JP3394107B2 - ズームレンズ及び投写型表示装置 - Google Patents
ズームレンズ及び投写型表示装置Info
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- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズ、例えば液
晶パネルに表示された像をスクリーン面上に拡大投写す
る液晶プロジェクタ用の投写レンズとして好適なズーム
レンズ及び上記ズームレンズを搭載した投写型表示装置
に関するものである。
晶パネルに表示された像をスクリーン面上に拡大投写す
る液晶プロジェクタ用の投写レンズとして好適なズーム
レンズ及び上記ズームレンズを搭載した投写型表示装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２４は本発明に係るズームレンズが搭
載される従来の液晶プロジェクタの光学系の構成図であ
る。図において、１１は光源、１２は楕円鏡、１３はミ
ラー、１４はコリメータレンズ、２ＧＲ，２Ｇ，７０
Ｇ，７０ＧＢはダイクロイックミラー、３，４はミラ
ー、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは液晶パネル、２１Ｒ，２１Ｇ，
２１Ｂはコンデンサレンズ、８は投写レンズ、１０はス
クリーンである。
載される従来の液晶プロジェクタの光学系の構成図であ
る。図において、１１は光源、１２は楕円鏡、１３はミ
ラー、１４はコリメータレンズ、２ＧＲ，２Ｇ，７０
Ｇ，７０ＧＢはダイクロイックミラー、３，４はミラ
ー、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは液晶パネル、２１Ｒ，２１Ｇ，
２１Ｂはコンデンサレンズ、８は投写レンズ、１０はス
クリーンである。
【０００３】次に動作について説明する。メタルハライ
ドランプ，キセノンランプ等の白色光源１１から出射し
た光束は楕円鏡１２で反射後集光され、ミラー１３で反
射されてコリメータレンズ１４に入射し、平行照明光束
１５に変換される。照明光束１５は緑・赤色光を反射し
青色光を透過するダイクロイックミラー２ＧＲ、および
緑色光を反射し赤色光を透過するダイクロイックミラー
２Ｇによって赤・緑・青の３原色に分解され、コンデン
サレンズ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを透過して液晶パネル
６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射する。液晶パネル６Ｒ，６Ｇ，
６Ｂは特に図示しない駆動回路によってそれぞれ赤，
緑，青の３原色に対応するモノクロ画像を表示する。
ドランプ，キセノンランプ等の白色光源１１から出射し
た光束は楕円鏡１２で反射後集光され、ミラー１３で反
射されてコリメータレンズ１４に入射し、平行照明光束
１５に変換される。照明光束１５は緑・赤色光を反射し
青色光を透過するダイクロイックミラー２ＧＲ、および
緑色光を反射し赤色光を透過するダイクロイックミラー
２Ｇによって赤・緑・青の３原色に分解され、コンデン
サレンズ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを透過して液晶パネル
６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射する。液晶パネル６Ｒ，６Ｇ，
６Ｂは特に図示しない駆動回路によってそれぞれ赤，
緑，青の３原色に対応するモノクロ画像を表示する。
【０００４】各液晶パネルに形成された画像で変調され
た光束は、ダイクロイックミラー７０Ｇ，７０ＧＢ，ミ
ラー４によって再び１本の光束に合成され、投写レンズ
８により投写光９に変換され、スクリーン１０上にカラ
ー画像が拡大投写され鑑賞に供される。２１Ｒ，２１
Ｇ，２１Ｂは平行照明光束を収束光に変換し、投写レン
ズ８に効率よく光束を入射させるために設けられてい
る。投写レンズ８はその構成レンズ群の１部を光軸方向
に駆動することで焦点距離が変化し、スクリーン１０上
の投写画像の大きさが変化するズームレンズである。ま
た、スクリーン１０上の投写画像の焦点合わせは、投写
レンズ８を構成するレンズ系の一部もしくは投写レンズ
８全体を光軸方向に駆動して行なう。
た光束は、ダイクロイックミラー７０Ｇ，７０ＧＢ，ミ
ラー４によって再び１本の光束に合成され、投写レンズ
８により投写光９に変換され、スクリーン１０上にカラ
ー画像が拡大投写され鑑賞に供される。２１Ｒ，２１
Ｇ，２１Ｂは平行照明光束を収束光に変換し、投写レン
ズ８に効率よく光束を入射させるために設けられてい
る。投写レンズ８はその構成レンズ群の１部を光軸方向
に駆動することで焦点距離が変化し、スクリーン１０上
の投写画像の大きさが変化するズームレンズである。ま
た、スクリーン１０上の投写画像の焦点合わせは、投写
レンズ８を構成するレンズ系の一部もしくは投写レンズ
８全体を光軸方向に駆動して行なう。
【０００５】以上のような３枚の液晶パネルの原色画像
を２枚のダイクロイックミラーで合成して投写する方式
の液晶プロジェクタで用いられるズームレンズは、以下
の要件が要求される。 （ａ）色合成用のダイクロイックミラー、及び折り曲げ
ミラーを挿入するために長いバックフォーカル長が確保
できること。 （ｂ）短投写距離にて大画面を得る為に短焦点端の焦点
距離が十分短かく、大きな投写画角が得られること。ま
た、十分なズーム比が得られること。 （ｃ）画素密度の高い液晶パネルを投写するために解像
力が高く、かつ歪曲収差，色収差が良く制御されている
こと。 （ｄ）構成枚数が少なく、しかも全長が短くレンズ径が
小さいこと。また鏡筒構造が簡単であること。 （ｅ）近年開発が進んでいる透過散乱型液晶（ＰＤＬＣ
等）を投写するために、レンズ系中に散乱光除去用の開
口絞りを有していること。また、開口絞りの開口径を変
化させることで散乱光除去特性を変化できること。
を２枚のダイクロイックミラーで合成して投写する方式
の液晶プロジェクタで用いられるズームレンズは、以下
の要件が要求される。 （ａ）色合成用のダイクロイックミラー、及び折り曲げ
ミラーを挿入するために長いバックフォーカル長が確保
できること。 （ｂ）短投写距離にて大画面を得る為に短焦点端の焦点
距離が十分短かく、大きな投写画角が得られること。ま
た、十分なズーム比が得られること。 （ｃ）画素密度の高い液晶パネルを投写するために解像
力が高く、かつ歪曲収差，色収差が良く制御されている
こと。 （ｄ）構成枚数が少なく、しかも全長が短くレンズ径が
小さいこと。また鏡筒構造が簡単であること。 （ｅ）近年開発が進んでいる透過散乱型液晶（ＰＤＬＣ
等）を投写するために、レンズ系中に散乱光除去用の開
口絞りを有していること。また、開口絞りの開口径を変
化させることで散乱光除去特性を変化できること。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来より構成の簡単な
ズームレンズとして２つのレンズ群間の距離を変化させ
て焦点距離を変える２群ズームレンズが知られている。
一眼レフ用の写真レンズでは、焦点距離に比較してバッ
クフォーカル長が大きい２群ズームレンズとして、例え
ば特開昭５２−１３４４５２号公報に開示されているよ
うな負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有
する第２レンズ群の２群よりなるレトロフォーカス型の
ズームレンズが公知である。しかし、写真用のレンズタ
イプを液晶プロジェクタに流用しようとすると、画角，
Ｆナンバ，バックフォーカル長，レンズ系構成枚数等の
点で必ずしも最適な構成になっているとはいえない。ま
た、一眼レフ用に４群〜５群構成のズームレンズが多く
開発されており、比較的広画角で比較的長いバックフォ
ーカル長を維持しながら良好な光学性能が得られること
が知られている。しかしながら、このようなズームレン
ズはレンズ構成枚数が増えレンズ全長が長くなり、かつ
レンズ系全体が大型化してくるという問題点がある。
ズームレンズとして２つのレンズ群間の距離を変化させ
て焦点距離を変える２群ズームレンズが知られている。
一眼レフ用の写真レンズでは、焦点距離に比較してバッ
クフォーカル長が大きい２群ズームレンズとして、例え
ば特開昭５２−１３４４５２号公報に開示されているよ
うな負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有
する第２レンズ群の２群よりなるレトロフォーカス型の
ズームレンズが公知である。しかし、写真用のレンズタ
イプを液晶プロジェクタに流用しようとすると、画角，
Ｆナンバ，バックフォーカル長，レンズ系構成枚数等の
点で必ずしも最適な構成になっているとはいえない。ま
た、一眼レフ用に４群〜５群構成のズームレンズが多く
開発されており、比較的広画角で比較的長いバックフォ
ーカル長を維持しながら良好な光学性能が得られること
が知られている。しかしながら、このようなズームレン
ズはレンズ構成枚数が増えレンズ全長が長くなり、かつ
レンズ系全体が大型化してくるという問題点がある。
【０００７】さらに、３枚の液晶パネルを２枚のダイク
ロイックミラーで合成するタイプの液晶プロジェクタ用
のズームレンズの従来例として、特開平４−８３２１５
号公報，特開平５−１１９２５７号公報等に開示された
ものがある。前者は４群１１枚構成であり、鏡筒構造が
複雑になる。また構成枚数が多いので、製造コストが高
い。後者は２群構成ながら短焦点端の焦点距離の２倍近
いバックフォーカル長が確保できているが、構成枚数が
１２〜１３枚と多くズーム比も1.2と小さい。
ロイックミラーで合成するタイプの液晶プロジェクタ用
のズームレンズの従来例として、特開平４−８３２１５
号公報，特開平５−１１９２５７号公報等に開示された
ものがある。前者は４群１１枚構成であり、鏡筒構造が
複雑になる。また構成枚数が多いので、製造コストが高
い。後者は２群構成ながら短焦点端の焦点距離の２倍近
いバックフォーカル長が確保できているが、構成枚数が
１２〜１３枚と多くズーム比も1.2と小さい。
【０００８】本発明は上記のような問題点を解消するた
めに成されたもので、いくつかの特徴的な数値関係を有
し上記（ａ）〜（ｅ）の要求を満足する、Ｆナンバ４．
５以上，短焦点端での半画角２４〜２５度程度，バック
フォーカル長が短焦点端での焦点距離の１．５倍以上，
ズーム比１．５〜１．６の８〜９枚構成の２群ズームレ
ンズと、これを用いた液晶投写型表示装置を提供するこ
とを目的とする。
めに成されたもので、いくつかの特徴的な数値関係を有
し上記（ａ）〜（ｅ）の要求を満足する、Ｆナンバ４．
５以上，短焦点端での半画角２４〜２５度程度，バック
フォーカル長が短焦点端での焦点距離の１．５倍以上，
ズーム比１．５〜１．６の８〜９枚構成の２群ズームレ
ンズと、これを用いた液晶投写型表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ズームレンズは、大きな共役側から順に、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の２
群から構成され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔
が減少することによって焦点距離が短焦点から長焦点へ
と変化し、０．９９≦ ｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．２ …（１） ０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．２ …（２） ０．３＜Ｄ１２ｗ／ｆｗ＜０．５ …（３） ＢＦｗ／ｆｗ＞１．５ …（４） 但し、 ｆ１： 第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ２： 第２レンズ群Ｇ２の焦点距離 ｆｗ： 短焦点端の場合の全系の焦点距離 Ｄ１２ｗ： 全系が短焦点端での第１レンズ群Ｇ１と第
