JP2014059480A

JP2014059480A - ズームレンズ及びプロジェクタ

Info

Publication number: JP2014059480A
Application number: JP2012204888A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fujimoto; 真裕藤本; Takashi Kubota; 高士窪田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-04-03

Abstract

【課題】微小ミラーデバイスにも好適に適用でき、高ズーム比、且つ、広画角でコンパクトなズームレンズを実現する。
【解決手段】ズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって順に、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、正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を配してなり、第１レンズ群が、負の屈折力を有する第１レンズと、該第１レンズよりも強い負の屈折力を有する第４レンズとを含む４枚以上のレンズで構成されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ズームレンズおよびプロジェクタに関する。この発明のズームレンズは、プロジェクタ用の投射レンズとして適している。

装置前方のスクリーン上に画像を拡大投射するフロント投射型のプロジェクタは、企業でのプレゼンテーション用や学校での教育用として、近年広く普及している。

拡大投射される画像を「画像表示面」上に表示する画像表示素子は「ライトバルブ」とも呼ばれるが、液晶パネルを初めとして、種々のタイプのものが知られている。

近年、テキサスインスツルメント社製のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）に代表される「微小ミラーデバイス」が、ライトバルブとして注目されている。

投射用のズームレンズは勿論、種々のライトバルブに適用可能であることが好ましい。

上記微小ミラーデバイスでは、画像表示面にアレイ配列されたマイクロミラーを選択的に傾斜させて画像の表示を行う。

マイクロミラーの傾斜角は±１０度程度となっており、傾斜角の切換により、有効な反射光（有効光）と無効な反射光（無効光）を切り替える。
微小ミラーデバイスをライトバルブとして用いられる投射用のズームレンズは、上記有効光を良好に取り込むとともに、無効光を出来る限り取り込まないことが必要である。

この必要性に応じるために、投射用のズームレンズは「マイクロミラーをアレイ配列した画像表示面の法線方向」に配置されるのが好ましい。

このようなズームレンズの配置では、照明系の光源をズームレンズに隣接させて設置する必要がある。

このため、ズームレンズの縮小側部分が、画像表示面に対して照明光を遮光しないように、ズームレンズのライトバルブ側のレンズ径を小さくする必要がある。

また、長いバックフォーカスも必要となる。このような制約を課せられた投射用のズームレンズとしては、比較的低倍率のズームレンズや望遠ズームレンズが適している。

これ等の制約条件があるが、微小ミラーデバイスは、小型化や高輝度化に有利であり、近来、広く普及しつつある。

近来、投射レンズとして「高倍率かつ広角なズームレンズ」が求められるようになり、このようなズームレンズが、特許文献１に開示されている。

特許文献１は、投射用のズームレンズとして、５群構成のものと４群構成のものを開示している。

特許文献１に、実施例４として記載されたものは、４群構成でコンパクトであり、１．４倍という高いズーム比を持ち、諸収差も良好に補正されている。

しかし、広角端での半画角：ωは３０．４度程度で、昨今求められている「広画角」には必ずしも応じ切れていない。

この発明は、微小ミラーデバイスにも好適に適用でき、高ズーム比、且つ、広画角でコンパクトなズームレンズの実現を課題とする。

この発明のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって順に、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、正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レンズ群を配してなり、第１レンズ群が、負の屈折力を有する第１レンズと、該第１レンズよりも強い負の屈折力を有する第４レンズとを含む４枚以上のレンズで構成されることを特徴とする。

