JP5988297B2 - 変倍投射光学系および画像投影装置 - Google Patents
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Description
(a)屈折率ndは、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(波長486.13nm)、C線(波長656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nCとし、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)異常分散性を表す指標としてθg、Fを定義する。ngをg線(波長435.84nm)に対する屈折率としたとき、
θg、F=(ng−nF)/(nF−nC)
である。また異常分散性が標準の硝材と比較してどの程度離れているかを表す指標として△θg、Fを定義する。
△θg、F=θg、F−(0.6438−0.001682×νd)
(d)レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているものとする。
(e)接合レンズを構成している各単レンズにおける屈折力(光学的パワー、焦点距離の逆数)の表記は、単レンズのレンズ面の両側が空気である場合におけるパワーである。
(f)複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
0.00517≦△θg、F≦0.03221 ・・・(1)
−0.03267≦(Σ(△θg、F4i×φ4i))/φw≦−0.00236 ・・・(2)
ただし、△θg、F4i は第4レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目の負レンズに対する△θ g、F であり、φ4iは第4レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目の負レンズに対する屈折力であり、φwは広角端における光学系全体の合成屈折力である。
△θ g、F =0.03221 ・・・(3)
−0.03267≦(Σ(△θg、F4i×φ))/φ4i≦−0.01363 ・・・(4)
このような構成の変倍投射光学系は、条件式(3)および条件式(4)を満たすことで、上述の条件式(1)および条件式(2)を満たす変倍投射光学系に較べて、異常分散性がより強くなり、軸上色収差および球面収差の色バラつきをより抑制することができ、より高い解像力を得ることができる。
0.02877≦(Σ(△θg、F5i×φ5i))/φw≦0.06332 ・・・(5)
0.42300≦dz5/fw≦0.95394 ・・・(6)
ただし、△θg、F5iおよびφ5iは、第5レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目のレンズに対する△θg、Fおよび屈折力であり、dz5は、望遠端から広角端への変倍時における第5レンズ群の拡大共役側から縮小共役側への移動量であり、fwは、広角端での全系での焦点距離である。
1.15999≦φ2,3W/φ2,3T≦1.32998 ・・・(7)
ただし、φ2,3Wは、広角端における第2レンズ群および第3レンズ群の合成屈折力であり、φ2,3Tは、望遠端における第2レンズ群および第3レンズ群の合成屈折力である。
△θ g、F =0.03221 ・・・(8)
異常分散性を持ったレンズを使用した第5レンズ群が変倍時に移動することによって、望遠端と広角端との間における倍率色収差の変動は、或る程度抑制されるが、前記倍率色収差の変動を完全に除去することは難しい。そこで、上記構成の変倍投射光学系は、条件式(8)で規定するように、第1レンズ群に異常分散性を持つ負レンズを備えている。このため、上記構成の変倍投射光学系は、前記倍率色収差の変動をさらに抑制することができる。すなわち、前記第5レンズ群が変倍時に移動することによって抑制された後に残った、前記倍率色収差の変動における残留分がさらに抑制される。
図1は、実施形態における変倍投射光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
0.00517≦△θg、F≦0.03221 ・・・(1)
−0.03267≦(Σ(△θg、F4i×φ4i))/φw≦−0.00236 ・・・(2)
投射光学系では、色収差を良好に補正する必要があるが、ここでは、軸上色収差および球面収差の波長によるバラつきの観点から検討する。結像光学系は、全系として正の屈折力を持つので、短波長の光に対する屈折力が長波長に対する屈折力より大きくなる傾向にあるため、軸上色収差が発生してしまう。また、レンズ周辺を通る光線により発生する球面収差は、レンズの屈折率が波長によって異なるため波長によるバラつきが発生する。
△θ g、F =0.03221 ・・・(3)
−0.03267≦(Σ(△θ g、F4i ×φ))/φ 4i ≦−0.01363 ・・・(4)
このような構成の変倍投射光学系は、条件式(3)および条件式(4)を満たすことで、上述の条件式(1)および条件式(2)を満たす変倍投射光学系に較べて、異常分散性がより強くなり、軸上色収差および球面収差の色バラつきをより抑制することができ、より高い解像力を得ることができる。
0.02877≦(Σ(△θg、F5i×φ5i))/φw ≦0.06332 ・・・(5)
0.42300≦dz5/fw≦0.95394 ・・・(6)
変倍光学系では、一般に広角端と望遠端との間で倍率色収差がプラス側とマイナス側に振れることで解像力が低下する。上記構成の変倍投射光学系1は、条件式(5)を満たすことで、変倍時に移動する第5レンズ群に異常分散性を持つ硝材が効果的に使用され、変倍による倍率色収差の変動を抑制し、望遠端と広角端との間における倍率色収差の較差を低減することができる。
