JP6365984B2 - 投写光学系及びプロジェクション装置 - Google Patents
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Description
拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、パワーを有する第4レンズ群と、パワーを有する第5レンズ群と、パワーを有する第6レンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群を構成するレンズ素子は、合計3枚であり、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の一方は、1枚のレンズ素子で構成され、前記第2レンズ群及び第3レンズ群の他方は、1枚の負のパワーを有するレンズ素子と、1枚の正のパワーを有するレンズ素子と、で構成され、
広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸に沿って移動し、遠点合焦状態から近点合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、
以下の条件(1)、(2)、(3)及び(4):
−0.55<fW/f1<−0.30 ・・・(1)
1.9<f123T/f123W<fT/fW ・・・(2)
0.5<D 23W /f W <1.0 ・・・(3)
0.01<D 23T /f T <0.10 ・・・(4)
(ここで、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f123W:広角端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
f123T:望遠端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
fT:望遠端における全系の焦点距離、
D 23W :広角端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
D 23T :望遠端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
である)
を満足する
ことを特徴とする。
拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、パワーを有する第4レンズ群と、パワーを有する第5レンズ群と、パワーを有する第6レンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群を構成するレンズ素子は、合計3枚であり、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の一方は、1枚のレンズ素子で構成され、前記第2レンズ群及び第3レンズ群の他方は、1枚の負のパワーを有するレンズ素子と、1枚の正のパワーを有するレンズ素子と、で構成され、
広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸に沿って移動し、遠点合焦状態から近点合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、
以下の条件(1)、(2)、(3)及び(4):
−0.55<fW/f1<−0.30 ・・・(1)
1.9<f123T/f123W<fT/fW ・・・(2)
0.5<D 23W /f W <1.0 ・・・(3)
0.01<D 23T /f T <0.10 ・・・(4)
(ここで、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f123W:広角端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
f123T:望遠端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
fT:望遠端における全系の焦点距離、
D 23W :広角端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
D 23T :望遠端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
である)
を満足する投写光学系と、
光源部と、
前記投写光学系の縮小側の共役点に配置され、前記光源部からの光を空間変調するライトバルブと、
を有する
ことを特徴とする。
図1、3及び5は、各々実施の形態1〜3に係る投写光学系のレンズ配置図であり、いずれも遠点合焦状態にある投写光学系を表している。
図1は、実施の形態1に係る投写光学系の遠点合焦状態を示すレンズ配置図である。
図3は、実施の形態2に係る投写光学系の遠点合焦状態を示すレンズ配置図である。
図5は、実施の形態3に係る投写光学系の遠点合焦状態を示すレンズ配置図である。
−0.55<fW/f1<−0.30 ・・・(1)
1.9<f123T/f123W<fT/fW ・・・(2)
ここで、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f123W:広角端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
f123T:望遠端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
fT:望遠端における全系の焦点距離
である。
−0.50<fW/f1 ・・・(1)’
fW/f1<−0.35 ・・・(1)’’
2.0<f123T/f123W ・・・(2)’
f123T/f123W<0.98×(fT/fW) ・・・(2)’’
