特開 2023-77570 レンズ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023077570

(43)【公開日】2023-06-06

(54)【発明の名称】レンズ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20230530BHJP

【ＦＩ】

G02B15/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021190881

(22)【出願日】2021-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】391044915

【氏名又は名称】株式会社コシナ

(74)【代理人】

【識別番号】100088579

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 茂

(72)【発明者】

【氏名】田村 圭

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA06

2H087MA13

2H087NA08

2H087PA13

2H087PA16

2H087PB17

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA12

2H087QA22

2H087QA26

2H087QA34

2H087QA41

2H087QA45

2H087RA36

2H087RA41

2H087RA45

2H087SA57

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA66

2H087SA72

2H087SB05

2H087SB15

2H087SB23

2H087SB32

2H087SB43

2H087UA06

(57)【要約】

【課題】 ズーミング調整の全域で温度による影響を抑制し、良好な色収差補正を行うとともに、温度変動時のピントずれや解像性能の低下を解消する。
【解決手段】 拡大側Ｅから順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１，正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２，負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３，正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４，正又は負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５，正の屈折力の第６レンズ群Ｇ６，正の屈折力の第７レンズ群Ｇ７を有するレンズ構成部Ｍｐと、ズーミング調整時に、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、かつ第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６をそれぞれ光軸方向Ｄｃへ独立して移動させるとともに、フォーカシング調整時に、第２レンズ群Ｇ２のみを光軸方向Ｄｃへ移動させるレンズ調整部Ｍｃとを備え、ズーミング調整時の移動ストロークが最も大きいレンズ群に所定の条件１及び２満たす第一特定正レンズＬｘを含める。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

拡大側から順に複数のレンズ群を備えるレンズ装置において、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群，正の屈折力を有する第２レンズ群，負の屈折力を有する第３レンズ群，正の屈折力を有する第４レンズ群，正又は負の屈折力を有する第５レンズ群，正の屈折力を有する第６レンズ群，正の屈折力を有する第７レンズ群を有するレンズ構成部と、ズーミング調整時に、前記第１レンズ群及び前記第７レンズ群を不動とし、かつ前記第２レンズ群乃至前記第６レンズ群をそれぞれ光軸方向へ独立して移動させるとともに、フォーカシング調整時に、前記第２レンズ群のみを光軸方向へ移動させるレンズ調整部とを備え、ズーミング調整時の移動ストロークが最も大きいレンズ群に正レンズ（以下、第一特定正レンズ）を含め、この第一特定正レンズを、ｄ線のアッベ数をνｄｘとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｘ（＝ｄｎ／ｄＴ〔１Ｅ－６／℃〕）としたとき、以下の（条件１）及び（条件２）を満たすように形成してなる光学系を備えることを特徴とするレンズ装置。
νｄｘ＞６５ … （条件１）
Ｋｘ＞－１．０ … （条件２）

【請求項2】

前記光学系は、広角端における全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとしたとき、以下の（条件３）を満たすことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
［ｆｔ／ｆｗ］＞１．５５ … （条件３）

【請求項3】

前記光学系は、広角端における全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとしたとき、以下の（条件４）を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ装置。
０＜［ｆｐｘ／ｆｗ］＜５ … （条件４）

【請求項4】

前記第一特定正レンズは、Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｘ，ｎＦｘ，ｎｇｘとしたとき、Ｐｘ＝［ｎｇｘ－ｎＦｘ］／［ｎＦｘ－ｎＣｘ］により定義される部分分散比Ｐｘとアッベ数νｄｘにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＝Ｐｘ＋［０．００１６９４×νｄｘ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｘが、以下の（条件５）を満たすことを特徴とする請求項１，２又は３記載のレンズ装置。
（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＞０．００５ … （条件５）

【請求項5】

前記第一特定正レンズは、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｘ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、以下の（条件６）を満たすことを特徴とする請求項１－４のいずれかに記載のレンズ装置。
αｘ＜９０ … （条件６）

【請求項6】

前記光学系は、前記第一特定正レンズに対して拡大側に位置するレンズ群における最も縮小側に位置する正レンズ（以下、第二特定正レンズ）のｄ線のアッベ数をνｄｙとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｙとしたとき、以下の（条件７）及び（条件８）を満たすことを特徴とする請求項１－５のいずれかに記載のレンズ装置。
νｄｙ＞６５ … （条件７）
Ｋｙ＞－１．０ … （条件８）

【請求項7】

前記第二特定正レンズは、Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｙ，ｎＦｙ，ｎｇｙとしたとき、Ｐｙ＝［ｎｇｙ－ｎＦｙ］／［ｎＦｙ－ｎＣｙ］により定義されるＰｙとアッベ数νｄｙにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＝Ｐｙ＋［０．００１６９４×νｄｙ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｙが、以下の（条件９）を満たすことを特徴とする請求項６記載のレンズ装置。
（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＞０．００５ … （条件９）

