JP2008309897A - 投写用広角ズームレンズおよび投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広角端における半画角４５度以上を達成しつつ、コンパクト化を図ることが可能な投写用広角ズームレンズ、およびこれを搭載した投写型表示装置を得る。
【解決手段】拡大側から順に、変倍の際に固定で負の屈折力を有するフォーカシング用レンズ群Ｇ_１と、変倍の際に各々が互いに独立して移動する３つのズーミング時移動レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_４と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する瞳位置固定用レンズ群Ｇ_５とが配され、縮小側がテレセントリックとされている。フォーカシング用レンズ群Ｇ_１は、最も拡大側から連続して配された４枚の負レンズ（第１乃至第４レンズＬ_１〜Ｌ_４）から構成されており、第１レンズＬ_１の両面および第４レンズＬ_４の縮小側の面は、非球面とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタ装置等の投写レンズとして用いられるズームレンズに関し、特に液晶表示素子やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等のライトバルブにより形成される原画像を、スクリーン上に拡大投写するのに適した投写用広角ズームレンズ、およびこれを搭載した投写型表示装置に関する。

装置前方のスクリーン上に画像を投写する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタ装置は、学校教育用や企業研修用、プレゼンテーション用等として近年広く用いられるようになっている。

このようなフロント投写型のプロジェクタ装置に搭載される投写レンズには、装置の携行性や設置条件への対応性を考慮して、変倍機能（ズーム機能）を有していることや、コンパクトな構成でありながら広画角であることなどが要求される。
従来、このような要求に応える投写ズームレンズとしては、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものが提案されている。

特開２００３−１５０３８号公報 特開２００５−２９２２６０号公報

上記特許文献１、２に記載されたものは、広角端における半画角が４５度未満となっているが、近年、良好な光学性能を維持しつつ、広角端における半画角が４５度（好ましくは５０度）以上となる投写用の広角ズームレンズが要望されている。

リアプロジェクション装置等に搭載される固定倍率の投写レンズにおいては、半画角が４５度以上となるものも知られているが、ズームレンズの場合、半画角４５度以上を達成しようとすると、広角端から望遠端まで良好な光学性能を維持することが難しく、特に画角（像高）に共通な球面収差等の軸上収差と、画角に応じて変化するディストーション（歪曲収差）や像面湾曲等の軸外収差とのバランスを取りつつ、これらを共に良好に補正することが難しい。また、拡大側に配されるレンズ群のレンズ系が大きくなってコンパクト化が困難となるという問題もあり、実現されていなかった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、良好な光学性能を維持しつつ、広角端における半画角４５度以上を達成し、かつコンパクト化を図ることが可能な投写用広角ズームレンズ、およびこれを搭載した投写型表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の投写用広角ズームレンズでは、拡大側に配するフォーカシング用レンズ群において、少なくとも４枚の負レンズを最も拡大側から連続して配置し、かつそれらのうち最も拡大側と最も縮小側を非球面レンズとするようにしている。

すなわち、本発明に係る投写用広角ズームレンズは、拡大側から順に、変倍の際に固定で負の屈折力を有するフォーカシング用レンズ群と、変倍の際に各々が互いに独立して移動する複数のズーミング時移動レンズ群と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する瞳位置固定用レンズ群とが配されている投写用広角ズームレンズであって、前記フォーカシング用レンズ群は、最も拡大側から連続して配された少なくとも４枚の負レンズを含んでなり、前記少なくとも４枚の負レンズのうち、最も拡大側の負レンズと最も縮小側の負レンズは、各々の拡大側および縮小側のレンズ面のうち少なくとも一方が非球面とされていることを特徴とする。

本発明に係る投写用広角ズームレンズおいては、広角端における全系の焦点距離をＦｗ、バックフォーカスをＢｆとし、かつ前記フォーカシング用レンズ群の焦点距離をＦｆとするとき、下記条件式（１）、（２）を満足することが好ましい。
２.５＜Ｂｆ／Ｆｗ … （１）
１.５＜｜Ｆｆ｜／Ｆｗ＜２.０ … （２）

また、本発明に係る投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、前記投写用広角ズームレンズであって、かつ縮小側がテレセントリックとされてなる投写用広角ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写用広角ズームレンズによりスクリーンに投写することを特徴とする。