1.15999≦φ2,3W/φ2,3T≦1.33000 ・・・(7)
変倍光学系では、一般に広角端と望遠端との間で像面湾曲の変動が起こる。より詳しくは、光学系全体での屈折力が望遠端に比べて広角端で強くなるため、望遠端での像面がオーバー側になり、広角端での像面がアンダー側になることで、解像力の低下に繋がってしまう。そこで、上記構成の変倍投射光学系1は、条件式(7)を満たすことで、第2レンズ群12と第3レンズ群13との合成屈折力を望遠端で強くすることができ、望遠端での像面を広角端に比べ相対的にアンダー側に寄せることができる。この結果、上記構成の変倍投射光学系1は、望遠端と広角端との間における像面の変動を抑制することができる。
△θ g、F =0.03221 ・・・(8)
異常分散性を持ったレンズを使用した第5レンズ群15が変倍時に移動することによって、望遠端と広角端との間における倍率色収差の変動は、或る程度抑制されるが、前記倍率色収差の変動を完全に除去することは難しい。そこで、上記構成の変倍投射光学系1は、条件式(8)で規定するように、第1レンズ群11に異常分散性を持つ負レンズを備えている。このため、上記構成の変倍投射光学系1は、前記倍率色収差の変動をさらに抑制することができる。すなわち、第5レンズ群15が変倍時に移動することによって抑制された後に残った、前記倍率色収差の変動における残留分がさらに抑制される。
以下、図1に示したような変倍投射光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 5.856 0.284 1.589129 61.25 2.885
2 3.085 0.938 2.418
3 7.526 0.584 1.806105 40.73 2.356
4 -48.342 0.107 2.299
5 5.479 0.221 1.496997 81.61 1.845
6 2.085 0.746 1.480
7 39.973 0.189 1.496997 81.61 1.391
8 2.518 0.696 1.214
9 -6.990 0.158 1.805181 25.46 1.129
10 4.953 0.933 1.100
11 5.697 0.590 1.516798 64.20 1.230
12 -2.719 0.019 1.237
13 -3.230 0.204 1.701543 41.15 1.220
14 6.492 0.257 1.249
15 16.510 0.505 1.733999 51.05 1.292
16 -4.020 0.029 1.315
17 3.889 0.401 1.581440 40.89 1.275
18 -26.495 1.783 1.247
19 -4.942 0.095 1.487489 70.44 0.756
20 2.182 0.261 0.723
21 13.280 0.095 1.487489 70.44 0.721
22 2.876 0.107 0.733
23 2.617 0.252 1.672700 32.17 0.768
24 -14.511 0.786 0.771
25(絞り) ∞ 0.159 0.780
26 -200.789 0.311 1.496997 81.61 0.783
27 -2.062 0.184 0.784
28 -1.724 0.189 1.785897 43.93 0.750
29 6.256 0.160 0.794
30 7.178 0.426 1.496997 81.61 0.870
31 -2.025 0.019 0.910
32 2.786 0.429 1.496997 81.61 0.966
33 -4.620 0.574 0.961
34 -6.846 0.189 1.806105 40.73 0.861
35 2.057 0.177 0.848
36 2.578 0.326 1.496997 81.61 0.904
37 -46.953 0.856 0.918
38 4.578 0.295 1.496997 81.61 0.933
39 -10.449 0.602 0.935
40 3.371 0.252 1.496997 81.61 0.964
41 ∞ 0.631 0.955
42(プリズム) ∞ 1.577 1.516798 64.20 0.889
43 ∞ 0.315 0.780
44(カバー) ∞ 0.189 1.487489 70.44 0.746
45 ∞ 0.733
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.417 1.191 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.018 0.020 0.019
Fナンバ(Fno) 2.500 2.46 2.41
半画角(w)(mm) 16.1 20.6 26.4
画角(2w)(mm) 32.2 41.3 52.9
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第14面と第15面 0.257 0.318 0.430
第16面と第17面 0.029 0.770 1.435
第18面と第19面 1.783 0.981 0.204
第25面と第26面 0.159 0.574 0.996
第37面と第38面 0.856 0.442 0.019
次に、実施例2の変倍投射光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 3.051 0.263 1.516798 64.20 0.987
2 -19.427 0.011 0.957
3 3.154 0.154 1.589129 61.25 0.849