【請求項8】

前記第二特定正レンズは、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｙ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、以下の（条件１０）を満たすことを特徴とする請求項６又は７記載のレンズ装置。
αｙ＜９５ … （条件１０）

【請求項9】

前記光学系は、前記第二特定正レンズと負レンズを接合した接合レンズを備え、この接合レンズの焦点距離をｆＢ，前記第二特定正レンズの焦点距離をｆｐｙ，広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、以下の（条件１１）及び（条件１２）を満たすことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
０＜［ｆｐｙ／ｆｗ］＜５ … （条件１１）
－０．０５０＜［ｆｗ／ｆＢ］＜－０．００５ … （条件１２）

【請求項10】

前記光学系は、投射光学系に適用することを特徴とする請求項１－９のいずれかに記載のレンズ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プロジェクタ等に備える投射光学系に用いて好適なレンズ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プロジェクタからスクリーン等に映像を投射する投射光学系（投射レンズ）を備えたレンズ装置としては、特許文献１に記載される投射用ズームレンズ及び特許文献２に記載される投射光学系が知られている。

【0003】

特許文献１の投射用ズームレンズは、高いズーム比、小さいＦナンバを持ち、倍率色収差が小さく抑えられ、高いＭＴＦ特性、解像力特性を備え、表示デバイス側がテレセントリックである投射用ズームレンズの実現を目的としたものであり、具体的には、拡大側から順に、負の第１レンズ群Ｇ１，正の第２レンズ群Ｇ２，第３レンズ群Ｇ３，第４レンズ群Ｇ４，負の第５レンズ群Ｇ５，正または負の第６レンズ群Ｇ６，正の第７レンズ群Ｇ７を配し、第４，第５レンズ群間に開口絞りＳを配してなり、変倍に際して第２～第６レンズ群が移動し、広角端から望遠端への変倍時に、第１・第２レンズ群間隔、第１・第３レンズ群間隔、第１・第４レンズ群間隔が、何れも減少するように移動が行なわれ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ，第１レンズ群の焦点距離：ｆｌ，第２レンズ群の焦点距離：ｆ２，第３レンズ群の焦点距離：ｆ３，第４レンズ群の焦点距離：ｆ４が、１．３＜｜ｆ｜／ｆｗ＜１．９，０．６＜ｆ２／ｆ３＜３．５，０．４＜ｆ４／ｆ３＜３．７を満足するように構成したものである。

【0004】

また、特許文献２の投射光学系は、簡易な構成で、適切な像面湾曲を調整可能な投射光学系の提供を目的としたものであり、具体的には、投射光学系を構成するに際し、光軸上のパワーと最周辺部の子午断面のパワーとが互いに異なる第１レンズと、第１レンズに隣接する第２レンズと、軸外主光線と光軸とが交わる位置に配置された絞りとを有し、第１レンズと第２レンズとの光軸方向における間隔の変化により、投射像の像面湾曲を調整することが可能となるように構成するとともに、さらに、所定の条件式を満たすように構成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－２００４５４号公報

【特許文献2】特開２０１７－１２６０３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述した投射用ズームレンズ及び投射光学系をはじめ従来のレンズ装置は、次のような課題も存在した。

【0007】

即ち、使用するレンズの色収差を補正するため、一般的には、アッベ数の高い材質により形成された正レンズが用いられるが、このようなアッベ数の高い材質の多くは、負の大きな屈折率温度係数を有するため、温度が変動した際には、いわゆるピントずれや解像性能の低下を招く問題があった。

【0008】

特に、ズーミング比の大きいレンズ装置において、ズーミングの際に大きく繰り出すレンズ群の中に、高アッベ数かつ負の大きな屈折率温度係数を有する材質で形成された正レンズを含む場合、広角端と望遠端とで温度変動時の光学性能の変化に大きな差が生じるため、ズーム全域で温度の影響を抑えることが難しくなり、逆に低アッベ数の材質を用いた場合には、十分な色収差補正を行うことができなくなる。ズーム比が大きいほどこれらの影響がより大きくなる傾向があった。

【0009】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したレンズ装置の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上述した課題を解決するため、拡大側Ｅから順に複数のレンズ群Ｇ１…を備えるレンズ装置１を構成するに際して、拡大側Ｅから順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１，正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２，負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３，正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４，正又は負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５，正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６，正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７を有するレンズ構成部Ｍｐと、ズーミング調整時に、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、かつ第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６をそれぞれ光軸方向Ｄｃへ独立して移動させるとともに、フォーカシング調整時に、第２レンズ群Ｇ２のみを光軸方向Ｄｃへ移動させるレンズ調整部Ｍｃとを備え、ズーミング調整時の移動ストロークが最も大きいレンズ群（Ｇ４）に正レンズ（以下、第一特定正レンズ）Ｌｘを含め、この第一特定正レンズＬｘを、ｄ線のアッベ数をνｄｘとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｘ（＝ｄｎ／ｄＴ〔１Ｅ－６／℃（ｎ：屈折率，Ｔ：温度〔℃〕）〕としたとき、νｄｘ＞６５（条件１），及びＫｘ＞－１．０（条件２）を満たすように形成した光学系１００を備えることを特徴とする。