なお、上記「負レンズ」とは、少なくとも近軸領域において負の屈折力を有するレンズを意味する。

本発明に係る投写用広角ズームレンズによれば、上述の構成を有していることより、特に、拡大側に配置されるフォーカシング用レンズ群を、最も拡大側から少なくとも４枚の負レンズが連続するように構成したことにより、広角端における半画角が４５度以上と広角化を達成しつつ、フォーカシング用レンズ群の大型化を抑制することができ、全体としてのコンパクト化を図ることも可能となる。

また、少なくとも４枚の負レンズを連続して配置したことにより、テレ側において、各像点に向かう光束径を、上記少なくとも４枚の負レンズのうち、最も拡大側の負レンズにおいては細く、最も縮小側のレンズにおいては太くすることが可能となるので、さらに、最も拡大側の負レンズと最も縮小側の負レンズを非球面レンズとすることにより、上記少なくとも４枚の負レンズのうち、最も拡大側の非球面レンズにおいては、ディストーション等の軸外収差に対応するように画角に応じた収差補正を行い、最も縮小側の非球面レンズにおいては、球面収差等の軸上収差に対応するように画角に共通の収差補正を行うことが可能となり、これにより諸収差の補正をバランス良く効率的に補正することが可能となる。

また、本発明に係る投写型表示装置によれば、本発明に係る投写用広角ズームレンズを搭載したことにより、ズーム機能を持ちつつ、広角端における半画角が４５度以上と広角となり、かつ装置の小型化を達成することができるので、装置の携行性や使い勝手を格段に向上させることが可能となる。

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は本発明に係る投写用広角ズームレンズを示すものであり、後述する実施例１のレンズ構成図である。このレンズを本実施形態の代表として、以下に説明する。なお、図中Ｘは光軸を表している。

本実施形態の投写用広角ズームレンズは、拡大側から順に、変倍の際に固定で負の屈折力を有するフォーカシング用レンズ群Ｇ_１と、変倍の際に各々が互いに独立して移動する複数（３つ）のズーミング時移動レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_４と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する瞳位置固定用レンズ群Ｇ_５（ズーミング時に全系の出射瞳の位置が変化しないようにする）とが配されてなり、縮小側がテレセントリックとされている。また、開口絞り３（仮想のものを含む）がズーミング時に独立して移動可能に配されている。

なお、図１に示す本実施形態の投写用広角ズームレンズでは、紙面右側より入射されライトバルブの画像表示面１において画像情報を与えられた光束が、ガラスブロック２を介してこの投写用広角ズームレンズに入射され、この投写用広角ズームレンズにより紙面左側方向に拡大投写されるようになっている。図１には、見易さのため１枚のライトバルブの画像表示面１のみを記載しているが、投写型表示装置において、光源からの光束を色分離光学系により３原色光に分離し、各原色光用に３つのライトバルブを配設して、フルカラー画像を表示可能とするものがある（図５参照）。ガラスブロック２の位置にクロスダイクロイックプリズム等の色合成手段を配設することによりこの３原色光を合成することができる。

上記フォーカシング用レンズ群Ｇ_１は、最も拡大側から連続して配された４枚の負レンズ（第１レンズＬ_１〜第４レンズＬ_４）により構成されており、全体が光軸Ｘ方向に移動することにより、または第１レンズＬ_１と第２レンズＬ_２との間隔を変えること（フローティング）により、フォーカス調整を行うようになっている。また、このフォーカシング用レンズ群Ｇ_１において、最も拡大側の負レンズである１枚目の負レンズ（第１レンズＬ_１）の両面、および最も縮小側の負レンズである４枚目の負レンズ（第４レンズＬ_４）の縮小側の面は、非球面とされている。

このように、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１において、最も拡大側から連続して４枚の負レンズ（第１レンズＬ_１〜第４レンズＬ_４）を配置したことにより、広角端における半画角を４５度以上と広角化しつつ、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１の大径化を抑制することができ、全体としてのコンパクト化を図ることも可能となる。

また、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１において、最も拡大側から１枚目の負レンズ（第１レンズＬ_１）と、４枚目の負レンズ（第４レンズＬ_４）とを非球面レンズとすることによって、すなわち、ズーミングによる画角変化および光路変化が大きいフォーカシング用レンズ群Ｇ_１において、２枚の負レンズ（第２レンズＬ_２，第３レンズＬ_３）を挟むことによって、前後に離間して非球面を配置することになり、広角端から望遠端まで収差補正を良好に行うことが可能となる。

