(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群および負の屈折力を有する第４レンズ群と、
変倍の際に固定の正の屈折力を有する第５レンズ群とを配設してなり、
前記第１レンズ群は、拡大側より順に、変倍に際して固定で、フォーカシングを行うために相互に移動可能な、負の屈折力を有する第１Ａレンズ群と負の屈折力を有する第１Ｂレンズ群とを配列してなり、下記の各条件式（１）〜（５）を満足することを特徴とする広角ズームレンズ。
（１）１．５＜ｆ２／ｆ＜４．０
（２）２．０＜ｆ３／ｆ＜５．０
（３）１．５＜ｆ５／ｆ＜３．０
（４）−１．８＜ｆ１／ｆ＜−０．９
（５）０．４＜ｆ１／ｆ１Ａ＜１．０
ｆ    ：  広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
ｆ１  ：  第１レンズ群の焦点距離
ｆ２  ：  第２レンズ群の焦点距離
ｆ３  ：  第３レンズ群の焦点距離
ｆ５  ：  第５レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：  第１Ａレンズ群の焦点距離
【請求項２】
前記第１Ｂレンズ群の最も拡大側のレンズは拡大側に凹面を向けたレンズであることを特徴とする請求項１記載の広角ズームレンズ。
【請求項３】
変倍時において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうに従って狭くなるように構成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の広角ズームレンズ。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１項記載の広角ズームレンズを搭載し、ライトバルブに表示された画像をスクリーン上に投映することを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、特に液晶等のライトバルブを用いた投写型表示装置に用いられる広角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。
【０００２】
【従来の技術】
従来のズームレンズとしては、例えば特開平5−297276号公報等に記載された、物体側より順に、変倍の際に固定のフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群、変倍機能を有する正の第２レンズ群、変倍に伴う像面の移動を補正する負の第３レンズ群および固定の正の第４レンズ群からなるものが知られている。
【０００３】
しかしそれらの多くは、サイズの小さいＣＣＤ等の撮像素子に用いるために設計されたものである。したがってこれらのレンズを、液晶を用いた投写型表示装置の投映レンズとして使用するためには、投映すべき画像が結像されるレンズの縮小側サイズを大きくする必要があるため、レンズ自体のサイズがかなり大きなものになってしまう。また、投映レンズに使用することを考えると、従来技術では歪曲収差が補正不足のものが多い。
【０００４】
また、液晶を用いた装置の投映レンズとしては、照明系のことも考慮に入れると、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が望ましいが、従来技術の多くはそのような配慮がなされていない。さらに、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しようとしても、それを許容するバックフォーカスが設けられたものは少ない。
【０００５】
このような問題を解決するために、変倍の際に固定のフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群と、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第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群と、変倍の際に固定の正の第５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特開平10-268193号公報記載のズームレンズが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年では投写型表示装置において、より広角な投映レンズを用いることにより、大型スクリーンに近い距離から投映したいという要望がある。上述した特開平10-268193号公報記載のものは、縮小側サイズに対してレンズ系のコンパクト性と、適切なバックフォーカス量と、縮小側での略テレセントリック性とが図られたズームレンズとされてはいるが画角は23〜25度であり、このような要望に十分に対応したものとは言い難い。また近年、投写型表示装置の小型化も強く要望されており、投映レンズにも更なる小型化が求められている。
【０００７】
本願出願人はこのような事情に鑑み、特願2000-339955号明細書に記載された５群ズームレンズを開示している。
【０００８】
このズームレンズは、正の屈折力を有する第２レンズ群と第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群が可動とされた５群タイプとされ、さらに各群の焦点距離等を適切な範囲に設定したことにより、従来より画角を広くしつつもズーミングに伴う収差変動を小さくすることが可能とされている。また、レンズ系を縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、縮小側のタンジェンシャル面内の光線が光軸に対し略均等とされ、かつ所定位置に色合成光学系等を挿入し得る程度の適当なバックフォーカス量を得ることができるので、このズームレンズを用いた投写型表示装置は、広画角で収差がよく補正されたコンパクトな装置とすることができる。
【０００９】
しかしながら、近年の投写型表示装置においては、様々な投映環境での使用が求められており、小スペースの投映環境においても投映サイズをさらに大きくとりたいという要求も多く、そのような要求を満たすためにズームレンズに更なる広角化が求められている。上記明細書記載の５群ズームレンズにおいては、広角端の画角が６０度程度と、ある程度広いものとはされているが、これ以上の画角、例えば７０度程度を得ようとすると至近側で像面の倒れを補正することが難しいという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、バックフォーカスも長く、縮小側のタンジェンシャル面内の光線が光軸に対し略均等とされつつも、縮小側サイズに対しコンパクトな構成とされ、諸収差、特に像面の倒れが良好に補正されつつも、画角７０度程度と従来よりも広画角な広角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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の広角ズームレンズは、拡大側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群および負の屈折力を有する第４レンズ群と、
