JPH10333035A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 前玉径が小さく、テレセントリック側で全長
が短く、長いバック焦点距離を有し、良好なテレセント
リシティーを実現するズームレンズを提供する。 【解決手段】 拡大側から順に、共通の光軸上に沿って
それぞれ配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１ａ
と、負の屈折力を有し、光軸方向に関して変倍時に固定
された第２レンズ群Ｇ２ａと、正の屈折力の第３レンズ
群Ｇ３ａと、正の屈折力を有し、光軸方向に関して変倍
時に固定された第４レンズ群Ｇ４ａとを備え、前記第１
及び第３レンズ群は、互いに異なる変倍のための軌跡に
沿って光軸上を移動可能に構成される。 【効果】 第１レンズ群が正の屈折力を有するので、ズ
ームレンズ系全体をテレフォトタイプとすることがで
き、広角端での収差補正の自由度が確保でき、またズー
ミングに伴う各収差の補正が容易であり、系の大型化を
避けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズに関
し、特に液晶プロジェクターに使用するのに適した投射
ズームレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶プロジェクターに適したズー
ムレンズとしては、特開平第７−２７０６８５号公報や
特開平第６−１３０２９４号公報に記載されたものが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のズ
ームレンズによれば、凸先行の第１レンズ群が固定され
たタイプのものでは、良好なテレセントリシティーは得
られるが、前玉径が大きくなってしまうという欠点があ
り、凹先行の第１レンズ群が移動するタイプのもので
は、十分に長いバック焦点距離は得られるが、テレセン
トリック側で全長が長くなってしまうという欠点があっ
た。

【０００４】そこで本発明は、前玉径が小さく、またテ
レセントリック側で全長が短く、さらに十分に長いバッ
ク焦点距離を有し、良好なテレセントリシティーを実現
できる小型軽量のズームレンズを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるズームレンズは、図１に
示すように、広角端状態から望遠端状態までの間で変倍
可能に構成されたズームレンズにおいて；拡大側から順
に、共通の光軸上に沿ってそれぞれ配置された、正の屈
折力を有する第１レンズ群Ｇ１ａと；負の屈折力を有
し、光軸方向に関して変倍時に固定された第２レンズ群
Ｇ２ａと；正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３ａと；
正の屈折力を有し、光軸方向に関して変倍時に固定され
た第４レンズ群Ｇ４ａとを備え；前記第１及び第３レン
ズ群は、互いに異なる変倍のための軌跡に沿って光軸上
を移動可能に構成され；前記第１レンズ群の焦点距離を
ｆ1、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2、前記第３レン
ズ群の焦点距離をｆ3、前記望遠端における前記ズーム
レンズ全体の焦点距離をｆTとするとき、 ０．７＜ｆ1
／ｆT＜１．４、 ０．２＜｜ｆ2｜／ｆT＜０．６、
０．５＜ｆ3／ｆT＜２．０、なる条件を満足することを
特徴とする。

【０００６】このように構成すると、第１レンズ群が正
の屈折力を有するので、ズームレンズ系全体をテレフォ
トタイプとすることができ、広角端での収差補正の自由
度が確保できる。また、ｆ1／ｆT、｜ｆ2｜／ｆT、ｆ3
／ｆTが、前記のような条件を満足するので、各下限を
抑えることによりズーミングに伴う各収差の補正が容易
であり、各上限を抑えることによりズームレンズ系の大
型化を避けることができる。

【０００７】また、請求項２に記載のように、前記広角
端状態における前記第２レンズ群の倍率をβ2W、前記望
遠端状態おける前記第２レンズ群の倍率をβ2Tとすると
き、中間倍率状態における前記第２レンズ群のズーミン
グ倍率β2Mは、 −１．２＜β2M＜−０．７、 ｜β2M
｜＝（β2W・β2T）^1/2 なる条件を満足するようにし
てもよい。

【０００８】このようにすると、β2Mが−１．０に近い
値となるので、ズーミングとコンペンセーションのため
の可変レンズ群の第１と第３レンズ群の移動量がほぼ等
しくなる。したがって、光学系全体がコンパクトに構成
できる。

【０００９】さらに、請求項３に記載のように、前記第
１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群とによって形
成される射出瞳の位置が、前記第４レンズ群の拡大側焦
点位置とほぼ一致するように構成されてもよい。

【００１０】このように構成すると、拡大側から光線追
跡された主光線が良好なテレセントリシティーをもって
射出される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明によるズームレンズにおいて、縮小
側の物体、例えば液晶パネル上の像を拡大側の例えばス
クリーンに投射するような実施の形態では、スクリーン
の側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の
屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３
レンズ群及び正の屈折力を有する第４レンズ群を有する
４群構成として、ズーミングに際して、第１及び第３レ
ンズ群が、互いに独立に光軸上を移動して、変倍及び像
面位置の補正を行い、この間、第２及び第４レンズ群は
常に固定している構成とする。

【００１２】液晶プロジェクター用投射ズームレンズの
設計において、使用状態における最も広角の投射状態で
ある広角端の半画角がおおむね２７度以下であるなら
ば、スクリーン側からの第１レンズ群が正の屈折力を有
する、いわゆる凸先行のズームレンズを選択することが
妥当である。これは、相当に長いバック焦点距離を求め
られた場合にも第１レンズ群が正の屈折力を有するため
にズームレンズ系全体をテレフォトタイプになし得る条
件を備えていることを意味し、また、この程度の半画角
であるならば、広角端側での収差補正の自由度も確保で
きるので、光学設計上も十分な合理性を有する。そこで
本発明では、第１レンズ群が正屈折力を有する凸先行ズ
ームタイプを採用した。

【００１３】また、その第１レンズ群を、広角端から望
遠端へのズーミングに際して光軸上をスクリーン側へ移
動させることにより、特に広角端から中間の主光線の光
軸からの離れ量を極力抑制して、前玉第１レンズ群の口
径の小型化に寄与している。これによって凹先行のズー
ムレンズ系と同等の前玉径を実現している。

【００１４】さらに、第１レンズ群は一般的にはフォー
カス（合焦）機能を分担するが、プロジェクターの場合
は、有限距離で使用されるので、基準使用状態での繰り
出し量の分だけ事前に繰り出してピント合わせしてズー
ミング移動をすれば何ら支障はない。装置設定後のピン
ト合わせは、この第１レンズ群繰り出し方式でもよい
し、別の例えば、レンズ系全体を一体的に移動させる全
体繰り出し方式等でもよい。

