(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大共役側から縮小共役側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１以上のレンズ群を有する中間レンズ群、正の屈折力の最終レンズ群からなり、
ズーミングに際し、該第１レンズ群と該最終レンズ群以外のレンズ群が移動するズームレンズであって、該第３レンズ群は３枚以上のレンズを有し、該第２、第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、空気換算でのバックフォーカスをＢｆとするとき
ｆ３／ｆｗ＞４．０
ｆ３／ｆ２＞２．０
ｆｗ／Ｂｆ＜０．８
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記中間レンズ群は正又は負の屈折力の第４レンズ群からなり、該第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき
｜ｆ４／ｆｗ｜＞１５
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。
【請求項３】
前記中間レンズ群は拡大共役側から縮小共役側へ順に負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群からなることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき
｜ｆ１／ｆｗ｜＞１．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群は非球面形状のレンズ面を含む非球面レンズを有しており、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１、該非球面レンズの焦点距離をｆＡＳＰとするとき
ｆＡＳＰ／ｆ１＜３．０
なる条件を満足することを特徴する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第３レンズ群は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズと、縮小共役側の面が凸でメニスカス形状の正レンズよりなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群の最も縮小共役側のレンズは、光軸方向に移動してフォーカスを行うフォーカスレンズであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
拡大共役側から縮小共役側へ順に、前記第１レンズ群はメニスカス形状の２つの負レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、メニスカス形状の正レンズよりなり、前記第２レンズ群は両凸形状の正レンズよりなり、前記最終レンズ群は両凸形状の正レンズよりなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
縮小共役側の位置に配置した表示画像を所定面上に投射することを特徴する請求項１から８のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項のズームレンズと、原画を形成する表示素子とを有し、前記表示素子に形成された原画を前記ズームレンズによって被投射面に投射することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置に関し、例えば長いバックフォーカスを有し、高い光学性能を有した投射画像が得られるプロジェクターに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子等の表示素子を用いて、その表示素子に形成された画像をスクリーン面に投射するプロジェクター（画像投射装置）が種々提案されている。
【０００３】
このプロジェクターに用いる投射レンズとしては、例えば以下に掲げる特性が要望されている。
【０００４】
◎表示素子を３枚使用する３板方式のカラープロジェクターでは一般に、色分離光学系により白色光源からの光を赤、緑、青色の各色に分離して各表示素子に導いている。そして各表示素子から射出する光を色合成光学系により合成して投射レンズに入射させている。その構成上、表示素子を透過した後の色光を合成するためのプリズム等を配置するスペースを表示素子と投射レンズとの間に設けなければならず、このため、ある一定長のバックフォーカスを有すること。
【０００５】
◎表示素子から色合成光学系に入射する光束の角度が変化すると、それに応じて色合成光学系の分光透過率が変化し、投影された画像における各色の明るさが画角により変化して見づらい画像になる。このため、角度依存の影響を少なくするため表示素子（縮小共役面）側の瞳が略無限遠方にある所謂テレセントリック性が良いこと。
【０００６】
◎３色の表示素子の絵（画像）をスクリーンに合成投射したとき、文字等が二重に見えたりして解像感がそこなわれないように各色の画素を画面の全域にて重ね合わせられなければならない。そのため、投射レンズにて発生する色ずれ（倍率色収差）を可視光帯域全体にて良好に補正されたものであること。
【０００７】
◎投射された画像が歪んで見えにくくならないように，歪曲収差が良好に補正されていること。
【０００８】
従来よりプロジェクター要のズームレンズとして、最も拡大共役側に位置し、ズーミング時固定の負の屈折力の第１レンズ群と最も縮小共役側に位置し、ズーミング時固定の正の屈折力の最終レンズ群とを有したズームレンズが知られている。このタイプのズームレンズにおいて、第１レンズ群と最終レンズ群の間に位置し、ズーミング時可動の３以上のレンズ群を有する変倍群からなるズームレンズが知られている（特許文献１〜４）。
