JP2001350096A - ズームレンズ及びそれを用いた投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子等で表示された画像情報をスク
リーン面上に高い光学性能を維持しつつ、投影すること
ができるズームレンズ及びそれを用いた投影光学系を得
ること。 【解決手段】 距離の長い方の共役点を第１共役点、距
離の短い方の共役点を第２共役点としたとき、該第１共
役点側から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折
力の第２レンズ群、弱い屈折力の第３レンズ群、正の屈
折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の
屈折力の第６レンズ群を有し、広角端のズーム位置から
望遠端のズーム位置への変倍に際して、該第２レンズ群
と、第４レンズ群は、第１共役点側に移動し第５レンズ
群は第２共役点側へ移動すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズ及び
それを用いた投影装置に関し、例えば表示体の画像を固
定した有限距離にて、該画像を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なものであり、特に表示
体に各色光毎に複数の液晶等を用い、各色光を色合成し
た後に、１本の投射レンズを介してスクリーン上に高精
細な画像投射を行うのに好適な簡易な構成で小型なテレ
セントリック性能を有したズームレンズ及びそれを用い
た投影装置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、又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５８−４
１１３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】これらの各公報ではズームレンズを物体側
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】多くのレンズ群を有するズームレンズとし
て特開昭５４−１７０１９号公報がある。この公報で開
示されている発明は所謂オプティカルコンペンセーショ
ンをしているもので特に第２レンズ群、第４レンズ群を
同じ動きにしているものである。

【０００６】このオプティカルコンペンセーション構成
をすると制約が厳しく変倍比の割に大型化しやすい。又
この構成では射出瞳が短くなる傾向があった。

【０００７】液晶プロジェクション用のズームレンズと
して、本出願人は特願平９−２７２２４５号において、
負、正、正、正の屈折力の４つのレンズ群より成る４群
タイプのテレセントリックなズームレンズを提案してい
る。そこでは、各レンズ群の働きは広角端から望遠端へ
の変倍に関して第１〜３レンズ群は大きな共役（物体）
側へ、又第４レンズ群は小さな共役（像面）側に移動す
ることを特徴としており、ＸＧＡパネルに対応する歪曲
・色収差を良好に補正したテレセントリックなズームレ
ンズを提案している。

【０００８】又、本出願人は特開平１１―１９０８２１
号公報で距離の長い共役点側より順に負の屈折力の第１
群、正の屈折力の第２群、負の屈折力の第３群、正の屈
折力の第４群、そして正の屈折力の第５群を有し、該第
２群と第４群を距離の長い共役点側へ移動させて広角端
から望遠端への変倍を行い、距離の短い共役点側が略テ
レセントリックとなっているズームレンズを提案してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】光学系で表示画像をス
クリーンに拡大投射する際、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
ズにて投射する場合、以下の条件を満足することが必要
となる。

【００１０】（ア−１）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。

【００１１】（ア−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為に、長いバック
フォーカスを必要とする。

【００１２】（ア−３）通常、表示画像をスクリーン上
に上方に投射する為に、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。

【００１３】一般に長いバックフォーカスを有するに
は、レンズ系全体をスクリーン側に負の屈折力のレンズ
群を、投影像原画側に正の屈折力のレンズ群を配置し
た、所謂レトロ型にする必要がある。

【００１４】しかしながらレトロ型にするとレンズ系が
非対称となってくるために諸収差の発生が多くなり、良
好なる光学性能を得るのが難しくなってくる。又レンズ
枚数が増加し、レンズ系全体が複雑化及び大型化してく
るという問題点が生じてくる。

【００１５】又、投影レンズのテレセントリック性を良
くしようとすると、レンズ系全体が大型化してくるとい
う問題が生じてくる。又、軸外光束の入射高が高くな
り、高次の収差が多く発生してくるという問題点が生じ
てくる。

【００１６】又、一般に構成レンズ群の数が少ないと変
倍のための可動レンズ群が制限され所望の倍率を得るた
めに各群の移動量が大きくなってくる。又それに伴い、
敏感度が高くなり、微少の製作誤差・がたつきがあった
だけで投射像が著しく劣化することが多くなってくる。

【００１７】本発明は、各レンズ群の敏感度を低減化
し、明るく、小型化、高変倍化を狙い、更に歪曲の小さ
いプロジェクターに好適なズームレンズ及びそれを用い
た投影装置の提供を目的とする。

