【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、例えば、投影装置(液晶パネルの画像をスクリーン上に投影する液晶プロジェクター等)用の投影光学系として好適なズームレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、様々な種類のズームレンズが知られている。 例えば、物体側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群と、から成り、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２群と第３群との間隔が広くなるように第２群が光軸方向に移動する３群構成のズームレンズが、特開昭６４−４６７１７号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ズームレンズには、一般に、撮像装置(例えば、ビデオカメラ)用の撮像光学系として使用されるものと、投影装置(例えば、液晶プロジェクター)用の投影光学系として使用されるものと、
がある。 上記公報に記載されているズームレンズは撮像光学系として使用されるズームレンズである。 このため、投影光学系として使用するには、バックフォーカスが短すぎる、歪曲収差の補正が充分ではない、といった問題がある。

【０００４】ズームレンズを投影光学系として使用する場合に長いバックフォーカスが必要となるのは、ズームレンズの縮小側にダイクロイックプリズム等を配置するためのスペースが必要となるからである。 また、ズームレンズを投影光学系として使用する場合に歪曲収差の補正が充分でなくなるのは、短い投影距離で画像を大きく投影するために、歪曲の増大する広角域が使用されるからである。

【０００５】本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであって、その目的は、バックフォーカスが長く、歪曲収差が良好に補正された、投影光学系として好適なズームレンズを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、第１の発明のズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、負の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群と、から成り、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２群と前記第３群との間隔が広くなるように前記第２群が光軸方向に移動するとともに、前記第３群と前記第４群との間隔が狭くなるように前記第３
群が光軸方向に移動する４群構成のズームレンズにおいて、前記第３群が拡大側に凸面を向けた負又は弱い正の屈折力を有するメニスカスレンズを最も拡大側に備え、
前記第４群が少なくとも２枚の正レンズを含み、前記第３群及び前記メニスカスレンズが以下の条件を満足することを特徴とする。 0.30＜｜φ３｜・ｆＳ＜0.90 3≦｜(ｒ _MB ＋ｒ _MA )／(ｒ _MB −ｒ _MA )｜ ただし、 φ３：第３群の屈折力、 ｆＳ：広角端での全系の焦点距離、 ｒ _MA ：メニスカスレンズの拡大側面の曲率半径、 ｒ _MB ：メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径 である。

【０００７】第２の発明のズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、負の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群と、から成り、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２群と前記第３群との間隔が広くなるように前記第２群が光軸方向に移動するとともに、前記第３群と前記第４群との間隔が狭くなるように前記第３群が光軸方向に移動する４群構成のズームレンズにおいて、前記第３群が拡大側に凸面を向けた負又は弱い正の屈折力を有するメニスカスレンズを最も拡大側に備え、該メニスカスレンズが拡大側から順に拡大側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと縮小側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズとの接合レンズであり、前記第４群が少なくとも２枚の正レンズを含み、前記第３群及び前記第１，第２レンズが以下の条件を満足することを特徴とする。 0.30＜｜φ３｜・ｆＳ＜0.90 3≦｜(ｒ _M2B ＋ｒ _M1A )／(ｒ _M2B −ｒ _M1A )｜ ただし、 φ３ ：第３群の屈折力、 ｆＳ ：広角端での全系の焦点距離、 ｒ _M1A ：第１レンズの拡大側面の曲率半径、 ｒ _M2B ：第２レンズの縮小側面の曲率半径 である。

【０００８】第３の発明のズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、負の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群と、から成り、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２群と前記第３群との間隔が広くなるように前記第２群が光軸方向に移動するとともに、前記第３群と前記第４群との間隔が狭くなるように前記第３群が光軸方向に移動する４群構成のズームレンズにおいて、前記第３群が最も拡大側から順に拡大側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと縮小側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズとを備え、
前記第４群が少なくとも２枚の正レンズを含み、前記第３群及び前記第１，第２レンズが以下の条件を満足することを特徴とする。 0.30＜｜φ３｜・ｆＳ＜0.90 3≦｜(ｒ _M2B ＋ｒ _M1A )／(ｒ _M2B −ｒ _M1A )｜ ただし、 φ３ ：第３群の屈折力、 ｆＳ ：広角端での全系の焦点距離、 ｒ _M1A ：第１レンズの拡大側面の曲率半径、 ｒ _M2B ：第２レンズの縮小側面の曲率半径 である。

【０００９】第４の発明のズームレンズは、上記第１〜
第３のいずれか１つの発明の構成において、前記第１群が少なくとも２枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズとから成ることを特徴とする。

【００１０】第５の発明のズームレンズは、上記第１〜
第３のいずれか１つの発明の構成において、前記第２群が、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズと、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、を有することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施したズームレンズを、図面を参照しつつ説明する。 なお、以下に説明する実施の形態は、投影装置(例えば、液晶プロジェクター)用の投影光学系として好適なズームレンズであるが、撮像装置(例えば、ビデオカメラ)用の撮像光学系としても好適に使用可能であることは言うまでもない。

