JP7093613B2 - Zoom lens for projection and image projection device - Google Patents
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Description
この発明は、投射用ズームレンズ、画像投射装置に関する。 The present invention relates to a zoom lens for projection and an image projection device.
画像をスクリーンなどに向けて投射するプロジェクタ等の画像投射装置が知られている。 An image projection device such as a projector that projects an image toward a screen or the like is known.
このような画像投射装置において、表示される画像の大きさを変えるために、広角端から望遠端まで変倍する、所謂ズーミングを行う構成が知られている。
このようなズーミングを行う際には、焦点距離をはじめ様々な光学的パラメータが変化して収差変動が生じることが知られている。
In such an image projection device, in order to change the size of the displayed image, there is known a configuration in which so-called zooming is performed by scaling from the wide-angle end to the telephoto end.
It is known that when such zooming is performed, various optical parameters such as the focal length change to cause aberration fluctuations.
画像投射装置に備えられる投射用のズームレンズにおいては、かかる収差変動を抑制し、適切に収差補正を行う構成が求められている。 In a zoom lens for projection provided in an image projection device, there is a demand for a configuration that suppresses such aberration fluctuations and appropriately corrects the aberrations.
この発明は、新規な投射用ズームレンズの実現を課題とする。 An object of the present invention is the realization of a novel zoom lens for projection.
この発明の投射用ズームレンズは、最も拡大側に配置され、負の屈折力を備える第１レンズ群を有する投射用ズームレンズであって、前記第１レンズ群は、拡大共役側から縮小共役側に向かって順に第１サブレンズ群と、負の屈折力を備える第２サブレンズ群と、正の屈折力を備える第３サブレンズ群を有し、当該第１レンズ群は、ズーミングを行う際には固定され、フォーカシングを行う際には前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群とがそれぞれ独立して光軸上を移動可能であって、前記第３サブレンズ群が光軸上を移動するとともに前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群の間隔が変化し、遠距離側から近距離側へフォーカシングを行う際に、前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群の間隔が広がる方向へ変化し、前記フォーカシングを行う際には、第１サブレンズ群と、第２サブレンズ群とが何れも拡大側へと移動し、第３サブレンズ群は縮小側へと移動するように移動する投射用ズームレンズであって、前記第２サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｂ と、前記第３サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｃ とが条件式：（１）－０．５＜ｆ １ｂ ／ｆ １ｃ ＜－０．１を満たす。 The projection zoom lens of the present invention is a projection zoom lens that is arranged on the most magnified side and has a first lens group having a negative refractive force, and the first lens group is from the magnifying conjugate side to the reduction conjugate side. It has a first sub-lens group, a second sub-lens group having a negative refraction force, and a third sub-lens group having a positive refraction force in this order, and the first lens group is used for zooming. The first sub-lens group, the second sub-lens group, and the third sub-lens group can move independently on the optical axis when focusing. As the sub-lens group moves on the optical axis, the distance between the first sub-lens group and the second sub-lens group changes , and when focusing from the long-distance side to the short-distance side, the second sub-lens group And the third sub-lens group changes in the direction of widening, and when the focusing is performed, both the first sub-lens group and the second sub-lens group move to the magnifying side, and the third sub The lens group is a zoom lens for projection that moves so as to move to the reduction side, and the focal distance f 1b of the second sub lens group and the focal distance f 1c of the third sub lens group are conditional expressions: (1) Satisfy -0.5 <f 1b / f 1c <-0.1.
この発明によれば、適切に収差補正が可能な新規な投射用ズームレンズを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a novel zoom lens for projection capable of appropriately correcting aberrations.