【００１８】この他本発明は、全体として６つのレンズ
群より成り、又レンズ型としてネガティブリード型を採
用し、各レンズ群を適切に構成することにより、レンズ
系全体の小型化を図りつつ、変倍範囲全体にわたりテレ
セントリック条件を良好に維持し、画面全体にわたり良
好なる光学性能を有した液晶プロジェクター用に好適な
ズームレンズ及びそれを用いた投影装置の提供を目的と
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは、距離の長い方の共役点を第１共役点、距離の
短い方の共役点を第２共役点としたとき、該第１共役点
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、弱い屈折力の第３レンズ群、正の屈折力
の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折
力の第６レンズ群を有し、広角端のズーム位置から望遠
端のズーム位置への変倍に際して、該第２レンズ群と、
第４レンズ群は、第１共役点側に移動し第５レンズ群は
第２共役点側へ移動することを特徴としている。

【００２０】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、広角端のズーム位置から望遠端のズーム位置への変
倍に際して、前記第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が
広くなり、前記第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が狭
くなり前記第３レンズ群は、広角端より望遠端のズーム
位置の方が第１共役点側にあることを特徴としている。

【００２１】請求項３の発明は請求項１の発明におい
て、第６レンズ群は変倍中固定であることを特徴として
いる。

【００２２】請求項４の発明は請求項１の発明におい
て、第１レンズ群は変倍中固定であることを特徴として
いる。

【００２３】請求項５の発明は請求項１から４のいずれ
か１項の発明において、広角端から望遠端への変倍に際
して前記第ｉレンズ群の移動量をＭｉとしたとき ０．３＜Ｍ４／Ｍ２＜ １．５ ‥‥‥（１） −８．０＜Ｍ４／Ｍ５＜−０．５ ‥‥‥（２） を満足することを特徴としている。

【００２４】請求項６の発明は請求項１から５のいずれ
か１項の発明において、前記第ｉレンズ群の広角端と望
遠端での結像倍率を各々βｉｗ，βｉｔ、全系の広角端
と望遠端での焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔとし、 Ｚｉ＝βｉｔ／βｉｗ Ｚ ＝ｆｔ／ｆｗ としたとき ０．８＜Ｚ４／Ｚ＜３ ‥‥‥（３） を満足することを特徴としている。

【００２５】請求項７の発明は請求項１から６のいずれ
か１項の発明において、前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉ、全系の広角端と望遠端での焦点距離をｆｗ，ｆｔ
としたとき ０．４＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．２ ‥‥‥（４）

【００２６】

【数３】

【００２７】を満足することを特徴としている。

【００２８】請求項８の発明は請求項１から７のいずれ
か１項の発明において、前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉとしたとき ０．９＜ｆ２／ｆ４＜１．６ ‥‥‥（７） を満足することを特徴としている。

【００２９】請求項９の発明は請求項１から８のいずれ
か１項の発明において、前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉ、全系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき １＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２ ‥‥‥（８） を満足することを特徴としている。

【００３０】請求項１０の発明は請求項１から９のいず
れか１項の発明において、前記第ｉレンズ群の焦点距離
をｆｉ、バックフォーカスをｂｆとしたとき ０．５＜ｂｆ／ｆ６＜１．５ ‥‥‥（９） ０．９｜ｆ１｜／ｂｆ＜２．２ ‥‥（１０） を満足することを特徴としている。

【００３１】請求項１１の発明は請求項１から１０のい
ずれか１項の発明において、広角端において第２共役点
から射出瞳までの距離をｆｔ、全系の広角端での焦点距
離をｆｗとするとき ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞４．０ ‥‥‥（１１） を満足することを特徴としている。

【００３２】請求項１２の発明は請求項１から１１のい
ずれか１項の発明において、前記第ｉレンズ群の焦点距
離をｆｉ、全系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき ０．８＜ｆ６／ｆｗ＜１．３ ‥‥‥（１２） を満足することを特徴としている。

【００３３】請求項１３の発明は請求項１から１２のい
ずれか１項の発明において、前記第ｉレンズ群の焦点距
離をｆｉ、全系の広角端と望遠端の焦点距離をｆｗ，ｆ
ｔとしたとき

【００３４】

【数４】

【００３５】を満足することを特徴としている。

【００３６】請求項１４の発明は請求項１から１３のい
ずれか１項の発明において、前記第１レンズ群は１以上
の負レンズを有し、このうち１つの負レンズの材質のア
ッベ数をν１、該１以上の負レンズの材質のアッベ数の
平均値をν１ｎとしたとき ν１ ＞６５ ‥‥‥（１７） ν１ｎ＞７０ ‥‥‥（１８） を満足することを特徴としている。

