JP2001141999A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で簡易な構成でありながら、充分に倍率
色収差を補正した、プロジェクション装置に好適に用い
られるズームレンズを提供する。 【解決手段】 略テレセントリックなズームレンズであ
って、スクリーン側から順に、ズーミング中固定の負の
屈折力の第１レンズ群Ｌ１、可動の正の屈折力の第２レ
ンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、可動の正
の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、固定の正の屈折力の第５
レンズ群Ｌ５を有する。広角端から望遠端に遷移する際
にＬ２，Ｌ４はスクリーン側に移動し、全系の広角端の
焦点距離をｆｗ、バックフォーカスをｂｆとすると、
１．５≦ｂｆ／ｆｗを満足する。Ｌ４は、最もスクリー
ン側に正レンズを有し、そのアッベ数をν４ｐ、広角端
におけるＬ３，Ｌ４の合成屈折力をφ３４ｗ、広角端に
おける全系の屈折力をφｗとすると、ν４ｐ≧６０，φ
３４ｗ／φｗ｜≦０．０４を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示体の表示面に
形成された画像を、固定された有限距離にて、スクリー
ンに拡大投射するプロジェクション装置に好適に用いら
れるズームレンズに関し、特に表示体として色光ごとの
画像を形成する複数の液晶表示体（液晶パネル）等を用
い、各色光画像を色合成した上で１本の投射レンズを介
してスクリーンに画像投射を行う、簡易な構成で小型の
テレセントリック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、変倍の為の移動量が増大し、又高
変倍化が難しく、また倍率色収差の変動が大きい等の欠
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号公報等で提案されてい
る。

【０００４】これらの各公報に記載のズームレンズで
は、物体側より順に負、正、負、そして正の屈折力のレ
ンズ群の全体として４つのレンズ群を用いており、これ
ら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】ところで、表示画像を
スクリーンに拡大投射する際、特に複数の液晶表示体を
用いて複数の色光ごとの画像形成を行い、各色光画像を
合成して１本の投射レンズにて投射する場合、以下の条
件を満足することが要求される。即ち、 １）液晶の配光特性の影響を排除し、または複数の色光
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
の影響を排除する為に、液晶パネル側の瞳（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が要
求され、 ２）表示体と投射レンズとの間に介在する色合成素子の
スペースを確保する為に、長いバックフォーカスが要求
され、 ３）通常、表示画像をスクリーン上に上方投射する為
に、投射レンズ光軸に対し、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、この点の改善手段が要求され、 ４）複数の色光を合成するのでレンズで発生する倍率色
収差を極力小さくすることが要求される。

【０００６】上記の要求事項に対し、前記従来例では、
射出瞳位置は有限であり、またバックフォーカスも十分
に長いとは言い難く、また倍率色収差についても十分に
は補正しきれていなかった。

【０００７】本発明の目的は、小型で簡易な構成であり
ながら、充分に倍率色収差を補正した、プロジェクショ
ン装置に好適に用いられるズームレンズを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上記問題の解
決の為に、本発明では、以下の構成をとる。尚、以下の
説明は、プロジェクション装置としての使い方とは逆の
縮小系として展開されている。しかしながら、光学的に
は光線は可逆的であるので、プロジェクション装置とし
ての使い方の場合とは、評価している場所が違うだけ
で、技術的説明として問題はない。

【０００９】即ち、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であって、前
記スクリーン側から順に配列された、ズーミング中固定
の負の屈折力の第１レンズ群、可動の正の屈折力の第２
レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、可動の正の屈折
力の第４レンズ群、固定の正の屈折力の第５レンズ群、
を有しており、広角端の焦点距離から望遠端の焦点距離
に遷移する際に前記第２レンズ群及び第４レンズ群はス
クリーン側に移動し、全系の広角端の焦点距離をｆｗ、
バックフォーカスをｂｆとすると、以下の関係式 １．５≦ｂｆ／ｆｗ … （１） を満足する。