図１に、本発明の実施形態の一例として、投射用ズームレンズたる投射レンズ群１を備えた画像投射装置１００を示す。
本実施形態における画像投射装置１００は、画像表示素子たる液晶パネル１０１に表示された原画像を投射面たるスクリーン１０４へと拡大して投射するプロジェクタである。
FIG. 1 shows an
The
原画像の表示を液晶パネル１０１で行うプロジェクタは、３原色（赤・緑・青）に対応した３枚の液晶パネル１０１により変調された３つの光を色合成光学系たるプリズム１０２により合成して投射レンズ１に入射させる。
A projector that displays an original image on a
また、本実施形態では原画像の画像表示素子として液晶パネル１０１を用いたが、かかる構成に限定されるものではなく、微小ミラーを並べて構成されたＤＭＤ等の反射型表示素子で行うとしても良い。
かかる反射型表示素子を用いる構成では、反射型表示素子を照明する光路を、反射型表示素子と投射レンズ１との間に確保する必要がある。
Further, although the
In the configuration using such a reflective display element, it is necessary to secure an optical path for illuminating the reflective display element between the reflective display element and the
投射レンズ群１は、一般には小さなサイズで表示された原画像を拡大して投射するレンズ系であり、原画像を倍率可変で拡大して投射可能なズームレンズである。
投射レンズ群１は、図１においては、拡大側から順に、第１レンズ群１Ｇと、第２レンズ群２Ｇと、第３レンズ群３Ｇと、開口絞りＳと、第４レンズ群４Ｇと、第５レンズ群５Ｇと、を有する５群構成の投射光学系である。
本発明の実施形態の具体的な構成を図２～図８において例示する。なお、図２～図８においては、図の左方が拡大側（拡大共役側）、図の右方が縮小側（縮小共役側）である。また、繁雑化を避けるため、図２～図８において、符号は共通化する。
The
In FIG. 1, the
Specific configurations of the embodiments of the present invention are illustrated in FIGS. 2 to 8. In FIGS. 2 to 8, the left side of the figure is the enlarged side (enlarged conjugated side), and the right side of the figure is the reduced side (reduced conjugated side). Further, in order to avoid complication, the reference numerals are shared in FIGS. 2 to 8.
また、図２～図８において、（ａ）をズーミングの広角端（Ｗｉｄｅ）とし、（ｂ）をズーミングの望遠端（Ｔｅｌｅ）とする。 Further, in FIGS. 2 to 8, (a) is a wide-angle end (Wide) of zooming, and (b) is a telephoto end (Tele) of zooming.
第１レンズ群Ｇ１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、拡大側から順に第１サブレンズ群１ａと、負の屈折力を有する第２サブレンズ群１ｂと、正の屈折力を持つ第３サブレンズ群１ｃと、を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すズーミングの際には固定されて、第１レンズ群Ｇ１全体で負の屈折力を有している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the first lens group G1 includes a
The first lens group G1 is fixed during zooming shown in FIGS. 2A and 2B, and has a negative refractive power as a whole of the first lens group G1.
また、第１レンズ群Ｇ１は、後述するフォーカシングの際には、第１サブレンズ群１ａ、第２サブレンズ群１ｂ、第３サブレンズ群１ｃのそれぞれが独立に移動可能なように設置されている。
かかるフォーカシングの際には、第３サブレンズ群１ｃが光軸上を移動するとともに、第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂとの間隔が変化する。
このとき、最も好ましくは、例えば第１サブレンズ群１ａが固定された状態で、第３サブレンズ群１ｃの光軸上の移動に合わせて第２サブレンズ群１ｂが光軸上を移動することで第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂの間隔が変化する。
なお、かかる構成に限定されるものではなく、３つのサブレンズ群が全て動作するとしても良い。
Further, the first lens group G1 is installed so that each of the first
During such focusing, the third
At this time, most preferably, for example, in a state where the first
The configuration is not limited to this, and all three sub-lens groups may operate.
第１サブレンズ群１ａは、正の屈折力、負の屈折力、どちらでも所望の設計値に合わせて設定すればよいが、第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとを合計すると負の屈折力を備えるように設定することが望ましい。
このように、フォーカシング群内で拡大側から順に負・正となるような構成とすることで、距離変動時に発生する収差を補正する。
また、第３サブレンズ群１ｃが移動するとともに、第１サブレンズ群１ａ、第２サブレンズ群１ｂの間隔も変化することによって、より効果的に収差が補正される。
The first
In this way, by configuring the focusing group so that it becomes negative and positive in order from the enlarged side, the aberration generated at the time of distance fluctuation is corrected.
