JP2000206409A

JP2000206409A - ズ―ムレンズ及びそれを有するプロジェクション装置

Info

Publication number: JP2000206409A
Application number: JP273299A
Authority: JP
Inventors: Saburo Sugawara; 三郎菅原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な光学性能を得つつ、テレセントリック
でバックフォーカスが長くしかも小型のズームレンズを
実現すること。【解決手段】大きな共役側から順に、負の屈折力の第
１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の
屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群
Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有し、広角端か
ら望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｌ２と第４レン
ズ群Ｌ４を大きな共役側に移動させるズームレンズであ
って、少なくとも１つの非球面レンズを有すると共に、
長い共役側の共役長が無限遠のときの広角端における短
い共役側の瞳から小さな共役面までの距離をｔｋｗ、広
角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、｜ｔｋｗ／ｆｗ｜＞４なる条件式を満足する。

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す
るものであり、特に有限距離に固定された原画をスクリ
ーンに拡大投射するプロジェクション装置の投射レンズ
に好適なズームレンズ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
であり、近接撮影距離においても光学性能が維持できる
等の特長を有している。しかしその反面、変倍時に移動
するレンズ群の移動量が増大したり、高変倍化が難しい
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−
４１１３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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、表示画像を
スクリーンに拡大投射する投射装置の投射レンズには、
特に色光毎に複数の液晶表示体を用い、液晶表示体に表
示された各色光の画像を合成して１本の投射レンズにて
投射する装置の投射レンズには、以下の条件が求められ
る。

【０００６】（１）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、表示画像側（原画側、短い共役
側）から見た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。

【０００７】（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、バックフォーカ
スが長いこと。

【０００８】（３）一般に表示画像は上方投射されるた
めに、投射レンズ光軸に対し、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、上方に偏ることに
なる。したがって、前玉径が大きくなるので何らかの改
善が必要であること。

【０００９】このような要求事項に対し、前述の従来例
のズームレンズでは、短い共役側から見た瞳位置が比較
的近い有限距離にあり、またバックフォーカスも十分に
長いとは言い難い。

【００１０】更に、図２１（ａ）に示すように２台の液
晶プロジェクターＡ，Ｂを使用して重ね合わせ投影（ス
タック投影）を行うことを想定した場合に、従来例のズ
ームレンズを投射レンズとして用いると広角端での歪曲
収差が比較的大きいため、液晶プロジェクターＡのスク
リーンＳ上の投影像Ａは図２１（ｂ）に実線で示すごと
く紙面左側ほど糸巻き型の歪みが大きくなり、同様に液
晶プロジェクターＢのスクリーンＳ上の投影像Ｂは図２
１（ｂ）に点線で示すごとく紙面右側ほど糸巻き型の歪
みが大きくなる。したがって、各々の液晶プロジェクタ
ーで投影像の位置や大きさを細かく調整しても、２つの
投影像の画素ズレが大きく残ってしまい、明るさは向上
するものの解像感のない見ずらい投影像しか得られない
という問題があった。

【００１１】本発明は、良好な光学性能を得つつ、短い
共役側にテレセントリックで、バックフォーカスが長
く、しかも小型のズームレンズを提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のズームレンズは、長い共役側から順に、負
の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、
負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ
群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠
端への変倍に際し、前記第２レンズ群と第４レンズ群を
長い共役側に移動させるズームレンズであって、少なく
とも１つの非球面レンズを有すると共に、長い共役側の
共役長が無限遠のときの広角端における短い共役側の瞳
から短い共役面までの距離をｔｋｗ、広角端における全
系の焦点距離をｆｗとするとき、｜ｔｋｗ／ｆｗ｜＞４なる条件式を満足することを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態についての説明を行う。

【００１４】（実施形態１）図１は後述の数値実施例１
にデータを示す実施形態１のズームレンズのレンズ断面
図である。本実施形態のズームレンズは、不図示のスク
リーン側（長い共役側、図中左側）から順に、負の屈折
力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ
２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４
レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を備え、
広角端から望遠端への変倍（ズーミング）に際し、第１
レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ２は固定であり、第２レ
ンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４をスクリーン側へ移動さ
せると共に、第３レンズ群Ｌ３もスクリーン側に単調に
移動させるものである。図中、Ｄはクロスダイクロプリ
ズム等に相当するガラスブロック、Ｐは画像が表示され
る液晶パネル（短い共役面）である。

