(57)【要約】【課題】小型で１．３倍より大きな変倍比を有するズームレンズを安価に提供することを課題とする。【解決手段】拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５を配列して構成し、ｆｔを望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離、ｆｗを広角端におけるレンズ系全体の焦点距離として、条件式（１）を満足し、変倍に際し、前記第１レンズ群及び前記第５レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成るズームレンズ１。（１）ｆｔ／ｆｗ＞１．３【選択図】図１
2007248840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を配列して構成し、下記条件式（１）を満足するズームレンズにおいて、
変倍に際し、前記第１レンズ群及び前記第５レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式（２）、（３）、（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）ｆｔ／ｆｗ＞１．３
（２）０．３ ＜ Ｇ２ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（３）０．３ ＜ Ｇ３ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（４）０．３ ＜ Ｇ４ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
Ｇ２ｔ：第２レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
Ｇ３ｔ：第３レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
Ｇ４ｔ：第４レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
とする。
【請求項２】
下記条件式（５）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。
（５）０．９ ＜ ｂｆ／ｆｗ ＜２．２
但し、
ｂｆ：空気換算バックフォーカス
とする。
【請求項３】
下記条件式（６）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。
（６）−２．０ ＜ β ＜ −０．８
但し、
β２：第２レンズ群の結像倍率
β３：第３レンズ群の結像倍率
β４：第４レンズ群の結像倍率
β：β２ × β３ × β４
とする。
【請求項４】
以下の条件式（７）、（８）、（９）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。
（７）２．０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ９．０
（８）２．０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ９．０
（９）２．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ ９．０
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項５】
前記第１レンズ群によりフォーカシングを行う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６】
画像形成部と、該画像形成部によって形成された画像を拡大投影するズームレンズとを備えた投影装置において、
前記ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を配列して構成し、下記条件式（１）を満足し、
変倍に際し、前記第１レンズ群及び前記第５レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式（２）、（３）、（４）を満足することを特徴とする投影装置。
（１）ｆｔ／ｆｗ＞１．３
（２）０．３ ＜ Ｇ２ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（３）０．３ ＜ Ｇ３ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（４）０．３ ＜ Ｇ４ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なズームレンズ及び投影装置に関する。詳しくは、比較的小型でありながら収差補正が容易で大きな変倍比を有し、且つ安価に構成できるズームレンズ及び該ズームレンズを使用した投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のプロジェクターにおいては、高画素化、高解像力化が進んできているが、中でも既存の透過型液晶よりも高コントラスト、高開口率の双方が実現できるデバイスとして反射型液晶の発展が著しい。しかし、現存の技術では反射型液晶を用いると投射に用いるレンズのバックフォーカスが透過型液晶を使用したものよりも長く取らなければならないという新たな課題が生じている。また、プロジェクター本体を動かすこと無く画面サイズを変更したいとのニーズも高まり、高変倍比の投射レンズが望まれている。
【０００３】
従来、このような投射型ズームレンズにおいては負、正、正、正、正の５群構成からなり、変倍時に３群が移動するズームレンズとして特許文献１や特許文献２などに記載されたズーム光学系等が提案されている。また、負、正、正、正、正の５群構成のズームレンズとして特許文献３や特許文献４では、構成レンズとして非球面レンズを使用することにより収差を良好に補正したものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９１８２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７６５号公報
【特許文献３】特開２００３−２０２４９８号公報
【特許文献４】特開２００４−５４０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、変倍比が１．３倍程度でしかなく、変倍比が低い。プロジェクター本体を動かさずに画面サイズを変更するのに限界がある。
【０００６】
また、特許文献３及び特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、非球面レンズを採用しており、非球面レンズは成型技術上大口径化が困難であること、金型費等の初期投資が大きくなることなどの問題がある。
【０００７】
本発明は上記した事情に鑑み為されたものであり、小型で１．３倍より大きな変倍比を有するズームレンズを安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を配列して構成し、下記条件式（１）を満足し、変倍に際し、前記第１レンズ群及び前記第５レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式（２）、（３）、（４）を満足する。
