JP6379450B2

JP6379450B2 - Projection zoom lens and image display device

Info

Publication number: JP6379450B2
Application number: JP2013125837A
Authority: JP
Inventors: 高士窪田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: JP2015001613A

Description

この発明は、投射用ズームレンズおよび画像表示装置に関する。 The present invention relates to a projection zoom lens and an image display device.

画像表示装置はプロジェクタ装置として実施できる。 The image display device can be implemented as a projector device.

装置前方のスクリーン上に拡大画像を投射するフロント投射型のプロジェクタ装置は、企業でのプレゼンテーション用や学校での教育用、家庭用に近年広く普及している。 In recent years, a front projection type projector device that projects an enlarged image on a screen in front of the device has been widely used for presentations in companies, education in schools, and home use.

拡大投射される投射用画像を「表示面」上に表示する画像表示素子は「ライトバルブ」とも呼ばれるが、液晶パネルを初めとして、種々のタイプのものが知られている。 An image display element that displays an enlarged projection image on a “display surface” is also called a “light valve”, but various types are known including a liquid crystal panel.

近年、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（ＤＭＤ）に代表される「微小ミラーデバイス」が、ライトバルブとして注目されている。 In recent years, “micromirror devices” typified by digital micromirror devices (DMD) manufactured by Texas Instruments have attracted attention as light valves.

画像表示素子の表示面に表示された投射用画像を、スクリーン等の被投射面に投射して拡大表示する投射用光学系は変倍機能を持つことが好ましい。 It is preferable that the projection optical system for projecting and displaying the projection image displayed on the display surface of the image display element on the projection surface such as a screen has a scaling function.

このような変倍機能を持つ投射用ズームレンズは、勿論、種々のライトバルブに適用可能であることが好ましい。 Of course, it is preferable that the projection zoom lens having such a zoom function is applicable to various light valves.

変倍に際しての収差が良好に抑制された「負・負・正・正・負・正の６レンズ群構成の投射用ズームレンズ」が特許文献１、２に開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose “projection zoom lenses having a six lens group configuration of negative, negative, positive, positive, negative, and positive” in which aberrations during zooming are well suppressed.

近来、投射用ズームレンズにはコンパクトであること、特に、レンズ全長が短いことが強く要請されている。 Recently, there has been a strong demand for a zoom lens for projection to be compact, in particular, to have a short overall lens length.

「レンズ全長」は、投射用ズームレンズの最も拡大側（スクリーン側）から表示面に到る長さである。この長さが短いほど「画像表示装置」をコンパクト化できる。 “Lens total length” is the length from the most magnified side (screen side) of the projection zoom lens to the display surface. The shorter the length, the more compact the “image display device”.

なお、以下においてレンズ全長を「光学全長」とも言う。 Hereinafter, the total lens length is also referred to as “optical total length”.

投射用ズームレンズは、その縮小側にライトバルブや照明用の光源等を配置する空間が必要である。 The projection zoom lens requires a space for arranging a light valve, a light source for illumination, and the like on the reduction side.

ライトバルブや光源等と投射用ズームレンズとは「相互に干渉せずに配置」されねばならない。 The light bulb, the light source, etc. and the projection zoom lens must be “arranged without interfering with each other”.

このため投射用ズームレンズにはある程度の長いバックフォーカスが要求される。 For this reason, the projection zoom lens is required to have a certain long back focus.

「レンズ全長」は、投射用ズームレンズの「レンズ系自体の長さ」とバックフォーカスとの和である。 “Lens total length” is the sum of “the length of the lens system itself” of the projection zoom lens and the back focus.

このため、レンズ全長が短い投射用ズームレンズの実現には、必要とされるバックフォーカスとレンズ全長の短縮とを両立させる必要がある。 For this reason, in order to realize a projection zoom lens having a short overall lens length, it is necessary to achieve both a required back focus and a reduction in the overall lens length.

この観点からすると、特許文献１、２に開示された投射用ズームレンズは、なお改良の余地があると考えられる。 From this point of view, it is considered that the projection zoom lenses disclosed in Patent Documents 1 and 2 still have room for improvement.

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、６レンズ群構成で、バックフォーカスとレンズ全長の短縮とを両立させた投射用ズームレンズの実現を課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to realize a projection zoom lens that has both a back focus and a reduction in the total lens length with a six-lens configuration.

この発明の投射用ズームレンズは、１．０ｍｍ以下の厚さのカバーガラスを有する画像表示素子の表示面に表示された投射用画像を、被投射面に拡大画像として投射して拡大表示させる画像表示装置に用いられる投射用ズームレンズであって、拡大側から縮小側へ向かって順次、第１レンズ群ないし第６レンズ群を配した６レンズ群構成であり、第１レンズ群は、負の屈折力を有し、第２レンズ群は、負の屈折力を有し、第３レンズ群は、正の屈折力を有し、第４レンズ群は、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は固定で、第２レンズ群から第６レンズ群はそれぞれ隣合うレンズ群との間隔が変化するように移動し、広角端における第６レンズ群の最も縮小側のレンズ面から前記カバーガラスの前記レンズ面の側の表面までの距離：Ｂｆ、広角端における第１レンズ群の最も拡大側のレンズ面から前記表示面までの距離：ＯＡＬが、条件：
（１）ＯＡＬ／Ｂｆ＜４．６
を満足することを特徴とする。 The projection zoom lens according to the present invention is an image in which a projection image displayed on the display surface of an image display element having a cover glass having a thickness of 1.0 mm or less is projected and magnified on the projection surface as an enlarged image. A projection zoom lens used in a display device, which has a six-lens group configuration in which a first lens group to a sixth lens group are sequentially arranged from an enlargement side to a reduction side, and the first lens group has a negative The second lens group has a negative refractive power, the third lens group has a positive refractive power, the fourth lens group has a positive refractive power, and has a wide-angle end. During zooming from the telephoto end to the telephoto end, the first lens unit is fixed, and the second lens unit to the sixth lens unit move so that the distance from the adjacent lens unit changes, and the sixth lens unit at the wide angle end The lens surface of the cover glass from the lens surface closest to the reduction side Distance to the surface on the lens side: Bf, distance from the most magnified lens surface of the first lens group at the wide-angle end to the display surface: OAL, conditions:
(1) OAL / Bf <4.6
It is characterized by satisfying.

この発明によれば、６レンズ群構成で、バックフォーカスとレンズ全長の短縮とを両立させた投射用ズームレンズを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a projection zoom lens that has both a back focus and a reduction in the total lens length with a six-lens group configuration.

実施例１の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Embodiment 1. FIG. 実施例１の投射用ズームレンズの収差曲線図である。3 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens of Example 1. FIG. 実施例２の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 2. FIG. 実施例２の投射用ズームレンズの収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens according to Example 2. 実施例３の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 3. FIG. 実施例３の投射用ズームレンズの収差曲線図である。6 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens of Example 3. FIG. 実施例４の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 4. FIG. 実施例４の投射用ズームレンズの収差曲線図である。6 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens of Example 4. FIG. 実施例５の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 5. FIG. 実施例５の投射用ズームレンズの収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens according to Example 5. 実施例６の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 6. FIG. 実施例６の投射用ズームレンズの収差曲線図である。10 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens of Example 6. FIG. 実施例７の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 7. FIG. 実施例７の投射用ズームレンズの収差曲線図である。10 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens of Example 7. FIG. 実施例８の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a projection zoom lens according to Example 8. FIG. 実施例８の投射用ズームレンズの収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram of the projection zoom lens according to Example 8. 画像表示装置としてのプロジェクタ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector apparatus as an image display apparatus.