【0011】

この場合、発明の好適な態様により、光学系１００を構成するに際し、広角端における全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとしたとき、［ｆｔ／ｆｗ］＞１．５５（条件３）を満たすように構成することができるとともに、第一特定正レンズＬｘの焦点距離をｆｐｘとしたとき、０＜［ｆｐｘ／ｆｗ］＜５（条件４）を満たすように構成することができる。また、第一特定正レンズＬｘは、Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｘ，ｎＦｘ，ｎｇｘとしたとき、Ｐｘ＝［ｎｇｘ－ｎＦｘ］／［ｎＦｘ－ｎＣｘ］により定義される部分分散比Ｐｘとアッベ数νｄｘにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＝Ｐｘ＋［０．００１６９４×νｄｘ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｘが（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＞０．００５（条件５）を満たすことができるとともに、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｘ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、αｘ＜９０（条件６）を満たすように構成することが望ましい。

【0012】

さらに、光学系１００を構成するに際し、第一特定正レンズＬｘに対して拡大側Ｅに位置するレンズ群Ｇ１－Ｇ３における最も縮小側Ｓに位置する正レンズ（以下、第二特定正レンズ）Ｌｙのｄ線のアッベ数をνｄｙとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｙとしたとき、νｄｙ＞６５（条件７），及びＫｙ＞－１．０（条件８）を満たすように構成することができる。また、この第二特定正レンズＬｙは、Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｙ，ｎＦｙ，ｎｇｙとしたとき、Ｐｙ＝［ｎｇｙ－ｎＦｙ］／［ｎＦｙ－ｎＣｙ］により定義されるＰｙとアッベ数νｄｙにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＝Ｐｙ＋［０．００１６９４×νｄｙ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｙが、（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＞０．００５（条件９）を満たすとともに、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｙ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、αｙ＜９５（条件１０）を満たすように構成することが望ましい。

【0013】

一方、光学系１００は、第二特定正レンズＬｙと負レンズＬ１０を接合した接合レンズＪ３を備え、この接合レンズＪ３の合成の焦点距離をｆＢ，第二特定正レンズＬｙの焦点距離をｆｐｙ，広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、０＜［ｆｐｙ／ｆｗ］＜５（条件１１），－０．０５０＜［ｆｗ／ｆＢ］＜－０．００５（条件１２）を満たすように構成することが望ましい。なお、光学系１００は、投射光学系に適用することが望ましい。

【発明の効果】

【0014】

このような構成を有する本発明に係るレンズ装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0015】

（１） 屈折率温度係数Ｋｘが０の近傍又は正の値を有し、かつアッベ数νｄが高い材質により形成した正レンズを用いることで、ズーム全域で温度による影響を抑制しつつ、良好な色収差補正を行うことができる。これにより、温度変動が生じた場合であっても、いわゆるピントずれや解像性能の低下が生じる不具合を解消することができる。

【0016】

（２） 好適な態様により、光学系１００を構成するに際し、広角端における全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとしたとき、［ｆｔ／ｆｗ］＞１．５５（条件３）を満たすように構成すれば、特に、ズーム比の大きい光学系において効果的となり、上述した良好な色収差補正を行うことができるとともに、ピントずれ及び解像性能が低下する不具合を有効に解消することができる。

【0017】

（３） 好適な態様により、光学系１００を構成するに際し、第一特定正レンズＬｘの焦点距離をｆｐｘとしたとき、０＜［ｆｐｘ／ｆｗ］＜５（条件４）を満たすように構成すれば、広角端における全系の焦点距離ｆｗに対する第一特定正レンズＬｘの焦点距離ｆｐｘの比率を、適度の範囲に抑制、即ち、第一特定正レンズＬｘのパワーを比較的大きくできるため、光学系１００全体に対する温度による影響及び色収差を十分に抑制することができる。

【0018】

（４） 好適な態様により、第一特定正レンズＬｘのＣ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｘ，ｎＦｘ，ｎｇｘとしたとき、Ｐｘ＝［ｎｇｘ－ｎＦｘ］／［ｎＦｘ－ｎＣｘ］により定義される部分分散比Ｐｘとアッベ数νｄｘにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＝Ｐｘ＋［０．００１６９４×νｄｘ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｘが（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＞０．００５（条件５）を満たすように構成すれば、第一特定正レンズＬｘのアッベ数νｄを高く設定し、かつ異常分散性を正側に大きく設定できるため、色収差補正を有効かつ効果的に行うことができる。

