JP5069146B2 - 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、６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、特に、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スクリーン上に拡大投写する投写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、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、スクリーンまでの距離設定の自由度を高めることや狭い室内空間での設置性を考慮して、コンパクトな構成でありながら、より高性能なワイド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。

従来、このような要望に応えるべく、ズームレンズ中の移動群の数を増やし、広角端から望遠端に至る全てのズーム領域における光学性能の向上を図った投写用ズームレンズとしては、下記特許文献１に記載されたものが知られているが、ズーミングに伴う球面収差の変動量が大きく、特に望遠端においてはマージナル光線が大きくアンダー傾向になるという問題が生じていた。

そこで、下記特許文献２に記載されているように、６群で構成されるズームレンズ中の第３レンズ群中に強い負の屈折力を有する面を配置することにより、ズーミングに伴う球面収差の変動量を小さくした投写用ズームレンズが提案されるようになっている。

特開２００３−３３７２８３号公報 特開２００５−８４４５５号公報

しかしながら、上述した特許文献２に記載された投写用ズームレンズにおいては、ズーミングに伴う球面収差の変動量は小さくなっているものの、非点収差が大きくなってしまうという問題を有している。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ズーミングに伴う球面収差の変動量を小さくしつつ非点収差も小さくし得る高解像度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。

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、正または負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な構成とされ、
変倍時には、前記第２レンズ群から第５レンズ群までの４つのレンズ群が移動し、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が固定とされ、
前記第３レンズ群は、拡大側に凸面を向けた正レンズＬ_Ｐと、縮小側に凹面を向けた負レンズＬ _Ｎ とからなり、かつ下記条件式（１Ａ）および（２）を満足するものであることを特徴とする。

5.0≦｜ｆ_Ｇ３/Ｒ_ＬＮ−２｜ …… （１Ａ）
ただし、
ｆ_Ｇ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離
Ｒ_ＬＮ−２：前記負レンズＬ_Ｎの縮小側のレンズ面（前記凹面）の曲率半径

そして、
｜Ｒ_ＬＮ−２/Ｒ_ＬＮ−１｜≦0.8 …… （２）
ただし、
Ｒ_ＬＮ−１：前記負レンズＬ_Ｎの拡大側のレンズ面の曲率半径

なおより具体的に、前記第３レンズ群は、前記正レンズＬ_Ｐおよび前記負レンズＬ_Ｎのみからなり、かつ該正レンズＬ_Ｐと該負レンズＬ_Ｎとが拡大側よりこの順序で配設されて構成される。

さらに、前記正レンズＬ_Ｐと前記負レンズＬ_Ｎとは互いに所定の空気間隔を置いて配置され、該正レンズＬ_Ｐの縮小側のレンズ面と該負レンズＬ_Ｎの拡大側のレンズ面とが共に平面で構成される。

また、下記条件式（１Ｂ）を満足するとともに、前記第６レンズ群が１枚の正レンズのみからなることが好ましい。
｜ｆ_Ｇ３/Ｒ_ＬＮ−２｜≦100.0 …… （１Ｂ）

また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
1.5≦｜ｆ_Ｇ３/ｆ_Ｇ４｜ …… （３）
ただし、
ｆ_Ｇ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離

また、本発明に係る投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、本発明に係る上記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によれば、上述の構成を備えていることにより以下のような効果を奏する。

すなわち、縮小側を略テレセントリックな構成とし、色合成部や、照明光と投写光とを分離するための光分離部を挿入配置し得るだけのレンズバック（バックフォーカス）を確保しなければならない投写用ズームレンズにおいては一般的に、最も拡大側のレンズ群に強い負のパワーを配置するように構成するため、拡大側寄りに配置されるレンズ群において軸上のマージナル光線の光線高が高くなる。