変倍の際に固定の正の屈折力を有する第５レンズ群とを配設してなり、
前記第１レンズ群は、拡大側より順に、変倍に際して固定で、フォーカシングを行うために相互に移動可能な、負の屈折力を有する第１Ａレンズ群と負の屈折力を有する第１Ｂレンズ群とを配列してなり、下記の各条件式（１）〜（５）を満足することを特徴とするものである。
【００１２】
（１）１．５＜ｆ２／ｆ＜４．０
（２）２．０＜ｆ３／ｆ＜５．０
（３）１．５＜ｆ５／ｆ＜３．０
（４）−１．８＜ｆ１／ｆ＜−０．９
（５）０．４＜ｆ１／ｆ１Ａ＜１．０
ｆ    ：  広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
ｆ１  ：  第１レンズ群の焦点距離
ｆ２  ：  第２レンズ群の焦点距離
ｆ３  ：  第３レンズ群の焦点距離
ｆ５  ：  第５レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：  第１Ａレンズ群の焦点距離
【００１３】
また、前記第１Ｂレンズ群の最も拡大側のレンズは拡大側に凹面を向けたレンズであることが好ましい。
また、変倍時において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうに従って狭くなるように構成されてなることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の投写型表示装置は、上記いずれかの広角ズームレンズを搭載し、ライトバルブに表示された画像をスクリーン上に投映することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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の広角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(ＷＩＤＥ)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。
【００１６】
すなわちこのレンズは、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Ｇ１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Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３および負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、変倍の際に固定の正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを拡大側より順に配設されてなる。また、第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１Ｂからなり、フォーカシングはこれら２つのレンズ群が相互に移動することによって行われる。
【００１７】
なお、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの最も拡大側のレンズ(図１において第５レンズＬ５)は拡大側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズである。
また、第５レンズ群Ｇ５と結像面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。
【００１８】
上記第１レンズ群Ｇ１は、変倍の際に固定でフォーカシング機能を有し、上記第２、３、４の各レンズ群Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は、相互に関係をもって移動することで、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う機能を有する。なお第５レンズ群Ｇ５は変倍の際に固定のリレーレンズである。なお、変倍の際に前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との間隔は、望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されている。
【００１９】
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。
（１）１．５＜ｆ２／ｆ＜４．０
（２）２．０＜ｆ３／ｆ＜５．０
（３）１．５＜ｆ５／ｆ＜３．０
（４）−１．８＜ｆ１／ｆ＜−０．９
（５）０．４＜ｆ１／ｆ１Ａ＜１．０
ｆ    ：  広角端におけるレンズ系全体の焦点距離
ｆ１  ：  第１レンズ群の焦点距離
ｆ２  ：  第２レンズ群の焦点距離
ｆ３  ：  第３レンズ群の焦点距離
ｆ５  ：  第５レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：  第１Ａレンズ群の焦点距離
【００２０】
また、本発明に係る投写型画像表示装置は、光源、ライトバルブ、および上述した本発明に係る広角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に示す広角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、液晶表示パネル等のライトバルブの結像面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、図１には１つの結像面１のみが記載されているが、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ミラー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。
【００２１】
以下、本実施形態による広角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。
【００２２】
