特開 2023-86001 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】P2023086001

(43)【公開日】2023-06-21

(54)【発明の名称】レンズ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20230614BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20230614BHJP

   G02B 13/16 20060101ALI20230614BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20230614BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20230614BHJP

【ＦＩ】

G02B15/20

G02B13/18

G02B13/16

G03B21/00 D

G03B21/14 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021200364

(22)【出願日】2021-12-09

(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】山浦 義樹

【テーマコード（参考）】

2H087

2K203

【Ｆターム（参考）】

2H087KA06

2H087KA07

2H087MA12

2H087MA18

2H087MA19

2H087PA11

2H087PA19

2H087PB13

2H087QA03

2H087QA07

2H087QA12

2H087QA22

2H087QA26

2H087QA34

2H087QA41

2H087QA45

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA13

2H087RA36

2H087RA41

2H087RA45

2H087SA57

2H087SA61

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA66

2H087SA71

2H087SA72

2H087SB04

2H087SB12

2H087SB13

2H087SB22

2H087SB23

2H087SB32

2H087SB43

2K203GC03

2K203GC16

2K203GC17

2K203GC20

2K203HA73

2K203HB08

2K203HB25

2K203MA07

2K203MA32

2K203MA35

(57)【要約】

【課題】 像面湾曲に係わる収差を低減するとともに、レンズ装置における機構上の煩雑化を招くことなく、レンズ装置全体の小型化、更には低コスト化を図る。
【解決手段】 拡大側Ｅから第１前レンズ群Ｇ１Ｆ及び第１後レンズ群Ｇ１Ｒを配し、第１前レンズ群Ｇ１Ｆに、レンズ面の双方を非球面に形成した非球面レンズＬｓを含めて構成し、かつ負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とを有するレンズ光学系１００を備えるとともに、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６を独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるズーミング調整部Ｍｃｚ，及び第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるフォーカシング調整部Ｍｃｆを有する光学調整系２００を備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

拡大側から縮小側へ順に、第１レンズ群から第７レンズ群までの七つのレンズ群を配して構成したレンズ装置において、拡大側から縮小側へ順に、第１前レンズ群及び第１後レンズ群を配し、前記第１前レンズ群に、拡大側のレンズ面及び縮小側のレンズ面の双方を非球面に形成した少なくとも一枚の非球面レンズを含めて構成し、かつ全体に負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体に正の屈折力を有する第４レンズ群と、全体に正の屈折力を有する第７レンズ群とを有するレンズ光学系を備えるとともに、前記第１レンズ群及び第７レンズ群を不動とし、前記第２レンズ群乃至第６レンズ群を独立して光軸方向へ移動させズーミング調整部，及び前記第１前レンズ群と前記第１後レンズ群を独立して光軸方向へ移動させるフォーカシング調整部を有する光学調整系を備えることを特徴とするレンズ装置。

【請求項2】

前記第１レンズ群は、拡大側から縮小側へ順に、前記非球面レンズを備える前記第１前レンズ群，二枚の負レンズを配した前記第１後レンズ群を備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。

【請求項3】

前記フォーカシング調整部は、フォーカシング時に前記第１前レンズ群と前記第１後レンズ群を同一方向へ移動させるとともに、近距離側へのフォーカシング時に前記第１前レンズ群と前記第１後レンズ群の間隔を広げ、かつ遠距離側へのフォーカシング時に前記第１前レンズ群と前記第１後レンズ群の間隔を狭めることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。

【請求項4】

前記レンズ光学系は、広角端の全画角をｆａｗとしたとき、以下の［条件式１］を満たすことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
５５゜＜ｆａｗ＜７５゜ … ［条件式１］

【請求項5】

前記レンズ光学系は、広角端の全系焦点距離をｆｗとし、望遠端の全系焦点距離をｆｔとしたとき、以下の［条件式２］を満たすことを特徴とする請求項１又は４記載のレンズ装置。
［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５ … ［条件式２］

【請求項6】

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１－５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ナンバーを持ち、倍率の色収差が小さく押さえられ、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，正の第２レンズ群，第３レンズ群，第４レンズ群，負の第５レンズ群，正または負の第６レンズ群，正の第７レンズ群を配し、第４，第５レンズ群間に開口絞りを配してなり、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、次のような解決すべき課題も存在した。