１枚目の負レンズの非球面は、ディストーションや像面湾曲等の軸外収差に対応するように画角に応じた収差補正を行うのに好適であり、４枚目の負レンズの非球面は、球面収差等の軸上収差に対応するように画角に共通の収差補正を行うのに好適である。これは、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１において、最も拡大側から連続して４枚の負レンズを配したことにより、テレ側において、各像点に向かう光束径を、拡大側から１枚目の負レンズにおいては細く、４枚目のレンズにおいては太くすることが可能となっていることによる。

なお、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１においては、最も拡大側から５枚以上の負レンズを連続して配列することが可能である。ただし、後述する実施例２（図２参照）のフォーカシング用レンズ群Ｇ_１おいて、最も拡大側から５枚目に配された第５レンズＬ_５は、第６レンズＬ_６と接合されて色消しの機能を担うものであり、上述の機能を担う第１レンズＬ_１〜第４レンズＬ_４とは概念的に異なるものである。すなわち、実施例２の第５レンズＬ_５のように接合レンズの一要素である負レンズは、本願の請求項１に記載された「最も拡大側から連続して配された少なくとも４枚の負レンズ」には含まれない。

なお、固定焦点（倍率固定）の投写用広角レンズの場合は、拡大側に第１の非球面を配置し、かつ開口絞りの近傍か縮小側に第２の非球面を配置することにより良好な収差補正性能を得ることが可能であるが、ズームレンズの場合には、画角変化および光路変化の大部分が拡大側のレンズ部で生じるため、第２の非球面の収差補正効果が小さくなってしまう。また、開口絞りの近傍や縮小側に非球面を配置する場合には、形状精度に対する要求が極めて高くなってしまい、製造が困難になるという問題も生じる。本実施形態の投写用広角ズームレンズによれば、このような問題を解決することも可能となる。

また、本実施形態の投写用広角ズームレンズは、課題を解決するための手段の欄に記載の条件式（１）、（２）（以下に再掲）を満足するように構成されている。
２.５＜Ｂｆ／Ｆｗ … （１）
１.５＜｜Ｆｆ｜／Ｆｗ＜２.０ … （２）
ここで、ＦｗおよびＢｆは、広角端における全系の焦点距離およびバックフォーカスを示し、Ｆｆは、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１の焦点距離を示している。

条件式（１）は、広角端における全系の焦点距離Ｆｗに対するバックフォーカスＢｆの比を規定したものであり、これを満足することにより、投写用広角ズームレンズとライトバルブの画像表示面１との間に十分な設置スペースを確保することが可能となり、このスペースに色分解プリズムやＴＩＲプリズム等を設置することができる。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスＢｆが短くなってしまい、画像表示面１との間に色分解プリズムやＴＩＲプリズム等の設置スペースを確保することが困難となる。

条件式（２）は、広角端における全系の焦点距離Ｆｗに対するフォーカシング用レンズ群Ｇ_１の焦点距離Ｆｆの絶対値の比を規定したものであり、この下限値を下回ると、十分な画角を確保することが困難となる。また、この上限値を上回ると、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１が大型化してしまい全系としてもコンパクト化が困難となる。

次に、上述した投写型ズームレンズを搭載した投写型表示装置の一例を、図５により説明する。図５に示す投写型表示装置は、ライトバルブとして透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃを備え、投写用広角ズームレンズ１０として上述した実施形態に係る投写用広角ズームレンズを用いている。また、光源２０とダイクロイックミラー１２の間は図示を省略しているが、光源２０からの白色光は照明光学部を介して、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃに入射されて光変調され、クロスダイクロイックプリズム１４により色合成され、投写型ズームレンズ１０により図示されないスクリーン上に投映される。この装置は、色分解のためのダイクロイックミラー１２、１３、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃ、全反射ミラー１８ａ〜１８ｃを備えている。本実施形態の投写型表示装置は、本実施形態に係る投写用広角ズームレンズを用いていることにより、ズーム機能を持ちつつ、広角端における半画角を４５度以上と広角化し、かつ装置の小型化を達成することができるので、装置の携行性や使い勝手を格段に向上させることが可能となる。