（１）ｆｔ／ｆｗ＞１．３
（２）０．３ ＜ Ｇ２ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（３）０．３ ＜ Ｇ３ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（４）０．３ ＜ Ｇ４ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
Ｇ２ｔ：第２レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
Ｇ３ｔ：第３レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
Ｇ４ｔ：第４レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
とする。
【０００９】
また、本発明の一実施形態による投影装置は、画像形成部と、該画像形成部によって形成された画像を拡大投影するズームレンズとを備え、前記ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を配列して構成し、下記条件式（１）を満足し、変倍に際し、前記第１レンズ群及び前記第５レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式（２）、（３）、（４）を満足する。
（１）ｆｔ／ｆｗ＞１．３
（２）０．３ ＜ Ｇ２ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（３）０．３ ＜ Ｇ３ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（４）０．３ ＜ Ｇ４ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
【発明の効果】
【００１０】
本発明にあっては、小型で１．３倍以上の変倍比を有するズームレンズ及び該ズームレンズを使用した投影装置を安価に提供することことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明ズームレンズ及び投影装置を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を配列して構成し、下記条件式（１）を満足し、変倍に際し、前記第１レンズ群及び前記第５レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角側よりも望遠側において拡大側に位置するように移動し、前記各レンズ群を構成するレンズ面は球面のみから成り、下記条件式（２）、（３）、（４）を満足する。
（１）ｆｔ／ｆｗ＞１．３
（２）０．３ ＜ Ｇ２ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（３）０．３ ＜ Ｇ３ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
（４）０．３ ＜ Ｇ４ｔ／ｆｗ ＜ ２．２
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
Ｇ２ｔ：第２レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
Ｇ３ｔ：第３レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
Ｇ４ｔ：第４レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動距離
とする。
【００１３】
本発明ズームレンズにあっては、変倍に際して３つのレンズ群（第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群）が可動である５群構成とすることにより、１．３倍より大きな変倍比を有しながら、小型軽量で、且つ、球面レンズのみを使用して諸収差を良好に補正することが出来る。そして、非球面レンズを使用しないことにより初期投資を比較的安価とすることが出来る。
【００１４】
上記条件式（１）は変倍比を規定するものである。条件式（１）の下限値を下回ると、投影装置の位置の移動無しには思うような画面サイズの変更を行うことが出来ない。
【００１５】
なお、好ましくは、
（１Ａ）ｆｔ／ｆｗ＞１．５
とするのが良く、さらに好ましくは、
（１Ｂ）１．５＜ｆｔ／ｆｗ＜２．５
とするのが良い。
【００１６】
変倍比を１．５より大きくすると、投影装置を移動せずに思うような画面サイズの変更を行うことが出来る。逆に、変倍比が２．５を越えると、ズームレンズの全長を大きくしなければならず、全長を大きくしない場合は、各レンズ群の屈折力を大きくしなければならず、非球面の使用無しには、良好な収差補正が難しくなる。
【００１７】
条件式（２）〜（４）は焦点距離に対する各可動レンズ群の移動距離の割合を規定したものであり、この値が上限値を超えると、各可動レンズ群は焦点距離に比較して大きく移動することになり、各レンズ群の間の間隔をより大きく保たなければならないため、ズームレンズの全長を短くすることが困難になってしまう。また、この値が下限値を下回ると、各可動レンズ群は焦点距離に比較して小さく移動することになり、各可動レンズ群内の各レンズの屈折率や曲率でパワーを上げたりレンズ枚数を増やす等の工夫をしなければならず、低コスト化が難しくなり、またパワーの大きいレンズ群を移動させなければならないことになり、像面補正が難しくなる等の問題が発生し収差補正が困難になる。
【００１８】
なお、上記条件式（２）に関し、好ましくは、
（２Ａ）０．３５＜Ｇ２ｔ／ｆｗ＜２．０
とするのが良く、さらに好ましくは、
（２Ｂ）０．３５＜Ｇ２ｔ／ｆｗ＜１．５
とするのが良い。
【００１９】
また、上記条件式（３）に関し、好ましくは、
（３Ａ）０．５＜Ｇ３ｔ／ｆｗ＜２．２
とするのが良く、さらに好ましくは、
（３Ｂ）１．０＜Ｇ３ｔ／ｆｗ＜２．２
とするのが良い。
さらに、上記条件式（４）に関し、好ましくは
（４Ａ）０．５＜Ｇ４ｔ／ｆｗ＜２．０
とするのが良く、さらに好ましくは、
（４Ｂ）０．８＜Ｇ４ｔ／ｆｗ＜１．５
とするのが良い。
【００２０】
上記したように、変倍に際して３つのレンズ群を移動させる５群構成とすることによって、小型軽量化を図ると共に諸収差を良好に補正することが出来る。
【００２１】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、ｂｆを空気換算バックフォーカスとして、下記条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．９ ＜ ｂｆ／ｆｗ ＜２．２
条件式（５）は焦点距離に対するバックフォーカスの割合を定めたものであり、この値が上限値を上回ると、レトロフォーカスを更に強調させる設計にしなければならないため、収差補正のために更にレンズ枚数を増やさなければならなくなり、低コスト化が難しくなる。また、この値が下限値を下回ると、色合成素子等の挿入に対しての充分なスペースの確保やテレセントリック性の確保が困難になる。
