JP5378162B2 - 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、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、ＤＭＤ表示装置等の各種ライトバルブを用いた比較的バックフォーカスの長い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。
その投写型表示装置に用いられる投写レンズとしては、スクリーン上での画像のサイズを変えることができるズームレンズが用いられることが多く、最近では、その変化の割合の大きなもの、すなわちズーム比が大きいズームレンズが求められるようになってきている。
また、投写される画像の中心を投写型表示装置に対して、例えば上方にずらすレンズシフト機能や、投写型表示装置から近い位置に大きな画像を投写し得るワイド化機能が要求されるようになっているが、そのためにズームレンズの広角化が必要となる。
また、ライトバルブを複数用いた光学系等では、各ライトバルブからの各色光束を合成する合成プリズムを挿入するスペースが必要となるため、長いバックフォーカスが要求されている。
従来、この種の投写型ズームレンズとしては、下記特許文献１や特許文献２に記載されているものが知られている。
しかしながら、上記特許文献１、２に記載されたズームレンズにおいては、ズーム比、画角およびバックフォーカスのいずれにおいても、近年の要求を十分に満足したものとはなっていない。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、広角でズーム比が大きく、合成プリズム等を挿入するための充分長いバックフォーカスを確保しつつ、諸収差を良好に補正し得る投写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。
本発明の第１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、正の屈折力を有する第３レンズ群、負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な構成とされ、変倍時には前記第１レンズ群および前記第６レンズ群は固定とされ、前記第２レンズ群から第５レンズ群までの各レンズ群は相互間隔を変えながら光軸に沿って移動するように構成され、
前記第４レンズ群は拡大側に凹面を向けた負レンズ１枚からなり、かつ前記第５レンズ群は少なくとも２枚以上の正レンズと少なくとも２枚以上の負レンズを有し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
−５．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．２ ・・・（１）
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群における焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負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な構成とされ、変倍時には前記第１レンズ群および前記第６レンズ群は固定とされ、前記第２レンズ群から第５レンズ群までの各レンズ群は相互間隔を変えながら光軸に沿って移動するように構成され、
前記第４レンズ群は拡大側に凹面を向けた負レンズ１枚からなり、かつ前記第５レンズ群は少なくとも２枚以上の正レンズと少なくとも２枚以上の負レンズを有し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
−５．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．２ ・・・（１）
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群における焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
また、本発明の第２の投写用ズームレンズは、前記第１の投写用ズームレンズにおいて、以下の条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
２．０≦Ｂｆ／ｆｗ≦５．０ ・・・（２）
ただし、
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス
２．０≦Ｂｆ／ｆｗ≦５．０ ・・・（２）
ただし、
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス
また、本発明の第３の投写用ズームレンズは、前記第１または第２の投写用ズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。
１．５≦ｆｔ／ｆｗ ・・・（３）
ただし、
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
１．５≦ｆｔ／ｆｗ ・・・（３）
ただし、
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
また、本発明の第４の投写用ズームレンズは、前記第１〜３のうちいずれか１の投写用ズームレンズにおいて、以下の条件式（４）を満足することを特徴とするものである。
５５≦ν５ ・・・（４）
ただし、
ν５：第５レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値
５５≦ν５ ・・・（４）
ただし、
ν５：第５レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値
また、本発明の第５の投写用ズームレンズは、前記第１〜４のうちいずれか１の投写用ズームレンズにおいて、前記第５レンズ群は、拡大側から、負、正、負、正の順に並んだ４つのレンズを含んでなることを特徴とするものである。
また、本発明の第６の投写用ズームレンズは、前記第５の投写用ズームレンズにおいて、前記第５レンズ群の前記４つのレンズは、２組の、負と正の接合レンズを構成していることを特徴とするものである。
また、本発明の第７の投写用ズームレンズは、前記第１〜６のうちいずれか１の投写用ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有してなることを特徴とするものである。
また、本発明の投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、前記第１から第７の投写用ズームレンズのうちいずれか１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、ズーム比、画角およびバックフォーカスのいずれにおいても、近年の要求に十分応えたものとすることができる。
すなわち、一般にズーム比が大きいと各レンズ群の移動量がどうしても大きくなってしまうため、広角端と望遠端における球面収差や像面湾曲の収差バランスが大幅に劣化してしまう。しかし、本願発明のズームレンズにおいては、移動群中の中間群である第４レンズ群に負の屈折力を持たせることで、移動量が大きい（変倍作用が大きな）レンズ群同士の間に、大きな補正作用を持たせたレンズ群を配置することができ、広角端と望遠端における球面収差や像面湾曲の収差バランスの劣化をより小さくすることができる。
さらに、条件式（１）を満足するように設定することで、その作用効果をより良好に満足させることができ、大きなズーム比を確保しつつも、広角端と望遠端における球面収差や像面湾曲の収差バランスの劣化をさらに低減することができる。また第４レンズ群を単レンズによって構成することで、コストの低減も図ることができる。