なお、本発明の投写用広角ズームレンズは透過型の液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投写用広角ズームレンズとしての使用態様に限られるものではなく、反射型の液晶表示パネルあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投写用広角ズームレンズ等として用いることも可能である。

以下、本発明に係る投写用広角ズームレンズの具体的な実施例について説明する。なお、実施例２の構成を示す図２において、実施例１と同様の作用効果をなす部材には図１で用いたものと同一の符号を付している。

＜実施例１＞
図１に示すように、実施例１に係る投写用広角ズームレンズは、その広角端における配置において拡大側から順に、変倍の際に固定で負の屈折力を有するフォーカシング用レンズ群Ｇ_１と、ズーミング時移動レンズ群Ｇ_２，Ｇ_３と、ズーミング時に独立して移動可能な開口絞り３と、ズーミング時移動レンズ群Ｇ_４と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する瞳位置固定用レンズ群Ｇ_５とが配されてなり、縮小側がテレセントリックとされている。また、瞳位置固定用レンズ群Ｇ_５の縮小側には、ライトバルブの画像表示面１およびガラスブロック２が、縮小側よりこの順に配置されている。なお、３つのズーミング時移動レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_４は、変倍の際に各々が互いに独立して移動するように構成されている。

上記フォーカシング用レンズ群Ｇ_１は、上述したように、最も拡大側から連続して配された４枚の負レンズ（第１レンズＬ_１〜第４レンズＬ_４）により構成されている。上記第１レンズＬ_１は、近軸領域において負の屈折力を有する両面非球面のプラスチックレンズからなり、上記第２レンズＬ_２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、上記第３レンズＬ_３は、拡大側に比して縮小側に強い曲率の面を有する負の両凹レンズからなる。また、上記第４レンズＬ_４は、硝材で形成されたレンズ基部Ｌ_４Ｇの縮小側に、プラスチック材で形成された薄肉の非球面部Ｌ_４Ｐを接合してなる複合非球面レンズからなっている。なお、この第４レンズＬ_４を、ガラスレンズやモールドレンズで構成することも可能である。

上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_２は、共に両凸レンズである第７レンズＬ_７および第８レンズＬ_８からなっている。
上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_３は、両凹レンズである第８レンズＬ_８と、両凸レンズである第９レンズＬ_９とからなっている。

上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_４は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第９レンズＬ_９と、両凸レンズである第１０レンズＬ_１０と、両凸レンズである第１１レンズＬ_１１と、両凹レンズである第１２レンズＬ_１２と、両凸レンズである第１３レンズＬ_１３とからなっている。なお、第１１レンズＬ_１１および第１２レンズＬ_１２は互いに接合されている。

上記瞳位置固定用レンズ群Ｇ_５は、ズーミング時に全系の出射瞳の位置が変化しないように配されたものであり、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１４レンズＬ_１４と、両凸レンズである第１５レンズＬ_１５とからなっている。なお、第１４レンズＬ_１４および第１５レンズＬ_１５は互いに接合されている。

上記第１レンズＬ_１および第４レンズＬ_４における各非球面の形状は、下記に示す非球面式により規定される。両面が共に非球面とされた第１レンズＬ_１においては、いずれか一方の面が非球面とされたレンズであっても収差補正効果を得ることができるが、両面が非球面とされたレンズであることがより好ましい。

実施例１に係る投写用広角ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（広角端における全系の焦点距離を１として規格化している：以下の実施例において同じ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下「軸上面間隔」と称す）Ｄ（広角端における全系の焦点距離を１として規格化している：以下の実施例において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表１の上段に示す。なお、表１および以下の表において面番号の数字は拡大側からの順番を表すものであり、面番号の右側に＊印が付された面は非球面とされている。実施例１および以下の実施例２において、これらの非球面の曲率半径Ｒは、各表において光軸Ｘ上での曲率半径の値として示しているが、対応するレンズ構成図においては図面を見やすくするため、引出線は必ずしも光軸Ｘとの交点から引き出されていないものがある。

