JPH10161027A - 変倍光学系 - Google Patents
変倍光学系Info
- Publication number
- JPH10161027A JPH10161027A JP8316013A JP31601396A JPH10161027A JP H10161027 A JPH10161027 A JP H10161027A JP 8316013 A JP8316013 A JP 8316013A JP 31601396 A JP31601396 A JP 31601396A JP H10161027 A JPH10161027 A JP H10161027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- lens
- line
- negative
- refractive power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
- G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
- G02B15/144109—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +--+
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化・高画素化の進んだ表示素子の画像を
投影するための、倍率色収差の小さな変倍光学系を提供
する。 【解決手段】 投影側より順に、正の屈折力を持つ第１
群Ｇｒ１と、負の屈折力を持つ第２群Ｇｒ２と、負の屈
折力を持つ第３群Ｇｒ３と、正の屈折力を持ち変倍時固
定の第４群Ｇｒ４と、から成り、変倍時に少なくとも第
２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３が光軸方向に移動する。第２
群Ｇｒ２中の少なくとも１枚の負レンズと、第３群Ｇｒ
３中の少なくとも１枚の負レンズと、第４群Ｇｒ４中の
少なくとも１枚の正レンズとが、異常部分分散性，アッ
ベ数が規定されたレンズ材料で構成されている。
投影するための、倍率色収差の小さな変倍光学系を提供
する。 【解決手段】 投影側より順に、正の屈折力を持つ第１
群Ｇｒ１と、負の屈折力を持つ第２群Ｇｒ２と、負の屈
折力を持つ第３群Ｇｒ３と、正の屈折力を持ち変倍時固
定の第４群Ｇｒ４と、から成り、変倍時に少なくとも第
２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３が光軸方向に移動する。第２
群Ｇｒ２中の少なくとも１枚の負レンズと、第３群Ｇｒ
３中の少なくとも１枚の負レンズと、第４群Ｇｒ４中の
少なくとも１枚の正レンズとが、異常部分分散性，アッ
ベ数が規定されたレンズ材料で構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変倍光学系に関す
るものであり、例えば、投影装置(液晶パネル等の表示
素子の画像をスクリーン上に投影する液晶プロジェクタ
ー等)用の投影光学系として好適な変倍光学系に関する
ものである。
るものであり、例えば、投影装置(液晶パネル等の表示
素子の画像をスクリーン上に投影する液晶プロジェクタ
ー等)用の投影光学系として好適な変倍光学系に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの普及に
伴い、ビジネス分野等でのプレゼンテーション機器とし
て、液晶プロジェクターが広く利用されるようになって
きている。また、ホームシアター等に用いられる家庭用
投影機器としても、液晶プロジェクターの需要が見込ま
れている。それらの要求に対して、１０万〜３０万画素
程度の単板式や３板式の液晶フロントプロジェクターが
提供されてきた。
伴い、ビジネス分野等でのプレゼンテーション機器とし
て、液晶プロジェクターが広く利用されるようになって
きている。また、ホームシアター等に用いられる家庭用
投影機器としても、液晶プロジェクターの需要が見込ま
れている。それらの要求に対して、１０万〜３０万画素
程度の単板式や３板式の液晶フロントプロジェクターが
提供されてきた。
【０００３】このような液晶プロジェクターに用いられ
る投影用変倍光学系が、特開平７−２１８８３７号公報
や特開平８−２０１６９０号公報で提案されている。こ
れらは、正・負・正の３群から成る変倍光学系であり、
従来の表示素子の画像を投影するには適当な性能を有し
ている。しかし、倍率色収差が十分に抑えられていない
ため、より高画素な表示素子を投影することは困難であ
る。
る投影用変倍光学系が、特開平７−２１８８３７号公報
や特開平８−２０１６９０号公報で提案されている。こ
れらは、正・負・正の３群から成る変倍光学系であり、
従来の表示素子の画像を投影するには適当な性能を有し
ている。しかし、倍率色収差が十分に抑えられていない
ため、より高画素な表示素子を投影することは困難であ
る。
【０００４】倍率色収差を抑えた変倍光学系としては、
正・負・正の３群から成るフィルム引伸し用の変倍光学
系が、特公平３−５８４９０号公報で提案されている。
この変倍光学系は、第２群の負レンズに異常分散ガラス
を使用することで、変倍に際しての倍率色収差の変動を
抑える構成となっている。しかし、この構成でも、高画
素化の進んだ表示素子の画像を投影するには、倍率色収
差の補正が不十分である。
正・負・正の３群から成るフィルム引伸し用の変倍光学
系が、特公平３−５８４９０号公報で提案されている。
この変倍光学系は、第２群の負レンズに異常分散ガラス
を使用することで、変倍に際しての倍率色収差の変動を
抑える構成となっている。しかし、この構成でも、高画
素化の進んだ表示素子の画像を投影するには、倍率色収
差の補正が不十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在では、従来より高
画質なプロジェクターが要求されるようになってきてい
る。例えば、プレゼンテーション用としては、640×480
ドット(ＶＧＡ)の解像力から800×600ドット(ＳＶＧＡ)
以上の解像力が必要とされるようになってきている。ま
た、家庭用においても、ハイビジョン等の高品位テレビ
放送の普及に伴い、水平解像度４００ＴＶ本以上の解像
力が必要になってきている。このような高画質化の要求
を満たすために、液晶等の表示素子の高画素化が進むと
ともに、ダイクロイックプリズムを用いた３板投影方式
等が採用されつつある。それに加えて、プロジェクター
自体を小型化するために、液晶等の表示素子の小型化も
進んでいる。小型化・高画素化の進んだ表示素子の画像
を投影するためには、従来よりも高性能な投影用変倍光
学系が必要となる。ところが、先に述べたように、従来
の投影用変倍光学系の構成では、必要とされる光学性能
(特に、倍率色収差)を充分に満足することが不可能であ
った。
画質なプロジェクターが要求されるようになってきてい
る。例えば、プレゼンテーション用としては、640×480
ドット(ＶＧＡ)の解像力から800×600ドット(ＳＶＧＡ)
以上の解像力が必要とされるようになってきている。ま
た、家庭用においても、ハイビジョン等の高品位テレビ
放送の普及に伴い、水平解像度４００ＴＶ本以上の解像
力が必要になってきている。このような高画質化の要求
を満たすために、液晶等の表示素子の高画素化が進むと
ともに、ダイクロイックプリズムを用いた３板投影方式
等が採用されつつある。それに加えて、プロジェクター
自体を小型化するために、液晶等の表示素子の小型化も
進んでいる。小型化・高画素化の進んだ表示素子の画像
を投影するためには、従来よりも高性能な投影用変倍光
学系が必要となる。ところが、先に述べたように、従来
の投影用変倍光学系の構成では、必要とされる光学性能
(特に、倍率色収差)を充分に満足することが不可能であ
った。
【０００６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであって、小型化・高画素化の進んだ表示素子の
画像を投影するための、倍率色収差の小さな変倍光学系
を提供することを目的とする。
たものであって、小型化・高画素化の進んだ表示素子の
画像を投影するための、倍率色収差の小さな変倍光学系
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の変倍光学系は、投影側より順に、正の
屈折力を持つ第１群と、負の屈折力を持つ第２群と、負
の屈折力を持つ第３群と、正の屈折力を持ち変倍時固定
の第４群と、から成り、変倍時に少なくとも前記第２群
と前記第３群が光軸方向に移動し、前記第２群中の少な