【００１５】第２レンズ群は、本発明においては第１レ
ンズ群が移動するので、第２レンズ群自体は動かず固定
であっても等価的に変倍作用を行うことができる。この
第２レンズ群が固定であるということは、全光学系の中
で最も強いパワーを持つ第２レンズ群がズーミング時に
動かなくてもよいことを意味し、製造上、偏心等の誤差
要因を排除できる利点を有している。

【００１６】第３レンズ群は、第４レンズ群にとっての
物点を常に一定の位置に形成するために、第２レンズ群
によって作られる像点をズーミング中あたかも追いかけ
るように動く。

【００１７】本発明で、第１レンズ群と第３レンズ群と
は、一定の間隔を保持したまま移動するのではないの
で、ある意味では互いに独立に移動すると言えるが、ズ
ームレンズ系全体の物点と像点とが共役の関係に維持さ
れるように一定の関係をもって移動させられる。通常
は、不図示のカム機構により機械的に相対的位置関係が
維持されるように構成されている。

【００１８】このようにして第３レンズ群は、第１レン
ズ群と同様に広角端から望遠端にわたって光軸上をスク
リーン側に移動する。

【００１９】マスターレンズ群としての第４レンズ群は
ズーミングに際して固定であるが、第３レンズ群までに
よって作られたズーミングによっても移動しない第４レ
ンズ群に対する物点を結像点へリレーして伝達する役目
を果たしており、この第４レンズ群の用い方によって、
良好な結像性能を達成すると共に全系のバック焦点距離
とテレセントリシティーとをコントロールすることがで
きる。

【００２０】本実施の形態において、本発明の目的を達
するための一つの要件は、第１、第２、第３各レンズ群
の焦点距離をｆ1、ｆ2、ｆ3、望遠端での本ズームレン
ズ全体の焦点距離をｆTとしたときに ０．７＜ｆ1／ｆT＜１．４ （１） ０．２＜｜ｆ2｜／ｆT＜０．６ （２） ０．５＜ｆ3／ｆT＜２．０ （３） なる条件を満足することである。

【００２１】これらの（１）、（２）、（３）の各式は
マスターレンズ群としての第４レンズ群に対する変倍系
としての第１〜第３レンズ群の大きさを規定する式であ
って、ともに下限を下回れば小型な光学系が実現できる
ものの、ズーミングに伴う各収差の変動を補正すること
が困難である。また、上限を越えれば、これらの収差の
補正は容易になるものの、全系の大型化を招いて実用的
ではない。

【００２２】また、本発明の目的を達するための別の要
件は、第２レンズ群の中間ポジションのズーミング倍率
β2Mが、 −１．２＜β2M＜−０．７ （４） の範囲にあることである。

【００２３】但し第２レンズ群の中間ポジションのズー
ミング倍率β2Mとは、第２レンズ群の倍率の広角端及び
望遠端の倍率をそれぞれβ2W、β2Tとしたときに ｜β2M｜＝（β2W・β2T）^1/2 にて定義される値である。

【００２４】この倍率β2Mは直接的には第２レンズ群の
中間ポジションでの倍率そのものであるが、本発明のズ
ーム形式においては、同時に、第１レンズ群及び第３レ
ンズ群の相互の移動量を規定する値ともなる。即ち、β
2M＝−１．０のときはズーミング及びそれに伴うコンペ
ンセーティングのための第１＆第３レンズ群の移動量が
ほぼ等しくなることを意味しており、（４）式の上限に
近づけば第１レンズ群に対して相対的に第３レンズ群の
移動量が小さくなり、逆に（４）式の下限に近づけば、
この逆となる。

【００２５】したがって、本条件を満たせば、可動レン
ズ群である第１、第３レンズ群の移動量をほぼ等しくし
て、光学系をコンパクトに構成することができる。

【００２６】本発明の目的を達成するためのさらに別の
要件はスクリーンの側から光線追跡された主光線が良好
なテレセントリシティーをもって射出されるために、第
１、第２、第３レンズ群によって作られる射出瞳の位置
が、大略第４レンズ群の前側（スクリーン側）焦点位置
に配設されることである。

【００２７】プロジェクターに用いられる液晶は、一般
的には素子面に垂直な指向性を有しているので、これに
用いられる投射レンズには、良好なテレセントリシティ
ーを有することが求められる。本発明におけるズームレ
ンズは、マスターレンズである第４レンズ群がズーミン
グに際して固定であるので、テレセントリック性を実現
する上で好都合な構造となっている。即ち、第１〜第３
レンズ群によって作られる射出瞳を第４レンズ群の前側
焦点位置に配設するだけで良好なテレセントリシティー
が得られる。

【００２８】本発明の実施の形態においては、光彩絞り
は製造の容易性を考慮して、固定レンズ群である第２レ
ンズ群の後端に固設して配置されるが、上記要件を満た
すためには、これに限定されることなく、可動レンズ群
の第３レンズ群近傍や、固定レンズ群の第４レンズ群の
前方であってもよく、一般性を失うことはない。このよ
うにテレセントリック性に関しても本発明は極めて優れ
ている。

【００２９】なお、本発明のズームレンズ系は、第３レ
ンズ群と第４レンズ群の倍率を適切に選択することによ
って、バック焦点距離を自由にコントロールできる光学
系でもある。ちなみに、後述の第１の実施例は長いバッ
ク焦点距離の、また第２の実施例は短いバック焦点距離
のズームレンズの例となっている。

【００３０】前記従来技術の他に、一般的に第１レンズ
群が正のいわゆる凸先行のズームレンズとしては、スチ
ールカメラ・シネカメラ・ビデオカメラあるいは投写式
テレビジョン用として、特公平第７−３５０６号、特公
平第５−７２５６５号及び特開平第５−４５５８４号等
が既に知られているが、本発明はこれら公知技術からも
全く異なった内容を提示するものである。

【００３１】以下図面を参照して、本発明による実施例
を説明する。各図において互いに同一あるいは相当する
部材には同一あるいは類似符号を付し、重複した説明は
省略する。図１は、本発明による第１の実施例の側面図
であり、図５は、本発明による第２の実施例の側面図で
ある。