【００２２】
なお、上記条件式（５）に関し、好ましくは、
（５Ａ）１．０＜ｂｆ／ｆｗ＜２．１
とするのが良い。
【００２３】
また、絞りを第３レンズ群の近傍に配置して負レンズ群を効果的に活用してレトロフォーカスを強調することにより、長いバックフォーカスと大きな変倍比を同時に実現することが出来る。
【００２４】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、β２を第２レンズ群の結像倍率、β３を第３レンズ群の結像倍率、β４を第４レンズ群の結像倍率、そして、β＝β２ × β３ × β４として、下記条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−２．０ ＜ β ＜ −０．８
条件式（６）は変倍に際しての移動群（第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群）の結像倍率の積を表しており、この値が上限値を上回ると、移動群の移動量が多くなりズームレンズの全長を短くすることが困難になってしまう。また、この値が下限値を下回ると、変倍時の像面の移動に対する補正が難しくなり、収差変動を抑制できる移動群を構成することが困難になる。
【００２５】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、ｆ３を第３レンズ群の焦点距離、ｆ４を第４レンズ群の焦点距離として、以下の各条件式（７）、（８）、（９）を満足することが望ましい。
（７）２．０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ９．０
（８）２．０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ９．０
（９）２．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ ９．０
条件式（７）〜（９）は広角端におけるレンズ系全体の焦点距離に対する各移動群（第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群）の焦点距離の割合を定めたものであり、この値が上限値を上回ると、各移動群のパワーが弱くなり、各移動郡の移動距離を大きく取らないと変倍ができなくなり、ズームレンズの全長を短くすることが困難になってしまう。また、この値が下限値を下回ると、像面補正が難しくなる等の問題が発生し収差補正が困難になる。
【００２６】
なお、上記条件式（７）に関し、好ましくは、
（７Ａ）２．３＜ｆ２／ｆｗ＜８．７
とするのが良い。
【００２７】
また、上記条件式（８）に関し、好ましくは、
（８Ａ）２．１＜ｆ３／ｆｗ＜６．０
とするのが良い。
【００２８】
さらに、上記条件式（９）に関し、好ましくは、
（９Ａ）２．５＜ｆ４／ｆｗ＜７．０
とするのが良い。
【００２９】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、第１レンズ群によりフォーカシングを行うことが望ましい。
【００３０】
次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について説明する。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズ１のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ１は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４及び正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５から成る。図１の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図１の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図１に矢印で示すように光軸ｘ上を相互に関係を持って移動する。また、第１レンズ群Ｇ１が光軸ｘ上を移動してフォーカシングを行う。なお、第５レンズ群Ｇ５は変倍に際して光軸方向に固定である。
【００３２】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ１、縮小大側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２、両凹レンズＬ３及び両凹レンズＬ４から成る。第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６との接合正レンズから成る。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と両凸レンズＬ８との接合正レンズから成る。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ９と両凹レンズＬ１０との接合レンズ、両凹レンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３及び両凸レンズＬ１４から成る。第５レンズ群Ｇ５は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５から成る。そして、前記各レンズＬ１〜Ｌ１５の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の拡大側に位置し、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。また、図１においてＧＢは液晶パネル（液晶表示素子）等の原画像（被投影面）並びに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のガラスブロックから成る画像形成部を示し、３つの平面によって示してある。
【００３３】
表１に第１の実施の形態１に具体的数値を適用した数値実施例１の諸元の値を示す。なお、以下の各諸元表中の「面番号ｉ」は物体側からｉ番目の面を示し、「曲率半径ｒ」は第ｉ番目の面の近軸曲率半径を示し、「軸上面間隔ｄ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示し、「屈折率ｎ」は当該面のｄ線（λ=587.6nm）に対する屈折率を示し、「アッベ数ν」は当該面のｄ線に対するアッベ数を示し、また、「曲率半径ｒ」に関し「∞」は当該面が平面であることを、「軸上面間隔ｄ」に関し「可変」は当該軸上面間隔が可変間隔であることをそれぞれ示す。
【００３４】
【表１】
2007248840.tif 000003
【００３５】
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔ｄ８、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と絞りＳとの間の軸上面間隔ｄ１４及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の軸上面間隔ｄ２５は変化する。そこで、数値実施例１における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2007248840.tif 000004
