JPH11190821A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH11190821A JPH11190821A JP36711997A JP36711997A JPH11190821A JP H11190821 A JPH11190821 A JP H11190821A JP 36711997 A JP36711997 A JP 36711997A JP 36711997 A JP36711997 A JP 36711997A JP H11190821 A JPH11190821 A JP H11190821A
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- lens
- lens group
- focal length
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 小型で高性能のズームレンズを得る。
【解決手段】 スクリーンに拡大投射するテレセントリ
ックなズームレンズにおいて、スクリーン側から順に、
負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レン
ズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力
の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を
有し、広角端の焦点距離時に対し、望遠端の焦点距離時
には、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔は減
少し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は増
大し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔は減
少し、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔は増
大するように各レンズ群を適切に移動し、更に望ましく
は、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ５を固定とし、
残る第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４をスクリーン
側に移動して変倍、第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ
２、第４レンズ群Ｌ４の移動に伴い動かす。
ックなズームレンズにおいて、スクリーン側から順に、
負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レン
ズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力
の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を
有し、広角端の焦点距離時に対し、望遠端の焦点距離時
には、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔は減
少し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は増
大し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔は減
少し、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔は増
大するように各レンズ群を適切に移動し、更に望ましく
は、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ５を固定とし、
残る第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４をスクリーン
側に移動して変倍、第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ
２、第４レンズ群Ｌ４の移動に伴い動かす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像を固定された
有限距離でスクリーンに拡大投射するプロジェクション
装置に用いられるズームレンズであり、特に表示体に色
光ごとに複数の液晶等を用いて、色合成して１個の投射
レンズを介して高精細な画像投射を行う簡易で小型な略
テレセントリック形式のズームレンズに関するものであ
る。
有限距離でスクリーンに拡大投射するプロジェクション
装置に用いられるズームレンズであり、特に表示体に色
光ごとに複数の液晶等を用いて、色合成して１個の投射
レンズを介して高精細な画像投射を行う簡易で小型な略
テレセントリック形式のズームレンズに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】負の屈折力のレンズ群が先行するネガテ
ィブリード型のズームレンズは、比較的広画角化が容易
で、かつ近接撮影距離での性能が維持できる等の特長を
有しているが、反面、変倍のための移動量が増大し、ま
た高変倍化が難しい等の欠点を有している。
ィブリード型のズームレンズは、比較的広画角化が容易
で、かつ近接撮影距離での性能が維持できる等の特長を
有しているが、反面、変倍のための移動量が増大し、ま
た高変倍化が難しい等の欠点を有している。
【０００３】これらの欠点を改善し、レンズ系全体の小
型化及び高変倍化を図ったズームレンズが、例えば特公
昭４９−２３９１２号公報、特開昭５３−３４５３９号
公報、特開昭５７−１６３２１３号公報、特開昭５８−
４１１３号公報、特開昭６３−２４１５１１号公報、そ
して特開平２−２０１３１０号公報等に開示されてい
る。
型化及び高変倍化を図ったズームレンズが、例えば特公
昭４９−２３９１２号公報、特開昭５３−３４５３９号
公報、特開昭５７−１６３２１３号公報、特開昭５８−
４１１３号公報、特開昭６３−２４１５１１号公報、そ
して特開平２−２０１３１０号公報等に開示されてい
る。
【０００４】これらの各公報では、ズームレンズを物体
側から順に負、正、負、そして正の屈折力のレンズ群の
全体として４つのレンズ群より構成し、このうち所定の
レンズ群を適切に移動させて変倍を行っている。
側から順に負、正、負、そして正の屈折力のレンズ群の
全体として４つのレンズ群より構成し、このうち所定の
レンズ群を適切に移動させて変倍を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし本発明のよう
に、表示画像をスクリーンに拡大投射する際に、特に液
晶表示体を複数の色光ごとに分けて用い、各色光を合成
して１本の投射レンズにより投射する場合には、次の条
件を満足することが必要となる。