まず、このズームレンズの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のため、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４の３群が相互に関係をもって移動する構成とされることにより、ズーミングによる収差変動を少なくすることができる。また所定のレンズ群に関し、そのパワーが上記条件式(１)〜(４)を満足するように構成されることにより、所定のズーム比を確保しつつもレンズ群の移動距離が小さくレンズ全長がコンパクトで、かつ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。
【００２３】
さらに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されることより、ズーミングに必要な移動間隔を小さくでき、レンズ全系のコンパクト化を促進することができる。
【００２４】
ところで、上記第１レンズ群Ｇ１はフォーカシング機能を有しているが、フォーカシング時において第１レンズ群Ｇ１全体が一体的に移動した場合には、６０度程度以上に画角をとることが難しい。これは、６０度程度以上に画角をとった場合には、諸収差、特に像面の倒れを良好に補正することが困難となるからである。そこで、本実施形態のものでは、第１レンズ群Ｇ１を、負の屈折力を有する第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１Ｂから構成し、フォーカシングはこれら２つのレンズ群を相互に移動することにより行うようにしており、これによって、画角を７０度程度とした至近においても良好に諸収差を補正することを可能としている。
【００２５】
つぎに、各条件式の技術的意義について説明する。
上記条件式（１）については、上限を超え第２レンズ群Ｇ２の正のパワーが弱まると、変倍に伴う移動量が大となりレンズサイズが大きくなってしまう。また下限を超え第２レンズ群Ｇ２の正のパワーが強まると収差補正が困難となる。
【００２６】
上記条件式（２）については、上限を超え第３レンズ群Ｇ３の正のパワーが弱まると、変倍に伴う移動量が大となりレンズサイズが大きくなってしまう。また下限を超え第３レンズ群Ｇ３の正のパワーが強まると収差補正が困難となる。
【００２７】
上記条件式（３）については、下限を超え第５レンズ群Ｇ５の正のパワーが強まると、バックフォーカスが短くなり、また縮小側を略テレセントリックの状態とすることが困難となる。この下限値を満足することにより、このズームレンズは所定のバックフォーカスを確保することができ、カラー画像を投映するために必要な色合成用のダイクロイックプリズムをガラスブロック２の位置に挿入することも可能となる。一方、その上限を超え、第５レンズ群Ｇ５の正のパワーが弱まるとバックフォーカスが長くなりすぎ、レンズバックを含めたサイズが大きくなってしまう。さらに第５レンズ群Ｇ５における軸上光線高が低くなりすぎ収差補正が困難となる。
【００２８】
上記条件式（４）については、下限を超え第１レンズ群Ｇ１の負のパワーが弱まると、Ｆ値の小さなレンズの収差補正が困難になったり、フォーカシングによる第１レンズ群Ｇ１全体の移動量が増えてしまい収差変動が激しくなったりする。また上限を超え負のパワーが強まると、第１レンズ群Ｇ１によって軸上光線が跳ね上げられすぎて、特に歪曲収差や球面収差等の収差の補正が困難となる。
【００２９】
また、本実施形態における最も特徴的な条件式（５）は第１レンズ群Ｇ１全体のパワーに対する第１Ａレンズ群Ｇ１Ａのパワーの割合を規定するものであり、その下限を超え第１Ａレンズ群Ｇ１Ａのパワーの割合が小さくなり過ぎると、その移動量を大きくしなければならなくなるため、第１レンズ群Ｇ１に入射する入射光線高さが大きく変化し、ディストーションおよび像面倒れを始めとする諸収差をバランスよく補正することが困難となる。一方、その上限を超え、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａのパワーの割合が大きくなり過ぎると、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂのパワーの割合が相対的に小さくなり、この第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの移動量を大きくしなければならなくなり、諸収差の補正が難しくなる。
【００３０】
【実施例】
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。
【００３１】
＜実施例１＞
この実施例１にかかる広角ズームレンズは、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１Ａレンズ群Ｇ１Ａが、単独の４枚のレンズＬ１〜Ｌ４からなり、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂが、単独の両凹レンズＬ５からなり、第２レンズ群Ｇ２が、１つの接合レンズと単独の２枚のレンズＬ６〜Ｌ９からなり、第３レンズ群Ｇ３が、単独の２枚のレンズＬ１０〜Ｌ１１からなり、第４レンズ群Ｇ４が、単独の２枚のレンズＬ１２〜Ｌ１３からなり、第５レンズ群Ｇ５が、１つの接合レンズと単独の２枚のレンズＬ１４〜Ｌ１７からなる。
【００３２】
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２〜４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。
【００３３】
また、広角端（ＷＩＤＥ；1.00倍）、中間（ＭＩＤＤＬＥ；1.18倍）および望遠端（ＴＥＬＥ；1.43倍）における第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの距離Ｄ８（可変１）、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと第２レンズ群Ｇ２の距離Ｄ１０（可変２）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離Ｄ１７（可変３）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離Ｄ２１（可変４）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離Ｄ２５（可変５）ならびに至近における倍率を表１の下段に示す。
【００３４】
なお、各倍率における可変１〜５の間隔を、無限（上段）と至近（下段）に分けて表１の下段に示す。
また下記表５に、実施例１における上記各条件式（１）〜（５）に対応する数値を示す。