4 1.473 0.275 0.727
5 28.367 0.066 1.496997 81.61 0.680
6 1.520 0.347 0.618
7 -1.723 0.066 1.672700 32.17 0.595
8 4.458 0.337 0.611
9 7.273 0.251 1.516798 64.20 0.683
10 -1.869 0.037 0.693
11 -34.108 0.154 1.723417 37.99 0.687
12 -3.780 0.011 0.686
13 1.824 0.156 1.638542 55.45 0.655
14 5.677 0.778 0.637
15 2.395 0.066 1.496997 81.61 0.406
16 1.156 0.228 0.378
17 -1.457 0.055 1.496997 81.61 0.352
18 2.042 0.683 0.363
19 3.903 0.154 1.688930 31.16 0.514
20 -3.670 0.011 0.520
21(絞り) ∞ 0.779 0.519
22 -13.602 0.166 1.496997 81.61 0.539
23 -1.252 0.088 0.541
24 -1.124 0.066 1.785897 43.93 0.524
25 7.911 0.036 0.550
26 5.551 0.216 1.437001 95.10 0.564
27 -1.558 0.011 0.583
28 2.929 0.230 1.496997 81.61 0.622
29 -2.287 0.160 0.627
30 6.743 0.066 1.785897 43.93 0.612
31 1.305 0.081 0.599
32 1.482 0.167 1.496997 81.61 0.622
33 5.424 0.568 0.624
34 3.099 0.114 1.516798 64.20 0.628
35 12.618 0.471 0.628
36 2.457 0.154 1.516798 64.20 0.643
37 ∞ 0.115 0.637
38(プリズム) ∞ 2.627 1.516798 64.20 0.625
39 ∞ 0.110 0.430
40(カバー) ∞ 0.066 1.487489 70.44 0.417
41 ∞ 0.412
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.433 1.172 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.003 0.003 0.004
Fナンバ(Fno) 2.500 2.42 2.37
半画角(w)(mm) 16.1 19.4 22.5
画角(2w)(mm) 32.2 38.8 45.1
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第8面と第9面 0.337 0.333 0.360
第10面と第11面 0.037 0.457 0.751
第14面と第15面 0.778 0.362 0.041
第21面と第22面 0.779 1.076 1.336
第33面と第34面 0.568 0.270 0.011
次に、実施例3の変倍投射光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 9.057 0.218 1.589129 61.25 1.140
2 -16.279 0.021 1.101
3 4.901 0.107 1.658436 50.85 0.990
4 1.494 0.437 0.859
5 -15.312 0.085 1.723417 37.99 0.810
6 3.251 0.835 0.787
7 6.349 0.090 1.805181 25.46 0.879
8 1.690 0.394 1.723417 37.99 0.879
9 -6.989 0.224 0.881
10 2.432 0.319 1.658436 50.85 0.872
11 -6.103 1.058 0.857
12 -3.656 0.060 1.487489 70.44 0.470
13 1.024 0.325 0.434
14 -1.419 0.051 1.487489 70.44 0.422
15 31.405 0.322 0.437
16 6.204 0.299 1.717360 29.50 0.532
17 -2.213 0.021 0.557
18(絞り) ∞ 0.998 0.559
19 -37.050 0.271 1.496997 81.61 0.663
20 -1.463 0.212 0.674
21 -1.163 0.081 1.806105 40.73 0.655
22 -5.382 0.021 0.711
23 5.279 0.364 1.496997 81.61 0.751
24 -1.508 0.025 0.767
25 ∞ 0.085 1.834001 37.35 0.755
26 1.683 0.162 0.747
27 2.238 0.330 1.496997 81.61 0.809
28 -4.366 0.447 0.822
29 3.633 0.328 1.496997 81.61 0.840
30 -3.226 0.427 0.837
31(プリズム) ∞ 2.987 1.516798 64.20 0.773
32 ∞ 0.213 0.539
33(カバー) ∞ 0.128 1.487489 70.44 0.514
34 ∞ 0.503
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.724 1.320 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.018 0.020 0.019