本発明の投写用ズームレンズでは、拡大側寄りに配置される第３レンズ群において、上記条件式（１Ａ）を満足するような負のパワーの凹面を有する負レンズＬ_Ｎを配置することにより、球面収差に係る軸上のマージナル光線をその光線高が高い位置で補正することができるので、マージナル光線を有効に補正することが可能となり、ズーミングに伴う球面収差の変動量を小さくすることができる。また、負レンズＬ_Ｎの凹面が縮小側を向くように配置することにより、非点収差も小さくすることが可能となる。

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に示す実施形態（実施例１のものの広角端における状態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、正または負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４、正または負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５、および正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６を備え、縮小側がテレセントリックとされている。また、第６レンズ群Ｇ_６の縮小側には、色合成部または照明光分離部２およびライトバルブ（ＤＭＤや透過型、反射型の液晶表示パネル）の表示面１（以下、表示面１と称する）が配設される。ここで、図中Ｚは光軸を表している。

また、図１では示されていないが、周辺光束をカットするマスク（図３、図４に示すマスク３も同様）が種々の適切な位置に適宜配置される。なお、このマスクの態様については、例えば、開口径が固定とされた、いわゆる固定絞りの他に、開口径を可変とし得る、いわゆる可変絞りとすることが可能である。また、このマスクを光軸に沿って移動させるように構成することが可能であり、その移動は、所定のレンズ群のズーム移動と一体的な移動であってもよいし独立的な移動であってもよい。さらに、設定するマスクの数を２以上とすることが可能である。

ここで第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側から順に、正レンズよりなる第１レンズＬ_１、負レンズよりなる第２レンズＬ_２、負レンズよりなる第３レンズＬ_３、および負レンズよりなる第４レンズＬ_４を配設してなる。

また、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、負レンズよりなる第５レンズＬ_５および正レンズよりなる第６レンズＬ_６を接合してなる接合レンズと、正レンズよりなる第７レンズＬ_７とを配設してなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正レンズ（拡大側に凸面を向けた正レンズＬ_Ｐを構成する）よりなる第８レンズＬ_８と、縮小側に凹面を向けた負レンズ（縮小側に凹面を向けた負レンズＬ_Ｎを構成する）よりなる第９レンズＬ_９とを配設してなる。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、正レンズよりなる第１０レンズＬ_１０のみからなり、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、負レンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、負レンズよりなる第１２レンズＬ_１２および正レンズよりなる第１３レンズＬ_１３を接合してなる接合レンズと、正レンズよりなる第１４レンズＬ_１４とを配列してなる。さらに、第６レンズ群Ｇ_６は、正レンズよりなる第１５レンズＬ_１５のみからなる。

なお、上記各レンズ群のレンズ構成は上記の構成に限られるものではなく、負レンズおよび／または正レンズを１枚以上増減させることが可能である。ただし、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側に凸面を向けた正レンズと、縮小側に凹面を向けた負レンズとを少なくとも有してなることが必要である。

本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、上述したように、ネガティヴリード型のズームレンズとされているため、広角化を図り易く、また適正な長さのバックフォーカスを確保することが可能である。

また、本実施形態の投写用ズームレンズは、変倍時において、第２レンズ群Ｇ_２〜第５レンズ群Ｇ_５の４つのレンズ群を移動させることにより、ズーム機能を有する構成とされている。すなわち、レンズ系全体を６群に分け、変倍時に４つのレンズ群を独立して移動させるようにして変倍機能を各群に分割しているので、光学性能を向上させることができるとともに、変倍に伴うＦ値の変動を抑制することができる。

また、図１中のレンズ群移動軌跡からも明らかなように、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ_２〜第４レンズ群Ｇ_４の３つのレンズ群は、いずれも拡大側に移動するように構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、第８レンズＬ_８と第９レンズＬ_９とが互いに所定の空気間隔を置いて対向配置され、第８レンズＬ_８の縮小側のレンズ面と第９レンズＬ_９の拡大側のレンズ面とが共に平面で構成されている。これにより、第８レンズＬ_８および第９レンズＬ_９の鏡胴内での収まりが良くなり、第８レンズＬ_８または第９レンズＬ_９が倒れたり、光軸位置がずれたりした状態で組み付けられる可能性を少なくすることができ、そのような状態で組み付けられた場合に生じる性能劣化を低減することが可能となる。また、後述する参考例２（図４参照）のように、第３レンズ群Ｇ_３を構成する２つのレンズを互いに接合する構成とした場合にも、同様の作用効果が得られるとともに、各々のレンズの偏心による性能劣化を接合することによりキャンセルすることも可能となる。