Further, as the third
また、第２サブレンズ群１ｂの焦点距離ｆ１ｂと、第３サブレンズ群１ｃの焦点距離ｆ１ｃとは、条件式（１）を満たす。
Further, the focal length f 1b of the second
かかる条件式（１）を満たすことにより、より効果的に収差が補正される。
かかる条件式の上限を超えた場合には、第２サブレンズ群１ｂの負の屈折力が第３サブレンズ群１ｃの正の屈折力に比べて強くなりすぎることを示し、広角化に対して有利に働く一方で歪曲収差の増大や、像面湾曲、非点収差等の収差の補正が困難となるため望ましくない。
また、条件式（１）の下限を超えた場合には、第２サブレンズ群１ｂの負の屈折力が第３サブレンズ群１ｃの正の屈折力に比べて弱くなりすぎることを示し、像面湾曲や非点収差などの収差の補正が容易になる一方で、広角化の達成が難しくなるため望ましくない。
By satisfying the conditional expression (1), the aberration is corrected more effectively.
When the upper limit of the conditional equation is exceeded, it is shown that the negative refractive power of the
Further, when the lower limit of the conditional equation (1) is exceeded, it is shown that the negative refractive power of the
また、本実施形態では、図９に示すように、遠距離側から近距離側へフォーカシングするときに、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃの間隔が広くなるように変動する。なお、図９では特に移動の様子を明らかとする目的で、移動距離について誇張して記載しているが、実際の移動量は後述する数値例の通りである。
遠距離側から近距離側へと物点が変動した場合には、画角は狭くなる方向へ変化し、像面はオーバー方向に湾曲し易い。そこで、物点変動による像面湾曲を補正するために、第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとの間隔を広げる必要がある。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, when focusing from the long-distance side to the short-distance side, the distance between the second
When the object point fluctuates from the long distance side to the short distance side, the angle of view changes in the direction of narrowing, and the image plane tends to bend in the over direction. Therefore, in order to correct the curvature of field due to the change in the object point, it is necessary to widen the distance between the first
第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとの間隔を広げることで、像面湾曲を補正することができるが、単に第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂとの間隔が広がるのみでは、合焦位置が変化してしまうため、第３サブレンズ群１ｃを移動させて、かかる合焦位置の補正を行う。
そのとき、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１において、数式（１）から明らかなように、第３サブレンズ群１ｃは全体が強い負パワー支配下の第１レンズ群Ｇ１中では屈折力が比較的弱いため、移動量を大きくする必要がある。
結果として、像面補正のための第２サブレンズ群１ｂの移動量よりも、合焦位置補正のための第３サブレンズ群１ｃの移動量が大きくなり、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃとの間隔が広がる方向に変化する。
The curvature of field can be corrected by widening the distance between the first
At that time, in the first lens group G1 having a negative refractive power, as is clear from the mathematical formula (1), the third
As a result, the amount of movement of the
したがって、本実施形態では、遠距離側から近距離側へフォーカシングするときには、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃの間隔が広くなるように変動することが望ましい。
かかる構成により、遠距離側から近距離側への物点の変動により生じる像面湾曲を補正しながらも、合焦位置の変動を抑制して、適切に収差補正が可能となる。
Therefore, in the present embodiment, when focusing from the long-distance side to the short-distance side, it is desirable that the distance between the second
With such a configuration, it is possible to suppress the fluctuation of the in-focus position and appropriately correct the aberration while correcting the curvature of field caused by the fluctuation of the object point from the long distance side to the short distance side.
また、本実施形態では、第１レンズ群１Ｇの焦点距離ｆ１Ｇと、広角端における全系の焦点距離ｆｗとが条件式（２）を満たしている。
Further, in the present embodiment, the focal length f 1G of the
かかる条件式（２）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの負の屈折力が強くなり、広角化達成に有利に働くが歪曲収差が大きくなり補正が難しい。
条件式（２）の下限値を超えると、第１レンズ群の負の屈折力が弱くなり、歪曲収差などの収差が補正しやすくなる一方で広角化の達成が難しい。
第１レンズ群１Ｇの焦点距離ｆ１Ｇと、広角端における全系の焦点距離ｆｗとをかかる条件式（２）の範囲内に収めることにより、レンズ系の広角化を図りながらも、収差を適切に補正することができる。
If the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, the negative refractive power of the
When the lower limit of the conditional expression (2) is exceeded, the negative refractive power of the first lens group becomes weak, and it becomes easy to correct aberrations such as distortion, but it is difficult to achieve wide-angle lensing.