【0019】

（５） 好適な態様により、第一特定正レンズＬｘを形成するに際し、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｘ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、αｘ＜９０（条件６）を満たすように構成すれば、第一特定正レンズＬｘの線膨張係数を９０未満に抑制できるため、温度の変動による光学性能への影響を低減することができる。

【0020】

（６） 好適な態様により、光学系１００を構成するに際し、第一特定正レンズＬｘに対して拡大側Ｅに位置するレンズ群Ｇ１－Ｇ３における最も縮小側Ｓに位置する第二特定正レンズＬｙのｄ線のアッベ数をνｄｙとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｙとしたとき、νｄｙ＞６５…（条件７），及びＫｙ＞－１．０…（条件８）を満たすように構成すれば、温度の変動による第二特定正レンズＬｙの光学性能への影響を低減することができる。

【0021】

（７） 好適な態様により、第二特定正レンズＬｙのＣ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｙ，ｎＦｙ，ｎｇｙとしたとき、Ｐｙ＝［ｎｇｙ－ｎＦｙ］／［ｎＦｙ－ｎＣｙ］により定義されるＰｙとアッベ数νｄｙにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＝Ｐｙ＋［０．００１６９４×νｄｙ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｙが、（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＞０．００５（条件９）を満たすようにすれば、第二特定正レンズＬｙのアッベ数νｄを高く設定し、かつ異常分散性を正側に大きく設定できるため、色収差補正を有効かつ効果的に行うことができる。

【0022】

（８） 好適な態様により、第二特定正レンズＬｙを、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｙ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、αｙ＜９５…（条件１０）を満たすようにすれば、第二特定正レンズＬｙの線膨張係数を９５未満に抑制できるため、温度変動による光学性能への影響を低減することができる。

【0023】

（９） 好適な態様により、光学系１００を構成するに際し、第二特定正レンズＬｙと負レンズＬ１０を接合した接合レンズＪ３を備え、この接合レンズＪ３の合成の焦点距離をｆＢ，第二特定正レンズＬｙの焦点距離をｆｐｙ，広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、０＜［ｆｐｙ／ｆｗ］＜５（条件１１），－０．０５０＜［ｆｗ／ｆＢ］＜－０．００５（条件１２）を満たすように構成すれば、ズーミング調整時における移動ストロークが大きいレンズ群近傍に配される第二特定正レンズＬｙを接合レンズＪ３として構成するとともに、全系の焦点距離ｆｗに対する接合レンズＪ３の合成の焦点距離ｆＢの比を十分に小さくしたため、接合レンズＪ３近傍の変倍に大きく寄与するレンズ群パワーに大きな影響を及ぼすことなく、ズーム全域で色収差に対する効果的な補正を行うことができる。

【0024】

（１０） 好適な態様により、光学系１００を、投射光学系に適用すれば、特に、スクリーン（拡大側Ｅ）に投射するプロジェクタ等の十分な光学性能を確保しつつ、高いズーム比、更には、温度変動時の光学性能の変化が小さい光学系を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の好適実施形態に係るレンズ装置のレンズ構成部の構成図、

【図2】同レンズ装置のレンズ調整部の機能説明図、

【図3】同レンズ装置の光路図、

【図4】同レンズ装置のワイド側における基準距離時の縦収差図、

【図5】同レンズ装置のテレ側における基準距離時の縦収差図、

【図6】同レンズ装置のズーミング調整時のレンズ群移動量の一覧表、

【図7】同レンズ装置における光学特性の一覧表、

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【0027】

まず、本実施形態に係るレンズ装置１の構成について、図１－図３を参照して具体的に説明する。

【0028】

実施形態で示すレンズ装置１は、プロジェクタに用いる投射レンズ（ズームレンズ）であり、光学系１００として、投射光学系、特に、投射ズーム光学系に適用することを想定する。このように、光学系１００を、投射光学系に適用すれば、スクリーンに投射するプロジェクタ等の十分な光学性能を確保しつつ、高いズーム比、更には、温度変動時の光学性能の変化が小さい光学系を実現することができる。

【0029】

図１中、Ｅはスクリーン等の拡大側を示し、Ｓは液晶パネル等の画像表示素子となる縮小側を示している。したがって、拡大側Ｅが光軸Ｄｃ方向の前方となり、縮小側Ｓが光軸Ｄｃ方向の後方となる。なお、図１中、２００は模式的に描いたプリズムを示す。