【００１２】図１，図３，図５，図７，図９，図１１，
図１３，図１５，図１７，図１９，図２１，図２３は、
第１〜第１２の実施の形態にそれぞれ対応するレンズ構成図であり、[Ｌ]は望遠端(長焦点距離端)、[Ｍ]はミドル{中間焦点距離状態}、[Ｓ］は広角端（短焦点距離端)
でのレンズ配置を示している。 また、各図中、ri(i=1,
2,3,...)が付された面は拡大側から数えてi番目の面であり、di(i=1,2,3,...)が付された軸上面間隔は拡大側から数えてi番目の軸上面間隔である。

【００１３】第１〜第１２の実施の形態は、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１群Ｇｒ１と、正の屈折力を有する第２群Ｇｒ２と、負の屈折力を有する第３群Ｇ
ｒ３と、正の屈折力を有する第４群Ｇｒ４と、から成る４群構成のズームレンズであって、第４群Ｇｒ４の縮小側にはダイクロイックプリズムＰＲが配置されている。
ズーミングは各群Ｇｒ１〜Ｇｒ４間隔を変化させることによって行われ、広角端[Ｓ]から望遠端[Ｌ]へのズーミングに際して、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間隔が広くなるように第２群Ｇｒ２が光軸方向に移動するとともに、第３群Ｇｒ３と第４群Ｇｒ４との間隔が狭くなるように第３群Ｇｒ３が光軸方向に移動する。 そして、第３群Ｇｒ３は少なくとも１枚の負レンズを含んでおり、
第４群Ｇｒ４は少なくとも２枚の正レンズを含んでいる。 以下に各実施の形態における各群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の詳細なレンズ構成を説明する。

【００１４】《第１群Ｇｒ１のレンズ構成》第１，第４
の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ，両凹の負レンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。 第２，第７〜第１０，第１２の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた２枚の負メニスカスレンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。 第３の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ，両凹の負レンズ及び両凸の正レンズから成っている。 第５，
第６の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。 第１１の実施の形態において、第１群Ｇｒ１は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた２枚の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成っている。

【００１５】《第２群Ｇｒ２のレンズ構成》第１の実施の形態において、第２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、両凸の正レンズ，縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成っている。 第２，第８〜第１０の実施の形態において、第２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ，及び両凸の正レンズと拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズから成っている。 第３の実施の形態において、第２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、両凸の正レンズ，縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。 第４の実施の形態において、第２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、両凸の正レンズ，及び両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズから成っている。 第５，
第６の実施の形態において、第２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、両凸の正レンズ，及び両凸の正レンズと拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズから成っている。 第７の実施の形態において、第２群Ｇｒ２
は、拡大側から順に、両凸の正レンズ及び拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズから成っている。 第１１，
第１２の実施の形態において、第２群Ｇｒ２は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズ，
縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成っている。

【００１６】《第３群Ｇｒ３のレンズ構成》第１，第２，第１１，第１２の実施の形態において、第３群Ｇｒ
３は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズ及び両凹の負レンズから成っている。 第３，
第４，第７〜第９の実施の形態において、第３群Ｇｒ３
は、拡大側から順に、両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズ，及び両凹の負レンズから成っている。
第５，第１０の実施の形態において、第３群Ｇｒ３は、
拡大側から順に、両凸の正レンズ，及び２枚の両凹の負レンズから成っている。 第６の実施の形態において、第３群Ｇｒ３は、拡大側から順に、両凸の正レンズ，縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹の負レンズから成っている。

【００１７】《第４群Ｇｒ４のレンズ構成》第１，第２，第１１，第１２の実施の形態において、第４群Ｇｒ
１は、拡大側から順に、両凹の負レンズ，縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズ，両凸の正レンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。
第３〜第５，第７，第８の実施の形態において、第４群Ｇｒ１は、拡大側から順に、両凹の負レンズと両凸の正レンズとの接合レンズ，両凸の正レンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。 第６の実施の形態において、第４群Ｇｒ１は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズ，両凸の正レンズと拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ，及び両凸の正レンズから成っている。 第９，第１０の実施の形態において、第４群Ｇｒ１は、拡大側から順に、両凹の負レンズ，２枚の両凸の正レンズ及び拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成っている。

【００１８】《非球面》第１１の実施の形態において、
第１群Ｇｒ１の両凸の正レンズの縮小側面は非球面である。 この正レンズに設けられている非球面は、中心部から周辺部へ遠ざかるに従って正の屈折力が強くなる形状の非球面である。 第１２の実施の形態において、第１群Ｇｒ１の拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズの縮小側面は非球面である。 この正メニスカスレンズに設けられている非球面は、中心部が負の屈折力を有し周辺部が正の屈折力を有するような形状の非球面である。

