JP4526845B2

JP4526845B2 - ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置

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Publication number: JP4526845B2
Application number: JP2004093986A
Authority: JP
Inventors: 公昭仲澤; 文男渡部
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: JP2005283695A

Description

本発明は、ＣＣＤや撮像管等の撮像素子あるいは銀塩フィルム等を用いたカメラの結像用ズームレンズ、さらには投映型テレビの投映用ズームレンズに関し、特に液晶を用いた投写型表示装置に用いられるズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置に関するものである。

一般に、投写型表示装置に用いられる投映用ズームレンズには、まず液晶プロジェクタに対応させるために明るさ（大口径）が要望され、さらに投写型表示装置の小型化の要望に応えるためコンパクト性が要望されている。また、液晶を用いた投映レンズに使用するために投映レンズの縮小側が略テレセントリックな光学系とされていることや、色分解あるいは色合成の光学系をレンズ系と結像面の間に挿入するために適量のバックフォーカスを備えていることも、このタイプのズームレンズの前提条件といえる。

また、近年このタイプのズームレンズには、投写型表示装置において大型スクリーンに近い距離から投映したいという要望に応えるため、より広画角なものとすることも条件とされている。

ところで、ここ数年来、投写型表示装置のコンパクト化への要求は強いものがあり、投写のためのズームレンズとしても、明るさを確保した上でレンズ系の全長を短縮化する必要があることから、レンズ群の移動スペースを削減し得る、２つのレンズ群のみの移動によりズーミングを行なうタイプのズームレンズが再び注目されつつある。

従来、この種のズームレンズとしては、例えば、本願出願人が既に開示している特許文献１に記載された、４群構成のものが知られている。これは、物体側より順に、変倍の際に固定でフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群、連続変倍のため、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の第２レンズ群および負の第３レンズ群、ならびに変倍の際に固定の正の第４レンズ群から構成され、さらに所定の条件式を満足するようにされたズームレンズである。

特許第３３１０８５４号公報特開２００１−２４９２７５号公報

しかしながら、この特許文献１に記載されたものは、Ｆナンバが広角端において２．５程度と暗く、また、レンズ系の全長も、ここ数年来の短縮化への要求を満足しているとはいい難い。さらに画角としてもより広角なものが望まれる。

一方、上記特許文献２に記載されたものは、Ｆナンバが広角端において１．７程度と明るいものの、系の全長は、ここ数年来の短縮化への要求を満足しているとはいい難く、このような構成において、系の全長を短縮化しようとすれば、Ｆナンバが大きくなり明るさが犠牲となってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、液晶を用いた投写型表示装置の小型化に好適な２群移動の４群構成のズームレンズにおいて、諸収差が良好に補正され、明るく広角で、適切なバックフォーカス長を確保することができ、バックフォーカスを含めたレンズ全系の短縮化を図り得るズームレンズを提供することを目的とするものである。また、本発明は、上記ズームレンズを用いた投写型表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１のズームレンズは、拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群および負の屈折力を有する第３レンズ群と、
変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群とを配設してなるズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群は１枚の凸レンズからなり、
さらに以下の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするものである。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ ≦ −５．３９３（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群の焦点距離

また、本発明の第２のズームレンズは、拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群および負の屈折力を有する第３レンズ群と、
変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群とを配設してなるズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、および正レンズを配設してなり、
さらに以下の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするものである。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ ≦ −５．３９３（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群の焦点距離

また、本発明の第３のズームレンズは、拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群および負の屈折力を有する第３レンズ群と、
変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群とを配設してなるズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群は１枚の凸レンズからなり、
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、および正レンズを配設してなり、
さらに以下の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするものである。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ ≦ −５．３９３（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群の焦点距離

また、前記第１〜３のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とは、変倍時において同一方向へ移動するように構成することが好ましい。