【0007】

即ち、この種のレンズ装置では、光軸中心上でフォーカシング調整を行っても光軸から離れた周辺の面では像がぼけてしまう像面湾曲の発生が問題になる。このため、従来の技術では、投射光学系における拡大側に位置する前レンズ群に、レンズ間の間隔を変化させる別途の調整機構を配設、具体的には、光軸方向に移動する別途の調整用レンズ又は調整用レンズ群を配設することにより、フォーカシング調整時に変動する像面湾曲を補正する必要があった。

【0008】

しかも、光学系の配設スペースが限られる場合、フォーカシング調整機構と像面補正機構がより近接した位置に配設されることになり、レンズ装置における機構上の煩雑化を招くとともに、レンズ装置全体の小型化、更には低コスト化を図る上でのネックになるなど、更なる解決すべき課題も存在した。

【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から縮小側Ｓへ順に、第１レンズ群Ｇ１から第７レンズ群Ｇ７までの七つのレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７を配して構成したレンズ装置１を構成するに際し、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、第１前レンズ群Ｇ１Ｆ及び第１後レンズ群Ｇ１Ｒを配し、第１前レンズ群Ｇ１Ｆに、拡大側Ｅのレンズ面（ｉ＝１）及び縮小側Ｓのレンズ面（ｉ＝２）の双方を非球面に形成した少なくとも一枚の非球面レンズＬｓを含めて構成し、かつ全体に負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体に正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、全体に正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とを有するレンズ光学系１００を備えるとともに、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６を独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるズーミング調整部Ｍｃｚ，及び第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるフォーカシング調整部Ｍｃｆを有する光学調整系２００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、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、非球面レンズＬｓを備える第１前レンズ群Ｇ１Ｆ，二枚の負レンズＬ２，Ｌ３を配した第１後レンズ群Ｇ１Ｒを備えて構成できる。この際、フォーカシング調整部Ｍｃｆは、フォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを同一方向へ移動させるとともに、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げ、かつ遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭めることができる。一方、レンズ光学系１００は、広角端の全画角をｆａｗとしたとき、「５５゜＜ｆａｗ＜７５゜」の［条件式１］を満たすことが望ましいとともに、広角端の全系焦点距離をｆｗ，望遠端の全系焦点距離をｆｔとしたとき、「［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５」の［条件式２］を満たすことが望ましい。なお、レンズ装置１は、投射光学系に用いて最適である。

【発明の効果】

【0012】

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。

【0013】

（１） 拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、第１前レンズ群Ｇ１Ｆ及び第１後レンズ群Ｇ１Ｒを配し、第１前レンズ群Ｇ１Ｆに、拡大側Ｅのレンズ面及び縮小側Ｓのレンズ面の双方を非球面に形成した少なくとも一枚の非球面レンズＬｓを含めて構成し、かつ全体に負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体に正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、全体に正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とを有するレンズ光学系１００を備えるとともに、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６を独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるズーミング調整部Ｍｃｚ，及び第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるフォーカシング調整部Ｍｃｆを有する光学調整系２００を備えて構成するため、別途の像面補正機構を設けることなく、像面湾曲に係わる収差を低減できるとともに、レンズ装置における機構上の煩雑化を招くことなく、レンズ装置全体の小型化、更には低コスト化を図ることができる。

【0014】

（２） 好適な態様により、第１レンズ群Ｇ１を構成するに際し、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、非球面レンズＬｓを備える第１前レンズ群Ｇ１Ｆ，二枚の負レンズＬ２，Ｌ３を配した第１後レンズ群Ｇ１Ｒを備えて構成すれば、レンズ装置１における最も拡大側Ｅに位置する第１レンズ群Ｇ１を、少ないレンズ枚数により構築できるため、光軸Ｄｃ方向に比較的長いレンズ装置１の軽量化に寄与できるとともに、特に、フォーカシング時に発生する像面湾曲を含む各種収差を有効に低減でき、画像全体の品質向上に寄与することができる。

【0015】

（３） 好適な態様により、フォーカシング調整部Ｍｃｆを構成するに際し、フォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを同一方向へ移動させるとともに、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げ、かつ遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭めるように構成すれば、フォーカシング時に像面湾曲を同時に補正することができる。即ち、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げることにより、周辺像高における（＋）方向への像面湾曲を低減できるとともに、遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭めることにより、周辺像高における（－）方向への像面湾曲を低減できる。