くとも１枚の負レンズと、前記第３群中の少なくとも１
枚の負レンズと、前記第４群中の少なくとも１枚の正レ
ンズとが、以下の条件を満足するレンズ材料で構成され
ていることを特徴とする。 0.015＜Θ−(0.644−0.00168・νd)＜0.06 65＜νd＜100 ただし、 Θ＝(ｎg−ｎF)／(ｎF−ｎC)、 νd＝(ｎd−1)／(ｎF−ｎC)、 ｎg：ｇ線(波長:435.84nm)に対する屈折率、 ｎF：Ｆ線(波長:486.13nm)に対する屈折率、 ｎC：Ｃ線(波長:656.28nm)に対する屈折率、 ｎd：ｄ線(波長:587.56nm)に対する屈折率 である。
に、第１の発明の変倍光学系は、投影側より順に、正の
屈折力を持つ第１群と、負の屈折力を持つ第２群と、負
の屈折力を持つ第３群と、正の屈折力を持ち変倍時固定
の第４群と、から成り、変倍時に少なくとも前記第２群
と前記第３群が光軸方向に移動し、前記第２群中の少な
くとも１枚の負レンズと、前記第３群中の少なくとも１
枚の負レンズと、前記第４群中の少なくとも１枚の正レ
ンズとが、以下の条件を満足するレンズ材料で構成され
ていることを特徴とする。 0.015＜Θ−(0.644−0.00168・νd)＜0.06 65＜νd＜100 ただし、 Θ＝(ｎg−ｎF)／(ｎF−ｎC)、 νd＝(ｎd−1)／(ｎF−ｎC)、 ｎg：ｇ線(波長:435.84nm)に対する屈折率、 ｎF：Ｆ線(波長:486.13nm)に対する屈折率、 ｎC：Ｃ線(波長:656.28nm)に対する屈折率、 ｎd：ｄ線(波長:587.56nm)に対する屈折率 である。
【０００８】第２の発明の変倍光学系は、上記第１の発
明の構成において、前記第４群が、投影側より順に、正
の屈折力を持つ前群と、この前群からある程度の空間を
おいて配置された正の屈折力を持つ後群と、から成り、
前記第１群から前記第４群の前群まででほぼアフォーカ
ル系を構成し、以下の条件を満足することを特徴とす
る。 -0.2＜ｆW・φFW＜0.15 0.5＜｜φ2｜・ｆW＜0.8 0.25＜φ1／｜φ2｜＜0.5 ただし、 ｆW：広角端での全系の焦点距離、 φFW：広角端での第１群から第４群の前群までの屈折
力、 φ1：第１群の屈折力、 φ2：第２群の屈折力 である。
明の構成において、前記第４群が、投影側より順に、正
の屈折力を持つ前群と、この前群からある程度の空間を
おいて配置された正の屈折力を持つ後群と、から成り、
前記第１群から前記第４群の前群まででほぼアフォーカ
ル系を構成し、以下の条件を満足することを特徴とす
る。 -0.2＜ｆW・φFW＜0.15 0.5＜｜φ2｜・ｆW＜0.8 0.25＜φ1／｜φ2｜＜0.5 ただし、 ｆW：広角端での全系の焦点距離、 φFW：広角端での第１群から第４群の前群までの屈折
力、 φ1：第１群の屈折力、 φ2：第２群の屈折力 である。
【０００９】第３の発明の変倍光学系は、上記第２の発
明の構成において、前記第４群の前群中であって前記第
４群の後群のほぼ前側焦点位置に、絞りが配置されてい
ることを特徴とする。
明の構成において、前記第４群の前群中であって前記第
４群の後群のほぼ前側焦点位置に、絞りが配置されてい
ることを特徴とする。
【００１０】第４の発明の変倍光学系は、上記第２の発
明の構成において、前記第３群中であって前記第４群の
ほぼ前側焦点位置に、絞りが配置されていることを特徴
とする。
明の構成において、前記第３群中であって前記第４群の
ほぼ前側焦点位置に、絞りが配置されていることを特徴
とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した変倍光学
系を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明す
る実施の形態は、投影装置(例えば、液晶プロジェクタ
ー)用の投影光学系として好適な変倍光学系であるが、
撮像装置(例えば、ビデオカメラ)用の撮像光学系として
も好適に使用可能であることは言うまでもない。
系を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明す
る実施の形態は、投影装置(例えば、液晶プロジェクタ
ー)用の投影光学系として好適な変倍光学系であるが、
撮像装置(例えば、ビデオカメラ)用の撮像光学系として
も好適に使用可能であることは言うまでもない。
【００１２】図２，図６，図１０，図１４，図１８は、
第１〜第５の実施の形態にそれぞれ対応するレンズ構成
図であり、望遠端〈Ｌ〉でのレンズ配置を示している。
各レンズ構成図中、矢印ｍ１〜ｍ４は、望遠端(長焦点
距離端)〈Ｌ〉から広角端(短焦点距離端)〈Ｓ〉へのズ
ーミングにおける第１群Ｇｒ１〜第４群Ｇｒ４の移動を
それぞれ模式的に示している。また、各レンズ構成図
中、拡大側(すなわち、投影側)から数えてi番目の軸上
面間隔diは、ズーミングにおいて変化する可変間隔であ
る。
第１〜第５の実施の形態にそれぞれ対応するレンズ構成
図であり、望遠端〈Ｌ〉でのレンズ配置を示している。
各レンズ構成図中、矢印ｍ１〜ｍ４は、望遠端(長焦点
距離端)〈Ｌ〉から広角端(短焦点距離端)〈Ｓ〉へのズ
ーミングにおける第１群Ｇｒ１〜第４群Ｇｒ４の移動を
それぞれ模式的に示している。また、各レンズ構成図
中、拡大側(すなわち、投影側)から数えてi番目の軸上
面間隔diは、ズーミングにおいて変化する可変間隔であ
る。
【００１３】第１〜第５の実施の形態は、拡大側(投影
側)から順に、正の屈折力を持つ第１群Ｇｒ１と、負の
屈折力を持つ第２群Ｇｒ２と、負の屈折力を持つ第３群
Ｇｒ３と、正の屈折力を持ちズーミングにおいて固定の
第４群Ｇｒ４と、から成る４群構成のズームレンズであ
る。第１〜第５の実施の形態は、ズーミングにおいて、
少なくとも第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３が光軸方向に移
動する。更に第４の実施の形態においては、望遠端
〈Ｌ〉から広角端〈Ｓ〉へのズーミングにおいて、第１
群Ｇｒ１が光軸に沿って拡大側に移動する。
側)から順に、正の屈折力を持つ第１群Ｇｒ１と、負の
屈折力を持つ第２群Ｇｒ２と、負の屈折力を持つ第３群
Ｇｒ３と、正の屈折力を持ちズーミングにおいて固定の
第４群Ｇｒ４と、から成る４群構成のズームレンズであ
る。第１〜第５の実施の形態は、ズーミングにおいて、
少なくとも第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３が光軸方向に移
動する。更に第４の実施の形態においては、望遠端
〈Ｌ〉から広角端〈Ｓ〉へのズーミングにおいて、第１
群Ｇｒ１が光軸に沿って拡大側に移動する。
【００１４】第４群Ｇｒ４は、拡大側より順に、正の屈
折力を持つ前群Ｇｒ４Ｆと、前群Ｇｒ４Ｆからある程度
の空間をおいて配置された正の屈折力を持つ後群Ｇｒ４
Ｒと、から成り、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群
Ｇｒ４Ｆまででほぼアフォーカル系を構成している。ま
た、第４群Ｇｒ４の縮小側にはダイクロイックプリズム
ＰＲが配置されている。
折力を持つ前群Ｇｒ４Ｆと、前群Ｇｒ４Ｆからある程度
の空間をおいて配置された正の屈折力を持つ後群Ｇｒ４
Ｒと、から成り、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群
Ｇｒ４Ｆまででほぼアフォーカル系を構成している。ま
た、第４群Ｇｒ４の縮小側にはダイクロイックプリズム
ＰＲが配置されている。
【００１５】第１の実施の形態において、第１群Ｇｒ１
は、拡大側から順に、縮小側に凹の負メニスカスレンズ
と拡大側に凸の平凸レンズとの接合レンズ，及び拡大側
に凸の正メニスカスレンズから成っている。第２〜第５
の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順
に、縮小側に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズ
との接合レンズ，及び拡大側に凸の正メニスカスレンズ
から成っている。第１〜第５の実施の形態において、第
２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、縮小側に凹の負メニス
カスレンズ，両凹の負レンズ，及び拡大側に凸の正メニ
スカスレンズから成っている。第１〜第４の実施の形態
において、第３群Ｇｒ３は、拡大側から順に、両凹の負
レンズ，及び拡大側に凸の正メニスカスレンズから成っ
ている。第５の実施の形態において、第３群Ｇｒ３は、
拡大側から順に、両凹の負レンズ，拡大側に凸の正メニ
スカスレンズ，及び絞りＡから成っている。
は、拡大側から順に、縮小側に凹の負メニスカスレンズ