By keeping the focal length f 1G of the
また、本実施形態では、第１レンズ群１Ｇに含まれる第２サブレンズ群の焦点距離ｆ１ｂと、第３サブレンズ群の焦点距離ｆ１ｃとは、広角端における全系の焦点距離ｆｗに対して、下記の条件式（３）、（４）を満たす。
Further, in the present embodiment, the focal length f1b of the second sub-lens group included in the
かかる条件式（３）は第１レンズ群１Ｇの中で、負の屈折力を備えた第２サブレンズ群１ｂの焦点距離と、全系の焦点距離との関係を示している。
条件式（３）の上限値を超えた場合、第１レンズ群１Ｇの負の屈折力が弱くなり、像面湾曲・非点収差等は有利になるが、広角化が困難となる。
下限値を超えた場合には、第１レンズ群１Ｇ全体の負の屈折力が強くなり、広角化へは有利に働くが、歪曲収差の補正が難しい。
The conditional equation (3) shows the relationship between the focal length of the second
When the upper limit of the conditional expression (3) is exceeded, the negative refractive power of the
When the lower limit is exceeded, the negative refractive power of the entire
条件式（４）は、第１レンズ群１Ｇの中で、正の屈折力を備える第３サブレンズ群１ｃの焦点距離と、全系の焦点距離との関係を示している。
条件式（４）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が弱まり、歪曲収差の補正が難しくなったり、フォーカシングの際の移動量が増大して構造上の自由度が小さくなるという問題が生じうる。一方で、正レンズの曲率の条件が緩くなり、コマ収差を抑制することが容易になる。
また、条件式（４）の下限値を超える場合、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が強くなり、像面湾曲や非点収差の補正は行いやすくなるが、広角化が難しい。
The conditional equation (4) shows the relationship between the focal length of the third
When the upper limit of the conditional equation (4) is exceeded, the positive refractive power of the
Further, when the lower limit value of the conditional expression (4) is exceeded, the positive refractive power of the
また、本実施形態では、第１レンズ群１Ｇは、少なくとも１枚の非球面レンズを有している。
かかる構成により、広角化によって生じる歪曲収差やコマ収差がより精度良く補正される。
Further, in the present embodiment, the
With such a configuration, distortion and coma aberration caused by wide-angle lensing can be corrected more accurately.
また、本実施形態では、ズーミングの際に第１サブレンズ群１ａが固定された状態で、各レンズの位置が調整される。すなわち、第１レンズ群１Ｇに含まれる複数のレンズ群のうち、少なくとも１つの固定となるサブレンズ群を有している。
Further, in the present embodiment, the position of each lens is adjusted while the first
かかる構成により、鏡筒の構造が容易となり、自由度が向上する。 With such a configuration, the structure of the lens barrel becomes easy and the degree of freedom is improved.
また本実施形態では、第１レンズ群１Ｇを構成する負の屈折力を有する球面レンズの屈折率の平均値Ｎdave1Gが、条件式（５）を満たしている。
Further, in the present embodiment, the
かかる条件式（５）は、負レンズの屈折率の関係を表しており、広角化とペッツバール和に関係する。
条件式（５）の上限を超えたとき、負レンズの屈折率が高くなり広角化に有利であり、曲率半径も抑えることができてコマ収差の発生も抑えられるが、ペッツバール和は不利となる。
また、条件式（５）の下限を超えた場合には、ペッツバール和は所定の範囲内に抑えられて像面湾曲や非点収差を小さく抑えることができるが、広角化達成のためには曲率半径がきつくなるのでコマ収差などの収差の補正が困難となる。
負の屈折力を有する球面レンズの屈折率の平均値Ｎdave1Gが、かかる条件式（５）の範囲内に収まるように設計されることで、広角化によって生じる歪曲収差やコマ収差がより精度良く補正される。
The conditional expression (5) expresses the relationship between the refractive index of the negative lens and is related to the wide-angle lens and the Petzval sum.
When the upper limit of the conditional equation (5) is exceeded, the refractive index of the negative lens becomes high, which is advantageous for widening the angle, the radius of curvature can be suppressed, and the occurrence of coma aberration can be suppressed, but the Petzval sum is disadvantageous. ..
Further, when the lower limit of the conditional equation (5) is exceeded, the Petzval sum is suppressed within a predetermined range, and curvature of field and astigmatism can be suppressed to be small, but curvature is achieved in order to achieve wide-angle. Since the radius becomes tight, it becomes difficult to correct aberrations such as coma.
By designing the average value N dave1G of the refractive index of a spherical lens having a negative refractive power to be within the range of the conditional equation (5), distortion and coma aberration caused by widening the angle can be more accurately performed. It will be corrected.