【００３７】請求項１５の発明の投影装置は請求項１か
ら１４のいずれか１項のズームレンズを用いて投影像原
画をスクリーン面上に投影していることを特徴としてい
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１，図２，図３は本発明の数値
実施例１のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収
差図である。

【００３９】図４，図５，図６は本発明の数値実施例２
のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収差図であ
る。

【００４０】図７，図８，図９は本発明の数値実施例３
のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収差図であ
る。

【００４１】図１０，図１１，図１２は本発明の数値実
施例４のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収差
図である。

【００４２】図１３，図１４，図１５は本発明の数値実
施例５のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収差
図である。

【００４３】図１６，図１７，図１８は本発明の数値実
施例６のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収差
図である。

【００４４】図１９，図２０，図２１は本発明の数値実
施例７のレンズ断面図，広角端の収差図、望遠端の収差
図である。

【００４５】レンズ断面図において、ＰＬはズームレン
ズである。Ｌ１は負の屈折力の第１群（第１レンズ
群）、Ｌ２は正の屈折力の第２群（第２レンズ群）、Ｌ
３は正又は負の屈折力の弱い第３群（第３レンズ群）、
Ｌ４は正の屈折力の第４群（第４レンズ群）、Ｌ５は負
の屈折力の第５群（第５レンズ群）、Ｌ６は正の屈折力
の第６群（第６レンズ群）である。

【００４６】Ｓはスクリーン面（投影面）、ＬＣＤは液
晶パネル（液晶表示素子）等の原画像（被投影面）であ
る。スクリーン面Ｓと原画像ＬＣＤとは共役関係にあ
り、一般にはスクリーン面Ｓは距離の長い方の共役点
（第１共役点）に、原画像ＬＣＤは距離の短い方の共役
点（第２共役点）に相当している。

【００４７】ＧＢは色合成プリズムや偏光フィルター、
そしてカラーフィルター等のガラスブロックである。

【００４８】ズームレンズＰＬは接続部材（不図示）を
介して液晶ビデオプロジェクター本体に装着されてい
る。ガラスブロックＧＢ以降の液晶表示素子ＬＣＤ側は
プロジェクター本体に含まれている。

【００４９】本実施形態では広角端から望遠端への変倍
（ズーミング）に際して矢印のように第２群Ｌ２及び第
４群Ｌ４を第１共役点側（スクリーンＳ側）へ第５群Ｌ
５を第２共役点（パネル）側ＬＣＤへ，第３群を矢印の
如く第２共役点側に凸状の軌跡を有しつつ移動させてい
る。

【００５０】本実施形態のズームレンズＰＬ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
なレンズ系より成っている。

【００５１】本実施形態では第１群を光軸上移動させて
フォーカスを行なっている。尚、フォーカスは第１群と
第２群を同時に、又は第３群又は第５群又は全体を移動
させて行なっても良い。又、表示パネルを移動させて行
なっても良い。

【００５２】本発銘の投影装置は、ＬＣＤの原画をズー
ムレンズＰＬを用いて投影像原画をスクリーン面上に投
影している。

【００５３】（尚、以下の説明は、プロジェクターとし
ての使い方とは逆の縮小系として展開している。しかし
ながら光学的には光線は可逆的であるために、評価して
いる場所が違うだけで問題はない）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大口径のレン
ズ系には、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る。

【００５４】本発明では非常に短い投射距離を達成する
ために投射レンズ全系の屈折力を強くし、さらに大口径
化により発生する収差を前述の如く各レンズ群及びレン
ズ構成を特定することによって高度に補正している。

【００５５】尚、本発明において更に所定の変倍比を確
保しつつ全変倍範囲にわたり収差変動が少なく、画面全
体にわたり高い光学性能を得るには次の条件のうち、少
なくとも１つを満足させるのが良い。

【００５６】（イ−１）広角端のズーム位置から望遠端
のズーム位置への変倍に際して、前記第２レンズ群と第
３レンズ群の間隔が広くなり、前記第３レンズ群と第４
レンズ群の間隔が狭くなり前記第３レンズ群は、広角端
より望遠端のズーム位置の方が第１共役点側にあること
である。