２レンズ群Ｇ２の空気間隔 ＢＦｗ： 全系が短焦点端の場合のバックフォーカル長 なる条件を満足するものである。
ズームレンズは、大きな共役側から順に、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の２
群から構成され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔
が減少することによって焦点距離が短焦点から長焦点へ
と変化し、０．９９≦ ｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．２ …（１） ０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．２ …（２） ０．３＜Ｄ１２ｗ／ｆｗ＜０．５ …（３） ＢＦｗ／ｆｗ＞１．５ …（４） 但し、 ｆ１： 第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ２： 第２レンズ群Ｇ２の焦点距離 ｆｗ： 短焦点端の場合の全系の焦点距離 Ｄ１２ｗ： 全系が短焦点端での第１レンズ群Ｇ１と第
２レンズ群Ｇ２の空気間隔 ＢＦｗ： 全系が短焦点端の場合のバックフォーカル長 なる条件を満足するものである。
【００１０】また、本発明の請求項２に係るズームレン
ズは、第２レンズ群Ｇ２が、前記大きな共役側より順に
正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有するＧ２
２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成され、 １．３＜ｆ２１／ｆ２３＜１．７， ｆ２１＞０， ｆ
２３＞０ 但し、 ｆ２１：Ｇ２１群の焦点距離 ｆ２３：Ｇ２３群の焦点距離 を満足するものである。
ズは、第２レンズ群Ｇ２が、前記大きな共役側より順に
正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有するＧ２
２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成され、 １．３＜ｆ２１／ｆ２３＜１．７， ｆ２１＞０， ｆ
２３＞０ 但し、 ｆ２１：Ｇ２１群の焦点距離 ｆ２３：Ｇ２３群の焦点距離 を満足するものである。
【００１１】また、本発明の請求項３に係るズームレン
ズは、前記第２レンズ群Ｇ２が、前記大きな共役側より
順に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有する
Ｇ２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成され、
該Ｇ２２群は両凹の負レンズよりなり、 ０．４＜｜ｆ２２｜／ｆ２＜０．７ ０．２＜（ｒｎ２＋ｒｎ１）／（ｒｎ２−ｒｎ１）＜
０．７５ 但し、 ｆ２２： Ｇ２２群の両凹負レンズの焦点距離 ｒｎ１： Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２： Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径 を満足するものである。
ズは、前記第２レンズ群Ｇ２が、前記大きな共役側より
順に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有する
Ｇ２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成され、
該Ｇ２２群は両凹の負レンズよりなり、 ０．４＜｜ｆ２２｜／ｆ２＜０．７ ０．２＜（ｒｎ２＋ｒｎ１）／（ｒｎ２−ｒｎ１）＜
０．７５ 但し、 ｆ２２： Ｇ２２群の両凹負レンズの焦点距離 ｒｎ１： Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２： Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径 を満足するものである。
【００１２】また、本発明の請求項４に係るズームレン
ズは、前記第２レンズ群Ｇ２が前記大きな共役側より順
に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有するＧ
２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成し、前記
Ｇ２１群とＧ２２群の間に絞り手段を備えたものであ
る。
ズは、前記第２レンズ群Ｇ２が前記大きな共役側より順
に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有するＧ
２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成し、前記
Ｇ２１群とＧ２２群の間に絞り手段を備えたものであ
る。
【００１３】また、本発明の請求項５に係るズームレン
ズは、第２レンズ群Ｇ２中に絞り手段を備え、該絞り手
段の開口径が可変に構成したものである。
ズは、第２レンズ群Ｇ２中に絞り手段を備え、該絞り手
段の開口径が可変に構成したものである。
【００１４】また、本発明の請求項６に係るズームレン
ズは、第１レンズ群Ｇ１が大きな共役側より順に、大き
な共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１，両凹の負レン
ズＬ２，正レンズＬ３により構成したものである。
ズは、第１レンズ群Ｇ１が大きな共役側より順に、大き
な共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１，両凹の負レン
ズＬ２，正レンズＬ３により構成したものである。
【００１５】また、本発明の請求項７に係るズームレン
ズは、第１レンズ群Ｇ１は大きな共役側より順に、大き
な共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１，両凹の負レン
ズＬ２，正レンズＬ３により構成され、前記第２レンズ
群Ｇ２は前記大きな共役側より順に正の屈折力を有する
Ｇ２１群，負の屈折力を有するＧ２２群，正の屈折力を
有するＧ２３群より構成され、該Ｇ２１群は大きな共役
側から順に正レンズＬ４，大きな共役側に凸の正メニス
カスレンズＬ５により構成したものである。
ズは、第１レンズ群Ｇ１は大きな共役側より順に、大き
な共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１，両凹の負レン
ズＬ２，正レンズＬ３により構成され、前記第２レンズ
群Ｇ２は前記大きな共役側より順に正の屈折力を有する
Ｇ２１群，負の屈折力を有するＧ２２群，正の屈折力を
有するＧ２３群より構成され、該Ｇ２１群は大きな共役
側から順に正レンズＬ４，大きな共役側に凸の正メニス
カスレンズＬ５により構成したものである。
【００１６】また、本発明の請求項８に係るズームレン
ズは、第１レンズ群Ｇ１が大きな共役側より順に、大き
な共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１１，大きな共役
側に凸の負メニスカスレンズＬ１２，両凹の負レンズＬ
２，正レンズＬ３により構成したものである。
ズは、第１レンズ群Ｇ１が大きな共役側より順に、大き
な共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１１，大きな共役
側に凸の負メニスカスレンズＬ１２，両凹の負レンズＬ
２，正レンズＬ３により構成したものである。
【００１７】また、本発明の請求項９に係るズームレン
ズは、前記第１レンズ群Ｇ１は大きな共役側より順に、
大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１１，大きな
共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１２，両凹の負レン
ズＬ２，正レンズＬ３により構成され、前記第２レンズ
群Ｇ２は前記大きな共役側より順に正の屈折力を有する
Ｇ２１群，負の屈折力を有するＧ２２群，正の屈折力を
有するＧ２３群より構成され、該Ｇ２１群は大きな共役
側から順に正レンズＬ４，大きな共役側に凸の正メニス
カスレンズＬ５により構成したものである。
ズは、前記第１レンズ群Ｇ１は大きな共役側より順に、
大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１１，大きな
共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１２，両凹の負レン
ズＬ２，正レンズＬ３により構成され、前記第２レンズ
群Ｇ２は前記大きな共役側より順に正の屈折力を有する
Ｇ２１群，負の屈折力を有するＧ２２群，正の屈折力を
有するＧ２３群より構成され、該Ｇ２１群は大きな共役
側から順に正レンズＬ４，大きな共役側に凸の正メニス
カスレンズＬ５により構成したものである。
【００１８】また、本発明の請求項１０に係るズームレ
ンズは、第１レンズ群Ｇ１は複数枚の負レンズと、１枚
の正レンズにより構成しており、 νｐ１＜３２ νｎ１＞４０ 但し、 νｐ１： Ｇ１群の正レンズを構成する硝材のアッベ数 νｎ１： Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ
数の平均値 なる条件を満足するものである。
ンズは、第１レンズ群Ｇ１は複数枚の負レンズと、１枚
の正レンズにより構成しており、 νｐ１＜３２ νｎ１＞４０ 但し、 νｐ１： Ｇ１群の正レンズを構成する硝材のアッベ数 νｎ１： Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ
数の平均値 なる条件を満足するものである。
【００１９】また、本発明の請求項１１に係る投写型表
示装置は、光源と、光源の出射光を赤・緑・青の３原色
光に色分解する色分解手段と、前記３原色光で照明され
る３個の画像表示デバイスと、該画像表示デバイスに表
示される３原色画像を合成する色合成手段と、色合成さ
れた光束を拡大投写する投写レンズとを備え、上記投写
レンズとして請求項１記載のズームレンズを用いたもの
である。
示装置は、光源と、光源の出射光を赤・緑・青の３原色
光に色分解する色分解手段と、前記３原色光で照明され
る３個の画像表示デバイスと、該画像表示デバイスに表
示される３原色画像を合成する色合成手段と、色合成さ
れた光束を拡大投写する投写レンズとを備え、上記投写
レンズとして請求項１記載のズームレンズを用いたもの
である。
【００２０】また、本発明の請求項１２に係る投写型表
示装置は、前記投写型表示装置に用いるズームレンズの
第２レンズ群Ｇ２中に開口径が可変に構成された絞り手
段を備えたものである。
示装置は、前記投写型表示装置に用いるズームレンズの
第２レンズ群Ｇ２中に開口径が可変に構成された絞り手
段を備えたものである。
【００２１】また、本発明の請求項１３に係る投写型表
示装置は、前記投写型表示装置に用いるズームレンズの
第２レンズ群Ｇ２中に開口径が可変に構成された絞り手
段を備え、前記画像表示デバイスとして入射光の散乱状
態を電気的に変化させる散乱モード液晶パネルを備えた
ものである。
示装置は、前記投写型表示装置に用いるズームレンズの
第２レンズ群Ｇ２中に開口径が可変に構成された絞り手
段を備え、前記画像表示デバイスとして入射光の散乱状
態を電気的に変化させる散乱モード液晶パネルを備えた