【００３２】図１を参照して第１の実施例の構成を説明
する。図中、スクリーン側の第１レンズ群Ｇ１ａは、ス
クリーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１１ａと
スクリーン側の凸面が貼り合わされた両凸レンズ１２ａ
との貼り合わせレンズ及びスクリーン側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ１３ａとからなり、第１レンズ群Ｇ
１ａに続いて、それと共通の光軸上に配列された第２レ
ンズ群Ｇ２ａは、第１レンズ群Ｇ１ａ側（スクリーン
側）に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１ａ、両凹レ
ンズ２２ａ、両凸レンズ２３ａ、第１レンズ群Ｇ１ａ側
に凹面を向けた負メニスカスレンズ２４ａとからなり、
第２レンズ群Ｇ２ａに続いて、それと共通の光軸上に配
列された第３レンズ群Ｇ３ａは、第２レンズ群Ｇ２ａ側
（スクリーン側）に凹面を向けた正メニスカスレンズ３
１ａからなり、第３レンズ群Ｇ３ａに続いて、それと共
通の光軸上に配列された第４レンズ群Ｇ４ａは、両凸レ
ンズ４１ａ、両凹レンズ４２ａ、第３レンズ群Ｇ３ａ側
（スクリーン側）に凹面を向けた正メニスカスレンズ４
３ａと第３レンズ群Ｇ３ａ側に凹面を有しレンズ４３ａ
と貼り合わされた負メニスカスレンズ４４ａとの貼り合
わせレンズ、第３レンズ群Ｇ３ａ側に凹面を有する正メ
ニスカスレンズ４５ａ、第３レンズ群Ｇ３ａ側に凹面を
有する正メニスカスレンズ４６ａ及び両凸レンズ４７ａ
からなる。

【００３３】また、第２レンズ群Ｇ２ａと第３レンズ群
Ｇ３ａとの間には、絞り５０ａが配置されている。

【００３４】さらに第４レンズ群Ｇ４ａの反スクリーン
側光軸上には液晶パネル５１ａ及び、液晶パネル５１ａ
とレンズ群との間には光合成装置５２ａが配置されてい
る。この液晶プロジェクタでは、不図示の光源からの照
明光を不図示のダイクロイックミラーによって赤・緑・
青に分光し、それぞれの光を液晶パネル５１ａで変調す
る。このようにして変調されたそれぞれの光を再び光合
成装置５２ａ内の不図示のダイクロイックミラーによっ
て合成した後、投影レンズ即ち前記レンズ群Ｇ１ａ、Ｇ
２ａ、Ｇ３ａ、Ｇ４ａで投影して不図示のスクリーン上
にカラー映像を得る。

【００３５】このように、液晶パネル５１ａと投影レン
ズＧ１ａ〜Ｇ４ａとの間にダイクロイックミラーが介在
するため、液晶パネルと５１ａの間に長い空気間隔が必
要となる。即ち、バック焦点距離を長くしたい。また、
ダイクロイックミラーの分光特性の角度依存性に起因す
るカラーシェーディングが起こらないようにするため、
入射瞳が十分遠方にあることが必要である。本実施例に
よれば、以下の諸元の値に見られるように、凹先行ズー
ムレンズ並に前玉径が小さく、またテレセントリック側
で全長が短い光学系であり、バック焦点距離も長く、テ
レセントリシティも良好である。

【００３６】なお、図１は広角端の状態、即ち第１レン
ズ群と第２レンズ群が最も近接した状態を示している。

【００３７】次の表１に、第１の実施例の諸元の値を示
す。表１には、投影距離ｄ0、焦点距離ｆ、投影倍率
β、開口数Ｎ．Ａ．換算有効Ｆ．Ｎｏ（Ｆナンバー）、
第２レンズ群のズーミング倍率β2、レンズ間隔ｄ5、ｄ
14、ｄ16、バック焦点距離Ｂｆ、絞り径、絞り位置、各
レンズ群の焦点距離ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、焦点比ｆ1／
ｆT、｜ｆ2｜／ｆT、倍率β2Mが示されている。ここ
で、投影距離ｄ0からレンズ間隔ｄ5、ｄ14、ｄ16まで
は、ズーミングの広角端、中間、望遠端の各ポジション
について示されている。

【００３８】表２には、第１の実施例のレンズデータを
示す。表２中、左端の数字はスクリーン側からの各レン
ズ面の順序を、次のｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは
各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、Ａｂｂｅ ＮＯはアッベ
数を、Ｎ（ｅ）はｅ線（λ＝５２７ｎｍ）に対する屈折
率を示す。表１によれば、例えば正メニスカスレンズ１
１ａのスクリーン側凸面の曲率は１４９．７３４４ｍ
ｍ、反スクリーン側凹面の曲率は７３．２４５２ｍｍで
あり、凸レンズ１２ａはレンズ１１ａと貼り合わされて
いるので、そのスクリーン側凸面の曲率はレンズ１１ａ
の反スクリーン側凹面の曲率と同じく７３．２４５２ｍ
ｍである。凸レンズ１２ａは両凸レンズであるので、反
スクリーン側の面の曲率は、−３７５．００１４と負の
記号（−）が付されている。また、面１と面２の間隔は
３．００００ｍｍであり、面２と面３の間隔は１４．５
０００である。他のレンズについても同様に諸元を読み
とることができる。なお、番号１４の曲率ｒが無限大に
なっているのは、ここは絞りだからである。また番号３
０、番号３１が無限大であるのは、それぞれ平面を示す
からである（番号３１は液晶パネル）。

【００３９】なお表２中、面５のｄ（ｄ5）、面１４の
ｄ（ｄ14）及び面１６のｄ（ｄ16）は、可変であり、表
２には望遠端の場合が示されている。

【００４０】図２、図３、図４に、第１の実施例のズー
ムレンズの諸収差を示す。図２は広角端、図３は中間焦
点状態、図４は望遠端における諸収差をそれぞれ示して
いる。各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそ
れぞれ示している。なお非点収差を示す収差図において
実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面
を示す。また球面収差を示す収差図においては、破線は
正弦条件（サインコンディション）を示す。

