JP2010160478A - 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広角かつ高倍率で高解像度の投写用ズームレンズを得る。
【解決手段】拡大側から順に、５つのレンズ群Ｇ_１〜Ｇ_５を配列する。第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に、少なくとも一方の面が非球面とされた負レンズＬ_８、正レンズＬ_９、拡大側に凹面を向けた負レンズＬ_１０、縮小側に凸面を向けた正レンズＬ_１１、および正レンズＬ_１２を配列して構成されている。第５レンズ群Ｇ_５は、１枚のレンズＬ_１３から構成され、広角端における全系の焦点距離ｆ_ｗに対する第５レンズ群の焦点距離ｆ_５の比が、３から８までの数値範囲内に収まるように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、５群構成の投写用ズームレンズおよびその投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置に関し、詳しくは、透過型あるいは反射型の液晶表示装置やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）表示装置等のライトバルブからの映像情報を担持した光束を、特にフロント側からスクリーン上に拡大投写する場合に好適な投写用ズームレンズおよび投写型表示装置に関する。

液晶表示装置やＤＭＤ表示装置等のライトバルブを用いて、コンピュータやテレビ等の画像情報を拡大表示する投写型表示装置の発展は、近年、目覚しいものがある。

このような投写型表示装置に搭載されるレンズとしては、画像の大きさを変えることができるズームレンズが一般的に用いられているが、最近では、その変化の割合が大きいもの、すなわちズーム比の大きいズームレンズが求められている。

また、投写時に画像位置を投写型表示装置に対し大きくずらすことができる機能（いわゆるレンズシフト投写機能）や、投写型表示装置に近い位置に大きな画像を投写し得る機能も要求されるようになっているが、そのためには投写用ズームレンズの広画角化が必要となる。

さらに、近年のライトバルブ自体の高精細化や、狭い室内空間で使用するユーザの要求や利便性を考慮して、高解像度でコンパクトな投写用ズームレンズが求められるようになっている。

従来、５群構成の投写用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知られている。

特開２００１−９１８２９号公報 特開２００１−１００１００号公報

上記特許文献１、２に記載の投写用ズームレンズは、拡大側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群、第４レンズ群、および正の第５レンズ群が配列され、変倍の際に、第１レンズ群および第５レンズ群は固定で、第２レンズ群から第４レンズ群が移動するように構成されている。

これら従来の投写用ズームレンズは、第４レンズ群が、負、正、負、正、正の各レンズを拡大側からこの順に配列した構成となっていることにより、変倍に伴う諸収差の変動が比較的少なく、また、第５レンズ群が１枚のレンズからなることにより、比較的コンパクトな構成となっている。

しかしながら、これら従来の投写用ズームレンズは、ズーム比が１．２〜１．３倍、広角端での全画角が６０度程度に留まっており、最近の要望に応え得るものとなっていない。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、広角端での全画角が６５度以上と広角で、かつズーム比が略１．５倍以上の高倍率でありながらも、諸収差を良好に補正し得る小型の投写用ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る投写用ズームレンズは、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、第４レンズ群、および正の屈折力を有する第５レンズ群を配列してなり、
変倍の際に、前記第１レンズ群および前記第５レンズ群は固定で、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群は光軸に沿って移動するように構成され、
前記第４レンズ群は、拡大側から順に、少なくとも一方の面が非球面とされた負レンズ、正レンズ、拡大側に凹面を向けた負レンズ、縮小側に凸面を向けた正レンズ、および正レンズを配列してなり、
前記第５レンズ群は、１枚のレンズからなり、以下の条件式（１）を満たすことを特徴とするものである。
３＜ｆ_５／ｆ_ｗ＜８ ・・・・・（１）
ここで、
ｆ_５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ_ｗ：広角端における全系の焦点距離

本発明に係る投写用ズームレンズにおいて、前記第４レンズ群の前記拡大側に凹面を向けた負レンズおよび前記縮小側に凸面を向けた正レンズは、互いに接合されて接合レンズを構成してなることが好ましい。