ものである。
【００２２】
【作用】本発明の請求項１に係るズームレンズにおいて
は、上記（ａ）〜（ｄ）の要求を満足することができ
る。
は、上記（ａ）〜（ｄ）の要求を満足することができ
る。
【００２３】また、本発明の請求項２に係るズームレン
ズにおいては、第２レンズ群中の２つの正のレンズ群Ｇ
２１，Ｇ２３の屈折力の比を適切な範囲に限定すること
で、所定のバックフォーカル長を確保しつつ諸収差をバ
ランスよく補正できる。
ズにおいては、第２レンズ群中の２つの正のレンズ群Ｇ
２１，Ｇ２３の屈折力の比を適切な範囲に限定すること
で、所定のバックフォーカル長を確保しつつ諸収差をバ
ランスよく補正できる。
【００２４】また、本発明の請求項３に係るズームレン
ズにおいては、第２レンズ群中の両凹負レンズの屈折力
と面形状を適切な範囲に限定することで、主として球面
収差を良好に補正できる。
ズにおいては、第２レンズ群中の両凹負レンズの屈折力
と面形状を適切な範囲に限定することで、主として球面
収差を良好に補正できる。
【００２５】また、本発明の請求項４に係るズームレン
ズにおいては、絞り位置を適切な位置に配置することで
請求項１のズームレンズの諸収差を良好に補正できる。
ズにおいては、絞り位置を適切な位置に配置することで
請求項１のズームレンズの諸収差を良好に補正できる。
【００２６】また、本発明の請求項５に係るズームレン
ズにおいては、投写画像の輝度がズームレンズの絞りの
開口径で制御可能となる。
ズにおいては、投写画像の輝度がズームレンズの絞りの
開口径で制御可能となる。
【００２７】また、本発明の請求項６に係るズームレン
ズにおいては、３枚のレンズより構成される第１レンズ
群Ｇ１を有する請求項１のズームレンズにおいて全系の
レトロフォーカス性を高め、かつＧ１群，Ｇ２群間での
軸外光の光軸に対する傾きを小さくできる。
ズにおいては、３枚のレンズより構成される第１レンズ
群Ｇ１を有する請求項１のズームレンズにおいて全系の
レトロフォーカス性を高め、かつＧ１群，Ｇ２群間での
軸外光の光軸に対する傾きを小さくできる。
【００２８】また、本発明の請求項７に係るズームレン
ズにおいては、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構造を特定す
ることで、Ｇ１群の大きな共役側に配置した２枚の負レ
ンズで発生する負の歪曲収差を、主にＧ２２群の２枚の
正レンズで発生する正の歪曲収差でバランスさせ、全系
の歪曲収差を小さく制御できる。
ズにおいては、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構造を特定す
ることで、Ｇ１群の大きな共役側に配置した２枚の負レ
ンズで発生する負の歪曲収差を、主にＧ２２群の２枚の
正レンズで発生する正の歪曲収差でバランスさせ、全系
の歪曲収差を小さく制御できる。
【００２９】また、本発明の請求項８に係るズームレン
ズにおいては、４枚のレンズより構成される第１レンズ
群Ｇ１を有する請求項１のズームレンズにおいて全系の
レトロフォーカス性を高め、かつＧ１群，Ｇ２群間での
軸外光の光軸に対する傾きを小さくできる。
ズにおいては、４枚のレンズより構成される第１レンズ
群Ｇ１を有する請求項１のズームレンズにおいて全系の
レトロフォーカス性を高め、かつＧ１群，Ｇ２群間での
軸外光の光軸に対する傾きを小さくできる。
【００３０】また、本発明の請求項９に係るズームレン
ズにおいては、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構造を特定す
ることで、Ｇ１群の大きな共役側に配置した３枚の負レ
ンズで発生する負の歪曲収差を、主にＧ２２群の２枚の
正レンズで発生する正の歪曲収差でバランスさせ、全系
の歪曲収差を小さく制御できる。
ズにおいては、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構造を特定す
ることで、Ｇ１群の大きな共役側に配置した３枚の負レ
ンズで発生する負の歪曲収差を、主にＧ２２群の２枚の
正レンズで発生する正の歪曲収差でバランスさせ、全系
の歪曲収差を小さく制御できる。
【００３１】また、本発明の請求項１０に係るズームレ
ンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１で発生する軸上色収
差を適切に制御できる。
ンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１で発生する軸上色収
差を適切に制御できる。
【００３２】また、本発明の請求項１１に係る投写型表
示装置においては、請求項１のズームレンズを用いた短
投写距離で大画面表示が可能な装置が実現できる
示装置においては、請求項１のズームレンズを用いた短
投写距離で大画面表示が可能な装置が実現できる
【００３３】また、本発明の請求項１２に係る投写型表
示装置においては、投写型表示装置の表示画像の輝度が
絞り径に応じて制御可能となる。
示装置においては、投写型表示装置の表示画像の輝度が
絞り径に応じて制御可能となる。
【００３４】また、本発明の請求項１３に係る投写型表
示装置においては、投写型表示装置の表示画像の輝度と
コントラストが絞り径に応じて制御可能となる。
示装置においては、投写型表示装置の表示画像の輝度と
コントラストが絞り径に応じて制御可能となる。
【００３５】
【実施例】図１，図２は各々本発明の後述する数値実施
例１，４のレンズ断面図である。図１（ａ）図２（ａ）
は短焦点端、図１（ｂ），図２（ｂ）は中間、図１
（ｃ），図２（ｃ）は長焦点端のズーム位置に対応して
いる。なお、図１は８枚構成の数値実施例１〜３を代表
する構成図であり、図２は９枚構成の数値実施例４〜７
を代表する構成図である。
例１，４のレンズ断面図である。図１（ａ）図２（ａ）
は短焦点端、図１（ｂ），図２（ｂ）は中間、図１
（ｃ），図２（ｃ）は長焦点端のズーム位置に対応して
いる。なお、図１は８枚構成の数値実施例１〜３を代表
する構成図であり、図２は９枚構成の数値実施例４〜７
を代表する構成図である。
【００３６】図１のレンズ断面図においてＧ１は負の屈
折力の第１群、Ｇ２は正の屈折力の第２群、ＡＳＴは絞
り、Ｓはスクリーン面、Ｉは液晶パネルの画像表示面で
ある。スクリーン面Ｓと画像表示面Ｉとは共役関係にあ
り、一般にスクリーン面Ｓは大きな共役側に位置し、画
像表示面Ｉは小さな共役側に位置する。Ｇ１は大きな共
役側（スクリーン側）より順に大きな共役側に凸の負メ
ニスカスレンズＬ１，両凹の負レンズＬ２，正レンズＬ
３により構成されている。このように、３枚構成のＧ１
群を２枚の負レンズ先行とすることで、Ｇ１群に大きな
共役側から入射する斜光線が光軸となす角を弱めること
ができるので、絞り位置を固定して考えると画角が大き
くなってもＧ１群に入射する斜光線は光軸との離れがあ
まり大きくならない。この結果、前玉径（大きな共役側
のレンズ径）を小さくできる。また、Ｇ１群において負
レンズ２枚を先行させるのは全レンズ系のレトロフォー
カス性を強め、バックフーカル長を確保しやすくすると
いう点でも効果が大きい。
折力の第１群、Ｇ２は正の屈折力の第２群、ＡＳＴは絞
り、Ｓはスクリーン面、Ｉは液晶パネルの画像表示面で
ある。スクリーン面Ｓと画像表示面Ｉとは共役関係にあ
り、一般にスクリーン面Ｓは大きな共役側に位置し、画
像表示面Ｉは小さな共役側に位置する。Ｇ１は大きな共
役側（スクリーン側）より順に大きな共役側に凸の負メ
ニスカスレンズＬ１，両凹の負レンズＬ２，正レンズＬ
３により構成されている。このように、３枚構成のＧ１
群を２枚の負レンズ先行とすることで、Ｇ１群に大きな
共役側から入射する斜光線が光軸となす角を弱めること
ができるので、絞り位置を固定して考えると画角が大き
くなってもＧ１群に入射する斜光線は光軸との離れがあ
まり大きくならない。この結果、前玉径（大きな共役側
のレンズ径）を小さくできる。また、Ｇ１群において負
レンズ２枚を先行させるのは全レンズ系のレトロフォー
カス性を強め、バックフーカル長を確保しやすくすると
いう点でも効果が大きい。
【００３７】また、Ｇ２群は大きな共役側から順に正の
屈折力を有するＧ２１群と，負の屈折力を有するＧ２２
群，正の屈折力を有するＧ２３群により構成され、Ｇ２
１群とＧ２２群の間に絞りＡＳＴが配置されている。Ｇ
２１群は大きな共役側から順に正レンズＬ４，大きな共
役側に凸の正メニスカスレンズＬ５により構成されてい
る。Ｇ２２群は両凹の負レンズＬ６で構成されている。
また、Ｇ２３群は大きな共役側から順に、小さな共役側
に凸の正メニスカスレンズＬ７，正レンズＬ８により構
成されている。
屈折力を有するＧ２１群と，負の屈折力を有するＧ２２
群，正の屈折力を有するＧ２３群により構成され、Ｇ２
１群とＧ２２群の間に絞りＡＳＴが配置されている。Ｇ
２１群は大きな共役側から順に正レンズＬ４，大きな共
役側に凸の正メニスカスレンズＬ５により構成されてい
る。Ｇ２２群は両凹の負レンズＬ６で構成されている。
また、Ｇ２３群は大きな共役側から順に、小さな共役側
に凸の正メニスカスレンズＬ７，正レンズＬ８により構
成されている。
【００３８】上記のようにＧ１群を２枚の負レンズ先行
とすると、短焦点端での負の歪曲収差の残留が大きくな
る問題があるが、本発明のレンズ系ではＧ２１群に２枚
の強い屈折力を有する正レンズＬ４，Ｌ５を配置するこ
とで強い正の歪曲収差を発生させて前記Ｇ１群の負レン
ズで発生する負の歪曲収差を打ち消すことで全系の歪曲
収差を小さく抑制するのに成功している。
とすると、短焦点端での負の歪曲収差の残留が大きくな
る問題があるが、本発明のレンズ系ではＧ２１群に２枚
の強い屈折力を有する正レンズＬ４，Ｌ５を配置するこ
とで強い正の歪曲収差を発生させて前記Ｇ１群の負レン
ズで発生する負の歪曲収差を打ち消すことで全系の歪曲
収差を小さく抑制するのに成功している。
【００３９】９枚構成の実施例断面図である図２では、
図１の第１レンズＬ１が２枚の大きな共役側に凸の負メ
ニスカスレンズＬ１１，Ｌ１２に分割されている他は上
記図１と同様の構成である。この場合、第１レンズ群Ｇ
１は４枚構成となり、大きな共役側から負・負・負・正
の配置となる。図１に関連して述べたように、この３枚
の負レンズを先行させる配置は第１レンズ群の径を小さ
くまとめ、しかも大きなバックフォーカル長を確保する
上で効果が大きい。さらに、Ｇ２１群に２枚の強い屈折
力を有する正レンズＬ４，Ｌ５を配置することで強い正
の歪曲収差を発生させて前記Ｇ１群の３枚の負レンズＬ
１１，Ｌ１２，Ｌ２で発生する負の歪曲収差を打ち消す
ことで全系の歪曲収差を小さく抑制するのに成功してい
る。
図１の第１レンズＬ１が２枚の大きな共役側に凸の負メ
ニスカスレンズＬ１１，Ｌ１２に分割されている他は上
記図１と同様の構成である。この場合、第１レンズ群Ｇ
１は４枚構成となり、大きな共役側から負・負・負・正
の配置となる。図１に関連して述べたように、この３枚
の負レンズを先行させる配置は第１レンズ群の径を小さ
くまとめ、しかも大きなバックフォーカル長を確保する
上で効果が大きい。さらに、Ｇ２１群に２枚の強い屈折
力を有する正レンズＬ４，Ｌ５を配置することで強い正
の歪曲収差を発生させて前記Ｇ１群の３枚の負レンズＬ
１１，Ｌ１２，Ｌ２で発生する負の歪曲収差を打ち消す
ことで全系の歪曲収差を小さく抑制するのに成功してい
る。
【００４０】短焦点端から長焦点端への焦点距離変化は
図１，図２に矢印で示すように第１群Ｇ１と第２群Ｇ２
の相対距離を縮小することで行う。例えば、第２群Ｇ２
をスクリーン面Ｓ方向へ大きく直線的に移動させて変倍
すると共に、第１群Ｇ１をスクリーン面Ｓ側へ非直線的
に又は凹状に移動させて変倍に伴う像面移動を補償す
る。また投写距離（スクリーン〜第１面間距離）が変わ
った場合の合焦調節は、Ｇ１，Ｇ２群を一体的に光軸方