また本実施形態では、第１レンズ群１Ｇを構成する負の屈折力を持つ球面レンズのアッベ数の平均値νｄ１Ｇが、条件式（６）を満たしている。
Further, in the present embodiment, the average value ν d1G of the Abbe numbers of the spherical lenses having a negative refractive power constituting the
かかる条件式（６）は、フォーカシングによる倍率色収差の変動を抑えるための条件であり、下限値を超えた場合には、第１レンズ群１Ｇにおける全体のアッベ数が小さくなるため、フォーカシングによる変動分を押さえることが難しくなり、倍率色収差が増大してしまう。
The conditional equation (6) is a condition for suppressing fluctuations in chromatic aberration of magnification due to focusing. When the lower limit is exceeded, the total Abbe number in the
以上に述べたような投射レンズ１の具体的な構成例を、実施例１～７に数値として表１～表３５に示す。また、実施例１～７におけるそれぞれの収差図を、図１０～３７にそれぞれ示す。
Specific configuration examples of the
なお、実施例１～７は、何れも既に述べた条件式（１）を満足する数値実施例である。なお、条件式（１）に加えて条件式（２）～（６）の何れかあるいはすべてを満たしているが、かかる構成に限定されるものではない。
また、実施例１～７において、以下の符号を用いている。
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
In addition, each of Examples 1 to 7 is a numerical example which satisfies the conditional expression (1) already described. In addition to the conditional expression (1), any or all of the conditional expressions (2) to (6) are satisfied, but the configuration is not limited to this.
Further, in Examples 1 to 7, the following reference numerals are used.
R: Radius of curvature D: Surface spacing Nd: Refractive index νd: Abbe number f: Focal length of the whole system ω: Half angle of view
[数値実施例１]
実施例１のレンズ構成について表１～表５に示す。
[Numerical Example 1]
The lens configurations of Example 1 are shown in Tables 1 to 5.
また、表５に記載した各非球面の面変位は、下記の数式に従う。 The surface displacement of each aspherical surface shown in Table 5 is based on the following mathematical formula.
［数値実施例２］
実施例２のレンズ構成について表６～表１０に示す。
[Numerical Example 2]
The lens configurations of Example 2 are shown in Tables 6 to 10.
［数値実施例３］
実施例３のレンズ構成について表１１～表１５に示す。
[Numerical Example 3]
The lens configurations of Example 3 are shown in Tables 11 to 15.
［数値実施例４］
実施例４のレンズ構成について表１６～表２０に示す。
[Numerical Example 4]
The lens configurations of Example 4 are shown in Tables 16 to 20.
［数値実施例５］
実施例５のレンズ構成について表２１～表２５に示す。
[Numerical Example 5]
The lens configurations of Example 5 are shown in Tables 21 to 25.
［数値実施例６］
実施例６のレンズ構成について表２６～表３０に示す。
なお、本実施形態においては、表２６から明らかなように、第１サブレンズ群１ａ、第３サブレンズ群１ｃはフォーカシングの際にレンズ光軸上を動作し、第２サブレンズ群１ｂは固定される。
[Numerical Example 6]
The lens configurations of Example 6 are shown in Tables 26 to 30.
In this embodiment, as is clear from Table 26, the first
［数値実施例７］
実施例７のレンズ構成について表３１～表３５に示す。
[Numerical Example 7]
The lens configurations of Example 7 are shown in Tables 31 to 35.
図１０～３７には、実施例として示した７つの投射レンズ１の収差図を示す。
なお、実施例１に関する図１０～図１３において、図１０は広角端での縦収差図を示し、図１１は広角端での横収差図を示している。また、図１２は望遠端での縦収差図を示し、図１３は望遠端での横収差図を示している。
また、球面収差図におけるＲ、Ｇ、Ｂの符号はそれぞれの対応する波長（Ｒ＝６２０ｎｍ、Ｇ＝５５０ｎｍ、Ｂ＝４６０ｎｍ）ごとの収差曲線を表している。
10 to 37 show aberration diagrams of the seven
In FIGS. 10 to 13 relating to the first embodiment, FIG. 10 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 11 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 12 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 13 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
Further, the symbols of R, G, and B in the spherical aberration diagram represent the aberration curves for each corresponding wavelength (R = 620 nm, G = 550 nm, B = 460 nm).