なお、本発明に係る実施形態のズームレンズにおいて、上記第３レンズ群Ｇ_３および第５レンズ群Ｇ_５のパワーについては適宜選択可能である。

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（１Ａ）、（１Ｂ）、（２）、（３）を満足するように構成されている。
5.0≦｜ｆ_Ｇ３/Ｒ_ＬＮ−２｜ …… （１Ａ）
｜ｆ_Ｇ３/Ｒ_ＬＮ−２｜≦100.0 …… （１Ｂ）
｜Ｒ_ＬＮ−２/Ｒ_ＬＮ−１｜≦0.8 …… （２）
1.5≦｜ｆ_Ｇ３/ｆ_Ｇ４｜ …… （３）
ただし、
ｆ_Ｇ３ ：前記第３レンズ群Ｇ_３の焦点距離
Ｒ_ＬＮ−２：前記負レンズＬ_Ｎの縮小側のレンズ面（前記凹面）の曲率半径
Ｒ_ＬＮ−１：前記負レンズＬ_Ｎの拡大側のレンズ面の曲率半径
ｆ_Ｇ４ ：前記第４レンズ群Ｇ_４の焦点距離

ここで、上述した条件式（１Ａ）、（１Ｂ）、（２）、（３）の技術的意義について説明する。

上記条件式（１Ａ）、（１Ｂ）は、第３レンズ群Ｇ_３の焦点距離と、第３レンズ群Ｇ_３に配された負レンズＬ_Ｎの縮小側のレンズ面（凹面）の曲率半径との比を規定するものであり、条件式（１Ａ）の下限を下回ると、負レンズＬ_Ｎの凹面の曲率半径が大きくなり、ズーミングに伴う球面収差変動が増大してしまう。なお、条件式（１Ａ）の下限としては、８．０とすることがより好ましい。

一方、条件式（１Ｂ）の上限を上回ると、第３レンズ群Ｇ_３の焦点距離が長くなり、第３レンズ群Ｇ_３のズーミング時の移動量が増大してしまうため、投写用ズームレンズ全体をコンパクトに構成することが困難となる。なお、条件式（１Ｂ）の上限としては、８０．０とすることがより好ましい。

上記条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ_３に配された負レンズＬ_Ｎの縮小側のレンズ面（凹面）の曲率半径と、拡大側のレンズ面の曲率半径との比を規定するものであり、条件式（２）の上限を上回ると、負レンズＬ_Ｎの凹面の曲率半径が大きくなり、ズーミングに伴う球面収差変動が増大してしまう。

上記条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ_３の焦点距離と第４レンズ群Ｇ_４の焦点距離との比を規定するものであり、条件式（３）の下限を下回ると、第４レンズ群Ｇ_４の焦点距離が長くなり、第４レンズ群Ｇ_４のズーミング時の移動量が増大してしまうため、投写用ズームレンズ全体をコンパクトに構成することが困難となる。

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９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９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９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＞
実施例１に係る投写用ズームレンズの概略構成を図１に示す。こ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Ｇ_１、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５、および正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６を備え、縮小側がテレセントリックとされている。

ここで第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のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２、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、および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４レンズＬ_４とを配設してなる。