向に移動することで行う。このように、本発明の投写レ
ンズは２群構成と単純であり、従来の４群構成以上のズ
ームレンズに比べてカム等の特別な機構が簡素化できる
ので、レンズ鏡筒回りの構造を非常に簡単にできる。
図１，図２に矢印で示すように第１群Ｇ１と第２群Ｇ２
の相対距離を縮小することで行う。例えば、第２群Ｇ２
をスクリーン面Ｓ方向へ大きく直線的に移動させて変倍
すると共に、第１群Ｇ１をスクリーン面Ｓ側へ非直線的
に又は凹状に移動させて変倍に伴う像面移動を補償す
る。また投写距離（スクリーン〜第１面間距離）が変わ
った場合の合焦調節は、Ｇ１，Ｇ２群を一体的に光軸方
向に移動することで行う。このように、本発明の投写レ
ンズは２群構成と単純であり、従来の４群構成以上のズ
ームレンズに比べてカム等の特別な機構が簡素化できる
ので、レンズ鏡筒回りの構造を非常に簡単にできる。
【００４１】本発明のレトロフォーカス型レンズは、以
下の条件式を満足するように構成されている。 ０．９９≦｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．２ （１） ０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．２ （２） ０．３＜Ｄ１２ｗ／ｆｗ＜０．５ （３） ＢＦｗ／ｆｗ＞１．５ （４） 但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離 ｆｗ：短焦点端の場合の全系の焦点距離 Ｄ１２ｗ：全系が短焦点端での第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２の空気間隔 ＢＦｗ：全系が短焦点端の場合のバックフォーカル長
下の条件式を満足するように構成されている。 ０．９９≦｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．２ （１） ０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．２ （２） ０．３＜Ｄ１２ｗ／ｆｗ＜０．５ （３） ＢＦｗ／ｆｗ＞１．５ （４） 但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離 ｆｗ：短焦点端の場合の全系の焦点距離 Ｄ１２ｗ：全系が短焦点端での第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２の空気間隔 ＢＦｗ：全系が短焦点端の場合のバックフォーカル長
【００４２】次に、上記した各条件式の意味について説
明する。（１）式は、短焦点端での第１レンズ群の全系
に対する焦点距離の比を定めている。（１）式の上限値
を越えると、第１レンズ群の負の屈折力分担が弱すぎ、
レトロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフォー
カル長を長く保つのが困難となる。逆に、（１）式の下
限値を越えるとバックフォーカル長は確保しやすいが、
第１レンズ群の負の屈折力が強くなりすぎ、軸外で大き
な非点収差が発生しその補正が困難となる。また、像面
の倒れによる結像特性の劣化が問題となる。
明する。（１）式は、短焦点端での第１レンズ群の全系
に対する焦点距離の比を定めている。（１）式の上限値
を越えると、第１レンズ群の負の屈折力分担が弱すぎ、
レトロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフォー
カル長を長く保つのが困難となる。逆に、（１）式の下
限値を越えるとバックフォーカル長は確保しやすいが、
第１レンズ群の負の屈折力が強くなりすぎ、軸外で大き
な非点収差が発生しその補正が困難となる。また、像面
の倒れによる結像特性の劣化が問題となる。
【００４３】（２）式は、短焦点端での第２レンズ群の
全系に対する焦点距離の比を定めている。（２）式の上
限値を越えるとバックフォーカル長は確保しやすいが、
必要な画角が確保しにくくなる。逆に、下限値を越える
と、レトロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフ
ォーカル長を長く保つのが困難になる。また軸外で大き
な収差が発生しその補正が困難になる。
全系に対する焦点距離の比を定めている。（２）式の上
限値を越えるとバックフォーカル長は確保しやすいが、
必要な画角が確保しにくくなる。逆に、下限値を越える
と、レトロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフ
ォーカル長を長く保つのが困難になる。また軸外で大き
な収差が発生しその補正が困難になる。
【００４４】（３）式は、短焦点端でのレンズ群Ｇ1〜
第２レンズ群Ｇ2間距離と全系の焦点距離の比を定めて
おり、（１）〜（２）式と相まって諸収差を良好に保
ち、かつレンズ全長の増大、及び前玉径の増大を抑える
ための条件である。（３）式の上限値を越えると、バッ
クフォーカル長の確保が困難になるとともに、第１レン
ズ群Ｇ1 の外径が大きくなり、かつレンズ全長が不必要
に大きくなり、コンパクトで低コストな投写レンズの実
現が難しくなる。逆に（３）式の下限値を越えると、バ
ックフォーカル長の確保は容易になるが、必要なズーム
比の確保が難しくなる。また、短焦点端で必要画角を満
たすのが難しくなる。
第２レンズ群Ｇ2間距離と全系の焦点距離の比を定めて
おり、（１）〜（２）式と相まって諸収差を良好に保
ち、かつレンズ全長の増大、及び前玉径の増大を抑える
ための条件である。（３）式の上限値を越えると、バッ
クフォーカル長の確保が困難になるとともに、第１レン
ズ群Ｇ1 の外径が大きくなり、かつレンズ全長が不必要
に大きくなり、コンパクトで低コストな投写レンズの実
現が難しくなる。逆に（３）式の下限値を越えると、バ
ックフォーカル長の確保は容易になるが、必要なズーム
比の確保が難しくなる。また、短焦点端で必要画角を満
たすのが難しくなる。
【００４５】（４）式は、全系が短焦点端でのバックフ
ォーカル長と全系の焦点距離との比を定めている。バッ
クフォーカル長は短焦点端で最も短くなるが、図２４で
述べた色合成系のダイクロイックミラー，折り曲げミラ
ー等の光学部品を配置出来るだけの長さを確保する必要
がある。（４）式を外れて短焦点端でのバックフォーカ
ル長ＢＦｗが短くなりすぎると、これら光学部品の配置
が困難になる。
ォーカル長と全系の焦点距離との比を定めている。バッ
クフォーカル長は短焦点端で最も短くなるが、図２４で
述べた色合成系のダイクロイックミラー，折り曲げミラ
ー等の光学部品を配置出来るだけの長さを確保する必要
がある。（４）式を外れて短焦点端でのバックフォーカ
ル長ＢＦｗが短くなりすぎると、これら光学部品の配置
が困難になる。
【００４６】本発明の目的とするズームレンズは、以上
の諸条件を満足することで達成されるが、さらに次の
（５）式を満足させることでより好ましい結像特性が実
現できる。
の諸条件を満足することで達成されるが、さらに次の
（５）式を満足させることでより好ましい結像特性が実
現できる。
【００４７】
１．３＜ｆ２１／ｆ２３＜１．７， ｆ２１＞０， ｆ２３＞０ （５）
但し、
ｆ２１：Ｇ２１群の焦点距離
ｆ２３：Ｇ２３群の焦点距離である。
（５）式は、負のレンズ群Ｇ２２を挟む正のレンズ群Ｇ
２１，Ｇ２３の屈折力比を適切に設定し、条件式
（１），（２），（３）と共に所定のバックフォーカル
長を確保すると共に、諸収差をバランスよく補正する為
のものである。
２１，Ｇ２３の屈折力比を適切に設定し、条件式
（１），（２），（３）と共に所定のバックフォーカル
長を確保すると共に、諸収差をバランスよく補正する為
のものである。
【００４８】（５）式の上限値を越えて、Ｇ２１群の屈
折力が弱くなると全系のレトロフォーカス性が強くなっ
てバックフォーカル長を大きくするのに有利となる。し
かし、Ｇ２３群の屈折力分担が増加することで、特に短
焦点端において負の歪曲収差が大きくなり好ましくな
い。
折力が弱くなると全系のレトロフォーカス性が強くなっ
てバックフォーカル長を大きくするのに有利となる。し
かし、Ｇ２３群の屈折力分担が増加することで、特に短
焦点端において負の歪曲収差が大きくなり好ましくな
い。
【００４９】また、下限値を越えてＧ２１群の屈折力が
Ｇ２３群の屈折力に比べて強くなって来ると、全系のレ
トロフォーカス性が弱くなるので、光学性能を良好に保
ちつつ所定のバックフォーカル長を得るのが難しくなっ
て来る。
Ｇ２３群の屈折力に比べて強くなって来ると、全系のレ
トロフォーカス性が弱くなるので、光学性能を良好に保
ちつつ所定のバックフォーカル長を得るのが難しくなっ
て来る。
【００５０】さらに、本発明によるズームレンズは、Ｇ
２２群の両凹負レンズＬ６が（６），（７）式を満たす
ことで、球面収差等を適切に制御している。 ０．４＜｜ｆ２２｜／ｆ２＜０．７ （６） ０．２＜（ｒｎ２＋ｒｎ１）／（ｒｎ２−ｒｎ１）＜０．７５ （７） 但し、 ｆ２２：Ｇ２２群の両凹負レンズの焦点距離 ｒｎ１：Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２：Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径
２２群の両凹負レンズＬ６が（６），（７）式を満たす
ことで、球面収差等を適切に制御している。 ０．４＜｜ｆ２２｜／ｆ２＜０．７ （６） ０．２＜（ｒｎ２＋ｒｎ１）／（ｒｎ２−ｒｎ１）＜０．７５ （７） 但し、 ｆ２２：Ｇ２２群の両凹負レンズの焦点距離 ｒｎ１：Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２：Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径
【００５１】（６）式の上限を越えると球面収差が補正
不足となる。下限を越えると歪曲収差の補正には有利で
あるが、球面収差が特に長焦点端で補正過剰となる。ま
た、（７）式はＧ２２群の両凹負レンズのレンズ形状(S
hape Factor)を適切に設定し、（６）式と相まって球面
収差を良好に補正するための条件である。（７）式の下
限または上限のいずれか一方を外れても球面収差を良好
に補正するのが難しくなってくる。
不足となる。下限を越えると歪曲収差の補正には有利で
あるが、球面収差が特に長焦点端で補正過剰となる。ま
た、（７）式はＧ２２群の両凹負レンズのレンズ形状(S
hape Factor)を適切に設定し、（６）式と相まって球面
収差を良好に補正するための条件である。（７）式の下
限または上限のいずれか一方を外れても球面収差を良好
に補正するのが難しくなってくる。
【００５２】また、本発明によるズームレンズは、
（８），（９）式を満たすことで軸上色収差を小さく保
つことが可能である。 νｐ１＜３２ （８） νｎ１＞４０ （９） 但し、 νｐ１：Ｇ１群の正レンズを構成する硝材のアッベ数 νｎ１：Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ数
の平均値
（８），（９）式を満たすことで軸上色収差を小さく保
つことが可能である。 νｐ１＜３２ （８） νｎ１＞４０ （９） 但し、 νｐ１：Ｇ１群の正レンズを構成する硝材のアッベ数 νｎ１：Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ数
の平均値
【００５３】Ｇ１群は全体として負の屈折力を有してお
り、群内の色収差補正の為には、正レンズのアッベ数を
負レンズのアッベ数よりも小さくする必要がある。
（８）式の上限を越えてＧ１群の正レンズ（図１，図６
〜８のＬ３）の硝材の分散が小さくなると、該レンズで
発生する負の軸上色収差が小さくなりすぎる。また、負