Fナンバ(Fno) 2.500 2.46 2.41
半画角(w)(mm) 16.1 20.6 26.4
画角(2w)(mm) 32.2 41.3 52.9
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第6面と第7面 0.835 1.279 1.949
第9面と第10面 0.224 0.276 0.021
第11面と第12面 1.058 0.562 0.146
第18面と第19面 0.998 1.212 1.424
第28面と第29面 0.447 0.234 0.021
次に、実施例4の変倍投射光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 5.507 0.284 1.589129 61.25 2.750
2 2.677 1.250 2.238
3 13.010 0.500 1.806105 40.73 2.162
4 -14.682 0.032 2.118
5 15.153 0.208 1.496997 81.61 1.891
6 2.305 0.874 1.549
7 -21.798 0.176 1.496997 81.61 1.475
8 3.818 0.874 1.384
9 -47.762 0.151 1.755200 27.53 1.329
10 7.171 0.032 1.317
11 4.371 0.747 1.516798 64.20 1.325
12 -2.788 0.032 1.312
13 -3.725 0.126 1.701543 41.15 1.245
14 7.223 1.519 1.211
15 -136.596 0.398 1.677902 55.52 1.354
16 -4.931 0.087 1.368
17 5.000 0.435 1.517420 52.15 1.327
18 -19.819 2.584 1.295
19 -3.799 0.126 1.496997 81.61 0.750
20 11.154 0.271 0.756
21 -5.960 0.126 1.496997 81.61 0.770
22 3.057 0.288 0.796
23 4.050 0.441 1.625880 35.74 0.878
24 -4.225 0.262 0.899
25(絞り) ∞ 1.109 0.898
26 -7.527 0.441 1.496997 81.61 0.912
27 -2.203 0.240 0.948
28 -1.886 0.126 1.806105 40.73 0.939
29 -9.309 0.032 1.011
30 27.040 0.412 1.496997 81.61 1.045
31 -2.510 0.032 1.074
32 6.195 0.397 1.496997 81.61 1.097
33 -4.376 0.082 1.094
34 -6.129 0.126 1.806105 40.73 1.074
35 3.475 0.237 1.071
36 4.827 0.356 1.496997 81.61 1.125
37 -12.269 0.985 1.140
38 8.075 0.319 1.496997 81.61 1.155
39 -11.117 0.032 1.156
40 4.555 0.328 1.496997 81.61 1.148
41 -263.799 0.144 1.128
42(プリズム) ∞ 4.411 1.516798 64.20 1.111
43 ∞ 0.315 0.785
44(カバー) ∞ 0.189 1.487489 70.44 0.749
45 ∞ 0.735
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.416 1.190 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.031 0.032 0.033
Fナンバ(Fno) 2.300 2.26 2.23
半画角(w)(mm) 27.4 31.7 36.3
画角(2w)(mm) 54.8 63.3 72.6
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第14面と第15面 1.519 1.591 1.755
第16面と第17面 0.087 1.201 2.179
第18面と第19面 2.584 1.399 0.257
第25面と第26面 1.109 1.590 2.063
第37面と第38面 0.985 0.504 0.032
次に、実施例5の変倍投射光学系1Eにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 4.486 0.192 1.589129 61.25 1.922
2 2.238 0.801 1.647
3 9.597 0.433 1.540720 47.20 1.578
4 -8.167 0.027 1.535
5 9.557 0.150 1.496997 81.61 1.367
6 1.970 0.726 1.174
7 -5.296 0.107 1.496997 81.61 1.105
8 3.329 0.825 1.057
9 12.306 0.107 1.755200 27.53 1.044
10 3.119 0.027 1.032
11 2.810 0.639 1.517420 52.15 1.042
12 -2.693 0.662 1.038
13 -3.123 0.107 1.701543 41.15 0.894
14 6.244 0.722 0.914