と拡大側に凸の平凸レンズとの接合レンズ，及び拡大側
に凸の正メニスカスレンズから成っている。第２〜第５
の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順
に、縮小側に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズ
との接合レンズ，及び拡大側に凸の正メニスカスレンズ
から成っている。第１〜第５の実施の形態において、第
２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、縮小側に凹の負メニス
カスレンズ，両凹の負レンズ，及び拡大側に凸の正メニ
スカスレンズから成っている。第１〜第４の実施の形態
において、第３群Ｇｒ３は、拡大側から順に、両凹の負
レンズ，及び拡大側に凸の正メニスカスレンズから成っ
ている。第５の実施の形態において、第３群Ｇｒ３は、
拡大側から順に、両凹の負レンズ，拡大側に凸の正メニ
スカスレンズ，及び絞りＡから成っている。
【００１６】第１の実施の形態において、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，
両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズ，絞り
Ａ，及び縮小側に凹の負メニスカスレンズから成ってい
る。また、第１の実施の形態において、第４群Ｇｒ４の
後群Ｇｒ４Ｒは、拡大側から順に、縮小側に凸の平凸レ
ンズ，拡大側に凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両
凸の正レンズから成っている。
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，
両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズ，絞り
Ａ，及び縮小側に凹の負メニスカスレンズから成ってい
る。また、第１の実施の形態において、第４群Ｇｒ４の
後群Ｇｒ４Ｒは、拡大側から順に、縮小側に凸の平凸レ
ンズ，拡大側に凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両
凸の正レンズから成っている。
【００１７】第２の実施の形態において、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、縮小側に凸の正メ
ニスカスレンズ，両凸の正レンズと拡大側に凹の負メニ
スカスレンズとの接合レンズ，絞りＡ，及び縮小側に凹
の負メニスカスレンズから成っている。また、第２の実
施の形態において、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒは、拡
大側から順に、縮小側に凸の正メニスカスレンズ，拡大
側に凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両凸の正レン
ズから成っている。
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、縮小側に凸の正メ
ニスカスレンズ，両凸の正レンズと拡大側に凹の負メニ
スカスレンズとの接合レンズ，絞りＡ，及び縮小側に凹
の負メニスカスレンズから成っている。また、第２の実
施の形態において、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒは、拡
大側から順に、縮小側に凸の正メニスカスレンズ，拡大
側に凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両凸の正レン
ズから成っている。
【００１８】第３の実施の形態において、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ
(縮小側の面が非球面)，絞りＡ，両凸の正レンズと両凹
の負レンズとの接合レンズ，及び縮小側に凹の負メニス
カスレンズから成っている。また、第３の実施の形態に
おいて、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒは、拡大側から順
に、両凸の正レンズ，拡大側に凹の負メニスカスレン
ズ，及び２枚の両凸の正レンズから成っている。
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ
(縮小側の面が非球面)，絞りＡ，両凸の正レンズと両凹
の負レンズとの接合レンズ，及び縮小側に凹の負メニス
カスレンズから成っている。また、第３の実施の形態に
おいて、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒは、拡大側から順
に、両凸の正レンズ，拡大側に凹の負メニスカスレン
ズ，及び２枚の両凸の正レンズから成っている。
【００１９】第４の実施の形態において、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，
絞りＡ，両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レン
ズ，及び縮小側に凹の負メニスカスレンズから成ってい
る。また、第４の実施の形態において、第４群Ｇｒ４の
後群Ｇｒ４Ｒは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，拡
大側に凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両凸の正レ
ンズから成っている。
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，
絞りＡ，両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レン
ズ，及び縮小側に凹の負メニスカスレンズから成ってい
る。また、第４の実施の形態において、第４群Ｇｒ４の
後群Ｇｒ４Ｒは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，拡
大側に凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両凸の正レ
ンズから成っている。
【００２０】第５の実施の形態において、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，
両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズ，及び
縮小側に凹の負メニスカスレンズから成っている。ま
た、第５の実施の形態において、第４群Ｇｒ４の後群Ｇ
ｒ４Ｒは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，拡大側に
凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両凸の正レンズか
ら成っている。
の前群Ｇｒ４Ｆは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，
両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズ，及び
縮小側に凹の負メニスカスレンズから成っている。ま
た、第５の実施の形態において、第４群Ｇｒ４の後群Ｇ
ｒ４Ｒは、拡大側から順に、両凸の正レンズ，拡大側に
凹の負メニスカスレンズ，及び２枚の両凸の正レンズか
ら成っている。
【００２１】第１〜第５の実施の形態のような正・負・
負・正の変倍光学系は、第２群Ｇｒ２中の少なくとも１
枚の負レンズと、第３群Ｇｒ３中の少なくとも１枚の負
レンズと、第４群Ｇｒ４中の少なくとも１枚の正レンズ
とが、以下の条件式(1)及び(2)を満足するレンズ材料で
構成されていることが望ましい。 0.015＜Θ−(0.644−0.00168・νd)＜0.06 …(1) 65＜νd＜100 …（２） ただし、 Θ＝(ｎg−ｎF)／(ｎF−ｎC)、 νd＝(ｎd−1)／(ｎF−ｎC)、 ｎg：ｇ線(波長:435.84nm)に対する屈折率、 ｎF：Ｆ線(波長:486.13nm)に対する屈折率、 ｎC：Ｃ線(波長:656.28nm)に対する屈折率、 ｎd：ｄ線(波長:587.56nm)に対する屈折率 である。
負・正の変倍光学系は、第２群Ｇｒ２中の少なくとも１
枚の負レンズと、第３群Ｇｒ３中の少なくとも１枚の負
レンズと、第４群Ｇｒ４中の少なくとも１枚の正レンズ
とが、以下の条件式(1)及び(2)を満足するレンズ材料で