また全体として正の屈折力を有する第５レンズ群を、少なくとも２枚以上の正レンズと少なくとも２枚以上の負レンズを含むように構成することで、負レンズと正レンズの組合せによる色消し効果を増幅することができるとともに、広角化を図ることにより生じ得る像面湾曲（サジタル方向の像面湾曲）を効果的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は本発明の実施例１に係るズームレンズの広角端および望遠端におけるレンズ構成を示すものである。以下、このレンズを代表例として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、一例として、拡大側より順に、変倍時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Ｇ１、変倍時に光軸Ｚに沿って移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、および正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、ならびに変倍時に固定で正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６、を備えたものである。
また、前記第２レンズ群Ｇ２、前記第３レンズ群Ｇ３、前記第４レンズ群Ｇ４および前記第５レンズ群Ｇ５は各々、広角端から望遠端への変倍時において、縮小側から拡大側に移動する（一旦縮小側に移動した後、拡大側に移動するものを含む（各実施例では第４レンズ群Ｇ４が一旦縮小側に移動した後、拡大側に移動するように設定されている））ことが好ましい。
また、縮小側が略テレセントリック（テレセントリック系）となるように構成されている。
また、縮小側が略テレセントリック（テレセントリック系）となるように構成されている。
また、前記第４レンズ群Ｇ４は、拡大側に凹面を向けた負の単レンズ１枚からなり、かつ前記第５レンズ群Ｇ５は、少なくとも２枚以上の正レンズと少なくとも２枚以上の負レンズを有することにより構成される。
また、例えば、第１レンズ群Ｇ１は４枚（実施例８は３枚）のレンズＬ１〜Ｌ４により構成され、第２レンズ群Ｇ２は２枚（実施例３は１枚）のレンズＬ５、Ｌ６により構成され、第３レンズ群Ｇ３は２枚のレンズＬ７、Ｌ８により構成され、第４レンズ群Ｇ４は１枚のレンズＬ９により構成され、第５レンズ群Ｇ５は５枚（実施例２，３，５は６枚）のレンズＬ１０〜Ｌ１４により構成され、第６レンズ群Ｇ６は２枚（実施例５〜８は１枚）のレンズＬ１５、Ｌ１６により構成される。
また、フォーカシングは、例えば、第１レンズ群Ｇ１の全体を光軸Ｚ方向に移動させることにより行なわれる。
なお、前記第６レンズ群Ｇ６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Ｇ６とライトバルブとしての画像表示面１との間には、色合成プリズム２（ローパスフィルタ等の各種フィルタを含む（以下同じ）。）が配設されている。
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−５．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．２ ・・・（１）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
−５．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．２ ・・・（１）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４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４レンズ群Ｇ２のパワーを規定するものであり、広角端と望遠端における球面収差と像面湾曲のバランスの劣化（収差の変動）を抑制するための条件式である。
この上限を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の負の屈折力が強くなりすぎて、第４レンズ群Ｇ４によって軸上光線が跳ね上げられすぎ、上記バランスを抑制することが困難となるばかりか、球面収差の補正自体が困難となる。一方、その下限を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の負の屈折力が弱くなりすぎて、上記バランスに大きな作用効果を持たせることが困難となるばかりか、色合成プリズム等を挿入するために必要な、バックフォーカスを確保するのも困難となる。
このような観点から、上記条件式（１）に替えて以下の条件式（１´）を満足するように構成することがより好ましい。
−４．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．５ ・・・（１´）
−４．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．５ ・・・（１´）
また、上記条件式（１´）に替えて以下の条件式（１´´）を満足するように構成することが、さらに好ましい。
−３．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．７ ・・・（１´´）
−３．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．７ ・・・（１´´）
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
２．０≦Ｂｆ／ｆｗ≦５．０ ・・・（２）
ただし、
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
２．０≦Ｂｆ／ｆｗ≦５．０ ・・・（２）
ただし、
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
この条件式（２）はバックフォーカスを規定するものである。
すなわち、この条件式（２）の範囲の上限を上回ると、レンズ系の大型化を招来するので好ましくない。一方、上記範囲の下限を下回ると、このズームレンズとライトバルブとの間に色合成プリズム等の色合成部を挿入することが困難となる。
すなわち、この条件式（２）の範囲の上限を上回ると、レンズ系の大型化を招来するので好ましくない。一方、上記範囲の下限を下回ると、このズームレンズとライトバルブとの間に色合成プリズム等の色合成部を挿入することが困難となる。
このような観点から、上記条件式（２）に替えて以下の条件式（２´）を満足するように構成することがより好ましい。
２．５≦Ｂｆ／ｆｗ≦４．０ ・・・(２´)
２．５≦Ｂｆ／ｆｗ≦４．０ ・・・(２´)
また、上記条件式（２´）に替えて以下の条件式（２´´）を満足するように構成することが、さらに好ましい。
２．７≦Ｂｆ／ｆｗ≦３．７ ・・・(２´´)
２．７≦Ｂｆ／ｆｗ≦３．７ ・・・(２´´)
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
１．５≦ｆｔ／ｆｗ ・・・（３）
ただし、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
１．５≦ｆｔ／ｆｗ ・・・（３）
ただし、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
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、広角端での焦点距離と望遠端での焦点距離の比であるズーム比を規定するものであり、この下限を下回ると、装置の設置性を高めることが困難となる。
また、本実施形態の投写用ズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。この条件式（４）は、第５レンズ群Ｇ５に含まれる正レンズのアッベ数の平均値を規定するものであり、この下限を下回ると倍率色収差が過大となり種々の収差補正が困難となる。
５５≦ν５ ・・・（４）
ただし、
ν５：第５レンズ群Ｇ５に含まれる正レンズのアッベ数の平均値
５５≦ν５ ・・・（４）
ただし、
ν５：第５レンズ群Ｇ５に含まれる正レンズのアッベ数の平均値
このような観点から、上記条件式（４）に替えて以下の条件式（４´）を満足するように構成することがより好ましい。
６５≦ν５ ・・・(４´)
６５≦ν５ ・・・(４´)
また、上記条件式（４´）に替えて以下の条件式（４´´）を満足するように構成することが、さらに好ましい。
７０≦ν５ ・・・(４´´)
７０≦ν５ ・・・(４´´)
また、前記第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から、負、正、負、正の順に並んだ４つのレンズを含んでなることが好ましい。このように、全体として正の屈折力を有する第５レンズ群を、少なくとも２枚以上の正レンズと少なくとも２枚以上の負レンズを含むように構成することで、負レンズと正レンズの組合せによる色消し効果を増幅することができるとともに、広角化を図ることにより生じ得る像面湾曲（サジタル方向の像面湾曲）を効果的に補正することができる、という作用効果を奏することができる。