に、表示画像をスクリーンに拡大投射する際に、特に液
晶表示体を複数の色光ごとに分けて用い、各色光を合成
して１本の投射レンズにより投射する場合には、次の条
件を満足することが必要となる。
【０００６】(1) 液晶の配光特性又は複数の色光を合成
するときの色合成ダイクロイックミラーの角度依存の影
響を排除するために、射出瞳が遠方にある所謂テレセン
トリック光学系であること。
するときの色合成ダイクロイックミラーの角度依存の影
響を排除するために、射出瞳が遠方にある所謂テレセン
トリック光学系であること。
【０００７】(2) 表示体と投射レンズの間に介在する色
合成素子のスペースを確保するために、長いバックフォ
ーカスを必要とする。
合成素子のスペースを確保するために、長いバックフォ
ーカスを必要とする。
【０００８】(3) 通常では、表示画像をスクリーン上に
上方投射するために、投射レンズの光軸に対し表示体は
その中心位置がシフトした状態で用いられ、結果として
前玉付近は使用する有効領域が光軸対称ではなく、上方
に偏り、前玉径が大きくなるので改善手段が必要であ
る。
上方投射するために、投射レンズの光軸に対し表示体は
その中心位置がシフトした状態で用いられ、結果として
前玉付近は使用する有効領域が光軸対称ではなく、上方
に偏り、前玉径が大きくなるので改善手段が必要であ
る。
【０００９】このような要求事項に対し、先の従来例で
は射出瞳位置は有限であり、またバックフォーカスも十
分に長いとは云い難い。
は射出瞳位置は有限であり、またバックフォーカスも十
分に長いとは云い難い。
【００１０】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
簡易な構成、小型でかつ高性能なズームレンズを提供す
ることにある。
簡易な構成、小型でかつ高性能なズームレンズを提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係るズームレンズは、表示面の画像をスク
リーンに拡大投射する略テレセントリックなズームレン
ズにおいて、前記スクリーン側から順に、負の屈折力の
第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力
の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折
力の第５レンズ群を有し、広角端の焦点距離から望遠端
の焦点距離に遷移するときに、前記第２レンズ群、第４
レンズ群は前記スクリーン側に移動することを特徴とす
る。
めの本発明に係るズームレンズは、表示面の画像をスク
リーンに拡大投射する略テレセントリックなズームレン
ズにおいて、前記スクリーン側から順に、負の屈折力の
第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力
の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折
力の第５レンズ群を有し、広角端の焦点距離から望遠端
の焦点距離に遷移するときに、前記第２レンズ群、第４
レンズ群は前記スクリーン側に移動することを特徴とす
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は実施例１のレンズ断面図であ
り、スクリーンに拡大投射するテレセントリックなズー
ムレンズにおいて、スクリーン側から順に、負の屈折力
の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、
負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レン
ズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有してい
る。広角端の焦点距離時に対し、望遠端の焦点距離時に
は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔は減少
し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は増大
し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔は減少
し、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔は増大
するように各レンズ群を適切に移動し、更に望ましく
は、構成の簡易化のために、第１レンズ群Ｌ１と第５レ
ンズ群Ｌ５を固定とし、残る第２レンズ群Ｌ２、第４レ
ンズ群Ｌ４をスクリーン側に移動して変倍する。第３レ
ンズ群Ｌ３はこの際に第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群
Ｌ４の移動に伴う像面の変動を補正するように動かす
が、特にスクリーン側に凸の軌跡により移動することが
好ましい。
詳細に説明する。図１は実施例１のレンズ断面図であ
り、スクリーンに拡大投射するテレセントリックなズー
ムレンズにおいて、スクリーン側から順に、負の屈折力
の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、
負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レン
ズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有してい
る。広角端の焦点距離時に対し、望遠端の焦点距離時に
は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔は減少
し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は増大
し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔は減少
し、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔は増大
するように各レンズ群を適切に移動し、更に望ましく
は、構成の簡易化のために、第１レンズ群Ｌ１と第５レ
ンズ群Ｌ５を固定とし、残る第２レンズ群Ｌ２、第４レ
ンズ群Ｌ４をスクリーン側に移動して変倍する。第３レ
ンズ群Ｌ３はこの際に第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群
Ｌ４の移動に伴う像面の変動を補正するように動かす
が、特にスクリーン側に凸の軌跡により移動することが
好ましい。
【００１３】第５レンズ群Ｌ５は表示体に最も近く、比
較的強い正の屈折力を与えることにより、テレセントリ
ックな系を実現している。更に、スクリーン側に強い凸
面を向けた１枚の正レンズにより第５レンズ群Ｌ５を構
成し、軸外像面湾曲の補正と構成の簡易化の両立を達成
することが望ましい。
較的強い正の屈折力を与えることにより、テレセントリ