この発明のズームレンズは、上記構成により高いズーム比と、広画角を実現できる。

即ち、負の屈折力を有する第１レンズ群が、負の屈折力を有する第１レンズと、第１レンズよりも強い負の屈折力を有する第４レンズとを含む４枚以上のレンズで構成される。

かかる構成により、第１レンズ群に「全体として大きな負の屈折力」を持たせることができ、ズームレンズの小型化と広角化が可能となる。

実施例１のズームレンズの構成と変倍に伴う移動を示す断面図である。実施例１のズームレンズの広角端、中間、望遠端の収差曲線図である。実施例２のズームレンズの構成と変倍に伴う移動を示す断面図である。実施例２のズームレンズの広角端、中間、望遠端の収差曲線図である。実施例３のズームレンズの構成と変倍に伴う移動を示す断面図である。実施例３のズームレンズの広角端、中間、望遠端の収差曲線図である。実施例４のズームレンズの構成と変倍に伴う移動を示す断面図である。実施例４のズームレンズの広角端、中間、望遠端の収差曲線図である。実施例５のズームレンズの構成と変倍に伴う移動を示す断面図である。実施例５のズームレンズの広角端、中間、望遠端の収差曲線図である。実施例６のズームレンズの構成と変倍に伴う移動を示す断面図である。実施例６のズームレンズの広角端、中間、望遠端の収差曲線図である。プロジェクタの実施の１形態を説明するための図である。

以下、実施の形態を説明する。
図１、図３、図５、図７、図９、図１１に、ズームレンズの実施の形態を６例示す。

これらの実施の形態のズームレンズは、この順に、後述する具体的な実施例１〜６に相当する。
図１、図３、図５、図７、図９、図１１において、図の左方が「拡大側」、右方が「縮小側」である。繁雑を避けるために、これらの図において、符号を共通化する。
図１、図３、図５、図７、図９、図１１において、符号Ｇ１は第１レンズ群、符号Ｇ２は第２レンズ群、符号Ｇ３は第３レンズ群、符号Ｇ４は第４レンズ群を示す。

また、符号Ｓは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置された開口絞りを示す。

さらに、図１、図３、図５、図７、図９、図１１において、符号ＣＧは「画像表示素子（ライトバルブ）」のカバーガラスを示す。
これら実施の形態・実施例において、ライトバルブとしては「微小ミラーデバイスであるＤＭＤ」を想定しているが、勿論ライトバルブがこれに限定される訳ではない。

図１、図３、図５、図７、図９、図１１の、最上段の図は「広角端におけるレンズ群配置」、下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置」を示す。

また、図１、図３、図５、図７、図９、図１１における矢印は、広角端から望遠端への変倍の際の、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の変移の方向を示す。

図１、図３、図５、図７、図９、図１１に示すズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって順に、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４を配してなる。

第１レンズ群Ｇ１は「負の屈折力」を持つ。
第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は、何れも「正の屈折力」を持つ。即ち、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の屈折力配分は、負・正・正・正である。

第１レンズ群Ｇ１は、４枚以上のレンズで構成される。
図１、図３、図５、図７、図９、図１１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズで構成されているが、第１レンズ群Ｇ１を４枚のレンズで構成することも可能である。

また、６枚以上のレンズで第１レンズ群Ｇ１を構成することもできる。

第１レンズ群Ｇ１を構成する４枚以上のレンズのうち、最も拡大側の第１レンズは「負の屈折力」を有する。
また、第１レンズ群Ｇ１内において、拡大側から４番目に配置される第４レンズは「第１レンズよりも強い負の屈折力」を有する。

このようなレンズ群構成・レンズ構成により、後述の具体的な実施例に示すように、１．４倍を超えるズーム比と、広角端での「４０度前後の半画角」を実現できる。

また、第１レンズ群内の第２レンズ以下のレンズで生じる非点収差とコマ収差を、第１レンズで補正ができるので、性能劣化を少なくできる。

この発明のズームレンズは、上述した構成に加えて、以下の条件（１）〜（６）の１以上を満足させることにより、さらに良好な性能を実現できる。

（１）１．０≦｜ｆｗ／ｆＩ｜≦１．５
（２）６．２≦ＤＤｗ／ｆｗ≦７．７
（３）０．１≦｜ｆｗ／ｆＩ１｜≦０．１５
（４）２．０ ≦ HS／HE ≦ ３．０
（５）５．５ ≦ ＴLｗ／HE ≦ ７．０
（６）０．７０ ≦ ｔａｎ(ωｗ) ≦ ０．９３。