【００１５】本実施形態において、第１レンズ群Ｌ１
は、スクリーン側から順に、液晶パネルＰ側に比してス
クリーン側に強いパワーを持つ正レンズ、スクリーン側
に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹レンズ、正レ
ンズより構成され、負メニスカスレンズはスクリーン側
の面が非球面となっている非球面レンズである。

【００１６】第１レンズ群Ｌ１の最もスクリーン側に正
レンズを配置するのは、歪曲収差を補正するためであ
り、特にその正レンズのスクリーン側に強いパワーを持
たせるのは高次の歪曲収差の発生を小さく抑えるためで
ある。第１レンズ群Ｌ１のスクリーン側から２番目に負
メニスカスレンズを配置するのは、軸外光線の屈折をほ
ぼ均等に各面に分散させコマ収差の発生を小さく抑える
ためであり、スクリーン側の面に非球面を用いるのは歪
曲収差を小さくするためである。また軸外光線の高さの
低い第１レンズ群Ｌ１の最も液晶パネルＰ側で色収差補
正を行うことにより、高次の倍率色収差の発生を小さく
押さえている。

【００１７】第２レンズ群Ｌ２は、球面収差と軸上色収
差を良好に補正するため、スクリーン側から順に、両凸
レンズ、両凸レンズと負レンズを接合した接合レンズよ
り構成されている。第３レンズ群Ｌ３は、第３群の移動
による色収差の変動を小さくするため、アッベ数の大き
な１枚の両凹レンズより構成されている。第４レンズ群
Ｌ４は主に軸外光束のコマ収差や倍率色収差を補正する
ために、スクリーン側から順に、液晶パネルＰ側に強い
パワーを持つ負レンズ、液晶パネルＰ側に強いパワーを
持つ正レンズ、液晶パネルＰ側に凸の負メニスカスレン
ズ、液晶パネルＰ側に強いパワーを持つ正レンズより構
成されている。第５レンズ群Ｌ５は、液晶パネルＰ側か
ら見た瞳（入射瞳）を遠ざけるためと、像面湾曲および
歪曲収差の補正のために、スクリーン側に強いパワーを
持つ１枚の正レンズより構成されている。

【００１８】このような構成により、良好な光学性能を
得つつ、短い共役側にテレセントリックで、バックフォ
ーカスが長く、しかも小型のズームレンズを実現してい
る。特に本実施形態では、第１レンズ群の最もスクリー
ン側に正レンズを配置すると共に、スクリーン側から２
番目の負メニスカスレンズに非球面を用いることで、歪
曲収差の発生を極めて小さく抑えている。

【００１９】（実施形態２）図２は後述の数値実施例２
にデータを示す実施形態２のズームレンズのレンズ断面
図である。本実施形態のズームレンズは、実施形態１の
ズームレンズと似た構成であるが、広角端の焦点距離を
より短縮して投射距離（スクリーンまでの距離）の短縮
化を実現している。

【００２０】（実施形態３）図３は後述の数値実施例３
にデータを示す実施形態３のズームレンズのレンズ断面
図である。本実施形態は、実施形態２に対し、第１、第
４および第５レンズ群のレンズ構成が異なる実施形態で
ある。

【００２１】本実施形態の第１レンズ群Ｌ１は、スクリ
ーン側から順に、スクリーン側に凸面を向けた負メニス
カスレンズ、両凹レンズ、スクリーン側に凸面を向けた
正メニスカスレンズより構成され、負メニスカスレンズ
はスクリーン側の面が非球面となっている非球面レンズ
である。第４レンズ群Ｌ４は、スクリーン側から順に、
液晶パネルＰ側に比してスクリーン側に強いパワーを持
つ負レンズ、スクリーン側に比して液晶パネルＰ側に強
いパワーを持つ正レンズ、液晶パネルＰ側に凸面を向け
た負メニスカスレンズ、スクリーン側に比して液晶パネ
ルＰ側に強いパワーを持つ正レンズより構成される。第
５レンズ群Ｌ５は、液晶パネルＰ側の面に非球面を有し
た正レンズより構成される。

【００２２】軸外光線の高さが高い第１レンズ群Ｌ１と
第５レンズ群Ｌ５に非球面を用いることにより、極めて
小さい歪曲収差を実現している。

【００２３】（実施形態４）図４は、後述の数値実施例
４にデータを示す実施形態４のズームレンズのレンズ断
面図である。本実施形態のズームレンズは、実施形態３
のズームレンズと似た構成であるが、数値データは異な
る。