構成されていることが望ましい。 0.015＜Θ−(0.644−0.00168・νd)＜0.06 …(1) 65＜νd＜100 …（２） ただし、 Θ＝(ｎg−ｎF)／(ｎF−ｎC)、 νd＝(ｎd−1)／(ｎF−ｎC)、 ｎg：ｇ線(波長:435.84nm)に対する屈折率、 ｎF：Ｆ線(波長:486.13nm)に対する屈折率、 ｎC：Ｃ線(波長:656.28nm)に対する屈折率、 ｎd：ｄ線(波長:587.56nm)に対する屈折率 である。
【００２２】条件式(1)は、使用するレンズ材料のｇ線
とＦ線に対する異常部分分散性を、部分分散の規準線か
らの偏差として定量的に規定している。具体的には、条
件式(1)のΘがｇ線とＦ線の使用レンズ材料の部分分散
比を表しており、条件式(1)の括弧内が同じνd(アッベ
数)の規準ガラスの場合の計算によって得られる部分分
散比を表している。つまり、条件式(1)を満足するレン
ズ材料とは、一般的に異常分散ガラスと呼ばれるもので
あり、規準線からの偏差が0.015より大きい場合とは、
規準ガラスに比べて相対的にｇ線の屈折率が大きいこと
を表している。
とＦ線に対する異常部分分散性を、部分分散の規準線か
らの偏差として定量的に規定している。具体的には、条
件式(1)のΘがｇ線とＦ線の使用レンズ材料の部分分散
比を表しており、条件式(1)の括弧内が同じνd(アッベ
数)の規準ガラスの場合の計算によって得られる部分分
散比を表している。つまり、条件式(1)を満足するレン
ズ材料とは、一般的に異常分散ガラスと呼ばれるもので
あり、規準線からの偏差が0.015より大きい場合とは、
規準ガラスに比べて相対的にｇ線の屈折率が大きいこと
を表している。
【００２３】図１に、正・負・負・正の変倍光学系の広
角端〈Ｓ〉でのレンズ配置を模式的に示す。図１中、点
線が広角端〈Ｓ〉での軸外の主光線を表している。従来
の投影変倍光学系において、ｇ線とＣ線の倍率色収差を
表示素子面Ｄ上で同一位置になるように補正した場合、
その位置はｄ線に対して光軸外側に大きくずれることに
なる。表示素子面Ｄ上の太矢印は、そのｇ線の倍率色収
差を方向と共に表している。
角端〈Ｓ〉でのレンズ配置を模式的に示す。図１中、点
線が広角端〈Ｓ〉での軸外の主光線を表している。従来
の投影変倍光学系において、ｇ線とＣ線の倍率色収差を
表示素子面Ｄ上で同一位置になるように補正した場合、
その位置はｄ線に対して光軸外側に大きくずれることに
なる。表示素子面Ｄ上の太矢印は、そのｇ線の倍率色収
差を方向と共に表している。
【００２４】上記ｇ線の倍率色収差は、以下のような原
理によって補正される。負の屈折力を持つ第２群Ｇｒ２
の負レンズと、負の屈折力を持つ第３群Ｇｒ３の負レン
ズと、正の屈折力を持つ第４群Ｇｒ４の正レンズと、に
異常分散ガラスを用いた場合、各群Ｇｒ２〜Ｇｒ４にお
いて、図１中の小矢印で示した方向にｇ線を曲げる効果
が強くなる。この効果は、異常分散ガラスのｇ線の屈折
率が規準ガラスに対して相対的に高いことによって発生
する。そのため、条件式(1)を満たすことによりｇ線と
Ｃ線の倍率色収差を補正した場合は、広角端〈Ｓ〉で光
軸外側にずれるｇ線の倍率色収差を、従来の投影光学系
よりはるかに小さく補正することが可能となる。
理によって補正される。負の屈折力を持つ第２群Ｇｒ２
の負レンズと、負の屈折力を持つ第３群Ｇｒ３の負レン
ズと、正の屈折力を持つ第４群Ｇｒ４の正レンズと、に
異常分散ガラスを用いた場合、各群Ｇｒ２〜Ｇｒ４にお
いて、図１中の小矢印で示した方向にｇ線を曲げる効果
が強くなる。この効果は、異常分散ガラスのｇ線の屈折
率が規準ガラスに対して相対的に高いことによって発生
する。そのため、条件式(1)を満たすことによりｇ線と
Ｃ線の倍率色収差を補正した場合は、広角端〈Ｓ〉で光
軸外側にずれるｇ線の倍率色収差を、従来の投影光学系
よりはるかに小さく補正することが可能となる。
【００２５】したがって、条件式(1)の下限を超えた場
合、各群Ｇｒ２〜Ｇｒ４に使用するレンズ材料の異常分
散性が小さくなり、倍率色収差を充分小さく補正するこ
とが不可能になる。反対に、条件式(1)の上限を超えた
場合、異常分散性は充分であるが、そのようなレンズ材
料は一般には存在せず、仮にあったとしても、大幅なコ
ストアップは避けられなくなる。
合、各群Ｇｒ２〜Ｇｒ４に使用するレンズ材料の異常分
散性が小さくなり、倍率色収差を充分小さく補正するこ
とが不可能になる。反対に、条件式(1)の上限を超えた
場合、異常分散性は充分であるが、そのようなレンズ材
料は一般には存在せず、仮にあったとしても、大幅なコ
ストアップは避けられなくなる。
【００２６】また、条件式(2)の下限を超えた場合、各
群の色消しが不十分になり、倍率色収差及び軸上色収差
の変倍による収差変動が大きくなってしまう。反対に、
条件式(2)の上限を超えた場合、各群の色消しは充分で
あるが、そのようなレンズ材料は一般には存在しない。
群の色消しが不十分になり、倍率色収差及び軸上色収差
の変倍による収差変動が大きくなってしまう。反対に、
条件式(2)の上限を超えた場合、各群の色消しは充分で
あるが、そのようなレンズ材料は一般には存在しない。
【００２７】また、第１〜第５の実施の形態のように、
第４群Ｇｒ４が、投影側より順に、正の屈折力を持つ前
群Ｇｒ４Ｆと、この前群Ｇｒ４Ｆからある程度の空間を
おいて配置された正の屈折力を持つ後群Ｇｒ４Ｒと、か
ら成り、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆ
まででほぼアフォーカル系を構成する正・負・負・正の
変倍光学系は、以下の条件式(3)〜(5)を満足することが
望ましい。 -0.2＜ｆW・φFW＜0.15 …(3) 0.5＜｜φ2｜・ｆW＜0.8 …(4) 0.25＜φ1／｜φ2｜＜0.5 …(5) ただし、 ｆW：広角端〈Ｓ〉での全系の焦点距離、 φFW：広角端〈Ｓ〉での第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈折力、 φ1：第１群Ｇｒ１の屈折力、 φ2：第２群Ｇｒ２の屈折力 である。
第４群Ｇｒ４が、投影側より順に、正の屈折力を持つ前
群Ｇｒ４Ｆと、この前群Ｇｒ４Ｆからある程度の空間を
おいて配置された正の屈折力を持つ後群Ｇｒ４Ｒと、か
ら成り、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆ
まででほぼアフォーカル系を構成する正・負・負・正の
変倍光学系は、以下の条件式(3)〜(5)を満足することが
望ましい。 -0.2＜ｆW・φFW＜0.15 …(3) 0.5＜｜φ2｜・ｆW＜0.8 …(4) 0.25＜φ1／｜φ2｜＜0.5 …(5) ただし、 ｆW：広角端〈Ｓ〉での全系の焦点距離、 φFW：広角端〈Ｓ〉での第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈折力、 φ1：第１群Ｇｒ１の屈折力、 φ2：第２群Ｇｒ２の屈折力 である。
【００２８】条件式(3)は、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇ
ｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈折力の適正な範囲を規定し
ている。具体的には、広角端〈Ｓ〉での焦点距離に対し
て、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまで
の屈折力が充分小さくなった、アフォーカル系の構成を
規定している。
ｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈折力の適正な範囲を規定し
ている。具体的には、広角端〈Ｓ〉での焦点距離に対し
て、第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまで
の屈折力が充分小さくなった、アフォーカル系の構成を
規定している。
【００２９】条件式(3)の下限を超えた場合、第１群Ｇ
ｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈折力がマ
イナス側にアフォーカル系から外れ、第４群Ｇｒ４の後
群Ｇｒ４Ｒの屈折力が相対的に大きくなってしまう。そ
のため、バックフォーカスが必要以上に長くなること
で、光学系全体が大型化してしまう。さらに、性能的に
は、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒで発生するコマ収差が
増大し、ペッツバール和がマイナス側に変移することで
像面湾曲の補正が困難になる。
ｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈折力がマ