【０００９】
特許文献１〜４のズームレンズでは、拡大共役側から順に第２、第３レンズ群で主たる変倍を行い、変倍に伴う像面変動の補正を第３レンズ群以降のレンズ群を移動させて行っている。
【００１０】
このタイプのズームレンズでは、第３レンズ群が全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのに大変重要なレンズ群となっている。
【００１１】
このため特許文献１〜４のズームレンズでは、第３レンズ群を３枚以上のレンズで構成して、光学性能の向上を図っている。
【特許文献１】特開平１１−２３１２１９号公報
【特許文献２】特開２００２−１０７６２６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３３３３８号公報
【特許文献４】特開２００５−０１０６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
プロジェクターで用いられるズームレンズは、長いバックフォーカスを有し、縮小共役側がテレセントリックであることが要望される。このために、拡大共役側に負の屈折力のレンズ群を、縮小共役側に正の屈折力のレンズ群を配置している。
【００１３】
このようなレンズ構成のズームレンズは、レンズ系全体の非対称性が増大し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しい。例えば広角端において負の歪曲収差が多く発生し、これを補正するのが大変難しくなってくる。
【００１４】
特許文献１〜４で開示されているズームレンズでは第３レンズ群が他のレンズ群に比べて大きな変倍比を負担している。このため第３レンズ群の屈折力が他のレンズ群に比べて強く第３レンズ群がズーミングに伴う収差変動が多く発生する原因となっていた。又、第３レンズ群の屈折力が強いため広角端における負の歪曲収差が多く残存する傾向があった。
【００１５】
前述したタイプのプロジェクター用のズームレンズにおいて、所定のズーム比を確保しつつ、ズーミングに伴う収差変動を良好に補正し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るにはレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。
【００１６】
例えば各レンズ群の屈折力、特に第２、第３レンズ群の屈折力や第３レンズ群のレンズ構成等を適切に設定するのが重要になってくる。
【００１７】
第２、第３レンズ群の構成が不適切であると、広角端において歪曲収差を良好に補正し、又全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【００１８】
本発明はズーミングに伴う諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有したプロジェクター用に好適なズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明のズームレンズは、拡大共役側から縮小共役側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１以上のレンズ群を有する中間レンズ群、正の屈折力の最終レンズ群からなり、
ズーミングに際し、該第１レンズ群と該最終レンズ群以外のレンズ群が移動するズームレンズであって、該第３レンズ群は３枚以上のレンズを有し、該第２、第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、空気換算でのバックフォーカスをＢｆとするとき
ｆ３／ｆｗ  ＞  ４．０
ｆ３／ｆ２  ＞  ２．０
ｆｗ／Ｂｆ  ＜  ０．８
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ズーミングに伴う諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有したプロジェクター用に好適なズームレンズが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施例は以下のように記載することができる。
【００２２】
各実施例のズームレンズは、拡大共役側（前方側）から縮小共役側（後方側）へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１以上のレンズ群を有する中間レンズ群、正の屈折力の最終レンズ群からなる。ここで、最終レンズ群は、最も縮小共役側に配置されたレンズ群のことである。
【００２３】
ここで、中間レンズ群は、ズームレンズを５つのレンズ群（物体側から第１、２、３、４、５レンズ群）で構成する場合は、第４レンズ群（正又は負の屈折力を持つ）である。また、ズームレンズを６つのレンズ群（第１、２、３、４、５、６レンズ群）で構成する場合は、中間レンズ群は拡大共役側から縮小共役側へ順に負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群からなる。
【００２４】
ズーミングに際し、第１レンズ群と最終レンズ群以外の全てのレンズ群が移動する。このとき移動するレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、全て拡大共役側へ移動する。第２、第３レンズ群は変倍を担当している。第２レンズ群で主たる変倍を行っている。中間レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正している。
【００２５】