【００１９】《第３群Ｇｒ３及び第４群Ｇｒ４の特徴》
先に述べたように、第４群Ｇｒ４の縮小側には、液晶パネルからの光を色合成するダイクロイックプリズムＰＲ
が配置されている。 このため、投影光学系としての各実施の形態には、ダイクロイックプリズムＰＲを配置するための長いバックフォーカスが必要とされ、また、カラーシェーディングの発生を防止するための縮小側への略テレセントリック性も必要とされる。

【００２０】各実施の形態における第３群Ｇｒ３及び第４群Ｇｒ４は、負の第３群Ｇｒ３と正の第４群Ｇｒ４とから成る逆望遠型の屈折力配置を有している。 このような逆望遠型の屈折力配置を第３群Ｇｒ３及び第４群Ｇｒ
４に採用することによって、投影光学系として必要なバックフォーカスを確保することが可能となる。 また、第３群Ｇｒ３に入射した主光線は、第３群Ｇｒ３で光軸から離れる方向にはね上げられた後、第４群Ｇｒ４で光軸に対して平行になるように曲げられる。 このような略テレセントリック性により、カラーシェーディングの発生を抑えて、スクリーンの上下左右での色再現性を良くすることができる。

【００２１】なお、第１の実施の形態等における第４群Ｇｒ４が、拡大側から順に、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズとから成っているのは、第４群Ｇｒ４にも上記逆望遠型の屈折力配置を採用するためである。 これによって、上記バックフォーカスの確保とカラーシェーディングの防止をより効果的に行うことが可能になる。

【００２２】《第３群Ｇｒ３の特徴》 〈第３群Ｇｒ３の屈折力〉上記逆望遠型の屈折力配置においては、第３群Ｇｒ３が以下の条件式(1)を満足することが望ましい。 0.30＜｜φ３｜・ｆＳ＜0.90 …(1) ただし、 φ３：第３群の屈折力、 ｆＳ：広角端[Ｓ]での全系の焦点距離 である。

【００２３】条件式(1)は、第３群Ｇｒ３の屈折力の条件範囲を全系との関係で規定している。 条件式(1)の下限を超えると、投影光学系として充分なバックフォーカスを確保することができなくなる。 逆に、条件式(1)の上限を超えると、各種の収差（特に、球面収差）の補正が困難になる。

【００２４】〈第３群Ｇｒ３の種類〜〉第１，第２，第１１，第１２の実施の形態では、第３群Ｇｒ３
が、拡大側に凸面を向けた弱い正の屈折力を有するメニスカスレンズＭを最も拡大側に備えており、第３，第４，第７〜第９の実施の形態では、さらに、拡大側に凸面を向けた負又は上記弱い正の屈折力を有するメニスカスレンズＭが、拡大側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＭ１と縮小側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＭ２との接合レンズから成っている。
また、第５，第６，第１０の実施の形態では、更に上記接合レンズが第１レンズＭ１と第２レンズＭ２との２枚に分割されて、そのレンズ間隔を空気レンズとして利用する構成になっている。

【００２５】つまり、本発明に係る実施の形態は、以下の３つの種類〜に分けられる。 ：第３群Ｇｒ３の最も拡大側に配置されているメニスカスレンズＭが、拡大側に凸面を向けた負又は弱い正の屈折力を有するメニスカス形状の単レンズから成る実施の形態(第１，第２，第１１，第１２の実施の形態)。 ：第３群Ｇｒ３の最も拡大側に配置されているメニスカスレンズが、拡大側に凸面を向けた負又は弱い正の屈折力を有するメニスカスレンズであって、拡大側から順に拡大側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＭ１と縮小側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＭ２との接合レンズから成る実施の形態(第３，第４，第７〜第９の実施の形態)。 ：第３群Ｇｒ３が、最も拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＭ１と縮小側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＭ２とを備え、第１レンズＭ１と第２レンズＭ２との間隔を空気レンズとして利用する実施の形態(第５，第６，第１０
の実施の形態)。

【００２６】実施の形態では、第１レンズＭ１と第２
レンズＭ２とから成る接合レンズが、実施の形態におけるメニスカスレンズＭと同様のメニスカス形状を保持している。 このように、全体として拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の接合レンズを用いることによって、
１枚のメニスカスレンズＭを用いた実施の形態よりも、各色に対する歪曲収差及びコマ収差を良好に補正することができる。 また、実施の形態のように空気レンズの作用を利用すれば、１枚のメニスカスレンズＭを用いた実施の形態よりも、コマ収差や各色の像面湾曲差を良好に補正することができる。