【0016】

（４） 好適な態様により、レンズ光学系１００を構成するに際し、広角端の全画角をｆａｗとしたとき、「５５゜＜ｆａｗ＜７５゜」の［条件式１］を満たすように構成すれば、第１レンズ群Ｇ１における、非球面レンズＬｓとフォーカシング調整部Ｍｃｆの機能の併用に基づく、非球面レンズＬｓの像面湾曲に対する補正効果が低減される角度となる全画角ｆａｗが、５５゜未満の角度及び７５゜を越える角度を回避できるため、像面湾曲に対する良好な補正効果を確保することができる。

【0017】

（５） 好適な態様により、レンズ光学系１００を構成するに際し、広角端の全系焦点距離をｆｗ，望遠端の全系焦点距離をｆｔとしたとき、「［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５」の［条件式２］を満たすように構成すれば、ズーム比が大きい場合であっても、第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔が変わることにより、フォーカシング時における像面湾曲を、広角端から望遠端まで低減することができる。

【0018】

（６） 好適な態様により、レンズ装置１を、投射光学系に用いれば、特に、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、更には広画角化を実現できるとともに、フォーカシングにより発生する像面湾曲を有効に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の好適実施形態に係る実施例１のレンズ装置における全体のレンズ構成図、

【図2】同実施例１のレンズ装置における光学調整系の原理構成図、

【図3】同実施例１のレンズ装置の光路図、

【図4】同実施例１のレンズ装置のＷＩＤＥ側の基準距離時の縦収差図、

【図5】同実施例１のレンズ装置のＴＥＬＥ側の基準距離時の縦収差図、

【図6】同実施例１のレンズ装置のＷＩＤＥ側の近距離時の縦収差図、

【図7】同実施例１のレンズ装置のＴＥＬＥ側の近距離時の縦収差図、

【図8】同実施例１のレンズ装置のＷＩＤＥ側の遠距離時の縦収差図、

【図9】同実施例１のレンズ装置のＴＥＬＥ側の遠距離時の縦収差図、

【図10】同実施例２のレンズ装置における光学調整系の原理構成図、

【図11】同実施例２のレンズ装置の光路図、

【図12】同実施例２のレンズ装置のＷＩＤＥ側の基準距離時の縦収差図、

【図13】同実施例２のレンズ装置のＴＥＬＥ側の基準距離時の縦収差図、

【図14】同実施例２のレンズ装置のＷＩＤＥ側の近距離時の縦収差図、

【図15】同実施例２のレンズ装置のＴＥＬＥ側の近距離時の縦収差図、

【図16】同実施例２のレンズ装置のＷＩＤＥ側の遠距離時の縦収差図、

【図17】同実施例２のレンズ装置のＴＥＬＥ側の遠距離時の縦収差図、

【図18】同実施形態に係るレンズ装置の光学特性表

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【実施例0021】

まず、本実施形態の実施例１に係るレンズ装置１のレンズ光学系１００の構成について図１を参照して説明する。

【0022】

なお、このレンズ装置１は、プロジェクタに用いる投射レンズ（ズームレンズ）、即ち、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している。このように、レンズ装置１を、投射光学系（投射ズーム光学系）に適用すれば、特に、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、更には広画角化を実現できるとともに、フォーカシングにより発生する像面湾曲を有効に解消することができる。図１中、Ｅ（ＯＢＪ）はスクリーン等の拡大側を示し、Ｓ（ＩＭＧ）は液晶パネル等の画像表示素子となる縮小側（縮小共役側）を示している。したがって、拡大側Ｅ側が光軸Ｄｃ方向の前方となり、縮小側Ｓ側が光軸Ｄｃ方向の後方となる。

【0023】

レンズ光学系１００は、図１に示すように、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に配した、第１レンズ群Ｇ１から第７レンズ群Ｇ７までの七つのレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７を備えるとともに、第７レンズ群Ｇ７の縮小側Ｓには、模式図で示したプリズムＰｂを備える。

【0024】

第１レンズ群Ｇ１は、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、第１前レンズ群Ｇ１Ｆを構成する最前端レンズＬ１，第１後レンズ群Ｇ１Ｒを構成する二枚の負レンズＬ２，Ｌ３、具体的には、拡大側Ｅに凸面を有する負メニスカスレンズＬ２，両凹レンズＬ３を備えて構成する。この場合、第１レンズ群Ｇ１は全体として負の屈折力を有する。また、最前端レンズＬ１は一枚の非球面レンズＬｓにより構成し、拡大側Ｅのレンズ面（ｉ＝１）及び縮小側Ｓのレンズ面（ｉ＝２）の双方のレンズ面を非球面に形成する。後述する［表１ｂ］に非球面レンズＬｓの形成条件（非球面係数）を示す。