図１は本発明の実施例１のズームレンズを用いた画像投射装置（液晶ビデオプロジェクター）の要部概略図である。
【００２６】
図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１に対応する後述する数値実施例１の数値をｍｍ単位で表わした時の投射距離（第１レンズ群からの距離）2.1ｍのときの広角端（短焦点距離側）と望遠端（長焦点距離側）における収差図である。
【００２７】
図３は本発明の実施例２のズームレンズを用いた画像投射装置の要部概略図である。
【００２８】
図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２に対応する後述する数値実施例２の数値をｍｍ単位で表わした時の投射距離2.1ｍのときの広角端と望遠端における収差図である。
【００２９】
図５は本発明の実施例３のズームレンズを用いた画像投射装置の要部概略図である。
【００３０】
図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３に対応する後述する数値実施例３の数値をｍｍ単位で表わした時の投射距離2.1ｍのときの広角端と望遠端における収差図である。
【００３１】
図７は本発明の画像投射装置の要部概略図である。
【００３２】
図１、図３、図５の実施例１〜３における画像投射装置ではＬＣＤの原画（表示素子）をズームレンズ（投影レンズ、投写レンズ）ＰＬを用いて被投射面としてスクリーン面Ｓ上に拡大して投射している状態を示している。
【００３３】
ｉは拡大共役側から数えたレンズ群の順番を示す。Ｌｉは第ｉレンズ群である。
【００３４】
Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、ＬＭは１以上のレンズ群を有する中間レンズ群、ＬＲは正の屈折力の最終レンズ群である。
【００３５】
Ｓはスクリーン面（投射面、被投射面、拡大共役面、拡大側共役位置）、ＬＣＤは液晶パネル（液晶表示素子、縮小共役面、縮小側共役位置）等の原画像（被投影画像）である。スクリーン面Ｓと原画像ＬＣＤとは共役関係又は略共役関係にあり、一般にはスクリーン面Ｓは距離の長い方の共役点（拡大共役点）（前方）である。原画像ＬＣＤは距離の短い方の共役点（縮小共役点）（後方）に相当している。尚、ズームレンズを撮影系として用いるときは、スクリーン面Ｓ側が物体側、原画像ＬＣＤ側が像側となる。
【００３６】
ＧＢは色合成プリズムや偏光フィルター、そしてカラーフィルター等に対応して光学設計上設けられたガラスブロック（プリズム）である。
【００３７】
ズームレンズＰＬは接続部材（不図示）を介してプロジェクター本体（不図示）に装着されている。ガラスブロックＧＢ以降の表示素子ＬＣＤ側はプロジェクター本体に含まれている。
【００３８】
実施例１〜３のズームレンズは、Ｆナンバーが１．８５〜２．６５であり、画像情報（表示画像）をスクリーン面上に2.1ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の投射距離で投射している。
【００３９】
図２、図４、図６の収差図においてｄはｄ線（５８７．６ｎｍ）、ＦはＦ線（４８６．１ｎｍ）、ＣはＣ線（６５６．３ｎｍ）での収差を示している。
【００４０】
Ｓ（サジタル像面の倒れ）、Ｍ（メリジオナル像面の倒れ）はどちらも波長５５０ｎｍでの収差を示す。ＦはＦナンバーである。Ｙは像高（被投射側の像高）である。
【００４１】
各実施例において第２レンズ群Ｌ２は主たる変倍レンズ群である。第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ２に比べて屈折力が弱い。
【００４２】
第３レンズ群Ｌ３は３枚以上のレンズを有していることが望ましい。以下に記載する実施例１、２、３においては、第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された正レンズＧ３１、負レンズＧ３２、正レンズＧ３３の３枚のレンズから構成されている（物体側の２枚は接合レンズ）が、この限りではない。例えば、４枚のレンズで構成したり、５枚のレンズで構成したりしても構わない。具体的には、最も像側の正レンズＧ３３を正レンズと負レンズを接合した接合レンズに置き換えても構わないし、正レンズＧ３３の像側（或いは物体側）にもう一枚正レンズ、或いは負レンズを追加しても構わない。
【００４３】
第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３とする。広角端における（ズームレンズ）全系の焦点距離をｆｗとする。空気換算でのバックフォーカス（最も縮小共役側のレンズ面から縮小共役位置までの空気換算長）をＢｆとする。尚、空気換算長（空気換算した長さ）とは、屈折率が１よりも大きな材料（硝材）の中を通過する場合には、その中の光路長をその材料の屈折率で割った値のことである。
【００４４】
このとき
ｆ３／ｆｗ  ＞  ４．０        ・・・・（１）
ｆ３／ｆ２  ＞  ２．０        ・・・・（２）
ｆｗ／Ｂｆ  ＜  ０．８        ・・・・（３）
なる条件を満足している。
【００４５】
条件式（１）は第３レンズ群Ｌ３の屈折力を適切に設定し、又、条件式（２）は第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の屈折力の比を適切に設定するためのものである。これによって、所定のズーム比（変倍比）をレンズ全長の拡大を抑えつつ、効果的に得るとともに全ズーム範囲にわたり収差変動を少なくし、高い光学性能を得ている。
【００４６】
特に条件式（２）の如く第３レンズ群Ｌ３の屈折力を第２レンズ群Ｌ２に比べて弱くし、これによってズーミングに伴う収差変動を少なくしている。
