JP6160424B2

JP6160424B2 - 投射用ズームレンズ

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Publication number: JP6160424B2
Application number: JP2013209598A
Authority: JP
Inventors: 高士窪田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: JP2014232294A

Description

この発明は投射用ズームレンズに関する。

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。

近来、投射用ズームレンズには「高倍率であり、かつ広角であること」が要請されるようになってきている。

このような要請に沿うものとして、特許文献１、２に記載されたものが知られている。

特許文献１記載の投射用ズームレンズは、負・負・正・負・正の５レンズ群構成で、変倍時の収差も十分抑えられているが、広角端の半画角：ωｗは３０°に留まっている。

特許文献２記載の投射用ズームレンズは、負・負・正・正・正の５レンズ群構成で、収差も十分に抑えられているが、広角端の半画角：ωｗは２０．８°に留まっている。

一般に、「画像の投射に用いられるレンズ」では、結像光線として「斜光線」が用いられる点で、カメラ用の撮影レンズ系と異なる。
カメラ用の撮影レンズでは、レンズの有効領域を全て使用可能である。
しかし、画像の投射に用いられるレンズでは、投射画像が斜光線により結像されるため、画像投射領域として利用できる範囲は、レンズの有効領域の一部である。

このため、画像を投射される被投射面を大面積化するためには、投射用ズームレンズの広角化が必要である。

また、近時は、プロジェクタ装置の投射距離を小さくし、プロジェクタ装置を被投射面に「より近づけて配置」することが強く要請されている。

このような被投射面への近接配置で、且つ、大面積の被投射面を実現するためにも、投射用ズームレンズには、さらなる広角化が望まれる。

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、投射画像の画角が大きい、新規な投射用ズームレンズの実現を課題とする。

この発明の投射用ズームレンズは、画像を被投射面に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第１レンズ
群乃至第５レンズ群を配してなる５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、前記第
１レンズ群は少なくとも２枚の負レンズを有し、前記第２レンズ群に配される正レンズの
中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズが、両凸レンズであり、広角端における半画角：ω
ｗ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第２レンズ群に配
される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズのｄ線のアッベ数：νｄ２ｐ、第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズのｄ線の屈折率：Ｎｄ２ｎが、条件：
（１）３４度≦ωｗ＜４５度
（２）０．１＜ｆ１／ｆ２＜１．０
（８）１８．０＜νｄ２ｐ＜３０．０
（９）１．４５＜Ｎｄ２ｎ＜１．７５
を満足することを特徴とする。

この発明によれば、大きな画角の投射画像を表示可能な、新規な投射用ズームレンズを実現できる。
なお、以下において「〜」は、「ないし」を簡略化した記載である。

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。実施例１の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例２の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例３の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例４の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例５の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例６の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例７の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。実施例８の投射用ズームレンズの収差曲線図である。実施例９の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。実施例９の投射用ズームレンズの収差曲線図である。実施例１０の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。実施例１０の投射用ズームレンズの収差曲線図である。実施例１１の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。実施例１１の投射用ズームレンズの収差曲線図である。実施例１２の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。実施例１２の投射用ズームレンズの収差曲線図である。実施例１３の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。実施例１３の投射用ズームレンズの収差曲線図である。実施例１４の投射用ズームレンズの構成を示す断面図である。実施例１４の投射用ズームレンズの収差曲線図である。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。

以下、発明の実施の形態を説明する。

この発明のズームレンズは、上記の如く「投射用ズームレンズ」である。
前述の如く、「投射用のレンズ」は結像光線が「斜光線」であり、この発明の投射用ズームレンズも、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。

図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１、図２３、図２５、図２７に、投射用ズームレンズの実施の形態を１４例示す。

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乃至１４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、符号Ｇ１は第１レンズ群、符号Ｇ２は第２レンズ群、符号Ｇ３は第３レンズ群、符号Ｇ４は第４レンズ群、符号Ｇ５は第５レンズ群をそれぞれ示す。

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第１レンズ群乃至第５レンズ群Ｇ１乃至Ｇ５を配してなる５レンズ群構成である。

また、第３レンズ群Ｇ３以下に「開口絞り」が配置されている。

各レンズについては、第ｉレンズ群（ｉ＝１〜５）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。

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。
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。