【００２７】〈ズーミングと歪曲収差〉一般的な広角ズームレンズでは、広角側で歪曲収差がマイナス方向に大きくなる。 本発明に係る実施の形態〜では、望遠端
[Ｌ]から広角端[Ｓ]へのズーミングにおいて、第２群Ｇ
ｒ２と第３群Ｇｒ３との間隔が狭くなるように第２群Ｇ
ｒ２と第３群Ｇｒ３がズーム移動するので、第３群Ｇｒ
３に対する軸外光束の入射位置が光軸寄りに変化する
(つまり、光軸からの高さが低くなる。)。 また、実施の形態のメニスカスレンズＭや実施の形態，の第１，第２レンズＭ１，Ｍ２の入・射出面は拡大側に凸面となっている。 このような面で構成されたレンズＭ；Ｍ
１，Ｍ２に対して、軸外光束が広角側ほど光軸寄りに入射するため、拡大側に凸の形状の入射面においてマイナス方向に発生する歪曲収差が広角側ほど小さくなるように補正される。 このレンズＭ；Ｍ１，Ｍ２の拡大側に凸形状の面の作用によって、望遠側と広角側の歪曲収差の変化を小さくすることができる。

【００２８】〈メニスカスレンズＭのシェイプファクター〉第３群Ｇｒ３が前述の条件式(1)を満足する実施の形態において、上記メニスカスレンズＭは以下の条件式(2)を満足することが望ましい。 3≦｜(ｒ _MB ＋ｒ _MA )／(ｒ _MB −ｒ _MA )｜ …(2) ただし、 ｒ _MA ：メニスカスレンズＭの拡大側面の曲率半径、 ｒ _MB ：メニスカスレンズＭの縮小側面の曲率半径 である。

【００２９】条件式(2)は、主として歪曲収差を良好に補正するための、メニスカスレンズＭのシェイプファクターの条件範囲を規定している。 メニスカスレンズＭ
は、入射してきた軸外光束を、拡大側に凸の形状の拡大側面で光軸寄りに曲げた後、縮小側面で光軸から離れる方向に曲げて射出する。 このとき、メニスカスレンズＭ
が条件式(2)の条件範囲を満足すると、軸外光束の入射側の光軸に対する角度と、射出側の光軸に対する角度の変化が小さくなる。 この角度の変化を小さくすることで、メニスカスレンズＭは、このズームレンズのズームタイプにおいて、他の諸収差に悪影響を及ぼすことなく、望遠側と広角側とでの歪曲収差のバランスを良好に補正することができる。

【００３０】条件式(2)において、メニスカスレンズＭ
の拡大側面の曲率半径ｒ _MAと縮小側面の曲率半径ｒ _MBとは同符号であるため、条件式(2)の条件範囲を超えることは、メニスカスレンズＭの拡大側面と縮小側面との曲率半径の差(｜ｒ _MB −ｒ _MA ｜)が大きくなって、メニスカスレンズＭの屈折力の絶対値が増加することを意味する。 したがって、条件式(2)の条件範囲を超えると、上述した軸外光束の入射側の光軸に対する角度と、射出側の光軸に対する角度の変化が大きくなるため、他の諸収差の悪影響を及ぼすことなく、望遠側と広角側とでの歪曲収差のバランスを補正することができなくなる。 なお、曲率半径ｒ _MAと曲率半径ｒ _MBとが全く同じ値になった場合、条件式(2)の対応値｜(ｒ _MB ＋ｒ _MA )／(ｒ _MB −ｒ
_MA )｜は無限大となるが、条件式(2)は｜(ｒ _MB ＋ｒ _MA )／
(ｒ _MB −ｒ _MA )｜が無限大となる場合をも含むものとする。

【００３１】〈第１，第２レンズＭ１，Ｍ２の面形状〉
第３群Ｇｒ３が前述の条件式(1)を満足する実施の形態，において、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２は以下の条件式(3)を満足することが望ましい。 3≦｜(ｒ _M2B ＋ｒ _M1A )／(ｒ _M2B −ｒ _M1A )｜ …(3) ただし、 ｒ _M1A ：第１レンズＭ１の拡大側面の曲率半径、 ｒ _M2B ：第２レンズＭ２の縮小側面の曲率半径 である。

【００３２】条件式(3)は、主として歪曲収差を良好に補正するための、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２のシェイプファクターに相当する面形状の条件範囲を規定している。 第１，第２レンズＭ１，Ｍ２は、入射してきた軸外光束を、第１レンズＭ１の拡大側に凸の形状の拡大側面で光軸寄りに曲げた後、第２レンズＭ２の縮小側面で光軸から離れる方向に曲げて射出する。 このとき、第１，
第２レンズＭ１，Ｍ２が条件式(3)の条件範囲を満足すると、軸外光束の入射側の光軸に対する角度と、射出側の光軸に対する角度の変化が小さくなる。 この角度の変化を小さくすることで、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２
は、このズームレンズのズームタイプにおいて、他の諸収差に悪影響を及ぼすことなく、望遠側と広角側とでの歪曲収差のバランスを良好に補正することができる。