【００４７】
条件式（１）、（２）を越えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなりすぎるとズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３の移動量は少なくなり、レンズ全長は短くなる。しかしながら、ズーミングに伴う収差変動が増大し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。
【００４８】
又、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなりすぎて、ズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大し、レンズ全長が増大してくるので良くない。
【００４９】
条件式（３）の上限値を超えると、バックフォーカスが短くなり過ぎてしまうため、ズームレンズの縮小共役側に光軸に斜めに配置したミラーや、プリズム等を配置する空間的な余裕が少なくなってしまう。
【００５０】
以上のように各実施例によれば、長いバックフォーカスを有し、かつ高いテレセントリック性を持ち、良好な結像性能を有したプロジェクターに好適なズームレンズが得られる。
【００５１】
各実施例において、更に好ましくは次の条件を満足するのが良い。
【００５２】
第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とする。このとき
｜ｆ４／ｆｗ｜  ＞  １５    ・・・・（４）
なる条件を満たすのが好ましい。
【００５３】
第１レンズ群Ｌ１は非球面形状のレンズ面を含む非球面レンズを有しており、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、非球面レンズの焦点距離をｆＡＳＰとする。
【００５４】
このとき
｜ｆ１／ｆｗ｜＞１．０      ・・・・（５）
ｆＡＳＰ／ｆ１  ＜  ３．０  ・・・・（６）
なる条件のうち１以上を満たすのが良い。
【００５５】
条件式（４）を越えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強くなりすぎるとズーミングの際の収差変動が増大し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。
【００５６】
条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力を適切に設定し、所定の長さのバックフォーカスを確保しつつ、負の歪曲収差の発生を少なくして、広画角化を効果的に達成するためのものである。
【００５７】
条件式（５）を越えると広角端において、負の歪曲収差が増大し、投射画像が歪んでくるので良くない。
【００５８】
条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１中の非球面レンズの負の屈折力を適切に設定し、諸収差を良好に補正するとともに、条件式（５）と同様に広角端における負の歪曲収差の発生を少なくするためのものである。非球面レンズは負の屈折力であるため条件式（６）の下限値は０以上である。これは後述する条件式（６ａ）、（６ｂ）においても同様である。
【００５９】
条件式（６）を越えると、広角端において負の歪曲収差が増大し、投射画像が歪んでくるので良くない。
【００６０】
尚、各実施例において更に好ましくは前述した条件式（１）〜（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６１】
ｆ３／ｆｗ  ＞  ６．０      ・・・・（１ａ）
ｆ３／ｆ２  ＞  ３．０      ・・・・（２ａ）
ｆｗ／Ｂｆ  ＜  ０．６      ・・・・（３ａ）
｜ｆ４／ｆｗ｜  ＞  ５０    ・・・・（４ａ）
｜ｆ１／ｆｗ｜＞１．５      ・・・・（５ａ）
ｆＡＳＰ／ｆ１  ＜  ２．５  ・・・・（６ａ）
また、上記の条件式（１ａ）〜（６ａ）を以下の条件式（１ｂ）〜（６ｂ）のようにしても良い。
【００６２】
ｆ３／ｆｗ  ＞  １１．０    ・・・・（１ｂ）
ｆ３／ｆ２  ＞  ４．０      ・・・・（２ｂ）
ｆｗ／Ｂｆ  ＜  ０．５２    ・・・・（３ｂ）
｜ｆ４／ｆｗ｜  ＞  １２０  ・・・・（４ｂ）
｜ｆ１／ｆｗ｜＞１．９      ・・・・（５ｂ）
ｆＡＳＰ／ｆ１  ＜  ２．２  ・・・・（６ｂ）
更に、以下の条件式（１ｃ）〜（６ｃ）を満足するように構成すると更に好ましい。
【００６３】
５０.０（より好ましくは２０.０）＞ｆ３／ｆｗ ・・・（１ｃ）
１２.０（より好ましくは６.０）＞ｆ３／ｆ２ ・・・（２ｃ）
０.２８（より好ましくは０.４０）＜ｆｗ／Ｂｆ ・・・（３ｃ）
８０００（より好ましくは６０００）＞｜ｆ４／ｆｗ｜ ・・・（４ｃ）
４.０（より好ましくは２.５）＞｜ｆ１／ｆｗ｜ ・・・（５ｃ）
１.１（より好ましくは１.７）＜ｆＡＳＰ／ｆ１ ・・・（６ｃ）
次に各実施例のズームレンズの詳細について説明する。
【００６４】
図１の実施例１において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００６５】
第１レンズ群Ｌ１は、負の屈折力の第１Ａレンズ群Ｌ１Ａと、フォーカスレンズである正の屈折力の第１Ｂレンズ群Ｌ１Ｂを有している。
【００６６】
第４レンズ群Ｌ４は中間レンズ群ＬＭに相当している。第５レンズ群Ｌ５は最終レンズ群に相当している。
【００６７】