15 12.294 0.385 1.516798 64.20 1.072
16 -2.891 0.056 1.087
17 4.012 0.275 1.517420 52.15 1.073
18 -14.620 1.901 1.063
19 -3.630 0.107 1.496997 81.61 0.738
20 3.397 0.378 0.741
21 -10.970 0.107 1.496997 81.61 0.776
22 3.303 0.175 0.802
23 3.634 0.297 1.647690 33.84 0.858
24 -4.792 0.027 0.867
25(絞り) ∞ 1.240 0.869
26 -10.109 0.306 1.496997 81.61 0.885
27 -1.987 0.206 0.890
28 -1.681 0.107 1.806105 40.73 0.872
29 -6.834 0.027 0.935
30 13.352 0.387 1.496997 81.61 0.971
31 -2.377 0.322 0.993
32 7.165 0.335 1.496997 81.61 1.004
33 -3.856 0.043 0.999
34 -5.708 0.327 1.806105 40.73 0.982
35 2.889 0.240 0.967
36 5.311 0.321 1.496997 81.61 1.012
37 -5.713 0.763 1.025
38 3.229 0.365 1.496997 81.61 1.043
39 -9.018 0.514 1.033
40(プリズム) ∞ 3.743 1.516798 64.20 0.963
41 ∞ 0.267 0.666
42(カバー) ∞ 0.160 1.487489 70.44 0.633
43 ∞ 0.620
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.417 1.191 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.025 0.027 0.029
Fナンバ(Fno) 2.30 2.25 2.20
半画角(w)(mm) 23.7 27.6 31.9
画角(2w)(mm) 47.5 55.2 63.8
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第14面と第15面 0.722 0.805 0.947
第16面と第17面 0.056 0.828 1.510
第18面と第19面 1.901 1.046 0.221
第25面と第26面 1.240 1.605 1.977
第37面と第38面 0.763 0.399 0.027
次に、実施例6の変倍投射光学系1Fにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 2.954 0.278 1.516798 64.20 0.976
2 -14.618 0.011 0.944
3 2.429 0.138 1.589129 61.25 0.810
4 1.219 0.339 0.687
5 -8.600 0.066 1.496997 81.61 0.634
6 1.786 0.309 0.579
7 -1.568 0.118 1.672700 32.17 0.551
8 3.242 0.379 0.572
9 8.475 0.255 1.516798 64.20 0.665
10 -1.641 0.065 0.676
11 21.296 0.154 1.723417 37.99 0.673
12 -7.950 0.011 0.670
13 2.184 0.142 1.638542 55.45 0.656
14 7.708 1.166 0.644
15 2.695 0.066 1.496997 81.61 0.419
16 1.420 0.186 0.411
17 -2.676 0.055 1.496997 81.61 0.413
18 1.731 0.417 0.422
19 2.540 0.154 1.688930 31.16 0.520
20 -4.777 0.075 0.524
21(絞り) ∞ 0.857 0.524
22 -3.868 0.154 1.496997 81.61 0.529
23 -1.125 0.085 0.532
24 -1.014 0.066 1.785897 43.93 0.530
25 11.700 0.011 0.585
26 5.987 0.221 1.437001 95.10 0.599
27 -1.368 0.011 0.612
28 2.629 0.234 1.496997 81.61 0.664
29 -2.192 0.148 0.666
30 -36.748 0.066 1.785897 43.93 0.645
31 1.378 0.081 0.636
32 1.600 0.163 1.496997 81.61 0.665
33 7.067 0.532 0.669
34 3.729 0.161 1.516798 64.20 0.675
35 -7.562 0.147 0.678
36 2.380 0.154 1.516798 64.20 0.684
37 16.467 0.494 0.678
38(プリズム) ∞ 2.627 1.516798 64.20 0.624
39 ∞ 0.110 0.429
40(カバー) ∞ 0.066 1.487489 70.44 0.416
41 ∞ 0.411
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.438 1.199 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.011 0.012 0.012
