７は、実施の形態３に係るズームレンズ系の物体距離３０００ｍｍにおける広角端の光路を示す。
図２、図５、図１１は、実施の形態１、２、４に係るズームレンズ系の物体距離３２３４．２３１０ｍｍにおける広角端のレンズ配置図である。図８は、実施の形態３に係るズームレンズ系の物体距離３０００ｍｍにおける広角端の配置図である。図２（ａ）、図５（ａ）、図７（ａ）、図１１（ａ）は、ズームレンズ系の広角端におけるレンズ配置図を示す。
図２（ｂ）、図５（ｂ）、図８（ｂ）、図１１（ｂ）は、ズームレンズ系の中間位置におけるレンズ配置図を示す。図２（ｃ）、図５（ｃ）、図８（ｃ）、図１１（ｃ）は、ズームレンズ系の望遠端におけるレンズ配置図を示す。
なお、広角端は、全系が最短の焦点距離ｆｗを有する最短焦点距離状態である。中間位置は、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態である。また、望遠端は、全系が最長の焦点距離ｆＴを有する最長焦点距離状態である。広角端の焦点距離ｆｗと望遠端の焦点距離ｆＴとに基づき、中間位置の焦点距離ｆｍ≒√（ｆｗ×ｆＴ）が規定される。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art.
The applicant provides the accompanying drawings and the following description to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter recited in the claims. .
Each embodiment of the lens system according to the present disclosure will be described below. In each of the embodiments, the optical system uses a projector (an image forming apparatus) that projects image light of an original image S onto a screen by spatially modulating incident light using an image forming element such as a liquid crystal or a DMD (digital micromirror device) based on an image signal. A case where the present invention is used in an example of a projection device will be described. That is, the lens system according to the present disclosure can be used to enlarge the original image S on the image forming element arranged on the reduction side by disposing a screen (not shown) on an extension line on the enlargement side and projecting the enlarged image onto the screen.
Further, the lens system according to the present disclosure collects light emitted from an object located on an extension line on the enlargement side, and forms an optical image of the object on the imaging surface of an image sensor disposed on the reduction side. Also available.
Embodiments 1-4 of the present disclosure will be described below using FIGS. 1 to 14. Here, as an example of a lens system, a zoom lens system that can change magnification from a wide-angle end to a telephoto end will be described.
1, 4, and 10 show optical paths at the wide-angle end at an object distance of 3234.2310 mm of the zoom lens systems according to
2, 5, and 11 are lens arrangement diagrams at the wide-angle end at an object distance of 3234.2310 mm of the zoom lens systems according to
2(b), FIG. 5(b), FIG. 8(b), and FIG. 11(b) show lens arrangement diagrams at intermediate positions of the zoom lens system. 2(c), FIG. 5(c), FIG. 8(c), and FIG. 11(c) show lens arrangement diagrams at the telephoto end of the zoom lens system.
Note that the wide-angle end is a shortest focal length state in which the entire system has the shortest focal length fw. The intermediate position is an intermediate focal length state between the wide-angle end and the telephoto end. Further, the telephoto end is the longest focal length state in which the entire system has the longest focal length fT. Based on the focal length fw at the wide-angle end and the focal length fT at the telephoto end, the focal length fm≈√(fw×fT) at the intermediate position is defined.
各図において、左側に拡大側の結像位置（即ち、拡大共役点）、右側に縮小側の結像位置（即ち、縮小共役点）が位置する。また各図において、最も縮小側に記載された直線は、原画像Ｓの位置を表し、原画像Ｓの拡大側には光学素子Ｐが位置する。光学素子Ｐは、色分解、色合成用のプリズム、光学フィルタ、平行平板ガラス、水晶ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ等の光学素子を表している。 In each figure, the imaging position on the enlargement side (i.e., the enlargement conjugate point) is located on the left side, and the imaging position on the reduction side (i.e., the reduction conjugate point) is located on the right side. Further, in each figure, the straight line drawn on the most reduced side represents the position of the original image S, and the optical element P is located on the enlarged side of the original image S. The optical element P represents an optical element such as a prism for color separation or color synthesis, an optical filter, a parallel plate glass, a crystal low-pass filter, or an infrared cut filter.
図２、図５、図１１の各図（ａ）と各図（ｂ）との間に図示した折れ線の矢印は、図中の上から順に、広角端、中間位置及び望遠端の各状態における第１レンズ群Ｇ１～第５レンズ群Ｇ５の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群Ｇ１～Ｇ５の動きとは異なる。また、各々のレンズ群Ｇ１～Ｇ５の符号に付した記号（＋），（一）は、各レンズ群Ｇ１～Ｇ５のパワーの正負を示す。
図８の図（ａ）と図（ｂ）との間に図示した折れ線の矢印は、図中の上から順に、広角端、中間位置及び望遠端の各状態における第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群Ｇ１～Ｇ６の動きとは異なる。また、各々のレンズ群Ｇ１～Ｇ６の符号に付した記号（＋），（一）は、各レンズ群Ｇ１～Ｇ６のパワーの正負を示す。
The polygonal arrows shown between each figure (a) and each figure (b) in FIGS. 2, 5, and 11 indicate, in order from the top of the figure, the positions at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end. This is a straight line obtained by connecting the positions of the first lens group G1 to the fifth lens group G5. The wide-angle end and the intermediate position and the intermediate position and the telephoto end are simply connected by a straight line, and differ from the actual movement of each lens group G1 to G5. Further, the symbols (+) and (1) attached to the symbols of each of the lens groups G1 to G5 indicate the positive or negative of the power of each of the lens groups G1 to G5.
The polygonal arrows shown between FIG. 8A and FIG. This is a straight line obtained by connecting the positions of the lens group G6. The wide-angle end and the intermediate position and the intermediate position and the telephoto end are simply connected by a straight line, and differ from the actual movement of each lens group G1 to G6. Further, the symbols (+) and (1) attached to the symbols of each of the lens groups G1 to G6 indicate the positive or negative of the power of each of the lens groups G1 to G6.
実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、拡大側の拡大共役点及び縮小側の縮小共役点とそれぞれ共役である中間結像位置ＭＩを内部に有する。また各図において、中間結像位置ＭＩより拡大側に拡大光学系Ｏｐが配置され、中間結像位置ＭＩより縮小側にリレー光学系Ｏｌが配置される。
図３、図６、図１２は、実施の形態１、２、４に係るズームレンズ系の物体距離３２３４．２３１０ｍｍにおける縦収差図である。図９は、実施の形態３に係るズームレンズ系の物体距離３０００ｍｍにおける縦収差図である。
各縦収差図における（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ズームレンズ系の広角端、中間位置および望遠端における縦収差図を示す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸は瞳の高さを表し、実線はｄ線（ｄ－Ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ－Ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ－Ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高を表す。また、歪曲収差は等距離射影に対する歪曲収差を表す。
（実施の形態１）
図１～３を用いて、実施の形態１に係るレンズ系の構成を説明する。
実施の形態１に係るズームレンズ系は、拡大側から縮小側へと順に、拡大光学系Ｏｐ、リレー光学系Ｏｌと光学素子Ｐを含み、拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ群Ｇ１を含む。リレー光学系Ｏｌは、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を含む。拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ素子Ｌ１から第１１レンズ素子Ｌ１１で構成され、面１から面２１を含む。
第１レンズ群Ｇ１は、正のパワーを有し、第１レンズ素子Ｌ１から第１１レンズ素子Ｌ１１で構成され、面１から面２１を含む。
リレー光学系Ｏｌは、第１２レンズ素子Ｌ１２から第２５レンズ素子Ｌ２５で構成され、面２２から面４８を含む。
第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、第１２レンズ素子Ｌ１２及び第１３レンズ素子Ｌ１３で構成され、 面２２から面２５を含む。
第３レンズ群Ｇ３は、正のパワーを有し、第１４レンズ素子Ｌ１４から構成され、面２６及び面２７を含む。
第４レンズ群Ｇ４は、正のパワーを有し、第１５レンズ素子Ｌ１５から第１７レンズ素子Ｌ１７で構成され、面２８から面３２を含む。
第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有し、第１８レンズ素子Ｌ１８から第２５レンズ素子Ｌ２５で構成され、面３３から面４８を含む。
より具体的には、拡大光学系Ｏｐは、拡大側から縮小側へと順に、第１レンズ素子Ｌ１から第１１レンズ素子Ｌ１１で構成される。第１レンズ素子Ｌ１は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２レンズ素子Ｌ２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第４レンズ素子Ｌ４は、両凸形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凹形状を有する。第６レンズ素子Ｌ６は、両凸形状を有する。第７レンズ素子Ｌ７は、縮小側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第８レンズ素子Ｌ８は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第９レンズ素子Ｌ９は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１０レンズ素子Ｌ１０は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１１レンズ素子Ｌ１１は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。なお、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、第１２レンズ素子Ｌ１２から第２５レンズ素子Ｌ２５で構成される。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凹形状を有する。第１３レンズ素子Ｌ１３は、両凹形状を有する。第１４レンズ素子Ｌ１４は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１５レンズ素子Ｌ１５は、両凸形状を有する。第１６レンズ素子Ｌ１６は、両凹形状を有する。第１７レンズ素子Ｌ１７は、両凸形状を有する。第１８レンズ素子Ｌ１８は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１９レンズ素子Ｌ１９は、両凹形状を有する。第２０レンズ素子Ｌ２０は、両凹形状を有する。第２１レンズ素子Ｌ２１は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２２レンズ素子Ｌ２２は、両凸形状を有する。第２３レンズ素子Ｌ２３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第２４レンズ素子Ｌ２４は、両凸形状を有する。第２５レンズ素子Ｌ２５は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。
なお、第１６レンズ素子Ｌ１６と第１７レンズ素子Ｌ１７は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。第２３レンズ素子Ｌ２３と第２４レンズ素子Ｌ２４は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第２レンズ群（Ｌ１２～Ｌ１３）、正のパワーを有する第３レンズ群（Ｌ１４）、正のパワーを有する第４レンズ群（Ｌ１５～Ｌ１７）、および正のパワーを有する第５レンズ群（Ｌ１８～Ｌ２５）、からなる。
広角端から望遠端にズーミングする際に、第２レンズ群、第４レンズ群及び第５レンズ群が、光軸に沿って拡大側に変位し、第３レンズ群が、光軸に沿って縮小側に変位する。
また、第１１レンズ素子Ｌ１１と第１２レンズ素子Ｌ１２の間に中間結像位置ＭＩがある。
また、第１８レンズ素子Ｌ１８と第１９レンズ素子Ｌ１９の間に絞りＡが配置される。また、リレー光学系Ｏｌの縮小側には、 光学パワーがゼロである光学素子Ｐが配置される。
（実施の形態２）
図４―６を用いて、実施の形態２に係るレンズ系の構成を説明する。
実施の形態２に係るズームレンズ系は、拡大側から縮小側へと順に、拡大光学系Ｏｐ、リレー光学系Ｏｌと光学素子Ｐを含み、拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ群Ｇ１を含む。また、リレー光学系Ｏｌは、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を含む。拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ素子Ｌ１から第１０レンズ素子Ｌ１０で構成され、面１から面１９を含む。
第１レンズ群Ｇ１は、正のパワーを有し、第１レンズ素子Ｌ１から第１０レンズ素子Ｌ１０で構成され、面１から面１９を含む。
リレー光学系Ｏｌは、第１１レンズ素子Ｌ１１から第２４レンズ素子Ｌ２４で構成され、面２０から面４６を含む。
第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、第１１レンズ素子Ｌ１１及び第１２レンズ素子Ｌ１２で構成され、面２０から面２３を含む。
第３レンズ群Ｇ３は、正のパワーを有し、第１３レンズ素子Ｌ１３から構成され、面２４から面２５を含む。
第４レンズ群Ｇ４は、正のパワーを有し、第１４レンズ素子Ｌ１４から第１６レンズ素子Ｌ１６で構成され、面２６から面３０を含む。
第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有し、第１７レンズ素子Ｌ１７から第２４レンズ素子Ｌ２４で構成され、面３１から面４を含む。
より具体的には、拡大光学系Ｏｐは、拡大側から縮小側へと順に、第１レンズ素子Ｌ１から第１０レンズ素子Ｌ１０で構成される。第１レンズ素子Ｌ１は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２レンズ素子Ｌ２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第４レンズ素子Ｌ４は、両凸形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凹形状を有する。第６レンズ素子Ｌ６は、両凸形状を有する。第７レンズ素子Ｌ７は、縮小側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第８レンズ素子Ｌ８は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第９レンズ素子Ｌ９は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１０レンズ素子Ｌ１０は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。なお、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、第１１レンズ素子Ｌ１１から第２４レンズ素子Ｌ２４で構成される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凹形状を有する。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凹形状を有する。第１３レンズ素子Ｌ１３は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１４レンズ素子Ｌ１４は、両凸形状を有する。第１５レンズ素子Ｌ１５は、両凹形状を有する。第１６レンズ素子Ｌ１６は、両凸形状を有する。第１７レンズ素子Ｌ１７は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１８レンズ素子Ｌ１８は、両凹形状を有する。第１９レンズ素子Ｌ１９は、両凹形状を有する。第２０レンズ素子Ｌ２０は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２１レンズ素子Ｌ２１は、両凸形状を有する。第２２レンズ素子Ｌ２２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第２３レンズ素子Ｌ２３は、両凸形状を有する。第２４レンズ素子Ｌ２４は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。なお、第１５レンズ素子Ｌ１５と第１６レンズ素子Ｌ１６は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
なお、第２２レンズ素子Ｌ２２と第２３レンズ素子Ｌ２３は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第２レンズ群（Ｌ１１～Ｌ１２）、正のパワーを有する第３レンズ群（Ｌ１３）、正のパワーを有する第４レンズ群（Ｌ１４～Ｌ１６）、および正のパワーを有する第５レンズ群（Ｌ１７～Ｌ２４）、からなる。広角端から望遠端にズーミングする際に、第２レンズ群、第４レンズ群及び第５レンズ群が、光軸に沿って拡大側に変位し、第３レンズ群が、光軸に沿って縮小側に変位する。また、第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１の間に中間結像位置ＭＩがある。また、第１７レンズ素子Ｌ１７と第１８レンズ素子Ｌ１８の間に絞りＡが配置される。また、リレー光学系Ｏｌの縮小側には、光学パワーがゼロである光学素子Ｐが配置される。
（実施の形態３）
図７―９を用いて、実施の形態３に係るレンズ系の構成を説明する。
The zoom lens systems according to
3, 6, and 12 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens systems according to
(a), (b), and (c) in each longitudinal aberration diagram show longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, intermediate position, and telephoto end of the zoom lens system. Each longitudinal aberration diagram shows, in order from the left side, spherical aberration (SA (mm)), astigmatism (AST (mm)), and distortion aberration (DIS (%)). In the spherical aberration diagram, the vertical axis represents the pupil height, the solid line is the d-line, the short broken line is the F-line, and the long broken line is the C-line. . In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the image height, the solid line is the characteristic of the sagittal plane (indicated by s in the figure), and the broken line is the characteristic of the meridional plane (indicated by m in the figure). In the distortion diagram, the vertical axis represents the image height. Further, the distortion aberration represents the distortion aberration for equidistant projection.