以下、発明を実施する形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described.

この発明の「投射用ズームレンズ」は、投射画像を結像する投射用光束としては「斜光線の光束」が用いられる。 In the “projection zoom lens” of the present invention, “oblique light beam” is used as a projection light beam for forming a projected image.

図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５に、投射用ズームレンズの実施の形態を８例示す。 FIGS. 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, and 15 show eight embodiments of the zoom lens for projection.

これらの実施の形態のズームレンズは、この順に、後述する具体的な実施例１ないし８に相当する。
上記各図において、図の左方が「拡大側」、右方が「縮小側」である。繁雑を避けるために、これらの図において符号を共通化する。
上記各図において、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群、第６レンズ群をこの順序で、それぞれ符号Ｇ１ないしＧ６で示す。 The zoom lenses of these embodiments correspond to specific Examples 1 to 8 described later in this order.
In each of the above figures, the left side of the figure is the “enlargement side” and the right side is the “reduction side”. In order to avoid complications, the symbols are shared in these drawings.
In each of the above drawings, the first lens group, the second lens group, the third lens group, the fourth lens group, the fifth lens group, and the sixth lens group are denoted by reference numerals G1 to G6, respectively, in this order.

即ち、上記各図に実施の形態を示す投射用ズームレンズは、拡大側から縮小側へ向かって順次、第１レンズ群Ｇ１ないし第６レンズ群Ｇ６を配してなる６レンズ群構成である。 That is, the projection zoom lens according to the embodiment shown in each of the above figures has a six-lens group configuration in which the first lens group G1 to the sixth lens group G6 are sequentially arranged from the enlargement side to the reduction side.

また、第３レンズ群Ｇ３以下に「開口絞り」が配置されている。 An “aperture stop” is disposed below the third lens group G3.

各レンズ群におけるレンズには、以下の符号を付する。
即ち、第ｉレンズ群において、拡大側から数えて第ｊ番目のレンズを符号「Ｌｉｊ」で表す。 The following symbols are attached to the lenses in each lens group.
That is, in the i-th lens group, the j-th lens counted from the magnifying side is represented by “Lij”.

さらに、上記各図において、符号ＣＧは「画像表示素子（ライトバルブ）のカバーガラス」を示す。即ち、この発明の投射用ズームレンズは、カバーガラスＣＧを有する画像表示素子とともに用いられる。カバーガラスＣＧの厚みは１．０ｍｍ以下である。
これら実施の形態・実施例において、ライトバルブとしては「微小ミラーデバイスであるＤＭＤ」を想定しているが、勿論、ライトバルブがこれに限定される訳ではない。 Further, in each of the above drawings, the symbol CG indicates “a cover glass of an image display element (light valve)”. That is, the projection zoom lens according to the present invention is used together with the image display element having the cover glass CG. The thickness of the cover glass CG is 1.0 mm or less.
In these embodiments and examples, “DMD as a micromirror device” is assumed as the light valve, but of course, the light valve is not limited to this.

上記各図の、上段の図は「広角端におけるレンズ群配置（広角と表示）」を示し、下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置（望遠と表示）」を示す。 In the above figures, the upper diagram shows “lens group arrangement at the wide angle end (indicated as wide angle)”, and the lower diagram shows “lens group arrangement at the telephoto end (indicated as telephoto)”.

また、これ等の図における上段の図と下段の図の間に描かれた矢印は、広角端から望遠端への変倍の際の、第２レンズ群Ｇ２ないし第６レンズ群Ｇ６の変位の方向を示す。 Also, the arrows drawn between the upper and lower figures in these figures indicate the displacement of the second lens group G2 to the sixth lens group G6 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Indicates direction.

これらの実施の形態において、第１レンズ群は「広角端から望遠端への変倍」に際して固定である。 In these embodiments, the first lens group is fixed during “magnification from the wide-angle end to the telephoto end”.

上記各図に実施の形態を示す投射用ズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とはともに「負の屈折力」を有する。 In the projection zoom lens according to the embodiment shown in each of the above drawings, both the first lens group G1 and the second lens group G2 have “negative refractive power”.

第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は共に「正の屈折力」を有する。
即ち、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４の屈折力配分は「負・負・正・正」である。 Both the third lens group G3 and the fourth lens group G4 have “positive refractive power”.
That is, the refractive power distribution of the first lens group G1 to the fourth lens group G4 is “negative / negative / positive / positive”.

以下において「負の屈折力を持つレンズ群」を「負群」とも言い、「正の屈折力を持つレンズ群」を「正群」とも言う。 Hereinafter, the “lens group having negative refractive power” is also referred to as “negative group”, and the “lens group having positive refractive power” is also referred to as “positive group”.

第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６のうちの少なくとも一方は「負の屈折力」を持つことが好ましい。 At least one of the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 preferably has “negative refractive power”.

第５、第６レンズ群の少なくとも１方に「負の屈折力」を持たせることは、変倍時のピントずれの補正と、画面全面での解像平坦性の均一化に有効である。
上記各図に実施の形態を示す投射用ズームレンズは、条件（１）を満足する。 Giving at least one of the fifth and sixth lens groups “negative refracting power” is effective for correcting the focus shift at the time of zooming and making the resolution flatness uniform over the entire screen.
The projection zoom lens whose embodiment is shown in the above drawings satisfies the condition (1).

条件（１）におけるパラメータ：ＯＡＬ／Ｂｆにおける「ＯＡＬ」は、広角端におけるレンズ全長（光学全長）である。また、「Ｂｆ」はバックフォーカスであるが、投射用ズームレンズの広角端における第６レンズ群Ｇ６の最も縮小側のレンズ面からカバーガラスＣＧの前記レンズ面（第６レンズ群Ｇ６の最も縮小側のレンズ面）の側の表面までの距離である。 Parameter in condition (1): “OAL” in OAL / Bf is the total lens length (optical total length) at the wide-angle end. “Bf” is back focus, but the lens surface of the cover glass CG from the lens surface closest to the sixth lens group G6 at the wide angle end of the projection zoom lens to the lens surface of the cover glass CG (most reduction side of the sixth lens group G6). The distance to the surface on the lens surface side.

条件（１）は、「大きなバックフォーカスと短い全長」を両立させる条件である。
条件（１）が成立しない場合、光学全長ＯＡＬが大きくなるか、または、バックフォーカス：Ｂｆが小さくなる。 Condition (1) is a condition for achieving both “large back focus and short overall length”.
When the condition (1) is not satisfied, the optical total length OAL is increased or the back focus: Bf is decreased.

光学全長が大きくなる場合は投射用ズームレンズのコンパクト性が損なわれる。 When the optical total length increases, the compactness of the projection zoom lens is impaired.

バックフォーカス：Ｂｆが小さくなると、ライトバルブや光源等を配置するレイアウトが困難になり易い。 When the back focus: Bf becomes small, the layout in which the light bulb, the light source, and the like are arranged tends to be difficult.

特に、実施例に示すような「３４度を超える広画角の領域」では前記レイアウトの困難性が大きい。 In particular, in the “region with a wide angle of view exceeding 34 degrees” as shown in the embodiment, the layout is difficult.