レンズ（図１のＬ１，Ｌ２，図２のＬ１１，Ｌ１２，Ｌ
２）の硝材のアッベ数平均値（９）式の下限を越えて分
散が大きくなると、これら負レンズで発生する正の軸上
色収差が大きくなりすぎる。よって、（８），（９）式
を満たさない場合、全系の軸上色収差が劣化し画面全体
にわたる結像性能が低下する。
り、群内の色収差補正の為には、正レンズのアッベ数を
負レンズのアッベ数よりも小さくする必要がある。
（８）式の上限を越えてＧ１群の正レンズ（図１，図６
〜８のＬ３）の硝材の分散が小さくなると、該レンズで
発生する負の軸上色収差が小さくなりすぎる。また、負
レンズ（図１のＬ１，Ｌ２，図２のＬ１１，Ｌ１２，Ｌ
２）の硝材のアッベ数平均値（９）式の下限を越えて分
散が大きくなると、これら負レンズで発生する正の軸上
色収差が大きくなりすぎる。よって、（８），（９）式
を満たさない場合、全系の軸上色収差が劣化し画面全体
にわたる結像性能が低下する。
【００５４】次に、本発明の数値実施例を示す。数値実
施例１ないし数値実施例７に記載した記号の意味は以下
の通りである。なお、焦点距離，倍率，バックフォーカ
ル長はｅ線（５４６．１ｎｍ）における値である。 ｆ：投写レンズ全系の焦点距離 ω：投写画角（半角） Ｆ：基準投写倍率における、実効Ｆ値（小さな共役側） Ｍ：基準投写倍率 ｆ１：第１レンズ群Ｇ1の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群Ｇ2の焦点距離 ｆ２１：Ｇ２１群の焦点距離 ｆ２２：Ｇ２２群の焦点距離 ｆ２３：Ｇ２３群の焦点距離 Ｄ１２ｗ：Ｇ１群とＧ２群との短焦点端における間隔 ＢＦｗ：短焦点端におけるバックフォーカル長 ｒｎ１：Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２：Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径 νｐ１：Ｇ１群の正レンズ構成する硝材のアッベ数 νｎ１：Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ数
の平均値 ｆｗ：短焦点端での全系の焦点距離 ｆｎ：中間での全系の焦点距離 （ｆｎ＝（ｆｗ＋ｆ
ｔ）／２） ｆｔ：長焦点端での全系の焦点距離 ｍ：スクリーン側から順次数えた面番号 ｒi ：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲
率半径 ｄi ：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ成分の
厚み及び空気間隔 ｎi ：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ成分の
波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に於ける屈折率 νi：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ成分の
アッベ数 ＡＳＴ：絞り面 ａ：可変間隔
施例１ないし数値実施例７に記載した記号の意味は以下
の通りである。なお、焦点距離，倍率，バックフォーカ
ル長はｅ線（５４６．１ｎｍ）における値である。 ｆ：投写レンズ全系の焦点距離 ω：投写画角（半角） Ｆ：基準投写倍率における、実効Ｆ値（小さな共役側） Ｍ：基準投写倍率 ｆ１：第１レンズ群Ｇ1の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群Ｇ2の焦点距離 ｆ２１：Ｇ２１群の焦点距離 ｆ２２：Ｇ２２群の焦点距離 ｆ２３：Ｇ２３群の焦点距離 Ｄ１２ｗ：Ｇ１群とＧ２群との短焦点端における間隔 ＢＦｗ：短焦点端におけるバックフォーカル長 ｒｎ１：Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２：Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径 νｐ１：Ｇ１群の正レンズ構成する硝材のアッベ数 νｎ１：Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ数
の平均値 ｆｗ：短焦点端での全系の焦点距離 ｆｎ：中間での全系の焦点距離 （ｆｎ＝（ｆｗ＋ｆ
ｔ）／２） ｆｔ：長焦点端での全系の焦点距離 ｍ：スクリーン側から順次数えた面番号 ｒi ：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲
率半径 ｄi ：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ成分の
厚み及び空気間隔 ｎi ：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ成分の
波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に於ける屈折率 νi：スクリーン側から数えて第ｉ番目のレンズ成分の
アッベ数 ＡＳＴ：絞り面 ａ：可変間隔
【００５５】＜数値実施例１＞本実施例の断面図を図１
に示す。 f =117.00〜175.50 ω =24.74°〜16.85° F =4.50 M =31.75〜20.80 f1 =-127.09 f2 =116.82 f21 =107.18 f22 =-62.95 f23 =70.05 D12w =44.09 BFw =190.00 rn1 =-56.80 rn2 =238.43 νp1 =28.32 νn1=45.65 |f1|/fw =1.09 f2/fw =1.00 D12w/fw =0.38 BFw/fw =1.62 f21/f23 =1.53 |f22|/f2 =0.54 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.62 m ri di ni νi 1 104.48264 2.00 1.834000 37.35 2 49.92630 15.38 3 -429.10976 2.00 1.712999 53.94 4 112.16860 4.60 5 81.09217 8.00 1.728251 28.32 6 807.26338 a 7 INFINITY 6.00 1.712999 53.94 8 -155.59250 0.30 9 81.20685 5.00 1.516798 64.20 10 302.33825 25.88 11 INFINITY 5.35 AST 12 -56.80327 5.50 1.717359 29.50 13 238.43487 7.60 14 -167.34231 5.00 1.712999 53.94 15 -66.76728 0.30 16 -1070.56266 8.00 1.563839 60.83 17 -67.37806 ＜可変間隔＞ fw fn ft a 44.09 18.72 1.80
に示す。 f =117.00〜175.50 ω =24.74°〜16.85° F =4.50 M =31.75〜20.80 f1 =-127.09 f2 =116.82 f21 =107.18 f22 =-62.95 f23 =70.05 D12w =44.09 BFw =190.00 rn1 =-56.80 rn2 =238.43 νp1 =28.32 νn1=45.65 |f1|/fw =1.09 f2/fw =1.00 D12w/fw =0.38 BFw/fw =1.62 f21/f23 =1.53 |f22|/f2 =0.54 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.62 m ri di ni νi 1 104.48264 2.00 1.834000 37.35 2 49.92630 15.38 3 -429.10976 2.00 1.712999 53.94 4 112.16860 4.60 5 81.09217 8.00 1.728251 28.32 6 807.26338 a 7 INFINITY 6.00 1.712999 53.94 8 -155.59250 0.30 9 81.20685 5.00 1.516798 64.20 10 302.33825 25.88 11 INFINITY 5.35 AST 12 -56.80327 5.50 1.717359 29.50 13 238.43487 7.60 14 -167.34231 5.00 1.712999 53.94 15 -66.76728 0.30 16 -1070.56266 8.00 1.563839 60.83 17 -67.37806 ＜可変間隔＞ fw fn ft a 44.09 18.72 1.80
【００５６】＜数値実施例２＞
f =117.00〜175.50 ω =24.45°〜16.64° F =4.50 M =31.75〜20.80
f1 =-125.64 f2 =115.20 f21 =105.40 f22 =-62.47 f23 =69.75
D12w =43.04 BFw =190.00 rn1 =-55.15 rn2 =259.98
νp1 =28.32 νn1= 45.65
|f1|/fw =1.07 f2/fw =0.98 D12w/fw =0.37 BFw/fw =1.62
f21/f23 =1.51 |f22|/f2 =0.54 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.65
m ri di ni νi
1 102.44523 3.80 1.834000 37.35
2 48.76589 15.49
3 -386.84997 3.80 1.712999 53.94
4 111.07785 3.59
5 79.17980 8.00 1.728251 28.32
6 914.40918 a
7 INFINITY 6.00 1.712999 53.94
8 -150.26591 0.30
9 82.50050 5.00 1.516798 64.20
10 320.65297 24.27
11 INFINITY 5.49 AST
12 -55.15337 5.50 1.717359 29.50
13 259.98150 7.41
14 -146.49466 5.00 1.712999 53.94
15 -63.88569 0.30
16 -977.80369 8.00 1.563839 60.83
17 -65.86040
＜可変間隔＞
fw fn ft
a 43.04 18.29 1.80
【００５７】＜数値実施例３＞
f =117.00〜187.20 ω =24.58°〜15.70° F =4.50 M =31.75〜19.43
f1 =-123.37 f2 =113.83 f21 =100.36 f22 =-61.59 f23 =70.85
D12w =47.01 BFw =190.80 rn1 =-67.62 rn2 =133.51
νp1 =28.32 νn1 =45.65
|f1|/fw =1.05 f2/fw =0.97 D12w/fw =0.40 BFw/fw =1.63
f21/f23 =1.42 |f22|/f2 =0.54 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.33
m ri di ni νi
1 97.11306 3.80 1.834000 37.35
2 47.39013 19.01
3 -169.12732 3.80 1.712999 53.94
4 144.41371 0.30
5 84.27286 8.00 1.728251 28.32
6 -872.36087 a
7 182.61120 6.00 1.712999 53.94