【００１０】カラー液晶プロジェクションＴＶ用の投射
レンズとして用いるレンズには、ダイクロイックミラー
等を配置する必要上から長いバックフォーカスが必要で
あり、更に本発明では非常に短い投射距離を達成する為
に投射レンズ全系の屈折力を強くする必要があり、この
両方の条件を満たすための条件式が（１）式である。

【００１１】また、前記第４レンズ群は、最もスクリー
ン側に正レンズを有し、その正レンズのアッベ数をν４
ｐ、広角端における前記第３レンズ群と第４レンズ群と
の合成屈折力をφ３４ｗ、広角端における全系の屈折力
をφｗとすると、以下の関係式 ν４ｐ≧６０ … （２） ｜φ３４ｗ／φｗ｜≦０．０４ … （３） を満足するのが好ましい。

【００１２】（２）式は、第２群に次ぐ変倍群であり軸
上光線高が高く軸外光線高も比較的高い第４群におい
て、軸上色収差・倍率色収差の発生を少なくしておく為
の条件式である。この範囲を逸脱すると第４レンズ群で
発生する倍率色収差が大きくなり第１レンズ群・第２レ
ンズ群・第３レンズ群の変倍系で更に増幅され、ズーム
変動が大きくなるために、高倍化・高度な色収差補正が
困難になる。

【００１３】（３）式は、第３レンズ群と第４レンズ群
との合成焦点距離を規定するものである。条件式（３）
の上限を超えると像面湾曲の収差補正が困難になり望ま
しくない。

【００１４】また、前記第１レンズ群は、スクリーン側
より順に配置された、第１の正レンズ（Ｌ１１）、第２
のスクリーン側に凸面を有する負メニスカスレンズ（Ｌ
１２）、第３の負レンズ（Ｌ１３）、第４の負レンズ
（Ｌ１４）、第５の正レンズ（Ｌ１５）よりなり、前記
第２の負レンズ（Ｌ１２）、第３の負レンズ（Ｌ１３）
及び第４の負レンズ（Ｌ１４）のうち最も大きなアッベ
数を持つレンズのアッベ数をν１ｎとし、前記第１の正
レンズ（Ｌ１１）及び第５の正レンズ（Ｌ１５）のうち
大きなアッベ数を持つレンズのアッベ数をν１ｐとする
と、以下の関係式 ν１ｎ−ν１ｐ≧３０ … （４） を満足するのが好ましい。

【００１５】（４）式は、第１レンズ群での倍率色収差
の発生を少なくするための条件である。この範囲を逸脱
すると、第１レンズ群で発生する倍率色収差が大きくな
り、第２レンズ群以降の変倍系で更に増幅され、ズーム
変動が大きくなるために、高倍化が困難になる。

【００１６】また、主変倍光学系である前記第２レンズ
群自身も、色収差の発生を抑えるため、少なくとも１枚
の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含んで構成
され、その正レンズのうち最も小さなアッベ数を持つレ
ンズのアッベ数をν２ｐとし、その負レンズのうち最も
大きなアッベ数を持つレンズのアッベ数をν２ｎとする
と、以下の関係式 ν２ｐ−ν２ｎ≧１０ … （５） を満足することが有効である。

【００１７】（５）式は主変倍系である第２レンズ群で
発生する色収差を抑えるだけでなく、補正しきれず残っ
ている第１レンズ群で発生した倍率色収差をキャンセル
する方向に働く。この際このレンズ系の瞳（絞り）は第
２レンズ群近傍にあるのが好ましく、具体的には第２レ
ンズ群の最もスクリーン側の面、あるいはパネル側（表
示面側）の面に一致させるのがよく、特に複数のレンズ
にて第２レンズ群を構成するときはレンズ群の内部にあ
ってもよい。そうしておくことにより第１レンズ群、第
２レンズ群において軸外光の通る位置が光軸からさほど
離れず倍率色収差の発生の防止にも有効である。更に第
１レンズ群の有効径も小さくでき小型で簡易な構成のズ
ームレンズを達成できる。