0.5<D23W/fW<1.0 ・・・(3)
0.01<D23T/fT<0.10 ・・・(4)
ここで、
D23W:広角端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
D23T:望遠端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔
である。
0.6<D23W/fW ・・・(3)’
D23W/fW<0.8 ・・・(3)’’
0.02<D23T/fT ・・・(4)’
D23T/fT<0.08 ・・・(4)’’
−0.8<(R41+R42)/(R41−R42)<0.2 ・・・(5)
ここで、
R41:第4レンズ群を構成するレンズ素子の拡大側のレンズ面の曲率半径、
R42:第4レンズ群を構成するレンズ素子の縮小側のレンズ面の曲率半径
である。
−0.65<(R41+R42)/(R41−R42) ・・・(5)’
(R41+R42)/(R41−R42)<0.00 ・・・(5)’’
0.0018×vdA+PgFA<0.670 ・・・(6)
0.0018×vdB+PgFB>0.650 ・・・(7)
0.0018×vdC+PgFC>0.650 ・・・(8)
ここで、
vdA:レンズ素子Aのd線に対するアッベ数、
vdB:レンズ素子Bのd線に対するアッベ数、
vdC:レンズ素子Cのd線に対するアッベ数、
PgFA:レンズ素子Aのg線とF線との部分分散比(g線に対する屈折率とF線に対する屈折率との差と、F線に対する屈折率とC線に対する屈折率との差との比)、
PgFB:レンズ素子Bのg線とF線との部分分散比(g線に対する屈折率とF線に対する屈折率との差と、F線に対する屈折率とC線に対する屈折率との差との比)、
PgFC:レンズ素子Cのg線とF線との部分分散比(g線に対する屈折率とF線に対する屈折率との差と、F線に対する屈折率とC線に対する屈折率との差との比)
である。
0.0018×vdA+PgFA<0.650 ・・・(6)’
0.0018×vdB+PgFB>0.670 ・・・(7)’
0.0018×vdC+PgFC>0.670 ・・・(8)’
図7は、実施の形態1に係る投写光学系を適用した、プロジェクション装置の一例であるプロジェクターの概略構成図である。なお、実施の形態4に係るプロジェクターでは、実施の形態1に係る投写光学系の替わりに、実施の形態2又は3に係る投写光学系を適用することも可能である。
PgF=(ng−nF)/(nF−nC)
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:光軸からの高さ、
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の投写光学系は、図1に示した実施の形態1に対応する。数値実施例1の投写光学系の面データ1を表1に、面データ2を表2に、非球面データを表3に、各種データを表4に、ズームレンズ群データを表5に示す。
面番号 r d nd vd
拡大側共役面 ∞
1 70.60440 1.20000 1.54814 45.8
2 18.09880 1.45000
3* 14.01570 2.60000 1.52996 55.8
4* 10.89030 9.55000
5 -37.32820 1.00000 1.48749 70.4
6 37.32820 4.10000 1.83400 37.3
7 -168.71320 可変
8 75.23240 2.70000 1.48749 70.4
9 -75.23240 可変
10 35.34460 4.10000 1.72916 54.7
11 -77.97650 0.80000 1.64769 33.8
12 1182.40320 可変
13(遮光部) ∞ 1.85000
14 -41.15720 0.60000 1.65412 39.7
15 59.97210 可変
16 -20.95040 0.60000 1.72047 34.7
17 43.84630 4.80000 1.53775 74.7
18 -24.75230 0.15000
19* 67.44360 4.96000 1.49650 81.5
20* -24.86320 可変
21 34.09070 5.85000 1.67790 50.7
22 -535.96200 2.71810
23 ∞ 14.00000 1.51680 64.2
24 ∞ 0.65000 1.51680 64.2
25 ∞ 11.30000
26 ∞ (BF)
縮小側共役面 ∞
面番号 nC nF ng PgF
拡大側共役面
1 1.54458 1.55654 1.56336 0.56990
2
3* 1.52713 1.53662 1.54205 0.57218
4*
5 1.48535 1.49227 1.49594 0.53049
6 1.82742 1.84975 1.86268 0.57894
7
8 1.48535 1.49227 1.49594 0.53049
9
10 1.72510 1.73844 1.74571 0.54521
11 1.64210 1.66124 1.67258 0.59229
12
13(遮光部)
14 1.64923 1.66571 1.67516 0.57364
15
16 1.71437 1.73512 1.74723 0.58336
17 1.53555 1.54275 1.54664 0.54014
18
19* 1.49464 1.50073 1.50401 0.53882
20*
21 1.67388 1.68724 1.69467 0.55567
22
23
24
25
26
縮小側共役面
第3面
K=-7.84882E-01, A4=-4.04914E-05, A6=-2.71935E-08, A8= 3.62767E-10