【００３５】
【表１】
0004097957.tif 000002
【００３６】
図３、図４および図５は上記実施例１の広角ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間（ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における至近設定時における諸収差（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、図３〜５および以下の図６〜１４において、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ｄ線に対する収差が示されている。
【００３７】
この図３〜５および下記表５から明らかなように、実施例１の広角ズームレンズによればズーム領域の全体に亘り、至近設定時においても良好な収差補正がなされ、縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端において画角２ω＝68.6度という従来より広画角なレンズとすることができる。
【００３８】
＜実施例２＞
この実施例２にかかるズームレンズは、実施例１のものと略同様の構成とされている。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。
【００３９】
また、広角端（ＷＩＤＥ；1.00倍）、中間（ＭＩＤＤＬＥ；1.18倍）および望遠端（ＴＥＬＥ；1.43倍）における第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの距離Ｄ８（可変１）、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと第２レンズ群Ｇ２の距離Ｄ１０（可変２）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離Ｄ１７（可変３）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離Ｄ２１（可変４）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離Ｄ２５（可変５）ならびに至近における倍率を表１の下段に示す。
【００４０】
なお、各倍率における可変１〜５の間隔を、無限（上段）と至近（下段）に分けて表２の下段に示す。
また下記表５に、実施例２における上記各条件式（１）〜（５）に対応する数値を示す。
【００４１】
【表２】
0004097957.tif 000003
【００４２】
図６、図７および図８は上記実施例２の広角ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間（ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における至近設定時における諸収差（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。
【００４３】
この図６〜８および下記表５から明らかなように、実施例２の広角ズームレンズによればズーム領域の全体に亘り、至近設定時においても良好な収差補正がなされ、縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端において画角２ω＝68.8度という従来より広画角なレンズとすることができる。
【００４４】
＜実施例３＞
図２は本発明に係る実施例３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（ＷＩＤＥ）である。
【００４５】
この実施例３にかかるズームレンズは、実施例１のものと略同様の構成とされているが、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａが、単独の３枚のレンズＬ１〜Ｌ３からなり、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂが、１つの接合レンズ（両凹レンズおよび両凸レンズ）Ｌ４、Ｌ５からなり、第２レンズ群Ｇ２が、単独の３枚のレンズＬ６〜Ｌ８からなり、第３レンズ群Ｇ３が、１つの接合レンズＬ９、Ｌ１０からなり、第４レンズ群Ｇ４が、１つの接合レンズＬ１１、Ｌ１２からなり、第５レンズ群Ｇ５が、１つの接合レンズと単独の２枚のレンズＬ１３〜Ｌ１６からなる。
【００４６】
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。
【００４７】
また、広角端（ＷＩＤＥ；1.00倍）、中間（ＭＩＤＤＬＥ；1.06倍）および望遠端（ＴＥＬＥ；1.10倍）における第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの距離Ｄ６（可変１）、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと第２レンズ群Ｇ２の距離Ｄ９（可変２）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離Ｄ１５（可変３）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離Ｄ１８（可変４）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離Ｄ２１（可変５）ならびに至近における倍率を表３の下段に示す。
【００４８】
なお、各倍率における可変１〜５の間隔を、無限（上段）と至近（下段）に分けて表３の下段に示す。
また下記表５に、実施例３における上記各条件式（１）〜（５）に対応する数値を示す。
【００４９】
【表３】
0004097957.tif 000004
【００５０】
図９、図１０および図１１は上記実施例３の広角ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間（ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における至近設定時における諸収差（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。
【００５１】
この図９〜１１および下記表５から明らかなように、実施例３の広角ズームレンズによればズーム領域の全体に亘り、至近設定時においても良好な収差補正がなされ、縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端において画角２ω＝68.0度という従来より広画角なレンズとすることができる。