(Embodiment 1)
The configuration of the lens system according to the first embodiment will be explained using FIGS. 1 to 3.
The zoom lens system according to the first embodiment includes, in order from the enlargement side to the reduction side, an enlargement optical system Op, a relay optical system Ol, and an optical element P, and the enlargement optical system Op includes a first lens group G1. The relay optical system Ol includes a second lens group G2, a third lens group G3, a fourth lens group G4, and a fifth lens group G5. The magnifying optical system Op is composed of a first lens element L1 to an eleventh lens element L11, and includes
The first lens group G1 has positive power, is composed of the first lens element L1 to the eleventh lens element L11, and includes
The relay optical system Ol is composed of the twelfth lens element L12 to the twenty-fifth lens element L25, and includes surfaces 22 to 48.
The second lens group G2 has negative power, is composed of a twelfth lens element L12 and a thirteenth lens element L13, and includes surfaces 22 to 25.
The third lens group G3 has positive power, is composed of the fourteenth lens element L14, and includes a surface 26 and a surface 27.
The fourth lens group G4 has positive power, is composed of the fifteenth lens element L15 to the seventeenth lens element L17, and includes surfaces 28 to 32.
The fifth lens group G5 has positive power, is composed of the 18th lens element L18 to the 25th lens element L25, and includes surfaces 33 to 48.
More specifically, the enlarging optical system Op is composed of a first lens element L1 to an eleventh lens element L11 in order from the enlarging side to the reducing side. The first lens element L1 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The second lens element L2 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The third lens element L3 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The fourth lens element L4 has a biconvex shape. The fifth lens element L5 has a biconcave shape. The sixth lens element L6 has a biconvex shape. The seventh lens element L7 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The eighth lens element L8 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The ninth lens element L9 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The tenth lens element L10 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The eleventh lens element L11 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. Note that the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
The relay optical system Ol is composed of a twelfth lens element L12 to a twenty-fifth lens element L25 in order from the enlargement side to the reduction side. The twelfth lens element L12 has a biconcave shape. The thirteenth lens element L13 has a biconcave shape. The fourteenth lens element L14 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The fifteenth lens element L15 has a biconvex shape. The sixteenth lens element L16 has a biconcave shape. The seventeenth lens element L17 has a biconvex shape. The eighteenth lens element L18 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The nineteenth lens element L19 has a biconcave shape. The 20th lens element L20 has a biconcave shape. The 21st lens element L21 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The second lens element L22 has a biconvex shape. The 23rd lens element L23 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The 24th lens element L24 has a biconvex shape. The 25th lens element L25 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side.
Note that the 16th lens element L16 and the 17th lens element L17 are bonded together, for example, with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and constitute a cemented lens. The 23rd lens element L23 and the 24th lens element L24 are bonded, for example, with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens. The relay optical system Ol includes, in order from the enlargement side to the reduction side, a second lens group (L12 to L13) having negative power, a third lens group (L14) having positive power, and a fourth lens group having positive power. It consists of a lens group (L15 to L17) and a fifth lens group (L18 to L25) having positive power.
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second, fourth, and fifth lens groups are displaced along the optical axis toward the enlargement side, and the third lens group is displaced along the optical axis. Displace to the side.
Furthermore, there is an intermediate imaging position MI between the eleventh lens element L11 and the twelfth lens element L12.
Further, a diaphragm A is arranged between the 18th lens element L18 and the 19th lens element L19. Further, an optical element P having an optical power of zero is arranged on the reduction side of the relay optical system Ol.
(Embodiment 2)
The configuration of the lens system according to the second embodiment will be explained using FIGS. 4-6.
The zoom lens system according to the second embodiment includes, in order from the enlargement side to the reduction side, an enlargement optical system Op, a relay optical system Ol, and an optical element P, and the enlargement optical system Op includes a first lens group G1. Further, the relay optical system Ol includes a second lens group G2, a third lens group G3, a fourth lens group G4, and a fifth lens group G5. The magnifying optical system Op is composed of a first lens element L1 to a tenth lens element L10, and includes
The first lens group G1 has positive power, is composed of the first lens element L1 to the tenth lens element L10, and includes
The relay optical system Ol is composed of an eleventh lens element L11 to a twenty-fourth lens element L24, and includes surfaces 20 to 46.
The second lens group G2 has negative power, is composed of an eleventh lens element L11 and a twelfth lens element L12, and includes surfaces 20 to 23.
The third lens group G3 has positive power, is composed of the thirteenth lens element L13, and includes surfaces 24 to 25.
The fourth lens group G4 has positive power, is composed of the fourteenth lens element L14 to the sixteenth lens element L16, and includes surfaces 26 to 30.
The fifth lens group G5 has positive power, is composed of the 17th lens element L17 to the 24th lens element L24, and includes surfaces 31 to 4.
More specifically, the enlarging optical system Op is comprised of the first to tenth lens elements L1 to L10 in order from the enlarging side to the reducing side. The first lens element L1 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The second lens element L2 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The third lens element L3 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The fourth lens element L4 has a biconvex shape. The fifth lens element L5 has a biconcave shape. The sixth lens element L6 has a biconvex shape. The seventh lens element L7 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The eighth lens element L8 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The ninth lens element L9 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The tenth lens element L10 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. Note that the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
The relay optical system Ol is comprised of the 11th lens element L11 to the 24th lens element L24 in order from the enlargement side to the reduction side. The eleventh lens element L11 has a biconcave shape. The twelfth lens element L12 has a biconcave shape. The thirteenth lens element L13 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The fourteenth lens element L14 has a biconvex shape. The fifteenth lens element L15 has a biconcave shape. The sixteenth lens element L16 has a biconvex shape. The seventeenth lens element L17 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The eighteenth lens element L18 has a biconcave shape. The nineteenth lens element L19 has a biconcave shape. The 20th lens element L20 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The 21st lens element L21 has a biconvex shape. The second lens element L22 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The 23rd lens element L23 has a biconvex shape. The 24th lens element L24 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. Note that the 15th lens element L15 and the 16th lens element L16 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
Note that the 22nd lens element L22 and the 23rd lens element L23 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
The relay optical system Ol includes, in order from the enlargement side to the reduction side, a second lens group (L11 to L12) having negative power, a third lens group (L13) having positive power, and a fourth lens group having positive power. It consists of a lens group (L14 to L16) and a fifth lens group (L17 to L24) having positive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second, fourth, and fifth lens groups are displaced along the optical axis toward the enlargement side, and the third lens group is displaced along the optical axis. Displace to the side. Further, there is an intermediate imaging position MI between the tenth lens element L10 and the eleventh lens element L11. Further, a diaphragm A is arranged between the 17th lens element L17 and the 18th lens element L18. Further, an optical element P having an optical power of zero is arranged on the reduction side of the relay optical system Ol.
(Embodiment 3)
The configuration of the lens system according to the third embodiment will be explained using FIGS. 7-9.
実施の形態３に係るズームレンズ系は、拡大側から縮小側へと順に、拡大光学系Ｏｐは、リレー光学系Ｏｌと光学素子Ｐとを含み、拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを含む。リレー光学系Ｏｌは、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５及び第６レンズ群Ｇ６を含む。拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ素子Ｌ１から第１０レンズ素子Ｌ１０で構成され、面１から面１を含む。
第１レンズ群Ｇ１は、正のパワーを有し、第１レンズ素子Ｌ１から第８レンズ素子Ｌ８で構成され、面１から面１５を含む。
第２レンズ群Ｇ２は、正のパワーを有し、第９レンズ素子Ｌ９及び第１０レンズ素子Ｌ１０で構成され、面１６から面１９を含む。
リレー光学系Ｏｌは、第１１レンズ素子Ｌ１１から第２３レンズ素子Ｌ２３で構成され、面２０から面４５を含む。
第３レンズ群Ｇ３は、負のパワーを有し、第１１レンズ素子Ｌ１１から第１２レンズ素子Ｌ１２で構成され、面２０から面２３を含む。
第４レンズ群Ｇ４は、正のパワーを有し、第１３レンズ素子Ｌ１３から構成され、面２４から面２５を含む。
第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有し、第１４レンズ素子Ｌ１４から第１６レンズ素子Ｌ１６で構成され、面２６から面３０を含む。
第６レンズ群Ｇ６は、正のパワーを有し、第１７レンズ素子Ｌ１７から第２３レンズ素子Ｌ２３で構成され、面３１から面４５を含む。
より具体的には、拡大光学系Ｏｐは、拡大側から縮小側へと順に、第１レンズ素子Ｌ１から第１０レンズ素子Ｌ１０で構成される。第１レンズ素子Ｌ１は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２レンズ素子Ｌ２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第４レンズ素子Ｌ４は、両凸形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凹形状を有する。第６レンズ素子Ｌ６は、両凸形状を有する。第７レンズ素子Ｌ７は、両凹形状を有する。第８レンズ素子Ｌ８は、両凸形状を有する。第９レンズ素子Ｌ９は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１０レンズ素子Ｌ１０は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。なお、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、第１１レンズ素子Ｌ１１から第２３レンズ素子Ｌ２３で構成される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凹形状を有する。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凹形状を有する。第１３レンズ素子Ｌ１３は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１４レンズ素子Ｌ１４は、両凸形状を有する。第１５レンズ素子Ｌ１５は、両凹形状を有する。第１６レンズ素子Ｌ１６は、両凸形状を有する。第１７レンズ素子Ｌ１７は、両凸形状を有する。第１８レンズ素子Ｌ１８は、両凹形状を有する。第１９レンズ素子Ｌ１９は、縮小側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第２０レンズ素子Ｌ２０は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２１レンズ素子Ｌ２１は、両凸形状を有する。第２２レンズ素子Ｌ２２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第２３レンズ素子Ｌ２３は、両凸形状を有する。
なお、第１５レンズ素子Ｌ１５と第１６レンズ素子Ｌ１６は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
拡大光学系Ｏｐは、拡大側から縮小側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群（Ｌ１～Ｌ８）、および、正のパワーを有する第２レンズ群（Ｌ９～Ｌ１０）、からなる。広角端から望遠端にズーミングする際に、第２レンズ群が、光軸に沿って縮小側に変位する。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第３レンズ群（Ｌ１１～Ｌ１２）、正のパワーを有する第４レンズ群（Ｌ１３）、正のパワーを有する第５レンズ群（Ｌ１４～Ｌ１６）、および正のパワーを有する第６レンズ群（Ｌ１７～Ｌ２３）、からなる。広角端から望遠端にズーミングする際に、第３レンズ群、第５レンズ群及び第６レンズ群が、光軸に沿って拡大側に変位する。また、第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１の間に中間結像位置ＭＩがある。また、第１７レンズ素子Ｌ１７と第１８レンズ素子Ｌ１８の間に絞りＡが配置される。リレー光学系Ｏｌの縮小側には、光学パワーがゼロである光学素子Ｐが配置される。
（実施の形態４）
図１０―１２を用いて、実施の形態４に係るレンズ系の構成を説明する。
実施の形態４に係るズームレンズ系は、拡大側から縮小側へと順に、拡大光学系Ｏｐ、リレー光学系Ｏｌと光学素子Ｐを含み、拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ群Ｇ１を含む。
リレー光学系Ｏｌは、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を含む。
拡大光学系Ｏｐは、第１レンズ素子Ｌ１から第１１レンズ素子Ｌ１１で構成され、面１から面２１を含む。
第１レンズ群Ｇ１は、正のパワーを有し、第１レンズ素子Ｌ１から第１１レンズ素子Ｌ１１で構成され、面１から面２１を含む。
リレー光学系Ｏｌは、第１２レンズ素子Ｌ１２から第２５レンズ素子Ｌ２５で構成され、面２２から面４８を含む。
第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、第１２レンズ素子Ｌ１２及び第１３レンズ素子Ｌ１３で構成され、面２２から面２５を含む。
第３レンズ群Ｇ３は、正のパワーを有し、第１４レンズ素子Ｌ１４から構成され、面２６から面２７を含む。
第４レンズ群Ｇ４は、正のパワーを有し、第１５レンズ素子Ｌ１５から第１７レンズ素子Ｌ１７で構成され、面２８から面３２を含む。
第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有し、第１８レンズ素子Ｌ１８から第２５レンズ素子Ｌ２５で構成され、面３３から面４８を含む。