A10=-1.17929E-12, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第4面
K=-6.04644E-01, A4=-8.22178E-05, A6=-1.49789E-07, A8= 6.60797E-10
A10=-3.50928E-12, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第19面
K= 0.00000E+00, A4=-6.60041E-06, A6=-9.70801E-08, A8= 1.71770E-09
A10=-1.34824E-11, A12=-2.50893E-14, A14= 5.04447E-16
第20面
K= 0.00000E+00, A4= 4.79045E-06, A6=-6.61736E-08, A8= 5.64223E-10
A10= 4.90637E-12, A12=-1.44009E-13, A14= 6.95154E-16
ズーム比 2.15257
広角 中間 望遠
焦点距離 15.2017 20.2492 32.7226
Fナンバー 2.05190 2.25945 2.76113
画角 27.9526 21.5514 13.7577
像高 7.9000 7.9000 7.9000
レンズ全長 129.4408 129.4432 129.4512
BF 0.00580 0.00818 0.01619
d7 23.8184 11.2043 1.0000
d9 10.9230 14.3314 1.0029
d12 8.5716 12.2730 18.5847
d15 10.1789 6.2787 3.4138
d20 0.9650 10.3695 30.4555
群 始面 焦点距離
1 1 -33.65031
2 8 77.61956
3 10 47.37428
4 13 -37.22568
5 16 57.53368
6 21 47.47827
数値実施例2の投写光学系は、図3に示した実施の形態2に対応する。数値実施例2の投写光学系の面データ1を表6に、面データ2を表7に、非球面データを表8に、各種データを表9に、ズームレンズ群データを表10に示す。
面番号 r d nd vd
拡大側共役面 ∞
1 87.56410 1.20000 1.54814 45.8
2 18.17510 0.40000
3* 10.93870 2.00000 1.52996 55.8
4* 8.59390 9.64940
5 -28.88880 1.00000 1.48749 70.4
6 -260.16160 0.69770
7 74.30380 3.31850 1.83400 37.3
8 -106.10630 可変
9 319.38370 3.37700 1.48749 70.4
10 -44.03940 可変
11 31.26360 0.60000 1.80518 25.5
12 25.03910 3.37660 1.69700 48.5
13 311.63540 可変
14(遮光部) ∞ 可変
15 -34.18010 0.70140 1.65412 39.7
16 112.47780 可変
17 -28.75600 0.70000 1.83400 37.3
18 42.98850 4.61960 1.53775 74.7
19 -16.73080 0.15000
20* -166.50660 4.13630 1.49710 81.6
21* -30.33550 可変
22 27.09120 6.00000 1.59349 67.0
23 531.99520 0.94150
24 ∞ 15.80000 1.51680 64.2
25 ∞ 0.65000 1.51680 64.2
26 ∞ (BF)
縮小側共役面 ∞
面番号 nC nF ng PgF
拡大側共役面
1 1.54458 1.55654 1.56336 0.56990
2
3* 1.52713 1.53662 1.54205 0.57218
4*
5 1.48535 1.49227 1.49594 0.53049
6
7 1.82742 1.84975 1.86268 0.57894
8
9 1.48535 1.49227 1.49594 0.53049
10
11 1.79611 1.82774 1.84721 0.61557
12 1.69270 1.70706 1.71509 0.55876
13
14(遮光部)
15 1.64923 1.66571 1.67516 0.57364
16
17 1.82742 1.84975 1.86268 0.57894
18 1.53555 1.54275 1.54664 0.54014
19
20* 1.49524 1.50134 1.50462 0.53835
21*
22 1.59078 1.59964 1.60439 0.53654
23
24
25
26
縮小側共役面
第3面
K=-4.02719E-01, A4=-1.43480E-04, A6=-6.74481E-07, A8= 1.98236E-08
A10=-4.10397E-10, A12= 5.30525E-12, A14=-4.36793E-14, A16= 2.16642E-16
A18=-5.85102E-19, A20= 6.38112E-22
第4面
K=-7.44946E-01, A4=-1.63073E-04, A6=-9.29959E-07, A8= 3.83891E-08
A10=-9.71057E-10, A12= 1.55915E-11, A14=-1.57997E-13, A16= 9.72510E-16
A18=-3.31300E-18, A20= 4.78029E-21
第20面