【００１８】更に、第３レンズ群は、少なくとも１枚の
負レンズを含んで構成され、その負レンズのうち最も小
さいアッベ数を持つレンズのアッベ数をν３ｎとする
と、以下の関係式 ν３ｎ≧５５ … （６） を満足する。

【００１９】（６）式も色収差（軸上色収差、倍率色収
差）の変動を抑えるための条件であり、絞りよりパネル
側に位置するもう一つの変倍群である第４レンズ群の色
収差の発生を補正するための条件である。

【００２０】簡易な構成で小型化を図りつつ、効果的に
変倍させ、その変倍群の動き量を小さくして、更に色収
差の発生・変動を小さくするためには、広角端の焦点距
離時に対し、望遠端の焦点距離時には、前記第２レンズ
群と前記第３レンズ群との間隔は増大し、前記第４レン
ズと前記第５レンズ群との間隔は増大するように各群を
移動させるのが良い。

【００２１】ここで、第２レンズ群は主変倍レンズ群で
あり、このレンズ群が移動することにより変倍し、第４
レンズ群がそれに伴って移動することによりズーミング
により移動する結像位置の変動を補正する。

【００２２】また第２レンズ群と第４レンズ群とをズー
ミングに際しスクリーン側に互いに異なる速度で移動さ
せ、第３レンズ群をズーミングにより移動する結像位置
の変動を補正するように移動させてもよい。ズーミング
に際して第３レンズ群は固定とし、第２レンズ群、第４
レンズ群のみで変倍させても良い。

【００２３】表示パネルである液晶表示装置の液晶の配
光特性、または複数の色光を合成する時の色合成ダイク
ロイックミラー膜の角度依存の影響を排除する為に、パ
ネル側の瞳（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が効率の良い照明手段としてのレン
ズに有効である。特に表示パネル側（縮小側）のレンズ
の瞳（射出瞳）が遠方にあることが望ましい。具体的に
はその角度依存性を排するためには以下の条件を満たす
のが好ましい。

【００２４】表示面から表示パネル側（縮小側）のレン
ズの瞳（射出瞳）までの距離のズーミング中絶対値で最
小の値を｜ｔｋ｜とすると、以下の関係式 ｜ｔｋ｜／ｆｗ≧２．５ … （７） を満足する。

【００２５】この際このレンズ系の瞳（絞り）は第２レ
ンズ群近傍にあるのが好ましく、具体的には第２レンズ
群の最もスクリーン側の面、あるいはパネル側の面に一
致させるのがよく、特に複数のレンズにて第２レンズ群
を構成するときはレンズ群の内部にあってもよい。

【００２６】また、第５レンズ群を構成するレンズには
正の両凸レンズが含まれることが射出瞳までの距離を所
望の長さにするのに好ましい。

【００２７】また、この表示パネルに最も近く軸外光束
が第１レンズ群のほかで最もレンズの外側を通る第５レ
ンズ群において、波長によってテレセントリックな関係
が壊れるのは好ましくない。そこで、第５レンズ群を構
成する正レンズの少なくとも１枚は、そのアッベ数をν
５ｐとすると、以下の関係式 ν５ｐ≧４０ … （８） を満足するのが好ましい。

【００２８】特に第５レンズ群が１枚のレンズで構成さ
れるときは、更に以下の関係式 ν５ｐ≧４５ … （９） を満足するのが好ましい。

【００２９】主変倍群である上記第２レンズ群は、少な
くとも、１枚の正レンズと１枚の負レンズとを含んで構
成され、上記固定の第３レンズ群は少なくとも１枚の負
レンズで構成されることが、簡易な構成を達成するのに
好ましい。