【００２４】（実施形態５）図５は、後述の数値実施例
５にデータを示す実施形態５のズームレンズのレンズ断
面図である。本実施形態のズームレンズは、実施形態４
の第５レンズ群を１枚の正レンズと１枚の負レンズに置
き換えた実施形態で、第５レンズ群を２枚構成とするこ
とで、第５レンズ群に非球面レンズを用いることなく、
実施形態４と同様の効果を実現している。

【００２５】次に各実施形態の特徴について説明する。

【００２６】（ａ）液晶パネルＰ（表示画像）に最も近
い第５レンズ群Ｌ５に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。特に
実施形態１〜４では、第５レンズ群Ｌ５をスクリーン側
に強い凸面を向けた正レンズ１枚のみで構成することに
より、像面湾曲及び歪曲の補正と構成の簡易化の両立を
達成している。

【００２７】（ｂ）第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ
３、第４レンズ群Ｌ４を移動させて変倍を行うことによ
り、各群の移動量を少なくして全長の短縮化を図ると共
に、スクリーン側から見た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可能とし
ている。

【００２８】（ｃ）第１レンズ群Ｌ１が負の屈折力を有
することで、全体としてレトロフォ−カスの構成をと
り、クロスダイクロプリズム等の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。

【００２９】（ｄ）各群の屈折力を適切に配置し、第１
レンズ群Ｌ１をズーミング中固定とすることで、第１レ
ンズ群Ｌ１に対する軸外斜光束の入射位置の変倍に伴う
変動を減らし、構成の簡易化と共に全長が一定のレンズ
系を実現している。

【００３０】（ｅ）実施形態１，２においては、第１レ
ンズ群Ｌ１の最もスクリーン側に液晶パネル側に比べて
スクリーン側に強いパワーを持つ正レンズと、スクリー
ン側から２番目に少なくとも１面の非球面を有するスク
リーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズを配置し、
広角端での歪曲の低減化を図っている。

【００３１】実施形態３，４においては、スクリーン側
に非球面を有しスクリーン側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズを第１レンズ群Ｌ１の最もスクリーン側に配置
し、少なくとも１枚の非球面レンズを第５レンズ群Ｌ５
に配置し、広角端での歪曲の低減化を図っている。

【００３２】実施形態５においては、スクリーン側に非
球面を有しスクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズを第１レンズ群Ｌ１の最もスクリーン側に配置し、
少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズ
を第５レンズ群に配置し、広角端での歪曲の低減化を図
っている。

【００３３】（ｆ）広角端、望遠端の全系の焦点距離を
それぞれｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ
１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群
Ｌ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を
ｆ４、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５、広角端にお
けるスクリーン側（長い共役側）の共役長が無限遠のと
きの液晶パネルＰ側（短い共役側）から見た瞳と液晶パ
ネルＰとの距離をｔｋｗとするとき、｜ｔｋｗ／ｆｗ｜＞４（１）０．８＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２（２）０．５＜ｆ２／√（ｆｗ×ｆｔ）＜１．５（３）なる条件式を満足している。

【００３４】（１）式は液晶パネルＰ側から見た瞳と液
晶パネルＰとの距離と、全系の広角端の焦点距離の比に
ついて限定したもので、条件式を超える範囲では瞳の位
置が液晶パネルＰに近すぎて、表示画像における軸外主
光線の角度が大きくなり、投射レンズと液晶パネルＰの
間に配置されるクロスダイクロプリズム等の色合成素子
への入射角度が液晶パネルＰの周辺で大きく異ってしま
うためスクリーン上で色ムラが発生するので良くない。

【００３５】（２）式は主変倍群である第２レンズ群Ｌ
２と第１レンズ群Ｌ１の関係を適切に規定したものであ
る。（２）式の下限値を逸脱すると、第１レンズ群Ｌ１
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。一方上限値を逸脱すると所望
の変倍比を得るために第２レンズ群Ｌ２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。

【００３６】（３）式は主変倍群のパワーを適切にする
もので、下限値を超えるとアンダーの像面湾曲が発生し
適当でない。一方、上限値を超えると所望の変倍比を得
るために第２レンズ群Ｌ２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。

【００３７】また、像面湾曲を適正に補正するために、０．９＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２（４）なる条件式を満足している。

