JP2007304290A - 投影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４群移動のズームレンズにおいて、諸収差、特に倍率色収差を良好とするとともに、所定の明るさを確保することができ、最近のライトバルブ素子の高画素化に対応し得るものとする。
【解決手段】負の第１群Ｇ_１は変倍の際に固定でフォーカシング機能を有し、正の第２、正または負の第３、正の第４、および正または負の第５の各群Ｇ_２、Ｇ_３、Ｇ_４、Ｇ_５は、変倍の際に相互に関係をもって移動し、固定の第６群Ｇ_６はリレーレンズとして機能する。第５群Ｇ_５は、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL_１０、負レンズL_１１と正レンズL_１２を接合してなる接合レンズ、および縮小側に凸面を向けた正レンズL_１３からなり、また、 |F5|/F>4.5 なる式を満足する。広角端全系焦点距離をＦ、第５群の焦点距離をＦ５とする。
【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４群移動の投影用ズームレンズおよびその投影用ズームレンズを搭載した投写型表示装置に関し、特に、液晶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スクリーン上に拡大投影する投影用ズームレンズおよび投写型表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置やＤＭＤ表示装置等のライトバルブを用いた投影プロジェクタ装置（投写型表示装置）が広く普及しており、このプロジェクタ装置に搭載される光学系に対してもより高度な要望がなされるようになってきている。

そのうち投影レンズに対しては、広い画角と、素子・プリズム等の光学部材を挿入するための長いバックフォーカス等が要望されており、また、用途に応じ縮小側でのテレセントリック性が求められる場合も多い。また、市場の多様化に伴い、更なる小型化も要求されるようになっている。さらに、光学性能の向上も求められている。このような観点から、４群の移動群の前後にそれぞれ固定群を配置した６群構成のものが注目されており、例えば下記特許文献１〜４に記載されたものが知られている。

特開２００１−３５００９６号公報 特開２００３−３３７２８３号公報 特開２００４−７０３０６号公報 特開２００５−６２２２６号公報

ところで、デバイス技術の進展に伴い、デバイスの高精細化に見合った解像力や色収差補正が強く要求されるようになっている。例えば、ライトバルブに使用される液晶パネルの高画素化に伴って投写レンズの光学性能に対する要求も益々厳しいものとなってきている。具体的には、上記液晶パネルの１画素が１０μｍ程度の値まで精細化されてきており、色収差（特に倍率色収差）を始めとする諸収差を大幅に低下させ得る設計が望まれている。

また、液晶パネルが精細化されたことに伴い、画素を通過した光がなるべく光量を損失せずにスクリーンに到達し得るように、大口径の明るい（Ｆナンバが小さい）レンズであることも要求されている。特に、ライトバルブとして透過型液晶パネルを用いた場合には、照明効率を向上させるためにマイクロレンズ付きパネルを組み合わせることが一般的であり、投写レンズに対する、大口径化の要求は極めて強いものがある。具体的にはFナンバとして１．６程度以下の明るいものが要求されている。

しかしながら、上記公報記載の従来技術においては、いずれも、１０μｍ程度のサイズのライトバルブ上画素に対応し得る光学性能を有する投影用ズームレンズとはされていない。

特に、特許文献４に記載のものはＦナンバが２．０と暗く、ライトバルブとして透過型液晶を用いた場合には採用することが難しい。また、特許文献１〜３に記載のものは、Ｆナンバが大きく明るさの点で問題がある他、収差も大きいものとされており、高画素対応の液晶を用いた場合には採用することが難しい。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、諸収差、特に倍率色収差が極めて良好に補正されるとともに、ライトバルブとして透過型液晶パネルを用いた場合にも十分に対応しうる、Ｆナンバが１．６程度以下の明るい投影用ズームレンズおよび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。

本発明の投影用ズームレンズは、拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、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、正または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、ならびに正または負の屈折力を有する第５レンズ群と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する第６レンズ群とを配列してなるズームレンズにおいて、
前記第５レンズ群は、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、負レンズと正レンズを接合してなる接合レンズ、および縮小側に凸面を向けた正レンズからなり、
前記第２レンズ群、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群は、広角端位置に比べて望遠端位置がより拡大側とされていることを特徴とするものである。

また、広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）をＦとし、前記第５レンズ群の焦点距離をＦ５としたとき、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。

｜Ｆ５｜／Ｆ ＞ ４．５ （１）

また、広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）をＦとし、前記第３レンズ群の焦点距離をＦ３としたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。