【００３７】
数値実施例１における上記各条件式（１）〜（９）対応値を表３に示す。
【００３８】
【表３】
2007248840.tif 000005
【００３９】
数値実施例１の各種収差図を図２及び図３に示す。図２は広角端での、図３は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はｄ線に対する球面収差、破線はｇ線に対する球面収差、一点鎖線はＣ線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。
【００４０】
これらの図から、数値実施例１のズームレンズでは、条件式（１）〜（９）を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。
【００４１】
図４は本発明の第２の実施の形態に係るズームレンズ２のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ２は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４及び正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５から成る。図４の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図４の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図４に矢印で示すように光軸ｘ上を相互に関係を持って移動する。また、第１レンズ群Ｇ１が光軸ｘ上を移動してフォーカシングを行う。なお、第５レンズ群Ｇ５は変倍に際して光軸方向に固定である。
【００４２】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ１、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３及び両凹レンズＬ４から成る。第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６との接合正レンズから成る。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凹レンズＬ７と両凸レンズＬ８との接合正レンズから成る。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ９と両凹レンズＬ１０との接合レンズ、両凹レンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、両凸レンズＬ１３及び拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から成る。第５レンズ群Ｇ５は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５から成る。そして、前記各レンズＬ１〜Ｌ１５の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の拡大側に位置し、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。また、図４においてＧＢは液晶パネル（液晶表示素子）等の原画像（被投影面）並びに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のガラスブロックから成る画像形成部を示し、３つの平面によって示してある。
【００４３】
表４に第２の実施の形態２に具体的数値を適用した数値実施例２の諸元の値を示す。
【００４４】
【表４】
2007248840.tif 000006
【００４５】
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔ｄ８、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と絞りＳとの間の軸上面間隔ｄ１４及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の軸上面間隔ｄ２５は変化する。そこで、数値実施例２における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表５に示す。
【００４６】
【表５】
2007248840.tif 000007
【００４７】
数値実施例２における上記各条件式（１）〜（９）対応値を表６に示す。
【００４８】
【表６】
2007248840.tif 000008
【００４９】
数値実施例２の各種収差図を図５及び図６に示す。図５は広角端での、図６は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はｄ線に対する球面収差、破線はｇ線に対する球面収差、一点鎖線はＣ線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。
【００５０】
これらの図から、数値実施例２のズームレンズでは、条件式（１）〜（９）を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。
【００５１】
図７は本発明の第３の実施の形態に係るズームレンズ３のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ３は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４及び正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５から成る。図７の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図７の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図７に矢印で示すように光軸ｘ上を相互に関係を持って移動する。また、第１レンズ群Ｇ１が光軸ｘ上を移動してフォーカシングを行う。なお、第５レンズ群Ｇ５は変倍に際して光軸方向に固定である。