また、表１の中段には、各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_４，Ａ_６，Ａ_８，Ａ_１０，Ａ_１２の値が示されている。
また、上述したように実施例１に係る投写用広角ズームレンズでは、ズーミング時移動レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_４および開口絞り３が、ズーミング時に互いに独立して光軸Ｘ方向に移動するようになっており、表１の下段には、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）と、それらの中間位置（ＭＥＤＩＵＭ）における可変間隔（Ｄ_９，Ｄ_１３，Ｄ_１７，Ｄ_１８，Ｄ_２７）の値が示されている。

実施例１においては、表１に記載の通り、広角端における全系の焦点距離Ｆｗは１.０（望遠端における全系の焦点距離Ｆｔは１.２５）、バックフォーカスＢｆは２.５９であり、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１の焦点距離Ｆｆは−１.５７となっている。したがって、条件式（１）に対応する値は１.５７であり、条件式（１）を満足している。また、条件式（２）に対応する値は２.５９であり、条件式（２）を満足している。

＜実施例２＞
図２に示すように、実施例２に係る投写用広角ズームレンズは、その広角端における配置において拡大側から順に、変倍の際に固定で負の屈折力を有するフォーカシング用レンズ群Ｇ_１と、ズーミング時移動レンズ群Ｇ_２，Ｇ_３と、ズーミング時に独立して移動可能な開口絞り３と、ズーミング時移動レンズ群Ｇ_４，Ｇ_５と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する瞳位置固定用レンズ群Ｇ_６とが配されてなり、縮小側がテレセントリックとされている。また、瞳位置固定用レンズ群Ｇ_６の縮小側には、ライトバルブの画像表示面１およびガラスブロック２が、縮小側よりこの順に配置されている。なお、４つのズーミング時移動レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_５は、変倍の際に各々が互いに独立して移動するように構成されている。

上記フォーカシング用レンズ群Ｇ_１は、最も拡大側から連続して配された４枚の負レンズ（第１レンズＬ_１〜第４レンズＬ_４）と、１枚の負レンズ（第５レンズＬ_５）および１枚の正レンズ（第６レンズＬ_６）からなる接合レンズとから構成されている。上記第１レンズＬ_１は、近軸領域において負の屈折力を有する両面非球面のプラスチックレンズからなり、上記第２レンズＬ_２および上記第３レンズＬ_３は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。また、上記第４レンズＬ_４は、硝材で形成されたレンズ基部Ｌ_４Ｇの拡大側に、プラスチック材で形成された薄肉の非球面部Ｌ_４Ｐを接合してなる複合非球面レンズからなっている。なお、この第４レンズＬ_４を、ガラスレンズやモールドレンズで構成することも可能である。上記第５レンズＬ_５は両凹レンズからなり、上記第６レンズＬ_６は両凸レンズからなっている。

上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_２は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第７レンズＬ_７からなっている。
上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_３は、両凸レンズである第８レンズＬ_８と、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第９レンズＬ_９とからなっている。なお、第８レンズＬ_８および第９レンズＬ_９は互いに接合されている。
上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_４は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１０レンズＬ_１０と、両凸レンズである第１１レンズＬ_１１とからなっている。なお、第１０レンズＬ_１０および第１１レンズＬ_１１は互いに接合されている。

上記ズーミング時移動レンズ群Ｇ_５は、両凹レンズである第１２レンズＬ_１２と、両凸レンズである第１３レンズＬ_１３と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１４レンズＬ_１４および第１５レンズＬ_１５と、両凸レンズである第１６レンズＬ_１６とからなっている。なお、第１２レンズＬ_１２と第１３レンズＬ_１３、および第１４レンズＬ_１４と第１５レンズＬ_１５は、それぞれ互いに接合されている。
上記瞳位置固定用レンズ群Ｇ_６は、ズーミング時に全系の出射瞳の位置が変化しないように配されたものであり、両凸レンズである第１７レンズＬ_１７からなっている。

上記第１レンズＬ_１および第４レンズＬ_４における各非球面の形状は、前掲の非球面式により規定される。両面が共に非球面とされた第１レンズＬ_１においては、いずれか一方の面が非球面とされたレンズであっても収差補正効果を得ることができるが、両面が非球面とされたレンズであることがより好ましい。

実施例２に係る投写用広角ズームレンズの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軸上面間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表２の上段に示す。