これらの条件（１）〜（６）において、「ｆｗ」は「広角端における全系の焦点距離」、「ｆＩ」は第１レンズ群の焦点距離である。

また、「ＤＤｗ」は、広角端における「最も拡大側のレンズ面から最も縮小側のレンズ面」までの光軸上の距離である。

「ｆＩ１」は、第１レンズ群における第１レンズの焦点距離である。

「ＨＳ」は、第１レンズの光学有効径であり、「ＨＥ」は、最も縮小側に配されるレンズの光学有効径である。また、「ωｗ」は、広角端での半画角である。

「ＴＬｗ」は、スクリーン面から最も拡大側のレンズ面までの距離が１６００ｍｍでスクリーン面に合焦状態であるときの、上記レンズ面から画像表示面までの距離である。
「最も拡大側のレンズ面」は、第１レンズ群の第１レンズの拡大側のレンズ面である。

条件（１）は、広角端におけるレンズ全系の焦点距離：ｆｗ（＞０）と、第１レンズ群の焦点距離：ｆＩ（＜０）との比を規制する条件である。

パラメータ：｜ｆｗ／ｆＩ｜が大きく（小さく）なると、レンズ全系の正のパワーに対し、第１レンズ群の負のパワーが相対的に強く（弱く）なる。

条件（１）の上限を超えると、第１レンズ群の負のパワーが相対的に強くなり、第１レンズ群内の各レンズのパワーを強くする必要がある。
このため、第１レンズ群内の各レンズで発生する収差の量が大きくなりやすい。
条件（１）の下限を超えると、逆に、第１レンズ群の負のパワーが相対的に弱くなり、第１レンズ群で光線を広げることが難しくなり、広角化が困難となりやすい。

条件（２）は、レンズ全長：ＤＤＷとレンズ全系の焦点距離：ｆｗとの比を規制する条件である。
条件（２）の上限を超えると、レンズ系に必要とされる焦点距離：ｆｗを実現するために、広角端でのレンズ全長が長くなり、ズームレンズのコンパクト化が困難になり易い。

条件（２）の下限を超えると、ズームレンズの長さに対して、焦点距離が相対的に長くなるため、ズームレンズの有効な広角化が難しくなり易い。

条件（３）は、第１レンズ群の第１レンズの焦点距離ｆＩ１と広角端におけるレンズ全系の焦点距離ｆｗとの比を規制する条件である。

条件（３）の上限を超えると、レンズ全系のパワーに対して、第１レンズのパワーが相対的に大きくなって、収差が発生しやすくなり、高性能化が困難となり易い。

条件（３）の下限を超えると、第１レンズのパワーが、レンズ全系のパワーに対して相対的に弱くなり、第１レンズで光線を広げることが難しくなる。

このため、広角化が困難となり易い。
条件（４）は、最も拡大側に配置される第１レンズの有効レンズ径（レンズ外径で良好に近似できる。）と最も縮小側のレンズの有効レンズ径の比を規制する条件である。

即ち、条件（４）は、上記有効レンズ径について、最適解を得る条件である。
ライトバルブとしてＤＭＤが用いられる場合、前述したように、ライトバルブに近いレンズのレンズ径は小さく設定され、大きさに制限がある。

条件（４）式の上限を超える場合、第１レンズの径が、最もライトバルブ側のレンズのレンズ径に比して過大に大きくなり易く、ズームレンズの小型化が困難となり易い。

条件（４）の下限を超える場合は、第１レンズのレンズ径は小さくなるが、必要とされる負のパワーを得るために負の曲率も強くなり、加工が困難で高コストとなり易い。

条件（５）は、ズームレンズのレンズ全長と、最も縮小側のレンズのレンズ径に関する最適条件である。

条件（５）の上限を超えると、周辺光量比が小さくなり画面周辺が暗くなり易い。
条件（５）の下限を超えると、最も縮小側のレンズの径が大きくなり、照明光学系との干渉を避けることが難しくなり易い。

