JP2010271558A - 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】６群構成で４群移動の投写用ズームレンズにおいて、変倍に伴う特性の変動を軽減しうる広画角な投写用ズームレンズおよびこのような投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置を得る。
【解決手段】拡大側から、負の第1群G_１、正の第2群G_２、負の第3群G_３、正の第4群G_４、正の第5群G_５、正の第6群G_６からなり、縮小側がテレセントリック系とされ、変倍の際に、第1群G_１と第6群G_６は固定、第2〜5群G_２〜G_５は移動とされ、変倍時、第3群G_３は、ズーム中間領域で最も縮小側に位置するように移動する。また、第5群G_５は、拡大側より、縮小側に凹面を向けた負レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズと、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズとを配列してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、投写型表示装置等に搭載される６群構成で、４群移動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するものである。

近年、透過型や反射型の液晶表示装置、さらにはＤＭＤ表示装置等のライトバルブを用いた投写プロジェクタ装置（投写型表示装置）が広く普及し、かつ高性能化してきている。特に、ライトバルブの解像度が向上したことに伴い、投写用レンズの解像性能に対しても高度な要望がなされるようになってきている。

また、コンパクトな構成でありながら、より高性能なズームレンズや高倍率のズームレンズを投写型表示装置に搭載したいという要望も高くなっている。

また、投写型表示装置において大型スクリーンに近い距離から投影したいという要望に応えるため、より広画角なものとすることが求められる。

このような要求に、ある程度応えたものとしては、下記特許文献１、２に記載された投写用ズームレンズが知られている（特許文献１、２参照）。

特開２００３−３３７２８３号公報 特開２００５−８４４５５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された投写用ズームレンズにおいては、変倍に伴う球面収差の変動が大きいという問題がある。

また、上記特許文献２に記載された投写用ズームレンズにおいては、変倍に伴う球面収差の変動は小さいものの、非点収差が大きいという問題がある。

したがって、このような性能の低下を昨今の投写用ズームレンズに求められる許容範囲内に収めようとすると、上述した、いずれの特許文献においても、全画角で50°程度となってしまい、昨今の広画角化の要求に応えたものとすることができない。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、上述した如き変倍に伴う球面収差の変動を軽減し、かつ諸収差を良好なものとし得る広画角な投写用ズームレンズおよびこのような投写用ズームレンズ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ものである。

本発明の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、負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、および正の屈折力を有する第６レンズ群が配設されるとともに、縮小側がテレセントリック系とされ、
変倍の際には、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群は固定、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群は移動、とされ、
前記第３レンズ群は、広角端と望遠端の間の、ズーム中間領域で最も縮小側に位置し、
前記第５レンズ群は、拡大側より順に、縮小側に凹面を向けた負レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズと、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズとを配列してなることを特徴とするものである。

また、前記第５レンズ群の最も拡大側には可変絞りが配設され、該可変絞りは、変倍の全領域において、通過させる前記光束の光量の一定化を図るように開口径が変化するよう構成されていることが好ましい。

また、下記条件式（１）を満足することが好ましい。
５．０＜ｆ_５／ｆｗ ・・・（１）
ただし、
ｆ_５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離

また、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
｜ｄｄ／ｆｗ｜＜１．０ ・・・（２）
ただし、
ｄｄ：前記第３レンズ群における、広角端位置と望遠端位置の距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離

また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．８＜｜ｆ_１／ｆｗ｜＜１．６ ・・・（３）
ただし、
ｆ_１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離

また、前記第１レンズ群は、フォーカス時に光軸に沿って移動することが好ましい。

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
７０°＜２ω ・・・（４）
ただし、
２ω：広角端における全画角

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、前記投写用ズームレンズでのいずれかであって、縮小側がテレセントリックとされてなる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。

なお、上記「拡大側」とは、被投写側（スクリーン側）を意味し、縮小投影する場合も、便宜的にスクリーン側を拡大側と称するものとする。一方、上記「縮小側」とは、原画像表示領域側（ライトバルブ側）を意味し、縮小投影する場合も、便宜的にライトバルブ側を縮小側と称するものとする。