【００３８】（４）式の下限値を逸脱すると第１レンズ
群Ｌ１のパワーが強くなり過ぎるため像面湾曲がオーバ
ーになり、上限値を超えると第１レンズ群Ｌ１のパワー
が弱くなり過ぎるため像面湾曲がアンダーになり好まし
くない。

【００３９】また、主変倍群である第２レンズ群Ｌ２の
倍率の変倍に伴う変化β２ｔ／β２ｗをＺ２、全系の焦
点距離の変化ｆｔ／ｆｗをＺとし、変倍群となる第２レ
ンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４のズーミングでの移動量
（広角端位置と望遠端位置の差）をそれぞれＭ２，Ｍ４
とするとき、０．９＜Ｚ２／Ｚ＜１．１（５）０．５＜Ｍ２／Ｍ４＜１．９（６）０．５＜Ｍ２／（ｆｔ−ｆｗ）＜１．５（７）なる条件式を満足している。

【００４０】（５）式は変倍群となる第２レンズ群Ｌ２
と第４レンズ群Ｌ４での変倍の比を適切に規定するもの
である。第３レンズ群Ｌ３は変倍に際し減倍するためこ
の範囲にあるのが好ましい。

【００４１】（６），（７）式はレンズ全体の長さと各
変倍群の移動量を適切にするものである。特に第２レン
ズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４とでは第４レンズ群Ｌ４の
方がパワーが弱くなりがちであるので、適切な変倍分担
をするにはこの範囲が好ましい。

【００４２】上述したように第２レンズ群Ｌ２と第４レ
ンズ群Ｌ４とでは第４レンズ群Ｌ４の方がパワーが弱く
なりがちであるので、０．１５＜ｆ２／ｆ４＜０．９（８）なる条件式を満足している。

【００４３】（６），（８）式は、主変倍群のパワー配
置と変倍を適切にしながらペッツバール和を適当に設定
するのに必要な条件である。

【００４４】また、バックフォーカスをｂｆとすると
き、０．３＜ｂｆ／ｆ５＜０．６（９）０．９＜｜ｆ１｜／ｂｆ＜２．２（１０）なる条件式を満足して、全系の液晶パネルＰ側から見た
瞳位置と歪曲を適当に設定している。バックフォーカス
ｂｆとは、第５レンズ群Ｌ５から液晶パネルＰまでの距
離（空気換算長）である。式（９）は全系を適切にテレ
セントリックにするために必要な条件である。式（９）
の上限値を超えると大型化し、下限値を超えると歪曲が
発生する。式（１０）も歪曲を適切にとりながら、液晶
パネルＰ側から見た瞳までの距離を長くし、テレセント
リックにするための条件である。

【００４５】また、各群のパワー配置を適切にしつつ、
各群の移動量を適切にして、小型化を図るため、１．０＜｜ｆ１｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜１．７（１１）０．６＜｜ｆ３｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜２．０（１２）１．１＜ｆ４／√（ｆｗ×ｆｔ）＜３．５（１３）１．５＜ｆ５／√（ｆｗ×ｆｔ）＜３．０（１４）なる条件式を満足している。

【００４６】また、ズーミングにおける倍率色収差を低
減しつつその変動も抑えるために、第３レンズ群Ｌ３
を、そのアッベ数ν３が以下の範囲の負レンズで構成し
ている。

【００４７】 ν３＞３５（１５）式（１５）は更に ν３＞４０（１５ａ）であることが好ましい。

【００４８】また、高次の倍率色収差を小さくするため
に、第１レンズ群Ｌ１を構成する負レンズの平均アッベ
数ν１ｎは以下の条件式を満足している。

【００４９】 ν１ｎ＞５５（１６）歪曲収差を良好に補正するために、第５レンズ群Ｌ５は
１枚の正レンズより構成すると共に、以下の条件式を満
足している。

【００５０】

【外２】ここでＲ５ｆ：第５レンズ群のスクリーン側のレンズ
面の曲率半径Ｒ５ｒ：第５レンズ群の表示画像側のレンズ面の曲率半
径また、歪曲収差を良好に補正するために、以下の条件式
を満足している。