より具体的には拡大光学系Ｏｐは、拡大側から縮小側へと順に、第１レンズ素子Ｌ１から第１１レンズ素子Ｌ１１で構成される。第１レンズ素子Ｌ１は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２レンズ素子Ｌ２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第４レンズ素子Ｌ４は、両凸形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凹形状を有する。第６レンズ素子Ｌ６は、両凸形状を有する。第７レンズ素子Ｌ７は、縮小側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第８レンズ素子Ｌ８は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第９レンズ素子Ｌ９は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１０レンズ素子Ｌ１０は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１１レンズ素子Ｌ１１は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。なお、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、第１２レンズ素子Ｌ１２から第２５レンズ素子Ｌ２５で構成される。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凹形状を有する。第１３レンズ素子Ｌ１３は、両凹形状を有する。第１４レンズ素子Ｌ１４は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１５レンズ素子Ｌ１５は、両凸形状を有する。第１６レンズ素子Ｌ１６は、両凹形状を有する。第１７レンズ素子Ｌ１７は、両凸形状を有する。第１８レンズ素子Ｌ１８は、拡大側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第１９レンズ素子Ｌ１９は、両凹形状を有する。第２０レンズ素子Ｌ２０は、両凹形状を有する。第２１レンズ素子Ｌ２１は、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。第２２レンズ素子Ｌ２２は、両凸形状を有する。第２３レンズ素子Ｌ２３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する。第２４レンズ素子Ｌ２４は、両凸形状を有する。なお、第１６レンズ素子Ｌ１６と第１７レンズ素子Ｌ１７は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。
拡大光学系Ｏｐは、拡大側から縮小側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群（Ｌ１～Ｌ１１）、からなる。
リレー光学系Ｏｌは、拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第２レンズ群（Ｌ１２～Ｌ１３）、 正のパワーを有する第３レンズ群（Ｌ１４）、正のパワーを有する第４レンズ群（Ｌ１５～Ｌ１７）、および正のパワーを有する第５レンズ群（Ｌ１８～Ｌ２５）、からなる。また、広角端から望遠端にズーミングする際に、第２レンズ群、第４レンズ群及び第５レンズ群が、光軸に沿って拡大側に変位する。また、第１１レンズ素子Ｌ１１と第１２レンズ素子Ｌ１２の間に中間結像位置ＭＩがある。また、第１８レンズ素子Ｌ１８と第１９レンズ素子Ｌ１９の間に絞りＡが配置される。リレー光学系Ｏｌの縮小側には、光学パワーがゼロである光学素子Ｐが配置される。
上述したように、実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、拡大側の拡大共役点及び縮小側の縮小共役点とそれぞれ共役である中間結像位置を内部に有する光学系であって、中間結像位置より拡大側に位置する拡大光学系と、中間結像位置より縮小側に位置するリレー光学系と、を備え、拡大光学系は、２枚以上のレンズ素子からなり、レンズ素子のうち、最も拡大側に配置されたレンズ素子は、正パワーを有し、レンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子は、縮小側に向いた凹面を有し、リレー光学系は、最も縮小側に配置されたレンズ素子は、正パワーを有する。
なお、実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、光学パワーを有するレンズ素子だけでなく、光学パワーがゼロまたは実質的にゼロである素子、例えば、ミラー、絞り、マスク、カバーガラス、フィルタ、プリズム、波長板、偏光素子などの光学要素などを含んでもよい。
実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、必要に応じて、物体距離が変わったときにフォーカス調整を行うフォーカシング調整レンズ群と、フォーカシング調整レンズ群がフォーカス調整を行った後に、像面湾曲収差の補正を行う像面湾曲補正レンズ群とを含んでもよい。
実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、拡大側の拡大共役点及び縮小側の縮小共役点とそれぞれ共役である中間結像位置ＭＩを内部に有する。また各図において、中間結像位置ＭＩより拡大側に拡大光学系Ｏｐが配置され、中間結像位置ＭＩより縮小側にリレー光学系Ｏｌが配置される。また、第１１レンズ素子Ｌ１１と第１２レンズ素子Ｌ１２の間に中間結像位置ＭＩがある。
また、第１８レンズ素子Ｌ１８と第１９レンズ素子Ｌ１９の間に絞りＡが配置される。
リレー光学系Ｏｌの縮小側には、光学パワーがゼロである光学素子Ｐが配置される。
なお、実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、光学パワーを有するレンズ素子だけでなく、光学パワーがゼロまたは実質的にゼロである素子、例えば、ミラー、絞り、マスク、カバーガラス、フィルタ、プリズム、波長板、偏光素子などの光学要素などを含んでもよい。
実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、拡大側の拡大共役点及び縮小側の縮小共役点とそれぞれ共役である中間結像位置を内部に有する光学系であって、中間結像位置より拡大側に位置する拡大光学系と、中間結像位置より縮小側に位置するリレー光学系と、
を備え、拡大光学系は、２枚以上のレンズ素子からなり、レンズ素子のうち、最も拡大側に配置されたレンズ素子は、正パワーを有し、レンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子は、縮小側に向いた凹面を有し、リレー光学系は、最も縮小側に配置されたレンズ素子は、正パワーを有する。
このように構成することで、レンズを広角化しても、レンズの有効径を小さくすることができ、レンズ重量を軽くすることができ、またズーム作動機構も簡単に構成できるので、機構部品を軽量化することができ、レンズ全体を軽量化することができる。また、主点位置を拡大側に配置することが可能で、光学全長を短縮できる。また、歪曲収差の補正に有効である。また、拡大光学系を構成するレンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子は中間結像位置ＭＩに対してコンセントリックな形状となり、歪曲収差、像面湾曲の補正に有効である。また、テレセントリック性の確保が容易になり、表示素子前に配置される光学素子Ｐ、例えばプリズム等の光学薄膜特性等に起因する投影像の色ムラの発生を防止できる。
また、実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、拡大光学系Ｏｐの最も拡大側に配置されたレンズ素子の位置は、ズーミングの際に固定である。このように構成することで、ズーム作動機構を簡単に構成できるので、機構部品を小型化することができ、レンズ全体を小型化することができる。
また、実施の形態１～４に係るズームレンズ系の拡大光学系Ｏｐは、拡大光学系は、最も拡大側に配置された第１レンズ素子Ｌ１の縮小側に、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２が隣接する。このように構成すると、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。
また、実施の形態１～４に係るズームレンズ系の拡大光学系Ｏｐは、最も拡大側に配置された第１レンズ素子Ｌ１の縮小側に、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２が隣接し、第２レンズ素子Ｌ２の縮小側に、負のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３が隣接する。このように構成すると、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。
また、実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、拡大光学系Ｏｐを構成するレンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子は正のパワーを有する。このように構成すると、中間結像位置ＭＩの拡大側のレンズで発生する像面湾曲、歪曲収差を低減することが可能となり、良好な性能を確保できる。
次に、本実施形態に係るズームレンズ系が満足し得る条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足してもよく、あるいは個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果が得られる。
また、実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（１）を満足してもよい。
｜ω｜ ＞ ３０° ・・・ （１）
ここで、
ω:広角端の最大の半画角
である。
In the zoom lens system according to the third embodiment, in order from the enlargement side to the reduction side, the enlargement optical system Op includes a relay optical system Ol and an optical element P, and the enlargement optical system Op includes a first lens group G1 and and a second lens group G2. The relay optical system Ol includes a third lens group G3, a fourth lens group G4, and fifth and sixth lens groups G6. The magnifying optical system Op is composed of a first lens element L1 to a tenth lens element L10, and includes
The first lens group G1 has positive power, is composed of the first lens element L1 to the eighth lens element L8, and includes
The second lens group G2 has positive power, is composed of a ninth lens element L9 and a tenth lens element L10, and includes surfaces 16 to 19.
The relay optical system Ol is comprised of the 11th lens element L11 to the 23rd lens element L23, and includes surfaces 20 to 45.
The third lens group G3 has negative power, is composed of the eleventh lens element L11 to the twelfth lens element L12, and includes surfaces 20 to 23.
The fourth lens group G4 has positive power, is composed of the thirteenth lens element L13, and includes surfaces 24 to 25.
The fifth lens group G5 has positive power, is composed of the fourteenth lens element L14 to the sixteenth lens element L16, and includes surfaces 26 to 30.
The sixth lens group G6 has positive power, is composed of the 17th lens element L17 to the 23rd lens element L23, and includes surfaces 31 to 45.
More specifically, the enlarging optical system Op is comprised of the first to tenth lens elements L1 to L10 in order from the enlarging side to the reducing side. The first lens element L1 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The second lens element L2 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The third lens element L3 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The fourth lens element L4 has a biconvex shape. The fifth lens element L5 has a biconcave shape. The sixth lens element L6 has a biconvex shape. The seventh lens element L7 has a biconcave shape. The eighth lens element L8 has a biconvex shape. The ninth lens element L9 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The tenth lens element L10 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. Note that the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
The relay optical system Ol is comprised of the 11th lens element L11 to the 23rd lens element L23 in order from the enlargement side to the reduction side. The eleventh lens element L11 has a biconcave shape. The twelfth lens element L12 has a biconcave shape. The thirteenth lens element L13 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The fourteenth lens element L14 has a biconvex shape. The fifteenth lens element L15 has a biconcave shape. The sixteenth lens element L16 has a biconvex shape. The seventeenth lens element L17 has a biconvex shape. The eighteenth lens element L18 has a biconcave shape. The nineteenth lens element L19 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The 20th lens element L20 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The 21st lens element L21 has a biconvex shape. The second lens element L22 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The 23rd lens element L23 has a biconvex shape.
Note that the 15th lens element L15 and the 16th lens element L16 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
The enlarging optical system Op consists of, in order from the enlarging side to the reducing side, a first lens group (L1 to L8) having positive power and a second lens group (L9 to L10) having positive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group is displaced along the optical axis toward the reduction side.
The relay optical system Ol includes, in order from the enlargement side to the reduction side, a third lens group (L11 to L12) having negative power, a fourth lens group (L13) having positive power, and a fifth lens group having positive power. It consists of a lens group (L14 to L16) and a sixth lens group (L17 to L23) having positive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens group, the fifth lens group, and the sixth lens group are displaced toward the magnification side along the optical axis. Further, there is an intermediate imaging position MI between the tenth lens element L10 and the eleventh lens element L11. Further, a diaphragm A is arranged between the 17th lens element L17 and the 18th lens element L18. An optical element P having an optical power of zero is arranged on the reduction side of the relay optical system Ol.
(Embodiment 4)
The configuration of the lens system according to the fourth embodiment will be explained using FIGS. 10-12.
The zoom lens system according to the fourth embodiment includes, in order from the enlargement side to the reduction side, an enlargement optical system Op, a relay optical system Ol, and an optical element P, and the enlargement optical system Op includes a first lens group G1.
The relay optical system Ol includes a second lens group G2, a third lens group G3, a fourth lens group G4, and a fifth lens group G5.
The magnifying optical system Op is composed of a first lens element L1 to an eleventh lens element L11, and includes
The first lens group G1 has positive power, is composed of the first lens element L1 to the eleventh lens element L11, and includes
The relay optical system Ol is composed of the twelfth lens element L12 to the twenty-fifth lens element L25, and includes surfaces 22 to 48.
The second lens group G2 has negative power, is composed of a twelfth lens element L12 and a thirteenth lens element L13, and includes surfaces 22 to 25.
The third lens group G3 has positive power, is composed of the fourteenth lens element L14, and includes surfaces 26 to 27.
The fourth lens group G4 has positive power, is composed of the fifteenth lens element L15 to the seventeenth lens element L17, and includes surfaces 28 to 32.
The fifth lens group G5 has positive power, is composed of the 18th lens element L18 to the 25th lens element L25, and includes surfaces 33 to 48.
More specifically, the enlarging optical system Op is composed of a first lens element L1 to an eleventh lens element L11 in order from the enlarging side to the reducing side. The first lens element L1 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The second lens element L2 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The third lens element L3 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The fourth lens element L4 has a biconvex shape. The fifth lens element L5 has a biconcave shape. The sixth lens element L6 has a biconvex shape. The seventh lens element L7 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The eighth lens element L8 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The ninth lens element L9 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The tenth lens element L10 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The eleventh lens element L11 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. Note that the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are bonded together with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and form a cemented lens.
The relay optical system Ol is composed of a twelfth lens element L12 to a twenty-fifth lens element L25 in order from the enlargement side to the reduction side. The twelfth lens element L12 has a biconcave shape. The thirteenth lens element L13 has a biconcave shape. The fourteenth lens element L14 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The fifteenth lens element L15 has a biconvex shape. The sixteenth lens element L16 has a biconcave shape. The seventeenth lens element L17 has a biconvex shape. The eighteenth lens element L18 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The nineteenth lens element L19 has a biconcave shape. The 20th lens element L20 has a biconcave shape. The 21st lens element L21 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the reduction side. The second lens element L22 has a biconvex shape. The 23rd lens element L23 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the magnification side. The 24th lens element L24 has a biconvex shape. Note that the 16th lens element L16 and the 17th lens element L17 are bonded together, for example, with an adhesive such as an ultraviolet curable resin, and constitute a cemented lens.