【００３０】特に広角端の全系の焦点距離をｆｗ、望遠
端の全系の焦点距離をｆｔ、第１レンズ群の焦点距離を
ｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の
焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、第５
レンズ群の焦点距離をｆ５とする時、 １．１≦｜ｆ１／ｆ２｜≦２．３ … （１０） ０．８≦ｆ２／√（ｆｗ×ｆｔ）≦１．５ … （１１） なる条件式を満足することが好ましい。これらの式は、
主変倍群である第２レンズ群と第１レンズ群との関係を
適切に規定したものである。

【００３１】（１０）式の下限を逸脱すると、第１レン
ズ群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、上限値を逸脱する
と、所望の変倍比を得るために第２レンズ群の移動量を
大きくする必要があり全系が大型化し適当でない。

【００３２】（１１）式は主変倍群のパワーを適切にす
るもので、下限を超えると像面が補正過剰（オーバー）
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。

【００３３】第５レンズ群は、表示体であるパネルに最
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。さらにスクリーン
側に凸面を向けた正レンズ１枚で第５レンズ群を構成
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。

【００３４】第２レンズ群と第４レンズ群とを同一方向
に移動して変倍することで、各群の移動量及び移動スペ
ースを減らしつつも、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、全長がズーミン
グで殆ど変動しない。また、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。

【００３５】前記第１レンズ群は、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のが良い。

【００３６】さらに各群の屈折力を適切に配置し、前記
第１レンズ群をズーミング中固定とすることで、前記軸
外斜光束の位置の変動をへらし、構成の簡易化と共に全
長一定なレンズ系が達成できる。

【００３７】また、広角端での歪曲の低減のために、第
１レンズ群の最も物体側（スクリーン側）には凸レンズ
を配置して、最も軸外の光束が高い位置で歪曲補正を行
っている。特に、この凸レンズはスクリーン側に凸面を
有する正レンズであるのが好ましい。

【００３８】特に、歪曲を適正に補正するためには、以
下の関係式 １≦｜ｆ１｜／ｆｗ≦２．５ … （１２） を満たしていることが好ましい。この式の上限を逸脱す
ると広角端の歪曲を適正にできなくなる傾向があり、下
限値を超えると望遠端の歪曲を適正にできなくなる傾向
がある。

【００３９】また、主変倍群である第２レンズ群につい
ては、以下の関係式を満たすのが良い。即ち、広角端の
第２レンズ群の横倍率をβ２ｗ、望遠端の第２レンズ群
の横倍率をβ２ｔ、第２レンズ群の横倍率β２のズーミ
ングでの変化β２ｔ／β２ｗをＺ２、全系の焦点距離の
ズーミングでの変化ｆｔ／ｆｗをＺとし、変倍群となる
第２レンズ群と第４レンズ群のズーミングでの移動量を
それぞれＭ２、Ｍ４とすると、以下の関係式 ０．８≦Ｚ２／Ｚ≦１．１ … （１３） １．０≦Ｍ２／Ｍ４≦４．０ … （１４） ０．４≦｜Ｍ２／（ｆｔ−ｆｗ）｜≦１．３ … （１５） を満たしていることが好ましい。

【００４０】（１３）式は、変倍群となる第２レンズ群
と第４レンズ群での変倍の比を適切に規定するものであ
り、第３レンズ群が変倍に際し減倍するため、この範囲
にあるのが好ましい。この範囲を逸脱すると所望の変倍
比を有するレンズ系が大型化してしまう。

【００４１】（１４）式及び（１５）式はレンズ全体の
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レンズ群と第４レンズ群とでは第４レンズ群の
方がパワー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レンズ群の
移動量が第４レンズ群の移動量を超えていることが更に
好ましい。

【００４２】上述したように、第２レンズ群と第４レン
ズ群とでは第４レンズ群の方がパワーが弱くなりがちで
あり、特に以下の関係式 ０．４≦ｆ２／ｆ４≦０．９ … （１６） を満たすのが良い。