8 -390.99953 0.30
9 82.28925 5.00 1.516798 64.20
10 248.85672 20.64
11 INFINITY 5.01 AST
12 -67.62239 3.80 1.717359 29.50
13 133.51426 6.93
14 -138.40205 7.10 1.712999 53.94
15 -76.74436 0.30
16 388.35880 8.00 1.563839 60.83
17 -67.77176
＜可変間隔＞
fw fn ft
a 47.01 19.31 2.00
【００５８】＜数値実施例４＞本実施例の断面図を図２
に示す。 f =117.00〜187.20 ω =24.57°〜15.70° F =4.50 M =31.75〜19.44 f1 =-119.51 f2 =110.66 f21 =100.15 f22 =-56.22 f23 =64.10 D12w =44.39 BFw =190.80 rn1 =-65.18 rn2 =128.38 νp1 =30.05 νn1 =45.91 |f1|/fw =1.02 f2/fw =0.95 D12w/fw =0.38 BFw/fw =1.63 f21/f23 =1.56 |f22|/f2 =0.51 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.33 m ri di ni νi 1 82.40889 3.80 1.743999 44.87 2 47.38280 5.77 3 69.10868 3.80 1.743999 44.87 4 55.77233 13.35 5 -215.22899 3.80 1.717000 47.98 6 157.62753 0.30 7 75.68153 8.00 1.698944 30.05 8 689.68823 a 9 167.22555 6.00 1.650201 55.74 10 -380.66395 0.30 11 80.08665 5.00 1.589002 48.54 12 193.65097 20.03 13 INFINITY 5.06 AST 14 -65.18179 3.80 1.756897 31.80 15 128.38192 5.63 16 -156.34279 7.68 1.612717 58.58 17 -73.20968 0.30 18 288.32988 8.00 1.589128 61.25 19 -65.44143 ＜可変間隔＞ fw fn ft a 44.39 18.30 2.00
に示す。 f =117.00〜187.20 ω =24.57°〜15.70° F =4.50 M =31.75〜19.44 f1 =-119.51 f2 =110.66 f21 =100.15 f22 =-56.22 f23 =64.10 D12w =44.39 BFw =190.80 rn1 =-65.18 rn2 =128.38 νp1 =30.05 νn1 =45.91 |f1|/fw =1.02 f2/fw =0.95 D12w/fw =0.38 BFw/fw =1.63 f21/f23 =1.56 |f22|/f2 =0.51 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.33 m ri di ni νi 1 82.40889 3.80 1.743999 44.87 2 47.38280 5.77 3 69.10868 3.80 1.743999 44.87 4 55.77233 13.35 5 -215.22899 3.80 1.717000 47.98 6 157.62753 0.30 7 75.68153 8.00 1.698944 30.05 8 689.68823 a 9 167.22555 6.00 1.650201 55.74 10 -380.66395 0.30 11 80.08665 5.00 1.589002 48.54 12 193.65097 20.03 13 INFINITY 5.06 AST 14 -65.18179 3.80 1.756897 31.80 15 128.38192 5.63 16 -156.34279 7.68 1.612717 58.58 17 -73.20968 0.30 18 288.32988 8.00 1.589128 61.25 19 -65.44143 ＜可変間隔＞ fw fn ft a 44.39 18.30 2.00
【００５９】＜数値実施例５＞
f =117.00〜187.20 ω=24.57°〜15.70° F =4.50 M =31.75〜19.44
f1 =-117.19 f2 =110.80 f21 =97.82 f22 =-54.93 f23 =63.71
D12w =43.62 BFw =190.80 rn1 =-67.97 rn2 =128.02
νp1 =29.44 νn1 =45.10
|f1|/fw =1.00 f2/fw =0.95 D12w/fw =0.37 BFw/fw =1.63
f21/f23 =1.54 |f22|/f2 =0.50 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.31
m ri di ni νi
1 83.97432 3.80 1.806000 40.70
2 46.70251 6.68
3 75.47414 3.80 1.806000 40.70
4 64.16650 12.31
5 -167.19973 3.80 1.713000 53.90
6 165.96583 0.30
7 81.10987 8.00 1.701215 29.44
8 -2448.18779 a
9 171.65234 6.00 1.713000 53.90
10 -474.39115 0.30
11 79.41413 5.00 1.542414 64.82
12 235.59711 21.32
13 INFINITY 4.92 AST
14 -67.96841 3.80 1.795407 31.61
15 128.02032 5.96
16 -140.50475 7.10 1.713000 53.90
17 -76.51524 0.30
18 268.32473 8.00 1.595464 61.63
19 -65.75338
＜可変間隔＞
fw fn ft
a 43.62 18.01 2.00
【００６０】＜数値実施例６＞
f =117.00〜187.20 ω =24.57°〜15.70° F =4.50 M =31.75〜19.44
f1 =-117.30 f2 =110.92 f21 =97.28 f22 =-53.89 f23 =62.94
D12w =43.70 BFw =190.80 rn1 =-68.37 rn2 = 131.35
νp1= 28.52 νn1= 42.83
|f1|/fw =1.00 f2/fw =0.95 D12w/fw =0.37 BFw/fw =1.63
f21/f23 =1.55 |f22|/f2 =0.49 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.32
m ri di ni νi
1 84.11185 3.80 1.834000 37.30
2 46.75790 6.72
3 76.26586 3.80 1.834000 37.30
4 66.02314 12.15
5 -161.72941 3.80 1.713000 53.90
6 164.16688 0.30
7 82.55982 8.00 1.726179 28.52
8 -1955.58972 a
9 177.77296 6.00 1.713000 53.90
10 -440.77802 0.30
11 79.09526 5.00 1.554694 58.03
12 230.48676 21.56
13 INFINITY 4.87 AST
14 -68.37233 3.80 1.820979 30.99
15 131.34733 5.85
16 -139.94204 7.06 1.713000 53.90
17 -76.61984 0.30
18 282.31775 8.00 1.612013 60.72
19 -65.60355
＜可変間隔＞
fw fn ft
a 43.70 18.04 2.00
【００６１】＜数値実施例７＞
f =117.00〜187.20 ω =24.57°〜15.70° F =4.50 M =31.75〜19.44
f1 =-115.96 f2 =109.71 f21 =94.45 f22 =-55.54 f23 =65.58
D12w =42.77 BFw =191.00 rn1 =-67.61 rn2 =132.57
νp1 =28.49 νn1 =45.10
|f1|/fw =0.99 f2/fw =0.94 D12w/fw =0.37 BFw/fw =1.63
f21/f23 =1.44 |f22|/f2 =0.51 (rn2+rn1)/(rn2-rn1) =0.32
m ri di ni νi
1 84.95091 3.80 1.806000 40.70
2 46.71000 6.54
3 76.17801 3.80 1.806000 40.70
4 63.14130 12.07
5 -170.31380 3.80 1.713000 53.90
6 165.03217 0.30
7 81.14941 8.00 1.719396 28.49
8 -2447.83496 a
9 170.76007 6.00 1.650846 57.81
10 -341.42588 0.30
11 78.30954 5.00 1.550768 60.14
12 251.11868 19.53
13 INFINITY 5.02 AST
14 -67.60575 3.80 1.793252 30.22
15 132.56695 5.90
16 -139.05902 7.07 1.620000 60.30
17 -76.64631 0.30
18 549.48221 8.00 1.675587 56.10
19 -66.20626
＜可変間隔＞
fw fn ft
a 42.77 17.68 2.00
【００６２】図３ないし図２３は各々数値実施例１ない
し数値実施例７の短焦点端，中間，長焦点端の小さな共
役側でみた収差図である。球面収差図は(WL1=610nm, WL
2=546.1nm, WL3=470nm)の３波長について示し、非点収
差，歪曲収差は546.1nm（ｅ線）について示している。
図３〜図２３における各収差は十分実用に供しうるもの
である。
し数値実施例７の短焦点端，中間，長焦点端の小さな共
役側でみた収差図である。球面収差図は(WL1=610nm, WL
2=546.1nm, WL3=470nm)の３波長について示し、非点収
差，歪曲収差は546.1nm（ｅ線）について示している。
図３〜図２３における各収差は十分実用に供しうるもの
である。
【００６３】絞りＡＳＴは、上記各数値実施例のように
ズーム状態によらず実効Ｆ値一定とするには、その開口
径を長焦点端にて最大，短焦点端にて最小となるように
連続的に変化させる必要がある。しかし、レンズの鏡筒
機構を簡易化するには絞りの開口径を一定としてもよ
い。例えば数値実施例１において短焦点端での実効Ｆ値
を４．５０とすると、絞り径固定の場合、長焦点端での
実効Ｆ値は５．６９となる。また、従来カメラレンズに
等において公知のように、開口径を使用者が任意に変え
られる構成としてもよい。この場合、絞りの開口径を変
化させることにより液晶プロジェクタの投写画像の輝度
を調節可能となる。また液晶として公知の高分子分散型
液晶（ＰＤＬＣ），動的散度モード液晶（ＤＳＭーＬ
Ｃ）等、印加電圧又は印加電流に応じて入射光の散乱状
態を変調できる、いわゆる散乱モード液晶を用いれば投