｜Ｆ３｜／Ｆ ＞ ４．５ （２）

また、広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）をＦとし、前記第４レンズ群の焦点距離をＦ４としたとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。

２．０ ＜ Ｆ４／Ｆ ＜ ４．５ （３）

また、前記第４レンズ群は、１枚の正レンズからなることが望ましい。

また、前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の正の単レンズを含むことが望ましい。

また、前記第２レンズ群は、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、正レンズとからなることが望ましい。

さらに、本発明の投写型表示装置は、光源、ライトバルブ、および該ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投影するための投影レンズとして上記ズームレンズを備えたことを特徴とするものである。

以上説明したように、本発明の投影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、６群構成４群移動タイプのズームレンズにおいて、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正または負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正または負の屈折力を有する第５レンズ群が可動とされ、可動の４群が相互に関係をもって移動する構成とされることにより、ズーミングによる収差変動、特にズーミングの中間領域における収差変動を少なくすることができる。

また、第５レンズ群Ｇ_５は、典型的なガウス型レンズと比べて１枚目と２枚目のレンズが省略されてはいるものの、１枚目が第４レンズ群Ｇ_４によって代替されることにより、３枚目と４枚目のレンズ間における空気レンズが、丁度ガウス型レンズと同様の作用をすることとなり、コマ収差を適切に補正することが可能となる。

なお、本発明に係るズームレンズにおいて、第５レンズ群Ｇ_５が典型的なガウス型レンズと同様の作用をするように構成されているが、条件式（１）は、この作用の実効を担保するための条件式であり、この条件式（１）を満足することにより、ガウス型レンズと同様の作用を確実に得ることができ、コマ収差を良好に補正することができる。

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は本発明に係る実施例１のズームレンズの基本構成を示すものであり、広角端におけるレンズ構成図(Ｗ)および望遠端におけるレンズ構成図(Ｔ)である。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、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、正または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ならびに正または負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５と、変倍に際して固定の正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６とを拡大側より順に配設されてなる。なお、第３レンズ群Ｇ_３および第５レンズ群Ｇ_５は、主として収差補正機能を有するレンズであり、比較的弱いパワーを有するように設定されている。

また、図示するように、第１レンズ群Ｇ_１は３枚のレンズＬ_１〜Ｌ_３により構成され、第２レンズ群Ｇ_２は３枚のレンズＬ_４〜Ｌ_６（実施例６では２枚のレンズ）により構成され、第３レンズ群Ｇ_３は２枚のレンズＬ_７〜Ｌ_８（実施例４では１枚のレンズ）により構成され、第４レンズ群Ｇ_４は１枚のレンズＬ_９により構成され、第５レンズ群Ｇ_５は４枚のレンズＬ_１０〜Ｌ_１３により構成され、第６レンズ群Ｇ_６は１枚のレンズＬ_１４により構成される。

ここで、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ_１０（実施例４、６ではＬ_９）、負レンズＬ_１１（実施例４、６ではＬ_１０）と正レンズＬ_１２（実施例４、６ではＬ_１３）を接合してなる接合レンズ、および縮小側に凸面を向けた正レンズＬ_１３（実施例４、６ではＬ_１４）からなる。

この第５レンズ群Ｇ_５は、ガウス型レンズに類似した構成とされている。すなわち、典型的なガウス型レンズは、凸凸凹凹凸凸の６枚構成とされ、面対称形状とされ、２枚目と３枚目のレンズ、および４枚目と５枚目のレンズ、はそれぞれ接合レンズとされている。本実施形態の第５レンズ群Ｇ_５は、１枚目と２枚目のレンズが省略されており、典型的なガウス型レンズとはされていないが、３枚目と４枚目のレンズ間における空気レンズが、丁度ガウス型レンズと同様の作用をすることになる。これにより、コマ収差を適切に補正することが可能となる。

また、第４レンズ群Ｇ_４が１枚の正レンズからなり、ガウス型レンズの１枚目のレンズの代替レンズとして機能するように構成されており、上記第５レンズ群Ｇ_５の構成と相俟って、ガウス型レンズを良好に機能させるように構成されている。

一方、本実施形態のものでは、ガウス型レンズの２枚目のレンズ（接合レンズを構成する正レンズ）に相当するレンズは設けられていない。これは、第４レンズ群Ｇ_４の拡大側に設計上の瞳が配され、その位置に光源の像が形成されるので、変倍時のレンズ群移動に応じて、瞳近傍まで移動する光学部分がある場合には、その耐熱性を考慮すべき、との理由による。