【００４３】（１４）式と（１６）式は、主変倍群のパ
ワー配置と変倍を適切にしながらペッツバール和を適当
に設定するのに必要な式である。

【００４４】全系の射出瞳と歪曲を適当に設定するに
は、以下の関係式 ０．３≦ｂｆ／ｆ５≦０．８ … （１７） ０．９≦｜ｆ１｜／ｂｆ≦１．６ … （１８） を満たしているのが好ましい。ｂｆは第５レンズ群から
表示体までの距離でありダイクロイックプリズム等を除
いた空気換算長のことである。

【００４５】（１７）式は全系を適切にテレセントリッ
クにするために必要な式である。表示体パネルから垂直
に出た光束が第５レンズ群に入り屈折されて効率よく瞳
（絞り）に到達し更に前玉（第１レンズ群）近傍の有効
径を適切にするのに必要な条件である。上限を超えると
大型化し、下限を超えると歪曲が大きくなる。

【００４６】（１８）式も歪曲を適切にとりながら射出
瞳までの距離を長くしテレセントリックにするための条
件である。上限を超えると第１レンズ群の径が大型化
し、下限を超えると特に広角端での歪曲が大きくなり適
当でない。特に、最適にテレセントリック系にしつつ、
レンズからパネルまでの距離を最適にするためには、以
下の条件式 ２≦ｆ５／ｆｗ≦３．５ … （１９） を満たすのが好ましい。下限を超えると最適なテレセン
トリック性を満足できず、上限を超えると大型化して適
当でない。

【００４７】更に、各群のパワー配置を適切にしつつ各
群の移動量を適切にして小型化するには、以下の条件式 ０．７≦｜ｆ１｜／√（ｆｗ×ｆｔ）≦２．１ … （２０） ０．６≦｜ｆ３｜／√（ｆｗ×ｆｔ）≦１．４ … （２１） １．０≦ｆ４／√（ｆｗ×ｆｔ）≦２．０ … （２２） １．５≦ｆ５／√（ｆｗ×ｆｔ）≦３．０ … （２３） を満たすのが好ましい。

【００４８】（２０）式は、歪曲収差を第１群において
十分に押さえておくと共に、バックフォーカスを十分に
確保するための条件である。上限値を超えるとフォーカ
シングのための移動量が大きくなり全長が長大化し、か
つバックフォーカスが短くなり好ましくない。逆に、下
限値を超えるとフォーカシングのための移動量は少なく
なるものの、歪曲収差の補正が困難になると同時にペッ
ツバール和が負に大きくなり像面が倒れてくるので好ま
しくない。

【００４９】（２１）式は、第３レンズ群を第４レンズ
群に対し適切に変倍に寄与させる（第３レンズ群を、そ
の変倍により発生する収差が第４レンズ群で補正され得
るようなものにする）ための条件であり、また、第３レ
ンズ群が簡易な構成でズーミング中固定に維持できるよ
うにするための条件である。（２２）式は、変倍に寄与
するレンズ群の適切なパワー配置を示したものである。
それぞれの式の上限値を超えると所望のズーム比を得る
ための移動量が大きくなり、レンズ系全体が大型化し適
切でない。また下限値を超えると各群の移動量は小さく
なるが、ズーミングに伴なう収差変動、特に像面湾曲の
変動が大きくなり適当でない。

【００５０】（２３）式は、（１７）式とともに射出瞳
までの距離を長くしてテレセントリックにするために必
要な条件である。下限値を超えるとテレセントリックに
構成しても第５群にて歪曲収差が発生して適当でない。
また、上限値を超えると全系の大きさが大型化し適当で
ない。

【００５１】

【実施例】以下に本発明のズームレンズの実施例を記載
する。図１は以下の実施例のズームレンズの構成を示す
図である。図１において、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ
５はそれぞれ第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ
群、第４レンズ群、第５レンズ群を示し、Ｌ１１，Ｌ１
２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５はそれぞれ第１レンズ群Ｌ
１を構成する第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第
４レンズ、第５レンズを示し、Ｇは色合成系として用い
られるダイクロイックプリズム等を示し、Ｄは表示パネ
ルを示す。