K= 0.00000E+00, A4=-5.55036E-05, A6=-3.06006E-07, A8= 1.01989E-09
A10=-2.97405E-11, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00, A16= 0.00000E+00
A18= 0.00000E+00, A20= 0.00000E+00
第21面
K= 0.00000E+00, A4=-4.33393E-05, A6=-2.31202E-07, A8= 3.26642E-10
A10=-1.58192E-11, A12= 2.77840E-14, A14=-2.10121E-16, A16= 1.81191E-30
A18= 0.00000E+00, A20= 0.00000E+00
ズーム比 2.10000
広角 中間 望遠
焦点距離 15.9999 21.5998 33.5997
Fナンバー 2.05008 2.27405 2.74866
画角 26.8759 20.4281 13.6086
像高 7.9000 7.9000 7.9000
レンズ全長 129.3073 129.3071 129.3078
BF 12.30042 12.30030 12.30088
d8 24.9619 11.3489 0.5055
d10 10.0000 13.3417 2.0000
d13 8.6180 12.3995 18.3756
d14 2.6611 2.5497 2.5000
d16 10.9479 6.7581 3.2837
d21 0.5000 11.2909 31.0241
群 始面 焦点距離
1 1 -36.24841
2 9 79.63443
3 11 51.68154
4 15 -39.99967
5 17 66.01031
6 22 47.88435
数値実施例3の投写光学系は、図5に示した実施の形態3に対応する。数値実施例3の投写光学系の面データ1を表11に、面データ2を表12に、非球面データを表13に、各種データを表14に、ズームレンズ群データを表15に示す。
面番号 r d nd vd
拡大側共役面 ∞
1 78.85910 1.20000 1.54814 45.8
2 18.38700 1.01560
3* 12.38010 2.60000 1.52996 55.8
4* 9.56380 9.33160
5 -38.71530 1.00000 1.48749 70.4
6 34.43180 4.55410 1.83400 37.3
7 -184.36830 可変
8 77.54290 3.37020 1.48749 70.4
9 -66.10550 可変
10 34.89760 3.80000 1.72916 54.7
11 -62.41880 0.83290 1.64769 33.8
12 414.70790 可変
13(遮光部) ∞ 2.05730
14 -42.01700 0.70000 1.65412 39.7
15 69.80660 可変
16 -22.62440 0.70000 1.72047 34.7
17 48.31210 4.01700 1.53775 74.7
18 -23.16950 0.15040
19* 100.88350 6.28650 1.49650 81.5
20* -26.65900 可変
21 35.91400 4.00000 1.67790 50.7
22 -262.54000 0.73880
23 ∞ 15.80000 1.51680 64.2
24 ∞ 0.65000 1.51680 64.2
25 ∞ (BF)
縮小側共役面 ∞
面番号 nC nF ng PgF
拡大側共役面
1 1.54458 1.55654 1.56336 0.57023
2
3* 1.52713 1.53662 1.54205 0.57218
4*
5 1.48535 1.49227 1.49594 0.53035
6 1.82742 1.84975 1.86268 0.57904
7
8 1.48535 1.49227 1.49594 0.53035
9
10 1.72510 1.73844 1.74571 0.54498
11 1.64210 1.66124 1.67258 0.59248
12
13(遮光部)
14 1.64923 1.66571 1.67516 0.57342
15
16 1.71437 1.73512 1.74723 0.58361
17 1.53555 1.54275 1.54664 0.54028
18
19* 1.49464 1.50073 1.50401 0.53859
20*
21 1.67388 1.68724 1.69467 0.55614
22
23
24
25
縮小側共役面
第3面
K=-2.67150E-01, A4=-9.64917E-05, A6=-7.52921E-07, A8= 2.05883E-08
A10=-4.28244E-10, A12= 5.59767E-12, A14=-4.55465E-14, A16= 2.19180E-16
A18=-5.66296E-19, A20= 5.89337E-22
第4面
K=-7.93009E-01, A4=-9.79704E-05, A6=-9.56834E-07, A8= 3.69768E-08
A10=-9.52954E-10, A12= 1.57040E-11, A14=-1.60416E-13, A16= 9.78728E-16
A18=-3.26243E-18, A20= 4.56484E-21
第19面
K= 0.00000E+00, A4=-1.48796E-05, A6=-1.35579E-07, A8= 8.94213E-10