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、拡大側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、正の第４レンズ群、正の第５レンズ群、および正の第６レンズ群が配設され、変倍の際には、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群は固定、前記第２〜５レンズ群はそれぞれ移動、とされ、変倍の際における、前記第３レンズ群は、広角端と望遠端の間の、ズーム中間領域で最も縮小側に位置するように構成されている。

一般にレンズ系においては、画角が広角になればなるほど、拡大側のレンズ径が大きくなったりレンズ全長が大きくなったりして、レンズ系のコンパクト化が阻害されてしまうが、本発明では、移動群である第３レンズ群が、広角端と望遠端のズーム中間領域で最も縮小側に位置するように構成されているので、ズーム全域に亘る移動範囲が小さくなるように構成することが可能となり、全系としてコンパクト化が可能となる。

また、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、第５レンズ群を、拡大側より順に、縮小側に凹面を向けた負レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズと、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズとにより構成している。

すなわち、第４レンズ群は全体として正であるため、第４レンズ群と第５レンズ群を全体としてみると、いわゆる左右対称型に類似した構成であって、その中心の空気間隔中に、上記縮小側に凸面を向けた正レンズが配されるように構成したものとみることができる。このように、第４レンズ群と第５レンズ群全体として左右対称型に類似した構成とすることにより、収差および収差変動を良好に抑制することができるとともに、中心の空気間隔中に、正レンズを配することで、より高次のコマ収差を良好に補正することが可能となる。

したがって、変倍に伴う球面収差の変動を軽減し、かつ諸収差を良好なものとし得る広画角な投写用ズームレンズおよびこのような投写用ズームレンズを搭載した投写型表示装置を得ることができる。

実施例１に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。 実施例１に係る投写用ズームレンズの広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。 本発明における第４レンズ群と第５レンズ群の作用を説明するための概略図である。 実施例２に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。 実施例２に係る投写用ズームレンズの広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。 実施例３に係る投写用ズームレンズのレンズ構成図である。 実施例３に係る投写用ズームレンズの広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。 実施例１に係る投写用ズームレンズの、広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における各収差図である。 実施例２に係る投写用ズームレンズの、広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における各収差図である。 実施例３に係る投写用ズームレンズの、広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における各収差図である。 本実施形態に係る投写型表示装置の一部を示す概略図である。

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は本発明の実施例１に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成図を示すものである。以下、このレンズを代表例として本実施形態を説明する。

すなわちこのレンズは、投写型表示装置に搭載される投写用ズームレンズとして用いられるものであって、図１に示すように、拡大側から順に、変倍の際に固定でフォーカシング機能を有し、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、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、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Ｇ_２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、正の屈析力を有する第４レンズ群Ｇ_４、および正の屈析力を有する第５レンズ群Ｇ_５、ならびに変倍の際に固定とされた正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６とを配設されてなる。
また、縮小側がテレセントリックとなるように構成されている。

また、図示するように、第１レンズ群Ｇ_１は５枚（実施例２は４枚）のレンズＬ_１〜Ｌ_５により構成され、第２レンズ群Ｇ_２は２枚のレンズＬ_６、Ｌ_７により構成され、第３レンズ群Ｇ_３は２枚のレンズＬ_８、Ｌ_９により構成され、第４レンズ群Ｇ_４は２枚のレンズＬ_１０、Ｌ_１１により構成され、第５レンズ群Ｇ_５は５枚のレンズＬ_１２〜Ｌ_１６により構成され、第６レンズ群Ｇ_６は１枚のレンズＬ_１７により構成することが可能である。

また、前記移動群となる第５レンズ群Ｇ_５の最も拡大側に可変絞り３が配設され、この可変絞り３は、変倍の全領域において、上記ライトバルブにより変調された光を均一にとりこむように、変倍時に開口径（絞り径）が可変とされていることが好ましい。