また、前記第１レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有してなることが好ましい。

さらに、以下の条件式（２）、（３）を満たすことが好ましい。
２ω≧６５（度） ・・・・・（２）
ｆ_ｔ／ｆ_ｗ≧１．４８ ・・・・・（３）
ここで、
２ω：広角端における全画角
ｆ_ｔ：望遠端における全系の焦点距離

また、以下の条件式（４）を満たすことが好ましい。
Ｂｆ／ｆ_ｗ＞１．５ ・・・・・（４）
ここで、
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス

また、以下の条件式（５）を満たすことが好ましい。
１．０＜ΔｄＧ_３／ｆ_ｗ ・・・・・（５）
ここで、
ΔｄＧ_３：広角端から望遠端までの変倍時における前記第３レンズ群の移動距離

また、本発明の投写型表示装置は、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、上述したいずれかの投写用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ものである。

本発明の投写用ズームレンズは、第４レンズ群の構成を、拡大側から順に配列された、少なくとも一方の面が非球面とされた負レンズ、正レンズ、拡大側に凹面を向けた負レンズ、縮小側に凸面を向けた正レンズ、正レンズからなる構成としたことにより、変倍に伴う諸収差の変動を抑えることが可能となり、特に、光学系の瞳に近い、第４レンズ群の最も拡大側に配される負レンズに非球面を設けることにより、投写用ズームレンズの高倍率化、広角化を図る際に問題となる像面湾曲（特にサジタル像面の湾曲）を効果的に補正することができ、かつ全ズーム域に亘って良好な収差補正効果を得ることが可能となる。

さらに、第５レンズ群のパワーの割合を、上記条件式（１）を満たすように設定することにより、非点収差を良好に補正することが可能となるとともに、第４レンズ群のレンズ外径の大きさを抑えることができるので、レンズ全系をコンパクトに構成することが可能となる。

したがって、本発明の投写用ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置によれば、広角端での全画角を６５度以上、ズーム比を略１．５倍以上としつつも、全ズーム域に亘って諸収差を良好に補正することが可能となる。

本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における構成および光線軌跡を示す概略図 本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）における構成を示す概略図 本発明の実施例２に係る投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における構成を示す概略図 本発明の実施例３に係る投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における構成を示す概略図 本発明の実施例４に係る投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における構成を示す概略図 実施例１の投写用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 実施例２の投写用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 実施例３の投写用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 実施例４の投写用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 本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図

以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１および図２に示す実施形態（実施例１のものを代表させて示している）の投写用ズームレンズは、拡大側（スクリーン側）から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、第４レンズ群Ｇ_４、および正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５を配列してなり、その後段には、色合成プリズムを主とするガラスブロック（フィルタ部を含む）２および液晶表示パネル等ライトバルブの画像表示面１が配設されている。

本実施形態の投写用ズームレンズは、レトロフォーカス型のレンズ構成となるので、焦点距離に対して適正な長さのバックフォーカスを確保でき、縮小側（ライトバルブ側）を略テレセントリックとすることができる。

また、本実施形態の投写用ズームレンズは、変倍の際に、第１レンズ群Ｇ_１および第５レンズ群Ｇ_５は固定で、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズＧ_３群および第４レンズ群Ｇ_４は互いに独立して光軸Ｚに沿って移動するように構成されている。なお、これら３つのレンズ群Ｇ_２〜Ｇ_４のうち例えば２つのレンズ群を一体的に移動させることにより、ズーム機能を有する構成としてもよい。

このように移動群を、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズ群Ｇ_３および第４レンズ群Ｇ_４の３つのレンズ群とすることにより、少ないレンズ枚数でも収差補正を良好なものとすることができる。