【００４１】各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点状態において諸収差が良好に補正されている
ことが分かる。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】 次に、図５に本発明による第２の実施例の断面図を示
す。図５を参照して第２の実施例の構成を説明する。図
中、スクリーン側の第１レンズ群Ｇ１ｂは、両凸レンズ
１１ｂ、スクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ１２ｂの凹面が凸面と貼り合わされた正メニスカスレ
ンズ１３ｂとの貼り合わせレンズとからなり、第１レン
ズ群Ｇ１ｂに続いて、それと共通の光軸上に配列された
第２レンズ群Ｇ２ｂは、第１レンズ群Ｇ１ｂ側（スクリ
ーン側）に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１ｂ、両
凹レンズ２２ｂと凸面が貼り合わされた正メニスカスレ
ンズ２３ｂとの貼り合わせレンズとからなり、第２レン
ズ群Ｇ２ｂに続いて、それと共通の光軸上に配列された
第３レンズ群Ｇ３ｂは、両凸レンズ３１ｂと凹面が貼り
合わされた負メニスカスレンズ３２ｂとの貼り合わせレ
ンズからなり、第３レンズ群Ｇ３ｂに続いて、それと共
通の光軸上に配列された第４レンズ群Ｇ４ｂは、両凸レ
ンズ４１ｂとそれと凹面が貼り合わされた負メニスカス
レンズ４２ｂとの貼り合わせレンズ、及び両凸レンズ４
３ｂとからなる。

【００４４】また、第２レンズ群Ｇ２ｂと第３レンズ群
Ｇ３ｂとの間には、絞り５０ｂが配置されている。

【００４５】さらに第４レンズ群Ｇ４ｂの反スクリーン
側光軸上には、液晶パネル面５１ｂ及び、液晶パネル５
１ｂとレンズ群との間には光合成装置５２ｂが配置され
ている。この液晶プロジェクタでは、不図示の光源から
の照明光を不図示のダイクロイックミラーによって赤・
緑・青に分光し、それぞれの光を液晶パネル５１ｂで変
調する。このようにして変調されたそれぞれの光を再び
光合成装置５２ｂ内の不図示のダイクロイックミラーに
よって合成した後、投影レンズ即ち前記レンズ群Ｇ１
ｂ、Ｇ２ｂ、Ｇ３ｂ、Ｇ４ｂで投影して不図示のスクリ
ーン上にカラー映像を得る。

【００４６】第１の実施例と同様に、液晶パネルと投影
レンズとの間にダイクロイックミラーが介在するため、
液晶パネルとの間に長い空気間隔が必要となる。即ち、
バック焦点距離を長くしたい。また、ダイクロイックミ
ラーの分光特性の角度依存性に起因するカラーシェーデ
ィングが起こらないようにするため、入射瞳が十分遠方
にあることが必要である。本実施例によれば、以下の諸
元の値に見られるように、凹先行ズームレンズ並に前玉
径が小さく、またテレセントリック側で全長が短い光学
系であり、バック焦点距離も長く、テレセントリシティ
も良好である。

【００４７】次の表３に、第２の実施例の諸元の値を示
す。表３には、投影距離ｄ0、焦点距離ｆ、投影倍率
β、開口数Ｎ．Ａ．換算有効Ｆ．Ｎｏ、第２レンズ群の
ズーミング倍率β2、レンズ間隔ｄ5、ｄ11、ｄ14、バッ
ク焦点距離Ｂｆ、絞り径、絞り位置、各レンズ群の焦点
距離ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、焦点比ｆ1／ｆT、｜ｆ2｜／
ｆT、倍率β2Mが示されている。ここで、投影距離ｄ0か
らレンズ間隔ｄ5、ｄ11、ｄ14までは、ズーミングの広
角端、中間、望遠端の各ポジションについて示されてい
る。

【００４８】なお、図５は広角端の状態、即ち第１レン
ズ群と第２レンズ群が最も近接した状態を示している。

【００４９】表４には、第２の実施例のレンズデータを
示す。表４中、左端の数字はスクリーン側からの各レン
ズ面の順序を、次のｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは
各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、Ａｂｂｅ ＮＯはアッベ
数を、Ｎ（ｅ）はｅ線（λ＝５２７ｎｍ）に対する屈折
率を示す。

【００５０】なお表４中、面５のｄ（ｄ5）、面１１の
ｄ（ｄ11）及び面１４のｄ（ｄ14）は、可変であり、表
４には広角端の場合が示されている。

【００５１】図６、図７、図８に、第２の実施例のズー
ムレンズの諸収差を示す。図６は広角端、図７は中間焦
点状態、図８は望遠端における諸収差をそれぞれ示して
いる。各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそ
れぞれ示している。なお非点収差を示す収差図において
実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面
を示す。また球面収差を示す収差図においては、破線は
正弦条件（サインコンディション）を示す。

【００５２】各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点状態において諸収差が良好に補正されている
ことが分かる。

【００５３】以上の実施例では、液晶プロジェクターの
場合を説明したが、本発明は、スクリーン側として説明
した側を物側とし、液晶パネルとした側を像面とした例
えば写真機やビデオカメラ等のズームレンズにも応用す
ることができる。

【００５４】また、第１レンズ群Ｇ１ａ、Ｇ１ｂと第３
レンズ群Ｇ３ａ、Ｇ３ｂとを、相対的に所定の関係で移
動させるためには、通常はカム機構が用いられる。

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、凸先行型
のズームレンズでありながら、第１、第３レンズ群の２
つのレンズ群のみの、しかも少ない移動量で凹先行並み
の半画角を持ちながらも小さい前玉径のズームレンズ
で、更にはテレセントリック側で全長が短い系が実現で
きたばかりでなく、十分に長いバック焦点距離と、良好
なテレセントリシティーとを兼ね備えたズームレンズを
実現した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のズームレンズの側面図
である。

【図２】第１の実施例で広角端の場合の諸収差を示す図
である。

【図３】第１の実施例で中間ポジションの場合の諸収差
を示す図である。

【図４】第１の実施例で望遠端の場合の諸収差を示す図
である。

【図５】本発明の第２の実施例のズームレンズの側面図
である。

【図６】第２の実施例で広角端の場合の諸収差を示す図
である。

【図７】第２の実施例で中間ポジションの場合の諸収差
を示す図である。

【図８】第２の実施例で望遠端の場合の諸収差を示す図
である。

【符号の説明】

Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ 第１レンズ群 Ｇ２ａ、Ｇ２ｂ 第２レンズ群 Ｇ３ａ、Ｇ３ｂ 第３レンズ群 Ｇ４ａ、Ｇ４ｂ 第４レンズ群 ５１ａ、５１ｂ 液晶パネル

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年６月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 ズームレンズ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズに関
し、特に液晶プロジェクターに使用するのに適した投射
ズームレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶プロジェクターに適したズー
ムレンズとしては、特開平第７−２７０６８５号公報や
特開平第６−１３０２９４号公報に記載されたものが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のズ
ームレンズによれば、凸先行の第１レンズ群が固定され
たタイプのものでは、良好なテレセントリシティーは得
られるが、前玉径が大きくなってしまうという欠点があ
り、凹先行の第１レンズ群が移動するタイプのもので
は、十分に長いバックフォーカスは得られるが、テレ
（望遠）側で全長が長くなってしまうという欠点があっ
た。