Fナンバ(Fno) 2.50 2.50 2.50
半画角(w)(mm) 16.0 19.0 22.5
画角(2w)(mm) 32.1 38.0 44.9
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第8面と第9面 0.379 0.279 0.170
第10面と第11面 0.065 0.767 1.429
第14面と第15面 1.166 0.564 0.011
第21面と第22面 0.857 1.110 1.378
第33面と第34面 0.532 0.279 0.011
次に、実施例7の変倍投射光学系1Gにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 5.014 0.225 1.516798 64.20 1.086
2 -8.479 0.011 1.072
3 3.608 0.110 1.589129 61.25 0.923
4 1.579 0.247 0.808
5 8.472 0.088 1.496997 81.61 0.778
6 2.096 0.326 0.714
7 -1.789 0.088 1.672700 32.17 0.693
8 5.436 0.083 0.702
9 8.017 0.213 1.516798 64.20 0.715
10 -2.123 0.584 0.721
11 -11.649 0.154 1.723417 37.99 0.693
12 -3.125 0.011 0.693
13 1.770 0.183 1.638542 55.45 0.660
14 ∞ 0.609 0.647
15 -2.790 0.066 1.496997 81.61 0.442
16 1.810 0.102 0.409
17 4.932 0.055 1.496997 81.61 0.394
18 1.401 0.174 0.379
19 -1.665 0.055 1.496997 81.61 0.370
20 106.993 0.569 0.370
21 5.869 0.154 1.688930 31.16 0.503
22 -2.842 0.011 0.512
23(絞り) ∞ 0.825 0.514
24 -5.625 0.180 1.496997 81.61 0.565
25 -1.146 0.081 0.573
26 -1.071 0.066 1.785897 43.93 0.570
27 ∞ 0.023 0.625
28 6.246 0.221 1.496997 81.61 0.651
29 -1.716 0.011 0.664
30 3.252 0.202 1.496997 81.61 0.700
31 -3.437 0.525 0.702
32 -41.865 0.088 1.785897 43.93 0.670
33 1.587 0.080 0.664
34 1.822 0.239 1.496997 81.61 0.691
35 -4.666 0.559 0.695
36 3.451 0.128 1.496997 81.61 0.705
37 ∞ 0.011 0.703
38 3.816 0.119 1.496997 81.61 0.699
39 ∞ 0.264 0.693
40(プリズム) ∞ 2.627 1.516798 64.20 0.659
41 ∞ 0.110 0.436
42(カバー) ∞ 0.066 1.487489 70.44 0.422
43 ∞ 0.416
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.438 1.199 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.011 0.012 0.012
Fナンバ(Fno) 2.50 2.40 2.30
半画角(w)(mm) 16.0 19.0 22.5
画角(2w)(mm) 32.1 38.0 44.9
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第8面と第9面 0.083 0.171 0.332
第10面と第11面 0.584 0.755 0.839
第14面と第15面 0.609 0.350 0.106
第23面と第24面 0.825 1.052 1.297
第35面と第36面 0.559 0.331 0.087
次に、実施例8の変倍投射光学系1Hにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号 CR d nd νd R
投射面 ∞ ∞
1 3.019 0.287 1.516798 64.20 1.068
2 -19.250 0.011 1.041
3 2.821 0.095 1.589129 61.25 0.895
4 1.218 0.469 0.764
5 -1.983 0.077 1.496997 81.61 0.735
6 2.363 0.252 0.691
7 -2.951 0.077 1.672700 32.17 0.687
8 3.727 0.088 0.700
9 3.539 0.344 1.516798 64.20 0.722
10 -1.478 0.230 0.732
11 3.827 0.154 1.723417 37.99 0.697
12 9.848 0.011 0.683
13 1.917 0.180 1.638542 55.45 0.668
14 15.092 0.622 0.652
15 3.016 0.066 1.496997 81.61 0.437
16 1.138 0.194 0.407
17 -1.519 0.055 1.496997 81.61 0.393