【００５２】
＜実施例４＞
この実施例４にかかるズームレンズは、実施例３のものと略同様の構成とされている。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４に示す。
【００５３】
また、広角端（ＷＩＤＥ；1.00倍）、中間（ＭＩＤＤＬＥ；1.06倍）および望遠端（ＴＥＬＥ；1.10倍）における第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの距離Ｄ６（可変１）、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと第２レンズ群Ｇ２の距離Ｄ９（可変２）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離Ｄ１５（可変３）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離Ｄ１８（可変４）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離Ｄ２１（可変５）ならびに至近における倍率を表４の下段に示す。
【００５４】
なお、各倍率における可変１〜５の間隔を、無限（上段）と至近（下段）に分けて表４の下段に示す。
また下記表５に、実施例４における上記各条件式（１）〜（５）に対応する数値を示す。
【００５５】
【表４】
0004097957.tif 000005
【００５６】
図１２、図１３および図１４は上記実施例４の広角ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間（ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における至近設定時における諸収差（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。
【００５７】
この図１２〜１４および下記表５から明らかなように、実施例４の広角ズームレンズによればズーム領域の全体に亘り、至近設定時においても良好な収差補正がなされ、縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端において画角２ω＝67.8度という従来より広画角なレンズとすることができる。
【００５８】
【表５】
0004097957.tif 000006
【００５９】
なお、本発明のズームレンズとしては、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数や各レンズの曲率半径Ｒおよびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄを適宜変更することが可能である。
【００６０】
なお、上記実施例においては、本発明のレンズを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用いているが、本発明のズームレンズの使用態様はこれ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。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の広角ズームレンズによれば、第１レンズ群Ｇ１を、負の屈折力を有する第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと負の屈折力を有する第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂから構成し、フォーカシングはこれら２つのレンズ群を相互に移動することにより行うようにしており、さらに、この２つのレンズ群のパワー配分を適切な範囲に規定することで、画角を７０度程度とした至近においても良好に諸収差を補正することを可能としている。
【００６２】
また、正の屈折力を有する第２レンズ群と第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群が可動とされた５群タイプとし、さらに各群の焦点距離等を前述した如き適切な範囲に設定しているので、画角を広くしつつもズーミングに伴う収差変動を小さくすることができる。また、レンズ系を縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、縮小側のタンジェンシャル面内の光線が光軸に対し略均等とされ、かつ所定位置に色合成光学系等を挿入し得る程度の適当なバックフォーカス量を得ることができる。
【００６３】
これにより、本発明のズームレンズを用いた投写型表示装置は、広画角で収差がよく補正されたコンパクトな装置とされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成図
【図２】実施例３に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成図
【図３】実施例１に係るズームレンズの広角端（至近）における各収差図
【図４】実施例１に係るズームレンズの中間（至近）における各収差図
【図５】実施例１に係るズームレンズの望遠端（至近）における各収差図
【図６】実施例２に係るズームレンズの広角端（至近）における各収差図
【図７】実施例２に係るズームレンズの中間（至近）における各収差図
【図８】実施例２に係るズームレンズの望遠端（至近）における各収差図
【図９】実施例３に係るズームレンズの広角端（至近）における各収差図
【図１０】実施例３に係るズームレンズの中間（至近）における各収差図
【図１１】実施例３に係るズームレンズの望遠端（至近）における各収差図
【図１２】実施例４に係るズームレンズの広角端（至近）における各収差図
【図１３】実施例４に係るズームレンズの中間（至近）における各収差図
【図１４】実施例４に係るズームレンズの望遠端（至近）における各収差図
【符号の説明】
Ｇ１〜Ｇ５、Ｇ１Ａ、Ｇ１Ｂ    レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１７      レンズ
Ｒ１〜Ｒ３４      レンズ等の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ３３      レンズ等の面間隔（厚み）
Ｘ      光軸
１      結像面
２      ガラスブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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