イナス側にアフォーカル系から外れ、第４群Ｇｒ４の後
群Ｇｒ４Ｒの屈折力が相対的に大きくなってしまう。そ
のため、バックフォーカスが必要以上に長くなること
で、光学系全体が大型化してしまう。さらに、性能的に
は、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒで発生するコマ収差が
増大し、ペッツバール和がマイナス側に変移することで
像面湾曲の補正が困難になる。
【００３０】反対に、条件式(3)の上限を超えた場合、
第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈
折力がプラス側にアフォーカル系から外れ、第４群Ｇｒ
４の後群Ｇｒ４Ｒの屈折力が相対的に小さくなってしま
う。そのため、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒのレンズ構
成だけでは、バックフォーカスを充分に確保することが
困難になる。性能的には、ペッツバール和がプラス側に
変移することで像面湾曲の補正が困難になる。
第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆまでの屈
折力がプラス側にアフォーカル系から外れ、第４群Ｇｒ
４の後群Ｇｒ４Ｒの屈折力が相対的に小さくなってしま
う。そのため、第４群Ｇｒ４の後群Ｇｒ４Ｒのレンズ構
成だけでは、バックフォーカスを充分に確保することが
困難になる。性能的には、ペッツバール和がプラス側に
変移することで像面湾曲の補正が困難になる。
【００３１】条件式(4)は、変倍作用の大部分を受け持
つ第２群Ｇｒ２の屈折力の適正な範囲を規定している。
第２群Ｇｒ２の屈折力が条件式(4)の下限を超えて小さ
くなった場合、変倍による第２群Ｇｒ２の移動量が大き
くなり、光学系全体が大型化してしまう。また、それに
伴って第２群Ｇｒ２に使用する異常分散のレンズ径が大
きくなるため、コストアップが避けられなくなる。また
反対に、第２群Ｇｒ２の屈折力が条件式(4)の上限を超
えて大きくなった場合、変倍による第２群Ｇｒ２の移動
量は小さくなる。しかし、それ以上に第２群Ｇｒ２で発
生する収差が増大するため、球面収差の変倍による収差
変動等が補正困難になる。
つ第２群Ｇｒ２の屈折力の適正な範囲を規定している。
第２群Ｇｒ２の屈折力が条件式(4)の下限を超えて小さ
くなった場合、変倍による第２群Ｇｒ２の移動量が大き
くなり、光学系全体が大型化してしまう。また、それに
伴って第２群Ｇｒ２に使用する異常分散のレンズ径が大
きくなるため、コストアップが避けられなくなる。また
反対に、第２群Ｇｒ２の屈折力が条件式(4)の上限を超
えて大きくなった場合、変倍による第２群Ｇｒ２の移動
量は小さくなる。しかし、それ以上に第２群Ｇｒ２で発
生する収差が増大するため、球面収差の変倍による収差
変動等が補正困難になる。
【００３２】条件式(5)は、第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ
２との屈折力のバランスを規定している。小型化と高性
能化を保障するためには、この条件式(5)を満足するこ
とが必要になる。条件式(5)の下限を超えた場合、第２
群Ｇｒ２の屈折力は第１群Ｇｒ１に比べて相対的に強く
なり、変倍時に移動する第３群Ｇｒ３の軌跡が変わり、
広角端〈Ｓ〉で望遠端〈Ｌ〉よりも表示素子面Ｄ側(縮
小側)に位置するようになる。そのため、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆとの干渉を避けるために、第３群Ｇｒ３
を望遠端〈Ｌ〉でより投影側(拡大側)に配置しなければ
ならなくなり、変倍光学系全体が大型化してしまう。ま
た、この条件式(5)の上限を超えた場合、第２群Ｇｒ２
の屈折力が第１群Ｇｒ１に比べて相対的に弱くなり、変
倍時に移動する第３群Ｇｒ３の軌跡が変わり、広角端
〈Ｓ〉で望遠端〈Ｌ〉よりも投影側に位置するようにな
る。そのため、広角端〈Ｓ〉において負の歪曲収差が増
大し、また、球面収差の変倍による収差変動等が補正困
難になってしまう。
２との屈折力のバランスを規定している。小型化と高性
能化を保障するためには、この条件式(5)を満足するこ
とが必要になる。条件式(5)の下限を超えた場合、第２
群Ｇｒ２の屈折力は第１群Ｇｒ１に比べて相対的に強く
なり、変倍時に移動する第３群Ｇｒ３の軌跡が変わり、
広角端〈Ｓ〉で望遠端〈Ｌ〉よりも表示素子面Ｄ側(縮
小側)に位置するようになる。そのため、第４群Ｇｒ４
の前群Ｇｒ４Ｆとの干渉を避けるために、第３群Ｇｒ３
を望遠端〈Ｌ〉でより投影側(拡大側)に配置しなければ
ならなくなり、変倍光学系全体が大型化してしまう。ま
た、この条件式(5)の上限を超えた場合、第２群Ｇｒ２
の屈折力が第１群Ｇｒ１に比べて相対的に弱くなり、変
倍時に移動する第３群Ｇｒ３の軌跡が変わり、広角端
〈Ｓ〉で望遠端〈Ｌ〉よりも投影側に位置するようにな
る。そのため、広角端〈Ｓ〉において負の歪曲収差が増
大し、また、球面収差の変倍による収差変動等が補正困
難になってしまう。
【００３３】第１〜第４の実施の形態のように、第４群
Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆ中であって第４群Ｇｒ４の後群Ｇ
ｒ４Ｒのほぼ前側焦点位置に、絞りＡを配置することが
望ましい。このように絞りＡを配置することによって、
縮小側にテレセントリックな光学系を構成することがで
きる。縮小側にテレセントリックに構成すると、表示素
子面Ｄ側に配置されたクロスダイクロイックプリズムＰ
Ｒを通過する光線が、表示素子面Ｄ上での高さによらず
つねに一定角度でダイクロイック面に入射することにな
る。このため、スクリーン面上において投影像に色ムラ
が生じるのを防止することができる。また、変倍時固定
の第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆ中に絞りＡが位置するこ
とになるため、変倍によって縮小側のＦナンバーが変化
しないという効果も得られる。なお、ここでいう「絞
り」とは、軸上光束径を可変にできる可変絞りのことだ
けではなく、レンズ押さえと一体になったような、軸上
光束を固定で規制する光束規制板も含むものである。
Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆ中であって第４群Ｇｒ４の後群Ｇ
ｒ４Ｒのほぼ前側焦点位置に、絞りＡを配置することが
望ましい。このように絞りＡを配置することによって、
縮小側にテレセントリックな光学系を構成することがで
きる。縮小側にテレセントリックに構成すると、表示素
子面Ｄ側に配置されたクロスダイクロイックプリズムＰ
Ｒを通過する光線が、表示素子面Ｄ上での高さによらず
つねに一定角度でダイクロイック面に入射することにな
る。このため、スクリーン面上において投影像に色ムラ
が生じるのを防止することができる。また、変倍時固定
の第４群Ｇｒ４の前群Ｇｒ４Ｆ中に絞りＡが位置するこ
とになるため、変倍によって縮小側のＦナンバーが変化
しないという効果も得られる。なお、ここでいう「絞
り」とは、軸上光束径を可変にできる可変絞りのことだ
けではなく、レンズ押さえと一体になったような、軸上
光束を固定で規制する光束規制板も含むものである。
【００３４】第５の実施の形態のように、第３群Ｇｒ３
中であって第４群Ｇｒ４のほぼ前側焦点位置に、絞りＡ
を配置することが望ましい。このように絞りＡを配置す
ることによって、上記第１〜第４の実施の形態の場合と
同様、縮小側にほぼテレセントリックな光学系を構成す
ることができる。このように絞りＡが配置された構成で
は、第３群Ｇｒ３の変倍時の移動によって、テレセント
リック性が若干変化する。そのため、若干の色ムラが発
生する可能性はあるが、それよりも第１群Ｇｒ１，第２
群Ｇｒ２により近い位置に絞りＡが配置されるため、こ
れらのレンズ径を小さくすることが可能となる。したが
って、変倍光学系の低コスト化，小型化を達成すること
ができる。
中であって第４群Ｇｒ４のほぼ前側焦点位置に、絞りＡ
を配置することが望ましい。このように絞りＡを配置す
ることによって、上記第１〜第４の実施の形態の場合と
同様、縮小側にほぼテレセントリックな光学系を構成す
ることができる。このように絞りＡが配置された構成で
は、第３群Ｇｒ３の変倍時の移動によって、テレセント
リック性が若干変化する。そのため、若干の色ムラが発
生する可能性はあるが、それよりも第１群Ｇｒ１，第２
群Ｇｒ２により近い位置に絞りＡが配置されるため、こ
れらのレンズ径を小さくすることが可能となる。したが
って、変倍光学系の低コスト化，小型化を達成すること