また、これら負、正、負、正の順に並んだ４つのレンズは、２組の、負と正の接合レンズを構成していることが好ましい。このように２組の負正接合レンズを配列することにより、上記色消し効果および像面湾曲の補正効果をより増幅することができる。
また、前記第１レンズ群Ｇ１には、少なくとも１面の非球面を設けることが好ましい。これにより、光束径が大きくなる、最も拡大側のレンズ群中に非球面を配置することとなり、諸収差を効率よく低減することができる。
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１７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１７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１７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＞
図１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、およびその移動軌跡を示すものである。
図１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、およびその移動軌跡を示すものである。
このレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、パワーの弱い両面非球面レンズよりなる第１レンズＬ１と、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２レンズＬ２および第３レンズＬ３と、両凹レンズよりなる第４レンズＬ４からなり、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３とは互いに接合されて接合レンズを構成している。
第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第５レンズＬ５と、拡大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Ｌ６からなる。
また、第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第７レンズＬ７と、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第８レンズＬ８からなり、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８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Ｇ４は、両凹レンズよりなる第９レンズＬ９のみからなり、第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第１０レンズＬ１０と、両凸レンズよりなる第１１レンズＬ１１と、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ１２と、両凸レンズよりなる第１３レンズＬ１３と、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ１４からなり、第１０レンズＬ１０と第１１レンズＬ１１、および第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３は、各々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Ｇ６は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた負メニスカス形状の両面非球面レンズよりなる第１５レンズＬ１５と、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第１６レンズＬ１６からなる。
上記第１レンズＬ１および上記第１５レンズＬ１５の両面の非球面形状は、下記に示す非球面式により規定される。
図１に示すように、変倍時において、上記第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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、表中の数字は、拡大側からの順番を表すものである（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５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３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。また、各非球面を表す非球面係数を表２に示す。
実施例１の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図９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１０〜１６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る。
＜実施例２＞
図２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、およびその移動軌跡を示すものである。
図２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、およびその移動軌跡を示すものである。
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１レンズ群Ｇ１を構成する第２レンズＬ２が平凹レンズとされている点、第２レンズ群Ｇ２を構成する第６レンズＬ６が両凸レンズとされている点、第５レンズ群Ｇ５が、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状の両面非球面レンズよりなる第１０レンズＬ１０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１１レンズＬ１１と、両凸レンズよりなる第１２レンズＬ１２と、両凹レンズよりなる第１３レンズＬ１３と、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ１４と、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ１５からなり、第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２、および第１３レンズＬ１３と第１４レンズＬ１４が、各々互いに接合されて接合レンズを構成している点、において上記実施例１のものと各々相違する。
図２に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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３に示す。
なお、表３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、各非球面を表す非球面係数を表４に示す。
なお、表３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、各非球面を表す非球面係数を表４に示す。
実施例２の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１０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る。
＜実施例３＞
図３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、およびその移動軌跡を示すものである。
図３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、およびその移動軌跡を示すものである。