また、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、両凹レンズよりなる第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を接合してなる接合レンズと、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７とを配設してなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた平凸レンズよりなる第８レンズＬ_８（拡大側に凸面を向けた正レンズＬ_Ｐを構成する）と、縮小側に凹面を向けた平凹レンズよりなる第９レンズＬ_９（縮小側に凹面を向けた負レンズＬ_Ｎを構成する）とを配設してなる。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、両凸レンズよりなる第１０レンズＬ_１０のみからなり、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、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１１レンズＬ_１１と、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ_１２および両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３を接合してなる接合レンズと、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４とを配列してなる。さらに、第６レンズ群Ｇ_６は、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５のみからなる。

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、表中の数字は、拡大側からの順番を表すものである（以下の表２〜表４において同じ）。

なお、表１の下段には、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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〜表４において同じ）。

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（１Ａ）、（１Ｂ）、（２）、（３）は全て満足されている。

また、図５は、実施例１の投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ、拡大倍率７９倍（第１レンズ群Ｇ_１によりフォーカスした時、以下同じ））および望遠端（ＴＥＬＥ、拡大倍率６０倍）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６〜図８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の変動を極めて小さくすることができるとともに、各収差、特に非点収差および倍率色収差を極めて良好に補正することができる。なお、本実施例１においては、ディストーションが±２％の範囲内と良好な値とされており、投写用ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

＜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２に示す。こ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Ｇ_１、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５、および正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６を備え、縮小側がテレセントリックとされている。

ここで第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のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２、両凹レンズよりなる第３レンズＬ_３、および両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４を配設してなる。

また、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、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を接合してなる接合レンズと、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７レンズＬ_７とを配設してなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた平凸レンズよりなる第８レンズＬ_８（拡大側に凸面を向けた正レンズＬ_Ｐを構成する）と、縮小側に凹面を向けた平凹レンズよりなる第９レンズＬ_９（縮小側に凹面を向けた負レンズＬ_Ｎを構成する）とを配設してなる。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、両凸レンズよりなる第１０レンズＬ_１０のみからなり、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１１レンズＬ_１１と、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ_１２および両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３を接合してなる接合レンズと、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４とを配設してなる。さらに、第６レンズ群Ｇ_６は、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５のみからなる。

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。

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（１Ａ）、（１Ｂ）、（２）、（３）は全て満足されている。

また、図６は、実施例２の投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ、拡大倍率８４倍）および望遠端（ＴＥＬＥ、拡大倍率８３倍）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の変動を極めて小さくすることができるとともに、各収差、特に非点収差および倍率色収差を極めて良好に補正することができる。なお、本実施例２においては、ディストーションが±２％の範囲内と良好な値とされており、投写用ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

＜参考例１＞
参考例１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、マスク３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５、および正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６を備え、縮小側がテレセントリックとされている

ここで第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のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２、縮小側に凹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、および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４レンズＬ_４を配設してなる。

また、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、両凹レンズよりなる第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を接合してなる接合レンズと、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７レンズＬ_７とを配列してなる。

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（拡大側に凸面を向けた正レンズＬ_Ｐを構成する）と、両凹レンズよりなる第９レンズＬ_９（縮小側に凹面を向けた負レンズＬ_Ｎを構成する）とを配設してなる。なお、変倍時において、マスク３は第３レンズ群Ｇ_３と一体的に移動する。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、両凸レンズよりなる第１０レンズＬ_１０のみからなり、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、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１１レンズＬ_１１と、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ_１２および両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３を接合してなる接合レンズと、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４とを配列してなる。さらに、第６レンズ群Ｇ_６は、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５のみからなる。

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３に示す。

参考例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（１Ａ）、（１Ｂ）、（２）、（３）は全て満足されている。

また、図７は、参考例１の投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ、拡大倍率７９倍）および望遠端（ＴＥＬＥ、拡大倍率６０倍）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、参考例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の変動を極めて小さくすることができるとともに、各収差、特に非点収差および倍率色収差を極めて良好に補正することができる。なお、本参考例１においては、ディストーションが±２％の範囲内と良好な値とされており、投写用ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

＜参考例２＞
参考例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、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、マスク３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５、および正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ_６を備え、縮小側がテレセントリックとされている。

ここで第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のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２、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、および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４レンズＬ_４を配設してなる。