【0025】

このように、第１レンズ群Ｇ１を、三枚の単レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３により構成すれば、レンズ装置１における最も拡大側Ｅに位置する第１レンズ群Ｇ１を、少ないレンズ枚数により構築できるため、光軸Ｄｃ方向に比較的長いレンズ装置１の軽量化に寄与できるとともに、特に、フォーカシング時に発生する像面湾曲を含む各種収差を有効に低減でき、画像全体の品質向上に寄与することができる。

【0026】

第２レンズ群Ｇ２は、拡大側Ｅに配した両凸レンズＬ４と、縮小側Ｓに配した両凹レンズＬ５を用いた二枚の単レンズにより構成する。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ４を用いた一枚の単レンズにより構成する。このように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ全体に負又は正の屈折力を有するように構成できる。したがって、各レンズ群Ｇ２とＧ３は特定の光学条件、即ち、屈折力が正側か負側かに限定又は制約されないため、レンズ光学系１００の設計自由度を高めることができる。

【0027】

一方、第３レンズ群Ｇ３の縮小側Ｓには、両凸レンズＬ７を用いた一枚の単レンズにより構成した第４レンズ群Ｇ４を備える。したがって、この第４レンズ群Ｇ４は、全体に正の屈折力を有する。さらに、第４レンズ群Ｇ４に対して、縮小側Ｓには、接合レンズＪ１を用いた第５レンズ群Ｇ５を備える。この接合レンズＪ１は、拡大側Ｅに位置する両凹レンズＬ８と縮小側Ｓに位置する両凸レンズＬ９を接合して構成する。

【0028】

第５レンズ群Ｇ５の縮小側Ｓには、第６レンズ群Ｇ６を備える。この第６レンズ群Ｇ６は、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、接合レンズＪ２，両凸レンズＬ１２を備える。接合レンズＪ２は、拡大側Ｅに位置する両凹レンズＬ１０と縮小側Ｓに位置する両凸レンズＬ１１を接合して構成するとともに、両凸レンズＬ１２は、一枚の単レンズにより構成する。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６は、それぞれ全体に負又は正の屈折力を有するように構成できる。したがって、各レンズ群Ｇ５とＧ６は特定の光学条件、即ち、屈折力が正側か負側かに限定又は制約されないため、レンズ光学系１００の設計自由度を高めることができる。第７レンズ群Ｇ７は、一枚の単レンズを用いた両凸レンズＬ１３を備える。したがって、この第７レンズ群Ｇ７は、全体に正の屈折力を有する。

【0029】

また、このレンズ光学系１００を構成するに際しては、広角端の全画角をｆａｗとしたとき、次の［条件式１］を満たすように構成する。
５５゜＜ｆａｗ＜７５゜ … ［条件式１］

【0030】

この条件により構成すれば、第１レンズ群Ｇ１における、非球面レンズＬｓとフォーカシング調整部Ｍｃｆの機能の併用に基づく、非球面レンズＬｓの像面湾曲に対する補正効果が低減される角度となる全画角ｆａｗが、５５゜未満の角度及び７５゜を越える角度を回避できるため、像面湾曲に対する良好な補正効果を確保することができる。

【0031】

さらに、広角端の全系焦点距離をｆｗとし、望遠端の全系焦点距離をｆｔとしたとき、次の［条件式２］を満たすように構成する。
［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５ … ［条件式２］
この条件により構成すれば、ズーム比が大きい場合であっても、第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔が変わることにより、フォーカシング時における像面湾曲を、広角端から望遠端まで低減することができる。

【0032】

他方、レンズ装置１は、図２に原理構成図で示すズーミング調整部Ｍｃｚ及びフォーカシング調整部Ｍｃｆを備える。この場合、ズーミング調整部Ｍｃｚは、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６を独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させる機能を備える。

【0033】

また、フォーカシング調整部Ｍｃｆは、第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させる機能を備える。即ち、より詳細には、フォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを同一方向へ移動させるとともに、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げ、かつ遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭めるように構成する。

【0034】

このように構成すれば、フォーカシング時に像面湾曲を同時に補正することができる。即ち、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げることにより、周辺像高における（＋）方向への像面湾曲を低減できるとともに、遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭めることにより、周辺像高における（－）方向への像面湾曲を低減できる。なお、図３には、実施例１に係るレンズ装置１の光路図を示す。

【0035】

さらに、［表１ａ］はレンズ装置１のレンズデータ（面データ）を示し、［表１ｂ］は非球面レンズＬｓの非球面データ（非球面係数）及びフォーカス間隔を示す。

【0036】

【表1a】

【0037】

【表1b】

【0038】

［表１ａ］の面データは、拡大側Ｅ側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）、軸上面間隔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。軸上面間隔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。面番号のＥは拡大側、Ｓは縮小側の像位置を示す。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。

【0039】

［表１ｂ］の非球面係数は、面の中心を原点とし、光軸Ｄｃ方向をＺとした直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、Ｓ１（ｉ＝１），Ｓ２（ｉ＝２）を非球面の面番号としたとき、Ｚは［数１］により表される。［数１］において、Ｒは中心曲率半径、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０…は、それぞれ４次，６次，８次，１０次…の非球面係数、Ｈは光軸上の原点からの距離である。なお、［表１ｂ］において、「Ｅ」は「１０のべき乗」を意味する。また、［表１ｂ］のフォーカス間隔において、例えば、基準距離の「（ｉ）＝２－３」は面番号（ｉ）＝２と（ｉ）＝３の間隔Ｄ（ｉ）〔ｍｍ〕を示すとともに、「（ｉ）＝６－７」は面番号（ｉ）＝６と（ｉ）＝７の間隔Ｄ（ｉ）〔ｍｍ〕を示している。

【0040】

【数1】

【0041】

図１８の（ａ）及び（ｂ）に、実施例１に係るレンズ装置１の光学特性を示す。（ａ）に示すように、実施例１のＦナンバーはＷＩＤＥで「２．２」、ＴＥＬＥで「３．２」となる。また。像高は、ＷＩＤＥ及びＴＥＬＥ共に、「１２．２〔ｍｍ〕」である。

【0042】

また、（ｂ）に示すように、実施例１に係るレンズ装置１の広角端の全画角ｆａｗは「６７．６〔゜〕」であり、「５５゜＜ｆａｗ＜７５゜」の［条件式１］を満たす。さらに、広角端の全系焦点距離ｆｗは「１８．４〔ｍｍ〕」であり、望遠端の全系焦点距離ｆｔは「３８．７〔ｍｍ〕」であるため、ｆｔ／ｆｗは「２．１０」となり、「［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５」の［条件式２］を満たす。

【0043】

図４－図９に、実施例１に係るレンズ装置１の縦収差図を示す。図４は基準距離（ＷＩＤＥ側，Ｅ＝２９２０ｍｍ）の縦収差図、図５は基準距離（ＴＥＬＥ側，Ｅ＝２９２０ｍｍ）の縦収差図、図６は近距離（ＷＩＤＥ側，Ｅ＝２０５０ｍｍ）の縦収差図、図７は近距離（ＴＥＬＥ側，Ｅ＝２０５０ｍｍ）の縦収差図、図８は遠距離（ＷＩＤＥ側，Ｅ＝８７６０ｍｍ）の縦収差図、図９は遠距離（ＴＥＬＥ側，Ｅ＝８７６０ｍｍ）の縦収差図をそれぞれ示す。各縦収差図は、左側から、球面収差（６１０ｎｍ，５５０ｎｍ，４６０ｎｍ），非点収差（５５０ｎｍ），歪曲収差（５５０ｎｍ）を示す。各スケール目盛（１目盛）は、±０．０５ｍｍ，±０．０５ｍｍ，±１．０％である。

【0044】

実施例１に係るレンズ装置１は、図４－図９に示すように、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、投射性能（光学性能）が得られていることを確認できる。

【実施例0045】

次に、本実施形態の実施例２に係るレンズ装置１のレンズ光学系１００の構成について図１０及び図１１を参照して説明する。

【0046】

なお、図１０及び図１１において、図１－図３と同一構成部分及び同一機能部分には同一符号を付してその構成を明確にした。したがって、実施例２の基本的な構成及び機能は、基本的に実施例１と同じである。