【００３３】条件式(3)において、第１レンズＭ１の拡大側面の曲率半径ｒ _M1Aと第２レンズＭ２の縮小側面の曲率半径ｒ _M2Bとは同符号であるため、条件式(3)の条件範囲を超えることは、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２の拡大側面と縮小側面との曲率半径の差(｜ｒ _M2B −ｒ _M1A ｜)
が大きくなって、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２の合成屈折力の絶対値が増加することを意味する。 したがって、
条件式(3)の条件範囲を超えると、上述した軸外光束の入射側の光軸に対する角度と、射出側の光軸に対する角度の変化が大きくなるため、他の諸収差の悪影響を及ぼすことなく、望遠側と広角側とでの歪曲収差のバランスを補正することができなくなる。 なお、曲率半径ｒ _M1A
と曲率半径ｒ _M2Bとが全く同じ値になった場合、条件式
(3)の対応値｜(ｒ _M2B ＋ｒ _M1A )／(ｒ _M2B −ｒ _M1A )｜は無限大となるが、条件式(2)は｜(ｒ _M2B ＋ｒ _M1A )／(ｒ _M2B
−ｒ _M1A )｜が無限大となる場合をも含むものとする。

【００３４】〈第１，第２レンズＭ１，Ｍ２で形成される空気レンズ〉実施の形態のように、２枚のレンズＭ
１，Ｍ２の間隔を空気レンズとして利用する形態においては、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２は、以下の条件式
(4)及び条件式(5)を満足することが望ましい。 0＜ｄ _M1M2 ／ｆＳ＜0.1 …(4) -0.006＜(１／ｒ _M2A )−(１／ｒ _M1B )＜0.002 …(5) ただし、 ｄ _M1M2 ：第１レンズＭ１と第２レンズＭ２との軸上空気間隔、 ｆＳ ：広角端[Ｓ]での全系の焦点距離、 ｒ _M1B ：第１レンズＭ１の縮小側面の曲率半径、 ｒ _M2A ：第２レンズＭ２の拡大側面の曲率半径 である。

【００３５】条件式(4)及び条件式(5)は、正の第１レンズＭ１と負の第２レンズＭ２との間に形成される空気レンズに関する条件範囲を規定している。 条件式(4)の上限を超えると、第１レンズＭ１と第２レンズＭ２との間の空気間隔が大きくなり過ぎてしまい、また、条件式
(5)の上限又は下限を超えると、第１レンズＭ１の縮小側面と第２レンズＭ２の拡大側面との曲率半径の差が大きくなり過ぎてしまう。 このため、いずれの場合も歪曲収差を良好に補正することができなくなる。

【００３６】〈メニスカスレンズＭのアッベ数〉第１，
第２の実施の形態のように、第３群Ｇｒ３の最も拡大側に配置されているメニスカスレンズＭが、正の屈折力を有するメニスカス形状の単レンズである実施の形態において、メニスカスレンズＭは以下の条件式(6)を満足することが望ましい。 18＜ν _M ＜30 …(6) ただし、 ν _M ：メニスカスレンズＭのアッベ数 である。

【００３７】条件式(6)は、正の屈折力を有するメニスカスレンズＭのアッベ数の条件範囲を規定している。 条件式(6)の範囲を超えた場合、広角側と望遠側とでバランス良く倍率色収差を補正することができなくなる。

【００３８】〈第１，第２レンズＭ１，Ｍ２のアッベ数〉実施の形態，において、第１，第２レンズＭ
１，Ｍ２は以下の条件式(7)を満足することが望ましい。 -300＜ν _M1M2 ＜30 …(7) ただし、 ν _M1M2 ：第１レンズＭ１と第２レンズＭ２との合成アッベ数であって、以下の式(7A)で定義される。 {１/(ｆ _M1・ν _M1 )}＋{１/(ｆ _M2・ν _M2 )}＝{１/(ｆ _M1M2・ν _M1M2 )} …(7A) ただし、 ｆ _M1 ：第１レンズＭ１の焦点距離、 ｆ _M2 ：第２レンズＭ２の焦点距離、 ｆ _M1M2 ：第１レンズＭ１と第２レンズＭ２との合成焦点距離、 ν _M1 ：第１レンズＭ１のアッベ数、 ν _M2 ：第２レンズＭ２のアッベ数 である。

【００３９】条件式(7)は、第１，第２レンズＭ１，Ｍ
２のアッベ数の条件範囲を規定している。 条件式(7)の条件範囲を超えた場合も、条件式(6)の場合と同様に、
広角側と望遠側とでバランス良く倍率色収差を補正することができなくなる。

【００４０】〈第１，第２レンズＭ１，Ｍ２の屈折率〉
実施の形態，において、第１，第２レンズＭ１，Ｍ
２は以下の条件式(8)を満足することが望ましい。 0.85＜ｎ _M2 ／ｎ _M1 ＜0.95 …(8) ただし、 ｎ _M1 ：第１レンズＭ１の屈折率、 ｎ _M2 ：第２レンズＭ２の屈折率 である。