【００５１】０．１５＜ＳＦ５＜１．５（１８）ここでＳＦ５＝（Ｒ５ｒ＋Ｒ５ｆ）／（Ｒ５ｒ−Ｒ５
ｆ）

【００５２】実施形態１〜５のズームレンズは、ここで
説明した（１）〜（１８）式を全て満足しているが、必
ずしも全ての条件式を同時に満足しなければならないと
いうものではない。各条件式による効果はそれぞれ別個
に得られるものであるので、ズームレンズの仕様によっ
て、（１）〜（１８）式のあらゆる組み合わせをとり得
るものである。

【００５３】（ｇ）有限距離へのピント合わせは、第１
レンズ群Ｌ１で行うのが構成上最も簡単であるが、第３
レンズ群Ｌ３や第５レンズ群Ｌ５、あるいは複数の群を
異なる移動量で移動させて行っても良い。またズームレ
ンズ全体を一体的に移動させて、あるいは液晶パネルＰ
を移動させて行ってもよい。

【００５４】実施形態１〜５に示すように構成すること
により、簡易な構成にてＦナンバーが１．８程度と明る
く、歪曲や倍率色収差の発生を少なく抑えた小型のテレ
セントリックズームレンズを実現することができる。こ
のようなズームレンズを拡大投射プロジェクション装置
の投射レンズに用いることによって、高精細な画像投影
を行うことができる。また歪曲収差を変倍域全域で極め
て小さくできたので、２台以上の液晶プロジェクターを
用いて重ね合わせ投影を行う場合にも、画素ズレの発生
を極めて小さくすることができ、明るく精細度の高い投
影像が得られる。

【００５５】以下に数値実施例を示す。各数値実施例に
おいて、ｒｉはスクリーン側からｉ番目の面の曲率半
径、ｄｉはスクリーン側からｉ番目の面と（ｉ＋１）番
目の面の間隔、ｎｉはスクリーン側からｉ番目の光学部
材のｄ線における屈折率、νｉはスクリーン側からｉ番
目の光学部材のアッベ数である。

【００５６】また、非球面は以下の式で表せられる。

【００５７】

【外３】ここで、ｘはレンズ頂点より光軸方向への変位値、ｙは
光軸からの距離、ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、Ｂ
〜Ｅは非球面係数である。

【００５８】図６〜８はそれぞれ数値実施例１（実施形
態１）のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端
における諸収差図である。図９〜１１はそれぞれ数値実
施例２（実施形態２）のズームレンズの広角端、中間焦
点距離、望遠端における諸収差図である。図１２〜１４
はそれぞれ数値実施例３（実施形態３）のズームレンズ
の広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差図であ
る。図１５〜１７はそれぞれ数値実施例４（実施形態
４）のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端に
おける諸収差図である。図１８〜２０はそれぞれ数値実
施例５（実施形態５）のズームレンズの広角端、中間焦
点距離、望遠端における諸収差図である。

【００５９】また、各実施形態の条件式（１）〜（１
８）の数値を表−１に示す。

【００６０】

【外４】

【００６１】

【外５】

【００６２】

【外６】

【００６３】

【外７】

【００６４】

【外８】

【００６５】

【表１】

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
良好な光学性能を得つつ、小さい共役側にテレセントリ
ックで、バックフォーカスが長く、しかも小型のズーム
レンズを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１のズームレンズのレンズ断面図であ
る。