なお、上記可変絞り３としては、前記移動群となるレンズ群Ｇ_２〜Ｇ_５の間、または移動群Ｇ_２〜Ｇ_５中に配設することが可能である。

これにより、投影スペースに応じて投影距離を変化させる必要がある場合にも、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズ群Ｇ_３、第４レンズ群Ｇ_４および第５レンズ群Ｇ_５を光軸方向に移動せしめて変倍操作を行うとともに、可変絞り３を光軸方向に移動させて変倍操作を行うことによって、その要求に応じた、良好な画質の映像を、同様の明るさにてスクリーン上に映出することが可能となる。

また、変倍の際における、前記第３レンズ群Ｇ_３の、広角端位置から望遠端位置への移動は線形的ではなく、広角端と望遠端の間の、ズーム中間領域で、最も縮小側の位置まで移動するように構成されている。これにより、ズーム全域に亘る移動範囲が小さくなるように構成することが可能となり、全系としてコンパクト化が可能となる。

また、上記第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側より順に、縮小側に凹面を向けた負レンズからなる第１２レンズＬ_１２と、縮小側に凸面を向けた正レンズからなる第１３レンズＬ_１３と、負レンズからなる第１４レンズＬ_１４および正レンズからなる第１５レンズＬ_１５を接合してなる接合レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズからなる第１６レンズＬ_１６とを配列してなる。

これにより、上記第４レンズ群Ｇ_４と上記第５レンズ群Ｇ_５は、図３に示すように、拡大側から順に、正パワー部を構成する第４レンズ群Ｇ_４と、負パワー部を構成する第１２レンズＬ_１２と、負パワー部を構成する、第１４レンズＬ_１４と第１５レンズＬ_１５からなる接合レンズと、正パワー部を構成する第１６レンズＬ_１６からなることから、正負負正の左右対称型に類似したレンズ系が構築されているものとすることができ、この構成によって収差補正を極めて良好なものとすることができる。

また、この左右対称型に類似したレンズ系の中央位置（正負負正の各レンズのうち、２つの負レンズの間の位置）に正パワー部を構成する第１３レンズＬ_１３を配設しており、これによって、より高次のコマ収差を補正することが可能である。

また、本発明の投写型ズームレンズにおいては、以下の条件式（１）〜（４）を満足することが好ましい。

すなわち、本発明の実施形態は、まず、以下の条件式（１）を満足する。
５．０＜ｆ_５／ｆｗ ・・・（１）
ただし、
ｆ_５：第５レンズ群Ｇ_５の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離

この条件式（１）は、第５レンズ群Ｇ_５について、左右対称型に類似したレンズ系の構成とすることで諸収差を良好に補正しているので、それを保証するための条件式であり、比較的弱いパワーとするための範囲を規定するものである。このような観点から、条件式（１）に替えて下記条件式（１´）を満足することがより好ましい。
５．５＜ｆ_５／ｆｗ＜２１．０ ・・・（１´）

この範囲の下限を下回ると、第５レンズ群Ｇ_５のパワーが強くなりすぎて、コマ収差等の諸収差の補正が困難となる。

また、本発明の実施形態は、以下の条件式（２）を満足する。
｜ｄｄ／ｆｗ｜＜１．０ ・・・（２）
ただし、
ｄｄ：第３レンズ群Ｇ_３における、広角端位置と望遠端位置の距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離

この条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ_３のズーミング時における光軸方向の移動幅を規定するものであり、この範囲の上限を上回ると、第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎて、ズーミングに伴う収差の変動量が大きくなり過ぎる。このような観点から、条件式（２）に替えて下記条件式（２´）を満足することがより好ましい。
０．０＜｜ｄｄ／ｆｗ｜＜０．６ ・・・（２´）

また、本発明の実施形態は、以下の条件式（３）を満足する。
０．８ ＜｜ｆ_１／ｆｗ｜＜１．６ ・・・（３）
ただし、
ｆ_１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離

この条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ_１のパワーを規定するものであり、その上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ_１の負のパワーが弱くなりすぎて、第１レンズ群Ｇ_１の外径を大きくしなければならなくなり、条件を満足するような所望のバックフォーカスが得られない。一方、その下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ_１の負のパワーが強くなりすぎて、歪曲収差を始め諸収差の量が大きくなり、他の群による補正が困難になる。このような観点から、条件式（３）に替えて下記条件式（３´）を満足することがより好ましい。
１．０＜｜ｆ_１／ｆｗ｜＜１．６ ・・・（３´）