実施例１では広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際して矢印のように第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を拡大共役側（前方側）であるスクリーンＳ側へ独立に移動させている。
【００６８】
第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３で変倍を行っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴う像面変動を補正している。
【００６９】
尚、本実施例では（以下の第２、第３実施例でも同じ）第２レンズ群Ｌ２で主たる変倍を行っている。
【００７０】
尚、第１レンズ群Ｌ１、第５レンズ群Ｌ５はズーミングのためには移動しない。第１レンズ群Ｌ１中の最も縮小共役側の正の屈折力の第１Ｂレンズ群Ｌ１Ｂを光軸上移動させてフォーカスを行っている。尚、フォーカスに際して、第１Ａレンズ群Ｌ１Ａは不動である。
【００７１】
このようなズーム方式及びフォーカス方式をとることによって、ズーミング及びフォーカスを行ってもレンズ全長（第１レンズ面から最終レンズ面までの長さ）が常に一定（不変）となるようにして、レンズ鏡筒構造の堅牢性を高めている。
【００７２】
開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間に設けており、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と共に移動している。各レンズ面には反射防止用の多層コートが施されている。
【００７３】
実施例１では、拡大共役側（前方）から縮小共役側（後方）へ順に、第１Ａレンズ群Ｌ１Ａは、前方が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、両レンズ面が非球面形状のメニスカス形状の負レンズＧ１２、負レンズＧ１３、正レンズＧ１４より成っている。負レンズＧ１３と正レンズＧ１４は接合されている。又、第１Ｂレンズ群Ｌ１Ｂは、後方の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ１５より成っている。
【００７４】
負レンズＧ１２の両面を非球面形状とし、負の歪曲収差の発生を抑えている。
【００７５】
実施例１では合焦（フォーカス）を第１レンズ群Ｌ１の最も縮小共役側（後方側）に位置する第１Ｂレンズ群Ｌ１Ｂを用いて行っている。これによって、レトロフォーカス特有の像面湾曲が物体距離によって変動するのを抑えて物体距離全般にわたり良好な光学性能を維持している。
【００７６】
第２レンズ群Ｌ２は、両凸形状の正レンズＧ２１より成っている。
【００７７】
第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状の正レンズＧ３１と負レンズＧ３２とを接合した接合レンズと後方の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ３３より成っている。
【００７８】
第３レンズ群Ｌ３をこのように構成することにより、ズーミングに伴う軸上色収差の変動を少なくしつつ、軸外収差への影響を少なくし、かつ球面収差を良好に補正している。そして全ズーム領域において、良好なる光学性能を得ている。
【００７９】
第４レンズ群Ｌ４は、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ４１と正レンズＧ４１とを接合した接合レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ４３と正レンズＧ４４とを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズＧ４５より成っている。
【００８０】
第５レンズ群Ｌ５は、両凸形状の正レンズＧ５１より成っている。最終レンズ群である第５レンズ群Ｌ５を正の屈折力とし、縮小共役側でのテレセントリック性を高めている。
【００８１】
図３の実施例２において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００８２】
実施例２は実施例１に比べて第４レンズ群Ｌ４が負の屈折力であることが異なっているだけであり、その他の構成は同じである。
【００８３】
図５の実施例３において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は正の屈折力の第６レンズ群である。第１レンズ群Ｌ１は、負の屈折力の第１Ａレンズ群Ｌ１Ａと、フォーカスレンズである正の屈折力の第１Ｂレンズ群Ｌ１Ｂを有している。
【００８４】
第４、第５レンズ群Ｌ４、Ｌ５は中間レンズ群ＬＭに相当している。第６レンズ群Ｌ６は最終レンズ群ＬＲに相当している。
【００８５】
実施例３では広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際して矢印のように第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５を拡大共役側であるスクリーンＳ側へ独立に移動させている。
【００８６】
このようにズーミングの際に、４つのレンズ群を移動させて、所定のズーム比が容易に得られ、かつズーミングに伴う収差変動が少なくなるようにしている。
【００８７】
尚、第１レンズ群Ｌ１、第６レンズ群Ｌ６はズーミングのためには移動しない。第１レンズ群Ｌ１中の最も縮小共役側の正の屈折力の第１Ｂレンズ群Ｌ１Ｂを光軸上移動させてフォーカスを行っている。尚、フォーカスの為には第１Ａレンズ群Ｌ１Ａは不動である。
【００８８】