The enlarging optical system Op is composed of a first lens group (L1 to L11) having positive power in order from the enlarging side to the reducing side.
The relay optical system Ol includes, in order from the enlargement side to the reduction side, a second lens group (L12 to L13) having negative power, a third lens group (L14) having positive power, and a fourth lens group having positive power. It consists of a lens group (L15 to L17) and a fifth lens group (L18 to L25) having positive power. Further, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group are displaced toward the magnification side along the optical axis. Furthermore, there is an intermediate imaging position MI between the eleventh lens element L11 and the twelfth lens element L12. Further, a diaphragm A is arranged between the 18th lens element L18 and the 19th lens element L19. An optical element P having an optical power of zero is arranged on the reduction side of the relay optical system Ol.
As described above, the zoom lens systems according to
Note that the zoom lens systems according to
The zoom lens system according to
The zoom lens systems according to
Further, a diaphragm A is arranged between the 18th lens element L18 and the 19th lens element L19.
An optical element P having an optical power of zero is arranged on the reduction side of the relay optical system Ol.
Note that the zoom lens systems according to
The zoom lens system according to
The magnifying optical system includes two or more lens elements, and among the lens elements, the lens element disposed closest to the magnifying side has a positive power, and among the lens elements, the lens element disposed furthest to the demagnifying side has positive power. The lens elements have concave surfaces facing the reduction side, and in the relay optical system, the lens element disposed closest to the reduction side has positive power.
With this configuration, even if the lens has a wide angle, the effective diameter of the lens can be made small, and the weight of the lens can be reduced. Also, the zoom operation mechanism can be easily configured, so the mechanical parts can be made lighter. The overall weight of the lens can be reduced. Further, the principal point position can be placed on the enlarged side, and the total optical length can be shortened. It is also effective in correcting distortion aberration. Further, among the lens elements constituting the enlarging optical system, the lens element disposed closest to the reduction side has a concentric shape with respect to the intermediate imaging position MI, and is effective in correcting distortion aberration and curvature of field. Furthermore, it becomes easy to ensure telecentricity, and it is possible to prevent color unevenness in a projected image caused by the characteristics of an optical thin film of an optical element P disposed in front of the display element, such as a prism.
Furthermore, in the zoom lens systems according to
Further, in the magnifying optical system Op of the zoom lens system according to
Further, in the magnifying optical system Op of the zoom lens system according to
Furthermore, in the zoom lens systems according to
Next, conditions that can be satisfied by the zoom lens system according to this embodiment will be explained. Note that a plurality of conditions are defined for the zoom lens system according to each embodiment, but all of these conditions may be satisfied, or the corresponding effects may be achieved by satisfying individual conditions. is obtained.
Furthermore, the zoom lens systems according to
｜ω｜ > 30° ... (1)
here,
ω: Maximum half-angle of view at wide-angle end.
条件（１）は、広角端の最大の半画角ωを規定する条件式である。これを満足することで、広角でありながらレンズ径の小さい光学系を実現できる。条件（１）の下限を下回ると、広角端の画角が小さくなってしまい、近距離での大画面投影が困難となる。 Condition (1) is a conditional expression that defines the maximum half-field angle ω at the wide-angle end. By satisfying this requirement, it is possible to realize an optical system with a wide angle and a small lens diameter. If the lower limit of condition (1) is not reached, the angle of view at the wide-angle end becomes small, making it difficult to project on a large screen at a short distance.
好ましくは、以下の条件（１ａ）を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
｜ω｜ ＞ ４２．４° ・・・ （１ａ）
より好ましくは、以下の条件（１ｂ）を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
｜ω｜ ＞ ４６．６° ・・・ （１ｂ）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（２）を満足してもよい。
Preferably, the above-mentioned effects can be further achieved by satisfying the following condition (1a).
|ω| > 42.4° ... (1a)
More preferably, the above-mentioned effects can be further achieved by satisfying the following condition (1b).
|ω| > 46.6° ... (1b)
Furthermore, the zoom lens systems according to
０．１８＜ｆｐ／ｆｒ＜０．８２ ・・・（２）
ここで、
ｆｐ ： 広角端における拡大光学系Ｏｐの焦点距離
ｆｒ ： 広角端におけるリレー光学系Ｏｌの焦点距離
である。
0.18<fp/fr<0.82...(2)
here,
fp: Focal length of the enlarging optical system Op at the wide-angle end fr: Focal length of the relay optical system Ol at the wide-angle end.
条件（２）は、広角端における拡大光学系Ｏｐの焦点距離ｆｐと、広角端におけるリレー光学系Ｏｌの焦点距離ｆｒとの関係を規定するための条件式である。これを満足することで、広角でありながらレンズ径の小さい光学系を実現できる。条件（２）の下限を下回ると、中間結像位置ＭＩよりも拡大側にあり、中間結像位置ＭＩから拡大側に隣接するレンズ素子Ｌａの有効径が大きくなり過ぎてしまい、レンズが大型化するとともに重量が増大する。条件（２）の上限を上回ると、最も拡大側にある第１レンズ素子Ｌ１の有効径が大きくなり過ぎてしまい、レンズが大型化するとともに重量が増大する。 Condition (2) is a conditional expression for defining the relationship between the focal length fp of the enlarging optical system Op at the wide-angle end and the focal length fr of the relay optical system Ol at the wide-angle end. By satisfying this requirement, it is possible to realize an optical system with a wide angle and a small lens diameter. If the lower limit of condition (2) is not reached, the effective diameter of the lens element La located on the magnification side and adjacent to the magnification side from the intermediate imaging position MI becomes too large, resulting in an increase in the size of the lens. At the same time, the weight increases. If the upper limit of condition (2) is exceeded, the effective diameter of the first lens element L1 closest to the magnification side will become too large, resulting in an increase in size and weight of the lens.
好ましくは、以下の条件（２ａ）、（２ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。 Preferably, by satisfying either one of the following conditions (2a) and (2b), the above-mentioned effects can be further achieved.
０．３３＜ｆｐ／ｆｒ ・・・（２ａ）
ｆｐ／ｆｒ＜０．６７ ・・・（２ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（２ｃ）、（２ｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
0.33<fp/fr...(2a)
fp/fr<0.67...(2b)
More preferably, by satisfying either one of the following conditions (2c) and (2d), the above-mentioned effects can be further achieved.
０．３８＜ｆｐ／ｆｒ ・・・（２ｃ）
ｆｐ／ｆｒ＜０．６２ ・・・（２ｄ）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（３）を満足してもよい。
0.38<fp/fr...(2c)
fp/fr<0.62...(2d)
Furthermore, the zoom lens systems according to
０．１６＜Ｔｐ／Ｔｒ＜０．９６ ・・・（３）
ここで、
Ｔｐ：拡大光学系Ｏｐの最も拡大側の面から中間結像位置ＭＩまでの距離
Ｔｒ：広角端での中間結像位置ＭＩからリレー光学系Ｏｌの最も縮小側の面までの距離
である。
条件（３）は、拡大光学系Ｏｐの最も拡大側の面から中間結像位置ＭＩまでの距離Ｔｐと、広角端での中間結像位置ＭＩからリレー光学系Ｏｌの最も縮小側の面までの距離Ｔrとの関係を規定する条件式である。これを満足することで、小型で高性能の光学系を実現できる。条件（３）の下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難となる。条件（３）の上限を上回ると、拡大光学系Ｏｐの全長が大型化し、レンズ全体の小型化が困難となる。
0.16<Tp/Tr<0.96...(3)
here,
Tp: Distance from the most magnifying side surface of the enlarging optical system Op to the intermediate imaging position MI Tr: Distance from the intermediate imaging position MI at the wide-angle end to the most demagnifying surface of the relay optical system Ol.
Condition (3) is the distance Tp from the surface on the most magnifying side of the magnifying optical system Op to the intermediate imaging position MI, and the distance Tp from the intermediate imaging position MI at the wide-angle end to the surface on the most demagnifying side of the relay optical system Ol. This is a conditional expression that defines the relationship with distance Tr. By satisfying this requirement, a compact and high-performance optical system can be realized. Below the lower limit of condition (3), it becomes difficult to correct field curvature. If the upper limit of condition (3) is exceeded, the total length of the enlarging optical system Op will increase, making it difficult to downsize the entire lens.
好ましくは、以下の条件（３ａ）、（３ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
０．３１＜Ｔｐ／Ｔr ・・・（３ａ）
Ｔｐ／Ｔr＜０．８１ ・・・（３ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（３ｃ）、（３ｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
０．３６＜Ｔｐ／Ｔr ・・・（３c）
Ｔｐ／Ｔr＜０．７６ ・・・（３d）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（４）を満足してもよい。
２３．２ ＜｜ＴＬ/ｆｗ｜＜５８．４ ・・・（４）
ここで、
ＴＬ：広角端における最も拡大側のレンズ素子の拡大側面から縮小側共役点までの距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
である。
Preferably, by satisfying either one of the following conditions (3a) and (3b), the above-mentioned effects can be further achieved.
0.31<Tp/Tr...(3a)
Tp/Tr<0.81...(3b)
More preferably, by satisfying either one of the following conditions (3c) and (3d), the above-mentioned effects can be further achieved.
0.36<Tp/Tr...(3c)
Tp/Tr<0.76...(3d)
Furthermore, the zoom lens systems according to
23.2 <|TL/fw|<58.4...(4)
here,
TL: Distance from the magnifying side of the lens element closest to the magnifying side to the conjugate point on the demagnifying side at the wide-angle end fw: Focal length of the entire system at the wide-angle end.
条件（４）は、広角端における最も拡大側の第１レンズ素子Ｌ１の拡大側面から縮小側共役点までの距離と、広角端における全系の焦点距離ｆｗを規定する条件式である。
これを満足することで、小型で高性能の光学系を実現できる。条件（４）の下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難となる。条件（４）の上限を上回ると、レンズの全長が大きくなり、レンズ全体の小型化が困難となる。
Condition (4) is a conditional expression that defines the distance from the magnification side surface of the first lens element L1 closest to the magnification side to the conjugate point on the reduction side at the wide-angle end, and the focal length fw of the entire system at the wide-angle end.
By satisfying this requirement, a compact and high-performance optical system can be realized. Below the lower limit of condition (4), it becomes difficult to correct field curvature. If the upper limit of condition (4) is exceeded, the total length of the lens will increase, making it difficult to downsize the entire lens.
好ましくは、以下の条件（４ａ）、（４ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。 Preferably, by satisfying either one of the following conditions (4a) and (4b), the above-mentioned effects can be further achieved.
２８．２＜｜ＴＬ/ｆｗ｜ ・・・（４ａ）
｜ＴＬ/ｆｗ｜＜５３．４ ・・・（４ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（４ｃ）、（４ｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２９．８＜｜ＴＬ/ｆｗ｜ ・・・（４ｃ）
｜ＴＬ/ｆｗ｜＜５１．７ ・・・（４ｄ）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（５）を満足してもよい。
28.2<|TL/fw| ...(4a)
|TL/fw|<53.4...(4b)
More preferably, the above-mentioned effects can be further achieved by satisfying either one of the following conditions (4c) and (4d).
29.8<|TL/fw| ...(4c)
|TL/fw|<51.7...(4d)
Furthermore, the zoom lens systems according to
２．４＜｜ＢＦ/ｆｗ｜＜７．６ ・・・（５）
ここで、
ＢＦ：最も縮小側のレンズ素子から表示素子までのd線における空気換算長
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
である。
2.4<|BF/fw|<7.6...(5)
here,
BF: Air equivalent length at the d-line from the lens element on the most reduction side to the display element fw: Focal length of the entire system at the wide-angle end.
条件（５）は、最も縮小側のレンズ素子から表示素子までのｄ線における空気換算長ＢＦと、広角端における全系の焦点距離ｆｗを規定する条件式である。これを満足することで、縮小側共役点と最も縮小側に配置されたレンズとの中間にプリズム等の配置が可能で、投写光学系に好適で小型高性能の光学系を実現できる。条件（５）の下限を下回ると、表示素子前に配置される光学素子Ｐ、例えばプリズム等の配置が困難となる。条件（５）の上限を上回ると、レンズの全長が大きくなり、レンズ全体の小型化が困難となる。また、最も拡大側にあるレンズの有効径が大きくなり過ぎてしまい、レンズが重くなる。 Condition (5) is a conditional expression that defines the air equivalent length BF at the d-line from the lens element on the most reduction side to the display element, and the focal length fw of the entire system at the wide-angle end. By satisfying this requirement, a prism or the like can be placed between the conjugate point on the reduction side and the lens placed closest to the reduction side, making it possible to realize a compact, high-performance optical system suitable for a projection optical system. Below the lower limit of condition (5), it becomes difficult to arrange an optical element P, such as a prism, placed in front of the display element. If the upper limit of condition (5) is exceeded, the total length of the lens will increase, making it difficult to downsize the entire lens. Furthermore, the effective diameter of the lens closest to the magnification side becomes too large, making the lens heavy.