ックな系を実現している。更に、スクリーン側に強い凸
面を向けた１枚の正レンズにより第５レンズ群Ｌ５を構
成し、軸外像面湾曲の補正と構成の簡易化の両立を達成
することが望ましい。
【００１４】第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第
４レンズ群Ｌ４を移動して変倍することで、各群の移動
量を減らしながら、高変倍率なズームレンズを達成する
ことができ、全長を短縮すると共に、入射瞳位置から前
玉までの距離を短くし、軸外斜光束で決まる前玉径の小
型化を可能としている。
４レンズ群Ｌ４を移動して変倍することで、各群の移動
量を減らしながら、高変倍率なズームレンズを達成する
ことができ、全長を短縮すると共に、入射瞳位置から前
玉までの距離を短くし、軸外斜光束で決まる前玉径の小
型化を可能としている。
【００１５】第１レンズ群Ｌ１は負の屈折力を有し、色
合成素子のスペースのために長いバックフォーカスを確
保している。特に、バックフォーカスを長くするため
に、第１レンズ群Ｌ１にスクリーン側に凸面を有する負
メニスカスレンズを配置することが良い。更に、各群の
屈折力を適切に配置し、第１レンズ群Ｌ１をズーミング
中に固定とすることで、軸外斜光束の位置の変動を減少
し、構成の簡易化と共に全長が一定なレンズ系が達成で
きる。また、広角端での歪曲の低減のために第１レンズ
群Ｌ１の最も物体側には、凸レンズを配置して最も軸外
光束を通る位置での歪曲補正を行っている。
合成素子のスペースのために長いバックフォーカスを確
保している。特に、バックフォーカスを長くするため
に、第１レンズ群Ｌ１にスクリーン側に凸面を有する負
メニスカスレンズを配置することが良い。更に、各群の
屈折力を適切に配置し、第１レンズ群Ｌ１をズーミング
中に固定とすることで、軸外斜光束の位置の変動を減少
し、構成の簡易化と共に全長が一定なレンズ系が達成で
きる。また、広角端での歪曲の低減のために第１レンズ
群Ｌ１の最も物体側には、凸レンズを配置して最も軸外
光束を通る位置での歪曲補正を行っている。
【００１６】有限距離へのピント合わせは第１レンズ群
Ｌ１で行うのが好ましいが、第３レンズ群や第５レンズ
群或いは複数のレンズ群で別な移動量により距離合わせ
をしてもよく、また全体で行ってもスクリーンを移動し
て行うこともできる。
Ｌ１で行うのが好ましいが、第３レンズ群や第５レンズ
群或いは複数のレンズ群で別な移動量により距離合わせ
をしてもよく、また全体で行ってもスクリーンを移動し
て行うこともできる。
【００１７】図１に示す第１実施例は、広角端から望遠
端へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群
Ｌ５がズーミング中に固定で、第２レンズ群Ｌ２と第４
レンズ群Ｌ４がスクリーン側に移動すると共に、第３レ
ンズ群Ｌ３は望遠端近傍で変曲点をもってスクリーン側
に凸の軌跡で移動し、最も口径の大きな構成となってい
る。
端へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群
Ｌ５がズーミング中に固定で、第２レンズ群Ｌ２と第４
レンズ群Ｌ４がスクリーン側に移動すると共に、第３レ
ンズ群Ｌ３は望遠端近傍で変曲点をもってスクリーン側
に凸の軌跡で移動し、最も口径の大きな構成となってい
る。
【００１８】図２に示す実施例２は、第１実施例と同様
に広角端から望遠端へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ
１と第５レンズ群Ｌ５がズーミング中に固定で、第２レ
ンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４がスクリーン側に移動す
ると共に、第３レンズ群Ｌ３は望遠端近傍で変曲点をも
ってスクリーン側に凸の軌跡で移動するものであり、変
倍比が大きい。
に広角端から望遠端へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ
１と第５レンズ群Ｌ５がズーミング中に固定で、第２レ
ンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４がスクリーン側に移動す
ると共に、第３レンズ群Ｌ３は望遠端近傍で変曲点をも
ってスクリーン側に凸の軌跡で移動するものであり、変
倍比が大きい。
【００１９】図３に示す実施例３は、実施例２と別なレ
ンズ構成の実施例である。広角端から望遠端へのズーミ
ングで、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ５がズーミ
ング中に固定で、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４
がスクリーン側に移動すると共に、第３レンズ群Ｌ３は
望遠端近傍で変曲点をもってスクリーン側に凸の軌跡で
移動する。
ンズ構成の実施例である。広角端から望遠端へのズーミ
ングで、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ５がズーミ
ング中に固定で、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４
がスクリーン側に移動すると共に、第３レンズ群Ｌ３は
望遠端近傍で変曲点をもってスクリーン側に凸の軌跡で
移動する。
【００２０】図４に示す実施例４は、広角端から望遠端
へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ１がスクリーン側に
凸の軌跡で移動し、望遠端では広角端よりも表示パネル
側に位置し、第５レンズ群Ｌ５がズーミング中に固定
で、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４がスクリーン
側に同じ移動量で移動すると共に、第３レンズ群Ｌ３は
望遠端近傍で変曲点をもってスクリーン側へ凸の軌跡で
移動する。
へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ１がスクリーン側に
凸の軌跡で移動し、望遠端では広角端よりも表示パネル
側に位置し、第５レンズ群Ｌ５がズーミング中に固定
で、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４がスクリーン
側に同じ移動量で移動すると共に、第３レンズ群Ｌ３は
望遠端近傍で変曲点をもってスクリーン側へ凸の軌跡で
移動する。
【００２１】図５に示す実施例５は、広角端から望遠端
へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ
５がズーミング中に固定で、第２レンズ群Ｌ２と第４レ
ンズ群Ｌ４がスクリーン側へ移動すると共に、第３レン
ズ群Ｌ３もズーミング中に固定となっている。
へのズーミングで、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ
５がズーミング中に固定で、第２レンズ群Ｌ２と第４レ
ンズ群Ｌ４がスクリーン側へ移動すると共に、第３レン
ズ群Ｌ３もズーミング中に固定となっている。
【００２２】更に望ましくは、これらの実施例におい
て、広角端、望遠端の全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、
ｆｔ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ
群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離
をｆ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、第５レン
ズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５とするとき、次の条件式を満
足することが好ましい。
て、広角端、望遠端の全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、
ｆｔ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ
群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離
をｆ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、第５レン
ズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５とするとき、次の条件式を満
足することが好ましい。
【００２３】 １．１＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．３ …(1) ０．６＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．２ …(2)
【００２４】これらの条件式(1) 、(2) は主変倍群であ
る第２レンズ群Ｌ２と第１レンズ群Ｌ１の関係を適切に
規定したものであり、条件式(1) の下限を超えると第１
レンズ群Ｌ１で決まる前玉径が大きくなり、また広角端
での歪曲収差が大きくなり適当でない。また、上限値を
超えると所望の変倍比を得るために第２レンズ群Ｌ２の
移動量を大きくする必要があり全系が大型化し適当でな
い。
る第２レンズ群Ｌ２と第１レンズ群Ｌ１の関係を適切に
規定したものであり、条件式(1) の下限を超えると第１
レンズ群Ｌ１で決まる前玉径が大きくなり、また広角端
での歪曲収差が大きくなり適当でない。また、上限値を
超えると所望の変倍比を得るために第２レンズ群Ｌ２の
移動量を大きくする必要があり全系が大型化し適当でな
い。
【００２５】条件式(2) は主変倍群の屈折力を適切にす
るもので下限を超えると像面が補正過剰となり適当でな
い。また、上限を超えると所望の変倍比を得るために第
２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要があり、全系
が大型化し適当でない。
るもので下限を超えると像面が補正過剰となり適当でな
い。また、上限を超えると所望の変倍比を得るために第
２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要があり、全系
が大型化し適当でない。
【００２６】特に、歪曲を適正に補正するためには、次
の式を満足することが好ましい。
の式を満足することが好ましい。
【００２７】 １＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２ …(3)
【００２８】この条件式(3) の上限を超えると広角端の
歪曲が適正にできなくなり、下限値を超えると望遠端の
歪曲を適正にできなくなる。
歪曲が適正にできなくなり、下限値を超えると望遠端の
歪曲を適正にできなくなる。
【００２９】なお、本明細書で云う略テレセントリック
系或いはテレセントリック系とは、上述したように液晶
の配光特性、又は複数の色光を合成する時の色合成ダイ
クロイックミラーの角度依存の影響を排除するために、
射出瞳が遠方（理想的には無限遠）にあることを示して
いる。具体的には、その角度依存性を配するためには、
ｔｋを表示パネルから（縮小側から）射出瞳までの距離
のズーミング中の絶対値で最小の値としたとき、 ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞４．０ …(4)
系或いはテレセントリック系とは、上述したように液晶
の配光特性、又は複数の色光を合成する時の色合成ダイ
クロイックミラーの角度依存の影響を排除するために、
射出瞳が遠方（理想的には無限遠）にあることを示して
いる。具体的には、その角度依存性を配するためには、
ｔｋを表示パネルから（縮小側から）射出瞳までの距離
のズーミング中の絶対値で最小の値としたとき、 ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞４．０ …(4)
【００３０】更に、望ましくは以下の範囲に入っている
ことが望ましい。
ことが望ましい。
【００３１】 ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞９．０ …(4)'
【００３２】主変倍群である第２レンズ群Ｌ２について
は、第２レンズ群Ｌ２の倍率β２の変化β２ｔ／β２ｗ
をＺ２、全系の焦点距離の変化ｆｔ／ｆｗをＺとし、変
倍群となる第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４のズー
ミングでの移動量をそれぞれＭ２、Ｍ４とすると、以下
の式を満たすことが良い。
は、第２レンズ群Ｌ２の倍率β２の変化β２ｔ／β２ｗ
をＺ２、全系の焦点距離の変化ｆｔ／ｆｗをＺとし、変
倍群となる第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４のズー
ミングでの移動量をそれぞれＭ２、Ｍ４とすると、以下
の式を満たすことが良い。
【００３３】 ０．８＜Ｚ２／Ｚ＜１．１ …(5) ０．９＜Ｍ２／Ｍ４＜１．６ …(6) ０．４＜Ｍ２／（ｆｔ−ｆｗ）＜１．０ …(7)
【００３４】条件式(5) は変倍群となる第２レンズ群Ｌ
２と第４レンズ群Ｌ４での変倍の比を適切に規定するも
のある。第３レンズ群Ｌ３は変倍に際し減倍するため、
この範囲にあることが好ましい。条件式(6) 、(7) はレ
ンズ全体の長さと各変倍群の移動量を適切にするもので
ある。特に、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４とで
は、第４レンズ群Ｌ４の方が屈折力が弱くなりがちであ
るので、適切な変倍分担をするにはこの範囲が好まし
い。特に、第２レンズ群Ｌ２の移動量が第４レンズ群Ｌ