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１レンズ群Ｇ１を構成する第２レンズＬ２が、両凹レンズよりなる点において、また第２レンズ群Ｇ２が、両凸レンズよりなる第５レンズＬ５のみからなる点において、また、第５レンズ群Ｇ５が、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状の両面非球面レンズよりなる第９レンズＬ９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１０レンズＬ１０と、両凸レンズよりなる第１１レンズＬ１１と、両凹レンズよりなる第１２レンズＬ１２と、両凸レンズよりなる第１３レンズＬ１３と、両凸レンズよりなる第１４レンズＬ１４からなり、第１０レンズＬ１０と第１１レンズＬ１１、および第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３が、各々互いに接合されて接合レンズを構成している点、において上記実施例１のものと各々相違する。
図３に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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５に示す。
なお、表５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、各非球面を表す非球面係数を表６に示す。
なお、表５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、各非球面を表す非球面係数を表６に示す。
実施例３の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１１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る。
＜実施例４＞
図４は、実施例４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、およびその移動軌跡を示すものである。
図４は、実施例４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、およびその移動軌跡を示すものである。
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１レンズ群Ｇ１を構成する第２レンズＬ２が平凹レンズとされている点、第６レンズ群Ｇ６を構成する第１５レンズＬ１５が縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる一方、第１６レンズＬ１６が両面非球面レンズよりなる点、において上記実施例１のものと各々相違する。
図４に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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７に示す。
なお、表７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、各非球面を表す非球面係数を、表８に示す。
なお、表７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、各非球面を表す非球面係数を、表８に示す。
実施例４の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１２は、実施例４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４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る。
これらの収差図から明らかなように、実施例４の投写用ズームレンズによれば、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る。
＜実施例５＞
図５は、実施例５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、およびその移動軌跡を示すものである。
図５は、実施例５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、およびその移動軌跡を示すものである。
この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例２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Ｇ５を構成する第１１レンズＬ１１が、両凹レンズからなる点、および第６レンズ群Ｇ６が拡大側に凸面を向けた平凸レンズよりなる第１６レンズＬ１６のみからなる点、において上記実施例２のものと各々相違する。
図５に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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９に示す。
なお、表９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、各非球面を表す非球面係数を、表１０に示す。
なお、表９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、各非球面を表す非球面係数を、表１０に示す。
実施例５の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１３は、実施例５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５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る。
これらの収差図から明らかなように、実施例５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る。
＜実施例６＞
図６は、実施例６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、およびその移動軌跡を示すものである。
図６は、実施例６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、およびその移動軌跡を示すものである。
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１レンズ群Ｇ１を構成する第２レンズＬ２が、両凹レンズよりなる点において、また第２レンズ群Ｇ２を構成する第６レンズＬ６が両凸レンズよりなる点において、第５レンズ群Ｇ５を構成する第１３レンズＬ１３が、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる点において、および第６レンズ群Ｇ６が、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ１５のみからなる点において、上記実施例１のものと各々相違する。
図６に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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１１に示す。
なお、表１１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、各非球面を表す非球面係数を、表１２に示す。
なお、表１１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、各非球面を表す非球面係数を、表１２に示す。
実施例６の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１４は、実施例６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６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る。
これらの収差図から明らかなように、実施例６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る。