また、前述したいずれかのズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、拡大側から順に、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合レンズとを配設した系を含み、かつ最も縮小側には正の屈折力を有するレンズを配設してなり、さらに下記の各条件式（４）、（５）を満足することが好ましい。
０．８＜ｆ_２／ｆ_ｗ＜１．４（４）
０．７＜ｆ_２ｅ／ｆ_２＜１．５（５）
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ_２ｅ：第２レンズ群の最も縮小側のレンズの焦点距離

また、本発明の投写型表示装置は、光源、ライトバルブ、および該ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投映する投映レンズとして上記いずれかのズームレンズを備えたことを特徴とするものである。

以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、正の第２レンズ群および負の第３レンズ群が可動とされた４群タイプで、第４レンズ群を１枚の凸レンズから構成する、および／または第３レンズ群を、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、および正レンズを配設するように構成する、ことにより、さらに所定の３つの条件式を満足することにより、諸収差が良好に補正され、Ｆナンバが例えば１．５５と明るく（大口径で）、広画角とされ、適切なバックフォーカス長を確保することができ、バックフォーカスを含めたレンズ全系が大幅に短縮化されたズームレンズを得ることができる。したがって、このズームレンズを投写型表示装置に用いた場合にも、これらの要望に応え得る装置とすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明に係る後述する実施例１のズームレンズの基本構成を示すものであり、広角端におけるレンズ構成図(ワイド)および望遠端におけるレンズ構成図(テレ)である。このレンズを本実施形態の代表として、以下に説明する。

すなわちこのズームレンズは、変倍の際に固定でフォーカシングを行うための負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、連続変倍のため、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４とを拡大側より順に配設されてなる。なお、第４レンズ群Ｇ_４と液晶表示パネル１との間には、赤外線をカットするフィルタやローパスフィルタさらには色合成光学系（色分解光学系）に相当するガラスブロック２が配列されている。また、図中、Ｘは光軸を表している。

さらに、このズームレンズは、下記条件式（１）〜（５）を満足するように構成されている。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ＜ −４．７（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
０．８＜ｆ_２／ｆ_ｗ＜１．４（４）
０．７＜ｆ_２ｅ／ｆ_２＜１．５（５）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群Ｇ_３の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群Ｇ_４の焦点距離
ｆ_２：第２レンズ群Ｇ_２の焦点距離
ｆ_２ｅ：第２レンズ群Ｇ_２の最も縮小側のレンズの焦点距離

また、本発明に係る投写型表示装置は、光源、ライトバルブ、および上述した本発明に係るズームレンズを備えた装置である。この装置において本発明に係るズームレンズは、ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投映するための投映レンズとして機能する。例えば、図１に示すズームレンズを備えた液晶ビデオプロジェクタの場合は、紙面右側の光源部（図示せず）から略平行光束が入射され、液晶表示パネル１において映出された画像情報を担持したこの光束が、ガラスブロック２を介しこのズームレンズにより、紙面左側方向のスクリーン(図示せず)に拡大投写される。なお、液晶ビデオプロジェクタにおいて一般には、光源からの光束をダイクロイックプリズムおよびレンズアレイからなる色分離光学系によりＲ、Ｇ、Ｂの３原色光に分離し、各原色光用に３つの液晶表示パネル１を配設してフルカラー画像を表示可能な構成とされる。ガラスブロック２はこの３原色光を合成するダイクロイックプリズムとすることができる。

以下、本実施形態によるズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置の作用効果について説明する。

拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行うための負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、連続変倍のため、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４とを配設された構成により、レンズ群の移動スペースを削減し得る、２つのレンズ群のみの移動によりズーミングを行なうタイプの、諸収差が良好に補正されたズームレンズを得ることができる。

また、第４レンズ群Ｇ_４は１枚の凸レンズから構成され、さらに第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、および正レンズを配設する構成とされ、いずれの構成によっても、レンズ全系の短縮化を図る、という作用効果を奏することができる。