また、広角端から望遠端への変倍に際し、移動レンズ群を、いずれも拡大側に移動するように構成することにより、変倍比を大きく設定することが可能となる。

ただし、これは、上記移動レンズ群の各々について、広角端での位置よりも望遠端での位置の方が、より拡大側に設定されていることを意味しているのであって、中間領域において一旦縮小側に移動することを排除するものではない。

また、開口絞りは図示されていないが、適切な位置に設けることも可能であり（マスクとすることも可）、ズーミング時において、第４レンズ群Ｇ_４と一体的に開口絞りが移動するように構成することも可能である。

なお、フォーカス調整は、第１レンズ群Ｇ_１を光軸Ｚ方向に移動させることにより行われることが好ましい。

また、本実施形態の投写用ズームレンズは、第４レンズ群Ｇ_４が、拡大側から順に、少なくとも一方の面が非球面（本実施形態では両面が非球面）とされた負レンズ（第８レンズＬ_８）、正レンズ（第９レンズＬ_９）、拡大側に凹面を向けた負レンズ（第１０レンズＬ_１０）、縮小側に凸面を向けた正レンズ（第１１レンズＬ_１１）、および正レンズ（第１２レンズＬ_１２）を配列して構成されている。

第４レンズ群Ｇ_４をこのように構成したことにより、変倍に伴う諸収差の変動を抑えることが可能となり、特に、光学系の瞳位置（図１において主光線が光軸Ｚと交わる位置）に近い負レンズ（第８レンズＬ_８）に非球面を設けることにより、投写用ズームレンズの高倍率化、広角化を図る際に問題となる像面湾曲（特にサジタル像面の湾曲）を効果的に補正することができ、かつ全ズーム域に亘って良好な収差補正効果を得ることが可能となる。

さらに、本実施形態の投写用ズームレンズは、第５レンズ群Ｇ_５が、１枚のレンズ（第１３レンズＬ_１３）からなり、上記条件式（１）（以下に再掲）を満たすように構成されている。
３＜ｆ_５／ｆ_ｗ＜８ ・・・・・（１）
ここで、
ｆ_５：第５レンズ群Ｇ_５の焦点距離
ｆ_ｗ：広角端における全系の焦点距離

第５レンズ群Ｇ_５を１枚のレンズで構成したことにより、第５レンズ群Ｇ_５をコンパクトに構成することができるので、レンズ系全体のコンパクト化を図ることが可能となる。また、上記条件式（１）を満足することにより、非点収差を良好に補正することが可能となるとともに、第４レンズ群Ｇ_４のレンズ外径の大きさを抑えることができるので、レンズ全系をコンパクトに構成することが可能となる。

なお、上記条件式（１）は、第５レンズ群Ｇ_５のパワーと広角端における全系のパワーとの比を規定するものであり、その下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ_４のレンズ径を小さくすることができて、レンズ系全体をコンパクト化するのには有利とはなるものの、第５レンズ群Ｇ_５で発生する収差が大きくなり高倍率化が難しくなる。特に、非点収差の補正が困難となり、全てのズーム域において良好な収差補正を行うことが困難となる。一方、上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ_４のレンズ外径が大きくなり、レンズ系全体をコンパクト化することが困難となる。

また、上記条件式（１）に替えて下記条件式（１´）を満たすように構成すると、より好ましい態様となる。
４＜ｆ_５／ｆ_ｗ＜６ ・・・・・（１´）

また、本実施形態の投写用ズームレンズは、第４レンズ群Ｇ_４において、拡大側から３番目に配された負レンズ（第１０レンズＬ_１０）と、拡大側から４番目に配された正レンズ（第１１レンズＬ_１１）とは、互いに接合されて接合レンズを構成することが好ましく、これにより、倍率色収差を良好に補正することが可能となる。

さらに、本実施形態の投写用ズームレンズは、第１レンズ群Ｇ_１を、少なくとも１面の非球面を有するように構成するのが好ましく（例えば、第１レンズ群Ｇ_１において、拡大側から２番目に配されたレンズ（第２レンズＬ_２）の両面を共に非球面とする）、これにより、歪曲収差を効率良く補正することができるとともに、レンズ枚数を抑えることが可能となる。