【0030】

このレンズ装置１は、大別して、レンズ構成部Ｍｐとレンズ調整部Ｍｃを含む光学系１００を備える。レンズ構成部Ｍｐは、図１に示すように、七つのレンズ群により構成する。即ち、レンズ構成部Ｍｐは、拡大側Ｅから順に、第１レンズ群Ｇ１，第２レンズ群Ｇ２，第３レンズ群Ｇ３，第４レンズ群Ｇ４，第５レンズ群Ｇ５，第６レンズ群Ｇ６，第７レンズ群Ｇ７を配して構成する。

【0031】

第１レンズ群Ｇ１は、拡大側Ｅから順に、拡大側Ｅに凸面を有する正メニスカスレンズＬ１、拡大側Ｅに凸面を有する負メニスカスレンズＬ２，Ｌ３、両凹レンズＬ４の四枚の単レンズにより構成し、全体で負の屈折力を有する。第２レンズ群Ｇ２は、拡大側Ｅから順に、縮小側Ｓに凸面を有する正メニスカスレンズＬ５と縮小側Ｓに凸面を有する負メニスカスレンズＬ６を接合した接合レンズＪ１、拡大側Ｅに凸面を有する負メニスカスレンズＬ７と両凸レンズＬ８を接合した接合レンズＪ２の二つの接合レンズにより構成し、全体として正の屈折力を有する。

【0032】

また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ９と両凹レンズＬ１０を接合した接合レンズＪ３により構成する。この場合、両凸レンズＬ９は後述する第二特定レンズＬｙを構成する。第３レンズ群Ｇ３は、一つの接合レンズにより構成し、全体として負の屈折力を有する。第４レンズ群Ｇ４は、正の屈折力を有する両凸レンズＬ１１、即ち、一枚の単レンズにより構成する。この両凸レンズＬ１１は、後述する第一特定レンズＬｘを構成する。

【0033】

さらに、第５レンズ群Ｇ５は、拡大側Ｅから順に、両凸レンズＬ１２、両凹レンズＬ１３の二枚の単レンズにより構成し、全体で負の屈折力を有する。第６レンズ群Ｇ６は、拡大側Ｅから順に、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５を接合した接合レンズＪ４、両凸レンズＬ１６により構成する。即ち、第６レンズ群Ｇ６は、一つの接合レンズと一枚の単レンズにより構成し、全体で正の屈折力を有する。第７レンズ群Ｇ７は、正の屈折力を有する一枚の単レンズを用いた両凸レンズＬ１７により構成する。

【0034】

一方、レンズ調整部Ｍｃは、図２に示すように構成する。即ち、ズーミング調整時には、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、かつ第２レンズ群Ｇ２，第３レンズ群Ｇ３，第４レンズ群Ｇ４，第５レンズ群Ｇ５，第６レンズ群Ｇ６をそれぞれ光軸方向Ｄｃへ独立して移動させるズーミング調整機構Ｍｃｚを備える。図６は、実施形態のレンズ装置１におけるズーミング調整機構Ｍｃｚのズーミング調整時における各レンズ群Ｇ１－Ｇ７の移動量を具体的に示す。また、レンズ調整部Ｍｃは、フォーカシング調整時に、第２レンズ群Ｇ２のみを光軸方向Ｄｃへ移動させるフォーカシング調整機構Ｍｃｆを備えている。

【0035】

このズーミング調整機構Ｍｃｚ及びフォーカシング調整機構Ｍｃｆは、不図示のカム筒等を利用した公知の調整機構により構成することができる。したがって、上述した調整機能を有する構成であれば、特定の構成に限定されるものではない。

【0036】

さらに、以上の構成において、ズーミング調整時の移動ストロークが最も大きいレンズ群は、図６に示すように、第４レンズ群Ｇ４となり、この第４レンズ群Ｇ４を構成する両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１１は、第一特定正レンズＬｘとして構成する。

【0037】

この第一特定正レンズＬｘは、ｄ線のアッベ数をνｄｘとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｘ（＝ｄｎ／ｄＴ〔１Ｅ－６／℃〕）としたとき、次の条件１及び条件２、即ち、
νｄｘ＞６５ … （条件１）
Ｋｘ＞－１．０ … （条件２）
を満たすように形成する。

【0038】

このように形成すれば、屈折率温度係数Ｋｘが０の近傍又は正の値を有し、かつアッベ数νｄが高い値を有するため、ズーム全域で温度影響を抑制しつつ、良好な色収差補正を行うことができる。即ち、温度変動が生じた場合であっても、いわゆるピントずれや解像性能の低下が生じる不具合を解消することができる。

【0039】

また、光学系１００において、広角端における全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次の条件３、即ち、
［ｆｔ／ｆｗ］＞１．５５ … （条件３）
を満たすように構成する。このようなズーム比の大きい光学系であっても、上述した良好な色収差補正を行うことができるとともに、ピントずれ及び解像性能が低下する不具合を有効に解消することができる。加えて、第一特定正レンズＬｘの焦点距離をｆｐｘとしたとき、次の条件４、即ち、
０＜［ｆｐｘ／ｆｗ］＜５ … （条件４）
を満たすように構成する。このような条件４を満たすように構成すれば、広角端における全系の焦点距離ｆｗに対する第一特定正レンズＬｘの焦点距離ｆｐｘの比率を、適度の範囲に抑制、即ち、第一特定正レンズＬｘのパワーを比較的大きくできるため、光学系１００全体に対する温度による影響及び色収差に対する影響を十分に抑制できる。