【0047】

実施例２に係るレンズ光学系１００は、図１０に示すように、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に配した、第１レンズ群Ｇ１から第７レンズ群Ｇ７までの七つのレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７を備えるとともに、第７レンズ群Ｇ７の縮小側Ｓには、模式図で示したプリズムＰｂを備える。

【0048】

第１レンズ群Ｇ１は、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、第１前レンズ群Ｇ１Ｆを構成する最前端レンズＬ１，第１後レンズ群Ｇ１Ｒを構成する二枚の負レンズＬ２，Ｌ３、具体的には、拡大側Ｅに凸面を有する負メニスカスレンズＬ２，Ｌ３を備えて構成する。この場合、第１レンズ群Ｇ１は全体として負の屈折力を有する。また、最前端レンズＬ１は一枚の非球面レンズＬｓにより構成し、拡大側Ｅのレンズ面（ｉ＝１）及び縮小側Ｓのレンズ面（ｉ＝２）の双方のレンズ面を非球面に形成する。後述する［表２ｂ］に非球面レンズＬｓの形成条件（非球面係数）を示す。

【0049】

第２レンズ群Ｇ２は、一枚の単レンズを用いた両凸レンズＬ４により構成する。また、
第３レンズ群Ｇ３は、拡大側Ｅに配した両凹レンズＬ５と、縮小側Ｓに配し、かつ拡大側Ｅに凸面を有する正メニスカスレンズＬ６を用いた二枚の単レンズにより構成する。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ全体に負又は正の屈折力を有するように構成できる。

【0050】

一方、第３レンズ群Ｇ３に対する縮小側Ｓには、両凸レンズＬ７を用いた一枚の単レンズにより構成した第４レンズ群Ｇ４を備える。したがって、この第４レンズ群Ｇ４は、全体に正の屈折力を有する。さらに、第４レンズ群Ｇ４に対して、縮小側Ｓには、接合レンズＪ１を用いた第５レンズ群Ｇ５を備える。この接合レンズＪ１は、拡大側Ｅに位置する両凹レンズＬ８と縮小側Ｓに位置する両凸レンズＬ９を接合して構成する。

【0051】

第５レンズ群Ｇ５の縮小側Ｓには、第６レンズ群Ｇ６を備える。この第６レンズ群Ｇ６は、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、接合レンズＪ２，両凸レンズＬ１２を備える。接合レンズＪ２は、拡大側Ｅに位置する両凹レンズＬ１０と縮小側Ｓに位置する両凸レンズＬ１１を接合して構成するとともに、両凸レンズＬ１２は、一枚の単レンズにより構成する。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６は、それぞれ全体に負又は正の屈折力を有するように構成できる。第７レンズ群Ｇ７は、一枚の単レンズを用いた両凸レンズＬ１３を備える。したがって、この第７レンズ群Ｇ７は、全体に正の屈折力を有する。

【0052】

そして、このレンズ光学系１００を構成するに際しては、前述した［条件式１］及び［条件式２］を満たすことは実施例１と同じである。また、実施例２も、実施例１と同様に、ズーミング調整部Ｍｃｚ及びフォーカシング調整部Ｍｃｆを備え、ズーミング調整部Ｍｃｚは、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６を独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させる機能を備える。

【0053】

さらに、フォーカシング調整部Ｍｃｆは、第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させる機能を備える。即ち、より詳細には、フォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを同一方向へ移動させるとともに、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げ、かつ遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭めるように構成する。なお、図１１には、実施例２に係るレンズ装置１の光路図を示す。

【0054】

また、［表２ａ］はレンズ装置１のレンズデータ（面データ）を示し、［表２ｂ］は非球面レンズＬｓの非球面データ（非球面係数）及びフォーカス間隔を示す。

【0055】

【表2a】

【0056】

【表2b】

【0057】

図１８の（ａ）及び（ｂ）に、実施例２に係るレンズ装置１の光学特性を示す。（ａ）に示すように、実施例２のＦナンバーは実施例１と同じとなり、ＷＩＤＥで「２．２」、ＴＥＬＥで「３．２」となる。また、実施例２に係るレンズ装置１の像高も実施例１と同じとなり、ＷＩＤＥ及びＴＥＬＥ共に、「１２．２〔ｍｍ〕」である。