実施例２に関する図１４～図１７において、図１４は広角端での縦収差図を示し、図１５は広角端での横収差図を示している。また、図１６は望遠端での縦収差図を示し、図１７は望遠端での横収差図を示している。 In FIGS. 14 to 17 relating to the second embodiment, FIG. 14 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 15 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 16 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 17 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
実施例３に関する図１８～図２１において、図１８は広角端での縦収差図を示し、図１９は広角端での横収差図を示している。また、図２０は望遠端での縦収差図を示し、図２１は望遠端での横収差図を示している。 In FIGS. 18 to 21 relating to the third embodiment, FIG. 18 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 19 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 20 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 21 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
実施例４に関する図２２～図２５において、図２２は広角端での縦収差図を示し、図２３は広角端での横収差図を示している。また、図２４は望遠端での縦収差図を示し、図２５は望遠端での横収差図を示している。 In FIGS. 22 to 25 relating to the fourth embodiment, FIG. 22 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 23 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 24 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 25 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
実施例５に関する図２６～図２９において、図２６は広角端での縦収差図を示し、図２７は広角端での横収差図を示している。また、図２８は望遠端での縦収差図を示し、図２９は望遠端での横収差図を示している。 In FIGS. 26 to 29 relating to the fifth embodiment, FIG. 26 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 27 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 28 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 29 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
実施例６に関する図３０～図３３において、図３０は広角端での縦収差図を示し、図３１は広角端での横収差図を示している。また、図３２は望遠端での縦収差図を示し、図３３は望遠端での横収差図を示している。 In FIGS. 30 to 33 relating to the sixth embodiment, FIG. 30 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 31 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 32 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 33 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
実施例７に関する図３４～図３７において、図３４は広角端での縦収差図を示し、図３５は広角端での横収差図を示している。また、図３６は望遠端での縦収差図を示し、図３７は望遠端での横収差図を示している。 In FIGS. 34 to 37 relating to the seventh embodiment, FIG. 34 shows a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end, and FIG. 35 shows a transverse aberration diagram at the wide-angle end. Further, FIG. 36 shows a longitudinal aberration diagram at the telephoto end, and FIG. 37 shows a transverse aberration diagram at the telephoto end.
各実施例の収差図に示されたように、各実施例とも収差は高いレベルで補正され、フォーカシングによる像面湾曲の変化も抑制されている。
球面収差は、フォーカシングに伴って変化するが、変化量は絶対値としては十分に小さい。
As shown in the aberration diagram of each embodiment, the aberration is corrected at a high level in each embodiment, and the change in curvature of field due to focusing is also suppressed.
Spherical aberration changes with focusing, but the amount of change is sufficiently small as an absolute value.
軸上色収差・倍率色収差も小さく、コマ収差やその色差の乱れも最周辺部まで良く抑えられている他、歪曲収差も十分に小さく補正されている。 Axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification are also small, coma aberration and disturbance of the color difference are well suppressed to the outermost part, and distortion aberration is also corrected to be sufficiently small.
即ち、実施例１ないし７の投射レンズ１は何れも、各種収差が十分に低減され、フォーカシングに伴う性能の変化が少ない高性能の投射用ズームレンズとなっている。
That is, each of the
この発明によれば、新規な投射用ズームレンズと、これを用いる画像投影装置を実現できる。 According to the present invention, a novel projection zoom lens and an image projection device using the same can be realized.
以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、この発明は上述した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において種々の構成をとることが可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described configuration, and various configurations may be adopted within the scope of the invention described in the claims. It is possible.
この発明の実施形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は、「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention merely list suitable effects arising from the invention, and the effects according to the invention are not limited to those described in the embodiments.