なお、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３とは、変倍時において、広角側から望遠側に向かうにしたがって、拡大側に単調に移動する。このように、２つの移動群Ｇ_２、Ｇ_３が、変倍時に互いに同一方向に移動することで、レンズ移動用のスペースを最小限にしつつ円滑なズーミングを確保する。これにより、レンズ全長を短縮化することが可能となる。
なお、上記２つの移動群Ｇ_２、Ｇ_３は、変倍時において、広角側から望遠側に向かうにしたがって相対距離が離れるように移動する。

次に、上記各条件式の技術的意義について説明する。
まず、上記条件式（１）は、上記ガラスブロック２等を配設するための、第４レンズ群Ｇ_４の縮小側のレンズ面〜液晶表示パネル１までの距離（バックフォーカス）Ｂｆと、レンズ系の全長ＬＬと、広角端におけるＦナンバの値Ｆ_ｎとの関係を規定した式であり、明るいレンズ系としつつ、レンズ全系の短縮化を図り得る範囲を示すものである。

通常、Ｆナンバが小さく周辺光量の多いレンズはレンズ径が大きくなるため、レンズ厚も大きくなってレンズ全長が大きくなる傾向にある。特に縮小側がテレセントリックな光学系では、縮小側のレンズ径の大きさは、Ｂｆと、必要とされる全光量および周辺光量とで決定されてしまう。

この条件式（１）の上限を超えると、レンズ系の明るさと、レンズ全系の短縮化の両方を満足することが困難である。
なお、上述したＢｆの値は、ガラスブロック２の厚みを屈折率で割った値と空気間隔を加えた値、すなわち空気換算距離である。
また、明るいレンズ系としつつ、レンズ全系の短縮化を図るという観点からは、より好ましくは、上記範囲は、４．４〜５．７とする。

また、上記条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力を規定した式であり、収差補正を良好なものとしつつ、系の全長を短縮化するための範囲を示すものである。

この条件式（２）の上限を超えると、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力が大きくなり、諸収差の補正が難しくなり、またバックフォーカスが長くなるので系の全長が大きくなる。一方、条件式（２）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力が小さくなり、変倍時における移動量が大きくなるのでレンズ系の全長が大きくなる。
また、諸収差の補正を良好なものとしつつ、レンズ全系の短縮化を図るという観点からは、より好ましくは、上記範囲は、−８．２〜−４．９とする。

上記条件式（３）は、第４レンズ群Ｇ_４の屈折力を規定した式であり、この第４レンズ群Ｇ_４の縮小側をテレセントリックに保ちながら良好な収差補正を行い得る範囲を示すものである。
この条件式（３）の上限および下限を超えると、第４レンズ群Ｇ_４の縮小側をテレセントリックに保ちながら良好な収差補正を行なうことが難しくなる。

なお、本実施形態においては、第４レンズ群Ｇ_４を構成するレンズが１枚であるため、縮小側をテレセントリックに保ちながら良好な収差補正を行なうためには、このレンズの屈折力を適切に設定することが極めて重要である。
また、上記テレセントリック性を確保しつつ収差の補正を良好なものとするためには、より好ましくは、上記範囲を１．９〜２．４とする。

上記条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ_２の屈折力を規定した式であり、球面収差を良好に補正するとともに適切なバックフォーカス量を確保しつつ、レンズ全系の短縮化を図り得る範囲を示すものである。

この条件式（４）の上限を超えると、第２レンズ群Ｇ_２の屈折力が小さくなり、変倍時における移動量が大きくなるのでレンズ系の全長が大きくなる。一方、条件式（４）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ_２の屈折力が大きくなり、球面収差の補正が難しくなるとともに適切なバックフォーカス量を確保することが難しくなる。
また、球面収差の補正を良好なものとし、適切なバックフォーカス量を確保しつつ、レンズ全系の短縮化を図るという観点からは、より好ましくは、上記範囲を０．９〜１．２とする。