ライトバルブとして「３枚の液晶パネル」を用いるような場合でも、色合成プリズムの配置のために大きなバックフォーカスが必要であり、レイアウトの困難性は同様である。 Even when “three liquid crystal panels” are used as the light valves, a large back focus is required for the arrangement of the color synthesis prism, and the difficulty in layout is the same.

上記各図に示す実施の形態の投射用ズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４の屈折力が以下の大小関係を満たす。 In the projection zoom lens according to the embodiment shown in the above drawings, the refractive powers of the first lens group G1 to the fourth lens group G4 satisfy the following magnitude relationship.

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の屈折力は、絶対値において第１レンズ群の屈折力の方が第２レンズ群Ｇ２の屈折力よりも大きい。 Regarding the refractive powers of the first lens group G1 and the second lens group G2, the refractive power of the first lens group is larger in absolute value than the refractive power of the second lens group G2.

また、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の屈折力は、絶対値において、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が第３レンズ群Ｇ３の屈折力より大きい。 Further, the refractive power of the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is larger in absolute value than the refractive power of the fourth lens group G4.

このように、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を強くすることで、第１レンズ群の屈折角をより強くさせ、第１レンズ群のレンズの小型化に寄与させることが可能となる。
また、各実施の形態の投射用ズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は変倍を主として司るバリエータである。 In this way, by increasing the negative refractive power of the first lens group G1, it is possible to increase the refractive angle of the first lens group and contribute to the miniaturization of the lenses of the first lens group.
In the projection zoom lens according to each embodiment, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 are variators mainly responsible for zooming.

第４レンズ群Ｇ４の正の屈折力を、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力よりも強くすることにより、高変倍化と諸収差の補正の適正化が容易になる。 By making the positive refracting power of the fourth lens group G4 stronger than the positive refracting power of the third lens group G3, it becomes easy to increase the zoom ratio and correct various aberrations.

この発明の投射用ズームレンズは、上述した構成に加え下記の条件（２）ないし（６）の１以上を満足させることにより、さらに良好な性能を実現できる。 The projection zoom lens according to the present invention can achieve even better performance by satisfying one or more of the following conditions (2) to (6) in addition to the above-described configuration.

（２）１．３＜｜Ｆ１／Ｆｗ｜＜２．７
（３）１．５＜Ｆ４／Ｆｗ＜２．６
（４）０．４４＜ＶＳＨ＿６／Ｂｆ＜０．６４
（５）１．９＜Ｂｆ／Ｆｗ
（６）３４度 ≦ ωｗ＜４５度
条件（２）ないし（６）におけるパラメータの各記号は以下の通りである。 (2) 1.3 <| F1 / Fw | <2.7
(3) 1.5 <F4 / Fw <2.6
(4) 0.44 <VSH — 6 / Bf <0.64
(5) 1.9 <Bf / Fw
(6) 34 degrees ≤ ωw <45 degrees
The symbols of the parameters in the conditions (2) to (6) are as follows.

「Ｆ１」は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、「Ｆｗ」は広角端でのレンズ全系の焦点距離、「Ｆ４」は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離である。
「ＶＳＨ＿６」は第６レンズ群Ｇ６の最も縮小側のレンズの有効径、「Ｂｆ」はバックフォーカスである。また「ωｗ」は、広角端における半画角である。 “F1” is the focal length of the first lens group G1, “Fw” is the focal length of the entire lens system at the wide angle end, and “F4” is the focal length of the fourth lens group G4.
“VSH — 6” is the effective diameter of the lens on the most reduction side of the sixth lens group G6, and “Bf” is the back focus. “Ωw” is a half angle of view at the wide-angle end.

条件（２）は、投射用ズームレンズのレンズ全系の「焦点距離とコンパクト性」を両立させ、非点収差を最適にするための条件である。 Condition (2) is a condition for achieving both “focal length and compactness” of the entire lens system of the projection zoom lens and optimizing astigmatism.

条件（２）の下限を超えると、広角端の焦点距離に対して第１レンズ群の屈折力が過大になり、コンパクト性は向上するが、非点収差が大きく発生し易い。 When the lower limit of the condition (2) is exceeded, the refractive power of the first lens unit becomes excessive with respect to the focal length at the wide-angle end, and compactness is improved, but astigmatism is likely to occur greatly.

条件（２）の上限を超えると、広角端の焦点距離に対して第１レンズ群の屈折力が過小となり、コンパクト性の向上が困難になり易い。 When the upper limit of the condition (2) is exceeded, the refractive power of the first lens unit becomes too small with respect to the focal length at the wide angle end, and it is difficult to improve the compactness.

条件（２）を満足することにより、広角端の焦点距離とコンパクト性と非点収差補正のバランスの最適化が可能となる。 By satisfying the condition (2), it becomes possible to optimize the balance between the focal length at the wide-angle end, compactness, and astigmatism correction.

条件（３）は、広角端におけるレンズ全系の焦点距離と、高変倍率を両立させる条件である。
条件（３）の下限を超えると、広角端の焦点距離に対して第４レンズ群の屈折力が過大になる。 Condition (3) is a condition for achieving both the focal length of the entire lens system at the wide-angle end and a high zoom ratio.
When the lower limit of condition (3) is exceeded, the refractive power of the fourth lens group becomes excessive with respect to the focal length at the wide angle end.

第４レンズ群の屈折力が強くなることは「変倍時の移動量の短縮」には有利であるが、投射用ズームレンズ全体の屈折力のバランスが崩れ易い。 Increasing the refractive power of the fourth lens group is advantageous for “reducing the amount of movement during zooming”, but the balance of the refractive power of the entire projection zoom lens tends to be lost.

第４レンズ群Ｇ４をバリエータとする場合、変倍時の諸収差、特に球面収差の変動が大きくなり易い。 When the fourth lens group G4 is used as a variator, various aberrations at the time of zooming, especially fluctuations in spherical aberration, are likely to increase.

条件（３）の上限を超えると、広角端の焦点距離に対して第４レンズ群の屈折力が過小になり、第４レンズ群Ｇ４の変倍時の移動量が大きくなる。 When the upper limit of condition (3) is exceeded, the refractive power of the fourth lens group becomes too small with respect to the focal length at the wide-angle end, and the amount of movement of the fourth lens group G4 during zooming increases.

このため、高変倍とコンパクト性の両立が困難になり易い。 For this reason, it is difficult to achieve both high zoom ratio and compactness.

条件（３）の上限を超えると、各レンズ群の屈折力が小さくなり易く、レンズ全長が大きくなり、コンパクト性の確保が困難と成り易い。 If the upper limit of condition (3) is exceeded, the refractive power of each lens group tends to be small, the total lens length is large, and it is difficult to ensure compactness.

条件（４）は、バックフォーカスと「最も縮小側のレンズのレンズ径」を最適化させた条件である。 Condition (4) is a condition in which the back focus and the “lens diameter of the lens on the most reduction side” are optimized.

液晶パネル等のライトバルブや光源等の「画像表示素子に関連した構成物」と投射用ズームレンズとのレイアウトに関する条件である。 This is a condition related to the layout of the “projections related to the image display element” such as a light valve such as a liquid crystal panel or a light source and a projection zoom lens.

条件（４）が満足される範囲では、このレイアウトが容易である。 This layout is easy as long as the condition (4) is satisfied.