また、第２レンズ群Ｇ_２、第４レンズ群Ｇ_４および第５レンズ群Ｇ_５は、広角端ズーミング位置に比べて望遠端ズーミング位置が、より拡大側とされている。図１に示す態様においては、第３レンズ群Ｇ_３についても、広角端ズーミング位置に比べて望遠端ズーミング位置がより拡大側とされているが、より縮小側とすることも可能である。

また、前記第２レンズ群Ｇ_２は、負レンズＬ_４と正レンズＬ_５を接合してなる接合レンズ、および正レンズＬ_６からなる構成とされていることが望ましい（実施例１〜５、７に相当する）。

すなわち、十分なズーム倍率を確保するためには、第２レンズ群Ｇ_２のパワーが必要であるものの、強すぎると倍率色収差やコマ収差の補正が困難となることから、この第２レンズ群Ｇ_２に図１に示す如き接合レンズが含まれるように構成することが望ましい。

さらに、前記第２レンズ群Ｇ_２としては、少なくとも２枚の正の単レンズＬ_４、Ｌ_５を含む構成とされていてもよい（実施例６に相当する）。この場合において、さらに倍率色収差を小さくするためには、第３レンズ群Ｇ_３に接合レンズが含まれるように構成することが望ましい。

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と液晶表示パネル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、Ｘは光軸を表している。

さらに、この投影用ズームレンズは、下記条件式（１）〜（３）を満足するように構成されることが望ましい。

｜Ｆ５｜／Ｆ ＞ ４．５ （１）
｜Ｆ３｜／Ｆ ＞ ４．５ （２）
２．０ ＜ Ｆ４／Ｆ ＜ ４．５ （３）
ただし、
Ｆ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）
Ｆ３：第３レンズ群Ｇ_３の焦点距離
Ｆ４：第４レンズ群Ｇ_４の焦点距離
Ｆ５：第５レンズ群Ｇ_５の焦点距離

また、本実施形態に係る投写型表示装置は、光源、ライトバルブ、および上述した実施形態に係る投影用ズームレンズを備えた装置である。この装置において本実施形態に係る投影用ズームレンズは、ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投影するための投影レンズとして機能する。例えば、この装置は、図１５に示すように、ライトバルブとしての透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃと、色分解のためのダイクロイックミラー１２，１３と、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４と、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃと、全反射ミラー１８ａ〜１８ｃとを有する照明光学系１０を備えている。ダイクロイックミラー１２の前段は図示を省略しているが、光源からの白色光は、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する液晶表示パネル１１ａ〜１１ｃに入射されて光変調され、上述した本実施形態に係る投影用ズームレンズ（投写レンズ）により図示されないスクリーンに投写される。

以上に説明したように、本実施形態においては、投影用ズームレンズの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、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ_２、正または負の屈折力の第３レンズ群Ｇ_３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ_４、および正または負の屈折力の第５レンズ群Ｇ_５の４群が相互に関係をもって移動する構成とされることにより、ズーミングによる収差変動、特にズーミングの中間領域における収差変動を少なくすることができる。

次に、各条件式（１）〜（３）の技術的意義について述べる。
条件式（１）は、上述したように、第５レンズ群Ｇ_５をガウス型レンズ類似構成としてコマ収差を良好に補正し得るようにしているので、その作用効果の実効を担保するための条件式であり、第５レンズ群Ｇ_５を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。この下限を下回ると、第５レンズ群Ｇ_５のパワーが強くなり過ぎ、コマ収差の補正が難しくなる。

また、上記条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ_３のパワーを規定するための条件式である。すなわち、第３レンズ群Ｇ_３は、第４レンズ群Ｇ_４および第５レンズ群Ｇ_５に入射する光線の高さを最適にすること、さらには十分なバックフォーカスを満足する程度のパワーとされていることが望ましい。第３レンズ群Ｇ_３の負のパワーが強くなり過ぎて、この下限を下回ると、第５レンズ群Ｇ_５に入射する光線が高くなり、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。一方、正のパワーが強くなり過ぎて、この下限を下回ると、十分なバックフォーカスを確保することが困難になる。

上記条件式（３）は、第４レンズ群Ｇ_４の正のパワーを適切なものとするための範囲を規定するものである。すなわち、この条件式（３）の下限を下回ると、第４レンズ群Ｇ_４の正のパワーが強くなり過ぎ、特に、単レンズで構成した場合には、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。一方、この条件式（３）の上限を上回ると、収差の発生量は小さいものの、変倍時におけるレンズ移動量が大きくなり過ぎ、レンズ全長が長くなり過ぎる。