【０００４】そこで本発明は、前玉径が小さく、またテ
レ（望遠）側で全長が短く、さらに十分に長いバックフ
ォーカスを有し、良好なテレセントリシティーを実現で
きる小型軽量のズームレンズを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるズームレンズは、図１に
示すように、広角端状態から望遠端状態までの間で変倍
可能に構成されたズームレンズにおいて；拡大側から順
に、共通の光軸上に沿ってそれぞれ配置された、正の屈
折力を有する第１レンズ群Ｇ１ａと；負の屈折力を有
し、光軸方向に関して変倍時に固定された第２レンズ群
Ｇ２ａと；正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３ａと；
正の屈折力を有し、光軸方向に関して変倍時に固定され
た第４レンズ群Ｇ４ａとを備え；前記第１及び第３レン
ズ群は、互いに異なる変倍のための軌跡に沿って光軸上
を移動可能に構成され；前記第１レンズ群の焦点距離を
ｆ1、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2、前記第３レン
ズ群の焦点距離をｆ3、前記望遠端における前記ズーム
レンズ全体の焦点距離をｆTとするとき、 ０．７＜ｆ1
／ｆT＜１．４、 ０．２＜｜ｆ2｜／ｆT＜０．６、
０．５＜ｆ3／ｆT＜２．０、なる条件を満足することを
特徴とする。

【０００６】このように構成すると、第１レンズ群が正
の屈折力を有するので、ズームレンズ系全体をテレフォ
トタイプとすることができ、広角端での収差補正の自由
度が確保できる。また、ｆ1／ｆT、｜ｆ2｜／ｆT、ｆ3
／ｆTが、前記のような条件を満足するので、各下限を
抑えることによりズーミングに伴う各収差の補正が容易
であり、各上限を抑えることによりズームレンズ系の大
型化を避けることができる。

【０００７】また、請求項２に記載のように、前記広角
端状態における前記第２レンズ群の倍率をβ2W、前記望
遠端状態おける前記第２レンズ群の倍率をβ2Tとすると
き、中間倍率状態における前記第２レンズ群のズーミン
グ倍率β2Mは、 −１．２＜β2M＜−０．７、 ｜β2M
｜＝（β2W・β2T）^1/2 なる条件を満足するようにし
てもよい。

【０００８】このようにすると、β2Mが−１．０に近い
値となるので、ズーミングとコンペンセーションのため
の可変レンズ群の第１と第３レンズ群の移動量がほぼ等
しくなる。したがって、光学系全体がコンパクトに構成
できる。

【０００９】さらに、請求項３に記載のように、前記第
１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群とによって形
成される射出瞳の位置が、前記第４レンズ群の拡大側焦
点位置とほぼ一致するように構成されてもよい。

【００１０】このように構成すると、拡大側から光線追
跡された主光線が良好なテレセントリシティーをもって
射出される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明によるズームレンズにおいて、縮小
側の物体、例えば液晶パネル上の像を拡大側の例えばス
クリーンに投射するような実施の形態では、スクリーン
の側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の
屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３
レンズ群及び正の屈折力を有する第４レンズ群を有する
４群構成として、ズーミングに際して、第１及び第３レ
ンズ群が、互いに独立に光軸上を移動して、変倍及び像
面位置の補正を行い、この間、第２及び第４レンズ群は
常に固定している構成とする。

【００１２】液晶プロジェクター用投射ズームレンズの
設計において、使用状態における最も広角の投射状態で
ある広角端の半画角がおおむね２７度以下であるなら
ば、スクリーン側からの第１レンズ群が正の屈折力を有
する、いわゆる凸先行のズームレンズを選択することが
妥当である。これは、相当に長いバックフォーカスを求
められた場合にも第１レンズ群が正の屈折力を有するた
めにズームレンズ系全体をテレフォトタイプになし得る
条件を備えていることを意味し、また、この程度の半画
角であるならば、広角端側での収差補正の自由度も確保
できるので、光学設計上も十分な合理性を有する。そこ
で本発明では、第１レンズ群が正屈折力を有する凸先行
ズームタイプを採用した。

【００１３】また、その第１レンズ群を、広角端から望
遠端へのズーミングに際して光軸上をスクリーン側へ移
動させることにより、特に広角端から中間の主光線の光
軸からの離れ量を極力抑制して、前玉第１レンズ群の口
径の小型化に寄与している。これによって凹先行のズー
ムレンズ系と同等の前玉径を実現している。

【００１４】さらに、第１レンズ群は一般的にはフォー
カス（合焦）機能を分担するが、プロジェクターの場合
は、有限距離で使用されるので、基準使用状態での繰り
出し量の分だけ事前に繰り出してピント合わせしてズー
ミング移動をすれば何ら支障はない。装置設定後のピン
ト合わせは、この第１レンズ群繰り出し方式でもよい
し、別の例えば、レンズ系全体を一体的に移動させる全
体繰り出し方式等でもよい。

【００１５】第２レンズ群は、本発明においては第１レ
ンズ群が移動するので、第２レンズ群自体は動かず固定
であっても等価的に変倍作用を行うことができる。この
第２レンズ群が固定であるということは、全光学系の中
で最も強いパワーを持つ第２レンズ群がズーミング時に
動かなくてもよいことを意味し、製造上、偏心等の誤差
要因を排除できる利点を有している。

【００１６】第３レンズ群は、第４レンズ群にとっての
物点を常に一定の位置に形成するために、第２レンズ群
によって作られる像点をズーミング中あたかも追いかけ
るように動く。

【００１７】本発明で、第１レンズ群と第３レンズ群と
は、一定の間隔を保持したまま移動するのではないの
で、ある意味では互いに独立に移動すると言えるが、ズ
ームレンズ系全体の物点と像点とが共役の関係に維持さ
れるように一定の関係をもって移動させられる。通常
は、不図示のカム機構により機械的に相対的位置関係が
維持されるように構成されている。