条件（５）は、「長いバックフォーカスと短い焦点距離」を両立させる条件である。
条件（５）から明らかなように、全系の焦点距離が最短となる広角端において、縮小側の主点位置を第４レンズ群の最も縮小側のレンズ面よりも縮小側に位置させている。 Condition (5) is a condition for achieving both “long back focus and short focal length”.
As is clear from condition (5), at the wide-angle end where the focal length of the entire system is the shortest, the principal point position on the reduction side is positioned on the reduction side with respect to the lens surface on the most reduction side of the fourth lens group. .

条件（５）の下限を超えると、広角端における焦点距離に対して、バックフォーカスが小さくなる。 When the lower limit of the condition (5) is exceeded, the back focus is reduced with respect to the focal length at the wide angle end.

このため、投射用ズームレンズと「画像表示素子に関連した構成物」のレイアウトが困難になりやすい。 For this reason, the layout of the projection zoom lens and the “component related to the image display element” tends to be difficult.

特に、実施例に示すような「３４度を超える広画角の領域」では前記レイアウトの困難性が大きくなる。 In particular, in the “region with a wide angle of view exceeding 34 degrees” as shown in the embodiment, the difficulty of the layout becomes large.

条件（６）は、広角端における半画角：ωＷの範囲を規定するものである。 Condition (6) defines the range of the half angle of view at the wide-angle end: ωW.

即ち、この発明の投射用ズームレンズは「広角端における半画角が３４度よりも大きく４５度未満」という極めて広画角に実現可能である。 In other words, the projection zoom lens according to the present invention can be realized with an extremely wide angle of view such that the half angle of view at the wide angle end is greater than 34 degrees and less than 45 degrees.

変倍に際しての「各レンズ群」の移動に関しては、第１レンズ群を固定とすると、変倍に際して、画像形成装置に装備された投射用ズームレンズの外形が変化しない。 Regarding the movement of “each lens group” during zooming, if the first lens group is fixed, the outer shape of the projection zoom lens provided in the image forming apparatus does not change during zooming.

また、変倍時に第１レンズ群Ｇ１が移動するタイプと比較すると、レンズ群の偏心が発生しにくい。 Further, as compared with the type in which the first lens group G1 moves during zooming, the lens group is less likely to be decentered.

この発明の投射用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４の屈折力配分は「負・負・正・正」で、所謂「負群先行型」である。 In the projection zoom lens according to the present invention, the refractive power distribution of the first lens group G1 to the fourth lens group G4 is “negative / negative / positive / positive”, which is a so-called “negative group leading type”.

負群先行とすることで、主光線高さをより低くすることができ、レンズ有効径を小さく出来、従って、投射用ズームレンズをコンパクトに実現可能である。 By setting the negative group first, the principal ray height can be further reduced, the effective lens diameter can be reduced, and therefore a projection zoom lens can be realized in a compact manner.

また、画像投射時の、第２レンズ群から第１レンズ群への「光束の跳上げ角」を小さく抑えることができる。 In addition, the “light beam jump angle” from the second lens group to the first lens group during image projection can be kept small.

即ち、画像投射時には、ライトバルブ側からの投射光束（斜光線による結像光束）が、第４レンズ群Ｇ４側から第１レンズ群Ｇ１側へ導光される。 That is, at the time of image projection, a projection light beam (imaging light beam by oblique rays) from the light valve side is guided from the fourth lens group G4 side to the first lens group G1 side.

その際、第３レンズ群Ｇ３からの投射光束の発散角を、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２で無理なく拡大できる。 At this time, the divergence angle of the projection light beam from the third lens group G3 can be easily expanded by the second lens group G2 having a negative refractive power.

そして、第２レンズ群Ｇ２から第１レンズ群Ｇ１へ受け渡される投射光束の跳上げ角が小さく抑えられる。 The jump angle of the projected light beam transferred from the second lens group G2 to the first lens group G1 is suppressed to a small value.

従って、第１レンズ群Ｇ１から射出する投射光束の発散角を無理なく大きく出来る。 Therefore, the divergence angle of the projection light beam emitted from the first lens group G1 can be increased without difficulty.

また、製造時のレンズの偏心による性能劣化を抑制させる効果もある。 In addition, there is an effect of suppressing performance deterioration due to the eccentricity of the lens at the time of manufacture.

ズームレンズの具体的な実施例を挙げる前に、図１７を参照して、画像表示装置の実施の１形態として、プロジェクタ装置を簡単に説明する。 Before giving a specific example of a zoom lens, a projector apparatus will be briefly described as an embodiment of an image display apparatus with reference to FIG.

図１７に示すプロジェクタ装置１は、ライトバルブ３として、微小ミラーデバイスであるＤＭＤを採用した例である。勿論、ライトバルブはこれに限定されるものではない。 The projector apparatus 1 shown in FIG. 17 is an example in which a DMD that is a micromirror device is employed as the light valve 3. Of course, the light valve is not limited to this.

プロジェクタ装置１は、照明系２と、ライトバルブであるＤＭＤ３と、投射用ズームレンズ４とを有する。 The projector device 1 includes an illumination system 2, a DMD 3 that is a light valve, and a projection zoom lens 4.

投射用ズームレンズ４としては、請求項１ないし７の任意の１に記載されたもの、具体的には実施例１ないし８の何れかのものを用いる。 As the projection zoom lens 4, the one described in any one of claims 1 to 7, specifically, any one of Examples 1 to 8 is used.

照明系２から「Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）３色の光」を、時間的に分離してＤＭＤ３の表示面に照射して照明する。 The illumination system 2 irradiates the display surface of the DMD 3 with “R (red), G (green), and B (blue) light of three colors” separated in time.

そして、ＲＧＢの各色光が表示面に照射されるタイミングで、表示面における「個々の画素に対応するマイクロミラー」の傾斜を制御する。 Then, the inclination of the “micromirror corresponding to each pixel” on the display surface is controlled at the timing when each color light of RGB is irradiated on the display surface.

このようにしてＤＭＤ３の表示面に「投射されるべき投射用画像」が表示される。 In this way, the “projection image to be projected” is displayed on the display surface of the DMD 3.

ＤＭＤ３の表示面に表示された投射用画像を、投射用光学系である投射用ズームレンズ４により被投射面であるスクリーン５に拡大画像として投射して拡大表示させる。 The projection image displayed on the display surface of the DMD 3 is projected as an enlarged image on the screen 5 that is the projection surface by the projection zoom lens 4 that is a projection optical system, and is enlarged and displayed.

即ち、投射用ズームレンズは、投射用画像により変調された投射光束を入射され、スクリーン５上に投射用画像の拡大画像を投射する。 That is, the projection zoom lens receives a projection light beam modulated by the projection image, and projects an enlarged image of the projection image on the screen 5.

照明系２は、光源２１、コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷ、ミラーＭを備えており、これを配置するスペースを「ある程度大きく確保」する必要がある。 The illumination system 2 includes a light source 21, a condenser lens CL, an RGB color wheel CW, and a mirror M, and it is necessary to “ensure a certain amount of space” for arranging the light source 21.

このため、照明系２からＤＭＤ３に入射させる照明光の入射角をある程度大きくする必要がある。
投射用ズームレンズ４と照明系２のスペースの上記の如き関係上、投射用ズームレンズ４のバックフォーカスをある程度確保する必要がある。 For this reason, it is necessary to increase the incident angle of the illumination light incident on the DMD 3 from the illumination system 2 to some extent.
Due to the above-described relationship between the space between the projection zoom lens 4 and the illumination system 2, it is necessary to secure the back focus of the projection zoom lens 4 to some extent.