また、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、両凹レンズよりなる第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を接合してなる接合レンズと、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７とを配列してなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に配設された、両凸レンズよりなる第８レンズＬ_８（拡大側に凸面を向けた正レンズＬ_Ｐを構成する）および両凹レンズよりなる第９レンズＬ_９（縮小側に凹面を向けた負レンズＬ_Ｎを構成する）を接合してなる接合レンズからなる。なお、変倍時において、マスク３は第３レンズ群Ｇ_３と一体的に移動する。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、両凸レンズよりなる第１０レンズＬ_１０のみからなり、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、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１１レンズＬ_１１と、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ_１２および両凸レンズよりなる第１３レンズＬ_１３を接合してなる接合レンズと、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ_１４とを配設してなる。さらに、第６レンズ群Ｇ_６は、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５のみからなる。

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。

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（１Ａ）、（１Ｂ）、（２）、（３）は全て満足されている。

また、図８は、参考例２の投写用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ、拡大倍率７９倍）および望遠端（ＴＥＬＥ、拡大倍率６０倍）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、参考例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の変動を極めて小さくすることができるとともに、各収差、特に非点収差および倍率色収差を極めて良好に補正することができる。なお、本参考例２においては、ディストーションが±２％の範囲内と良好な値とされており、投写用ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズの構成を示す概略図 本発明の実施例２に係る投写用ズームレンズの構成を示す概略図 参考例１に係る投写用ズームレンズの構成を示す概略図 参考例２に係る投写用ズームレンズの構成を示す概略図 実施例１の投写用ズームレンズの広角端（拡大倍率７９倍）および望遠端（拡大倍率６０倍）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（拡大倍率８４倍）および望遠端（拡大倍率８３倍）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 参考例１の投写用ズームレンズの広角端（拡大倍率７９倍）および望遠端（拡大倍率６０倍）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 参考例２の投写用ズームレンズの広角端（拡大倍率７９倍）および望遠端（拡大倍率６０倍）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

符号の説明

Ｌ_１〜Ｌ_１５ レンズ
Ｇ_１〜Ｇ_６ レンズ群
Ｚ 光軸
１ 表示面
２ 色合成部または照明光分離部
３ マスク
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
１４ クロスダイクロイックプリズム
１６ａ〜１６ｃ コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ 全反射ミラー
２０ 光源

Claims (4)

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、正または負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な構成とされ、
   変倍時には、前記第２レンズ群から第５レンズ群までの４つのレンズ群が移動し、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が固定とされ、
   前記第３レンズ群は、拡大側に凸面を向け縮小側のレンズ面が平面で構成された正レンズＬ_Ｐ および、縮小側に凹面を向け拡大側のレンズ面が平面で構成された負レンズＬ_Ｎ のみが拡大側よりこの順序で、互いに所定の空気間隔を置いて配設されてなり、かつ下記条件式（１Ａ）および（２）を満足するものであることを特徴とする投写用ズームレンズ。
   5.0≦｜ｆ_Ｇ３/Ｒ_ＬＮ−２｜ …… （１Ａ）
   ｜Ｒ _ＬＮ−２ /Ｒ _ＬＮ−１ ｜≦0.8 …… （２）
   ただし、
   ｆ_Ｇ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離
   Ｒ_ＬＮ−２：前記負レンズＬ_Ｎの縮小側のレンズ面（前記凹面）の曲率半径
   Ｒ _ＬＮ−１ ：前記負レンズＬ _Ｎ の拡大側のレンズ面の曲率半径
2. 下記条件式（１Ｂ）を満足するとともに、前記第６レンズ群が１枚の正レンズのみから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。
   ｜ｆ_Ｇ３/Ｒ_ＬＮ−２｜≦100.0 …… （１Ｂ）
3. 下記条件式（３）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。
   1.5≦｜ｆ_Ｇ３/ｆ_Ｇ４｜ …… （３）
   ただし、
   ｆ_Ｇ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
4. 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１〜３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。