【００５７】これによれば所定の変倍比を効果的に得る
ことができる。この時、第４レンズ群の変倍分担が最も
大きいことが好ましい。又第２レンズ群は広角端から望
遠端に変移するのに際し減倍すること、又最も移動量が
大きいのは第２レンズ群、あるいは第４レンズ群である
ことが好ましい。

【００５８】（イ−２）第６レンズ群は変倍中固定であ
ることである。

【００５９】このように、第６レンズ群がズーミング中
固定であることとズーミング中の瞳の変動を抑えるのに
望ましい。

【００６０】（イ−３）第１レンズ群は変倍中固定であ
ることである。

【００６１】第１レンズ群がズーミング中固定である
と、全系の小型化に有効であり、ズーミングによるレン
ズのＦｎｏの変化が少なく有効である。

【００６２】（イ−４）広角端から望遠端への変倍に際
して前記第ｉレンズ群の移動量をＭｉとしたとき ０．３＜Ｍ４／Ｍ２＜ １．５ ‥‥‥（１） −８．０＜Ｍ４／Ｍ５＜−０．５ ‥‥‥（２） を満足することである。

【００６３】ここで、第２共役点側への移動を正、逆の
方向を負としている。

【００６４】ここで、条件式（１）の上限値を越えると
全系が大型化し、又下限値を越えると所望の変倍比が得
にくくなる。

【００６５】条件式（２）の下限値を越えると全系が大
型化し、上限値を越えると所望の変倍比を確保しにくく
適当でない。

【００６６】（イ−５）前記第ｉレンズ群の広角端と望
遠端での結像倍率を各々βｉｗ，βｉｔ、全系の広角端
と望遠端での焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔとし、 Ｚｉ＝βｉｔ／βｉｗ Ｚ ＝ｆｔ／ｆｗ としたとき ０．８＜Ｚ４／Ｚ＜３ ‥‥‥（３） を満足することである。

【００６７】条件式（３）は変倍群となる第４レンズ群
の変倍の比を適切に規定するものである。第４レンズ群
は変倍に際し増倍しているが、その他のレンズ群と変倍
のバランスをとるとこの範囲にあるのが全系の変倍分担
上適切である。

【００６８】（イ−６）前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉ、全系の広角端と望遠端での焦点距離をｆｗ，ｆｔ
としたとき ０．４＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．２ ‥‥‥（４）

【００６９】

【数５】

【００７０】を満足することである。

【００７１】条件式（４）は前玉径と歪曲に絡む第１レ
ンズ群と第２レンズ群の関係を適切に規定したものであ
る。

【００７２】条件式（４）の下限値を逸脱すると第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
と所望の画角（特に広角側）が難しくなり全系が大型化
し適当でない。

【００７３】条件式（５）は第２レンズ群のパワーを適
切にするもので下限値を越えると像面が補正過剰となり
適当でない。また上限値を越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。

【００７４】条件式（６）は主変倍群の第４レンズ群の
パワーを適切にするもので下限値を越えると像面が補正
過剰となり適当でない。また上限値を越えると所望の変
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。

【００７５】（イ−７）前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉとしたとき ０．９＜ｆ２／ｆ４＜１．６ ‥‥‥（７） を満足することである。

【００７６】条件式（７）は変倍に寄与するレンズ群の
屈折力配置を適切にするものである。上限値を逸脱する
と主変倍群の第４レンズ群の屈折力が強くなり像面湾曲
が大きくなりがちとなる。また下限値を逸脱すると主変
倍群の第４レンズ群の屈折力が弱くなり所望の変倍比を
得にくくなる。

【００７７】（イ−８）前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉ、全系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき １＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２ ‥‥‥（８） を満足することである。

【００７８】条件式（８）の上限値を逸脱すると広角端
の歪曲が、下限値を越えると望遠端の歪曲を適正にでき
なくなる。

【００７９】（イ−９）前記第ｉレンズ群の焦点距離を
ｆｉ、バックフォーカスをｂｆとしたとき ０．５＜ｂｆ／ｆ６＜１．５ ‥‥‥（９） ０．９｜ｆ１｜／ｂｆ＜２．２ ‥‥（１０） を満足することである。