ができる。
【００３５】第３の実施の形態のように、正・負・負・
正の変倍光学系に非球面を使用すれば、更に良好に各収
差を補正することが可能となる。絞りＡの近くに非球面
を追加することによって、特に球面収差を良好に補正す
ることができる。また、第４の実施の形態のように、正
・負・負・正の変倍光学系において、第１群Ｇｒ１が望
遠端〈Ｌ〉から広角端〈Ｓ〉の変倍に際して投影側に移
動する構成とすれば、特に広角端〈Ｓ〉での負の歪曲収
差を良好に補正することが可能となる。正・負・負・正
の変倍光学系におけるフォーカスは、第２群Ｇｒ２以外
のいずれかの群、又は第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４ま
での全体を、光軸方向に移動させることによって行うの
が望ましい。このようなフォーカス方式を採用すれば、
倍率変動の小さいフォーカスが可能となる。
正の変倍光学系に非球面を使用すれば、更に良好に各収
差を補正することが可能となる。絞りＡの近くに非球面
を追加することによって、特に球面収差を良好に補正す
ることができる。また、第４の実施の形態のように、正
・負・負・正の変倍光学系において、第１群Ｇｒ１が望
遠端〈Ｌ〉から広角端〈Ｓ〉の変倍に際して投影側に移
動する構成とすれば、特に広角端〈Ｓ〉での負の歪曲収
差を良好に補正することが可能となる。正・負・負・正
の変倍光学系におけるフォーカスは、第２群Ｇｒ２以外
のいずれかの群、又は第１群Ｇｒ１から第４群Ｇｒ４ま
での全体を、光軸方向に移動させることによって行うの
が望ましい。このようなフォーカス方式を採用すれば、
倍率変動の小さいフォーカスが可能となる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施した変倍光学系の構成
を、コンストラクションデータ，収差図等を挙げて、更
に具体的に説明する。ここで例として挙げる実施例１〜
５は、前述した第１〜第５の実施の形態にそれぞれ対応
しており、第１〜第５の実施の形態を表すレンズ構成図
(図２，図６，図１０，図１４，図１８)は、対応する実
施例１〜５のレンズ構成をそれぞれ示している。
を、コンストラクションデータ，収差図等を挙げて、更
に具体的に説明する。ここで例として挙げる実施例１〜
５は、前述した第１〜第５の実施の形態にそれぞれ対応
しており、第１〜第５の実施の形態を表すレンズ構成図
(図２，図６，図１０，図１４，図１８)は、対応する実
施例１〜５のレンズ構成をそれぞれ示している。
【００３７】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の
曲率半径、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の
軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,
3,...)は拡大側から数えてi番目の光学要素のｄ線に対
する屈折率(ｎd),アッベ数(νd)を示している。コンス
トラクションデータ中、ズーミングにより変化する軸上
面間隔(可変間隔)は、望遠端(長焦点距離端)〈Ｌ〉〜ミ
ドル(中間焦点距離状態)〈Ｍ〉〜広角端(短焦点距離端)
〈Ｓ〉での各群間の軸上面間隔である。これらの各焦点
距離状態〈Ｌ〉，〈Ｍ〉，〈Ｓ〉に対応する全系の焦点
距離ｆ，ＦナンバーFNO及びバックフォーカスS'(ダイク
ロイックプリズムＰＲを含めた光学系全体としての値)
を併せて示す。また、表１に、各実施例における条件式
(1)〜(5)の対応値及びその他の関連データを示す。
いて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の
曲率半径、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の
軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,
3,...)は拡大側から数えてi番目の光学要素のｄ線に対
する屈折率(ｎd),アッベ数(νd)を示している。コンス
トラクションデータ中、ズーミングにより変化する軸上
面間隔(可変間隔)は、望遠端(長焦点距離端)〈Ｌ〉〜ミ
ドル(中間焦点距離状態)〈Ｍ〉〜広角端(短焦点距離端)
〈Ｓ〉での各群間の軸上面間隔である。これらの各焦点
距離状態〈Ｌ〉，〈Ｍ〉，〈Ｓ〉に対応する全系の焦点
距離ｆ，ＦナンバーFNO及びバックフォーカスS'(ダイク
ロイックプリズムＰＲを含めた光学系全体としての値)
を併せて示す。また、表１に、各実施例における条件式
(1)〜(5)の対応値及びその他の関連データを示す。
【００３８】また、曲率半径riに*印が付された面は、
非球面で構成された面であることを示し、非球面の面形
状を表わす次の式(AS)で定義されるものとする。
非球面で構成された面であることを示し、非球面の面形
状を表わす次の式(AS)で定義されるものとする。
【００３９】
【数１】
【００４０】ただし、式(AS)中、 X :光軸方向の基準面からの変位量、 Y :光軸に対して垂直な方向の高さ、 C :近軸曲率、 ε:２次曲面パラメータ、 Ai:i次の非球面係数 である。
【００４１】《実施例１》
【００４２】《実施例２》
【００４３】《実施例３》
【００４４】[非球面係数] r17: ε= 1.0000 A4= 0.39481×10-6 A6= 0.13982×10-9 A8= 0.43892×10-12
【００４５】《実施例４》
【００４６】《実施例５》
【００４７】
【表１】
【００４８】図３〜図５，図７〜図９，図１１〜図１
３，図１５〜図１７，図１９〜図２１は、実施例１〜５
(ダイクロイックプリズムＰＲを含めた光学系)にそれぞ
れ対応する収差図であって、望遠端〈Ｌ〉，ミドル
〈Ｍ〉，広角端〈Ｓ〉における縮小側での無限遠物体に
対する諸収差(H:入射高，Y':像高)を示している。ま
た、各図は、ｄ線，ｇ線，Ｃ線に対する球面収差；正弦
条件(ＳＣ)；サジタル面(ＤＳ)とタンジェンシャル面
(ＤＴ)でのｄ線，ｇ線，Ｃ線に対する非点収差；ｄ線に
対する歪曲収差；ｇ線，Ｃ線に対する倍率色収差を示し
ている。なお、上記各実施例を投影用変倍光学系として
投影装置(例えば、液晶プロジェクター)に用いる場合に
は、本来はスクリーン面が像面であり表示素子面(例え
ば、液晶パネル面)Ｄが物体面であるが、上記各実施例
では、光学設計上それぞれ縮小系(例えば、撮像光学系)
とし、スクリーン面を物体面とみなして表示素子面Ｄで
光学性能を評価している。
３，図１５〜図１７，図１９〜図２１は、実施例１〜５
(ダイクロイックプリズムＰＲを含めた光学系)にそれぞ
れ対応する収差図であって、望遠端〈Ｌ〉，ミドル
〈Ｍ〉，広角端〈Ｓ〉における縮小側での無限遠物体に
対する諸収差(H:入射高，Y':像高)を示している。ま
た、各図は、ｄ線，ｇ線，Ｃ線に対する球面収差；正弦
条件(ＳＣ)；サジタル面(ＤＳ)とタンジェンシャル面
(ＤＴ)でのｄ線，ｇ線，Ｃ線に対する非点収差；ｄ線に
対する歪曲収差；ｇ線，Ｃ線に対する倍率色収差を示し
ている。なお、上記各実施例を投影用変倍光学系として
投影装置(例えば、液晶プロジェクター)に用いる場合に
は、本来はスクリーン面が像面であり表示素子面(例え
ば、液晶パネル面)Ｄが物体面であるが、上記各実施例
では、光学設計上それぞれ縮小系(例えば、撮像光学系)
とし、スクリーン面を物体面とみなして表示素子面Ｄで
光学性能を評価している。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように第１〜第４の発明に
よれば、小型化・高画素化の進んだ表示素子の画像を投
影するための、倍率色収差の小さな変倍光学系を実現す
ることができる。また、第２の発明によれば、バックフ
ォーカスが長く諸収差が良好に補正された、投影光学系
として好適な変倍光学系を実現することができる。さら
に、第３又は第４の発明によれば、縮小側へのテレセン
トリック性によって色ムラのない投影像が得ることが可
能になる。
よれば、小型化・高画素化の進んだ表示素子の画像を投
影するための、倍率色収差の小さな変倍光学系を実現す
ることができる。また、第２の発明によれば、バックフ
ォーカスが長く諸収差が良好に補正された、投影光学系
として好適な変倍光学系を実現することができる。さら
に、第３又は第４の発明によれば、縮小側へのテレセン
トリック性によって色ムラのない投影像が得ることが可
能になる。
【図１】正・負・負・正の変倍光学系における倍率色収
差の補正原理を説明するための模式図。
差の補正原理を説明するための模式図。
【図２】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。