写画像の輝度，コントラストが絞り径に応じて調節可能
となる。
ズーム状態によらず実効Ｆ値一定とするには、その開口
径を長焦点端にて最大，短焦点端にて最小となるように
連続的に変化させる必要がある。しかし、レンズの鏡筒
機構を簡易化するには絞りの開口径を一定としてもよ
い。例えば数値実施例１において短焦点端での実効Ｆ値
を４．５０とすると、絞り径固定の場合、長焦点端での
実効Ｆ値は５．６９となる。また、従来カメラレンズに
等において公知のように、開口径を使用者が任意に変え
られる構成としてもよい。この場合、絞りの開口径を変
化させることにより液晶プロジェクタの投写画像の輝度
を調節可能となる。また液晶として公知の高分子分散型
液晶（ＰＤＬＣ），動的散度モード液晶（ＤＳＭーＬ
Ｃ）等、印加電圧又は印加電流に応じて入射光の散乱状
態を変調できる、いわゆる散乱モード液晶を用いれば投
写画像の輝度，コントラストが絞り径に応じて調節可能
となる。
【００６４】本発明による液晶プロジェクタの構成例は
従来例で説明した図２４と同等であり、投写レンズ８と
して上記ズームレンズが搭載されている。３枚のモノク
ロ液晶パネル６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに形成された３原色画像
はダイクロイックミラー７０Ｇ，７０ＧＢとミラー４で
合成されて、投写レンズ８によりカラー画像の投写光９
がスクリーン１０上に投写される。前述の本発明による
ズームレンズを投写レンズ８として使用すれば、短焦点
端で十分な投写画角が得られるので、短投写距離で大画
面が実現でき、かつ高解像力で歪曲収差，色収差の小さ
い良好な表示特性が得られる。しかも、簡便に投写レン
ズのズーム機能により画面サイズが調節できる。本発明
により提供されるレンズは２群ズームレンズなので鏡筒
構造を簡素化でき、装置の製造コストを低減することが
可能である。
従来例で説明した図２４と同等であり、投写レンズ８と
して上記ズームレンズが搭載されている。３枚のモノク
ロ液晶パネル６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに形成された３原色画像
はダイクロイックミラー７０Ｇ，７０ＧＢとミラー４で
合成されて、投写レンズ８によりカラー画像の投写光９
がスクリーン１０上に投写される。前述の本発明による
ズームレンズを投写レンズ８として使用すれば、短焦点
端で十分な投写画角が得られるので、短投写距離で大画
面が実現でき、かつ高解像力で歪曲収差，色収差の小さ
い良好な表示特性が得られる。しかも、簡便に投写レン
ズのズーム機能により画面サイズが調節できる。本発明
により提供されるレンズは２群ズームレンズなので鏡筒
構造を簡素化でき、装置の製造コストを低減することが
可能である。
【００６５】さらに、投写レンズ８の絞りの開口径を可
変できるよう構成することで、投写画像の輝度を制御で
きる。特に液晶として公知の高分子分散型液晶（ＰＤＬ
Ｃ），動的散度モード液晶（ＤＳＭーＬＣ）等の入力電
気信号に応じて入射光の散乱状態を変調できる散乱モー
ド液晶を用いたパネルを使用し、鑑賞者が任意に絞りの
開口径をコントロールできるようにしておくことで、投
写画像の輝度，コントラストの双方が調節可能となる。
変できるよう構成することで、投写画像の輝度を制御で
きる。特に液晶として公知の高分子分散型液晶（ＰＤＬ
Ｃ），動的散度モード液晶（ＤＳＭーＬＣ）等の入力電
気信号に応じて入射光の散乱状態を変調できる散乱モー
ド液晶を用いたパネルを使用し、鑑賞者が任意に絞りの
開口径をコントロールできるようにしておくことで、投
写画像の輝度，コントラストの双方が調節可能となる。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
ズームレンズによれば、大きな共役側から順に、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Ｇ
２の２群から構成され、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ
群Ｇ２との間隔を減少することで全系の焦点距離が短焦
点から長焦点へと変化するズームレンズの屈折力配置を
特定することにより、大きなバックフォーカル長を有
し、短焦点端の焦点距離が短く、高解像，低歪曲で色収
差の小さな良好な性能を有し、かつ鏡筒構造の簡単な小
形ズームレンズが得られる。具体的には、Ｆナンバ４．
５以上，短焦点端の半画角２４〜２５度程度，バックフ
ォーカル長が短焦点端での焦点距離の１．５倍以上，ズ
ーム比１．５〜１．６程度の８〜９枚構成２群ズームレ
ンズが得られる。
ズームレンズによれば、大きな共役側から順に、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Ｇ
２の２群から構成され、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ
群Ｇ２との間隔を減少することで全系の焦点距離が短焦
点から長焦点へと変化するズームレンズの屈折力配置を
特定することにより、大きなバックフォーカル長を有
し、短焦点端の焦点距離が短く、高解像，低歪曲で色収
差の小さな良好な性能を有し、かつ鏡筒構造の簡単な小
形ズームレンズが得られる。具体的には、Ｆナンバ４．
５以上，短焦点端の半画角２４〜２５度程度，バックフ
ォーカル長が短焦点端での焦点距離の１．５倍以上，ズ
ーム比１．５〜１．６程度の８〜９枚構成２群ズームレ
ンズが得られる。
【００６７】また、本発明の請求項２記載のズームレン
ズによれば、第２レンズ群中の２つの正のレンズ群の屈
折力の比を適切な範囲に限定することで、所定のバック
フォーカル長を確保し諸収差の小さな良好な結像特性の
ズームレンズが得られる。
ズによれば、第２レンズ群中の２つの正のレンズ群の屈
折力の比を適切な範囲に限定することで、所定のバック
フォーカル長を確保し諸収差の小さな良好な結像特性の
ズームレンズが得られる。
【００６８】また、本発明の請求項３記載のズームレン
ズによれば、第２レンズ群中の両凹負レンズの屈折力と
面形状を適切な範囲に限定することで、球面収差の小さ
な良好な結像特性のズームレンズが得られる。
ズによれば、第２レンズ群中の両凹負レンズの屈折力と
面形状を適切な範囲に限定することで、球面収差の小さ
な良好な結像特性のズームレンズが得られる。
【００６９】また、本発明の請求項４記載のズームレン
ズによれば、絞り位置をレンズ群Ｇ２内の適切な位置に
配置することで良好な結像特性のズームレンズが得られ
る。
ズによれば、絞り位置をレンズ群Ｇ２内の適切な位置に
配置することで良好な結像特性のズームレンズが得られ
る。
【００７０】また、本発明の請求項５記載のズームレン
ズによれば、ズームレンズの絞りの開口径を可変とする
ことで投写画像の輝度が制御可能となる。
ズによれば、ズームレンズの絞りの開口径を可変とする
ことで投写画像の輝度が制御可能となる。
【００７１】また、本発明の請求項６記載のズームレン
ズによれば、３枚のレンズより構成される第１レンズ群
Ｇ１を有する２群ズームレンズにおいて、大きなバック
フォーカル長を確保しつつ大きな共役側のレンズ径を小
さく構成できる。
ズによれば、３枚のレンズより構成される第１レンズ群
Ｇ１を有する２群ズームレンズにおいて、大きなバック
フォーカル長を確保しつつ大きな共役側のレンズ径を小
さく構成できる。
【００７２】また、本発明の請求項７記載のズームレン
ズによれば、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構成を特定する
ことで全系の歪曲収差を小さく制御でき、投写画像の歪
みが小さい投写レンズが実現できる。
ズによれば、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構成を特定する
ことで全系の歪曲収差を小さく制御でき、投写画像の歪
みが小さい投写レンズが実現できる。
【００７３】また、本発明の請求項８記載のズームレン
ズによれば、４枚のレンズより構成される第１レンズ群
Ｇ１を有する２群ズームレンズにおいて、大きなバック
フォーカル長を確保しつつ大きな共役側のレンズ径を小
さく構成できる。
ズによれば、４枚のレンズより構成される第１レンズ群
Ｇ１を有する２群ズームレンズにおいて、大きなバック
フォーカル長を確保しつつ大きな共役側のレンズ径を小
さく構成できる。
【００７４】また、本発明の請求項９記載のズームレン
ズによれば、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構成を特定する
ことで全系の歪曲収差を小さく制御でき、投写画像の歪
みが小さい投写レンズが実現できる。
ズによれば、Ｇ１群，Ｇ２１群のレンズ構成を特定する
ことで全系の歪曲収差を小さく制御でき、投写画像の歪
みが小さい投写レンズが実現できる。
【００７５】また、本発明の請求項１０記載のズームレ
ンズによれば、軸上色収差の小さなズームレンズが得ら
れる。
ンズによれば、軸上色収差の小さなズームレンズが得ら
れる。
【００７６】また、本発明の請求項１１記載の投写型表
示装置によれば、請求項１のズームレンズを搭載した３
板液晶合成投写式の表示装置が得られるので、短投写距
離で大画面が得られ、かつ高解像で歪曲収差，色収差の
小さい良好な表示特性を備えた、小型で低コストな投写
型表示装置が実現できる。
示装置によれば、請求項１のズームレンズを搭載した３
板液晶合成投写式の表示装置が得られるので、短投写距
離で大画面が得られ、かつ高解像で歪曲収差，色収差の
小さい良好な表示特性を備えた、小型で低コストな投写
型表示装置が実現できる。
【００７７】また、本発明の請求項１２記載の投写型表
示装置によれば、表示画像の輝度調節機能を備えた投写
型表示装置が実現可能となる。
示装置によれば、表示画像の輝度調節機能を備えた投写
型表示装置が実現可能となる。
【００７８】また、本発明の請求項１３記載の投写型表
示装置によれば、表示画像の輝度とコントラストの調節
機能を備えた投写型表示装置が実現可能となる。
示装置によれば、表示画像の輝度とコントラストの調節
機能を備えた投写型表示装置が実現可能となる。
【図１】 本発明の実施例１におけるズームレンズの断
面図である。
面図である。
【図２】 本発明の実施例４におけるズームレンズの断
面図である。
面図である。
【図３】 本発明の実施例１におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図４】 本発明の実施例１におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図５】 本発明の実施例１におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図６】 本発明の実施例２におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図７】 本発明の実施例２におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図８】 本発明の実施例２におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図９】 本発明の実施例３におけるズームレンズの諸
収差図である。
収差図である。