開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間に設けており、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と共に移動している。各レンズ面には反射防止用の多層コートが施されている。
【００８９】
実施例３において、第１、第２、第３レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のレンズ構成は実施例１と同じである。第４レンズ群Ｌ４は両レンズ面が凹形状の負レンズＧ４１と両レンズ面が凸形状の正レンズＧ４２とを接合した接合レンズより成っている。
【００９０】
第５レンズ群Ｌ５は両レンズ面が凹形状の負レンズＧ５１と両レンズ面が凸形状の正レンズＧ５２とを接合した接合レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズＧ５３より成っている。
【００９１】
本実施例のように第１〜６レンズ群を有する場合は、ｆ４は広角端における中間レンズ群（第４、５レンズ群）の合成焦点距離とする。尚、中間レンズ群とは、実施例１、２のように５つのレンズ群を有する場合には第４レンズ群、本実施例３のように６つのレンズ群を有する場合には第４、５レンズ群のことである。また、７つ以上のレンズ群を有する場合には、第３レンズ群よりも後側（縮小共役側）で、最終レンズ群（最も縮小共役側のレンズ群）より前側（拡大共役側）に配置されたレンズ群の全てを中間レンズ群と称する。つまり、第３レンズ群（拡大共役側から３番目のレンズ群）よりも後側（縮小共役側）であって且つ最終レンズ群より前側（拡大共役側）に配置されたレンズ群の全てが中間レンズ群である。
【００９２】
第６レンズ群Ｌ６は両レンズ面が凸形状の正レンズＧ６１より成っている。
【００９３】
各実施例のズームレンズでは、以上のように構成することによって、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有したプロジェクター用に好適なズームレンズを得ている。
【００９４】
図７は本発明の画像投射装置の実施形態の要部概略図である。
【００９５】
同図では前述したズームレンズを液晶プロジェクター（画像投射装置）用の投射レンズ１０３として用いている例を図示している。この液晶プロジェクターでは、複数（３つ）の液晶表示素子に基づく複数の色光の画像情報を色合成手段で合成し、投射レンズでスクリーン面上（所定面上）１０４に拡大投射している。
【００９６】
図７においてカラー液晶プロジェクター１０１はＲ，Ｇ，Ｂの原画を形成する３枚の液晶パネル１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５ＢからのＲＧＢの各色光を色合成手段としてのプリズム１０２で１つの光路に合成している。ここで、液晶表示素子は、透過型でも反射型でもいずれであっても構わない。また、色合成手段としてのプリズム１０２は、複数の光学素子（ダイクロイックミラー、ダイクロイックプリズム、偏光ビームスプリッター等）を含んでいても構わないし、それらの間に適宜配置された偏光板や波長板等を含んでいても良い。
【００９７】
この液晶プロジェクターにおいて条件式（３）を満足すると、比較的短い投射距離で大きな画像を投射することができる上に、バックフォーカスを確保することができるため、プリズムや偏光板等を充分に冷却可能な間隔をもって配置することができる。逆に、この条件式（３）の上限値を超えると投射距離（最も拡大共役側のレンズ面からスクリーンまでの距離）が長くなり過ぎたり、縮小共役側に配置されるプリズムブロックや偏光板などの部品間隔が狭くなり冷却が難しくなったりするため好ましくない。
【００９８】
以下に実施例１〜３のズームレンズに各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例においてｉは拡大側（前方側）からの光学面の順序を示し、ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｉとνｉはそれぞれｄ線を基準とした第ｉ番目の光学部材の材質の屈折率、アッベ数を示す。ｆは焦点距離である。表中ｚが付記された間隔はズーミングによって変化する間隔である。＊の付記された面は非球面である。
【００９９】
また数値実施例１〜３の最も後方側の４つの面はガラスブロックＧＢを構成する面である。
【０１００】
またｋを円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋［１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2］1/2］＋Ａｈ4＋Ｂｈ6
＋Ｃｈ8＋Ｄｈ10＋Ｅｈ１２
で表示される。但しＲは近軸曲率半径である。
【０１０１】
なお、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０-Z」を意味する。
【０１０２】
前述の各条件式１〜６と数値実施例１〜３における諸数値との関係を表１に示す。
【０１０３】
［数値実施例１］
ｆ＝21.8〜31.9（変倍比1.47）  ω＝29.2°〜20.9°  F/1.85〜F/2.65
r         d      nd    νd
OBJ       ∞    2100.00
1     40.139     2.00  1.805  25.4
2     20.639     6.23
3*    70.343     3.20  1.529  55.8
4*    27.417    12.41
5    -24.445     1.70  1.487  70.2
6    320.652     5.45  1.800  34.9
7    -46.628     3.40
8    -47.281     2.85  1.834  37.1