条件（６）は、ズームレンズの広角端における画角についての最適条件である。
条件（６）の上限を超えると、広角端の画角は大きくなるが、大きい収差が発生しやすくなり、補正が困難となり易い。

条件（６）の下限を超えると、広角端の画角を大きくすることが困難になりやすい。

後述する実施例１〜６のズームレンズでは、第１レンズ群は、拡大側から縮小側に向かって順に、第１〜第５レンズの５枚を配置して構成されている。

これら５枚のレンズは、第１〜第４レンズが、何れも「負の屈折力」をもち、最も縮小側の第５レンズが「正の屈折力」を持つ。

負の屈折力を有する第１〜第４レンズを、拡大側から４枚連続して配置することで、第１レンズ群に全体として「大きな負の屈折力」を持たせることができる。

このように、第１レンズ群に大きな負の屈折力を持たせることにより、ズームレンズの小型化と広角化が可能となる。
また、正の屈折力を有する第５レンズは、第１レンズ群の最も縮小側に配置され、負の屈折力の第１〜第４レンズで発生した収差を打ち消す機能を持つ。

このようにして、第１レンズ群全体の収差のバランスをとることで、ズームレンズの高性能化が可能となる。

また、実施例１〜６において、第１レンズ群の第２レンズは、負レンズであるが「非球面レンズ」である。

広角を実現するためには、第１レンズ群の第１レンズに「強い負の屈折力」を与える必要があり、これ等の実施例１〜６でも第１レンズに強い負の屈折力を与えている。

このため、第１レンズでは、強い「球面収差、像面湾曲、及び歪曲収差」が発生しやすい。
実施例１〜６では、第１レンズ群の第２レンズを非球面とすることにより、これらの収差を有効に補正することができている。

ズームレンズの具体的な実施例を挙げる前に、図１３を参照して、プロジェクタの実施の１形態を簡単に説明する。

図１３に示すプロジェクタ１は、ライトバルブ３として、微小ミラーデバイスであるＤＭＤを採用した例である。

プロジェクタ１は、照明系２と、ライトバルブであるＤＭＤ３と、投射用のズームレンズ４とを有する。

ズームレンズ４としては、請求項１〜１１の任意の１に記載されたもの、具体的には実施例１〜６の何れかのものを用いる。

照明系２から「ＲＧＢ３色の光」を時間的に分離してＤＭＤ３に照射し、各色光が照射されるタイミングで個々の画素に対応するマイクロミラー素子の傾斜を制御する。

このようにして画像が表示され、該画像により強度変調された光が、ズームレンズ４で拡大され、スクリーン５に拡大投射される。

照明系２は、光源２１、コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷ、ミラーＭを備えており、これを配置するスペースを「ある程度大きく確保」する必要がある。

このため、照明系２からＤＭＤ３に入射させる照明光の入射角をある程度大きくする必要がある。
ズームレンズ４と照明系２のスペースの上記の如き関係上、ズームレンズ４のバックフォーカスをある程度確保する必要がある。

実施例１〜６のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群が拡大側に移動するので、変倍中においてもバックフォーカスは十分に確保される。

以下に、この発明の投射用ズームレンズの具体的な実施例を５例挙げる。

各実施例における記号の意味は以下の通りである。
Ｆ：光学系全体の焦点距離
Ｆｎｏ：開口数
Ｒ：曲率半径（非球面にあっては「近軸曲率半径」）
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
Ｖｄ：アッベ数
ＢＦ：バックフォーカス。