18 2.043 0.624 0.386
19 3.452 0.154 1.688930 31.16 0.502
20 -3.740 0.084 0.508
21(絞り) ∞ 0.775 0.510
22 -6.517 0.200 1.496997 81.61 0.569
23 -1.208 0.088 0.580
24 -1.081 0.066 1.785897 43.93 0.576
25 14.446 0.016 0.633
26 6.072 0.261 1.437001 95.10 0.651
27 -1.569 0.011 0.672
28 3.699 0.272 1.496997 81.61 0.719
29 -2.111 0.157 0.724
30 -25.295 0.077 1.785897 43.93 0.700
31 1.544 0.084 0.691
32 1.797 0.224 1.496997 81.61 0.719
33 ∞ 0.811 0.725
34 4.067 0.164 1.516798 64.20 0.734
35 -16.992 0.011 0.735
36 2.644 0.185 1.516798 64.20 0.735
37 ∞ 0.493 0.727
38(プリズム) ∞ 2.627 1.516798 64.20 0.662
39 ∞ 0.110 0.432
40(カバー) ∞ 0.066 1.487489 70.44 0.418
41 ∞ 0.412
各種データ 望遠端 中間 広角端
焦点距離(FL)(mm) 1.438 1.210 1.000
レンズバック(LB)(mm) 0.011 0.011 0.012
Fナンバ(Fno) 2.50 2.45 2.40
半画角(w)(mm) 16.0 18.9 22.5
画角(2w)(mm) 32.1 37.7 44.9
レンズ間距離(mm) 望遠端 中間 広角端
第8面と第9面 0.083 0.087 0.081
第10面と第11面 0.230 0.672 1.271
第14面と第15面 0.622 0.292 0.011
第21面と第22面 0.775 0.972 1.152
第33面と第35面 0.811 0.503 0.011
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、第1ないし第8実施例の変倍投射光学系1A〜1Hにおける各収差を図10ないし図25にそれぞれに示す。図10、図12、図14、図16、図18、図20、図22および図24は、望遠端での縦収差図であり、図11、図13、図15、図17、図19、図21、図23および図25は、広角端での縦収差図である。
ST 開口絞り
1、1A〜1H 変倍投射光学系
11、Gr1 第1レンズ群
12、Gr2 第2レンズ群
13、Gr3 第3レンズ群
14、Gr4 第4レンズ群
15、Gr5 第5レンズ群
16、Gr6 第6レンズ群
17、光学絞り
20、IG 画像形成素子
Claims (11)
- 拡大共役側から縮小共役側へ順に、
全体として負の屈折力を有する変倍時に固定の第1レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第2レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第3レンズ群と、
全体として負の屈折力を有する変倍時に固定の第4レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第5レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に固定の第6レンズ群とから成り、
望遠端から広角端への変倍時に前記第3レンズ群および前記第5レンズ群は、前記拡大共役側から前記縮小共役側へ移動し、
望遠端から広角端への変倍時に前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広がり、
前記縮小共役側は、略テレセントリックであり、
前記第4レンズ群は、前記拡大共役側から順に、2枚以上の負レンズと、正レンズと、開口絞りとを備えること
を特徴とする変倍投射光学系。 - 拡大共役側から縮小共役側へ順に、
全体として負の屈折力を有する変倍時に固定の第1レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第2レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第3レンズ群と、
全体として負の屈折力を有する変倍時に固定の第4レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第5レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に固定の第6レンズ群とから成り、
望遠端から広角端への変倍時に前記第3レンズ群および前記第5レンズ群は、前記拡大共役側から前記縮小共役側へ移動し、
望遠端から広角端への変倍時に前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、狭まり、
前記縮小共役側は、略テレセントリックであり、
前記第4レンズ群は、前記拡大共役側から順に、2枚以上の負レンズと、正レンズと、開口絞りとを備えること
を特徴とする変倍投射光学系。 - 拡大共役側から縮小共役側へ順に、
全体として負の屈折力を有する変倍時に固定の第1レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第2レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第3レンズ群と、