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。

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乃至第５レンズ群Ｇ５の変移の方向を示す。

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し、第３レンズ群は正の屈折力を有する。
即ち、第１レンズ群乃至第５レンズ群において、第１レンズ群Ｇ１乃至第３レンズ群Ｇ３の屈折力配分は「負・負・正」である。

第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５の屈折力は、請求項６のように、第４レンズ群が
正で、第５レンズ群が「正または負」であることができる。
第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５の屈折力はまた、請求項７のように、第４レンズ
群が負で、第５レンズ群が「正または負」であることができる。
即ち、第４、第５レンズ群Ｇ４、Ｇ５の屈折力は「正・負」、「正・正」、「負・負」、「負・正」の組み合わせが可能である。

条件（１）は、広角端における半画角の範囲を規定している。
即ち、この発明の投射用ズームレンズの広角端における半画角は、３４度よりも大きく、４５度未満であり、該ズームレンズは極めて広画角である。

このような条件を満足させるためには、負レンズ群先行型が好ましく、第１レンズ群乃至第３レンズ群Ｇ１乃至Ｇ３の屈折力分布を「負・負・正」として、負レンズ群を先行させている。

負レンズ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る。従って、広画角の投射用ズームレンズをコンパクトに実現可能である。

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。

画像投射時には、ライトバルブ側からの投射光束（斜光線による光束）が、第５レンズ群の側から、第１レンズ群側へ導光される。

このとき、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２が共に負であるので、第３レンズ群からの光束の発散角を、第２、第１レンズ群で無理なく拡大することができる。

従って上記の如く、第２レンズ群から第１レンズ群へ受け渡される光束の跳上げ角を小さく抑えることができ、第１レンズ群からの放射光束の発散角を無理なく大きく出来る。

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がある。

条件（２）は、特に非点収差、像面湾曲の良好な補正に有効な条件である。

条件（２）の上限を超える場合は、第１レンズ群Ｇ１の屈折力（１／ｆ１）が絶対値で相対的に小さくなり、像面湾曲が大きくなりやすい。
条件（２）の下限を超える場合は、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が絶対値で相対的に大きくなり、非点隔差が大きくなり易い。

この発明の投射用ズームレンズは、上述した構成に加えて以下の条件（３）〜（７）、
（１０）〜（１２）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。
この発明の投射用ズームレンズは、前記条件（１）、（２）とともに以下における条件
（８）、（９）を満足する。

（３）０．３＜Ｄ３／Ｆ３または、Ｄ４／Ｆ４＜０．６
（４）０＜１／｜ｆ１＿３ｗ｜＜０.１４
（５）０．５＜｜ｆ１＿３ｗ／ｆｗ｜＜８．０
（６）Ｎｄ2ｐ・νｄ２ｐ＜Ｎｄ2ｎ・νｄ2ｎ
（７）１．７０＜Ｎｄ２ｐ＜２．１０
（８）１８．０＜ νｄ２ｐ＜３０．０
（９）１．４５＜Ｎｄ２ｎ＜１．７５
（１０）４８．０＜ νｄ２ｎ＜９０．０
（１１）１．０＜｜ｆ２ｐ／ｆ２ｎ｜＜２．０
（１２）２．５Ｅ−０４＜｜ｆ２ｐ２ｎ｜＜２．０Ｅ−０２。

これ等の条件（３）乃至（１２）において、各パラメータの記号は、以下のとおりである。

「Ｆ３」は、第３レンズ群の焦点距離、「Ｆ４」は、第４レンズ群の焦点距離を表す。

「Ｄ３」は、広角側から望遠側への変倍に際しての第３レンズ群の移動量を表す。

「Ｄ４」は、広角側から望遠側への変倍に際しての第４レンズ群の移動量を表す。

「ｆ１＿３ｗ」は、広角端における第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の合成焦点距離を表わす。また「ｆｗ」は、広角端の「全系の焦点距離」を表わす
「Ｎｄ２ｐ」は、第２レンズ群に配される正レンズの中で「ｄ線のアッベ数が最も低い正レンズ」のｄ線の屈折率、「νｄ２ｐ」は該正レンズのｄ線のアッベ数を表す。