【００１８】このようにして第３レンズ群は、第１レン
ズ群と同様に広角端から望遠端にわたって光軸上をスク
リーン側に移動する。

【００１９】マスターレンズ群としての第４レンズ群は
ズーミングに際して固定であるが、第３レンズ群までに
よって作られたズーミングによっても移動しない第４レ
ンズ群に対する物点を結像点へリレーして伝達する役目
を果たしており、この第４レンズ群の用い方によって、
良好な結像性能を達成すると共に全系のバックフォーカ
スとテレセントリシティーとをコントロールすることが
できる。

【００２０】本実施の形態において、本発明の目的を達
するための一つの要件は、第１、第２、第３各レンズ群
の焦点距離をｆ1、ｆ2、ｆ3、望遠端での本ズームレン
ズ全体の焦点距離をｆTとしたときに ０．７＜ｆ1／ｆT＜１．４ （１） ０．２＜｜ｆ2｜／ｆT＜０．６ （２） ０．５＜ｆ3／ｆT＜２．０ （３） なる条件を満足することである。

【００２１】これらの（１）、（２）、（３）の各式は
マスターレンズ群としての第４レンズ群に対する変倍系
としての第１〜第３レンズ群の大きさを規定する式であ
って、ともに下限を下回れば小型な光学系が実現できる
ものの、ズーミングに伴う各収差の変動を補正すること
が困難である。また、上限を越えれば、これらの収差の
補正は容易になるものの、全系の大型化を招いて実用的
ではない。

【００２２】また、本発明の目的を達するための別の要
件は、第２レンズ群の中間ポジションのズーミング倍率
β2Mが、 −１．２＜β2M＜−０．７ （４） の範囲にあることである。

【００２３】但し第２レンズ群の中間ポジションのズー
ミング倍率β2Mとは、第２レンズ群の倍率の広角端及び
望遠端の倍率をそれぞれβ2W、β2Tとしたときに ｜β2M｜＝（β2W・β2T）^1/2 にて定義される値である。

【００２４】この倍率β2Mは直接的には第２レンズ群の
中間ポジションでの倍率そのものであるが、本発明のズ
ーム形式においては、同時に、第１レンズ群及び第３レ
ンズ群の相互の移動量を規定する値ともなる。即ち、β
2M＝−１．０のときはズーミング及びそれに伴うコンペ
ンセーティングのための第１＆第３レンズ群の移動量が
ほぼ等しくなることを意味しており、（４）式の上限に
近づけば第１レンズ群に対して相対的に第３レンズ群の
移動量が小さくなり、逆に（４）式の下限に近づけば、
この逆となる。

【００２５】したがって、本条件を満たせば、可動レン
ズ群である第１、第３レンズ群の移動量をほぼ等しくし
て、光学系をコンパクトに構成することができる。

【００２６】本発明の目的を達成するためのさらに別の
要件はスクリーンの側から光線追跡された主光線が良好
なテレセントリシティーをもって射出されるために、第
１、第２、第３レンズ群によって作られる射出瞳の位置
が、大略第４レンズ群の前側（スクリーン側）焦点位置
に配設されることである。

【００２７】プロジェクターに用いられる液晶は、一般
的には素子面に垂直な指向性を有しているので、これに
用いられる投射レンズには、良好なテレセントリシティ
ーを有することが求められる。本発明におけるズームレ
ンズは、マスターレンズである第４レンズ群がズーミン
グに際して固定であるので、テレセントリック性を実現
する上で好都合な構造となっている。即ち、第１〜第３
レンズ群によって作られる射出瞳を第４レンズ群の前側
焦点位置に配設するだけで良好なテレセントリシティー
が得られる。

【００２８】本発明の実施の形態においては、光彩絞り
は製造の容易性を考慮して、固定レンズ群である第２レ
ンズ群の後端に固設して配置されるが、上記要件を満た
すためには、これに限定されることなく、可動レンズ群
の第３レンズ群近傍や、固定レンズ群の第４レンズ群の
前方であってもよく、一般性を失うことはない。このよ
うにテレセントリック性に関しても本発明は極めて優れ
ている。

【００２９】なお、本発明のズームレンズ系は、第３レ
ンズ群と第４レンズ群の倍率を適切に選択することによ
って、バックフォーカスを自由にコントロールできる光
学系でもある。ちなみに、後述の第１の実施例は長いバ
ックフォーカスの、また第２の実施例は短いバックフォ
ーカスのズームレンズの例となっている。

【００３０】前記従来技術の他に、一般的に第１レンズ
群が正のいわゆる凸先行のズームレンズとしては、スチ
ールカメラ・シネカメラ・ビデオカメラあるいは投写式
テレビジョン用として、特公平第７−３５０６号、特公
平第５−７２５６５号及び特開平第５−４５５８４号等
が既に知られているが、本発明はこれら公知技術からも
全く異なった内容を提示するものである。

【００３１】以下図面を参照して、本発明による実施例
を説明する。各図において互いに同一あるいは相当する
部材には同一あるいは類似符号を付し、重複した説明は
省略する。図１は、本発明による第１の実施例の側面図
であり、図５は、本発明による第２の実施例の側面図で
ある。

【００３２】図１を参照して第１の実施例の構成を説明
する。図中、スクリーン側の第１レンズ群Ｇ１ａは、ス
クリーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１１ａと
スクリーン側の凸面が貼り合わされた両凸レンズ１２ａ
との貼り合わせレンズ及びスクリーン側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ１３ａとからなり、第１レンズ群Ｇ
１ａに続いて、それと共通の光軸上に配列された第２レ
ンズ群Ｇ２ａは、第１レンズ群Ｇ１ａ側（スクリーン
側）に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１ａ、両凹レ
ンズ２２ａ、両凸レンズ２３ａ、第１レンズ群Ｇ１ａ側
に凹面を向けた負メニスカスレンズ２４ａとからなり、
第２レンズ群Ｇ２ａに続いて、それと共通の光軸上に配
列された第３レンズ群Ｇ３ａは、第２レンズ群Ｇ２ａ側
（スクリーン側）に凹面を向けた正メニスカスレンズ３
１ａからなり、第３レンズ群Ｇ３ａに続いて、それと共
通の光軸上に配列された第４レンズ群Ｇ４ａは、両凸レ
ンズ４１ａ、両凹レンズ４２ａ、第３レンズ群Ｇ３ａ側
（スクリーン側）に凹面を向けた正メニスカスレンズ４
３ａと第３レンズ群Ｇ３ａ側に凹面を有しレンズ４３ａ
と貼り合わされた負メニスカスレンズ４４ａとの貼り合
わせレンズ、第３レンズ群Ｇ３ａ側に凹面を有する正メ
ニスカスレンズ４５ａ、第３レンズ群Ｇ３ａ側に凹面を
有する正メニスカスレンズ４６ａ及び両凸レンズ４７ａ
からなる。