【００４１】条件式(8)は、第１，第２レンズＭ１，Ｍ
２の屈折率の条件範囲を規定している。 第１レンズＭ１
の屈折率ｎ _M1と第２レンズＭ２の屈折率ｎ _M2とが同じであれば(ｎ _M2 ／ｎ _M1 ＝１)、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２
全体が、実施の形態における１枚のメニスカスレンズＭと同様に作用することになる。 したがって、条件式
(8)の上限を超えると、第１，第２レンズＭ１，Ｍ２全体がメニスカス形状の単レンズに相当する構成に近づくことになる。 このため、全体として拡大側に凸面を向けたメニスカス形状を２枚のレンズＭ１，Ｍ２で構成することによって得られる前述の効果が低減することになる。 逆に、条件式(8)の下限を超えると、ズーミングに伴って各波長ごとの球面収差及びコマ収差が大きく変動するため、光学性能を維持することができなくなる。 なお、前述したようにズーミングにおいて第３群Ｇｒ３に対する軸外光束の入射位置が変化するため、条件式(8)
を満たすような屈折率差を第１，第２レンズＭ１，Ｍ２
にもたせれば、ズーム全域において像面のバランスをとることができる。

【００４２】《第１群Ｇｒ１の特徴》上述の条件式(1)
及び条件式(2)又は(3)を満足する実施の形態〜において、第１群Ｇｒ１は少なくとも２枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズとから成ることが望ましい。 第１
群Ｇｒ１をこのように構成すると、広角側で負の第１群Ｇｒ１の周辺部に入射する光束によって発生するアンダー側の歪曲収差を小さくすることができる。 第１群Ｇｒ
１の負のパワーをレンズ２枚に分担させると、レンズ面に対する光線の角度が緩くなり、第１群Ｇｒ１の負レンズで主に発生する負の歪曲が小さくなるからである。 したがって、第１群Ｇｒ１の正レンズ等によって歪曲収差を補正する上で有利になる。

【００４３】〈第１群Ｇｒ１の非球面〉上述の条件式
(1)及び条件式(2)又は(3)を満足する実施の形態〜
において、第１１の実施の形態のように、第１群Ｇｒ１
中の正の屈折力を有する少なくとも１面に、中心部から周辺部へ遠ざかるに従って正の屈折力が強くなる形状の非球面を配置することが望ましい。 このような形状の非球面を第１群Ｇｒ１中に配置すると、特に広角端[Ｓ]において、負レンズによりアンダー側に発生する歪曲収差をオーバー側に補正する効果が大きくなる。

【００４４】上述の条件式(1)及び条件式(2)又は(3)を満足する実施の形態〜において、第１２の実施の形態のように、第１群Ｇｒ１中の弱い負の屈折力を有する少なくとも１面に、中心部が負の屈折力を有し周辺部が正の屈折力を有するような形状の非球面を配置してもよい。 このような形状の非球面を第１群Ｇｒ１中に配置しても、前述の非球面の場合と同様に、特に広角端[Ｓ]において、負レンズによりアンダー側に発生する歪曲収差をオーバー側に補正する効果が大きい。

【００４５】上述の非球面は、第１群Ｇｒ１中の正レンズに設けることが望ましい。 正レンズに非球面を配置した場合、当該正レンズは以下の条件式(9)を満足することが望ましい。 1.45＜ｎａ＜1.60 …(9) ただし、 ｎａ：非球面が設けられた正レンズの屈折率 である。

【００４６】条件式(9)は、非球面が設けられた正レンズの屈折率を規定している。 非球面が設けられた正レンズは、条件式(9)を満足するような低屈折率媒質である方が、上述の歪曲収差の補正に対して効果的である。 なお、第１群Ｇｒ１中の負レンズを条件式(9)の上限を超えるような高屈折率媒質で構成し、全く逆の形状を有する非球面を設けることによっても、歪曲に対する同様の効果を達成することができる。 ただし、高屈折率媒質に非球面を設けることは、コストアップを招くため好ましくない。

【００４７】《第２群Ｇｒ２の特徴》上述の条件式(1)
及び条件式(2)又は(3)を満足する実施の形態〜において、第２，第８〜第１０の実施の形態のように、第２
群Ｇｒ２が、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズと、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、を有することが望ましい。 第２群Ｇｒ２をこのように構成すると、上記負のメニスカスレンズと正の接合レンズとの間に形成される空気レンズによって、コマ収差が良好に補正される。 つまり、上記メニスカスレンズと接合レンズとの向かい合う面の曲率差によって、第２群Ｇｒ２に入射してきた周辺光線が、メニスカスレンズで光軸から離れる方向にはね上げられた後、屈折力を有する接合レンズに大きな角度で入射するため、これらのレンズの空気間隔がコマ収差の補正に有効に作用するのである。