A10=-6.78590E-12, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00, A16= 0.00000E+00
A18= 0.00000E+00, A20= 0.00000E+00
第20面
K= 0.00000E+00, A4=-2.25053E-06, A6=-1.37128E-07, A8= 9.18122E-10
A10= 5.44050E-12, A12=-3.65609E-13, A14= 4.77836E-15, A16=-2.94592E-17
A18= 7.18888E-20, A20= 0.00000E+00
ズーム比 2.06996
広角 中間 望遠
焦点距離 15.6513 21.0048 32.3975
Fナンバー 2.05066 2.25454 2.70347
画角 27.2453 20.8141 13.8598
像高 7.9000 7.9000 7.9000
レンズ全長 128.7404 128.7427 128.7498
BF 12.30559 12.30800 12.31503
d7 22.8988 10.3141 0.7991
d9 10.5758 13.6740 2.6000
d12 8.1819 12.1488 18.0892
d15 10.6518 6.5828 3.3801
d20 1.3221 10.9106 28.7620
群 始面 焦点距離
1 1 -33.24552
2 8 73.76761
3 10 48.38641
4 13 -39.99969
5 16 60.85008
6 21 46.85711
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 ガラスブロック
L14 平行平板
A 遮光部
S 縮小側の共役点
100 プロジェクター
110 光源部
120 ライトバルブ
130 投写光学系
140 制御部
Claims (4)
- 拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、パワーを有する第4レンズ群と、パワーを有する第5レンズ群と、パワーを有する第6レンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群を構成するレンズ素子は、合計3枚であり、
前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の一方は、1枚のレンズ素子で構成され、
前記第2レンズ群及び第3レンズ群の他方は、1枚の負のパワーを有するレンズ素子と、1枚の正のパワーを有するレンズ素子と、で構成され、
広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸に沿って移動し、
遠点合焦状態から近点合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、
以下の条件(1)、(2)、(3)及び(4)を満足する、投写光学系:
−0.55<fW/f1<−0.30 ・・・(1)
1.9<f123T/f123W<fT/fW ・・・(2)
0.5<D 23W /f W <1.0 ・・・(3)
0.01<D 23T /f T <0.10 ・・・(4)
ここで、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f123W:広角端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
f123T:望遠端における第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
fT:望遠端における全系の焦点距離、
D 23W :広角端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
D 23T :望遠端における第2レンズ群の最も縮小側のレンズ面と第3レンズ群の最も拡大側のレンズ面との光軸上での間隔、
である。 - 第4レンズ群は、負のパワーを有し、1枚のレンズ素子で構成されており、
前記第4レンズ群において最も拡大側に、又は第3レンズ群と該第4レンズ群との間に、光軸上の光束を規制する遮光部が配置され、
以下の条件(5)を満足する、請求項1に記載の投写光学系:
−0.8<(R41+R42)/(R41−R42)<0.2 ・・・(5)
ここで、
R41:第4レンズ群を構成するレンズ素子の拡大側のレンズ面の曲率半径、
R42:第4レンズ群を構成するレンズ素子の縮小側のレンズ面の曲率半径
である。 - 第5レンズ群は、正のパワーを有し、拡大側から縮小側へと順に、負のパワーを有するレンズ素子Aと、正のパワーを有するレンズ素子Bと、正のパワーを有するレンズ素子Cと、を有し、
以下の条件(6)、(7)及び(8)を満足する、請求項1に記載の投写光学系:
0.0018×vdA+PgFA<0.670 ・・・(6)
0.0018×vdB+PgFB>0.650 ・・・(7)
0.0018×vdC+PgFC>0.650 ・・・(8)
ここで、
vdA:レンズ素子Aのd線に対するアッベ数、
vdB:レンズ素子Bのd線に対するアッベ数、
vdC:レンズ素子Cのd線に対するアッベ数、
PgFA:レンズ素子Aのg線とF線との部分分散比、
PgFB:レンズ素子Bのg線とF線との部分分散比、
PgFC:レンズ素子Cのg線とF線との部分分散比
である。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の投写光学系と、
光源部と、
前記投写光学系の縮小側の共役点に配置され、前記光源部からの光を空間変調するライトバルブと、
を有する、プロジェクション装置。
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