＜実施例７＞
図７は、実施例７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、およびその移動軌跡を示すものである。
図７は、実施例７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、およびその移動軌跡を示すものである。
この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例６のものと略同様の６群構成とされているが、第１レンズ群Ｇ１が、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第１レンズＬ１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Ｌ２と、両面非球面レンズよりなる第３レンズＬ３と、両凹レンズよりなる第４レンズＬ４からなり、かつ第１レンズＬ１と第２レンズＬ２が互いに接合されて接合レンズを構成している点において、また、第５レンズ群Ｇ５を構成する第１２レンズＬ１２が両凹レンズよりなる一方、第１３レンズＬ１３が両凸レンズよりなる点において、上記実施例６のものと各々相違する。
図７に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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１３に示す。
なお、表１３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、各非球面を表す非球面係数を、表１４に示す。
なお、表１３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、各非球面を表す非球面係数を、表１４に示す。
実施例７の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１５は、実施例７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７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る。
これらの収差図から明らかなように、実施例７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る。
＜実施例８＞
図８は、実施例８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、およびその移動軌跡を示すものである。
図８は、実施例８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、およびその移動軌跡を示すものである。
この投写用ズームレンズは、基本的には上記実施例６のものと略同様の６群構成とされているが、第１レンズ群Ｇ１が、拡大側から順に、両面非球面レンズよりなる第１レンズＬ１と、両凹レンズよりなる第２レンズＬ２と、両凹レンズよりなる第３レンズＬ３からなる点において、上記実施例６のものと相違する。
図８に示すように上記実施例１のものと略同様に、変倍時において、第１レンズ群Ｇ１および第６レンズ群Ｇ６は固定群とされ、第２〜５レンズ群Ｇ２〜Ｇ５は移動群とされている。
また、縮小側は略テレセントリックとされている。
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１５に示す。
なお、表１５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、各非球面を表す非球面係数を、表１６に示す。
なお、表１５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、各非球面を表す非球面係数を、表１６に示す。
実施例８の投写用ズームレンズによれば、表１７に示すように、条件式（１）〜（４）、（１´）、（１´´）、（２´）、（２´´）、（４´）、（４´´）は全て満足されている。
また、図１６は、実施例８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８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る。
これらの収差図から明らかなように、実施例８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
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
Ｇ１〜Ｇ６ レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１７ レンズ
Ｒ１〜Ｒ３２ レンズ面等の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ３１ 軸上面間隔
Ｚ 光軸
２ 色合成プリズム
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
Ｇ１〜Ｇ６ レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１７ レンズ
Ｒ１〜Ｒ３２ レンズ面等の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ３１ 軸上面間隔
Ｚ 光軸
Claims (8)
- 拡大側から、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第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な構成とされ、変倍時には前記第１レンズ群および前記第６レンズ群は固定とされ、前記第２レンズ群から第５レンズ群までの各レンズ群は相互間隔を変えながら光軸に沿って移動するように構成され、
前記第４レンズ群は拡大側に凹面を向けた負レンズ１枚からなり、かつ前記第５レンズ群は少なくとも２枚以上の正レンズと少なくとも２枚以上の負レンズを有し、下記条件式（１）を満足することを特徴とする投写用ズームレンズ。
−５．０≦ｆ４／ｆｗ≦−１．２ ・・・（１）
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群における焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離 - 以下の条件式（２）を満足す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。
２．０≦Ｂｆ／ｆｗ≦５．０ ・・・（２）
ただし、
Ｂｆ：全系縮小側における空気換算バックフォーカス - 以下の条件式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≦ｆｔ／ｆｗ ・・・（３）
ただし、
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離 - 以下の条件式（４）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。
５５≦ν５ ・・・（４）
ただし、
ν５：第５レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値 - 前記第５レンズ群は、拡大側から順に、負、正、負、正の順に並んだ４つのレンズを含んでなることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
- 前記第５レンズ群の前記４つのレンズは、２組の、負と正の接合レンズを構成していることを特徴とする請求項５記載の投写用ズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有してなることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
- 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１〜７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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