また、本発明の実施形態は、以下の条件式（４）を満足する。
７０°＜２ω ・・・（４）
ただし、
２ω：広角端における全画角

この条件式（４）を満足することにより、投写用ズームレンズに求められる広角化が可能となる。

なお、前記第６レンズ群Ｇ_６は変倍の際に固定のリレーレンズであり、この第６レンズ群Ｇ_６と画像表示面１との間には、色合成プリズム２が配設されている。また、図中、Ｚは光軸を表している。

また、フォーカシングは、第１レンズ群Ｇ_１全体を光軸に沿って移動することにより行われる。

次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について簡単に説明しておく。図１１は本実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。

図１１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、光源２０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。こ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、かつ投写画像の画質が良好であり、明るくコンパクトな投写型表示装置とすることができる。

なお、図１１に示す投写型表示装置は、本発明の一実施形態を示すものであって、種々の態様の変更が可能である。例えば、ライトバルブとして、透過型液晶パネルに替えて反射型の液晶パネルやＤＭＤを用いることも勿論可能である。

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。なお、以下に示すＲ、Ｄ等の各数値データは、広角端の焦点距離が１となるように規格化されている。

＜実施例１＞
この実施例１にかかる投写用ズームレンズは、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において、第１レンズ群Ｇ_１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よりなる第１レンズＬ_１と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第３レンズＬ_３と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第４レンズＬ_４と、両凹レンズよりなる第５レンズＬ_５からなり、第２レンズ群Ｇ_２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よりなる第６レンズＬ_６と、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７からなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第８レンズＬ_８と両凹レンズよりなる第９レンズＬ_９からなり、これら第８レンズＬ_８と第９レンズＬ_９とは互いに接合されて接合レンズを構成している。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に、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からなり、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ_１２と、両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３と、両凹レンズよりなる第１４レンズＬ_１４と、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５と、両凸レンズよりなる第１６レンズＬ_１６からなり、また、第１４レンズＬ_１４と第１５レンズＬ_１５とは互いに接合されて接合レンズを構成している。
また、第６レンズ群Ｇ_６は、両凸レンズよりなる第１７レンズＬ_１７のみからなる。

上記第４レンズ群Ｇ_４と上記第５レンズ群Ｇ_５における各レンズは、拡大側から順に、正パワー部を構成する第４レンズ群Ｇ_４と、負パワー部を構成する第１２レンズＬ_１２と、負パワー部を構成する、第１４レンズＬ_１４と第１５レンズＬ_１５からなる接合レンズと、正パワー部を構成する第１６レンズＬ_１６とを備えており、左右対称型に類似したレンズ系が形成され、また、このレンズ系の中央位置に正パワー部を構成する第１３レンズＬ_１３が配設されている。

図２は、実施例１の投写用ズームレンズにおいて、広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

図２に示すように、変倍時において、上記第１レンズ群Ｇ_１と第６レンズ群Ｇ_６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_５は移動群とされている。
また、可変絞り３は、第５レンズ群Ｇ_５中の最も拡大側に配され、変倍時に、第５レンズ群Ｇ_５の各レンズと一体的に移動するようになっている。

また、変倍の際における、前記第３レンズ群Ｇ_３は、広角端位置に比べて望遠端位置において拡大側に移動しているものの、その移動は線形的ではなく、広角端と望遠端の間の、ズーム中間領域で、一旦、最も縮小側の位置まで移動するように構成されており、これにより、レンズ全長の短縮化が図られるようになっている。

また、縮小側は略テレセントリックとされている。

この投写用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空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１に示す。なお、表中の面番号を表す数字は、拡大側からの順番を表すものである（表２、４において同じ）。

なお、表１の下段には、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における各レンズ群間隔を示す（無限遠にフォーカスした時、以下の表２、４において同じ）。

また、表１の最下段には、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における可変絞り３の開口径（絞り径）が示されており、広角端（ワイド）において1.005、中間（ミドル）において1.018、望遠端（テレ）において1.057とされており、変倍によっても、明るさ（Fno.）がほとんど変化しないように構成されている。