【００８０】ここでｂｆは第６レンズ群から表示体（Ｌ
ＣＤ）までのダイクロプリズム等の光学ブロックを除い
た空気換算長のことである。

【００８１】条件式（９）は全系を適切に略テレセント
リックにするために必要な式である。上限値を越えると
大型化し、下限値を越えると歪曲が発生する。

【００８２】条件式（１０）は歪曲を適切にとりながら
射出瞳を長くし略テレセントリックにするための条件で
ある。

【００８３】ここで言っている略テレセントリック及び
テレセントリックというのは上述したように液晶の配光
特性、または複数の色光を合成する時の色合成ダイクロ
イックミラーの角度依存の影響を排除する為に、射出瞳
が遠方にあることを示す。

【００８４】（イ−１０）広角端において第２共役点か
ら射出瞳までの距離をｆｔ、全系の広角端での焦点距離
をｆｗとするとき ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞４．０ ‥‥‥（１１） を満足することである。

【００８５】広角端での表示パネルから（縮小側から）
射出瞳までの距離ｔｋを適切に設定し、良好なるテレセ
ントリック性を得ている。

【００８６】本発明において更に望ましくは条件式（１
１）の数値が以下の範囲に入っていることが望ましい。

【００８７】 ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞８．０ ‥‥‥（１１ａ） （イ−１１）前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、全系
の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき ０．８＜ｆ６／ｆｗ＜１．３ ‥‥‥（１２） を満足することである。

【００８８】条件式（１２）は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
ためのものである。

【００８９】条件式（１２）の下限値を越えると最適な
テレセントリック性を満足できず、上限値を超えると全
系が大型化してくるので適当でない。

【００９０】（イ−１２）前記第ｉレンズ群の焦点距離
をｆｉ、全系の広角端と望遠端の焦点距離をｆｗ，ｆｔ
としたとき

【００９１】

【数６】

【００９２】を満足することである。

【００９３】条件式（１３）〜（１６）は各レンズ群の
パワー配置を適切にしつつ、各レンズ群の移動量を適切
にして、レンズ系全体の小型化を図る為のものである。
条件式（１３）〜（１６）のいずれの条件を外れても、
レンズ系全体の小型化を図りつつ、所定の変倍比を確保
するのが難しくなってくる。

【００９４】（イ−１３）前記第１レンズ群は１以上の
負レンズを有し、このうち１つの負レンズの材質のアッ
ベ数をν１、該１以上の負レンズの材質のアッベ数の平
均値をν１ｎとしたとき ν１ ＞６５ ‥‥‥（１７） ν１ｎ＞７０ ‥‥‥（１８） を満足することである。

【００９５】条件式（１７）は特にズーミングにおける
倍率色収差を低減しつつ、変動も抑えるために第１レン
ズ群の負レンズにアッベ数ν１を設定したものである。

【００９６】本発明では第３レンズ群は収斂系でも発散
系でもよいが、好ましくは発散系（負の屈折力）の方が
好ましい。

【００９７】条件式（１８）は色収差とそのズーミング
による変動を小さくするためのものである。

【００９８】（イ−１４）第６レンズ群は、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。この為最もスクリ
ーン側に強い凸面を向けた正レンズを少なくとも１枚配
置するのが良い。これによれば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容易となる。

【００９９】前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前
記第４レンズ群、第５レンズ群を移動して変倍すること
が良い。これによれば各レンズ群の移動量を減らしつ
つ、各レンズ群の位置ずれ、倒れ等による性能敏感度を
低く分散して、高変倍率なズームレンズを達成すること
ができる。又、レンズ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
玉径の小型化を図ることが容易となる。

【０１００】（イ−１５）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レンズ群中にスクリーン側に凸面
を有するメニスカス状の負レンズを配置するのが良い。
さらに各レンズ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、固定とすることが良く、これに
よれば上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。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に
は凸レンズを配置するのが良く、これによれば最も軸外
光束を通る位置での歪曲収差を良好に行なうことができ
る。

【０１０１】（イ−１６）広角端のズーム位置に対し、
望遠端のズーム位置には、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４レンズ群と前記第５
レンズ群の間隔は増大し、前記第５レンズ群と前記第６
レンズ群の間隔は減少することが各群の変倍分担を適当
に分散させ、所望の変倍比を得るのに好ましい。

【０１０２】この際、第４レンズ群は変倍に際して増倍
しているのが好ましい。

【０１０３】次に各図の数値実施例の構成について説明
する。

【０１０４】図１の数値実施例１では広角端から望遠端
へのズーミングにおいて、第１レンズ群と第６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
（第２共役点側）へ移動すると共に第３レンズ群は望遠
端近傍にて変曲点をもってパネル側（第２共役点側）へ
凸の軌跡で移動するものである（略完全往復）｜Ｍ２｜
＞｜Ｍ４｜である。