非球面は、周知の次式により表される。

Ｘ＝(Ｈ^２／Ｒ)／[１＋{１−ｋ(Ｈ／ｒ)^２}^１／２］
＋Ｃ４・Ｈ^４＋Ｃ６・Ｈ^６＋Ｃ８・Ｈ^８＋Ｃ１０・Ｈ^１０＋・・・。

この式において、Ｘは「面頂点を基準としたときの光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位」、ｋは「円錐係数」、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０・・は非球面係数である。

「実施例１」
実施例１のズームレンズは、図１に示した如きものである。

実施例１のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって、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を配してなる。

また、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＳを有する。

広角端（Ｗｉｄｅ）から望遠端（Ｔｅｌｅ）にズーミングする際、第１レンズ群Ｇ１は不動であり、第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４は拡大側へ移動する。

第１レンズ群Ｇ１は負群であり、第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４は何れも正群である。

実施例１のズームレンズの焦点距離、Ｆナンバ、画角は以下の通りである。

F＝１３．３〜１８．７ｍｍ、Fno＝２．５６〜３．３５、広角端ω＝４０．８°
実施例１のズームレンズのデータを表１に示す。

表中において、「Group」は「レンズ群」を表し、「Lens」は、個々のレンズを表す。

「レンズ群：Ｇｉ(ｉ＝１〜４)に属する各レンズを、拡大側から順次Ｌij」で表す。

また「Stop」は開口絞りを表す。
これ等の表記は、他の実施例２〜６においても同様である。

「非球面データ」
非球面のデータを表２に示す。
なお、非球面は上のデータの表において「＊」印を付した面である。以下の実施例２〜６においても同様である。

なお、非球面に関する上記表記において、例えば「-1.40E-22」は「-1.40×10^-22」を表す。以下の実施例２〜６においても同様である。

「可変量」
可変量のデータを表３に示す。
なお、間隔：ｄ１、ｄ２、ｄ３、ＢＦは投射距離：１６００ｍｍのときの間隔である。

以下の実施例２〜６においても同様である。

「条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表４に示す。

実施例１のズームレンズは、上記のごとく構成されている。

即ち、第１レンズ群Ｇ１は、縮小側に凹面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を拡大側から配し、その縮小側に両凹レンズＬ１４を配している。

そして、最も縮小側には、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５が配置されている。拡大側から２番目の負メニスカスレンズＬ１２は「両面とも非球面」である。

第２レンズ群Ｇ２は、１枚の両凸レンズＬ２１で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、両凸レンズＬ３１と、拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２を配して構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、両凹レンズＬ４１、両凸レンズＬ４２、両凸レンズＬ４３を配して構成されている。両凸レンズＬ４３は「両面とも非球面」である。

図２に、実施例１の収差図を示す。上段から下段に向かって順に、広角端、中間、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。

「Ｓ」はサジタル、「Ｔ」はタンジェンシアルである。

また「Ｒ」は６２５ｎｍ、「Ｇ」は５５０ｎｍ、「Ｂ」は４６０ｎｍの波長に関するものであることを示す。以下の他の実施例の収差図においても同様である。

各ズームポジションにおいて収差は良好に補正されている。

「実施例２」
実施例２のズームレンズは、図３に示した如きものである。

実施例２のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって、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を配してなる。

実施例２のズームレンズの焦点距離、Ｆナンバ、画角は以下の通りである。

F＝１３．２〜１８．６ｍｍ、Fno＝２．５６〜３．３５、広角端ω＝４１．０°
実施例２のデータを表５に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表６に示す。

「可変量」
可変量のデータを表７に示す。

「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表８に示す。

実施例２のズームレンズは、上記のごとく構成されている。

即ち、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順次、縮小側に凹面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を配している。
負メニスカスレンズＬ１３の縮小側には、両凹レンズＬ１４と、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５が配されている。
拡大側から２枚目の負メニスカスレンズＬ１２は「両面とも非球面」である。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と「拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２」を張り合わせて構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、両凹レンズＬ４１、両凸レンズＬ４２、Ｌ４３の３枚により構成されている。両凸レンズＬ４３は「両面とも非球面」である。