また、本実施形態に係る投写用ズームレンズは、下記条件式（２）〜（５）を満足することが好ましい。
２ω≧６５（度） ・・・・・（２）
ｆ_ｔ／ｆ_ｗ≧１．４８ ・・・・・（３）
Ｂｆ／ｆ_ｗ＞１．５ ・・・・・（４）
１．０＜ΔｄＧ_３／ｆ_ｗ ・・・・・（５）
ここで、
２ω：広角端における全画角
ｆ_ｔ：望遠端における全系の焦点距離
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス
ΔｄＧ_３：広角端から望遠端までの変倍時における第３レンズ群Ｇ_３の移動距離

条件式（２）は、広角端における全画角を６５度以上と規定したものであり、その下限値を下回ると広画角化の要望に応えることができなくなる。

また、条件式（３）は、ズーム比を１．４８倍以上と規定したものであり（好ましくは、１．５倍以上とする）、その下限値を下回ると高倍率化の要望に応えることができなくなる。

また、条件式（４）は、広角端における全系の焦点距離ｆ_ｗに対する全系縮小側における空気換算バックフォーカスＢｆの比が１．５より大きいことを規定するものであり、その下限値を下回ると、十分なバックフォーカスを確保することが困難となる。

また、条件式（５）は、広角端における全系の焦点距離ｆ_ｗに対する、広角端から望遠端までの変倍時における第３レンズ群Ｇ_３の移動距離の比が１．０より大きいことを規定するものであり、その下限値を下回ると、高倍率化を図ることが困難となる。

なお、上記条件式（５）に替えて下記条件式（５´）を満たすように構成すると、より好ましい態様となる。すなわち、その下限値を上回ることで高倍率化が可能となり、かつその上限値を下回ることで同時にレンズ系全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
１．５＜ΔｄＧ_３／ｆ_ｗ＜２．２ ・・・・・（５´）

ここで、本実施形態の投写用ズームレンズにおける非球面（第４レンズ群Ｇ_４の最も拡大側の負レンズＬ_８の両面および第１レンズ群Ｇ_１の拡大側から２番目のレンズＬ_２の両面）の形状は、下記非球面式により表わされる（下記実施例１〜４における各非球面形状についても同様）。

次に、上述した投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置の一例を図１０により説明する。図１０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〜ｃを備え、投写用ズームレンズ１０として上述した実施形態に係る投写用ズームレンズを用いている。また、図示せぬ光源とダイクロイックミラー１２の間には、フライアイ等のインテグレータ（図示を省略）が配されており、光源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液晶パネル１１ａ〜ｃ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、色合成され投写用ズームレンズ１０により図示されないスクリーン上に投影される。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〜ｃ、全反射ミラー１８ａ〜ｃ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ズームレンズを用いているので、広角でズーム比が大きく、かつ投写画像の画質が良好で小型な投写型表示装置とすることができる。

なお、本発明の投写用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ズームレンズ等として用いることも可能である。

以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投写用ズームレンズをさらに説明する。

＜実施例１＞
実施例１に係る投写用ズームレンズの概略構成を図１および図２に示す。この実施例１に係る投写用ズームレンズは、前述したように、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、他のレンズ群に比較して屈折力の小さい（本実施例では弱い正の屈折力を有する）第４レンズ群Ｇ_４、および正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５を配列してなり、その後段には、色合成プリズムを主とするガラスブロック（フィルタ部を含む）２および液晶表示パネル等ライトバルブの画像表示面１が配設されている。

第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１レンズＬ_１と、両面が共に非球面形状とされた第２レンズＬ_２と、両凹レンズよりなる第３レンズＬ_３との３枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズよりなる第４レンズＬ_４と、両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５と、縮小側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第６レンズＬ_６とからなり、第５レンズＬ_５および第６レンズＬ_６は互いに接合されて接合レンズとして構成されている。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７のみからなる。