上記条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ_２の最も縮小側のレンズの焦点距離と、第２レンズ群Ｇ_２の焦点距離との比を規定した式であり、上記条件式（４）と同様に、球面収差を良好に補正するとともに適切なバックフォーカス量を確保しつつ、レンズ全系の短縮化を図り得る範囲を示すものである。

この条件式（５）の上限を超えると、上記条件式（４）と同様に、第２レンズ群Ｇ_２の屈折力が小さくなり、変倍時における移動量が大きくなるのでレンズ系の全長が大きくなる。一方、条件式（５）の下限を超えると、上記条件式（４）と同様に、第２レンズ群Ｇ_２の屈折力が大きくなり、球面収差の補正が難しくなるとともに適切なバックフォーカス量を確保することが難しくなる。
また、収差の補正を良好なものとし、適切なバックフォーカス量を確保しつつ、レンズ全系の短縮化を図るという観点からは、より好ましくは、上記範囲を０．８〜１．３とする。

なお、本発明のズームレンズは透過型の液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投映レンズとしての使用態様に限られるものではなく、反射型の液晶表示パネルを用いた装置の投映レンズあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投映レンズ等として用いることも可能であるほか、ＣＣＤ、撮像管等の撮像手段、さらには銀塩フィルム等を用いたカメラに使用されるズーム機能を有する結像レンズとして用いることも可能である。

また、投写型表示装置が、本発明に係るズームレンズと、別の例えば広画角な投映用レンズや標準的投映距離に好適なレンズとを、選択的に交換して装着できるように構成することにより、装置の設置場所の自由度を高めることができる。

以下、各実施例についてデータを用いて具体的に説明する。なお、本発明のズームレンズとしては下記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数および形状は適宜選択し得る。

＜実施例１＞
この実施例１に係るズームレンズは、前述したように図１に示す如き構成とされている。すなわちこのレンズは拡大側より順に、第１レンズ群Ｇ_１が、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第１レンズＬ_１と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２と、縮小側に強い曲率の面を向けた両凹レンズよりなる第３レンズＬ_３と、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第４レンズＬ_４からなり、第２レンズ群Ｇ_２が、拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第６レンズＬ_６および縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第７レンズＬ_７からなる接合レンズと、縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなる第８レンズＬ_８および拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズよりなる第９レンズＬ_９との接合レンズと、縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなる第１０レンズＬ_１０からなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３が、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズよりなる第１２レンズＬ_１２および縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３からなる接合レンズと、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第１４レンズＬ_１４とからなり、第４レンズ群Ｇ_４が、拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５からなる。
また、このズームレンズにおいて、第２レンズ群Ｇ_２および第３レンズ群Ｇ_３はともに、広角側から望遠側への変倍の際に拡大側へ移動する。

この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（広角端における拡大側の共役点位置無限遠状態の焦点距離を１として規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（上記曲率半径Ｒと同様の焦点距離で規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表１に示す。なお、この表１および後述する表２および３において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎ、νに対応させた数字は拡大側から順次増加するようになっている。

また、表１の上段に、実施例１における焦点距離ｆ、画角２ωおよびＦナンバを示す。
また、表１の下段に、実施例１における広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.20）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_８（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１８（可変２）、および第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_２５（可変３）を示す。

図２は上記実施例１のズームレンズの広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
なお、収差図（図２および後述する図３、図４）は投写距離無限ではなく倍率約８０倍の位置におけるものを示している。

この図２および下記表４から明らかなように、実施例１のズームレンズは条件式（１）〜（５）を全て満足し、ズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、明るく広画角で、適切なバックフォーカス長とされ、バックフォーカスを含むレンズ全系が短縮化されたズームレンズとされている。なお、実施例１における、投写距離無限時のレンズ全長ＬＬは３．６０７とされている。

なお、図２〜４において、各球面収差図にはｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する収差が示されており、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されており、各倍率色収差図にはＦ線、Ｃ線のｄ線に対する収差が示されている。

＜実施例２＞
この実施例２に係るズームレンズは、実施例１のものと略同様の構成とされている。実施例１との主な相違点は、第１０レンズＬ_１０が、その両面が互いに略同じ曲率の面とされた両凸レンズからなる点である。
この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表２に示す。