図４に、実施例２の収差図を図２に倣って示す。各ズームポジションにおいて収差は良好に補正されている。

「実施例３」
実施例３のズームレンズは、図５に示した如きものである。

実施例３のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって、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を配してなる。

実施例３のズームレンズの焦点距離、Ｆナンバ、画角は以下の通りである。

F＝１２．６〜１８．１ｍｍ、Fno＝２．５６〜３．３５、広角端ω＝４２．２°

「非球面データ」
非球面のデータを表１０に示す。

「可変量」
可変量のデータを表１１に示す。

「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表１２に示す。

実施例３のズームレンズは、上記の如く構成されている。

即ち、第１レンズ群Ｇ１は、縮小側に凹面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２ｌ、Ｌ１３を拡大側からこの順番に配している。

拡大側から４番目には、両凹レンズＬ１４が配され、その縮小側には、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５が配置されている。

拡大側から２番目の負メニスカスレンズＬ１２は「両面とも非球面」である。

第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、両凸レンズＬ３１と「拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２」を張り合わせて構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、両凹レンズＬ４１、２枚の両凸レンズＬ４２、Ｌ４３を配して構成されている。最も縮小側の両凸レンズＬ４３は「両面とも非球面」である。

図６に、実施例３の収差図を図２に倣って示す。各ズームポジションにおいて収差は良好に補正されている。

「実施例４」
実施例４のズームレンズは、図７に示した如きものである。

実施例４のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって、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を配してなる。

実施例４のズームレンズの焦点距離、Ｆナンバ、画角は以下の通りである。

F＝１３．０〜１８．４ｍｍ、Fno＝２．５６〜３．３５、広角端ω＝４１．４°
実施例４のデータを表１３に挙げる。

「非球面データ」
非球面のデータを表１４に挙げる。

「可変量」
可変量のデータを表１５に挙げる。

「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表１６に挙げる。

実施例４のズームレンズは上記の如く構成されている。

即ち、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を配している。

負メニスカスレンズＬ１３の縮小側には、両凹レンズＬ１４と、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５が配されている。

拡大側から２枚目の負メニスカスレンズＬ１２は「両面とも非球面」である。

第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、両凹レンズＬ４１、２枚の両凸レンズＬ４２、Ｌ４３を配して構成されている。両凸レンズＬ４３は「両面とも非球面」である。

図８に、実施例４の収差図を図２に倣って示す。各ズームポジションにおいて収差は良好に補正されている。

「実施例５」
実施例５のズームレンズは、図９に示した如きものである。

実施例５のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって、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を配してなる。

実施例５のズームレンズの焦点距離、Ｆナンバ、画角は以下の通りである。

F＝１４．８〜２０．１ｍｍ、Fno＝２．５６〜３．３５、広角端ω＝３７．９°
実施例５のデータを表１７に挙げる。

「非球面データ」
非球面のデータを表１８に挙げる。

「可変量」
可変量のデータを表１９に挙げる。

「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表２０に挙げる。

実施例５のズームレンズは上記の如く構成されている。

負メニスカスレンズＬ１３の縮小側には、両凹レンズＬ１４、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５が配されている。

第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、両凸レンズＬ３１と、拡大側に凹面を向けた負負メニスカスレンズＬ３２を配して構成されている。

第４レンズ群は、拡大側から順に、両凹レンズＬ４１、２枚の両凸レンズＬ４２、Ｌ４３を配して構成され、最も縮小側の両凸レンズＬ４３は「両面とも非球面」である。

図１０に、実施例５の収差図を図２に倣って示す。各ズームポジションにおいて収差は良好に補正されている。

「実施例６」
実施例６のズームレンズは、図１１に示した如きものである。

実施例６のズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって、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を配してなる。