なお、コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷとミラーＭとは「照明光学系」を構成する。 The condenser lens CL, the RGB color wheel CW and the mirror M constitute an “illumination optical system”.

後述する実施例１ないし８の投射用ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第３レンズＧ３ないし第４レンズ群Ｇ４が拡大側に移動する。
従って、変倍中においてもバックフォーカスは十分に大きく確保される。 In the projection zoom lenses of Examples 1 to 8 to be described later, the third lens G3 to the fourth lens group G4 move to the enlargement side upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
Accordingly, a sufficiently large back focus is ensured even during zooming.

以下に、この発明の投射用ズームレンズの具体的な実施例を８例挙げる。 Hereinafter, eight specific examples of the projection zoom lens according to the present invention will be described.

各実施例における記号の意味は以下の通りである。
Ｆ：光学系全体の焦点距離
Ｆｎｏ：開口数
Ｒ：曲率半径（非球面にあっては「近軸曲率半径」）
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
ＢＦ：バックフォーカス。 The meanings of symbols in each embodiment are as follows.
F: Focal length of the entire optical system
Fno: Numerical aperture
R: radius of curvature (“paraxial radius of curvature” for aspheric surfaces)
D: Surface spacing
Nd: Refractive index
νd: Abbe number
BF: Back focus.

非球面は、周知の次式により表される。 The aspherical surface is represented by the following well-known expression.

Ｘ＝(Ｈ^２／Ｒ)／[１＋{１−Ｋ(Ｈ／ｒ)^２}^１／２］
＋Ｃ４・Ｈ^４＋Ｃ６・Ｈ^６＋Ｃ８・Ｈ^８＋Ｃ１０・Ｈ^１０＋・・・。 ^{X = (H 2 / R)} / [1+ {1-K (H / r) 2} 1/2]
+ C4 · H ⁴ + C6 · H ⁶ + C8 · H ⁸ + C10 · H ¹⁰ +.

この式において、Ｘは「面頂点を基準としたときの光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位」、Ｋは「円錐係数」、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０・・は「非球面係数」である。 In this equation, X is “displacement in the direction of the optical axis at the position of the height H from the optical axis with respect to the surface vertex”, K is the “conical coefficient”, C4, C6, C8, C10. “Aspheric coefficient”.

以下に挙げる実施例１ないし８の何れにおいても、ライトバルブとしてはＤＭＤが想定され、ＤＭＤはカバーガラスＣＧを有する。 In any of the following Examples 1 to 8, a DMD is assumed as the light valve, and the DMD has a cover glass CG.

また、メニスカス形状のレンズに関して、例えば「拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズ」等を「拡大側に凸の正レンズ」等と称する。 Regarding a meniscus-shaped lens, for example, “a positive meniscus lens having a convex surface on the enlargement side” or the like is referred to as “a positive lens convex on the enlargement side” or the like.

また「両凸レンズ」は正レンズのレンズ形態の一つであり、「両凹レンズ」は、負レンズのレンズ形態の一つである。 The “biconvex lens” is one of the lens forms of a positive lens, and the “biconcave lens” is one of the lens forms of a negative lens.

「実施例１」
実施例１の投射用ズームレンズは、図１に示したものである。 "Example 1"
The projection zoom lens of Example 1 is shown in FIG.

図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１とＬ１２で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 1, the first lens group G1 includes lenses L11 and L12, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成されている。 The third lens group G3 includes one lens L31.

第４レンズ群Ｇ４は２枚のレンズＬ４１とＬ４２で構成されている。 The fourth lens group G4 is composed of two lenses L41 and L42.

第５レンズ群Ｇ５は４枚のレンズＬ５１ないしＬ５４で構成されている。 The fifth lens group G5 is composed of four lenses L51 to L54.

第６レンズ群Ｇ６は１枚のレンズＬ６１で構成されている。 The sixth lens group G6 includes one lens L61.

広角端から望遠端に変倍する際、第２レンズ群Ｇ２は縮小側に緩やかなカーブを描くように移動し、第３レンズグＧ３ないし第６レンズ群Ｇ６は拡大側に移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group G2 moves so as to draw a gentle curve on the reduction side, and the third lens group G3 to the sixth lens group G6 move to the enlargement side.

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負レンズＬ１１、縮小側に凹でレンズ周辺部分が縮小側に変曲されている偏肉比が小さいレンズＬ１２で構成されている。 The first lens group G1 in the negative group, uneven thickness ratio negative lens L11, the lens peripheral portion a concave surface on the reduction side of the projection on the magnification side is inflected to the reduction side is composed of a small Sai lens L12 .

第２レンズ群Ｇ２は負群で、縮小側に凸の負レンズＬ２１、拡大側に凸の負レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、拡大側に凹の負レンズＬ２４で構成されている。 The second lens group G2 is a negative group, and includes a negative lens L21 that is convex on the reduction side, a negative lens L22 that is convex on the enlargement side, a positive lens L23 that is convex on the reduction side, and a negative lens L24 that is concave on the enlargement side. .

レンズＬ２３とレンズＬ２４は接合されている。 The lens L23 and the lens L24 are cemented.

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の正レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は正群で、２枚の正レンズＬ４１とＬ４２で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は負群で、拡大側に凸の負レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負レンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。
レンズＬ５１とレンズＬ５２は接合されている。 The third lens group G3 is a positive group and includes a single positive lens L31.
The fourth lens group G4 is a positive group and includes two positive lenses L41 and L42.
The fifth lens group G5 is a negative group, and includes a negative lens L51 that is convex on the enlargement side, a biconvex lens L52, a negative lens L53 that is concave on the enlargement side, and a biconvex lens L54.
The lens L51 and the lens L52 are cemented.

第６レンズ群Ｇ６は負群で、拡大側に凹の負レンズＬ６１で構成されている。 The sixth lens group G6 is a negative group, and includes a negative lens L61 that is concave on the enlargement side.

実施例１の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 The focal length: F range, F number, half angle of view at the wide angle end: ωw of the entire system in Example 1 are as follows.

Ｆ＝１３．８〜２６．８ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜４．１８、ωｗ＝４０．５°
実施例１のデータを表１に示す。 F = 13.8-26.8 mm, Fno = 2.55-4.18, ωw = 40.5 °
The data of Example 1 is shown in Table 1.

表１において、面番号（Ｓ）は拡大側から数えた面の番号であり、開口絞りの面（表中の面番号：１８）、カバーガラスＣＧの面（表中の面番号：２８、２９）を含む。 In Table 1, the surface number (S) is the surface number counted from the enlargement side, the surface of the aperture stop (surface number: 18 in the table), the surface of the cover glass CG (surface numbers in the table: 28, 29). )including.

また、表中における「ＩＮＦ」は、曲率半径が無限大であることを示す。さらに、「＊」は、この記号が付された面が「非球面」であることを示す。 In addition, “INF” in the table indicates that the radius of curvature is infinite. Furthermore, “*” indicates that the surface with this symbol is “aspherical surface”.

これらの事項は、実施例２以下の各実施例においても同様である。 These matters are the same in each of the following embodiments.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表２１に示す。 "Aspherical data"
Table 21 shows the aspherical data.

表１において、Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１８、Ｓ２５は、変倍に際して変化するレンズ群間隔を表す。 In Table 1, S4, S11, S13, S18, and S25 represent lens group intervals that change upon zooming.