好ましくは、以下の条件（５ａ）、（５ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
３．４＜｜ＢＦ/ｆｗ｜ ・・・（５ａ）
｜ＢＦ/ｆｗ｜＜６．６ ・・・（５ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（５ｃ）、（５ｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
３．８＜｜ＢＦ/ｆｗ｜ ・・・（５ｃ）
｜ＢＦ/ｆｗ｜＜６．３ ・・・（５ｄ）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（６）を満足してもよい。
１６．４＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜＜６２．３ ・・・（６）
ここで、
ｆｌ１：最も拡大側に配置された第１レンズ素子Ｌ１の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
である。
Preferably, by satisfying either one of the following conditions (5a) and (5b), the above-mentioned effects can be further achieved.
3.4<|BF/fw| ...(5a)
|BF/fw|<6.6...(5b)
More preferably, by satisfying either one of the following conditions (5c) and (5d), the above-mentioned effects can be further achieved.
3.8<|BF/fw| ...(5c)
|BF/fw|<6.3...(5d)
Furthermore, the zoom lens systems according to
16.4<|fl1/fw|<62.3...(6)
here,
fl1: Focal length of the first lens element L1 disposed closest to the enlargement side fw: Focal length of the entire system at the wide-angle end.
条件（６）は、最も拡大側に配置されたレンズ素子の焦点距離ｆｌ１と、広角端における全系の焦点距離ｆｗを規定する条件式である。これを満足することで、小型で高性能の光学系を実現できる。条件（６）の下限を下回ると、最も拡大側に配置された第１レンズ素子Ｌ１の正パワーが過剰となり、歪曲、像面湾曲の補正が困難となる。条件（６）の上限を上回ると、光学系の主点位置が縮小側に移動することにより、全長が増大する。また、歪曲収差の補正が困難となる。 Condition (6) is a conditional expression that defines the focal length fl1 of the lens element disposed closest to the magnification side and the focal length fw of the entire system at the wide-angle end. By satisfying this requirement, a compact and high-performance optical system can be realized. When the lower limit of condition (6) is exceeded, the positive power of the first lens element L1 disposed closest to the magnification side becomes excessive, making it difficult to correct distortion and field curvature. When the upper limit of condition (6) is exceeded, the position of the principal point of the optical system moves toward the reduction side, thereby increasing the overall length. Further, it becomes difficult to correct distortion aberration.
好ましくは、以下の条件（６ａ）、（６ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２１．４＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜ ・・・（６ａ）
｜ｆＬ１／ｆｗ｜＜５７．３ ・・・（６ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（６ｃ）、（６ｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２３．１＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜ ・・・（６ｃ）
｜ｆｌ１／ｆｗ｜＜５５．６ ・・・（６ｄ）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（６）を満足してもよい。
Preferably, by satisfying either one of the following conditions (6a) and (6b), the above-mentioned effects can be further achieved.
21.4<|fl1/fw| ...(6a)
|fL1/fw|<57.3...(6b)
More preferably, the above-mentioned effects can be further achieved by satisfying either one of the following conditions (6c) and (6d).
23.1<|fl1/fw| ...(6c)
|fl1/fw|<55.6...(6d)
Furthermore, the zoom lens systems according to
１６．４＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜＜６２．３ ・・・（６）
ここで、
ｆｌ１：最も拡大側に配置された第１レンズ素子Ｌ１の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
である。
条件（６）は、最も拡大側に配置されたレンズ素子の焦点距離ｆｌ１と、広角端における全系の焦点距離ｆｗを規定する条件式である。これを満足することで、小型で高性能の光学系を実現できる。条件（６）の下限を下回ると、最も拡大側に配置された第１レンズ素子Ｌ１の正パワーが過剰となり、歪曲、像面湾曲の補正が困難となる。条件（６）の上限を上回ると、光学系の主点位置が縮小側に移動することにより、全長が増大する。また、歪曲収差の補正が困難となる。
16.4<|fl1/fw|<62.3...(6)
here,
fl1: Focal length of the first lens element L1 disposed closest to the enlargement side fw: Focal length of the entire system at the wide-angle end.
Condition (6) is a conditional expression that defines the focal length fl1 of the lens element disposed closest to the magnification side and the focal length fw of the entire system at the wide-angle end. By satisfying this requirement, a compact and high-performance optical system can be realized. When the lower limit of condition (6) is exceeded, the positive power of the first lens element L1 disposed closest to the magnification side becomes excessive, making it difficult to correct distortion and field curvature. When the upper limit of condition (6) is exceeded, the position of the principal point of the optical system moves toward the reduction side, thereby increasing the overall length. Further, it becomes difficult to correct distortion aberration.
好ましくは、以下の条件（６ａ）、（６ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２１．４＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜ ・・・（６ａ）
｜ｆｌ１／ｆｗ｜＜５７．３ ・・・（６ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（６ｃ）、（６ｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２３．１＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜ ・・・（６ｃ）
｜ｆｌ１／ｆｗ｜＜５５．６ ・・・（６ｄ）
また実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、条件（７）を満足してもよい。
１．３＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１）＜１９．２・・・（７）
ここで、
Ｒ１：拡大光学系Ｏｐを構成するレンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子Ｌａの拡大側面の中心曲率半径
Ｒ２：拡大光学系Ｏｐを構成するレンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子ＬＡの縮小側面の中心曲率半径
である。
Preferably, by satisfying either one of the following conditions (6a) and (6b), the above-mentioned effects can be further achieved.
21.4<|fl1/fw| ...(6a)
|fl1/fw|<57.3...(6b)
More preferably, the above-mentioned effects can be further achieved by satisfying either one of the following conditions (6c) and (6d).
23.1<|fl1/fw| ...(6c)
|fl1/fw|<55.6...(6d)
Furthermore, the zoom lens systems according to
1.3<(R1+R2)/(R2-R1)<19.2...(7)
here,
R1: Center radius of curvature of the magnification side surface of the lens element La placed on the most demagnifying side among the lens elements constituting the magnifying optical system Op R2: Placed on the most demagnifying side among the lens elements constituting the magnifying optical system Op is the center radius of curvature of the reduced side surface of the lens element LA.
条件（７）は、拡大光学系Ｏｐを構成するレンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子Ｌａの拡大側面の中心曲率半径Ｒ１と、拡大光学系Ｏｐを構成するレンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子Ｌａの縮小側面の中心曲率半径Ｒ２を規定する条件式である。これを満足することで、小型で高性能の光学系を実現できる。条件（７）の上下限を超えると、中間結像位置ＭＩに対するコンセントリック形状が確保できなくなり、像面湾曲、歪曲収差、コマ収差、球面収差が悪化する。好ましくは、以下の条件（７ａ）、（７ｂ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。 Condition (7) is based on the central radius of curvature R1 of the magnifying side surface of the lens element La placed on the most demagnifying side among the lens elements constituting the magnifying optical system Op, and This is a conditional expression that defines the center radius of curvature R2 of the reduction side surface of the lens element La placed on the reduction side. By satisfying this requirement, a compact and high-performance optical system can be realized. If the upper and lower limits of condition (7) are exceeded, a concentric shape for the intermediate imaging position MI cannot be ensured, and field curvature, distortion, comatic aberration, and spherical aberration worsen. Preferably, by satisfying either one of the following conditions (7a) and (7b), the above-mentioned effects can be further achieved.
２．３＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１） ・・・（７ａ）
（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１）＜１８．２ ・・・（７ｂ）
さらに好ましくは、以下の条件（Ｎｃ）、（Ｎｄ）のいずれか１つを満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２．６＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１） ・・・（７ａ）
（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１）＜１７．８ ・・・（７ｂ）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、幾つかの実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
（数値実施例）
以下、実施例１～６に係るズームレンズ系の数値実施例を説明する。なお各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはd線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの距離、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
（数値実施例１）
以下、数値実施例１（実施の形態１に対応）のレンズ系について、面データをデータ１に、各種データをデータ２に、単レンズデータをデータ３に示す（単位はｍｍ）。
データ１：面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 101.27160 6.17220 1.84666 23.8
2 182.81740 0.30000
3 53.37990 2.00000 1.92286 20.9
4 25.57770 8.84310
5* 23.57750 3.00000 1.80998 40.9
6* 13.73830 22.30630
7 74.84980 2.82890 1.72916 54.7
8 -36.71410 7.94270
9 -59.40420 1.50000 1.86966 20.0
10 33.10510 7.91550 1.72916 54.7
11 -23.19470 1.50000
12 -22.99990 1.50000 1.80809 22.8
13 -201.75610 2.04360
14* -97.97000 7.16390 1.51760 63.5
15* -26.67930 14.25130
16 -183.00090 10.91570 1.92286 20.9
17 -45.53290 5.75480
18 40.01100 7.50080 1.86966 20.0
19 55.49410 0.30000
20 35.47900 13.24150 1.86966 20.0
21 39.86720 可変
22 -269.61940 2.11700 1.43700 95.1
23 48.83430 8.06060
24 -42.89540 1.54480 1.43700 95.1
25 39.45890 可変
26 -109.92670 4.37380 1.86966 20.0
27 -42.71280 可変
28 123.54420 11.23660 1.83400 37.3
29 -126.39740 10.01580
30 -56.08400 2.15850 1.76182 26.6
31 67.58150 6.22270 1.55397 71.8
32 -41.05470 可変
33 31.91750 5.22340 1.92286 20.9
34 1215.83250 1.49680
35(絞り) ∞ 4.19330
36 -133.29590 1.50000 1.67270 32.2
37 20.24080 13.61830
38 -21.24300 1.50000 1.80809 22.8
39 254.80340 0.69870
40 -674.05440 4.25280 1.43700 95.1
41 -33.41300 1.20520
42 310.88220 8.38770 1.49700 81.6
43 -28.13910 0.30000
44 52.67680 1.50000 1.71736 29.5
45 34.54980 11.57720 1.49700 81.6
46 -85.54330 0.40910
47 46.56570 4.29000 1.43700 95.1
48 95.00930 可変
49 ∞ 37.30150 1.51680 64.2
50 ∞ BF
像面 ∞
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 3.32495E-05, A6=-3.40746E-07, A8= 7.23119E-10
A10=-6.68965E-13
第6面
K=-3.27921E+00, A4= 1.83742E-04, A6=-1.10631E-06, A8= 3.10070E-09
A10=-3.23646E-12
第14面
K= 0.00000E+00, A4=-5.18025E-06, A6= 4.48082E-10, A8= 1.17871E-12
A10= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.14568E-05, A6= 6.51734E-09, A8= 2.63187E-11
A10= 0.00000E+00
データ２：各種データ
ズーム比 1.23385
広角 中間 望遠
焦点距離 -9.6412 -10.9505 -11.8958
Ｆナンバー -1.93637 -1.95448 -1.96923
画角 -54.9210 -51.5275 -49.2188
像高 14.0000 14.0000 14.0000
レンズ全長 367.3776 367.3804 367.3821
ＢＦ 1.00421 1.00712 1.00877
d21 15.4571 13.7181 12.5366
d25 20.4399 22.2835 23.4888
d27 40.8365 30.5436 23.5639
d32 0.3838 8.7990 14.3200
d48 19.0920 20.8650 22.2999
入射瞳位置 25.6590 25.5505 25.5062
射出瞳位置 -532.1134 -533.8864 -535.3213
前側主点位置 15.8434 14.3758 13.3465
後側主点位置 376.9903 378.2942 379.2345
データ３：単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 259.1655
2 3 -55.1167
3 5 -47.0661
4 7 34.1465
5 9 -24.2612
6 10 19.8837
7 12 -32.2451
8 14 68.4868
9 16 63.2700
10 18 134.5739
11 20 154.2021
12 22 -94.4214
13 24 -46.7645
14 26 77.9652
15 28 76.4762
16 30 -39.9302
17 31 47.0644
18 33 35.4428
19 36 -26.0200
20 38 -24.2062
21 40 80.2855
22 42 52.3488
23 44 -144.9703
24 45 51.1548
25 47 203.5037
（数値実施例２）
以下、数値実施例２（実施の形態２に対応）のレンズ系について、面データをデータ４に、各種データをデータ５に、単レンズデータをデータ６に示す（単位はｍｍ）。
2.3<(R1+R2)/(R2-R1)...(7a)
(R1+R2)/(R2-R1)<18.2...(7b)
More preferably, the above-described effects can be further achieved by satisfying either one of the following conditions (Nc) and (Nd).
2.6<(R1+R2)/(R2-R1)...(7a)
(R1+R2)/(R2-R1)<17.8...(7b)
As mentioned above, several embodiments have been described as examples of the technology disclosed in this application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate.
(Numerical example)
Numerical examples of the zoom lens systems according to Examples 1 to 6 will be described below. In each numerical example, the unit of length in the table is all "mm", and the unit of all angle of view is "°". In each numerical example, r is the radius of curvature, d is the interplanar spacing, nd is the refractive index for the d-line, and vd is the Abbe number for the d-line. Furthermore, in each numerical example, the surface marked with * is an aspherical surface, and the aspherical shape is defined by the following equation.
Z: distance from a point on the aspheric surface with a height h from the optical axis to the tangent plane of the apex of the aspheric surface,
h: distance from the optical axis,
r: vertex curvature radius,
κ: conic constant,
An: nth-order aspheric coefficient.