【００４８】《第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ２の屈折力》
上述の条件式(1)及び条件式(2)又は(3)を満足し、かつ、ズーミングに際して第１群Ｇｒ１及び第２群Ｇｒ２
が移動する実施の形態〜は、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。 0.50＜｜φ１｜／φ２＜0.75 …(10) ただし、 φ１：第１群Ｇｒ１の屈折力、 φ２：第２群Ｇｒ２の屈折力 である。

【００４９】条件式(10)は、第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ
２との間の屈折力の関係(特に、ズーミングの際の移動群の軌跡に関する条件範囲)を規定している。 条件式(1
0)の上限に近づくと、第１群Ｇｒ１が望遠端[Ｌ]で広角端[Ｓ]におけるより拡大側に位置することになる。 その結果、望遠端[Ｌ]でのレンズ全長が大きくなり、コンパクトなズームレンズを得ることが困難になる。 逆に、条件式(10)の下限に近づくと、第１群Ｇｒ１が望遠端[Ｌ]
で広角端[Ｓ]におけるより縮小側に位置することになる。 その結果、広角端[Ｓ]で周辺光量の低下が生じる。
周辺光量の低下を防止するためには、第１群Ｇｒ１や第２群Ｇｒ２のレンズ径を大きくする必要がある。 しかし、第１群Ｇｒ１や第２群Ｇｒ２のレンズ径を大きくすると、コンパクトなズームレンズを得ることが困難になる。

【００５０】《第４群Ｇｒ４の特徴》 〈第４群Ｇｒ４の屈折力〉上述の条件式(1)及び条件式
(2)又は(3)を満足する実施の形態〜は、以下の条件式(11)を満足することが望ましい。 0.65＜φ４・ｆＳ＜1.3 …(11) ただし、 φ４：第４群Ｇｒ４の屈折力、 ｆＳ：広角端[Ｓ]での全系の焦点距離 である。

【００５１】条件式(11)は、第４群Ｇｒ４の屈折力の条件範囲を全系との関係で規定している。 条件式(11)の上限を超えると、球面収差及びコマ収差が悪化するため、
Ｆナンバーを充分小さくすることができなくなる。 したがって、明るいズームレンズを得ることが困難になる。
逆に、条件式(11)の下限を超えると、投影光学系として充分なバックフォーカスを得ることが困難になる。

【００５２】〈ズーミング時の第４群Ｇｒ４〉上述の条件式(1)及び条件式(2)又は(3)を満足する実施の形態〜において、第４群Ｇｒ４はズーミングに際して固定されていることが望ましい。 ズーミングにおいて第４群Ｇｒ４の位置が固定であれば、投影光学系で必要となる大型の構成部材(例えば、第４群Ｇｒ４の縮小側に配置されるダイクロイックプリズムＰＲ)を固定にすることができるため、鏡胴構成上有利である。 例えば、鏡胴構成を簡単にすることができるため、コストダウンが容易になる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明を実施したズームレンズの構成を、コンストラクションデータ，収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。 ここで例として挙げる実施例１〜
１２は、前述した第１〜第１２の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第１２の実施の形態を表すレンズ構成図(図１，図３，図５，図７，図９，図１１，図１
３，図１５，図１７，図１９，図２１，図２３)は、対応する実施例１〜１２のレンズ構成をそれぞれ示している。

【００５４】各実施例のコンストラクションデータにおいて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,
3,...)は拡大側から数えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率(Ｎｄ),アッベ数(νｄ)を示している。 コンストラクションデータ中、ズーミングにより変化する軸上面間隔(可変間隔)は、望遠端(長焦点距離端)[Ｌ]〜ミドル(中間焦点距離状態)[Ｍ]〜広角端(短焦点距離端)[Ｓ]
での各群間の軸上面間隔である。 これらの各焦点距離状態[Ｌ]，[Ｍ]，[Ｓ]に対応する全系の焦点距離ｆ及びＦ
ナンバーFNOを併せて示す。

【００５５】また、曲率半径riに*印が付された面は、
非球面で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表わす次の式(AS)で定義されるものとする。

【００５６】

【数１】

【００５７】ただし、式(AS)中、 X :光軸方向の基準面からの変位量、 Y :光軸に対して垂直な方向の高さ、 C :近軸曲率、 ε:２次曲面パラメータ、 Ai:i次の非球面係数 である。

【００５８】《実施例１》 ｆ=72.4〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００５９】《実施例２》 ｆ=72.5〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００６０】《実施例３》 ｆ=72.5〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００６１】《実施例４》 ｆ=72.4〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００６２】《実施例５》 ｆ=72.5〜59.0〜48.3 FNO=3.00〜2.70〜2.50