また、表２の中段には、各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_４，Ａ_６，Ａ_８，Ａ_１０，Ａ_１２の値が示されている。
また、上述したように実施例２に係る投写用広角ズームレンズでは、ズーミング時移動レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_５および開口絞り３が、ズーミング時に互いに独立して光軸Ｘ方向に移動するようになっており、表２の下段には、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）と、それらの中間の位置（ＭＥＤＩＵＭ）における可変間隔（Ｄ_１２，Ｄ_１４，Ｄ_１７，Ｄ_１８，Ｄ_２１，Ｄ_２９）の値が示されている。

実施例２においては、表２に記載の通り、広角端における全系の焦点距離Ｆｗは１.０（望遠端における全系の焦点距離Ｆｔは１.３３）、バックフォーカスＢｆは２.７５であり、フォーカシング用レンズ群Ｇ_１の焦点距離Ｆｆは−１.９０となっている。したがって、条件式（１）に対応する値は１.９０であり、条件式（１）を満足している。また、条件式（２）に対応する値は２.７５であり、条件式（２）を満足している。

また、図３、４は、実施例１、２に係る投写用広角ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における諸収差（球面収差、ディストーション、非点収差、および倍率色収差）を示す収差図である。これらの収差図において、ωは半画角を示し、球面収差の収差図にはＧ（緑）、Ｂ（青）およびＲ（赤）の各波長に対する収差曲線を示し、倍率色収差の収差図にはＧに対するＢおよびＲの収差曲線を示している。図３、４に示すように、実施例１、２に係る投写用広角ズームレンズは、ディストーションや倍率色収差をはじめ各収差が良好に補正され、広角端における半画角５１.１〜５２.７度、Ｆナンバ１.８と、広角で明るい投写レンズとされている。

なお、本発明の投写用広角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、例えば各レンズの曲率半径Ｒおよび軸上面間隔Ｄを適宜変更することが可能である。

また、本発明の投写型表示装置としても、上記構成のものに限られるものではなく、本発明の投写用広角ズームレンズを備えた種々の装置構成が可能である。ライトバルブとしては、例えば、透過型または反射型の液晶表示素子や、傾きを変えることができる微小な鏡が略平面上に多数形成された微小ミラー素子（例えば、テキサス・インスツルメント社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いることができる。また、照明光学系としても、ライトバルブの種類に対応した適切な構成を採用することができる。

実施例１に係る投写用広角ズームレンズの構成図 実施例２に係る投写用広角ズームレンズの構成図 実施例１に係る投写用広角ズームレンズの諸収差図 実施例２に係る投写用広角ズームレンズの諸収差図 一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図

符号の説明

１ 画像表示面
２ ガラスブロック
３ 開口絞り
１０ 投写用広角ズームレンズ
１１ａ〜１１ｃ 透過型液晶パネル
１２，１３ ダイクロイックミラー
１４ クロスダイクロイックプリズム
１６ａ〜１６ｃ コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ 全反射ミラー
２０ 光源
Ｇ_１〜Ｇ_６ レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１７ レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_３３ レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_３３ 軸上面間隔
Ｘ 光軸

Claims (3)

1. 拡大側から順に、変倍の際に固定で負の屈折力を有するフォーカシング用レンズ群と、変倍の際に各々が互いに独立して移動する複数のズーミング時移動レンズ群と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する瞳位置固定用レンズ群とが配されている投写用広角ズームレンズであって、
   前記フォーカシング用レンズ群は、最も拡大側から連続して配された少なくとも４枚の負レンズを含んでなり、
   前記少なくとも４枚の負レンズのうち、最も拡大側の負レンズと最も縮小側の負レンズは、各々の拡大側および縮小側のレンズ面のうち少なくとも一方が非球面とされていることを特徴とする投写用広角ズームレンズ。
2. 広角端における全系の焦点距離をＦｗ、バックフォーカスをＢｆとし、かつ前記フォーカシング用レンズ群の焦点距離をＦｆとするとき、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の投写用広角ズームレンズ。
   ２.５＜Ｂｆ／Ｆｗ … （１）
   １.５＜｜Ｆｆ｜／Ｆｗ＜２.０ … （２）
3. 光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、請求項１または２記載の投写用広角ズームレンズであって、かつ縮小側がテレセントリックとされてなる投写用広角ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写用広角ズームレンズによりスクリーンに投写することを特徴とする投写型表示装置。

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