第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に配列された、両面が共に非球面とされた負の第８レンズＬ_８と、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第９レンズＬ_９と、両凹レンズよりなる第１０レンズＬ_１０と、両凸レンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、両凸レンズよりなる第１２レンズＬ_１２とからなり、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接合レンズとして構成されている。また、第５レンズ群Ｇ_５は、両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３のみからなる。

この実施例１に係る投写用ズームレンズは、変倍の際に、第１レンズ群Ｇ_１および第５レンズ群Ｇ_５は固定で、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズ群Ｇ_３および第４レンズ群Ｇ_４が、光軸Ｚ上を互いに独立して拡大側に移動するように構成されている（実施例２〜４において同じ）。

また、フォーカス調整は、第１レンズ群Ｇ_１を光軸Ｚ方向に移動させることにより行われる（実施例２〜４において同じ）。

この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（レンズ全系の広角端での焦点距離を１．００として規格化されている；以下の表３、５、７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と同様に規格化されている；以下の表３、５、７において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよびアッベ数ν_ｄを表１の中段に示す。なお、この表１および後述する表３、５、７において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎ_ｄ、ν_ｄ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。また、表１の上段には、実施例１における全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦno.、全画角２ω（度）の各値が示されている。

また、表１の下段には、ズーム比１．００、１．３７、１．５９の各場合における、可変１（第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間隔）、可変２（第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３との間隔）、可変３（第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４との間隔）および可変４（第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５との間隔）が示されている（以下の表３、５、７において同じ）。さらに、各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１４の値を表２に示す。

また、実施例１における上記各条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）に対応する数値を表９に示す。

図６は実施例１の投写用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６および以下の図７〜９において、各球面収差図にはｄ線、Ｆ線、Ｃ線の光に対する収差が示されており、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ついての収差が示されており、各倍率色収差図にはｄ線の光に対するＦ線およびＣ線の光についての収差が示されている。

この図６から明らかなように、実施例１の投写用ズームレンズによれば、広角端でのＦ値が１．６５と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表９に示すように実施例１の投写用ズームレンズによれば、条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）が満足されており、広角端での全画角２ωが７０．６度でズーム比が１．５９と、広画角化および高倍率化を達成している。

＜実施例２＞
実施例２に係る投写用ズームレンズの概略構成を図３に示す。この実施例２に係る投写用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、他のレンズ群に比較して屈折力の小さい（本実施例では弱い正の屈折力を有する）第４レンズ群Ｇ_４、および正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５を配列してなり、その後段には、色合成プリズムを主とするガラスブロック（フィルタ部を含む）２および液晶表示パネル等ライトバルブの画像表示面１が配設されている。

第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１レンズＬ_１と、両面が共に非球面形状とされた第２レンズＬ_２と、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第３レンズＬ_３と、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４との４枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５と、両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６と、縮小側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第７レンズＬ_７とからなり、第６レンズＬ_６および第７レンズＬ_７は互いに接合されて接合レンズとして構成されている。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凸レンズよりなる第８レンズＬ_８のみからなる。

第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に配列された、両面が共に非球面とされた負の第９レンズＬ_９と、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第１０レンズＬ_１０と、両凹レンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、両凸レンズよりなる第１２レンズＬ_１２と、両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３とからなり、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接合レンズとして構成されている。また、第５レンズ群Ｇ_５は、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４のみからなる。

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_ｄおよびアッベ数ν_ｄを表３の中段に示す。また、表３の上段には、実施例２における全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦno.、全画角２ω（度）の各値が示されている。さらに、各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１４の値を表４に示す。

また、実施例２における上記各条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）に対応する数値を表９に示す。

図７は実施例２の投写用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。

この図７から明らかなように、実施例２の投写用ズームレンズによれば、広角端でのＦ値が１．６２と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表９に示すように実施例２の投写用ズームレンズによれば、条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）が満足されおり、広角端での全画角２ωが７０．６度でズーム比が１．５９と、広画角化および高倍率化を達成している。