(Numerical Example 1)
Below, regarding the lens system of Numerical Example 1 (corresponding to Embodiment 1), surface data is shown in
Data 1: Surface data Surface number rd nd vd
object surface ∞
1 101.27160 6.17220 1.84666 23.8
2 182.81740 0.30000
3 53.37990 2.00000 1.92286 20.9
4 25.57770 8.84310
5* 23.57750 3.00000 1.80998 40.9
6* 13.73830 22.30630
7 74.84980 2.82890 1.72916 54.7
8 -36.71410 7.94270
9 -59.40420 1.50000 1.86966 20.0
10 33.10510 7.91550 1.72916 54.7
11 -23.19470 1.50000
12 -22.99990 1.50000 1.80809 22.8
13 -201.75610 2.04360
14* -97.97000 7.16390 1.51760 63.5
15* -26.67930 14.25130
16 -183.00090 10.91570 1.92286 20.9
17 -45.53290 5.75480
18 40.01100 7.50080 1.86966 20.0
19 55.49410 0.30000
20 35.47900 13.24150 1.86966 20.0
21 39.86720 Variable
22 -269.61940 2.11700 1.43700 95.1
23 48.83430 8.06060
24 -42.89540 1.54480 1.43700 95.1
25 39.45890 Variable
26 -109.92670 4.37380 1.86966 20.0
27 -42.71280 Variable
28 123.54420 11.23660 1.83400 37.3
29 -126.39740 10.01580
30 -56.08400 2.15850 1.76182 26.6
31 67.58150 6.22270 1.55397 71.8
32 -41.05470 Variable
33 31.91750 5.22340 1.92286 20.9
34 1215.83250 1.49680
35(Aperture) ∞ 4.19330
36 -133.29590 1.50000 1.67270 32.2
37 20.24080 13.61830
38 -21.24300 1.50000 1.80809 22.8
39 254.80340 0.69870
40 -674.05440 4.25280 1.43700 95.1
41 -33.41300 1.20520
42 310.88220 8.38770 1.49700 81.6
43 -28.13910 0.30000
44 52.67680 1.50000 1.71736 29.5
45 34.54980 11.57720 1.49700 81.6
46 -85.54330 0.40910
47 46.56570 4.29000 1.43700 95.1
48 95.00930 Variable
49 ∞ 37.30150 1.51680 64.2
50 ∞ BF
Image plane ∞
Aspheric data 5th surface
K= 0.00000E+00, A4= 3.32495E-05, A6=-3.40746E-07, A8= 7.23119E-10
A10=-6.68965E-13
Page 6
K=-3.27921E+00, A4= 1.83742E-04, A6=-1.10631E-06, A8= 3.10070E-09
A10=-3.23646E-12
Side 14
K= 0.00000E+00, A4=-5.18025E-06, A6= 4.48082E-10, A8= 1.17871E-12
A10= 0.00000E+00
Page 15
K= 0.00000E+00, A4= 1.14568E-05, A6= 6.51734E-09, A8= 2.63187E-11
A10= 0.00000E+00
Data 2: Various data Zoom ratio 1.23385
Wide Angle Intermediate Telephoto Focal Length -9.6412 -10.9505 -11.8958
F number -1.93637 -1.95448 -1.96923
Angle of view -54.9210 -51.5275 -49.2188
Image height 14.0000 14.0000 14.0000
Lens total length 367.3776 367.3804 367.3821
BF 1.00421 1.00712 1.00877
d21 15.4571 13.7181 12.5366
d25 20.4399 22.2835 23.4888
d27 40.8365 30.5436 23.5639
d32 0.3838 8.7990 14.3200
d48 19.0920 20.8650 22.2999
Entrance pupil position 25.6590 25.5505 25.5062
Exit pupil position -532.1134 -533.8864 -535.3213
Front principal point position 15.8434 14.3758 13.3465
Back principal point position 376.9903 378.2942 379.2345
Data 3: Single lens data Lens starting surface focal length
1 1 259.1655
2 3 -55.1167
3 5 -47.0661
4 7 34.1465
5 9 -24.2612
6 10 19.8837
7 12 -32.2451
8 14 68.4868
9 16 63.2700
10 18 134.5739
11 20 154.2021
12 22 -94.4214
13 24 -46.7645
14 26 77.9652
15 28 76.4762
16 30 -39.9302
17 31 47.0644
18 33 35.4428
19 36 -26.0200
20 38 -24.2062
21 40 80.2855
22 42 52.3488
23 44 -144.9703
24 45 51.1548
25 47 203.5037
(Numerical Example 2)
Below, regarding the lens system of Numerical Example 2 (corresponding to Embodiment 2), surface data is shown in Data 4, various data are shown in Data 5, and single lens data is shown in Data 6 (units are mm).
データ４：面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 99.02950 6.86090 1.84666 23.8
2 177.32510 0.30000
3 62.64850 2.00000 1.89909 22.0
4 27.44180 11.83700
5* 22.81680 3.00000 1.80998 40.9
6* 13.12940 27.57180
7 37.69140 5.23430 1.72922 54.7
8 -46.51780 6.70890
9 -55.91010 1.50000 1.87197 19.3
10 29.29700 9.01920 1.72637 54.8
11 -27.33010 1.50000
12 -23.19730 2.14550 1.78761 22.7
13 -81.46880 2.50620
14* -64.18550 4.27650 1.51760 63.5
15* -32.25670 12.63660
16 -627.42370 11.48360 1.91685 20.2
17 -47.65510 0.30000
18 36.37110 15.70560 1.94595 18.0
19 60.65380 可変
20 -1190.80190 3.68490 1.43700 95.1
21 33.24090 7.96970
22 -46.76810 1.50000 1.43700 95.1
23 49.37820 可変
24 -95.42400 4.64570 1.88776 19.1
25 -39.31080 可変
26 178.64940 3.61170 1.82641 36.2
27 -91.93350 10.82970
28 -47.36930 1.50000 1.76120 26.1
29 81.68830 5.73510 1.55397 71.8
30 -37.65180 可変
31 31.68980 4.80110 1.92286 20.9
32 3581.83220 1.44490
33(絞り) ∞ 4.07710
34 -140.88320 1.50000 1.67329 34.1
35 20.52170 11.21790
36 -20.03280 1.51150 1.80809 22.8
37 229.50500 0.81430
38 -412.67120 4.43250 1.43700 95.1
39 -29.38700 2.59230
40 520.14880 8.61550 1.49700 81.6
41 -28.60670 0.30000
42 58.52630 1.50000 1.71736 29.5
43 37.02090 12.38730 1.49700 81.6
44 -70.82580 0.30000
45 40.50090 4.63330 1.43700 95.1
46 73.50120 可変
47 ∞ 37.30150 1.51680 64.2
48 ∞ BF
像面 ∞
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 2.39667E-05, A6=-2.88169E-07, A8= 6.24544E-10
A10=-5.95791E-13
第6面
K=-2.96025E+00, A4= 1.72709E-04, A6=-1.00356E-06, A8= 2.75548E-09
A10=-2.94350E-12
第14面
K= 0.00000E+00, A4=-1.37323E-05, A6= 1.41854E-08, A8=-5.10129E-11
A10= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 8.30177E-06, A6= 1.72670E-08, A8= 1.64914E-11
A10= 0.00000E+00
データ５：各種データ
ズーム比 1.23400
広角 中間 望遠
焦点距離 -9.6474 -11.0012 -11.9049
Ｆナンバー -1.94236 -1.97661 -2.00298
画角 -54.9129 -51.3717 -49.1616
像高 14.0000 14.0000 14.0000
レンズ全長 357.3366 357.3394 357.3406
ＢＦ 1.00510 1.00787 1.00915
d19 15.4708 13.6852 12.6155
d23 19.0583 20.9438 22.0697
d25 40.8629 30.4195 23.6542
d30 0.3873 8.8819 14.1676
d46 19.0601 20.9090 22.3323
入射瞳位置 28.0806 27.9513 27.9081
射出瞳位置 -1019.4051-1021.2540-1022.6773
前側主点位置 18.3419 16.8317 15.8647
後側主点位置 366.9555 368.3034 369.2020
データ６：単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 254.6711
2 3 -55.8130
3 5 -44.3206
4 7 29.3210
5 9 -21.8669
6 10 20.8643
7 12 -41.8566
8 14 119.8070
9 16 55.7214
10 18 73.0670
11 20 -73.9326
12 22 -54.7034
13 24 72.4802
14 26 73.8939
15 28 -39.1922
16 29 47.3347
17 31 34.6227
18 34 -26.5051
19 36 -22.7386
20 38 72.1492
21 40 54.8444
22 42 -144.6621
23 43 50.8584
24 45 197.9706
（数値実施例３）
以下、数値実施例３（実施の形態３に対応）のレンズ系について、面データをデータ７に、各種データをデータ８に、単レンズデータをデータ９に示す（単位はｍｍ）。
Data 4: Surface data Surface number rd nd vd
object surface ∞
1 99.02950 6.86090 1.84666 23.8
2 177.32510 0.30000
3 62.64850 2.00000 1.89909 22.0
4 27.44180 11.83700
5* 22.81680 3.00000 1.80998 40.9
6* 13.12940 27.57180
7 37.69140 5.23430 1.72922 54.7
8 -46.51780 6.70890
9 -55.91010 1.50000 1.87197 19.3
10 29.29700 9.01920 1.72637 54.8
11 -27.33010 1.50000
12 -23.19730 2.14550 1.78761 22.7
13 -81.46880 2.50620
14* -64.18550 4.27650 1.51760 63.5
15* -32.25670 12.63660
16 -627.42370 11.48360 1.91685 20.2
17 -47.65510 0.30000
18 36.37110 15.70560 1.94595 18.0
19 60.65380 Variable
20 -1190.80190 3.68490 1.43700 95.1
21 33.24090 7.96970
22 -46.76810 1.50000 1.43700 95.1
23 49.37820 Variable
24 -95.42400 4.64570 1.88776 19.1
25 -39.31080 Variable
26 178.64940 3.61170 1.82641 36.2
27 -91.93350 10.82970
28 -47.36930 1.50000 1.76120 26.1
29 81.68830 5.73510 1.55397 71.8
30 -37.65180 variable
31 31.68980 4.80110 1.92286 20.9
32 3581.83220 1.44490
33(Aperture) ∞ 4.07710
34 -140.88320 1.50000 1.67329 34.1
35 20.52170 11.21790
36 -20.03280 1.51150 1.80809 22.8
37 229.50500 0.81430
38 -412.67120 4.43250 1.43700 95.1
39 -29.38700 2.59230
40 520.14880 8.61550 1.49700 81.6
41 -28.60670 0.30000
42 58.52630 1.50000 1.71736 29.5
43 37.02090 12.38730 1.49700 81.6
44 -70.82580 0.30000
45 40.50090 4.63330 1.43700 95.1
46 73.50120 Variable
47 ∞ 37.30150 1.51680 64.2
48 ∞ BF
Image plane ∞
Aspheric data 5th surface
K= 0.00000E+00, A4= 2.39667E-05, A6=-2.88169E-07, A8= 6.24544E-10
A10=-5.95791E-13
Page 6
K=-2.96025E+00, A4= 1.72709E-04, A6=-1.00356E-06, A8= 2.75548E-09
A10=-2.94350E-12
Side 14
K= 0.00000E+00, A4=-1.37323E-05, A6= 1.41854E-08, A8=-5.10129E-11
A10= 0.00000E+00
Page 15
K= 0.00000E+00, A4= 8.30177E-06, A6= 1.72670E-08, A8= 1.64914E-11
A10= 0.00000E+00
Data 5: Various data Zoom ratio 1.23400
Wide Angle Intermediate Telephoto Focal Length -9.6474 -11.0012 -11.9049
F number -1.94236 -1.97661 -2.00298
Angle of view -54.9129 -51.3717 -49.1616
Image height 14.0000 14.0000 14.0000
Lens total length 357.3366 357.3394 357.3406
BF 1.00510 1.00787 1.00915
d19 15.4708 13.6852 12.6155
d23 19.0583 20.9438 22.0697
d25 40.8629 30.4195 23.6542
d30 0.3873 8.8819 14.1676
d46 19.0601 20.9090 22.3323
Entrance pupil position 28.0806 27.9513 27.9081
Exit pupil position -1019.4051-1021.2540-1022.6773
Front principal point position 18.3419 16.8317 15.8647
Back principal point position 366.9555 368.3034 369.2020
Data 6: Single lens data Lens starting surface focal length
1 1 254.6711
2 3 -55.8130
3 5 -44.3206
4 7 29.3210
5 9 -21.8669
6 10 20.8643
7 12 -41.8566
8 14 119.8070
9 16 55.7214
10 18 73.0670
11 20 -73.9326
12 22 -54.7034
13 24 72.4802
14 26 73.8939
15 28 -39.1922
16 29 47.3347
17 31 34.6227
18 34 -26.5051
19 36 -22.7386
20 38 72.1492
21 40 54.8444
22 42 -144.6621
23 43 50.8584
24 45 197.9706
(Numerical Example 3)
Below, regarding the lens system of Numerical Example 3 (corresponding to Embodiment 3), surface data is shown in data 7, various data are shown in data 8, and single lens data is shown in data 9 (units are mm).