投射距離を１７００ｍｍとしたときの、上記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表３に示す。 Table 3 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 1700 mm for the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表４に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 4 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図２に、実施例１の収差図を示す。 FIG. 2 shows aberration diagrams of Example 1.

図２の上段は「広角端（広角と表示）」、中段は「中間焦点距離（中間と表示）」、下段は「望遠端（望遠と表示）」の収差を示している。 The upper part of FIG. 2 shows the aberration at “wide-angle end (displayed as wide angle)”, the middle part shows “intermediate focal length (displayed as intermediate)”, and the lower part shows aberration at “telephoto end (displayed as telephoto)”.

各段の収差図において、左側の図は「球面収差」、中央の図は「非点収差」、右側の図は「歪曲収差」である。 In the aberration diagrams at each stage, the left diagram is “spherical aberration”, the middle diagram is “astigmatism”, and the right diagram is “distortion aberration”.

「球面収差」の図におけるＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、波長：Ｒ＝６２５ｎｍ、Ｇ＝５５０ｎｍ、Ｂ＝４６０ｎｍを表す。
「非点収差」の図における「Ｔ」はタンジェンシアル、「Ｓ」はサジタルの各光線に対するものであることを示す。 R, G, and B in the “spherical aberration” diagram represent wavelengths: R = 625 nm, G = 550 nm, and B = 460 nm, respectively.
In the “astigmatism” diagram, “T” indicates tangential and “S” indicates sagittal rays.

なお、非点収差および歪曲収差については、波長：５５０ｎｍについて示す。 Astigmatism and distortion are shown for a wavelength of 550 nm.

収差図におけるこれ等の表示は、以下の実施例２ないし８の各収差図においても同様である。 These indications in the aberration diagrams are the same in the aberration diagrams of Examples 2 to 8 below.

「実施例２」
実施例２の投射用ズームレンズは、図３に示したものである。 "Example 2"
The projection zoom lens of Example 2 is shown in FIG.

図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１ないしＬ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 3, the first lens group G1 includes lenses L11 to L13, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

第５レンズ群Ｇ５は２枚のレンズＬ５１とＬ５２で構成されている。 The fifth lens group G5 is composed of two lenses L51 and L52.

第６レンズ群Ｇ６は２枚のレンズＬ６１とＬ６２で構成されている。 The sixth lens group G6 is composed of two lenses L61 and L62.

広角端から望遠端に変倍する際、第２レンズ群Ｇ２は縮小側に緩やかなカーブを描くように移動し、第３レンズ群Ｇ３ないし第６レンズ群Ｇ６は拡大側に移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group G2 moves so as to draw a gentle curve on the reduction side, and the third lens group G3 to the sixth lens group G6 move to the enlargement side.

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負レンズＬ１１、縮小側に凹でレンズ周辺部分が縮小側に変曲されている偏肉比が小さいメニスカスレンズＬ１２、拡大側に凸の負レンズＬ１３で構成されている。 The first lens group G1 is a negative group, a negative lens L11 that is convex on the enlargement side, a meniscus lens L12 that is concave on the reduction side and the peripheral portion of the lens is bent to the reduction side, and has a small thickness ratio, and is convex on the enlargement side It is composed of a negative lens L13.

第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、拡大側に凹の負レンズＬ２４で構成されている。 The second lens group G2 is a negative group, and includes a biconvex lens L21, a biconcave lens L22, a positive lens L23 convex on the reduction side, and a negative lens L24 concave on the enlargement side.

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の正レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は正群で、２枚の正レンズＬ４１とＬ４２で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は負群で、縮小側に凹の負レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２で構成されている。レンズＬ５１とレンズＬ５２は接合されている。 The third lens group G3 is a positive group and includes a single positive lens L31.
The fourth lens group G4 is a positive group and includes two positive lenses L41 and L42.
The fifth lens group G5 is a negative group, and includes a negative lens L51 that is concave on the reduction side and a biconvex lens L52. The lens L51 and the lens L52 are cemented.

第６レンズ群Ｇ６は正群で、拡大側に凹の負レンズＬ６１、両凸レンズＬ６２で構成されている。
実施例２の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 The sixth lens group G6 is a positive group and includes a negative lens L61 that is concave on the enlargement side and a biconvex lens L62.
In Example 2, the focal length of the entire system: F range, F number, and half angle of view at the wide-angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１５．４〜３１．４ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜４．１２、ωｗ＝３７．４°
実施例２のデータを表５に示す。 F = 15.4-31.4 mm, Fno = 2.55-4.12, ωw = 37.4 °
The data of Example 2 is shown in Table 5.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表６に示す。 "Aspherical data"
Table 6 shows the aspherical data.

投射距離を２０００ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表７に示す。 Table 7 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 2000 mm, at the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表８に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 8 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図４に、実施例２の収差図を、図２に倣って示す。 FIG. 4 is an aberration diagram of Example 2 according to FIG.

「実施例３」
実施例３の投射用ズームレンズは、図５に示したものである。 "Example 3"
The projection zoom lens of Example 3 is the one shown in FIG.

図５に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１とＬ１２で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 5, the first lens group G1 includes lenses L11 and L12, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

第６レンズ群Ｇ６は正群で、拡大側に凹の負レンズＬ６１、両凸レンズＬ６２で構成されている。
実施例３の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 The sixth lens group G6 is a positive group and includes a negative lens L61 that is concave on the enlargement side and a biconvex lens L62.
In Example 3, the focal length of the entire system: the range of F, the F number, and the half field angle at the wide angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１６．２〜３１．４ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜４．１２、ωｗ＝３６．０°
実施例３のデータを表９に示す。 F = 16.2 to 31.4 mm, Fno = 2.55 to 4.12, ωw = 36.0 °
The data of Example 3 is shown in Table 9.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１０に示す。 "Aspherical data"
Table 10 shows the aspheric data.

投射距離を１４００ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表１１に示す。 Table 11 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 1400 mm, at the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表１２に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 12 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図６に、実施例３の収差図を、図２に倣って示す。 FIG. 6 is an aberration diagram of Example 3 according to FIG.

「実施例４」
実施例４の投射用ズームレンズは、図７に示したものである。 Example 4
The projection zoom lens of Example 4 is shown in FIG.

図７に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１ないしＬ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 7, the first lens group G1 is composed of lenses L11 to L13, and the second lens group G2 is composed of lenses L21 to L24.

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の正レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は正群で、２枚の正レンズＬ４１とＬ４２で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は正群で、両凹レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負レンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。
レンズＬ５１とレンズＬ５２は接合されている。 The third lens group G3 is a positive group and includes a single positive lens L31.
The fourth lens group G4 is a positive group and includes two positive lenses L41 and L42.
The fifth lens group G5 is a positive group, and includes a biconcave lens L51, a biconvex lens L52, a negative lens L53 concave on the enlargement side, and a biconvex lens L54.
The lens L51 and the lens L52 are cemented.

第６レンズ群Ｇ６は負群で、拡大側に凹の負レンズＬ６１で構成されている。
実施例４の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 The sixth lens group G6 is a negative group, and includes a negative lens L61 that is concave on the enlargement side.
In Example 4, the focal length of the entire system: F range, F number, and half angle of view at the wide angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１２．３〜１３．８ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜４．１８、ωｗ＝４３．７°
実施例４のデータを表１３に示す。 F = 12.3 to 13.8 mm, Fno = 2.56 to 4.18, ωw = 43.7 °
The data of Example 4 is shown in Table 13.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１４に示す。 "Aspherical data"
Table 14 shows the aspheric data.