実施例６のズームレンズの焦点距離、Ｆナンバ、画角は以下の通りである。

F＝１６．1〜２１．８ｍｍ、Fno＝２．６０〜３．５０、広角端ω＝３５．５°
実施例６のデータを表２１に挙げる。

「非球面データ」
非球面のデータを表２２に挙げる。

「可変量」
可変量のデータを表２３に挙げる。

「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表２４に挙げる。

実施例６のズームレンズは、上記の如く構成されている。

負メニスカスレンズＬ１３の縮小側には、両凹レンズＬ１４、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５が配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、拡大側が、両凸レンズＬ３１と「拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２」の張り合わせレンズである。

この張り合わせレンズの縮小側に、拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３が配されている。

第４レンズ群Ｇ４は、両凹レンズＬ４１、２枚の両凸レンズＬ４２、Ｌ４３を拡大側から配置した構成である。最も縮小側の両凸レンズＬ４３は「両面とも非球面」である。

図１２に、実施例６の収差図を図２に倣って示す。各ズームポジションにおいて収差は良好に補正されている。

以上の実施例１〜６のズームレンズは、何れも、球面収差、非点収差、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差が十分に補正されている。

また、実施例１〜６とも、開口絞りＳは、ズーミングに際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動している。

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
Ｓ開口絞り
ＣＧ画像表示素子のカバーガラス

特開２０１１−５３３０７号公報

Claims

拡大側から縮小側へ向かって順に、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、正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レンズ群を配してなり、
第１レンズ群が、負の屈折力を有する第１レンズと、該第１レンズよりも強い負の屈折力を有する第４レンズとを含む４枚以上のレンズで構成されることを特徴とするズームレンズ。
請求項１記載のズームレンズにおいて、
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：ｆＩが、条件：
（１）１．０＜｜ｆｗ／ｆＩ｜＜１．５
を満足することを特徴とするズームレンズ。
請求項１または２記載のズームレンズにおいて、
広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、広角端における最も拡大側のレンズ面から最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離：ＤＤｗが、条件：
（２）６．２＜ＤＤｗ／ｆｗ＜７．７
を満足することを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群が、拡大側から縮小側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有する第５レンズを配してなることを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、第１レンズ群において最も拡大側に配置される第１レンズの焦点距離：ｆＩ１が、条件：
（３）０．１＜｜ｆｗ／ｆＩ１｜＜０．１５
を満足することを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群の第２レンズが非球面レンズであることを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第３レンズ群と第４レンズ群との間に開口絞りが配置されていることを特徴とするズームレンズ。
請求項７記載のズームレンズにおいて、
ズーミング時に、開口絞りが第４レンズ群と一体的に移動することを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜８の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
最も拡大側に配されるレンズの光学有効径：ＨＳ、最も縮小側に配されるレンズの光学有効径：ＨＥが、条件：
（４）２．０＜ HS／HE ＜３．０
を満足することを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
投射画像が投射されるスクリーン面から最も拡大側の第１レンズの拡大側レンズ面までの距離が１６００ｍｍであるときに、前記スクリーン面にピントが合ったときの、最も拡大側の面から画像表示面までの距離：ＴＬｗ、最も縮小側に配されるレンズの光学有効径：ＨＥが、条件：
（５）５．５＜ＴLｗ／HE ＜７．０
を満足することを特徴とするズームレンズ。
請求項１〜１０の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
広角端における半画角：ωｗが、条件：
（６）０．７０＜ｔａｎ(ωｗ) ＜０．９３
を満足することを特徴とするズームレンズ。
画像表示面を有する光変調器と、この光変調器の前記画像表示面を照明する照明系と、
この照明系により照明された画像表示面の拡大像をスクリーン上に結像投射するズームレンズと、を有し、
前記ズームレンズとして、請求項１〜１１の任意の１に記載のズームレンズを用いたことを特徴とするプロジェクタ。