なお、本実施形態のものでは、第４レンズ群Ｇ_４が１つの単レンズにより構成されているが、これを同じパワーの接合レンズにより構成することも可能である。しかし、前述したように、この第４レンズ群Ｇ_４が瞳近傍に配置されることから、この第４レンズ群Ｇ_４を接合レンズで構成した場合には耐熱性の点で難点がある。

なお、本発明の投影用ズームレンズとしては、種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数や各レンズの曲率半径およびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）を適宜変更することが可能である。

また、本発明の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影レンズとして使用されると特に有効であるが、そ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を用いた装置の投影レンズあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投影レンズ等として用いることも可能であるほか、ＣＣＤ、撮像管等の撮像手段、さらには銀塩フィルム等を用いたカメラに使用されるズーム機能を有する結像レンズとして用いることも可能である。

以下、各実施例についてデータを用いて具体的に説明する。
＜実施例１＞
この実施例１にかかる投影用ズームレンズは、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は、第１レンズ群Ｇ_１が、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第１レンズＬ_１、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、および両凹レンズよりなる第３レンズＬ_３からなり、第２レンズ群Ｇ_２が、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４と両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５との接合レンズ、および両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなり、また、第３レンズ群Ｇ_３が、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７レンズＬ_７と拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第８レンズＬ_８との接合レンズからなる。

また、第４レンズ群Ｇ_４が、両凸レンズよりなる第９レンズＬ_９からなり、第５レンズ群Ｇ_５が、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１０レンズＬ_１０、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との接合レンズ、および縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３からなり、また、第６レンズ群Ｇ_６が、拡大側に凸面を向けた平凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４からなる。

この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（広角端における拡大側の共役点位置無限遠状態の焦点距離を１として規格化されている；以下の各表において同じ）、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と同様の焦点距離で規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表１に示す。なお、この表１および後述する表３、５、７、９、１１、１３において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎ、ν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、実施例１における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表１の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.30）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１１（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１４（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１６（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２３（可変５）を示す。

また、表２に実施例１におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図２は上記実施例１の投影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２および後述する図４、６、８、１０、１２、１４において、各球面収差図におけるＧ（グリーン）はｅ線（546.1nm）に対する収差曲線を、Ｂ（ブルー）は波長460nmに対する収差曲線を、Ｒ（レッド）は、波長620nmに対する収差曲線を示す。また、これらの図面において、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対する収差が示されており、各倍率色収差図にはＧに対するＲおよびＢの収差が示されている。

この図２および上記表１、２から明らかなように、実施例１の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

＜実施例２＞
この実施例２にかかる投影用ズームレンズは、図３に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例１のものと略同様の構成とされているが、第２レンズ群Ｇ_２の最も拡大側のレンズ（Ｌ_４）が拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとされており、第２レンズ群Ｇ_２を構成する２枚のレンズ（Ｌ_７、Ｌ_８）が互いに独立とされており、さらに、第６レンズ群Ｇ_６が、拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ（Ｌ_１４）からなる、点において異なっている。

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およびアッベ数νを表３に示す。

また表３の上段に、実施例２における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表３の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.33）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１１（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１５（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１７（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２４（可変５）を示す。

また、表４に実施例２におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図４は上記実施例２の投影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４および上記表３、４から明らかなように、実施例２の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

＜実施例３＞
この実施例３にかかる投影用ズームレンズは、図５に示すようなレンズ構成とされており、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およびアッベ数νを表５に示す。

また表５の上段に、実施例３における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表５の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.30）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１１（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１４（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１６（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２３（可変５）を示す。

また、表６に実施例３におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図６は上記実施例３の投影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６および上記表５、６から明らかなように、実施例３の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

＜実施例４＞
この実施例４にかかる投影用ズームレンズは、図７に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例２のものと略同様の構成とされているが、第３レンズ群Ｇ_３が、１枚の、拡大側に凸面を向けたメニスカスレンズ（Ｌ_７）のみからなる、点において異なっている。

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およびアッベ数νを表７に示す。

また表７の上段に、実施例４における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表７の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.33）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１１（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１３（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１５（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２２（可変５）を示す。

また、表８に実施例４におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図８は上記実施例４の投影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および上記表７、８から明らかなように、実施例４の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

＜実施例５＞
この実施例５にかかる投影用ズームレンズは、図９に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例１のものと略同様の構成とされているが、第６レンズ群Ｇ_６が、拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ（Ｌ_１４）からなる、点において異なっている。

この実施例５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およびアッベ数νを表９に示す。

また表９の上段に、実施例５における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表９の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.33）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１１（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１４（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１６（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２３（可変５）を示す。