「Ｎｄ２ｎ」は、第２レンズ群に配される負レンズの中で「ｄ線のアッベ数が最も高い負レンズ」のｄ線の屈折率、「νｄ２ｎ」は該負レンズのｄ線のアッベ数を表わす。

「ｆ２ｐ」は、第２レンズ群に配される正レンズの中で「ｄ線のアッベ数が最も低い正レンズ」の焦点距離を表す。

「ｆ２ｎ」は、第２レンズ群に配される負レンズの中で「ｄ線のアッベ数が最も高い負レンズ」の焦点距離を表わす。

「ｆ２ｐ２ｎ」は、第２レンズ群に配されるレンズの中で「ｄ線のアッベ数が最も低い正レンズ」と「ｄ線のアッベ数が最も高い負レンズ」の合成焦点距離を表わす。

なお、条件（１２）において、例えば「２．５Ｅ−０４」は、「２．５×１０^−４」を表すものである。以下においても同様である。

上記の如く、条件（３）乃至（１２）のうち、条件（６）乃至（１２）は、第２レンズ群に含まれるレンズの材質を規定する条件となっている。

以下に説明する実施の形態の投射用ズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ２は「収差補正群」である。

そして、第３レンズ群Ｇ３もしくは第４レンズ群Ｇ４を「ズーム群」とし、その焦点距離と移動量を最適化することで、１．５倍以上のズーム比が可能となる。
第１レンズ群Ｇ１は「フォーカス群」であり、変倍時は固定されている。
広角の投射用ズームレンズでは、最も広角側のレンズ群（第１レンズ群）は「光線の跳ね上げ角度」を高くする必要があるため必然的にレンズ径が大きくなる。
また、比重の高い高屈折率ガラスを主に使用するので重くなりがちである。
従って、変倍に際して第１レンズ群を固定群とすることにより、変倍の際に第１レンズ群を移動させる場合と比較して、レンズ群の偏心の発生を抑えられる。

従って、レンズ系の組立上のメリットが大きい。

また、変倍に必要とするレンズ群移動のエネルギも小さくできる。

条件（３）は、ズーム比：１．４５倍以上の達成を可能とするのに有効な条件である。

条件（３）の上限を超える場合は、望遠側の非点隔差が大きくなりやすい。
条件（３）の下限を超える場合は、ズーム比：１．４５倍を達成するのが困難となる。

条件（３）を満足することにより、ズーム比：１．４５倍以上でも、非点収差補正の最適解が得られ、像面湾曲増大も有効に抑制可能となる。

条件（４）は、負の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、正の第３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離の最適範囲である。

条件（４）の範囲を超えると、変倍時における「第２レンズ群Ｇ２による収差補正」が十分に適正化されず、諸収差が残存し易く、特にコマ収差が大きく残存し易い。
条件（４）を満足することにより、変倍時における第２レンズ群Ｇ２による収差補正を最適化でき、コマ収差を初めとする諸収差の残存を有効に回避できる。

条件（５）は、全変倍域での「コマ収差の補正」をより良好にする条件である。
条件（５）の上限または下限を超えると、コマ収差が大きく発生し易く、倍率色収差も大きく成り易い。

条件（５）を満足することにより、コマ収差・倍率色収差の発生を有効に抑制できる。

条件（６）は、倍率色収差、コマ収差と非点収差を良好にバランスさせる条件である。

条件（６）が満足されない場合、特に倍率色収差、コマ収差と非点収差のバランスが大きく崩れ易い。

条件（６）を満足することにより、特に倍率色収差、コマ収差と非点収差のバランスを良好に維持できる。

この発明の投射用ズームレンズの「負の第２レンズ群」は、上述の如く「収差補正群」とすることができる。

この場合、条件（７）の範囲外では、倍率色収差が大きく発生して、コマ収差、非点収差も大きくなりやすい。

条件（７）を満足することにより、倍率色収差、コマ収差、非点収差の増大を有効に抑制することができる。

周知の如く、「色消し」を有効に行うには、一般的に、正レンズをクラウンガラス（低屈折率）、負レンズをフリントガラス（高屈折率）とする組み合わせが有効である。

しかし、この発明の投射用ズームレンズでは、条件（７）のように、第２レンズ群の正レンズを高屈折率・高分散、負レンズを低屈折率・低分散とするのがよい。
この組み合わせには、色消しを改善し、ペッツバール和を小さくする作用がある。

後述の実施例においても第２レンズ群として採用している「正・負・負（接合レンズ）のレンズ構成」の場合で説明する。

この場合、最も拡大側の正レンズが「高屈折率・高分散」で、この正レンズの縮小側に配する負レンズが「低屈折率・低分散」であると、正レンズでは高い屈折率と高分散とによりプラス側の色収差とマイナス側のペッツバール和が大きく発生する。