４の移動量を超えていることが更に好ましい。
２と第４レンズ群Ｌ４での変倍の比を適切に規定するも
のある。第３レンズ群Ｌ３は変倍に際し減倍するため、
この範囲にあることが好ましい。条件式(6) 、(7) はレ
ンズ全体の長さと各変倍群の移動量を適切にするもので
ある。特に、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４とで
は、第４レンズ群Ｌ４の方が屈折力が弱くなりがちであ
るので、適切な変倍分担をするにはこの範囲が好まし
い。特に、第２レンズ群Ｌ２の移動量が第４レンズ群Ｌ
４の移動量を超えていることが更に好ましい。
【００３５】上述したように、第２レンズ群Ｌ２と第４
レンズ群Ｌ４とでは、第４レンズ群Ｌ４の方が屈折力が
弱くなりがちであり、特に次の式を満たすことが良い。
レンズ群Ｌ４とでは、第４レンズ群Ｌ４の方が屈折力が
弱くなりがちであり、特に次の式を満たすことが良い。
【００３６】 ０．４＜ｆ２／ｆ４＜０．８ …(8)
【００３７】条件式(8) と条件式(6) は主変倍群の屈折
力配置と変倍を適切にしながらペッツバール和を適当に
設定するのために必要な式である。
力配置と変倍を適切にしながらペッツバール和を適当に
設定するのために必要な式である。
【００３８】全系の射出瞳と、歪曲を適当に設定するに
は、ｂｆを第５レンズ群Ｌ５から表示体までの距離と
し、ダイクロイックプリズム等を除いた空気換算長とす
ると、次の式を満たしているのが好ましい。
は、ｂｆを第５レンズ群Ｌ５から表示体までの距離と
し、ダイクロイックプリズム等を除いた空気換算長とす
ると、次の式を満たしているのが好ましい。
【００３９】 ０．３＜ｂｆ／ｆ５＜０．５ …(9) １．２＜｜ｆ１｜／ｂｆ＜２．２ …(10)
【００４０】条件式(9) は全系を適切にテレセントリッ
ク系にするために必要な式である。上限値を超えると大
型化し、下限値を超えると歪曲が発生する。条件式(10)
も歪曲を適切にとりながら射出瞳を長くし、テレセント
リック系にするための条件である。
ク系にするために必要な式である。上限値を超えると大
型化し、下限値を超えると歪曲が発生する。条件式(10)
も歪曲を適切にとりながら射出瞳を長くし、テレセント
リック系にするための条件である。
【００４１】特に、最適にテレセントリック系にしなが
ら、レンズからパネルまでの距離を最適にするために、
次の条件式を満たすのが好ましい。
ら、レンズからパネルまでの距離を最適にするために、
次の条件式を満たすのが好ましい。
【００４２】 ２＜ｆ５／ｆｗ＜３．５ …(11)
【００４３】この条件式(11)の下限値を超えると最適な
テレセントリック性を満足できず、上限値を超えると大
型化して適当ではない。
テレセントリック性を満足できず、上限値を超えると大
型化して適当ではない。
【００４４】更に、各群の屈折力配置を適切にしながら
各群の移動量を適切にして小型化をするには、以下の式
を満たすのが好ましい。
各群の移動量を適切にして小型化をするには、以下の式
を満たすのが好ましい。
【００４５】 １．０＜｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．６ …(12) ０．６＜｜ｆ３｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．２ …(13) １．１＜ ｆ４ ／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．８ …(14) １．５＜ ｆ５ ／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜３．０ …(15)
【００４６】特に、ズーミングにおける倍率色収差を低
減しながら、変動も抑えるために、第３レンズ群Ｌ３に
アッベ数ν3 が以下の範囲のレンズを有することが好ま
しい。
減しながら、変動も抑えるために、第３レンズ群Ｌ３に
アッベ数ν3 が以下の範囲のレンズを有することが好ま
しい。
【００４７】 ν3 ＞５５ …(16)
【００４８】特に、好ましくは、 ν3 ＞６０ … (16)' の範囲のレンズがあることが良い。
【００４９】また、第１レンズ群Ｌ１を構成する負レン
ズの平均アッベ数ν1nを、次式のように構成することに
より、色収差とそのズーミングによる変動を小さくする
ことができる。
ズの平均アッベ数ν1nを、次式のように構成することに
より、色収差とそのズーミングによる変動を小さくする
ことができる。
【００５０】 ν1n＞６０ …(17)
【００５１】次に、実施例１〜５の数値実施例１〜５を
示す。これらの数値実施例１〜５中で、riはスクリーン
側からｉ番目のレンズ面の曲率半径、diはｉ番目のレン
ズ厚又は空気間隔、ni、νi はｉ番目のレンズの屈折
率、アッベ数である。
示す。これらの数値実施例１〜５中で、riはスクリーン
側からｉ番目のレンズ面の曲率半径、diはｉ番目のレン
ズ厚又は空気間隔、ni、νi はｉ番目のレンズの屈折
率、アッベ数である。
【００５２】 数値実施例１ f=100.00000 〜129.3 Fno=1:1.8 〜2.1 2ω= 55°〜43.6° r1= 257.877 d1= 21.15 n1= 1.51633 ν1= 64.1 r2= -916.765 d2= 0.60 r3= 173.203 d3= 6.63 n2= 1.51633 ν2= 64.1 r4= 76.580 d4= 32.14 r5= -146.753 d5= 6.03 n3= 1.51633 ν3= 64.1 r6= 100.187 d6= 22.59 r7= 136.079 d7= 9.05 n4= 1.80518 ν4= 25.4 r8= 226.085 d8= 可変 r9= 458.458 d9= 8.52 n5= 1.77250 ν5= 49.6 r10= -458.585 d10=11.97 r11= 230.660 d11=20.02 n6= 1.69680 ν6= 55.5 r12= -92.414 d12= 4.22 n7= 1.80518 ν7= 25.4 r13= -204.747 d13=可変（絞り） r14= -117.639 d14= 3.92 n8= 1.51633 ν8= 64.1 r15= 117.639 d15= 9.65 n9= 1.80518 ν9= 25.4 r16= 145.223 d16=可変 r17= -443.581 d17=31.26 n10=1.69680 ν10=55.5 r18= -64.074 d18= 6.03 n11=1.80518 ν11=25.4 r19= -131.339 d19= 0.60 r20= 2090.520 d20=16.52 n12=1.60311 ν12=60.6 r21= -220.342 d21=可変 r22= 186.134 d22=18.37 n13=1.60311 ν13=60.6 r23=-4345.838 d23=20.25 r24= 0.000 d24=96.48 n14=1.51633 ν14=64.2 r25= 0.000 焦点距離 100.00 113.61 129.30 可変間隔d9 34.64 20.45 9.16 d13 42.21 50.54 61.65 d16 27.65 22.84 14.98 d21 3.02 13.68 21.73