データ：７面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 151.82800 3.48440 1.91143 20.7
2 332.57840 0.30000
3 34.53510 2.32010 1.75786 51.0
4 18.60860 2.74990
5* 18.14690 2.26850 1.80998 40.9
6* 9.68580 14.42200
7 100.17630 2.48630 1.72999 54.6
8 -22.73570 1.21320
9 -20.71710 1.50000 1.76502 22.1
10 115.48850 3.77270 1.73400 54.0
11 -18.50690 8.22280
12 -27.81650 1.50000 1.86262 19.5
13 107.84050 0.77680
14* 461.76060 9.80970 1.80998 40.9
15* -20.93310 可変
16 -165.26470 8.97730 1.92286 20.9
17 -43.28780 0.30000
18 31.22230 11.75450 1.92286 20.9
19 58.56180 可変
20 -105.56410 2.50400 1.43700 95.1
21 46.43620 5.00680
22 -85.40380 1.50000 1.59410 60.5
23 36.39770 可変
24 -90.81700 4.50740 1.92286 20.9
25 -36.34350 可変
26 119.83430 3.25320 1.83837 29.4
27 -130.35940 5.60350
28 -56.51780 1.50000 1.74467 22.9
29 52.67410 6.09610 1.55397 71.8
30 -40.20630 可変
31 31.75910 4.82160 1.94418 18.0
32 -479.49050 0.68020
33(絞り) ∞ 2.38450
34 -152.38320 2.74540 1.75762 22.4
35 19.76470 12.76430
36 -18.42780 1.66280 1.66528 27.0
37 -237.97960 0.89490
38 -1595.50430 7.30780 1.43700 95.1
39 -22.79320 0.83480
40 106.90450 7.34490 1.59410 60.5
41 -50.73690 0.30000
42 44.94010 1.50000 1.64390 28.6
43 29.87430 0.54030
44 30.81270 11.55270 1.43700 95.1
45 -131.69190 可変
46 ∞ 34.60000 1.51680 64.2
47 ∞ BF
像面 ∞
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 5.44345E-05, A6=-1.07599E-06, A8= 4.01968E-09
A10=-6.93057E-12
第6面
K=-1.71491E+00, A4= 2.82838E-04, A6=-1.90970E-06, A8= 3.95524E-09
A10= 2.72317E-11
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 2.46796E-06, A6= 1.61451E-08, A8=-4.50396E-11
A10= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 2.07835E-05, A6= 2.25741E-08, A8= 1.09973E-10
A10= 0.00000E+00
データ８：各種データ
ズーム比 1.25742
広角 中間 望遠
焦点距離 -9.4621 -10.9223 -11.8978
Ｆナンバー -1.94934 -1.97246 -1.98019
画角 -55.3898 -51.4303 -48.9458
像高 14.0000 14.0000 14.0000
レンズ全長 313.8095 313.8158 313.8193
ＢＦ 1.00603 1.01227 1.01582
d15 18.6170 19.6460 20.2338
d19 14.7301 12.7389 11.6700
d23 21.1804 22.1421 22.6240
d25 34.0407 25.3623 19.5662
d30 10.2479 17.3569 21.8129
d45 18.2240 19.7939 21.1332
入射瞳位置 17.3022 17.2352 17.2296
射出瞳位置 -266.1739 -267.7438 -269.0831
前側主点位置 7.5050 5.8690 4.8076
後側主点位置 323.2419 324.6985 325.6702
データ９：単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 303.7176
2 3 -56.8113
3 5 -29.1437
4 7 25.6028
5 9 -22.8524
6 10 21.9935
7 12 -25.5037
8 14 24.9501
9 16 61.3842
10 18 60.0731
11 20 -73.4304
12 22 -42.7612
13 24 63.1480
14 26 74.9193
15 28 -36.3988
16 29 42.1469
17 31 31.6923
18 34 -22.9349
19 36 -30.1152
20 38 52.8395
21 40 58.9382
22 42 -144.0123
23 44 58.4027
（数値実施例４）
以下、数値実施例４（実施の形態４に対応）のレンズ系について、面データをデータ１０に、各種データをデータ１１に、単レンズデータをデータ１２に示す（単位はｍｍ）。
Data: 7th page data Side number rd nd vd
object surface ∞
1 151.82800 3.48440 1.91143 20.7
2 332.57840 0.30000
3 34.53510 2.32010 1.75786 51.0
4 18.60860 2.74990
5* 18.14690 2.26850 1.80998 40.9
6* 9.68580 14.42200
7 100.17630 2.48630 1.72999 54.6
8 -22.73570 1.21320
9 -20.71710 1.50000 1.76502 22.1
10 115.48850 3.77270 1.73400 54.0
11 -18.50690 8.22280
12 -27.81650 1.50000 1.86262 19.5
13 107.84050 0.77680
14* 461.76060 9.80970 1.80998 40.9
15* -20.93310 variable
16 -165.26470 8.97730 1.92286 20.9
17 -43.28780 0.30000
18 31.22230 11.75450 1.92286 20.9
19 58.56180 Variable
20 -105.56410 2.50400 1.43700 95.1
21 46.43620 5.00680
22 -85.40380 1.50000 1.59410 60.5
23 36.39770 Variable
24 -90.81700 4.50740 1.92286 20.9
25 -36.34350 variable
26 119.83430 3.25320 1.83837 29.4
27 -130.35940 5.60350
28 -56.51780 1.50000 1.74467 22.9
29 52.67410 6.09610 1.55397 71.8
30 -40.20630 variable
31 31.75910 4.82160 1.94418 18.0
32 -479.49050 0.68020
33(Aperture) ∞ 2.38450
34 -152.38320 2.74540 1.75762 22.4
35 19.76470 12.76430
36 -18.42780 1.66280 1.66528 27.0
37 -237.97960 0.89490
38 -1595.50430 7.30780 1.43700 95.1
39 -22.79320 0.83480
40 106.90450 7.34490 1.59410 60.5
41 -50.73690 0.30000
42 44.94010 1.50000 1.64390 28.6
43 29.87430 0.54030
44 30.81270 11.55270 1.43700 95.1
45 -131.69190 Variable
46 ∞ 34.60000 1.51680 64.2
47 ∞ BF
Image plane ∞
Aspheric data 5th surface
K= 0.00000E+00, A4= 5.44345E-05, A6=-1.07599E-06, A8= 4.01968E-09
A10=-6.93057E-12
Page 6
K=-1.71491E+00, A4= 2.82838E-04, A6=-1.90970E-06, A8= 3.95524E-09
A10= 2.72317E-11
Side 14
K= 0.00000E+00, A4= 2.46796E-06, A6= 1.61451E-08, A8=-4.50396E-11
A10= 0.00000E+00
Page 15
K= 0.00000E+00, A4= 2.07835E-05, A6= 2.25741E-08, A8= 1.09973E-10
A10= 0.00000E+00
Data 8: Various data Zoom ratio 1.25742
Wide Angle Intermediate Telephoto Focal Length -9.4621 -10.9223 -11.8978
F number -1.94934 -1.97246 -1.98019
Angle of view -55.3898 -51.4303 -48.9458
Image height 14.0000 14.0000 14.0000
Lens total length 313.8095 313.8158 313.8193
BF 1.00603 1.01227 1.01582
d15 18.6170 19.6460 20.2338
d19 14.7301 12.7389 11.6700
d23 21.1804 22.1421 22.6240
d25 34.0407 25.3623 19.5662
d30 10.2479 17.3569 21.8129
d45 18.2240 19.7939 21.1332
Entrance pupil position 17.3022 17.2352 17.2296
Exit pupil position -266.1739 -267.7438 -269.0831
Front principal point position 7.5050 5.8690 4.8076
Back principal point position 323.2419 324.6985 325.6702
Data 9: Single lens data Lens starting surface focal length
1 1 303.7176
2 3 -56.8113
3 5 -29.1437
4 7 25.6028
5 9 -22.8524
6 10 21.9935
7 12 -25.5037
8 14 24.9501
9 16 61.3842
10 18 60.0731
11 20 -73.4304
12 22 -42.7612
13 24 63.1480
14 26 74.9193
15 28 -36.3988
16 29 42.1469
17 31 31.6923
18 34 -22.9349
19 36 -30.1152
20 38 52.8395
21 40 58.9382
22 42 -144.0123
23 44 58.4027
(Numerical Example 4)
Below, regarding the lens system of Numerical Example 4 (corresponding to Embodiment 4), surface data is shown in data 10, various data are shown in data 11, and single lens data is shown in data 12 (unit: mm).
データ１０：面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 120.46510 11.00170 1.51680 64.2
2 263.41310 0.30000
3 71.94100 3.00000 1.80420 46.5
4 31.67300 15.22350
5* 24.18400 3.00000 1.77200 50.0
6* 12.29250 14.05430
7 80.45230 8.71610 1.66672 48.4
8 -41.62670 5.96110
9 -56.78590 1.50000 1.86966 20.0
10 35.26150 7.83320 1.72916 54.7
11 -17.32660 1.50000
12 -17.97940 1.50000 1.80809 22.8
13 -211.98030 0.50000
14* -272.13980 8.80250 1.58660 59.0
15* -22.54510 13.35330
16 -83.18830 17.97750 1.92286 20.9
17 -43.85310 4.47450
18 64.46840 8.12140 1.86966 20.0
19 130.19590 0.30000
20 39.93620 20.50020 1.86966 20.0
21 54.28730 可変
22 -95.17990 8.63050 1.43700 95.1
23 29.51040 7.36150
24 -72.87070 1.50000 1.43700 95.1
25 79.59230 可変
26 -108.81870 4.04760 1.86966 20.0
27 -44.34800 可変
28 114.09660 9.49680 1.83400 37.3
29 -134.61450 7.62570
30 -73.30280 1.50000 1.76182 26.6
31 55.77280 6.38320 1.55397 71.8
32 -46.23440 可変
33 31.09630 5.27510 1.92286 20.9
34 363.57110 1.39650
35(絞り) ∞ 4.40730
36 -216.59030 1.50630 1.67270 32.2
37 19.00890 12.04570
38 -20.83590 1.50000 1.80809 22.8
39 236.29420 0.78280
40 -422.47510 4.02610 1.43700 95.1
41 -32.26580 2.26530
42 262.34970 7.85010 1.49700 81.6
43 -29.96050 0.80800
44 60.49340 1.56680 1.71736 29.5
45 36.63660 12.66150 1.49700 81.6
46 -58.21320 0.36300
47 50.09200 3.99350 1.43700 95.1
48 103.97800 可変
49 ∞ 37.30150 1.51680 64.2
50 ∞ BF
像面 ∞
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 3.10394E-05, A6=-2.40177E-07, A8= 3.70265E-10
A10=-2.96428E-13
第6面
K=-3.00577E+00, A4= 2.06205E-04, A6=-8.90801E-07, A8= 1.41379E-09
A10=-8.22964E-13
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 3.98056E-06, A6= 1.60600E-08, A8= 7.23194E-12
A10= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.84375E-05, A6= 2.20507E-08, A8= 9.46239E-11
A10= 0.00000E+00
データ１１：各種データ
ズーム比 1.24979
広角 中間 望遠
焦点距離 -8.0037 -9.2052 -10.0030
Ｆナンバー -1.90638 -1.94718 -1.96076
画角 -59.7489 -56.2021 -53.9642
像高 14.0000 14.0000 14.0000
レンズ全長 387.2100 387.2141 387.2168
ＢＦ 1.00308 1.00698 1.01074
d21 15.5148 13.5687 12.3460
d25 18.5241 20.3130 21.4470
d27 40.8173 30.2990 23.7963
d32 0.3000 9.2205 14.5313
d48 19.1366 20.8918 22.1714
入射瞳位置 34.9528 34.8515 34.8080
射出瞳位置 -827.1204 -828.8756 -830.1552
前側主点位置 26.8718 25.5442 24.6846
後側主点位置 395.1941 396.3933 397.1892
データ１２：単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 418.5602
2 3 -72.7794
3 5 -36.3817
4 7 42.3555
5 9 -24.8256
6 10 17.0011
7 12 -24.3956
8 14 41.3656
9 16 82.4171
10 18 138.8598
11 20 104.3659
12 22 -50.4846
13 24 -86.7920
14 26 83.6302
15 28 75.3547
16 30 -41.3686
17 31 46.6735
18 33 36.5687
19 36 -25.9111
20 38 -23.6332
21 40 79.6898
22 42 54.5910
23 44 -133.1541
24 45 47.3405
25 47 216.3078
以下の表１に、各数値実施例における各条件式の対応値を示す。
Data 10: Surface data Surface number rd nd vd
object surface ∞
1 120.46510 11.00170 1.51680 64.2
2 263.41310 0.30000
3 71.94100 3.00000 1.80420 46.5
4 31.67300 15.22350
5* 24.18400 3.00000 1.77200 50.0
6* 12.29250 14.05430
7 80.45230 8.71610 1.66672 48.4
8 -41.62670 5.96110
9 -56.78590 1.50000 1.86966 20.0
10 35.26150 7.83320 1.72916 54.7
11 -17.32660 1.50000
12 -17.97940 1.50000 1.80809 22.8
13 -211.98030 0.50000
14* -272.13980 8.80250 1.58660 59.0
15* -22.54510 13.35330
16 -83.18830 17.97750 1.92286 20.9
17 -43.85310 4.47450
18 64.46840 8.12140 1.86966 20.0
19 130.19590 0.30000
20 39.93620 20.50020 1.86966 20.0
21 54.28730 Variable
22 -95.17990 8.63050 1.43700 95.1
23 29.51040 7.36150
24 -72.87070 1.50000 1.43700 95.1
25 79.59230 Variable
26 -108.81870 4.04760 1.86966 20.0
27 -44.34800 variable
28 114.09660 9.49680 1.83400 37.3
29 -134.61450 7.62570
30 -73.30280 1.50000 1.76182 26.6
31 55.77280 6.38320 1.55397 71.8
32 -46.23440 Variable
33 31.09630 5.27510 1.92286 20.9
34 363.57110 1.39650
35 (Aperture) ∞ 4.40730
36 -216.59030 1.50630 1.67270 32.2
37 19.00890 12.04570
38 -20.83590 1.50000 1.80809 22.8
39 236.29420 0.78280
40 -422.47510 4.02610 1.43700 95.1
41 -32.26580 2.26530
42 262.34970 7.85010 1.49700 81.6
43 -29.96050 0.80800
44 60.49340 1.56680 1.71736 29.5
45 36.63660 12.66150 1.49700 81.6
46 -58.21320 0.36300
47 50.09200 3.99350 1.43700 95.1
48 103.97800 Variable
49 ∞ 37.30150 1.51680 64.2
50 ∞ BF
Image plane ∞
Aspheric data 5th surface
K= 0.00000E+00, A4= 3.10394E-05, A6=-2.40177E-07, A8= 3.70265E-10
A10=-2.96428E-13
Page 6
K=-3.00577E+00, A4= 2.06205E-04, A6=-8.90801E-07, A8= 1.41379E-09
A10=-8.22964E-13
Side 14
K= 0.00000E+00, A4= 3.98056E-06, A6= 1.60600E-08, A8= 7.23194E-12
A10= 0.00000E+00
Page 15
K= 0.00000E+00, A4= 1.84375E-05, A6= 2.20507E-08, A8= 9.46239E-11
A10= 0.00000E+00
Data 11: Various data Zoom ratio 1.24979
Wide Angle Intermediate Telephoto Focal Length -8.0037 -9.2052 -10.0030
F number -1.90638 -1.94718 -1.96076
Angle of view -59.7489 -56.2021 -53.9642
Image height 14.0000 14.0000 14.0000
Lens total length 387.2100 387.2141 387.2168
BF 1.00308 1.00698 1.01074
d21 15.5148 13.5687 12.3460
d25 18.5241 20.3130 21.4470
d27 40.8173 30.2990 23.7963
d32 0.3000 9.2205 14.5313
d48 19.1366 20.8918 22.1714
Entrance pupil position 34.9528 34.8515 34.8080
Exit pupil position -827.1204 -828.8756 -830.1552
Front principal point position 26.8718 25.5442 24.6846
Back principal point position 395.1941 396.3933 397.1892
Data 12: Single lens data Lens starting surface focal length
1 1 418.5602
2 3 -72.7794
3 5 -36.3817
4 7 42.3555
5 9 -24.8256
6 10 17.0011
7 12 -24.3956
8 14 41.3656
9 16 82.4171
10 18 138.8598
11 20 104.3659
12 22 -50.4846
13 24 -86.7920
14 26 83.6302
15 28 75.3547
16 30 -41.3686
17 31 46.6735
18 33 36.5687
19 36 -25.9111
20 38 -23.6332
21 40 79.6898
22 42 54.5910
23 44 -133.1541
24 45 47.3405
25 47 216.3078
Table 1 below shows the corresponding values of each conditional expression in each numerical example.