投射距離を１５００ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表１５に示す。 Table 15 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 1500 mm, for the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表１６に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 16 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図８に、実施例４の収差図を、図２に倣って示す。 FIG. 8 is an aberration diagram of Example 4 similar to FIG.

「実施例５」
実施例５の投射用ズームレンズは、図９に示したものである。 "Example 5"
The projection zoom lens of Example 5 is shown in FIG.

図９に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１ないしＬ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 9, the first lens group G1 includes lenses L11 to L13, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の正レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は正群で、２枚の正レンズＬ４１とＬ４２で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は正群で、縮小側に凹の負レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負レンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。
レンズＬ５１とレンズＬ５２は接合されている。 The third lens group G3 is a positive group and includes a single positive lens L31.
The fourth lens group G4 is a positive group and includes two positive lenses L41 and L42.
The fifth lens group G5 is a positive group, and includes a negative lens L51 that is concave on the reduction side, a biconvex lens L52, a negative lens L53 that is concave on the enlargement side, and a biconvex lens L54.
The lens L51 and the lens L52 are cemented.

実施例５の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 In Example 5, the focal length of the entire system: the range of F, the F number, and the half angle of view at the wide angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１５．８〜３１．８ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜４．１７、ωｗ＝３６．７°
実施例５のデータを表１７に示す。 F = 15.8-31.8 mm, Fno = 2.55-4.17, ωw = 36.7 °
The data of Example 5 is shown in Table 17.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１８に示す。 "Aspherical data"
Table 18 shows the aspheric data.

投射距離を２０００ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表１９に示す。 Table 19 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 2000 mm for the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表２０に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 20 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図１０に、実施例５の収差図を、図２に倣って示す。
「実施例６」
実施例６の投射用ズームレンズは、図１１に示したものである。 FIG. 10 is an aberration diagram of Example 5 following FIG.
"Example 6"
The projection zoom lens of Example 6 is the one shown in FIG.

図１１に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１ないしＬ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 11, the first lens group G1 includes lenses L11 to L13, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の正レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は正群で、２枚の正レンズＬ４１とＬ４２で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は負群で、両凹レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負レンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。
レンズＬ５１とレンズＬ５２は接合されている。 The third lens group G3 is a positive group and includes a single positive lens L31.
The fourth lens group G4 is a positive group and includes two positive lenses L41 and L42.
The fifth lens group G5 is a negative group, and includes a biconcave lens L51, a biconvex lens L52, a negative lens L53 concave on the enlargement side, and a biconvex lens L54.
The lens L51 and the lens L52 are cemented.

実施例６の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 In Example 6, the focal length of the entire system: the range of F, the F number, and the half angle of view at the wide-angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１４．７〜２２．１ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝３８．５°
実施例６のデータを表２１に示す。 F = 14.7-22.1 mm, Fno = 2.55-3.34, ωw = 38.5 °
The data of Example 6 is shown in Table 21.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表２２に示す。 "Aspherical data"
Table 22 shows the aspherical data.

投射距離を１５５０ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表２３に示す。 Table 23 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 1550 mm, at the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表２４に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 24 shows the parameter values of the conditions (1) to (5).

図１２に、実施例６の収差図を、図２に倣って示す。 FIG. 12 is an aberration diagram of Example 6 similar to FIG.

「実施例７」
実施例７の投射用ズームレンズは、図１３に示したものである。 "Example 7"
The projection zoom lens of Example 7 is shown in FIG.

図１３に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１ないしＬ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 13, the first lens group G1 includes lenses L11 to L13, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

実施例７の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 In Example 7, the focal length of the entire system: the range of F, the F number, and the half angle of view at the wide angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１３．８〜２６．８ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜４．１８、ωｗ＝４０．４°
実施例７のデータを表２５に示す。 F = 13.8 to 26.8 mm, Fno = 2.55 to 4.18, ωw = 40.4 °
The data of Example 7 is shown in Table 25.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表２６に示す。 "Aspherical data"
Table 26 shows the aspherical data.

投射距離を１７００ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表２７に示す。 The distance between the lens groups when the projection distance is 1700 mm is shown in Table 27 for the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表２８に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 28 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図１４に、実施例７の収差図を、図２に倣って示す。 FIG. 14 is an aberration diagram of Example 7 following FIG.

「実施例８」
実施例８の投射用ズームレンズは、図１５に示したものである。 "Example 8"
The projection zoom lens of Example 8 is shown in FIG.

図１５に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１ないしＬ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１ないしＬ２４で構成されている。 As shown in FIG. 15, the first lens group G1 includes lenses L11 to L13, and the second lens group G2 includes lenses L21 to L24.

第６レンズ群Ｇ６は正群で、拡大側に凹の負レンズＬ６１、両凸レンズＬ６２で構成されている。
実施例８の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωｗは、以下のとおりである。 The sixth lens group G6 is a positive group and includes a negative lens L61 that is concave on the enlargement side and a biconvex lens L62.
In Example 8, the focal length of the entire system: the range of F, the F number, and the half angle of view at the wide angle end: ωw are as follows.

Ｆ＝１３．８〜２６．８ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．７８、ωｗ＝４０．４°
実施例８のデータを表２９に示す。 F = 13.8-26.8 mm, Fno = 2.55-3.78, ωw = 40.4 °
The data of Example 8 is shown in Table 29.

「非球面のデータ」
非球面のデータを表３０に示す。

"Aspherical data"
Table 30 shows the aspherical data.

投射距離を１７００ｍｍとしたときの、前記レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表３１に示す。 Table 31 shows the distance between the lens groups when the projection distance is 1700 mm for the wide-angle end, the middle, and the telephoto end.

「各条件のパラメータの値」
条件（１）ないし（５）のパラメータの値を、表３２に示す。 "Parameter values for each condition"
Table 32 shows parameter values of the conditions (1) to (5).

図１６に、実施例８の収差図を、図２に倣って示す。 FIG. 16 is an aberration diagram of Example 8 similar to FIG.

収差図に示すように、各実施例の投射用ズームレンズとも、諸収差は高レベルで補正され、球面収差、非点収差、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差も十分に補正されている。 As shown in the aberration diagrams, in the projection zoom lenses of the respective examples, various aberrations are corrected at a high level, and spherical aberration, astigmatism, curvature of field, lateral chromatic aberration, and distortion are sufficiently corrected.

実施例１ないし８に示された投射用ズームレンズは何れも、拡大側から縮小側へ向かって第１レンズ群Ｇ１ないし第６レンズ群Ｇ６を配してなる６レンズ群構成である。 Each of the projection zoom lenses shown in Examples 1 to 8 has a six lens group configuration in which the first lens group G1 to the sixth lens group G6 are arranged from the enlargement side toward the reduction side.

第１レンズ群は負の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有し、第３レンズ群は正の屈折力を有し、第４レンズ群は正の屈折力を有している。 The first lens group has a negative refractive power, the second lens group has a negative refractive power, the third lens group has a positive refractive power, and the fourth lens group has a positive refractive power. doing.