全体として負の屈折力を有する変倍時に可動の第4レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に可動の第5レンズ群と、
全体として正の屈折力を有する変倍時に固定の第6レンズ群とから成り、
望遠端から広角端への変倍時に前記第3レンズ群および前記第5レンズ群は、前記拡大共役側から前記縮小共役側へ移動し、
望遠端から広角端への変倍時に前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔および前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔は、それぞれ、狭まり、
望遠端から広角端への変倍時に前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔および前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔は、それぞれ、広がり、
望遠端から広角端への変倍時における前記第4レンズ群の移動量は、前記第3レンズ群の移動量および第5レンズ群の移動量よりも小さく、
前記縮小共役側は、略テレセントリックであり、
前記第4レンズ群は、前記拡大共役側から順に、2枚以上の負レンズと、正レンズと、開口絞りとを備えること
を特徴とする変倍投射光学系。 - 前記第4レンズ群の前記2枚以上の負レンズのうちの一つは、下記(1)の条件式を満足し、
前記第4レンズ群の前記2枚以上の負レンズの全ての合算値は、下記(2)の条件式を満足すること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の変倍投射光学系。
0.00517≦△θg、F≦0.03221 ・・・(1)
−0.03267≦(Σ(△θg、F4i×φ4i))/φw≦−0.00236 ・・・(2)
ただし、
△θg、F4i;第4レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目の負レンズに対する△θg、F
φ4i;第4レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目の負レンズに対する屈折力
φw;広角端における光学系全体の合成屈折力 - 前記第4レンズ群の前記2枚以上の負レンズのうちの一つは、下記(3)の条件式を満足し、
前記第4レンズ群の前記2枚以上の負レンズの全ての合算値は、下記(4)の条件式を満足すること
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の変倍投射光学系。
△θ g、F =0.03221 ・・・(3)
−0.03267≦(Σ(△θ g、F4i ×φ))/φ 4i ≦−0.01363 ・・・(4)
ただし、
△θ g、F4i ;第4レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目の負レンズに対する△θg、F
φ 4i ;第4レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目の負レンズに対する屈折力
φw;広角端における光学系全体の合成屈折力 - 前記第5レンズ群に含まれるレンズは、下記(5)および(6)の各条件式を満足すること
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の変倍投射光学系。
0.02877≦(Σ(△θ g、F5i ×φ 5i ))/φ w ≦0.06332 ・・・(5)
0.42300≦dz5/fw≦0.95394 ・・・(6)
ただし、
△θ g、F5i ;第5レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目のレンズに対する△θ g、F
φ 5i ;第5レンズ群に含まれる拡大共役側からi番目のレンズに対する屈折力
dz5;望遠端から広角端への変倍時における第5レンズ群の拡大共役側から縮小共役側への移動量
fw;広角端での全系での焦点距離 - 望遠端における前記第2レンズ群および前記第3レンズ群の合成屈折力に対する広角端における前記第2レンズ群および前記第3レンズ群の合成屈折力の比は、下記(7)の条件式を満足すること
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の変倍投射光学系。
1.15999≦φ 2,3W /φ 2,3T ≦1.33000 ・・・(7)
ただし、
φ 2,3W :広角端における第2レンズ群および第3レンズ群の合成屈折力
φ 2,3T :望遠端における第2レンズ群および第3レンズ群の合成屈折力 - 前記第1レンズ群は、下記(8)の条件式を満足する負レンズを1枚以上含むこと
を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の変倍投射光学系。
△θ g、F =0.03221 ・・・(8) - 前記第1レンズ群から前記第4レンズ群は、全体で略アフォーカル系であること
を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の変倍投射光学系。 - 変倍時における前記第2レンズ群の移動軌跡は、拡大共役側に凸のUターン状であること
を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の変倍投射光学系。 - 画像光を形成する画像形成素子と、
前記画像形成素子で形成された前記画像光を拡大して投射する投射光学系とを備え、
前記投射光学系は、請求項1ないし請求項10のいずれかに1項に記載の変倍投射光学系であること
を特徴とする画像投影装置。
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