【0058】

また、（ｂ）に示すように、実施例２に係るレンズ装置１の広角端の全画角ｆａｗは「６８．４〔゜〕」であり、「５５゜＜ｆａｗ＜７５゜」の［条件式１］を満たす。さらに、広角端の全系焦点距離ｆｗは「１８．１〔ｍｍ〕」であり、望遠端の全系焦点距離ｆｔは「３８．５〔ｍｍ〕」であるため、ｆｔ／ｆｗは「２．１３」となり、「［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５」の［条件式２］を満たす。

【0059】

図１２－図１７に、実施例２に係るレンズ装置１の縦収差図を示す。図１２は基準距離（ＷＩＤＥ側，Ｅ＝３５０４ｍｍ）の縦収差図、図１３は基準距離（ＴＥＬＥ側，Ｅ＝３５０４ｍｍ）の縦収差図、図１４は近距離（ＷＩＤＥ側，Ｅ＝２６４０ｍｍ）の縦収差図、図１５は近距離（ＴＥＬＥ側，Ｅ＝２６４０ｍｍ）の縦収差図、図１６は遠距離（ＷＩＤＥ側，Ｅ＝１２０００ｍｍ）の縦収差図、図１７は遠距離（ＴＥＬＥ側，Ｅ＝１２０００ｍｍ）の縦収差図をそれぞれ示す。各縦収差図は、左側から、球面収差（６１０ｎｍ，５５０ｎｍ，４６０ｎｍ），非点収差（５５０ｎｍ），歪曲収差（５５０ｎｍ）を示す。各スケール目盛（１目盛）は、±０．０５ｍｍ，±０．０５ｍｍ，±１．０％である。

【0060】

実施例２に係るレンズ装置１は、図１２－図１７に示すように、いずれの縦収差も、実施例１に係るレンズ装置１の諸収差（図４－図９）に比べてやや劣るものの、良好な収差特性、即ち、投射性能（光学性能）が得られていることを確認できる。

【0061】

よって、このような本実施形態に係るレンズ装置１によれば、基本的な構成として、拡大側Ｅから縮小側Ｓへ順に、第１前レンズ群Ｇ１Ｆ及び第１後レンズ群Ｇ１Ｒを配し、第１前レンズ群Ｇ１Ｆに、拡大側Ｅのレンズ面及び縮小側Ｓのレンズ面の双方のレンズ面を非球面に形成した少なくとも一枚の非球面レンズＬｓを含めて構成し、かつ全体に負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体に正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、全体に正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とを有するレンズ光学系１００を備えるとともに、第１レンズ群Ｇ１及び第７レンズ群Ｇ７を不動とし、第２レンズ群Ｇ２乃至第６レンズ群Ｇ６を独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるズーミング調整部Ｍｃｚ，及び第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させるフォーカシング調整部Ｍｃｆを有する光学調整系２００を備えてなるため、別途の像面補正機構を設けることなく、像面湾曲に係わる収差を低減できるとともに、レンズ装置における機構上の煩雑化を招くことなく、レンズ装置全体の小型化、更には低コスト化を図ることができる。

【0062】

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。

【0063】

例えば、レンズ光学系１００は、七つのレンズ群Ｇ１－Ｇ７を配して構成したが、追加のレンズ群を加えて八つ以上のレンズ群Ｇ１…を構成する場合を排除するものではない。同様に、第１レンズ群Ｇ１は、非球面レンズＬｓを備える第１前レンズ群Ｇ１Ｆと二枚の負レンズＬ２，Ｌ３を配した第１後レンズ群Ｇ１Ｒにより構成する場合が望ましいが、第１前レンズ群Ｇ１Ｆに、拡大側Ｅのレンズ面の両面を非球面に形成した少なくとも一枚の非球面レンズＬｓを含めて構成し、かつ全体に負の屈折力を有する構成であれば、他の構成を排除するものではない。一方、フォーカシング調整部Ｍｃｆは、フォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを同一方向へ移動させるとともに、近距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を広げ、かつ遠距離側へのフォーカシング時に第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒの間隔を狭める構成が望ましいが、第１前レンズ群Ｇ１Ｆと第１後レンズ群Ｇ１Ｒを独立して光軸Ｄｃ方向へ移動させる構成であれば、他の構成により置換可能である。また、レンズ光学系１００として、「５５゜＜ｆａｗ＜７５゜」の［条件式１］，及び「［ｆｔ／ｆｗ］＜２．５」の［条件式２］を満たすことが望ましいが、必須の構成要素となるものではない。さらに、レンズ装置１は、投射光学系に用いて最適であるが、他の用途に適用することを排除するものではない。