第１レンズ群Ｇ１の屈折力は、絶対値において第２レンズ群の屈折力より大きく、第４レンズ群Ｇ４の屈折力は、絶対値において、第３レンズ群Ｇ３の屈折力より大きい。 The refractive power of the first lens group G1 is larger than the refractive power of the second lens group in absolute value, and the refractive power of the fourth lens group G4 is larger than the refractive power of the third lens group G3 in absolute value.

また、バックフォーカス：Ｂｆ、広角端でのレンズ全長（光学全長）：ＯＡＬは、条件（１）を満足している。 Further, the back focus: Bf and the lens total length (optical total length) at the wide angle end: OAL satisfy the condition (1).

従って、大きなバックフォーカス：Ｂｆと短い焦点距離：Ｆｗとが共に確保され、変倍時の収差補正も良好で、コンパクトである。 Therefore, both a large back focus: Bf and a short focal length: Fw are ensured, and aberration correction at the time of zooming is good and compact.

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ４第４レンズ群
Ｇ５第５レンズ群
Ｇ６第６レンズ群 G1 first lens group
G2 second lens group
G3 Third lens group
G4 4th lens group
G5 5th lens group
G6 6th lens group

特開２０１１−１０７２００号公報JP 2011-107200 A 特許４９７２７６３号公報Japanese Patent No. 4972763

Claims

１．０ｍｍ以下の厚さのカバーガラスを有する画像表示素子の表示面に表示された投射用画像を、被投射面に拡大画像として投射して拡大表示させる画像表示装置に用いられる投射用ズームレンズであって、
拡大側から縮小側へ向かって順次、第１レンズ群ないし第６レンズ群を配した６レンズ群構成であり、
第１レンズ群は、負の屈折力を有し、
第２レンズ群は、負の屈折力を有し、
第３レンズ群は、正の屈折力を有し、
第４レンズ群は、正の屈折力を有し、
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は固定で、第２レンズ群から第６レンズ群はそれぞれ隣合うレンズ群との間隔が変化するように移動し、
広角端における第６レンズ群の最も縮小側のレンズ面から前記カバーガラスの前記レンズ面の側の表面までの距離：Ｂｆ、広角端における第１レンズ群の最も拡大側のレンズ面から前記表示面までの距離：ＯＡＬが、条件：
（１）ＯＡＬ／Ｂｆ＜４．６
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 Projection zoom lens used in an image display device for projecting and displaying a projection image displayed on a display surface of an image display element having a cover glass having a thickness of 1.0 mm or less as a magnified image on a projection surface Because
It is a 6 lens group configuration in which the first lens group to the sixth lens group are arranged sequentially from the enlargement side to the reduction side,
The first lens group has negative refractive power,
The second lens group has negative refractive power,
The third lens group has a positive refractive power,
The fourth lens group has a positive refractive power,
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group is fixed, and the second to sixth lens groups move so that the distance between the adjacent lens groups changes,
Distance from the most reduced lens surface of the sixth lens group at the wide angle end to the lens surface side surface of the cover glass : Bf, from the most enlarged lens surface of the first lens group at the wide angle end to the display surface Distance to: OAL, conditions:
(1) OAL / Bf <4.6
Projection zoom lens characterized by satisfying

請求項１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第１レンズ群の負の屈折力が、第２レンズ群の負の屈折力よりも絶対値で大きく、
第４レンズ群の正の屈折力が、第３レンズ群の正の屈折力よりも絶対値で大きいことを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to claim 1,
The negative refractive power of the first lens group is larger in absolute value than the negative refractive power of the second lens group,
A projection zoom lens, wherein the positive refractive power of the fourth lens group is larger in absolute value than the positive refractive power of the third lens group.

請求項１または２に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第１レンズ群の焦点距離：Ｆ１、広角端におけるレンズ全系の焦点距離：Ｆｗ、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離：Ｆｔが条件：
（２）１．３＜｜Ｆ１／Ｆｗ｜＜２．７
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to claim 1 or 2,
The focal length of the first lens group is F1, the focal length of the entire lens system at the wide angle end is Fw, and the focal length of the entire lens system at the telephoto end is Ft.
(2) 1.3 <| F1 / Fw | <2.7
Projection zoom lens characterized by satisfying

請求項１ないし３の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第４レンズ群の焦点距離：Ｆ４、広角端におけるレンズ全系の焦点距離：Ｆｗ、が、条件：
（３）１．５＜Ｆ４／Ｆｗ＜２．６
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 3,
Focal length of the fourth lens group: F4, the focal length of the entire lens system at the wide angle end: Fw, but conditions:
(3) 1.5 <F4 / Fw <2.6
Projection zoom lens characterized by satisfying

請求項１ないし４の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
広角端における第６レンズ群の最も縮小側のレンズ面から前記カバーガラスの前記レンズ面の側の表面までの距離：Ｂｆ、第６レンズ群の最も縮小側のレンズの有効径：ＶＳＨ＿６が、条件：
（４）０．４４＜ＶＳＨ＿６／Ｂｆ＜０．６４
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 4,
The distance from the lens surface closest to the lens surface of the sixth lens group at the wide-angle end to the lens surface side surface of the cover glass is Bf, and the effective diameter of the lens on the most reducing side of the sixth lens group is VSH_6 . :
(4) 0.44 <VSH_6 / Bf <0.64
Projection zoom lens characterized by satisfying

請求項１ないし５の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
広角端における第６レンズ群の最も縮小側のレンズ面から前記カバーガラスの前記レンズ面の側の表面までの距離：Ｂｆ、広角端におけるレンズ全系の焦点距離：Ｆｗが、条件：
（５）１．９＜Ｂｆ／Ｆｗ
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 5,
The distance: Bf from the lens surface closest to the lens surface of the sixth lens group at the wide angle end to the lens surface side surface of the cover glass is Bf, and the focal length: Fw of the entire lens system at the wide angle end is :
(5) 1.9 <Bf / Fw
Projection zoom lens characterized by satisfying

請求項１ないし６の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
広角端における半画角：ωｗが、条件：
（６）３４度≦ ωｗ＜４５度
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。 The projection zoom lens according to any one of claims 1 to 6,
Half angle of view at wide-angle end: ωw , conditions:
(6) A projection zoom lens satisfying 34 degrees ≦ ωw <45 degrees .

１．０ｍｍ以下の厚さのカバーガラスを有する画像表示素子の表示面に表示された投射用画像を、投射用光学系により被投射面に拡大画像として投射して拡大表示させる画像表示装置であって、An image display apparatus that projects a projection image displayed on a display surface of an image display element having a cover glass having a thickness of 1.0 mm or less as a magnified image on a projection surface by a projection optical system and displays the enlarged image. And
光源と、A light source;
投射されるべき投射用画像を表示面に表示する画像表示素子と、An image display element for displaying a projection image to be projected on the display surface;
前記光源から射出した光で、上記表示面の投射用画像を照明する照明光学系と、An illumination optical system that illuminates the projection image on the display surface with light emitted from the light source;
該照明光学系により照明され、前記投射用画像により変調された投射光束を入射され、被投射面に前記投射用画像の拡大画像を投射する投射用光学系と、を備え、A projection optical system that is illuminated by the illumination optical system and receives a projection light beam modulated by the projection image, and projects an enlarged image of the projection image on a projection surface;
前記投射用光学系として、請求項１ないし７の任意の１に記載の投射用ズームレンズを用いることを特徴とする画像表示装置。An image display apparatus using the projection zoom lens according to any one of claims 1 to 7 as the projection optical system.