また、表１０に実施例５におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図１０は上記実施例５の投影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１０および上記表９、１０から明らかなように、実施例５の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

＜実施例６＞
この実施例６にかかる投影用ズームレンズは、図１１に示すようなレンズ構成とされている。実施例２のものと比較すると、第２レンズ群Ｇ_２が、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ（Ｌ_４）と拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ（Ｌ_５）とからなり、また、第３レンズ群Ｇ_３が、両凹レンズ（Ｌ_６）と両凸レンズ（Ｌ_７）との接合レンズからなる、点において異なっている。

この実施例６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およびアッベ数νを表１１に示す。

また表１１の上段に、実施例６における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表１１の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.33）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１０（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１３（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１５（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２２（可変５）を示す。

また、表１２に実施例６におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図１２は上記実施例６の投影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１２および上記表１１、１２から明らかなように、実施例６の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

＜実施例７＞
この実施例７にかかる投影用ズームレンズは、図１３に示すようなレンズ構成とされており、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７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およびアッベ数νを表１３に示す。

また表１３の上段に、実施例７における全系の焦点距離ｆ、Fナンバおよび画角２ωを示す。

さらに表１３の下段に、広角端（ズーム比1.00）および望遠端（ズーム比1.30）における第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の距離Ｄ_６（可変１）、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の距離Ｄ_１１（可変２）、第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４の距離Ｄ_１４（可変３）、第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５の距離Ｄ_１６（可変４）および第５レンズ群Ｇ_５と第６レンズ群Ｇ_６の距離Ｄ_２３（可変５）を示す。

また、表１４に実施例７におけるバックフォーカスＢＦおよび各条件式（１）〜（３）に対応する数値を示す。

また、図１４は上記実施例７の投影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１４および上記表１３、１４から明らかなように、実施例７の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での略テレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、明るさおよび倍率色収差を極めて良好なものとすることができる。

実施例１に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例１に係る投影用ズームレンズの各収差図 実施例２に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例２に係る投影用ズームレンズの各収差図 実施例３に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例３に係る投影用ズームレンズの各収差図 実施例４に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例４に係る投影用ズームレンズの各収差図 実施例５に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例５に係る投影用ズームレンズの各収差図 実施例６に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例６に係る投影用ズームレンズの各収差図 実施例７に係る投影用ズームレンズの広角端と望遠端のレンズ構成図 実施例７に係る投影用ズームレンズの各収差図 本実施形態に係る投写型表示装置の一部を示す概略図

符号の説明

Ｇ_１〜Ｇ_６ 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 レンズ面等の間隔（レンズ厚）
Ｘ 光軸
１、１１ａ〜１１ｃ 液晶表示パネル
２、１４ 色合成プリズム（クロスダイクロイックプリズム）
１０ 照明光学系
１２、１３ ダイクロイックミラー
１６ａ〜１６ｃ コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ 全反射ミラー

Claims (8)

1. 拡大側より順に、変倍の際に固定でフォーカシングを行う負の屈折力を有する第１レンズ群と、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、正または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、ならびに正または負の屈折力を有する第５レンズ群と、変倍の際に固定で正の屈折力を有する第６レンズ群とを配列してなるズームレンズにおいて、
   前記第５レンズ群は、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、負レンズと正レンズを接合してなる接合レンズ、および縮小側に凸面を向けた正レンズからなり、
   前記第２レンズ群、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群は、広角端位置に比べて望遠端位置がより拡大側とされていることを特徴とする投影用ズームレンズ。
2. 広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）をＦとし、前記第５レンズ群の焦点距離をＦ５としたとき、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載の投影用ズームレンズ。
   ｜Ｆ５｜／Ｆ ＞ ４．５ （１）
3. 広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）をＦとし、前記第３レンズ群の焦点距離をＦ３としたとき、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の投影用ズームレンズ。
   ｜Ｆ３｜／Ｆ ＞ ４．５ （２）
4. 広角端におけるレンズ全系の焦点距離（拡大側の共役点位置が無限遠）をＦとし、前記第４レンズ群の焦点距離をＦ４としたとき、以下の条件式（３）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項記載の投影用ズームレンズ。
   ２．０ ＜ Ｆ４／Ｆ ＜ ４．５ （３）
5. 前記第４レンズ群は、１枚の正レンズからなることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
6. 前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の正の単レンズを含むことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
7. 前記第２レンズ群は、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、正レンズとからなることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
8. 光源、ライトバルブ、および該ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投写する為の投写レンズとして請求項１〜７のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズを備えたことを特徴とする投写型表示装置。

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