【００５２】実施例中で、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面
の曲率半径であり、ｄ１、ｄ２、…は面間隔であり、ｎ
１、ｎ２、…は各レンズのｄ線に対する屈折率であり、
ν１、ν２、…は各レンズのアッベ数を示す。

【００５３】（実施例１）広角端から望遠端へのズーミ
ングで、第１レンズ群と第５レンズ群が固定で第２レン
ズ群と第４レンズ群がスクリーン側へ移動するとともに
第３レンズ群はズーム中間で変曲点をもってスクリーン
側へ凸の軌跡で移動するものである。第３レンズ群は望
遠端では広角端より表示パネル側（スクリーンの反対
側）に位置している。この際、第２レンズ群、第４レン
ズ群は増倍し、第３レンズ群は、ズーム域全体では減倍
している。第４レンズ群の最も物体側（スクリーン側）
の凸レンズの材質にはＦＰＬ５１（ＯＨＡＲＡ製）を使
用している。数値を表１及び表２に示す。また、広角端
及び望遠端での収差図をそれぞれ図２及び図３に示す。
収差図において、「ｓｐｈ」は球面収差、「ａｓ」は像
面湾曲、「ｄｉｓｔ」は歪曲収差、「ｃｈｒｏ」は倍率
色収差をそれぞれ示す（以下、同様）。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】 （実施例２）実施例１と同様に、広角端から望遠端への
ズーミングで、第１レンズ群と第５レンズ群が固定で第
２レンズ群と第４レンズ群がスクリーン側へ移動すると
ともに、第３レンズ群も別の速度でスクリーン側へ移動
するものである。この際、第２レンズ群、第４レンズ群
は増倍するが、第３レンズ群は減倍している。第４レン
ズ群の最も物体側の凸レンズの材質にはＦＳＬ５（ＯＨ
ＡＲＡ製）を使用している。数値を表３及び表４に示
す。また、広角端及び望遠端での収差図をそれぞれ図４
及び図５に示す。

【００５６】

【表３】

【００５７】

【表４】 （実施例３）実施例１と同様に、広角端から望遠端への
ズーミングで、第１レンズ群と第５レンズ群が固定で第
２レンズ群と第４レンズ群がスクリーン側へ移動すると
ともに、第３レンズ群も別の速度でスクリーン側へ移動
するものである。この際、第２レンズ群、第４レンズ群
は増倍するが、第３レンズ群は減倍している。数値を表
５及び表６に示す。また、広角端及び望遠端での収差図
をそれぞれ図６及び図７に示す。

【００５８】

【表５】

【００５９】

【表６】 （実施例４）実施例１と同様に、広角端から望遠端への
ズーミングで、第１レンズ群と第５レンズ群が固定で第
２レンズ群と第４レンズ群がスクリーン側へ移動すると
ともに、第３レンズ群も別の速度でスクリーン側へ移動
するものである。この際、第２レンズ群、第４レンズ群
は増倍するが、第３レンズ群は減倍している。第４レン
ズ群の最も物体側の凸レンズの材質にはＢＳＬ７（ＯＨ
ＡＲＡ製）を使用している。数値を表７及び表８に示
す。また、広角端及び望遠端での収差図をそれぞれ図８
及び図９に示す。

【００６０】

【表７】

【００６１】

【表８】 以上の実施例１〜４における上記式（１）〜（２３）式
との関係を、以下の表９に示す。尚、表には、各式にお
ける下線部分の数値が示されている。

【００６２】

【表９】 特に、本発明のズームレンズでは、有限距離へのピント
合わせは第１レンズ群で行うのが好ましいが、第３群や
第５群あるいは複数の群で別な移動量にて距離合わせを
してもよく、又全体にて行ってもよく、更には表示パネ
ルを移動して行ってもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な構成にて明るく小型で高変倍で歪曲も小さく、特
に倍率色収差の発生も少ない、拡大投射プロジェクショ
ン装置に好適に用いられる、高精細な画像投影を行うテ
レセントリックズームレンズが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のズームレンズの構成図。