このように発生する色収差とペッツバール和は、低屈折率・低分散の負レンズで「有効に抑制」される。

このため、倍率色収差、コマ収差、非点収差の増大が有効に抑制される。

逆に、正レンズが「低屈折率・低分散」で、負レンズが「高屈折率・高分散」であると、色収差とペッツバール和が大きく増幅してしまう。

このため、倍率色収差、コマ収差、非点収差は、反って増大し易い。

条件（８）は、倍率色収差の抑制に有効な条件である。

上記の如く、第２レンズ群の正レンズには「高分散系の材料」が好ましく、条件（８）を満足する高分散系の材料を用いることにより、倍率色収差の発生を有効に抑制できる。

また、請求項１や請求項３では、第２レンズ群内でｄ線のアッベ数が最も低い正レンズは「両凸レンズ」である。この両凸レンズは条件（８）とともに条件（７）を満足することが好ましい。

「第２レンズ群内で、ｄ線に対するアッベ数が最も低い正レンズ」の形状を両凸レンズとすると、収差補正とペッツバール和の抑制に有効に作用する。

この正レンズが「両凸レンズでない」と、変倍時に「像面湾曲の変動」が大きく発生し易くなる。

条件（９）は、倍率色収差の抑制に有利な条件である。前述の如く、第２レンズ群の負レンズは、低屈折率の材料によるレンズが望ましい。
条件（９）を満足することにより、大きな倍率色収差とペッツバール和を抑制する上で有効である。

条件（１０）も、倍率色収差の抑制に有利な条件である。前述の如く、第２レンズ群の負レンズは、低分散の材料によるレンズが望ましい。
条件（１０）を満足することにより、倍率色収差の抑制に有効に作用する。