【図２】実施形態２のズームレンズのレンズ断面図であ
る。

【図３】実施形態３のズームレンズのレンズ断面図であ
る。

【図４】実施形態４のズームレンズのレンズ断面図であ
る。

【図５】実施形態５のズームレンズのレンズ断面図であ
る。

【図６】実施形態１のズームレンズの広角端における諸
収差図である。

【図７】実施形態１のズームレンズの中間焦点距離にお
ける諸収差図である。

【図８】実施形態１のズームレンズの望遠端における諸
収差図である。

【図９】実施形態２のズームレンズの広角端における諸
収差図である。

【図１０】実施形態２のズームレンズの中間焦点距離に
おける諸収差図である。

【図１１】実施形態２のズームレンズの望遠端における
諸収差図である。

【図１２】実施形態３のズームレンズの広角端における
諸収差図である。

【図１３】実施形態３のズームレンズの中間焦点距離に
おける諸収差図である。

【図１４】実施形態３のズームレンズの望遠端における
諸収差図である。

【図１５】実施形態４のズームレンズの広角端における
諸収差図である。

【図１６】実施形態４のズームレンズの中間焦点距離に
おける諸収差図である。

【図１７】実施形態４のズームレンズの望遠端における
諸収差図である。

【図１８】実施形態５のズームレンズの広角端における
諸収差図である。

【図１９】実施形態５のズームレンズの中間焦点距離に
おける諸収差図である。

【図２０】実施形態５のズームレンズの望遠端における
諸収差図である。

【図２１】重ね合わせ投影（スタック投影）時の画素ズ
レの説明図である。

【符号の説明】

Ｌ１第１レンズ群Ｌ２第２レンズ群Ｌ３第３レンズ群Ｌ４第４レンズ群Ｌ５第５レンズ群Ｐ液晶パネルＤガラスブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H044 AC04 2H087 KA06 KA07 PA11 PA12 PA18 PB20 QA02 QA05 QA12 QA26 QA36 QA41 QA45 SA07 SA09 SA20 SA32 SA43 SA63 SA65 SA72 SA74 SA76 SB04 SB14 SB22 SB35 SB43 9A001 BB06 GG11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長い共役側から順に、負の屈折力の第１
レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第
３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の
第５レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際
し、前記第２レンズ群と第４レンズ群を長い共役側に移
動させるズームレンズであって、少なくとも１つの非球
面レンズを有すると共に、長い共役側の共役長が無限遠
のときの広角端における短い共役側の瞳から短い共役面
までの距離をｔｋｗ、広角端における全系の焦点距離を
ｆｗとするとき、｜ｔｋｗ／ｆｗ｜＞４なる条件式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１レンズ群が、非球面レンズを有
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５レンズ群が、非球面レンズを有
することを特徴とする請求項１，２記載のズームレン
ズ。
【請求項４】前記第５レンズ群は、少なくとも１枚の
正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有することを特
徴とする請求項１乃至３記載のズームレンズ。
【請求項５】広角端から望遠端への変倍に際し、前記
第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は増大し、前記第３
レンズ群と第４レンズ群の間隔は減少することを特徴と
する請求項１乃至４記載のズームレンズ。
【請求項６】広角端から望遠端への変倍に際し、前記
第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は減少し、前記第４
レンズと第５レンズ群の間隔は増大することを特徴とす
る請求項５記載のズームレンズ。
【請求項７】前記第２レンズ群は少なくとも２枚の正
レンズと少なくとも１枚の負レンズを有し、前記第３レ
ンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴
とする請求項１乃至６記載のズームレンズ。
【請求項８】広角端の全系の焦点距離をｆｗ、望遠端
の全系の焦点距離をｆｔ第１レンズ群の焦点距離をｆ
１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、０．８＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２０．５＜｜ｆ２／√（ｆｗ×ｆｔ）｜＜１．５なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７
記載のズームレンズ。
【請求項９】望遠端における前記第３レンズ群の位置
は、広角端における前記第３レンズ群の位置に比べて長
い共役側にあることを特徴とする請求項１乃至８記載の
ズームレンズ。
【請求項１０】変倍に際し、前記第１レンズ群は固定
されていることを特徴とする請求項１乃至９記載のズー
ムレンズ。
【請求項１１】前記第１レンズ群は、最も長い共役側
に正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至１０
記載のズームレンズ。
【請求項１２】前記第１レンズ群は、長い共役側から
順に、短い共役側に比べて大きな共役側に強いパワーを
持つ正レンズ、長い共役側に凸面を向けた負メニスカス
レンズ、両凹レンズ、正レンズより構成されることを特
徴とする請求項１１記載のズームレンズ。
【請求項１３】前記第１レンズ群は、長い共役側から
順に、長い共役側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、
両凹レンズ、正レンズより構成され、該負メニスカスレ
ンズの少なくとも一方の面が非球面であることを特徴と
する請求項１乃至１０記載のズームレンズ。
【請求項１４】前記第５レンズ群は、１枚の正レンズ
より構成されると共に、該正レンズの大きな共役側のレ
ンズ面の曲率半径をＲ５ｆ、該正レンズの短い共役側の
レンズ面の曲率半径をＲ５ｒとするとき、【外１】なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１
３記載のズームレンズ。
【請求項１５】請求項１乃至１４記載のズームレンズ
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項１６】原画を表示する表示手段と、該原画を
スクリーンに投射するための投射レンズを有し、該投射
レンズが請求項１乃至１４記載のズームレンズによって
構成されていることを特徴とするプロジェクション装
置。