【００５３】 数値実施例２ f=100.00000 〜158.97 Fno=1:2.3 〜3.0 2ω=50.5 °〜32.3° r1= 249.961 d1= 12.42 n1= 1.60311 ν1= 60.6 r2= -411.372 d2= 0.55 r3= 205.115 d3= 4.42 n2= 1.51633 ν2= 64.1 r4= 58.412 d4= 26.29 r5= -76.525 d5= 4.14 n3= 1.51633 ν3= 64.1 r6= 273.991 d6= 1.38 r7= 144.155 d7= 7.18 n4= 1.80518 ν4= 25.4 r8= 477.185 d8= 可変 r9= 238.906 d9= 7.45 n5= 1.83400 ν5= 37.2 r10= -238.906 d10= 0.41 r11= 236.764 d11=16.01 n6= 1.72000 ν6= 50.2 r12= -56.537 d12= 3.31 n7= 1.76182 ν7= 26.5 r13= -373.800 d13=可変（絞り） r14= -112.532 d14= 3.31 n8= 1.48749 ν8= 70.2 r15= 112.532 d15=可変 r16= -189.788 d16=17.94 n9= 1.69680 ν9= 55.5 r17= -59.517 d17= 2.76 r18= -58.018 d18= 4.97 n10=1.80518 ν10=25.4 r19= -105.595 d19= 1.38 r20=-1913.013 d20=11.04 n11=1.63854 ν11=55.4 r21= -201.683 d21=可変 r22= 205.826 d22=15.46 n12=1.63854 ν12=55.4 r23= -385.215 d23= 9.66 r24= 0.000 d24=82.82 n14=1.51633 ν14=64.2 r25= 0.000 焦点距離 100.00 130.63 158.97 可変間隔d9 39.86 15.98 3.17 d13 27.30 41.55 53.99 d16 39.54 28.81 13.83 d21 2.76 23.12 38.48
【００５４】 数値実施例３ f=100.00000 〜158.06 Fno=1:2.31〜3.0 2ω=50.3 °〜32.3° r1= 196.239 d1= 15.07 n1= 1.60311 ν1= 60.6 r2= -491.879 d2= 0.55 r3= 179.892 d3= 4.41 n2= 1.51633 ν2= 64.1 r4= 55.314 d4= 28.35 r5= -74.931 d5= 4.13 n3= 1.51633 ν3= 64.1 r6= 291.815 d6= 0.10 r7= 131.408 d7= 7.17 n4= 1.80518 ν4= 25.4 r8= 352.793 d8= 可変 r9= 231.211 d9= 7.99 n5= 1.83400 ν5= 37.2 r10= -221.515 d10= 0.48 r11= 413.645 d11=15.16 n6= 1.72000 ν6= 50.2 r12= -55.333 d12= 3.31 n7= 1.76182 ν7= 26.5 r13= -323.885 d13=可変（絞り） r14= -98.340 d14= 3.31 n8= 1.48749 ν8= 70.2 r15= 140.889 d15=可変 r16= -153.499 d16=19.30 n9= 1.69680 ν10=55.5 r17= -54.452 d17= 4.96 n10=1.80518 ν10=25.4 r18= -94.141 d18= 0.83 r19= 3043.936 d19=12.40 n11=1.63854 ν11=55.4 r20= -199.501 d20=可変 r21= 163.968 d21=17.37 n12=1.63854 ν12=55.4 r22=-21522.170 d22=25.52 r23= 0.000 d23=82.70 n13=1.51633 ν13=64.2 r24= 0.000 焦点距離 100.00 124.72 158.06 可変間隔d8 38.59 20.45 3.01 d13 27.71 41.43 60.14 d15 36.45 29.19 13.35 d20 2.76 16.57 28.99
【００５５】 数値実施例４ f=100.00000 〜154.3 Fno=1:2.5 〜3.0 2ω=55.8 °〜36.5° r1= -1988.193 d1= 9.69 n1= 1.77250 ν1= 49.6 r2= -296.881 d2= 0.29 r3= 186.766 d3= 4.84 n2= 1.48749 ν2= 70.2 r4= 71.563 d4= 29.18 r5= -86.237 d5= 4.54 n3= 1.48749 ν3= 70.2 r6= 431.800 d6= 3.03 r7= 370.629 d7= 7.57 n4= 1.84666 ν4= 23.8 r8= -1187.571 d8= 可変（絞り） r9= 129.582 d9= 9.69 n5= 1.60311 ν5= 60.6 r10= -263.492 d10= 0.45 r11= 152.292 d11=13.02 n6= 1.69680 ν6= 55.5 r12= -90.645 d12= 3.63 n7= 1.75520 ν7= 27.5 r13= -887.546 d13=可変 r14= -134.654 d14= 3.63 n8= 1.63854 ν8= 55.4 r15= 87.770 d15= 2.97 r16= 166.658 d16= 6.66 n9= 1.69680 ν10=55.5 r17= -963.346 d17= 3.63 n10=1.80518 ν10=25.4 r18= 273.134 d18=可変 r19= -240.499 d19=13.63 n11=1.69680 ν11=55.5 r20= -96.487 d20= 6.96 r21= -62.030 d21= 7.57 n12=1.74077 ν12=27.8 r22= -85.500 d22= 1.57 r23= -236.107 d24=12.11 n13=1.69680 ν13=55.5 r24= -106.664 d24=可変 r25= 174.522 d25=16.65 n14=1.69680 ν14=55.5 r26= -946.850 d26= 4.54 r27= 0.000 d27=90.84 n15=1.51633 ν13=64.2 r28= 0.000 焦点距離 100.00 118.18 154.34 可変間隔d8 61.13 36.56 3.14 d13 29.66 33.09 44.81 d18 21.88 18.45 6.73 d24 3.38 19.22 31.16