【００３３】また、第２レンズ群Ｇ２ａと第３レンズ群
Ｇ３ａとの間には、絞り５０ａが配置されている。

【００３４】さらに第４レンズ群Ｇ４ａの反スクリーン
側光軸上には液晶パネル５１ａ及び、液晶パネル５１ａ
とレンズ群との間には光合成装置５２ａが配置されてい
る。この液晶プロジェクタでは、不図示の光源からの照
明光を不図示のダイクロイックミラーによって赤・緑・
青に分光し、それぞれの光を液晶パネル５１ａで変調す
る。このようにして変調されたそれぞれの光を再び光合
成装置５２ａ内の不図示のダイクロイックミラーによっ
て合成した後、投影レンズ即ち前記レンズ群Ｇ１ａ、Ｇ
２ａ、Ｇ３ａ、Ｇ４ａで投影して不図示のスクリーン上
にカラー映像を得る。

【００３５】このように、液晶パネル５１ａと投影レン
ズＧ１ａ〜Ｇ４ａとの間にダイクロイックミラーが介在
するため、液晶パネルと５１ａの間に長い空気間隔が必
要となる。即ち、バックフォーカスを長くしたい。ま
た、ダイクロイックミラーの分光特性の角度依存性に起
因するカラーシェーディングが起こらないようにするた
め、入射瞳が十分遠方にあることが必要である。本実施
例によれば、以下の諸元の値に見られるように、凹先行
ズームレンズ並に前玉径が小さく、またテレ（望遠）側
で全長が短い光学系であり、バックフォーカスも長く、
テレセントリシティも良好である。

【００３６】なお、図１は広角端の状態、即ち第１レン
ズ群と第２レンズ群が最も近接した状態を示している。

【００３７】次の表１に、第１の実施例の諸元の値を示
す。表１には、投影距離ｄ0、焦点距離ｆ、投影倍率
β、開口数Ｎ．Ａ．換算有効Ｆ．Ｎｏ（Ｆナンバー）、
第２レンズ群のズーミング倍率β2、レンズ間隔ｄ5、ｄ
14、ｄ16、バックフォーカスＢｆ、絞り径、絞り位置、
各レンズ群の焦点距離ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、焦点比ｆ1
／ｆT、｜ｆ2｜／ｆT、倍率β2Mが示されている。ここ
で、投影距離ｄ0からレンズ間隔ｄ5、ｄ14、ｄ16まで
は、ズーミングの広角端、中間、望遠端の各ポジション
について示されている。

【００３８】表２には、第１の実施例のレンズデータを
示す。表２中、左端の数字はスクリーン側からの各レン
ズ面の順序を、次のｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは
各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、Ａｂｂｅ ＮＯはアッベ
数を、Ｎ（ｅ）はｅ線（λ＝５４６ｎｍ）に対する屈折
率を示す。表１によれば、例えば正メニスカスレンズ１
１ａのスクリーン側凸面の曲率は１４９．７３４４ｍ
ｍ、反スクリーン側凹面の曲率は７３．２４５２ｍｍで
あり、凸レンズ１２ａはレンズ１１ａと貼り合わされて
いるので、そのスクリーン側凸面の曲率はレンズ１１ａ
の反スクリーン側凹面の曲率と同じく７３．２４５２ｍ
ｍである。凸レンズ１２ａは両凸レンズであるので、反
スクリーン側の面の曲率は、−３７５．００１４と負の
記号（−）が付されている。また、面１と面２の間隔は
３．００００ｍｍであり、面２と面３の間隔は１４．５
０００である。他のレンズについても同様に諸元を読み
とることができる。なお、番号１４の曲率ｒが無限大に
なっているのは、ここは絞りだからである。また番号３
０、番号３１が無限大であるのは、それぞれ平面を示す
からである（番号３１は液晶パネル）。

【００３９】なお表２中、面５のｄ（ｄ5）、面１４の
ｄ（ｄ14）及び面１６のｄ（ｄ16）は、可変であり、表
２には望遠端の場合が示されている。

【００４０】図２、図３、図４に、第１の実施例のズー
ムレンズの諸収差を示す。図２は広角端、図３は中間焦
点状態、図４は望遠端における諸収差をそれぞれ示して
いる。各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそ
れぞれ示している。なお非点収差を示す収差図において
実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面
を示す。また球面収差を示す収差図においては、破線は
正弦条件（サインコンディション）を示す。

【００４１】各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点状態において諸収差が良好に補正されている
ことが分かる。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】 次に、図５に本発明による第２の実施例の断面図を示
す。図５を参照して第２の実施例の構成を説明する。図
中、スクリーン側の第１レンズ群Ｇ１ｂは、両凸レンズ
１１ｂ、スクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ１２ｂの凹面が凸面と貼り合わされた正メニスカスレ
ンズ１３ｂとの貼り合わせレンズとからなり、第１レン
ズ群Ｇ１ｂに続いて、それと共通の光軸上に配列された
第２レンズ群Ｇ２ｂは、第１レンズ群Ｇ１ｂ側（スクリ
ーン側）に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１ｂ、両
凹レンズ２２ｂと凸面が貼り合わされた正メニスカスレ
ンズ２３ｂとの貼り合わせレンズとからなり、第２レン
ズ群Ｇ２ｂに続いて、それと共通の光軸上に配列された
第３レンズ群Ｇ３ｂは、両凸レンズ３１ｂと凹面が貼り
合わされた負メニスカスレンズ３２ｂとの貼り合わせレ
ンズからなり、第３レンズ群Ｇ３ｂに続いて、それと共
通の光軸上に配列された第４レンズ群Ｇ４ｂは、両凸レ
ンズ４１ｂとそれと凹面が貼り合わされた負メニスカス
レンズ４２ｂとの貼り合わせレンズ、及び両凸レンズ４
３ｂとからなる。