【0040】

さらに、第一特定正レンズＬｘのＣ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｘ，ｎＦｘ，ｎｇｘとしたとき、Ｐｘ＝［ｎｇｘ－ｎＦｘ］／［ｎＦｘ－ｎＣｘ］により定義される部分分散比Ｐｘとアッベ数νｄｘにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＝Ｐｘ＋［０．００１６９４×νｄｘ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｘが次の条件５、即ち、
（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＞０．００５ … （条件５）
を満たすように構成する。このような条件５を満たすように構成すれば、第一特定正レンズＬｘのアッベ数νｄを高く設定し、かつ異常分散性を正側に大きく設定できるため、色収差補正を有効かつ効果的に行うことができる。また、第一特定正レンズＬｘを形成するに際し、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｘ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、次の条件６、即ち、
αｘ＜９０ … （条件６）
を満たすように構成する。このように構成すれば、第一特定正レンズＬｘの線膨張係数を９０未満に抑制することができるため、温度変動に伴う光学性能への影響を低減することができる。

【0041】

アッベ数νｄが高く、異常分散性が正側に大きい材質の場合、多くは屈折率線膨張係数が負の大きな値となり、線膨張係数も大きくなる傾向がある。例えば、温度２０－４０℃における屈折率温度係数は－２．０乃至－６．５〔１Ｅ－６／℃〕程度となり、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数は１００－１４０〔１Ｅ－７／℃〕程度になる。そして、これらの値が大きい場合、温度変動時の光学性能への影響が無視できないが、屈折率温度係数を－１．０以上に、線膨張係数を９０未満に抑制したため、温度変動による光学性能への影響を有効に低減することができる。

【0042】

他方、光学系１００において、第一特定正レンズＬｘに対して拡大側Ｅに位置するレンズ群Ｇ１－Ｇ３における最も縮小側Ｓに位置する両凸レンズ（正レンズ）Ｌ９は、第二特定正レンズＬｙとして構成する。

【0043】

この第二特定正レンズＬｙは、ｄ線のアッベ数をνｄｙとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｙとしたとき、次の条件７及び条件８、即ち、
νｄｙ＞６５ … （条件７）
Ｋｙ＞－１．０ … （条件８）
を満たすように形成する。このように形成すれば、温度が変動したことに伴う第二特定正レンズＬｙにおける光学性能への影響を低減することができる。

【0044】

ズーミング調整時における移動ストロークが大きい第４レンズ群Ｇ４の近傍に配される拡大側Ｅの第二特定正レンズＬｙも、第一特定正レンズＬｘと同様に、広角端と望遠端とでは、温度の変動に基づく影響の差が大きく出やすい。このため、上述した第一特定正レンズＬｘと同様に、第二特定正レンズＬｙの材質に対しても、温度変動時の物性の変化を抑えることができるようにした。この結果、レンズ装置１における光学性能への影響をより低減することができる。

【0045】

また、第二特定正レンズＬｙのＣ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率をそれぞれｎＣｙ，ｎＦｙ，ｎｇｙとしたとき、Ｐｙ＝［ｎｇｙ－ｎＦｙ］／［ｎＦｙ－ｎＣｙ］により定義されるＰｙとアッベ数νｄｙにより、（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＝Ｐｙ＋［０．００１６９４×νｄｙ］－０．６４４５として定義される異常分散性（ΔＰｇ，Ｆ）ｙが、次の条件９、即ち、
（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＞０．００５ … （条件９）
を満たすように構成する。このように構成すれば、第二特定正レンズＬｙのアッベ数νｄを高く設定し、かつ異常分散性を正側に大きく設定できるため、色収差補正を有効かつ効果的に行うことができる。加えて、第二特定正レンズＬｙは、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数をαｙ〔１Ｅ－７／℃〕としたとき、次の条件１０、即ち、 αｙ＜９５ … （条件１０）
を満たすように構成する。これにより、第二特定正レンズＬｙの線膨張係数を９５未満に抑制できるため、温度の変動による光学性能への影響を低減できる。

【0046】

アッベ数νｄが高く、異常分散性が正側に大きい材質の場合、多くは屈折率線膨張係数が負の大きな値となり、線膨張係数も大きくなる傾向がある。例えば、温度２０－４０℃における屈折率温度係数は－２．０乃至－６．５〔１Ｅ－６／℃〕程度となり、－３０乃至＋７０℃における線膨張係数は１００－１４０〔１Ｅ－７／℃〕程度になる。そして、これらの値が大きい場合、温度変動時の光学性能への影響が無視できないが、屈折率温度係数を－１．０以上に、線膨張係数を９５未満に抑制したため、温度変動による光学性能への影響を低減することができる。