＜実施例３＞
実施例３に係る投写用ズームレンズの概略構成を図４に示す。この実施例３に係る投写用ズームレンズは、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_ｄおよびアッベ数ν_ｄを表５の中段に示す。また、表５の上段には、実施例３における全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦno.、全画角２ω（度）の各値が示されている。さらに、各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１４の値を表６に示す。

また、表９に実施例３における上記各条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）に対応する数値を示す。

図８は実施例３の投写用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。

この図８から明らかなように、実施例３の投写用ズームレンズによれば、広角端でのＦ値が１．６５と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表９に示すように実施例３の投写用ズームレンズによれば、条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）が満足されおり、広角端での全画角２ωが６６．２度でズーム比が１．６０と、広画角化および高倍率化を達成している。

＜実施例４＞
実施例４に係る投写用ズームレンズの概略構成を図５に示す。この実施例４に係る投写用ズームレンズは、実施例２のものと略同様の構成とされている。

この実施例４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_ｄおよびアッベ数ν_ｄを表７の中段に示す。また、表７の上段には、実施例４における全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦno.、全画角２ω（度）の各値が示されている。さらに、各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１４の値を表８に示す。

また、実施例４における上記各条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）に対応する数値を表９に示す。

図９は実施例４の投写用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。

この図９から明らかなように、実施例４の投写用ズームレンズによれば、広角端でのＦ値が１．６２と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表９に示すように実施例４の投写用ズームレンズによれば、条件式（１）、（１´）、（２）〜（５）、（５´）が満足されおり、広角端での全画角が７５．４度でズーム比が１．５０と、広画角化および高倍率化を達成している。

Ｇ_１〜Ｇ_５ レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１４ レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_２８ レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_２７ レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｚ 光軸
１ 画像表示面
２ ガラスブロック（フィルタ部を含む）
１０ 投写用ズームレンズ
１１ａ〜ｃ 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〜ｃ コンデンサレンズ
１８ａ〜ｃ 全反射ミラー

Claims (7)

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、第４レンズ群、および正の屈折力を有する第５レンズ群を配列してなり、
   変倍の際に、前記第１レンズ群および前記第５レンズ群は固定で、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群は光軸に沿って移動するように構成され、
   前記第４レンズ群は、拡大側から順に、少なくとも一方の面が非球面とされた負レンズ、正レンズ、拡大側に凹面を向けた負レンズ、縮小側に凸面を向けた正レンズ、および正レンズを配列してなり、
   前記第５レンズ群は、１枚のレンズからなり、以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする投写用ズームレンズ。
   ３＜ｆ_５／ｆ_ｗ＜８ ・・・・・（１）
   ここで、
   ｆ_５：前記第５レンズ群の焦点距離
   ｆ_ｗ：広角端における全系の焦点距離
2. 前記第４レンズ群の前記拡大側に凹面を向けた負レンズおよび前記縮小側に凸面を向けた正レンズは、互いに接合されて接合レンズを構成してなることを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
3. 前記第１レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有してなることを特徴とする請求項１または２記載の投写用ズームレンズ。
4. 以下の条件式（２）、（３）を満たすことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
   ２ω≧６５（度） ・・・・・（２）
   ｆ_ｔ／ｆ_ｗ≧１．４８ ・・・・・（３）
   ここで、
   ２ω：広角端における全画角
   ｆ_ｔ：望遠端における全系の焦点距離
5. 以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
   Ｂｆ／ｆ_ｗ＞１．５ ・・・・・（４）
   ここで、
   Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス
6. 以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
   １．０＜ΔｄＧ_３／ｆ_ｗ ・・・・・（５）
   ここで、
   ΔｄＧ_３：広角端から望遠端までの変倍時における前記第３レンズ群の移動距離
7. 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１〜６のうちいずれか１項記載の投写用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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