9    -40.415    31.87z
10     52.358     5.20  1.834  37.1
11   -669.376    25.31z
12    169.454     4.80  1.487  70.2
13    -27.165     1.20  1.806  33.2
14   -173.752     1.94
15    -44.559     2.65  1.805  25.4
16    -32.271     0.50
17   開口絞り     1.92z
18    -81.130     1.20  1.800  34.9
19     22.436     7.30  1.589  61.1
20    -34.006     1.80
21    -22.432     1.30  1.800  34.9
22     66.267     6.10  1.487  70.2
23    -38.768     1.22
24    143.991     8.90  1.496  81.5
25    -30.799     0.70z
26     84.252     3.85  1.805  25.4
27   -290.436     1.30
28       ∞      34.60  1.516  64.1
29       ∞       4.00
30       ∞      21.00  1.805  25.4
31       ∞    
W         M         T
d 9     31.87     20.11      7.35
d11     25.31     23.40     14.29
d17      1.92      7.61     22.16
d25      0.70      8.68     16.00
z4        z5        z6        z7
d 0   1200.00   8700.00   1200.00   8700.00
d 7      4.27      2.50      4.27      2.50
d 9     31.01     32.78      6.48      8.25
K           A           B           C           D           E
3 0.000e+000 2.994e-005 -8.530e-008 2.529e-010 -3.394e-013  1.099e-016
4 0.000e+000 2.050e-005 -9.984e-008 1.809e-010 -1.919e-014 -8.454e-016
［数値実施例２］
ｆ＝21.8〜31.9（変倍比1.47）  ω＝29.2°〜20.9°  F/1.85〜F/2.65
r         d      nd    νd
OBJ       ∞    2100.00
1     39.964     2.00  1.805  25.4
2     20.625     6.39
3*    70.343     3.20  1.529  55.8
4*    27.417    12.33
5    -24.762     1.70  1.487  70.2
6    268.348     5.58  1.800  34.9
7    -48.704     3.47
8    -49.535     3.09  1.834  37.1
9    -41.449    31.81z
10     51.526     5.09  1.834  37.1
11  -1038.197    25.25z
12    101.164     4.92  1.487  70.2
13    -29.190     1.20  1.806  33.2
14   -591.118     2.05
15    -49.409     2.80  1.805  25.4
16    -33.951     0.50
17      開口絞り   1.89z
18    -81.200     1.20  1.800  34.9
19     22.137     7.21  1.589  61.1
20    -35.930     1.93
21    -22.287     1.30  1.800  34.9
22     69.202     6.18  1.487  70.2
23    -37.236     0.61
24    137.580     8.77  1.496  81.5
25    -30.718     0.70z
26     88.953     3.85  1.805  25.4
27   -229.280     1.30
28       ∞      34.60  1.516  64.1
29       ∞       4.00
30       ∞      21.00  1.805  25.4
31       ∞      
W         M         T
d 9     31.81     20.09      7.36
d11     25.25     23.25     14.24
d17      1.89      7.74     22.18
d25      0.70      8.58     15.86
z4        z5        z6        z7
d 0   1200.00   8700.00   1200.00   8700.00
d 7      4.26      2.64      4.26      2.64