【図１０】 本発明の実施例３におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１１】 本発明の実施例３におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１２】 本発明の実施例４におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１３】 本発明の実施例４におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１４】 本発明の実施例４におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１５】 本発明の実施例５におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１６】 本発明の実施例５におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１７】 本発明の実施例５におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１８】 本発明の実施例６におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図１９】 本発明の実施例６におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図２０】 本発明の実施例６におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図２１】 本発明の実施例７におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図２２】 本発明の実施例７におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図２３】 本発明の実施例７におけるズームレンズの
諸収差図である。
諸収差図である。
【図２４】 従来の液晶プロジェクタ、および本発明に
よる液晶プロジェクタの構成を示す構成図である。
よる液晶プロジェクタの構成を示す構成図である。
Ｇ１ 第１レンズ群、Ｇ２ 第２レンズ群、ＡＳＴ 絞
り、１１ 光源、２Ｇ，２ＧＲ 色分解手段（ダイクロ
イックミラー）、７０Ｇ，７０ＧＢ 色合成手段（ダイ
クロイックミラー）、８ 投写レンズ、６Ｒ，６Ｇ，６
Ｂ 画像表示デバイス（液晶パネル）。
り、１１ 光源、２Ｇ，２ＧＲ 色分解手段（ダイクロ
イックミラー）、７０Ｇ，７０ＧＢ 色合成手段（ダイ
クロイックミラー）、８ 投写レンズ、６Ｒ，６Ｇ，６
Ｂ 画像表示デバイス（液晶パネル）。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−119256（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−130294（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−34596（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−273670（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−46308（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−46309（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−46310（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−56814（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−19164（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−117118（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−14212（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−50718（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 15/16
Claims (13)
- 【請求項１】 大きな共役側から順に、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の２群
から構成され、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と
の間隔が減少することによって全系の焦点距離が短焦点
から長焦点へと変化するレンズであって、０．９９≦ ｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．２ …（１） ０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．２ …（２） ０．３＜Ｄ１２ｗ／ｆｗ＜０．５ …（３） ＢＦｗ／ｆｗ＞１．５ …（４） 但し、 ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離 ｆｗ：短焦点端の場合の全系の焦点距離 Ｄ１２ｗ：全系が短焦点端での第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２の空気間隔 ＢＦｗ： 全系が短焦点端の場合のバックフォーカル長 を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 前記第２レンズ群Ｇ２が、前記大きな共
役側より順に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力
を有するＧ２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構
成され、 １．３＜ｆ２１／ｆ２３＜１．７， ｆ２１＞０， ｆ
２３＞０ 但し、 ｆ２１：Ｇ２１群の焦点距離 ｆ２３：Ｇ２３群の焦点距離 なる条件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。 - 【請求項３】 前記第２レンズ群Ｇ２が、前記大きな共
役側より順に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力
を有するＧ２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構
成され、該Ｇ２２群は両凹の負レンズよりなり、 ０．４＜｜ｆ２２｜／ｆ２＜０．７ ０．２＜（ｒｎ２＋ｒｎ１）／（ｒｎ２−ｒｎ１）＜
０．７５ 但し、 ｆ２２：Ｇ２２群の両凹負レンズの焦点距離 ｒｎ１：Ｇ２２群の両凹負レンズの前面（大きな共役
側）の曲率半径 ｒｎ２：Ｇ２２群の両凹負レンズの後面（小さな共役
側）の曲率半径 なる条件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。 - 【請求項４】 前記第２レンズ群Ｇ２が前記大きな共役
側より順に正の屈折力を有するＧ２１群，負の屈折力を
有するＧ２２群，正の屈折力を有するＧ２３群より構成
され、前記Ｇ２１群とＧ２２群の間に絞り手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項５】 前記第２レンズ群Ｇ２中に絞り手段を備
え、該絞り手段の開口径が可変に構成されたことを特徴
とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項６】 前記第１レンズ群Ｇ１が大きな共役側よ
り順に、大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１，
両凹の負レンズＬ２，正レンズＬ３により構成されるこ
とを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項７】 前記第１レンズ群Ｇ１は大きな共役側よ
り順に、大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１，
両凹の負レンズＬ２，正レンズＬ３により構成され、前
記第２レンズ群Ｇ２は前記大きな共役側より順に正の屈
折力を有するＧ２１群，負の屈折力を有するＧ２２群，
正の屈折力を有するＧ２３群より構成され、該Ｇ２１群
は大きな共役側から順に正レンズＬ４，大きな共役側に
凸の正メニスカスレンズＬ５により構成されたことを特
徴とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項８】 前記第１レンズ群Ｇ１が大きな共役側よ
り順に、大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１
１，大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１２，両
凹の負レンズＬ２，正レンズＬ３により構成されること
を特徴とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項９】 前記第１レンズ群Ｇ１は大きな共役側よ
り順に、大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１
１，大きな共役側に凸の負メニスカスレンズＬ１２，両
凹の負レンズＬ２，正レンズＬ３により構成され、前記
第２レンズ群Ｇ２は前記大きな共役側より順に正の屈折
力を有するＧ２１群，負の屈折力を有するＧ２２群，正
の屈折力を有するＧ２３群より構成され、該Ｇ２１群は
大きな共役側から順に正レンズＬ４，大きな共役側に凸
の正メニスカスレンズＬ５により構成されたことを特徴
とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項１０】 前記第１レンズ群Ｇ１が複数枚の負レ
ンズと、１枚の正レンズにより構成されており、 νｐ１＜３２ νｎ１＞４０ 但し、 νｐ１：Ｇ１群の正レンズを構成する硝材のアッベ数 νｎ１：Ｇ１群内の負レンズを構成する硝材のアッベ数
の平均値 なる条件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 - 【請求項１１】 光源と、光源の出射光を赤・緑・青の
３原色光に色分解する色分解手段と、前記３原色光で照
明される３個の画像表示デバイスと、該画像表示デバイ
スに表示される３原色画像を合成する色合成手段と、色
合成された光束を拡大投写する投写レンズとを備え、投
写レンズとして請求項１記載のズームレンズを用いたこ
とを特徴とする投写型表示装置。 - 【請求項１２】 前記ズームレンズの第２レンズ群Ｇ２
中に開口径が可変に構成された絞り手段を備えたことを
特徴とする請求項１１記載の投写型表示装置。 - 【請求項１３】 前記ズームレンズの第２レンズ群Ｇ２
中に開口径が可変に構成された絞り手段を備え、前記画
像表示デバイスとして入射光の散乱状態を電気的に変化
させる散乱モード液晶パネルを備えたことを特徴とする
請求項１１記載の投写型表示装置。
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| JP00642795A JP3394107B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | ズームレンズ及び投写型表示装置 |
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ID=11638096
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1995
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