【図３】実施例１の望遠端〈Ｌ〉での収差図。
【図４】実施例１の中間焦点距離状態〈Ｍ〉での収差
図。
図。
【図５】実施例１の広角端〈Ｓ〉での収差図。
【図６】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。
【図７】実施例２の望遠端〈Ｌ〉での収差図。
【図８】実施例２の中間焦点距離状態〈Ｍ〉での収差
図。
図。
【図９】実施例２の広角端〈Ｓ〉での収差図。
【図１０】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成
図。
図。
【図１１】実施例３の望遠端〈Ｌ〉での収差図。
【図１２】実施例３の中間焦点距離状態〈Ｍ〉での収差
図。
図。
【図１３】実施例３の広角端〈Ｓ〉での収差図。
【図１４】第４の実施の形態(実施例４)のレンズ構成
図。
図。
【図１５】実施例４の望遠端〈Ｌ〉での収差図。
【図１６】実施例４の中間焦点距離状態〈Ｍ〉での収差
図。
図。
【図１７】実施例４の広角端〈Ｓ〉での収差図。
【図１８】第５の実施の形態(実施例５)のレンズ構成
図。
図。
【図１９】実施例５の望遠端〈Ｌ〉での収差図。
【図２０】実施例５の中間焦点距離状態〈Ｍ〉での収差
図。
図。
【図２１】実施例５の広角端〈Ｓ〉での収差図。
Ｇｒ１ …第１群 Ｇｒ２ …第２群 Ｇｒ３ …第３群 Ｇｒ４ …第４群 Ｇｒ４Ｆ …前群 Ｇｒ４Ｒ …後群 ＰＲ …ダイクロイックプリズム Ａ …絞り
Claims (4)
- 【請求項１】 投影側より順に、正の屈折力を持つ第１
群と、負の屈折力を持つ第２群と、負の屈折力を持つ第
３群と、正の屈折力を持ち変倍時固定の第４群と、から
成り、変倍時に少なくとも前記第２群と前記第３群が光
軸方向に移動し、前記第２群中の少なくとも１枚の負レ
ンズと、前記第３群中の少なくとも１枚の負レンズと、
前記第４群中の少なくとも１枚の正レンズとが、以下の
条件を満足するレンズ材料で構成されていることを特徴
とする変倍光学系； 0.015＜Θ−(0.644−0.00168・νd)＜0.06 65＜νd＜100 ただし、 Θ＝(ｎg−ｎF)／(ｎF−ｎC)、 νd＝(ｎd−1)／(ｎF−ｎC)、 ｎg：ｇ線(波長:435.84nm)に対する屈折率、 ｎF：Ｆ線(波長:486.13nm)に対する屈折率、 ｎC：Ｃ線(波長:656.28nm)に対する屈折率、 ｎd：ｄ線(波長:587.56nm)に対する屈折率 である。 - 【請求項２】 前記第４群が、投影側より順に、正の屈
折力を持つ前群と、この前群からある程度の空間をおい
て配置された正の屈折力を持つ後群と、から成り、前記
第１群から前記第４群の前群まででほぼアフォーカル系
を構成し、以下の条件を満足することを特徴とする請求
項１に記載の変倍光学系； -0.2＜ｆW・φFW＜0.15 0.5＜｜φ2｜・ｆW＜0.8 0.25＜φ1／｜φ2｜＜0.5 ただし、 ｆW：広角端での全系の焦点距離、 φFW：広角端での第１群から第４群の前群までの屈折
力、 φ1：第１群の屈折力、 φ2：第２群の屈折力 である。 - 【請求項３】 前記第４群の前群中であって前記第４群
の後群のほぼ前側焦点位置に、絞りが配置されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の変倍光学系。 - 【請求項４】 前記第３群中であって前記第４群のほぼ
前側焦点位置に、絞りが配置されていることを特徴とす
る請求項２に記載の変倍光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8316013A JPH10161027A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 変倍光学系 |
| US08/978,239 US6028715A (en) | 1996-11-27 | 1997-11-25 | Variable magnification optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8316013A JPH10161027A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 変倍光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10161027A true JPH10161027A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18072288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8316013A Pending JPH10161027A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 変倍光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6028715A (ja) |
| JP (1) | JPH10161027A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100567577B1 (ko) * | 1999-03-15 | 2006-04-05 | 삼성테크윈 주식회사 | 광각 접사 고변배 렌즈계 |
| US7317582B2 (en) | 2002-10-15 | 2008-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens, video enlarging/projecting system, video projector, rear projector, and multivision system |
| US7436488B2 (en) | 2005-04-28 | 2008-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Wide-angle lens and zoom lens |
| JP2010261976A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-18 | Fujifilm Corp | 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 |
| JP2012058607A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Konica Minolta Opto Inc | 変倍機能を有する投影レンズ |
| JP2012113139A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2013019985A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Fujifilm Corp | 投写用変倍光学系および投写型表示装置 |
| JP2013019986A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Fujifilm Corp | 投写用変倍光学系および投写型表示装置 |
| JP2013024965A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Fujifilm Corp | 投写用変倍光学系および投写型表示装置 |
| JP2013210475A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Nikon Corp | ズームレンズ、撮像装置、およびズームレンズの製造方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6195209B1 (en) | 1999-05-04 | 2001-02-27 | U.S. Precision Lens Incorporated | Projection lenses having reduced lateral color for use with pixelized panels |
| US8477429B2 (en) * | 2009-01-19 | 2013-07-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus including the same |