d 9     31.02     32.64      6.57      8.19
K           A           B           C           D           E
3 0.000e+000 2.994e-005 -8.530e-008  2.529e-010 -3.394e-013  1.099e-016
4 0.000e+000 2.050e-005 -9.984e-008  1.809e-010 -1.919e-014 -8.454e-016
［数値実施例３］
ｆ＝21.8〜31.9（変倍比1.47）  ω＝29.2°〜20.9°  F/1.85〜F/2.65
r         d      nd    νd
OBJ       ∞    2100.00
1     40.155     2.00  1.805  25.4
2     20.604     6.48
3*    70.343     3.20  1.529  55.8
4*    27.417    12.04
5    -24.965     1.70  1.487  70.2
6    201.643     5.61  1.800  34.9
7    -49.877     3.40
8    -51.434     3.04  1.834  37.1
9    -42.602    31.80z
10     52.101     5.09  1.834  37.1
11   -817.882    25.45z
12     99.407     4.87  1.487  70.2
13    -29.364     1.20  1.806  33.2
14   -645.940     2.02
15    -50.174     2.70  1.805  25.4
16    -34.227     0.50
17   開口絞り     1.86z
18    -74.947     1.20  1.800  34.9
19     22.829     7.18  1.589  61.1
20    -35.999     2.00z
21    -22.268     1.30  1.800  34.9
22     72.709     6.44  1.487  70.2
23    -35.549     0.64
24    151.375     8.75  1.496  81.5
25    -30.807     0.70z
26     82.937     3.85  1.805  25.4
27   -299.797     1.30
28       ∞      34.60  1.516  64.1
29       ∞       4.00
30       ∞      21.00  1.805  25.4
31       ∞ 
W         M         T
d 9     31.80     19.21      7.38
d11     25.45     22.88     14.42
d17      1.86      8.26     21.71
d20      2.00      2.11      2.49
d25      0.70      9.34     15.80
z4        z5        z6        z7
d 0   1200.00   8700.00   1200.00   8700.00
d 7      4.19      2.57      4.19      2.57
d 9     31.01     32.63      6.58      8.20
K           A           B           C           D           E
3 0.000e+000 2.994e-005 -8.530e-008  2.529e-010 -3.394e-013  1.099e-016
4 0.000e+000 2.050e-005 -9.984e-008  1.809e-010 -1.919e-014 -8.454e-016
【０１０４】
【表１】
0005132343.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの広角端のレンズ構成図
【図２】本発明の実施例１のズームレンズの収差図
【図３】本発明の実施例２のズームレンズの広角端のレンズ構成図
【図４】本発明の実施例２のズームレンズの収差図
【図５】本発明の実施例３のズームレンズの広角端のレンズ構成図
【図６】本発明の実施例３のズームレンズの収差図
【図７】本発明の撮像装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１０６】
ＰＬ    ズームレンズ
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
Ｌ６    第６レンズ群
ＧＢ    ガラスブロック
ＬＣＤ    液晶パネル面（被投影画像）
Ｓ、１０４      スクリーン
１０１    カラー液晶プロジェクター
１０３    投影レンズ
１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂ    液晶パネル
【図１】
0005132343.tif 000003
【図３】
0005132343.tif 000004
【図４】
0005132343.tif 000005
【図５】
0005132343.tif 000006
【図６】
0005132343.tif 000007
【図７】
0005132343.tif 000008
【図２】
0005132343.tif 000009