【図２】実施例１の広角端の収差図。

【図３】実施例１の望遠端の収差図。

【図４】実施例２の広角端の収差図。

【図５】実施例２の望遠端の収差図。

【図６】実施例３の広角端の収差図。

【図７】実施例３の望遠端の収差図。

【図８】実施例４の広角端の収差図。

【図９】実施例４の望遠端の収差図。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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であって、 前記スクリーン側から順に配列された、ズーミング中固
   定の負の屈折力の第１レンズ群、可動の正の屈折力の第
   ２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、可動の正の屈
   折力の第４レンズ群、固定の正の屈折力の第５レンズ
   群、を有しており、 広角端の焦点距離から望遠端の焦点距離に遷移する際に
   前記第２レンズ群及び第４レンズ群はスクリーン側に移
   動し、全系の広角端の焦点距離をｆｗ、バックフォーカ
   スをｂｆとすると、以下の関係式 １．５≦ｂｆ／ｆｗ を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 【請求項２】 前記第４レンズ群は、最もスクリーン側
   に正レンズを有し、その正レンズのアッベ数をν４ｐ、
   広角端における前記第３レンズ群と第４レンズ群との合
   成屈折力をφ３４ｗ、広角端における全系の屈折力をφ
   ｗとすると、以下の関係式 ν４ｐ≧６０ ｜φ３４ｗ／φｗ｜≦０．０４ を満足することを特徴とする、請求項１記載のズームレ
   ンズ。
3. 【請求項３】 前記第１レンズ群は、スクリーン側より
   順に配置された、第１の正レンズ（Ｌ１１）、第２のス
   クリーン側に凸面を有する負メニスカスレンズ（Ｌ１
   ２）、第３の負レンズ（Ｌ１３）、第４の負レンズ（Ｌ
   １４）、第５の正レンズ（Ｌ１５）よりなり、前記第２
   の負レンズ（Ｌ１２）、第３の負レンズ（Ｌ１３）及び
   第４の負レンズ（Ｌ１４）のうち最も大きなアッベ数を
   持つレンズのアッベ数をν１ｎとし、前記第１の正レン
   ズ（Ｌ１１）及び第５の正レンズ（Ｌ１５）のうち大き
   なアッベ数を持つレンズのアッベ数をν１ｐとすると、
   以下の関係式 ν１ｎ−ν１ｐ≧３０ を満足することを特徴とする、請求項２記載のズームレ
   ンズ。
4. 【請求項４】 前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の
   正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含んで構成さ
   れ、その正レンズのうち最も小さなアッベ数を持つレン
   ズのアッベ数をν２ｐとし、その負レンズのうち最も大
   きなアッベ数を持つレンズのアッベ数をν２ｎとする
   と、以下の関係式 ν２ｐ−ν２ｎ≧１０ を満足することを特徴とする、請求項２〜３のいずれか
   記載のズームレンズ。
5. 【請求項５】 前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の
   負レンズを含んで構成され、その負レンズのうち最も小
   さいアッベ数を持つレンズのアッベ数をν３ｎとする
   と、以下の関係式 ν３ｎ≧５５ を満足することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか
   記載のズームレンズ。
6. 【請求項６】 広角端の焦点距離時に対し、望遠端の焦
   点距離時には、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と
   の間隔は増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群
   との間隔は増大することを特徴とする、請求項１〜５の
   いずれか記載のズームレンズ。
7. 【請求項７】 表示面から表示面側（縮小側）のレンズ
   の瞳（射出瞳）までの距離のズーミング中絶対値で最小
   の値を｜ｔｋ｜とすると、以下の関係式｜ｔｋ｜／ｆｗ
   ≧２．５を満足することを特徴とする、請求項１〜６の
   いずれか記載のズームレンズ。