【０１０５】第２レンズ群は減倍、第３レンズ群、第４
レンズ群は増倍の構成となっている。

【０１０６】図４の数値実施例２では数値実施例１と同
様広角端から望遠端へのズーミングで、第１レンズ群と
第６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共に第３レンズ群もパネル側に
凸の軌跡をもちつつスクリーン側に移動する｜Ｍ２｜＞
｜Ｍ３｜＞｜Ｍ４｜である。

【０１０７】第２レンズ群は減倍、第３レンズ群、第４
レンズ群は増倍している。

【０１０８】図７の数値実施例３と図１０の数値実施例
４はいずれも数値実施例２と同様の構成である。

【０１０９】図１３の数値実施例５では数値実施例１と
同様広角端から望遠端へのズーミングで、第１レンズ群
と第６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共に第３レンズ群もスクリー
ン側に移動する。｜Ｍ２｜＞｜Ｍ４｜＞｜Ｍ３｜であ
る。第２レンズ群、第３レンズ群は減倍、第４レンズ群
は増倍している。

【０１１０】図１６の数値実施例６では広角端から望遠
端へのズーミングで、第１レンズ群と第６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レンズ群もスクリーン側に移動する。
｜Ｍ４｜＞｜Ｍ２｜＞｜Ｍ３｜である。第２レンズ群は
減倍、第３レンズ群、第４レンズ群は増倍している。

【０１１１】図１９の数値実施例７では広角端から望遠
端へのズーミングで、第１レンズ群と第６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レンズ群もスクリーン側に移動する。
｜Ｍ４｜＞｜Ｍ２｜＞｜Ｍ３｜である。第２レンズ群は
減倍、第３レンズ群、第４レンズ群は増倍している。最
も変倍比が大きな実施例である。

【０１１２】以下に本発明の実施例を記載する。

【０１１３】数値実施例においてＲｉはスクリーン側よ
り順に第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉはスクリーン側よ
り順に第ｉ番目の光学部材及び空気間隔、Ｎｉとνｉは
それぞれスクリーン側より順に第ｉ番目の光学部材の材
質の屈折率とアッベ数である。

【０１１４】又、数値実施例において最後の２つの面は
色分解プリズムやフィルター等のガラスブロックを示
す。

【０１１５】又、前述の各条件式と数値実施例における
諸数値との関係を表−１に示す。

【０１１６】

【外１】

【０１１７】

【外２】

【０１１８】

【外３】

【０１１９】

【外４】

【０１２０】

【外５】

【０１２１】

【外６】

【０１２２】

【外７】

【０１２３】

【表１】

【０１２４】

【発明の効果】本発明によれば各レンズ群の敏感度を低
減化し、明るく、小型化、高変倍化を狙い、更に歪曲の
小さいプロジェクターに好適なズームレンズ及びそれを
用いた投影装置を達成することができる。

【０１２５】この他本発明によれば、全体として６つの
レンズ群より成り、又レンズ型としてネガティブリード
型を採用し、各レンズ群を適切に構成することにより、
レンズ系全体の小型化を図りつつ、変倍範囲全体にわた
りテレセントリック条件を良好に維持し、画面全体にわ
たり良好なる光学性能を有した液晶プロジェクター用に
好適なズームレンズ及びそれを用いた投影装置を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の数値実施例１のレンズ断面図