【００５２】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から縮小側へ順に位置した、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１、両凸レンズＬ２、両凹レンズＬ３及び両凹レンズＬ４から成る。第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６との接合正レンズから成る。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凹レンズＬ７と両凸レンズＬ８との接合正レンズから成る。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ９と両凹レンズＬ１０との接合レンズ、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３及び拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から成る。第５レンズ群Ｇ５は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５から成る。そして、前記各レンズＬ１〜Ｌ１５の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の拡大側に位置し、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。また、図７においてＧＢは液晶パネル（液晶表示素子）等の原画像（被投影面）並びに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のガラスブロックから成る画像形成部を示し、３つの平面によって示してある。
【００５３】
表７に第３の実施の形態３に具体的数値を適用した数値実施例３の諸元の値を示す。
【００５４】
【表７】
2007248840.tif 000009
【００５５】
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔ｄ８、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と絞りＳとの間の軸上面間隔ｄ１４及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の軸上面間隔ｄ２５は変化する。そこで、数値実施例３における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表８に示す。
【００５６】
【表８】
2007248840.tif 000010
【００５７】
数値実施例３における上記各条件式（１）〜（９）対応値を表９に示す。
【００５８】
【表９】
2007248840.tif 000011
【００５９】
数値実施例３の各種収差図を図８及び図９に示す。図８は広角端での、図９は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はｄ線に対する球面収差、破線はｇ線に対する球面収差、一点鎖線はＣ線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。
【００６０】
これらの図から、数値実施例３のズームレンズでは、条件式（１）〜（９）を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。
【００６１】
図１０は本発明の第４の実施の形態に係るズームレンズ４のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ４は、拡大側から縮小側へと順に配列した、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４及び正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５から成る。図１０の上段に広角端における各レンズ群の位置を示し、図１０の下段に望遠端における各レンズ群の位置を示す。そして、広角端から望遠端への変倍に際し第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が、連続変倍及びその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、図１０に矢印で示すように光軸ｘ上を相互に関係を持って移動する。また、第１レンズ群Ｇ１が光軸ｘ上を移動してフォーカシングを行う。なお、第５レンズ群Ｇ５は変倍に際して光軸方向に固定である。
【００６２】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ１、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２、両凹レンズＬ３及び両凹レンズＬ４から成る。第２レンズ群Ｇ２は、縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５から成る。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から縮小側へ順に位置した、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合正レンズから成る。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から縮小側へ順に位置した、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９との接合レンズ、両凹レンズＬ１０と両凸レンズＬ１１との接合レンズ、両凸レンズＬ１２及び拡大側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から成る。第５レンズ群Ｇ５は縮小側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から成る。そして、前記各レンズＬ１〜Ｌ１４の各レンズ面は球面のみによって構成する。なお、絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の拡大側に位置し、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。また、図１０においてＧＢは液晶パネル（液晶表示素子）等の原画像（被投影面）並びに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のガラスブロックから成る画像形成部を示し、３つの平面によって示してある。
【００６３】
表１０に第４の実施の形態４に具体的数値を適用した数値実施例４の諸元の値を示す。
【００６４】
【表１０】
2007248840.tif 000012
【００６５】
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔ｄ８、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と絞りＳとの間の軸上面間隔ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の軸上面間隔ｄ２４は変化する。そこで、数値実施例４における前記各可変間隔の広角端と望遠端における値を表１１に示す。
【００６６】
【表１１】
2007248840.tif 000013
【００６７】
数値実施例４における上記各条件式（１）〜（９）対応値を表１２に示す。
【００６８】
【表１２】
2007248840.tif 000014
【００６９】
数値実施例４の各種収差図を図１１及び図１２に示す。図１１は広角端での、図１２は望遠端での球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、球面収差図において、実線はｄ線に対する球面収差、破線はｇ線に対する球面収差、一点鎖線はＣ線に対する球面収差を表しており、非点収差図において、実線はサジタル面での非点収差、破線はメリディオナル面での非点収差を表している。