| JP5549462B2 (ja) * | 2009-08-04 | 2014-07-16 | コニカミノルタ株式会社 | 光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置 |
| JP5637109B2 (ja) * | 2011-09-21 | 2014-12-10 | コニカミノルタ株式会社 | 温度補償ズームレンズ |
| JP5901401B2 (ja) * | 2012-04-13 | 2016-04-06 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP5911359B2 (ja) * | 2012-04-13 | 2016-04-27 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6238123B2 (ja) * | 2013-11-05 | 2017-11-29 | 株式会社リコー | ズームレンズおよびカメラ |
| JP6145052B2 (ja) * | 2014-02-17 | 2017-06-07 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3382696B2 (ja) * | 1994-01-28 | 2003-03-04 | 三菱電機株式会社 | テレセントリックズームレンズ及び投写型表示装置 |
| JP3487457B2 (ja) * | 1995-01-27 | 2004-01-19 | リコー光学株式会社 | 投影用ズームレンズ |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP8316013A patent/JPH10161027A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-25 US US08/978,239 patent/US6028715A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100567577B1 (ko) * | 1999-03-15 | 2006-04-05 | 삼성테크윈 주식회사 | 광각 접사 고변배 렌즈계 |
| US7317582B2 (en) | 2002-10-15 | 2008-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens, video enlarging/projecting system, video projector, rear projector, and multivision system |
| US7436488B2 (en) | 2005-04-28 | 2008-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Wide-angle lens and zoom lens |
| JP2010261976A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-18 | Fujifilm Corp | 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 |
| JP2012058607A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Konica Minolta Opto Inc | 変倍機能を有する投影レンズ |
| JP2012113139A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2013019985A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Fujifilm Corp | 投写用変倍光学系および投写型表示装置 |
| JP2013019986A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Fujifilm Corp | 投写用変倍光学系および投写型表示装置 |
| JP2013024965A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Fujifilm Corp | 投写用変倍光学系および投写型表示装置 |
| JP2013210475A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Nikon Corp | ズームレンズ、撮像装置、およびズームレンズの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6028715A (en) | 2000-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4380086B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JP5424745B2 (ja) | 光学系及びそれを有する光学機器 | |
| US7911707B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus having the same | |
| US7995283B2 (en) | Zoom lens and optical apparatus including zoom lens | |
| US6606201B1 (en) | Zoom lens system | |
| JP4232269B2 (ja) | 投影光学系 | |
| JP4989079B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 | |
| EP2090916A1 (en) | Retrofocus objective using lenses exhibiting relative partial dispersion | |
| JP2007328163A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 | |
| JP2007225877A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 | |
| JP2008304765A (ja) | ズームレンズ及びそれを用いた画像投影装置 | |
| US11131829B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus | |
| US9323032B2 (en) | Variable magnification projection optical system and projection display apparatus | |
| JPH10161027A (ja) | 変倍光学系 | |
| US20060056043A1 (en) | Zoom lens and projection display device using the zoom lens | |
| JP3417273B2 (ja) | 変倍光学系 | |
| US6580564B2 (en) | Wide-angle zoom lens and projection-type display unit using it | |
| JP2007304268A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 | |
| US10197780B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus including the same | |
| US8228614B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus having the zoom lens | |
| JP2021076771A (ja) | 結像光学系およびそれを有する画像投影装置 | |
| JP4659412B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置 | |
| US20210116786A1 (en) | Imaging optical system and image projection apparatus having the same | |
| JP7081966B2 (ja) | 投射用ズームレンズおよび投射型画像表示装置 | |
| JP2000206409A (ja) | ズ―ムレンズ及びそれを有するプロジェクション装置 |