【0047】

さらに、この第二特定正レンズＬｙは、負レンズＬ１０に対して接合した接合レンズＪ３として構成するとともに、この接合レンズＪ３の合成の焦点距離をｆＢ，第二特定正レンズＬｙの焦点距離をｆｐｙ，広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次の条件１１及び条件１２、即ち、
０＜［ｆｐｙ／ｆｗ］＜５ … （条件１１）
－０．０５０＜［ｆｗ／ｆＢ］＜－０．００５ … （条件１２）
を満たすように構成する。このように構成すれば、ズーミング調整時における移動ストロークが大きいレンズ群近傍に配される第二特定正レンズＬｙを接合レンズＪ３として構成するとともに、全系の焦点距離ｆｗに対する接合レンズＪ３の合成の焦点距離ｆＢの比を十分に小さくできるため、接合レンズＪ３近傍の変倍に大きく寄与するレンズ群パワーに大きな影響を及ぼすことなく、ズーム全域で色収差に対する効果的な補正を行うことができる。

【0048】

なお、全系の焦点距離ｆｗに対し、第二特定正レンズＬｙの焦点距離ｆｐｙが大きすぎる場合、即ち、第二特定正レンズＬｙのパワーが小さすぎる場合には、光学系１００全系の屈折力に対する第二特定正レンズＬｙの寄与度が低くなるため、温度変動時の解像性能変化の抑制に対して十分な効果を期待できない。

【0049】

このように、本実施形態に係るレンズ装置１は、基本的な構成として、拡大側Ｅから順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１，正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２，負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３，正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４，正又は負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５，正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６，正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７を有するレンズ構成部Ｍｐと、ズーミング調整時に、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、かつ第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６をそれぞれ光軸方向Ｄｃへ独立して移動させるとともに、フォーカシング調整時に、第２レンズ群Ｇ２のみを光軸方向Ｄｃへ移動させるレンズ調整部Ｍｃとを備え、ズーミング調整時の移動ストロークが最も大きいレンズ群に第一特定正レンズＬｘを含め、この第一特定正レンズＬｘを、ｄ線のアッベ数をνｄｘとし、温度２０－４０℃におけるｄ線の相対屈折率の温度係数をＫｘ（＝ｄｎ／ｄＴ〔１Ｅ－６／℃〕）としたとき、νｄｘ＞６５（条件１），及びＫｘ＞－１．０（条件２）を満たすように形成した光学系１００を設けたため、屈折率温度係数Ｋｘが０の近傍又は正の値を有し、かつアッベ数νｄが高い材質により形成した正レンズを用いることで、ズーム全域で温度による影響を抑制しつつ、良好な色収差補正を行うことができる。これにより、温度変動が生じた場合であっても、いわゆるピントずれや解像性能の低下が生じる不具合を解消することができる。これにより、温度変動が生じた場合であっても、いわゆるピントずれや解像性能の低下が生じる不具合を解消することができる。なお、図３には、レンズ装置１の光線図を示す。

【0050】

表１は、本実施形態に係るレンズ装置１におけるレンズデータ（レンズ全系の面データ）を示す。

【0051】

【表1】

【0052】

表１の面データは、拡大側Ｅから数えたレンズ面の面番号をｉで示し、この面番号ｉは、図１に示した符号（数字）に一致する。これに対応して、レンズ面の曲率半径Ｒ（ｉ）、光軸上の厚み・間隔Ｄ（ｉ）、レンズの屈折率ｎｄ（ｉ）、レンズのアッベ数νｄ（ｉ）をそれぞれ示す。ｎｄ（ｉ）及びνｄ（ｉ）はｄ線（５８７．５６〔ｎｍ〕）に対する数値である。厚み・間隔Ｄ（ｉ）は相対向する面と面間のレンズ厚或いは空気空間を示す。なお、曲率半径Ｒ（ｉ）と面間隔Ｄ（ｉ）の単位は〔ｍｍ〕である。曲率半径Ｒ（ｉ）のＩｎｆｉｎｉｔｙは平面である。屈折率ｎｄ（ｉ）とアッベ数νｄ（ｉ）の空欄は空気であることを示す。

【0053】

表２は、（ａ）に「第一特定正レンズＬｘ」のレンズデータを示すとともに、（ｂ）に「第二特定正レンズＬｙ」のレンズデータを示す。

【0054】

【表2】

【0055】

図７は、本実施形態に係るレンズ装置１の光学特性、具体的には、望遠端における全系の焦点距離ｆｔ、広角端における全系の焦点距離ｆｗ、ズーム比［ｆｔ／ｆｗ］、全画角（広角端）ω、バックフォーカスｂｆをそれぞれ示す。