実施例１の投写用ズームレンズによれば、表５に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（２´）、（３´）は全て満足されている。

また、図８は、実施例１の投写用ズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における球面収差、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、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いる（図９、図１０において同じ）。

これらの収差図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、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができ、広画角化を達成することができる。

また、本実施例１の投写用ズームレンズによれば、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）におけるFno.は全て２．００となっており、ズーミングに伴うFno.の変動量は０とされている。

＜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４に示す。この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例１のものと略同様の６群構成とされているが、具体的には各レンズ群は以下のように構成されている。

まず、第１レンズ群Ｇ_１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よりなる第１レンズＬ_１と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２と、両凹レンズよりなる第３レンズＬ_３と、光軸近傍において両凹形状をなす両面非球面レンズよりなる第４レンズＬ_４からなり、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５および両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７と、両凹レンズよりなる第８レンズＬ_８とからなり、これら第７レンズＬ_７と第８レンズＬ_８とは接合されて接合レンズを構成し、第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に、両凹レンズよりなる第９レンズＬ_９と両凸レンズよりなる第１０レンズＬ_１０からなる。

また、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、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、両凹レンズよりなる第１３レンズＬ_１３と、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４と、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５からなり、また、第１３レンズＬ_１３と第１４レンズＬ_１４とは互いに接合されて接合レンズを構成している。
また、第６レンズ群Ｇ_６は、両凸レンズよりなる第１６レンズＬ_１６のみからなる。

また、本実施例の投写用ズームレンズにおいては、上記実施例１の投写用ズームレンズと同様に、上記第４レンズ群Ｇ_４と上記第５レンズ群Ｇ_５における各レンズが、拡大側から順に、正パワー部を構成する第４レンズ群Ｇ_４と、負パワー部を構成する第１１レンズＬ_１１と、負パワー部を構成する、第１３レンズＬ_１３と第１４レンズＬ_１４からなる接合レンズと、正パワー部を構成する第１５レンズＬ_１５とを備えており、正負負正の左右対称型に類似したレンズ系が形成され、また、このレンズ系の中央位置に正パワー部を構成する第１２レンズＬ_１２を配設している。

図５は、実施例２の投写用ズームレンズにおいて、広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

図５に示すように、変倍時において、第１レンズ群Ｇ_１および第６レンズ群Ｇ_６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_５は移動群とされている。
また、可変絞り３は、第５レンズ群Ｇ_５中の最も拡大側に配され、変倍時に、第５レンズ群Ｇ_５の各レンズと一体的に移動するようになっている。

また、変倍の際における、前記第３レンズ群Ｇ_３は、実施例１のものと同様の移動軌跡を描くように、広角端と望遠端の間のズーム中間領域で最も縮小側の位置まで移動するように構成されている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。

この投写用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔Ｄ、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表２に示す。
なお、表２の下段には、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における各レンズ群間隔を示す。

また、表２の最下段には、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における可変絞り３の開口径（絞り径）が示されており、広角端（ワイド）において1.093、中間（ミドル）において1.106、望遠端（テレ）において1.130とされており、変倍によっても、明るさ（Fno.）が変化しないように構成されている。

また、表２に示すように実施例２のものでは、第４レンズＬ_４の両面における非球面は下記非球面式によって表され、その非球面係数は表３に示されている。

実施例２の投写用ズームレンズによれば、表５に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（２´）、（３´）が全て満足されている。

また、図９は、実施例２の投写用ズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における球面収差、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。

これらの収差図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、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができ、広画角化を達成することができる。

また、本実施例２の投写用ズームレンズによれば、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）におけるFno.は全て２．００となっており、ズーミングに伴うFno．の変動量は０とされている。

＜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６に示す。この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例１のものと略同様の６群構成とされているが、第５レンズ群Ｇ_５の最も拡大側のレンズである第１２レンズＬ_１２が、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる点において相違している。