【００７０】
これらの図から、数値実施例４のズームレンズでは、条件式（１）〜（９）を満足し、収差が良好に補正されており、優れた光学性能を有していることが分かる。  
図１３に本発明投影装置の実施の形態の一例を示す。
【００７１】
投影装置１０は液晶プロジェクターとして構成されたものであり、投影レンズ２０と該投影レンズ２０によってスクリーン上に投影される画像を形成する画像形成部３０及び光源部４０を備える。投影レンズ２０は鏡筒２１内に図示しない複数のレンズが５群構成となるように配置されて成り、具体的には上記した本発明ズームレンズ、例えば、上記実施の形態１乃至実施の形態４に示したズームレンズ１乃至４或いは、本明細書で示した実施の形態以外の形態で構成されたズームレンズを使用することができる。
【００７２】
画像形成部３０は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色に対応した画像を表示する液晶パネル３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ、色合成プリズム３２を備える。前記各液晶パネル３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは色合成プリズム３２の各入射面３２ｒ、３２ｇ、３２ｂに対向して配置される。
【００７３】
光源部４０は、白色光源４１、リフレクタ４２、フライアイレンズ４３、全反射ミラー４４、偏光変換素子４５、ダイクロイックミラー４６ａ、４６ｂ、全反射ミラー４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、コンデンサーレンズ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、リレーレンズ４９等を備える。
【００７４】
白色光源４１から出射された白色光はリフレクタ４２で反射され、フライアイレンズ４３で光軸に垂直な平面内で光量が均一にされ、全反射ミラー４４を介して偏光変換素子４５で偏光方向がそろえられ、色分解系へ送られる。色分解系の第１のダイクロイックミラー４６ａでＲ光が透過され、Ｇ光、Ｂ光が反射される。第１のダイクロイックミラー４６ａを透過したＲ光は全反射ミラー４７ａで全反射されてコンデンサーレンズ４８ａによって液晶パネル３１Ｒへ照射される。
【００７５】
第１のダイクロイックミラー４６ａによって反射されたＧ光、Ｂ光は第２のダイクロイックミラー４６ｂで分光される。すなわち、第２のダイクロイックミラー４６ｂでＧ光が反射され、Ｂ光が透過される。そして、Ｇ光はコンデンサレンズ４８ｂによって液晶パネル３１Ｇに照射される。
【００７６】
第２のダイクロイックミラー４６ｂを透過したＢ光は全反射ミラー４７ｂ、リレーレンズ４９、全反射ミレー４７ｃを経てコンデンサレンズ４８ｃによって液晶パネル３１Ｂに照射される。
【００７７】
そして、各液晶パネル３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを透過して空間変調された各光Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光は色合成プリズム３２の各入射面３２ｒ、３２ｇ、３２ｂから各別に色合成プリズム３２内に入射し、色合成プリズム３２内で合成されて出射面３２ｏから出射し、さらに、投影レンズ２０によって前方の図示しないスクリーンに投影される。
【００７８】
なお、上記した投影装置１０において、投影光を空間変調する手段として透過型液晶パネルを使用したが、反射型液晶パネルを使用しても良く、さらには、液晶パネルに限らず、ＤＬＰ（デジタル・ライト・プロセッシング）（米国、Texas Instruments（テキサス・インスツルメンツ）社の商標）等他の空間変調手段を使用することも可能である。
【００７９】
なお、前記各実施の形態及び数値実施例において示した各部の具体的な形状及び構造並びに数値は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図２】図３と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図３】望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。
【図４】本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図５】図６と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図６】望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。
【図７】本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図８】図９と共に本発明ズームレンズの第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図９】望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。
【図１０】本発明ズームレンズの第４の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図１１】図１２と共に本発明ズームレンズの第４の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例４の各種収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１２】望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すものである。
【図１３】本発明投影装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、４…ズームレンズ、Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群、Ｇ３…第３レンズ群、Ｇ４…第４レンズ群、Ｇ５…第５レンズ群、１０…投影装置、２０…投影レンズ、３０…画像形成部
【図１】
2007248840.tif 000015
【図２】
2007248840.tif 000016
【図３】
2007248840.tif 000017
【図４】
2007248840.tif 000018
【図５】
2007248840.tif 000019
【図６】
2007248840.tif 000020
【図７】
2007248840.tif 000021
【図８】
2007248840.tif 000022
【図９】
2007248840.tif 000023
【図１０】
2007248840.tif 000024
【図１１】
2007248840.tif 000025
【図１２】
2007248840.tif 000026
【図１３】
2007248840.tif 000027