【0056】

表２の（ａ）第一特定正レンズＬｘにおいて、νｄｘは「６９．８９」となり、「νｄｘ＞６５」の条件１を満たしている。Ｋｘは「３．６〔１Ｅ－６／℃〕」となり、「Ｋｘ＞－１．０」の条件２を満たしている。ｆｐｘは「８４．０７〔ｍｍ〕」、［ｆｐｘ／ｆｗ］は「３．４３」となり、「０＜［ｆｐｘ／ｆｗ］＜５」の条件４を満たしている。（ΔＰｇ，Ｆ）ｘは「０．００５７」となり、「（ΔＰｇ，Ｆ）ｘ＞０．００５」の条件５を満たしている。αｘは、「６３〔１Ｅ－７／℃〕」となり、「αｘ＜９０」の条件６を満たしている。

【0057】

一方、図７において、ｆｔは「３９．０９〔ｍｍ〕」、ｆｗは「２４．５０〔ｍｍ〕」となる。したがって、［ｆｔ／ｆｗ］は「１．５９６」となり、「［ｆｔ／ｆｗ］＞１．５５」の条件３を満たしている。

【0058】

さらに、表２の（ｂ）第二特定正レンズＬｙにおいて、νｄｙは「６９．８９」となり、「νｄｙ＞６５」の条件７を満たしている。Ｋｙは「３．６〔１Ｅ－６／℃〕」となり、「Ｋｙ＞－１．０」の条件８を満たしている。（ΔＰｇ，Ｆ）ｙは「０．００５７」となり、「（ΔＰｇ，Ｆ）ｙ＞０．００５」の条件９を満たしている。αｙは、「６３〔１Ｅ－７／℃〕」となり、「αｘ＜９５」の条件１０を満たしている。ｆｐｙは「４９．４８〔ｍｍ〕、［ｆｐｙ／ｆｗ］は「２．０２」となるため、「０＜［ｆｐｙ／ｆｗ］＜５」の条件１１を満たしている。ｆＢは「－６６７．４３〔ｍｍ〕」であり、［ｆｗ／ｆＢ］は「－０．０３７」となり、「－０．０５０＜［ｆｗ／ｆＢ］＜－０．００５」の条件１２を満たしている。

【0059】

図４及び図５に、本実施形態に係るレンズ装置１の縦収差図を示す。図４はＷＩＤＥ側における基準距離（拡大側Ｅ＝３５００ｍｍ）の縦収差図を示すとともに、図５はＴＥＬＥ側における基準距離（拡大側Ｅ＝３５００ｍｍ）の縦収差図を示す。各縦収差図は、左側から、球面収差（６５６．２７ｎｍ，５８７．５６ｎｍ，４８６．１３ｎｍ，４３５．８３ｎｍ），非点収差（５５０ｎｍ），歪曲収差（５５０ｎｍ）を示す。各スケール（１目盛）は、±０．０５ｍｍ，±０．０５ｍｍ，±１．０％である。

【0060】

本実施形態に係るレンズ装置１は、図４及び図５に示すように、ＷＩＤＥ側及びＴＥＬＥ側のいずれの縦収差も、大きな乱れがなく良好な収差特性、即ち、撮像性能（光学性能）が得られていることを確認できる。

【0061】

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

【0062】

例えば、レンズ構成部Ｍｐとレンズ調整部Ｍｃの存在は、必須の構成要件となるが、レンズ構成部Ｍｐを構成するに際し、第８レンズ群以降のレンズ群の使用を排除するものではない。また、レンズ調整部Ｍｃに加え、絞り調整装置等の他の調整機構の追加を排除するものではない。さらに、条件１及び条件２は本発明を構成する必須の構成要件となるが、条件３－条件１２は、必要に応じて採用することができる。即ち、条件３－条件１２は、全ての条件を満たすことが望ましいが、満たす条件はいずれか一つの条件又は選択した二以上の条件を採用することができる。したがって、条件３－条件１２の全ての条件を満たさない場合を排除するものではない。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明に係るレンズ装置は、プロジェクタ等の各種光学機器における専用レンズ或いは交換レンズを含む投射レンズ（投射ズームレンズ）として利用できる。

【符号の説明】

【0064】

１：レンズ装置，１００：光学系，Ｅ：拡大側，Ｓ：縮小側，Ｌｘ：正レンズ（第一特定正レンズ），Ｌｙ：正レンズ（第二特定正レンズ），Ｌ１０：負レンズ，Ｊ３：接合レンズ，Ｇ１：第１レンズ群，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，Ｇ７：第７レンズ群，Ｍｐ：レンズ構成部，Ｍｃ：レンズ調整部，Ｄｃ：光軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】