また、本実施例の投写用ズームレンズにおいては、上記実施例１、２の投写用ズームレンズと同様に、上記第４レンズ群Ｇ_４と上記第５レンズ群Ｇ_５における各レンズは、拡大側から順に、正パワー部を構成する第４レンズ群Ｇ_４と、負パワー部を構成する第１２レンズＬ_１２と、負パワー部を構成する、第１４レンズＬ_１４と第１５レンズＬ_１５からなる接合レンズと、正パワー部を構成する第１６レンズＬ_１６とを備えており、正負負正の左右対称型に類似したレンズ系が形成され、また、このレンズ系の中央位置に正パワー部を構成する第１３レンズＬ_１３を配設している。

図７は、実施例３の投写用ズームレンズにおいて、広角端（ワイド）および望遠端（テレ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

図７に示すように、変倍時において、上記第１レンズ群Ｇ_１と第６レンズ群Ｇ_６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ_２〜Ｇ_５は移動群とされている。
また、可変絞り３は、第５レンズ群Ｇ_５中の最も拡大側に配され、変倍時に、第５レンズ群Ｇ_５中の各レンズと一体的に移動するようになっている。

また、変倍の際における、前記第３レンズ群Ｇ_３は、実施例１のものと同様の移動軌跡を描くように、広角端と望遠端の間のズーム中間領域で最も縮小側の位置まで移動するように構成されている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。

この投写用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔Ｄ、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表４に示す。
なお、表４の下段には、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における各レンズ群間隔を示す。

また、表４の最下段には、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における可変絞り３の開口径（絞り径）が示されており、広角端（ワイド）において1.072、中間（ミドル）において1.088、望遠端（テレ）において1.131とされており、変倍によっても、明るさ（Fno．）が変化しないように構成されている。

実施例３の投写用ズームレンズによれば、表５に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（２´）、（３´）が満足されている。

また、図１０は、実施例３の投写用ズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における球面収差、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。

これらの収差図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、ズーミングに伴う球面収差、非点収差を始めとする諸収差の変動量を極めて小さくすることができるとともに、諸収差を極めて良好に補正することができ、広画角化を達成することができる。

また、本実施例３の投写用ズームレンズによれば、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）におけるFno．は全て２．００となっており、ズーミングに伴うFno．の変動量は略０とされている。

なお、本発明の投写用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。

１ 画像表示面
２ 色合成プリズム
３ 可変絞り
１０ 投写用ズームレンズ
１１ａ〜１１ｃ 透過型液晶パネル
１２，１３ ダイクロイックミラー
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_３５ レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_３４ 軸上面間隔
Ｚ 光軸

Claims (8)

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、負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、および正の屈折力を有する第６レンズ群が配設されるとともに、縮小側がテレセントリック系とされ、
   変倍の際には、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群は固定、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群は移動、とされ、
   前記第３レンズ群は、広角端と望遠端の間の、ズーム中間領域で最も縮小側に位置し、
   前記第５レンズ群は、拡大側より順に、縮小側に凹面を向けた負レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズと、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、縮小側に凸面を向けた正レンズとを配列してなることを特徴とする投写用ズームレンズ。
2. 前記第５レンズ群の最も拡大側には可変絞りが配設されており、該可変絞りは、変倍の全領域において、通過させる前記光束の光量の一定化を図るように開口径が変化するよう構成されてい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. 下記条件式（１）を満足す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。
   ５．０＜ｆ_５／ｆｗ ・・・（１）
   ただし、
   ｆ_５：前記第５レンズ群の焦点距離
   ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
4. 下記条件式（２）を満足する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。
   ｜ｄｄ／ｆｗ｜＜１．０ ・・・（２）
   ただし、
   ｄｄ：前記第３レンズ群における、広角端位置と望遠端位置の距離
   ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
5. 下記条件式（３）を満足する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。
   ０．８＜｜ｆ_１／ｆｗ｜＜１．６ ・・・（３）
   ただし、
   ｆ_１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
6. 前記第１レンズ群は、フォーカス時に光軸に沿って移動する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。
7. 下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
   ７０°＜２ω ・・・（４）
   ただし、
   ２ω：広角端における全画角
8. 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から７のうちいずれか１項記載の投写用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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