１G 第１レンズ群
１ａ 第１サブレンズ群
１ｂ 第２サブレンズ群
１ｃ 第３サブレンズ群
Ｓ 絞り
２G 第２レンズ群
３G 第３レンズ群
４G 第４レンズ群
５G 第５レンズ群
６G 第６レンズ群
１ 投射レンズ（投射用ズームレンズ）
１００ 撮像装置
１０４ スクリーン（投射面）
1G 1st lens group
1a 1st
3G
100 Imaging device
104 screen (projection surface)
Claims (7)
前記第１レンズ群は、拡大共役側から縮小共役側に向かって順に第１サブレンズ群と、
負の屈折力を備える第２サブレンズ群と、正の屈折力を備える第３サブレンズ群と、を有し、
当該第１レンズ群は、ズーミングを行う際には固定され、フォーカシングを行う際には前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群とがそれぞれ独立して光軸上を移動可能であって、
前記第３サブレンズ群が光軸上を移動するとともに前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群の間隔が変化し、
遠距離側から近距離側へフォーカシングを行う際に、前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群の間隔が広がる方向へ変化し、
前記フォーカシングを行う際には、第１サブレンズ群と、第２サブレンズ群とが何れも拡大側へと移動し、第３サブレンズ群は縮小側へと移動するように移動する投射用ズームレンズであって、
前記第２サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｂ と、前記第３サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｃ とが条件式：
（１）－０．５＜ｆ １ｂ ／ｆ １ｃ ＜－０．１
を満たす
ことを特徴とする投射用ズームレンズ。 A projection zoom lens that is arranged on the most magnified side and has a first lens group having a negative refractive power.
The first lens group includes the first sub-lens group in order from the magnified conjugated side to the reduced conjugated side.
It has a second sub-lens group having a negative refractive power and a third sub-lens group having a positive refractive power.
The first lens group is fixed when zooming, and the optical axis of the first sub-lens group, the second sub-lens group, and the third sub-lens group are independent when focusing is performed. Movable on top,
As the third sub-lens group moves on the optical axis, the distance between the first sub-lens group and the second sub-lens group changes .
When focusing from the long-distance side to the short-distance side, the distance between the second sub-lens group and the third sub-lens group changes in the direction of widening.
When the focusing is performed, the first sub-lens group and the second sub-lens group both move to the magnifying side, and the third sub-lens group moves to the reducing side. It ’s a lens,
The focal length f 1b of the second sub-lens group and the focal length f 1c of the third sub-lens group are conditional expressions:
(1) -0.5 <f 1b / f 1c <-0.1
Meet
A zoom lens for projection that is characterized by this.
前記第１レンズ群の焦点距離：ｆ １G と、前記ズーミングにおける広角端での全系の焦点距離ｆｗとが条件式：
（２）－３．０＜ｆ １G ／ｆｗ＜－１．５
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。 In the projection zoom lens according to claim 1 ,
The focal length of the first lens group: f 1G and the focal length fw of the entire system at the wide-angle end in the zooming are conditional equations:
(2) -3.0 <f 1G / fw < -1.5
A zoom lens for projection characterized by satisfying .
前記第２サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｂ と、前記第３サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｃ と、前記ズーミングにおける広角端での全系の焦点距離ｆｗとが条件式
（３）－２．０＜ｆ １ｂ ／ｆｗ＜－０．５
（４）３．０＜ｆ １ｃ ／ｆｗ＜９．０
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。 In the projection zoom lens according to claim 1 or 2.
The focal length f 1b of the second sub-lens group, the focal length f 1c of the third sub-lens group, and the focal length fw of the entire system at the wide-angle end in the zooming are conditional expressions.
(3) -2.0 <f 1b / fw < -0.5
(4) 3.0 <f 1c / fw <9.0
A zoom lens for projection characterized by satisfying .
第１レンズ群が少なくとも１つの非球面レンズを有することを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 3.
A zoom lens for projection, wherein the first lens group has at least one aspherical lens.
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を備える球面レンズを有し、
負の屈折力を備えた当該球面レンズの屈折率N dave_1G の平均値が条件式
（５）１．５５＜N dave_1G ＜１．７５
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 4.
The first lens group has a spherical lens having at least one negative refractive power.
The average value of the refractive index N dave_1G of the spherical lens having a negative refractive power is a conditional expression.
(5) 1.55 <N dave_1G <1.75
A zoom lens for projection characterized by satisfying.
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を備える球面レンズを有し、
負の屈折力を備えた当該球面レンズのアッベ数の平均値ν ｄ1ave_1G が条件式
（６）４５．０＜ν ｄ1ave_1G
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 5.
The first lens group has a spherical lens having at least one negative refractive power.
The average value of the Abbe numbers of the spherical lens having a negative refractive power ν d1ave_1G is a conditional expression .
(6) 45.0 <ν d1ave_1G
A zoom lens for projection characterized by satisfying .
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