【００６３】《実施例６》 ｆ=72.5〜59.0〜48.3 FNO=3.00〜2.70〜2.50

【００６４】《実施例７》 ｆ=72.4〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００６５】《実施例８》 ｆ=72.5〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００６６】《実施例９》 ｆ=72.4〜59.0〜48.3 FNO=3.14〜2.78〜2.50

【００６７】《実施例１０》 ｆ=72.4〜59.0〜48.3 FNO=3.08〜2.76〜2.50

【００６８】《実施例１１》 ｆ=72.4〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００６９】[非球面係数] r6 : ε= 1.0000 A4=-0.11771×10 ^-5 A6=-0.15279×10 ^-10 A8=-0.57687×10 ^-12

【００７０】《実施例１２》 ｆ=72.5〜59.0〜48.3 FNO=2.97〜2.67〜2.50

【００７１】[非球面係数] r6 : ε= 1.0000 A4=-0.11631×10 ^-5 A6=-0.24968×10 ^-10 A8=-0.55642×10 ^-12

【００７２】表１〜表３に、各実施例における条件式
(1)〜(11)の対応値{すなわち、条件式(1)：｜φ３｜・
ｆＳ，条件式(2)：｜(ｒ _MB ＋ｒ _MA )／(ｒ _MB −ｒ _MA )｜，
条件式(3)：｜(ｒ _M2B ＋ｒ _M1A )／(ｒ _M2B −ｒ _M1A )｜，条件式(4)：ｄ _M1M2 ／ｆＳ，条件式(5)：(１／ｒ _M2A )−(１
／ｒ _M1B )，条件式(6)：ν _M ，条件式(7)：ν _M1M2 ，条件式(8)：ｎ _M2 ／ｎ _M1 ，条件式(9)：ｎａ，条件式(10)：｜
φ１｜／φ２，条件式(11)：φ４・ｆＳ}を示す。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【表２】

【００７５】

【表３】

【００７６】図２，図４，図６，図８，図１０，図１
２，図１４，図１６，図１８，図２０，図２２，図２４
は、実施例１〜１２(ダイクロイックプリズムＰＲを含めた光学系)にそれぞれ対応する収差図である。 各収差図は、長焦点距離端[Ｌ]，ミドル[Ｍ]，短焦点距離端
[Ｓ]のそれぞれについて諸収差(Y':像高)を示している。 また、各収差図中、実線(ｄ)はｄ線に対する収差、
一点鎖線(ｇ)はｇ線に対する収差を表わしており、破線
(ＳＣ)は正弦条件を表わしている。 破線(ＤＭ)と実線
(ＤＳ)はメリディオナル面とサジタル面でのｄ線に対する非点収差をそれぞれ表わしている。

【００７７】なお、上記各実施例を液晶プロジェクターの投影光学系として用いる場合には、本来はスクリーン面が像面であり液晶パネル面が物体面であるが、上記各実施例では、光学設計上それぞれ縮小系(例えば、撮像光学系)とし、スクリーン面を物体面とみなして液晶パネル面で光学性能を評価している。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように第１〜第５の発明によれば、バックフォーカスが長く、歪曲収差が良好に補正された、投影光学系として好適なズームレンズを実現することができる。 さらに、第４の発明によれば、広角側で第１群の周辺部に入射する光束によって発生するアンダー側の歪曲収差を小さくすることができる。 また、
第５の発明によれば、コマ収差が良好に補正されたズームレンズを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。

【図２】実施例１の収差図。

【図３】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。

【図４】実施例２の収差図。

【図５】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成図。

【図６】実施例３の収差図。

【図７】第４の実施の形態(実施例４)のレンズ構成図。

【図８】実施例４の収差図。

【図９】第５の実施の形態(実施例５)のレンズ構成図。

【図１０】実施例５の収差図。

【図１１】第６の実施の形態(実施例６)のレンズ構成図。

【図１２】実施例６の収差図。

【図１３】第７の実施の形態(実施例７)のレンズ構成図。

【図１４】実施例７の収差図。

【図１５】第８の実施の形態(実施例８)のレンズ構成図。

【図１６】実施例８の収差図。

【図１７】第９の実施の形態(実施例９)のレンズ構成図。

【図１８】実施例９の収差図。

【図１９】第１０の実施の形態(実施例１０)のレンズ構成図。

【図２０】実施例１０の収差図。

【図２１】第１１の実施の形態(実施例１１)のレンズ構成図。

【図２２】実施例１１の収差図。

【図２３】第１２の実施の形態(実施例１２)のレンズ構成図。

【図２４】実施例１２の収差図。

【符号の説明】

Ｇｒ１ …第１群 Ｇｒ２ …第２群 Ｇｒ３ …第３群 Ｍ …メニスカスレンズ Ｍ１ …第１レンズ Ｍ２ …第２レンズ Ｇｒ４ …第４群 ＰＲ …ダイクロイックプリズム