【図２】 本発明の数値実施例１の広角端の収差図

【図３】 本発明の数値実施例１の望遠端の収差図

【図４】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図

【図５】 本発明の数値実施例２の広角端の収差図

【図６】 本発明の数値実施例２の望遠端の収差図

【図７】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図

【図８】 本発明の数値実施例３の広角端の収差図

【図９】 本発明の数値実施例３の望遠端の収差図

【図１０】 本発明の数値実施例４のレンズ断面図

【図１１】 本発明の数値実施例４の広角端の収差図

【図１２】 本発明の数値実施例４の望遠端の収差図

【図１３】 本発明の数値実施例５のレンズ断面図

【図１４】 本発明の数値実施例５の広角端の収差図

【図１５】 本発明の数値実施例５の望遠端の収差図

【図１６】 本発明の数値実施例６のレンズ断面図

【図１７】 本発明の数値実施例６の広角端の収差図

【図１８】 本発明の数値実施例６の望遠端の収差図

【図１９】 本発明の数値実施例７のレンズ断面図

【図２０】 本発明の数値実施例７の広角端の収差図

【図２１】 本発明の数値実施例７の望遠端の収差図

【符号の説明】

Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 Ｌ５ 第５群 ＧＢ ガラスブロック ＩＰ 像面（ＬＣＤ） ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA06 KA07 MA12 MA13 MA14 MA19 NA02 PA09 PA10 PA11 PA16 PB13 PB14 PB16 QA02 QA07 QA14 QA22 QA26 QA32 QA41 QA46 SA57 SA63 SA64 SA65 SA66 SA72 SB04 SB05 SB12 SB13 SB23 SB33 SB43

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 距離の長い方の共役点を第１共役点、距
   離の短い方の共役点を第２共役点としたとき、該第１共
   役点側から順に、 負の屈折力の第１レンズ群、 正の屈折力の第２レンズ群、 弱い屈折力の第３レンズ群、 正の屈折力の第４レンズ群、 負の屈折力の第５レンズ群、 正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端のズーム位置
   から望遠端のズーム位置への変倍に際して、該第２レン
   ズ群と、第４レンズ群は、第１共役点側に移動し第５レ
   ンズ群は第２共役点側へ移動することを特徴とするズー
   ムレンズ。
2. 【請求項２】 広角端のズーム位置から望遠端のズーム
   位置への変倍に際して、 前記第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広くなり、 前記第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が狭くなり前記
   第３レンズ群は、広角端より望遠端のズーム位置の方が
   第１共役点側にあることを特徴とする請求項１のズーム
   レンズ。
3. 【請求項３】 第６レンズ群は変倍中固定であることを
   特徴とする請求項１のズームレンズ。
4. 【請求項４】 第１レンズ群は変倍中固定であることを
   特徴とする請求項１のズームレンズ。
5. 【請求項５】 広角端から望遠端への変倍に際して前記
   第ｉレンズ群の移動量をＭｉとしたとき ０．３＜Ｍ４／Ｍ２＜ １．５ −８．０＜Ｍ４／Ｍ５＜−０．５ を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか
   １項のズームレンズ。
6. 【請求項６】 前記第ｉレンズ群の広角端と望遠端での
   結像倍率を各々βｉｗ，βｉｔ、全系の広角端と望遠端
   での焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔとし、 Ｚｉ＝βｉｔ／βｉｗ Ｚ ＝ｆｔ／ｆｗ としたとき ０．８＜Ｚ４／Ｚ＜３ を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか
   １項のズームレンズ。
7. 【請求項７】 前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、全
   系の広角端と望遠端での焦点距離をｆｗ，ｆｔとしたと
   き ０．４＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．２ 【数１】 を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか
   １項のズームレンズ。
8. 【請求項８】 前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉとし
   たとき ０．９＜ｆ２／ｆ４＜１．６ を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか
   １項のズームレンズ。
9. 【請求項９】 前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、全
   系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき １＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２ を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか
   １項のズームレンズ。
10. 【請求項１０】 前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、
    バックフォーカスをｂｆとしたとき ０．５＜ｂｆ／ｆ６＜１．５ ０．９｜ｆ１｜／ｂｆ＜２．２ を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか
    １項のズームレンズ。
11. 【請求項１１】 広角端において第２共役点から射出瞳
    までの距離をｆｔ、全系の広角端での焦点距離をｆｗと
    するとき ｜ｔｋ｜／ｆｗ＞４．０ を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれ
    か１項のズームレンズ。
12. 【請求項１２】 前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、
    全系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき ０．８＜ｆ６／ｆｗ＜１．３ を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれ
    か１項のズームレンズ。
13. 【請求項１３】 前記第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、
    全系の広角端と望遠端の焦点距離をｆｗ，ｆｔとしたと
    き 【数２】 を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれ
    か１項のズームレンズ。
14. 【請求項１４】 前記第１レンズ群は１以上の負レンズ
    を有し、このうち１つの負レンズの材質のアッベ数をν
    １、該１以上の負レンズの材質のアッベ数の平均値をν
    １ｎとしたとき ν１ ＞６５ ν１ｎ＞７０ を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれ
    か１項のズームレンズ。
15. 【請求項１５】 請求項１から１４のいずれか１項のズ
    ームレンズを用いて投影像原画をスクリーン面上に投影
    していることを特徴とする投影装置。