また、表２の上段に、実施例２における焦点距離ｆ、画角２ωおよびＦナンバを示す。
また、表２の下段に、実施例２における広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.20）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_８（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１８（可変２）、および第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_２５（可変３）を示す。

図３は上記実施例２のズームレンズの広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
この図３および下記表４から明らかなように、実施例２のズームレンズは条件式（１）〜（５）を全て満足し、ズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、明るく広画角で、適切なバックフォーカス長とされ、バックフォーカスを含むレンズ全系が短縮化されたズームレンズとされている。なお、実施例２における、投写距離無限時のレンズ全長ＬＬは３．６１５とされている。

＜実施例３＞
この実施例３に係るズームレンズは、実施例１のものと略同様の構成とされている。実施例１との主な相違点は、第６レンズＬ_６が拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなり、第７レンズＬ_７が縮小側に強い曲率の面を向けた両凹レンズよりなり、また、第１０レンズＬ_１０が、その両面が同一曲率の面とされた両凸レンズからなる点である。
この実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表３に示す。

また、表３の上段に、実施例３における焦点距離ｆ、画角２ωおよびＦナンバを示す。
また、表３の下段に、実施例３における広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.20）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_８（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１８（可変２）、および第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_２５（可変３）を示す。

図４は上記実施例３のズームレンズの広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
この図４および下記表４から明らかなように、実施例３のズームレンズは条件式（１）〜（５）を全て満足し、ズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、明るく広画角で、適切なバックフォーカス長とされ、バックフォーカスを含むレンズ全系が短縮化されたズームレンズとされている。なお、実施例３における、投写距離無限時のレンズ全長ＬＬは３．６１４とされている。

実施例１に係るズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図実施例１に係るズームレンズの各収差図実施例２に係るズームレンズの各収差図実施例３に係るズームレンズの各収差図実施例２に係るズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図実施例３に係るズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図

符号の説明

Ｇ_１〜Ｇ_４レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１５レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_２９レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_２８レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ光軸
１液晶表示パネル
２ガラスブロック

Claims

拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群および負の屈折力を有する第３レンズ群と、
変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群とを配設してなるズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群は１枚の凸レンズからなり、
さらに以下の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ ≦ −５．３９３（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群の焦点距離
拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群および負の屈折力を有する第３レンズ群と、
変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群とを配設してなるズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、および正レンズを配設してなり、
さらに以下の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ ≦ −５．３９３（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群の焦点距離
拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群および負の屈折力を有する第３レンズ群と、
変倍の際に固定で正の屈折力を有する第４レンズ群とを配設してなるズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群は１枚の凸レンズからなり、
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、および正レンズを配設してなり、
さらに以下の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
Ｆ_ｎ×ＬＬ／Ｂｆ＜６．０（１）
−８．８＜ｆ_３／ｆ_ｗ ≦ −５．３９３（２）
１．８＜ｆ_４／ｆ_ｗ＜２．７（３）
Ｆ_ｎ：広角端におけるＦナンバ
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算）
ＬＬ：投写距離無限時のレンズ全長
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ_４：第４レンズ群の焦点距離
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とは、変倍時において同一方向へ移動することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群は、拡大側から順に、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合レンズとを配設した系を含み、かつ最も縮小側には正の屈折力を有するレンズを配設してなり、さらに下記の各条件式（４）、（５）を満足することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載のズームレンズ。
０．８＜ｆ_２／ｆ_ｗ＜１．４（４）
０．７＜ｆ_２ｅ／ｆ_２＜１．５（５）
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ_２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ_２ｅ：第２レンズ群の最も縮小側のレンズの焦点距離
光源、ライトバルブ、および該ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投映する投映レンズとして請求項１〜５のうちいずれか１項記載のズームレンズを備えたことを特徴とする投写型表示装置。