【００５６】 数値実施例５ f=100.00000 〜150.15 Fno=1:2.4 〜3.0 2ω=53.1 °〜35.5° r1= 172.840 d1= 17.04 n1= 1.74320 ν1= 49.3 r2= -3756.301 d2= 0.28 r3= 238.065 d3= 4.70 n2= 1.48749 ν2= 70.2 r4= 62.862 d4= 37.62 r5= -100.083 d5= 4.41 n3= 1.57099 ν3= 50.8 r6= 172.304 d6= 1.25 r7= 125.526 d7= 5.88 n4= 1.84666 ν4= 23.8 r8= 234.088 d8= 可変 r9= 379.046 d9= 7.35 n5= 1.80400 ν5= 46.6 r10= -169.885 d10= 0.44 r11= 135.550 d11= 9.70 n6= 1.74320 ν6= 49.3 r12= -91.631 d12= 3.53 n7= 1.75520 ν7= 27.5 r13= 403.913 d13=可変（絞り） r14= -142.892 d14= 3.53 n8= 1.48749 ν8= 70.2 r15= 107.820 d15= 2.49 r16= 119.454 d16= 5.29 n9= 1.84666 ν9=23.8 r17= 143.772 d17=可変 r18= 546.045 d18=15.20 n10=1.83481 ν10=42.7 r19= -103.896 d19= 5.31 r20= -88.135 d20= 5.29 n11=1.76182 ν11=26.5 r21= 192.346 d21= 6.57 r22= 251.818 d22=24.10 n12=1.74320 ν12=49.3 r23= -137.445 d23=可変 r24= 472.968 d24= 9.40 n13=1.74320 ν13=49.3 r25=-1071.045 d25= 0.44 r26= 191.838 d26= 9.40 n14=1.74320 ν14=49.3 r27= 472.256 d27=10.29 r28= 0.000 d28=88.16 n15=1.51633 ν15=64.2 r29= 0.000 焦点距離 100.00 136.30 150.15 可変間隔d8 33.97 8.76 2.81 d13 17.54 42.76 48.71 d17 32.31 17.92 8.33 d23 2.93 17.32 26.91
【００５７】また、次表は実施例１〜５におけるレンズ
系の各数値、条件式の数値である。
系の各数値、条件式の数値である。
【００５８】 式番号 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ β２ｗ -0.9887 -0.8267 -0.9129 -0.4975 -1.0119 β２ｔ -1.2624 -1.2431 -1.3801 -0.7438 -1.5083 β４ｗ -0.3192 -0.1594 -0.2908 0.099 -0.1118 β４ｔ -0.4336 -0.3426 -0.4506 -0.0467 -0.2451 Ｚ(=ft/fw) 1.293215 1.589747 1.580577 1.543439 1.501484 Ｚ２ 1.276828 1.503689 1.511776 1.495075 1.490562 Ｚ４ 1.358396 2.14931 1.549519 -0.47172 2.192308
【００５９】 (12) f1/(fw・ft)1/2 -1.31352 -1.1461 -1.2043 -1.41822 -1.25413 (2) f2/(fw・ft)1/2 1.021893 0.718257 0.763224 0.701503 0.78199 (11) f3/(fw・ft)1/2 -1.16191 -0.91104 -0.9407 -0.72778 -1.20923 (14) f4/(fw・ft)1/2 1.439296 1.546381 1.30547 1.534361 1.469586 (15) f5/(fw・ft)1/2 2.606882 1.683398 2.027713 1.712783 1.77807 (8) ｆ２／ｆ４ 0.709995 0.464476 0.584635 0.457196 0.532116 (3) ｆ１／ｆｗ -1.49373 -1.44506 -1.51406 -1.76192 -1.53675 (1) ｆ１／ｆ２ -1.28538 -1.59567 -1.57791 -2.02168 -1.60377 (5) Ｚ２／Ｚ 0.987329 0.945867 0.956471 0.968665 0.992726 (6) Ｍ２／Ｍ４ 1.361473 1.027484 1.356137 1 1.2995 (9) ｂｆ／ｆ５ 0.380981 0.48291 0.418234 0.409213 0.416409 (10) ｆ１／ｂｆ -1.32255 -1.40984 -1.42007 -2.02344 -1.69384 (7) Ｍ２/(ft-fw) -0.869 -0.62229 -0.61283 -0.51118 -0.62143 (11) ｆ５／ｆｗ 2.964536 2.122515 2.549261 2.127881 2.178759 (4) ｔｋ／ｆｗ -14.6866 -9.25914 -8.50135 -13.7775 -9.60034
【００６０】更に、図６〜図１５は各実施例１〜５の収
差図である。
差図である。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るズーム
レンズは、簡易な構成で明るく小型で高変倍で歪曲も小
さく倍率色収差の発生も少なく、高精細な画像投影を行
い簡易で小型化を達成することができる。
レンズは、簡易な構成で明るく小型で高変倍で歪曲も小
さく倍率色収差の発生も少なく、高精細な画像投影を行
い簡易で小型化を達成することができる。
【図１】第１実施例のレンズ断面図である。
【図２】実施例２のレンズ断面図である。
【図３】実施例３のレンズ断面図である。
【図４】実施例４のレンズ断面図である。
【図５】実施例５のレンズ断面図である。
【図６】第１実施例の広角状態の収差図である。
【図７】第１実施例の望遠状態の収差図である。
【図８】実施例２の広角状態の収差図である。
【図９】実施例２の望遠状態の収差図である。
【図１０】実施例３の広角状態の収差図である。