以下、図１３を用いて本開示の実施形態４を説明する。図１３は、本開示に係る画像投写装置の一例を示すブロック図である。画像投写装置１００は、実施形態１―４で開示した光学系１と、画像形成素子１０１と、光源１０２と、制御部１１０などを備える。画像形成素子１０１は、液晶、ＤＭＤなどで構成され、光学系１を経由してスクリーンＳＲに投写する画像を生成する。光源１０２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザーダイオードなどで構成され、画像形成素子１０１に光を供給する。制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどで構成され、装置全体および各コンポーネントを制御する。光学系１は、画像投写装置１００に対して着脱自在に取付け可能な交換レンズとして構成してもよい。この場合、画像投写装置１００から光学系１を取り外した装置が本体装置の一例である。
以上の画像投写装置１００は、実施形態１―４に係る光学系１により、小型軽量で、熱の影響を軽減しつつ、広角のズーム機能を実現することができる。
（実施形態５）
以下、図１４を用いて本開示の実施形態５を説明する。図１４は、本開示に係る撮像装置の一例を示すブロック図である。撮像装置２００は、実施形態１―４で開示した光学系１と、撮像素子２０１と、制御部２１０などを備える。撮像素子２０１は、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどで構成され、光学系１が形成する物体ＯＢＪの光学像を受光して電気的な画像信号に変換する。制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどで構成され、装置全体および各コンポーネントを制御する。光学系１は、撮像装置２００に対して着脱自在に取付け可能な交換レンズとして構成してもよい。この場合、撮像装置２００から光学系１を取り外した装置が本体装置の一例である。
以上の撮像装置２００は、実施形態１－４に係る光学系１により、小型軽量で、熱の影響を軽減しつつ、広角のズーム機能を実現することができる。
以上のように、本開示における技術の開示として、実施の形態を説明した。そのために添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面または詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきでない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置換、付加、省略などを行うことができる。
Embodiment 4 of the present disclosure will be described below using FIG. 13. FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of an image projection device according to the present disclosure. The
The
(Embodiment 5)
Embodiment 5 of the present disclosure will be described below using FIG. 14. FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of an imaging device according to the present disclosure. The
By using the
As described above, the embodiments have been described as disclosure of the technology in the present disclosure. To that end, the accompanying drawings and detailed description have been provided.
Therefore, among the components described in the attached drawings and detailed description, there are not only components that are essential for solving the problem, but also components that are not essential for solving the problem, in order to exemplify the above technology. may also be included. Therefore, just because these non-essential components are described in the accompanying drawings or detailed description, it should not be immediately determined that those non-essential components are essential.
Moreover, since the above-described embodiments are for illustrating the technology of the present disclosure, various changes, substitutions, additions, omissions, etc. can be made within the scope of the claims or equivalents thereof.
本開示は、プロジェクタ、ヘッドアップディスプレイなどの画像投写装置、およびデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視システムにおける監視力メラ、Webカメラ、車載力メラ等の撮像装置に適用可能である。特に本開示は、プロジェクタ、デジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される光学系に適用可能である。
The present disclosure is applicable to image projection devices such as projectors and head-up displays, and imaging devices such as digital still cameras, digital video cameras, monitoring cameras in surveillance systems, web cameras, and vehicle-mounted cameras. In particular, the present disclosure is applicable to optical systems that require high image quality, such as projectors, digital still camera systems, and digital video camera systems.
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ｌ１０ 第１０レンズ素子
Ｌ１１ 第１１レンズ素子
Ｌ１２ 第１２レンズ素子
Ｌ１３ 第１３レンズ素子
Ｌ１４ 第１４レンズ素子
Ｌ１５ 第１５レンズ素子
Ｌ１６ 第１６レンズ素子
Ｌ１７ 第１７レンズ素子
Ｌ１８ 第１８レンズ素子
Ｌ１９ 第１９レンズ素子
Ｌ２０ 第２０レンズ素子
Ｌ２１ 第２１レンズ素子
Ｌ２２ 第２２レンズ素子
Ｌ２３ 第２３レンズ素子
Ｌ２４ 第２４レンズ素子
Ｌ２５ 第２５レンズ素子
Ｌ２６ 第２６レンズ素子
Ｓ 原画像
Ｐ 光学素子
Ａ 絞り
ＭＩ 中間結像位置
Ｏｐ 拡大光学系
Ｏｌ リレー光学系
G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group G5 Fifth lens group G6 Sixth lens group L1 First lens element L2 Second lens element L3 Third lens element L4 Fourth lens element L5 Fifth lens element L6 Sixth lens element L7 Seventh lens element L8 Eighth lens element L9 Ninth lens element L10 Tenth lens element L11 Eleventh lens element L12 Twelfth lens element L13 Thirteenth lens element L14 Fourteenth lens element L15 15th lens element L16 16th lens element L17 17th lens element L18 18th lens element L19 19th lens element L20 20th lens element L21 21st lens element L22 22nd lens element L23 23rd lens element L24 24th lens element L25 25th lens element L26 26th lens element S Original image P Optical element A Aperture MI Intermediate imaging position Op Enlargement optical system Ol Relay optical system
Claims (15)
前記中間結像位置より前記拡大側に位置する拡大光学系と、
前記中間結像位置より前記縮小側に位置するリレー光学系と、
を備え、
前記拡大光学系は、２枚以上のレンズ素子からなり、
前記２枚以上のレンズ素子のうち、最も拡大側に配置されたレンズ素子は、正パワーを有し、
前記レンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子の縮小側面は、縮小側に向いた凹面を有し、
前記リレー光学系は、最も縮小側に配置されたレンズ素子が、正パワーを有する、レンズ光学系。 An optical system having an intermediate imaging position that is conjugate with an enlargement conjugate point on an enlargement side and a reduction conjugate point on a reduction side,
a magnification optical system located on the magnification side from the intermediate imaging position;
a relay optical system located on the reduction side from the intermediate imaging position;
Equipped with
The magnifying optical system consists of two or more lens elements,
Of the two or more lens elements, the lens element located closest to the magnification side has positive power,
Among the lens elements, the reduction side surface of the lens element disposed closest to the reduction side has a concave surface facing the reduction side,
The relay optical system is a lens optical system in which the lens element disposed closest to the reduction side has positive power.
｜ω｜＞ ３０ ・・・ 式（１）
ここで
ω：広角端の最大の半画角
である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies conditional expression (1).
|ω|> 30 ... Formula (1)
Here, ω is the maximum half-angle of view at the wide-angle end.
０．１８＜ｆｐ／ｆｒ＜０．８２ ・・・式（２）
ここで、
ｆｐ ： 広角端における拡大投写光学系Ｏｐの焦点距離
ｆｒ ： 広角端におけるリレー投写光学系Ｏｌの焦点距離
である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies conditional expression (2).
0.18<fp/fr<0.82...Formula (2)
here,
fp: Focal length of the enlargement projection optical system Op at the wide-angle end fr: Focal length of the relay projection optical system Ol at the wide-angle end.
０．１６＜Ｔｐ／Ｔｒ＜０．９６ ・・・（３）
ここで、
Ｔｐ：拡大投写光学系Ｏｐの最も拡大側の面から中間結像位置ＭＩまでの距離
Ｔｒ：広角端での中間結像位置ＭＩからリレー投写光学系ＯＬの最も縮小側の面までの距離である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies conditional expression (3).
0.16<Tp/Tr<0.96...(3)
here,
Tp: Distance from the surface on the most magnification side of the magnification projection optical system OP to the intermediate image formation position MI. Tr: Distance from the intermediate image formation position MI at the wide-angle end to the surface on the most reduction side of the relay projection optical system OL. .
２３．２ ＜｜ＴＬ／ｆｗ｜＜５８．４ ・・・（４）
ここで、
ＴＬ：広角端における最も拡大側のレンズ素子の拡大側面から縮小側共役点までの距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies conditional expression (4).
23.2 <|TL/fw|<58.4...(4)
here,
TL: Distance from the magnifying side of the lens element closest to the magnifying side to the conjugate point on the demagnifying side at the wide-angle end.fw: Focal length of the entire system at the wide-angle end.
２．４＜｜ＢＦ／ｆｗ｜＜７．６ ・・・（５）
ここで、
ＢＦ：最も縮小側のレンズ素子から表示素子までのｄ線における空気換算長
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies condition (5).
2.4<|BF/fw|<7.6...(5)
here,
BF: air equivalent length on the d-line from the lens element on the most reduction side to the display element fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
１６．４＜｜ｆｌ１／ｆｗ｜＜６２．３ ・・・（６）
ここで、
ｆｌ１：最も拡大側に配置されたレンズ素子Ｌ１の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies conditional expression (6).
16.4<|fl1/fw|<62.3...(6)
here,
fl1: Focal length of the lens element L1 disposed closest to the magnification side fw: Focal length of the entire system at the wide-angle end.
請求項１に記載のレンズ光学系。 2. The lens optical system according to claim 1, wherein in the magnifying optical system, a second lens element having negative power is adjacent to a first lens element disposed on the most magnifying side on a reducing side.
１．３ ＜ （Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１） ＜ １９．２ ・・・(７)
ここで、
Ｒ１：前記拡大光学系を構成する前記レンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子Ｌａの拡大側面の中心曲率半径
Ｒ２：前記拡大光学系を構成する前記レンズ素子のうち、最も縮小側に配置されたレンズ素子Ｌａの縮小側面の中心曲率半径である。 The lens optical system according to claim 1, which satisfies conditional expression (7).
1.3 < (R1+R2)/(R2-R1) < 19.2...(7)
here,
R1: Center radius of curvature of the magnification side surface of the lens element La placed on the most demagnifying side among the lens elements constituting the magnifying optical system R2: Of the lens elements constituting the magnifying optical system, the center curvature radius of the lens element La placed on the most demagnifying side This is the center radius of curvature of the reduced side surface of the lens element La arranged at .
該光学系を経由してスクリーンに投写する画像を生成する画像形成素子と、
を備える画像投写装置。 The optical system according to claim 1;
an image forming element that generates an image to be projected onto a screen via the optical system;
An image projection device comprising:
該光学系を経由してスクリーンに投写する画像を生成する画像形成素子と、
を備える画像投写装置。
The optical system according to claim 1;
an image forming element that generates an image to be projected onto a screen via the optical system;
An image projection device comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022065454A JP2023155932A (en) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Lens system, image projection device, and imaging device |
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-04-12 JP JP2022065454A patent/JP2023155932A/en active Pending
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