【００４４】また、第２レンズ群Ｇ２ｂと第３レンズ群
Ｇ３ｂとの間には、絞り５０ｂが配置されている。

【００４５】さらに第４レンズ群Ｇ４ｂの反スクリーン
側光軸上には、液晶パネル面５１ｂ及び、液晶パネル５
１ｂとレンズ群との間には光合成装置５２ｂが配置され
ている。この液晶プロジェクタでは、不図示の光源から
の照明光を不図示のダイクロイックミラーによって赤・
緑・青に分光し、それぞれの光を液晶パネル５１ｂで変
調する。このようにして変調されたそれぞれの光を再び
光合成装置５２ｂ内の不図示のダイクロイックミラーに
よって合成した後、投影レンズ即ち前記レンズ群Ｇ１
ｂ、Ｇ２ｂ、Ｇ３ｂ、Ｇ４ｂで投影して不図示のスクリ
ーン上にカラー映像を得る。

【００４６】第１の実施例と同様に、液晶パネルと投影
レンズとの間にダイクロイックミラーが介在するため、
液晶パネルとの間に長い空気間隔が必要となる。即ち、
バックフォーカスを長くしたい。また、ダイクロイック
ミラーの分光特性の角度依存性に起因するカラーシェー
ディングが起こらないようにするため、入射瞳が十分遠
方にあることが必要である。本実施例によれば、以下の
諸元の値に見られるように、凹先行ズームレンズ並に前
玉径が小さく、またテレ（望遠）側で全長が短い光学系
であり、バックフォーカスも長く、テレセントリシティ
も良好である。

【００４７】次の表３に、第２の実施例の諸元の値を示
す。表３には、投影距離ｄ0、焦点距離ｆ、投影倍率
β、開口数Ｎ．Ａ．換算有効Ｆ．Ｎｏ、第２レンズ群の
ズーミング倍率β2、レンズ間隔ｄ5、ｄ11、ｄ14、バッ
クオーカスＢｆ、絞り径、絞り位置、各レンズ群の焦点
距離ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、焦点比ｆ1／ｆT、｜ｆ2｜／
ｆT、倍率β2Mが示されている。ここで、投影距離ｄ0か
らレンズ間隔ｄ5、ｄ11、ｄ14までは、ズーミングの広
角端、中間、望遠端の各ポジションについて示されてい
る。

【００４８】なお、図５は広角端の状態、即ち第１レン
ズ群と第２レンズ群が最も近接した状態を示している。

【００４９】表４には、第２の実施例のレンズデータを
示す。表４中、左端の数字はスクリーン側からの各レン
ズ面の順序を、次のｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは
各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、Ａｂｂｅ ＮＯはアッベ
数を、Ｎ（ｅ）はｅ線（λ＝５４６ｎｍ）に対する屈折
率を示す。

【００５０】なお表４中、面５のｄ（ｄ5）、面１１の
ｄ（ｄ11）及び面１４のｄ（ｄ14）は、可変であり、表
４には広角端の場合が示されている。

【００５１】図６、図７、図８に、第２の実施例のズー
ムレンズの諸収差を示す。図６は広角端、図７は中間焦
点状態、図８は望遠端における諸収差をそれぞれ示して
いる。各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそ
れぞれ示している。なお非点収差を示す収差図において
実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面
を示す。また球面収差を示す収差図においては、破線は
正弦条件（サインコンディション）を示す。

【００５２】各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点状態において諸収差が良好に補正されている
ことが分かる。

【００５３】以上の実施例では、液晶プロジェクターの
場合を説明したが、本発明は、スクリーン側として説明
した側を物側とし、液晶パネルとした側を像面とした例
えば写真機やビデオカメラ等のズームレンズにも応用す
ることができる。

【００５４】また、第１レンズ群Ｇ１ａ、Ｇ１ｂと第３
レンズ群Ｇ３ａ、Ｇ３ｂとを、相対的に所定の関係で移
動させるためには、通常はカム機構が用いられる。

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、凸先行型
のズームレンズでありながら、第１、第３レンズ群の２
つのレンズ群のみの、しかも少ない移動量で凹先行並み
の半画角を持ちながらも小さい前玉径のズームレンズ
で、更にはテレ（望遠）側で全長が短い系が実現できた
ばかりでなく、十分に長いバックフォーカスと、良好な
テレセントリシティーとを兼ね備えたズームレンズを実
現した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のズームレンズの側面図
である。

【図２】第１の実施例で広角端の場合の諸収差を示す図
である。

【図３】第１の実施例で中間ポジションの場合の諸収差
を示す図である。

【図４】第１の実施例で望遠端の場合の諸収差を示す図
である。

【図５】本発明の第２の実施例のズームレンズの側面図
である。

【図６】第２の実施例で広角端の場合の諸収差を示す図
である。

【図７】第２の実施例で中間ポジションの場合の諸収差
を示す図である。

【図８】第２の実施例で望遠端の場合の諸収差を示す図
である。

【符号の説明】 Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ 第１レンズ群 Ｇ２ａ、Ｇ２ｂ 第２レンズ群 Ｇ３ａ、Ｇ３ｂ 第３レンズ群 Ｇ４ａ、Ｇ４ｂ 第４レンズ群 ５１ａ、５１ｂ 液晶パネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広角端状態から望遠端状態までの間で変
   倍可能に構成されたズームレンズにおいて；拡大側から
   順に、共通の光軸上に沿ってそれぞれ配置された、正の
   屈折力を有する第１レンズ群と；負の屈折力を有し、光
   軸方向に関して変倍時に固定された第２レンズ群と；正
   の屈折力を有する第３レンズ群と；正の屈折力を有し、
   光軸方向に関して変倍時に固定された第４レンズ群とを
   備え；前記第１及び第３レンズ群は、互いに異なる変倍
   のための軌跡に沿って光軸上を移動可能に構成され；前
   記第１レンズ群の焦点距離をｆ1、前記第２レンズ群の
   焦点距離をｆ2、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ3、前
   記望遠端における前記ズームレンズ全体の焦点距離をｆ
   Tとするとき、 ０．７＜ｆ1／ｆT＜１．４ ０．２＜｜ｆ2｜／ｆT＜０．６ ０．５＜ｆ3／ｆT＜２．０ なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 【請求項２】 前記広角端状態における前記第２レンズ
   群の倍率をβ2W、前記望遠端状態おける前記第２レンズ
   群の倍率をβ2Tとするとき、中間倍率状態における前記
   第２レンズ群のズーミング倍率β2Mは、 −１．２＜β2M＜−０．７ β2M＝（β2W・β2T）^1/2 なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の
   ズームレンズ。
3. 【請求項３】 前記第１レンズ群と第２レンズ群と第３
   レンズ群とによって形成される射出瞳の位置が、前記第
   ４レンズ群の拡大側焦点位置とほぼ一致するように構成
   されたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記
   載のズームレンズ。