【図１１】実施例３の望遠状態の収差図である。
【図１２】実施例４の広角状態の収差図である。
【図１３】実施例４の望遠状態の収差図である。
【図１４】実施例５の広角状態の収差図である。
【図１５】実施例５の望遠状態の収差図である。
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 ΔＭ メリディオナル焦線 ΔＳ サジタル焦線
Claims (17)
- 【請求項１】 表示面の画像をスクリーンに拡大投射す
る略テレセントリックなズームレンズにおいて、前記ス
クリーン側から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の
屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正
の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を
有し、広角端の焦点距離から望遠端の焦点距離に遷移す
るときに、前記第２レンズ群、第４レンズ群は前記スク
リーン側に移動することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 前記広角端の焦点距離時に対し前記望遠
端の焦点距離時には、前記第２レンズ群と前記第３レン
ズ群の間隔は増大し、前記第３レンズと前記第４レンズ
群の間隔は減少する請求項１に記載のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記広角端の焦点距離時に対し前記望遠
端の焦点距離時には、前記第１レンズ群と前記第２レン
ズ群の間隔は減少し、前記第２レンズ群と前記第３レン
ズ群の間隔は増大し、前記第３レンズと前記第４レンズ
群の間隔は減少し、前記第４レンズと前記第５レンズ群
の間隔は増大する請求項２に記載のズームレンズ。 - 【請求項４】 前記第２レンズ群は少なくとも２枚の正
レンズと１枚の負レンズで構成し、前記第３レンズ群は
少なくとも１枚の負レンズで構成した請求項１に記載の
ズームレンズ。 - 【請求項５】 前記広角端の全系の焦点距離をｆｗ、前
記望遠端の全系の焦点距離をｆｔ、前記第１レンズ群の
焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群
の焦点距離をｆ４、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５
としたとき、次の条件式を満足する請求項１に記載のズ
ームレンズ。 １．１＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．３ ０．６＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 - 【請求項６】 前記広角端の焦点距離時から前記望遠端
の焦点距離時に遷移するとき、前記第２レンズ群と前記
第４レンズ群は前記スクリーン側に移動すると共に、前
記第３レンズ群は前記広角端から前記望遠端の位置の方
が前記スクリーン側にある請求項１又は５に記載のズー
ムレンズ。 - 【請求項７】 前記広角端の焦点距離時から前記望遠端
の焦点距離時に遷移するとき、前記第２レンズ群と前記
第４レンズ群は前記スクリーン側に移動すると共に前記
第３レンズ群は前記スクリーン側に凸の軌跡で移動する
請求項６に記載のズームレンズ。 - 【請求項８】 前記広角端の焦点距離時から前記望遠端
の焦点距離時に遷移するとき、前記第１レンズ群はズー
ミングに際し固定している請求項３に記載のズームレン
ズ。 - 【請求項９】 前記広角端の焦点距離時から前記望遠端
の焦点距離時に遷移するとき、前記第１レンズ群はズー
ミングに際し可動である請求項３に記載のズームレン
ズ。 - 【請求項１０】 前記広角端の全景の焦点距離をｆｗ、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次の条
件式を満足する請求項１に記載のズームレンズ。 １＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２ - 【請求項１１】 全系の広角端の焦点距離をｆｗ、前記
表示面から射出瞳までの距離の絶対値で最小の値をｔｋ
としたとき、次の条件式を満足する請求項１に記載のズ
ームレンズ。 ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞４．０ - 【請求項１２】 前記第２レンズ群の望遠端と広角端の
倍率の比をＺ２、全系の広角端と望遠端の焦点距離の比
をＺ、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群のズーミン
グの際の移動量をそれぞれＭ２、Ｍ４としたとき、次の
条件式を満足する請求項１に記載のズームレンズ。 ０．８＜Ｚ２／Ｚ＜１．１ ０．９＜Ｍ２／Ｍ４＜１．６ ０．４＜Ｍ２／（ｆｔ−ｆｗ）＜１．０ - 【請求項１３】 前記第２レンズ群と第４レンズ群の焦
点距離をそれぞれｆ２、ｆ４としたとき、次の条件式を
満足する請求項１２に記載のズームレンズ。 ０．４＜ｆ２／ｆ４＜０．８ - 【請求項１４】 前記第１レンズ群と前記第５レンズ群
の焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ５、前記表示面から前記
第５レンズ群の最も表示面側のレンズ面までの空気換算
長をｂｆとしたとき、次の条件式を満足する請求項１に
記載のズームレンズ。 ０．３＜ｂｆ／ｆ５＜０．５ １．２＜｜ｆ１｜／ｂｆ＜２．２ - 【請求項１５】 全系の広角端と望遠端の焦点距離をそ
れぞれｆｗ、ｆｔ、前記第１レンズ群、第３レンズ群、
第４レンズ群、第５レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ
１、ｆ３、ｆ４、ｆ５としたとき、次の条件式を満足す
る請求項１に記載のズームレンズ。 １．０＜｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．６ ０．６＜｜ｆ３｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．２ １．１＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜１．８ １．５＜ｆ５／（ｆｗ・ｆｔ）1/2 ＜３．０ - 【請求項１６】 前記第３レンズ群のアッベ数をν3 と
したとき、次の条件式を満足する請求項１に記載のズー
ムレンズ。 ν3 ＞５５ - 【請求項１７】 前記第１レンズ群が有する負レンズの
平均アッベ数をν1nとしたとき、次の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。 ν1n＞６０
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