条件（９）や（１０）を満足する投射用ズームレンズにおいては、前記「第２レンズ群の負レンズ」は、請求項１４のように「両凹レンズ」であることが好ましい。

このようにすることにより、収差補正とペッツバール和の好適な制御が容易に成る。

該負レンズ（アッベ数が最も高い低屈折率の負レンズ）が「両凹レンズで無い」場合は、変倍時に「像面湾曲の大きい変動」が発生し易い。

条件（１１）は、変倍時の像面湾曲変動を抑制するための最適解であり、条件（１１）を満足することにより、変倍時の像面湾曲変動を最も有効に抑制できる。

条件（１２）は、諸収差の発生を有効に抑制する上で好ましい条件である。

条件（１２）を満足することにより、諸収差が大きく発生するのを有効に抑制できる。
上に説明した「画像表示素子の表示面に表示された画像を被投射面に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」は、５レンズ群構成である。
即ち、拡大側から縮小側へ向かって第１レンズ群乃至第５レンズ群を配してなり、第１レンズ群は「負」、第２レンズ群は「負」、第３レンズ群は「正」の屈折力を有する。
このような構成において、第４レンズ群の屈折力を「負」とする場合、前記条件（１）、（２）の範囲のうち、以下の条件：
（１Ａ）４３度＜ωｗ＜４５度
（２Ａ）０．９＜ｆ１／ｆ２＜１．０
を満足するのが良く、またこれらの条件（１Ａ）、（２Ａ）と共に、以下の条件（３Ａ）乃至（１２Ａ）の１以上を満足するようにするのがよい。これら条件（１Ａ）乃至（１２Ａ）は条件（１）乃至（１２）の範囲内である。
（３Ａ）０.５＜Ｄ３／Ｆ３または、Ｄ４／Ｆ４＜０．５５
（４Ａ）０.１２＜１／｜ｆ１＿３ｗ｜＜０.１４
（５Ａ）０．５＜｜ｆ１＿３ｗ／ｆｗ｜＜０．７
（６Ａ）Ｎｄ2ｐ・νｄ２ｐ＜Ｎｄ2ｎ・νｄ2ｎ
（７Ａ）１．８＜Ｎｄ２ｐ＜１．９
（８Ａ）２３．０＜ νｄ２ｐ＜２４．０
（９Ａ）１．７＜Ｎｄ２ｎ＜１．７５
（１０Ａ）４８＜ νｄ２ｎ＜５０
（１１Ａ）１．５＜｜ｆ２ｐ／ｆ２ｎ｜＜１．８（１２Ａ）１．２Ｅ−０２＜｜ｆ２ｐ２ｎ｜＜１．６Ｅ−０２。
条件（３Ａ）乃至（１２Ａ）の各パラメータは、上述の条件（３）乃至（１２）の各パラメータと同一である。第４レンズ群が「負」の屈折力を持つ構成とする場合は、条件（１Ａ）、（２Ａ）と共に条件（３Ａ）乃至（１２Ａ）の１以上を満足することにより、上述の条件（１）乃至（１２）の果たす役割を、同様に機能させることができる。
また、第４レンズ群の屈折力を「正」とする場合には、前記条件（１）、（２）の範囲のうち、以下の条件：
（１Ｂ）３４度≦ωｗ＜４５度
（２Ｂ）０．1 ＜ｆ１／ｆ２＜０．５
を満足するのが良く、またこれらの条件（１Ｂ）、（２Ｂ）と共に、以下の条件（３Ｂ）乃至（１２Ｂ）の１以上を満足するようにするのがよい。
これら条件（１Ｂ）乃至（１２Ｂ）は条件（１）乃至（１２）の範囲内である。
（３Ｂ）０．３＜Ｄ３／Ｆ３または、Ｄ４／Ｆ４＜０．６
（４Ｂ）０＜１／｜ｆ１＿３ｗ｜＜０．０５
（５Ｂ）１．７＜｜ｆ１＿３ｗ／ｆｗ｜＜８．０
（６Ｂ）Ｎｄ2ｐ・νｄ２ｐ＜Ｎｄ2ｎ・νｄ2ｎ
（７Ｂ）１．７０＜Ｎｄ２ｐ＜２．１０
（８Ｂ）１８．０＜ νｄ２ｐ＜３０．０
（９Ｂ）１．４５＜Ｎｄ２ｎ＜１．６０
（１０Ｂ）５８．０＜ νｄ２ｎ＜９０．０
（１１Ｂ）１．０＜｜ｆ２ｐ／ｆ２ｎ｜＜１．４
（１２Ｂ）２．５Ｅ−０４＜｜ｆ２ｐ２ｎ｜＜４．６Ｅ−０３。
条件（３Ｂ）乃至（１２Ｂ）のパラメータは、上述の条件（３）乃至（１２）のパラメータと同一である。
第４レンズ群が「正」の屈折力を持つ場合には、条件（１Ｂ）、（２Ｂ）とともに、条件（３Ｂ）乃至（１２Ｂ）の１以上を満足することにより、上述の条件（１）乃至（１２）の果たす役割を、同様に機能させることができる。

投射用ズームレンズの具体的な実施例を挙げる前に、図２９を参照して、プロジェクタ装置の１形態を簡単に説明する。

図２９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。

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。

投射用ズームレンズ４としては、請求項１乃至１５の任意の１に記載されたもの、具体的には実施例１乃至１４の何れかのものを用いる。

照明系２から「ＲＧＢ３色の光」を時間的に分離してＤＭＤ３に照射し、各色光が照射されるタイミングで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。

このようにしてＤＭＤ３に「投射されるべき画像」が表示され、該画像により強度変調された光が、投射用ズームレンズ４で拡大され、スクリーン５に拡大投射される。

ＤＭＤ等の微小ミラーデバイスでは、画像表示面にアレイ配列されたマイクロミラーを選択的に傾斜させて画像の表示を行う。

マイクロミラーの傾斜角は±１０度程度となっており、傾斜角の切換により、有効な反射光（有効光）と無効な反射光（無効光）を切り替える。
微小ミラーデバイスをライトバルブとして用いる場合、投射用ズームレンズは、上記有効光を良好に取り込むとともに、無効光を出来る限り取り込まないことが必要である。

この必要性に応じるために、投射用ズームレンズは「マイクロミラーをアレイ配列した画像表示面の法線方向」に配置されるのが好ましい。

このような投射用ズームレンズの配置では、照明系の光源を、投射用ズームレンズに隣接させて設置する必要がある。

このため、投射用ズームレンズの縮小側部分が、画像表示面に対して照明光を遮光しないように、投射用ズームレンズのライトバルブ側のレンズ径を小さくする必要がある。

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。

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。
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、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。

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。

実施例１乃至１４のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第３レンズ群Ｇ３乃至第５レンズ群Ｇ５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。

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１４例挙げる。
なお、以下において、正の屈折力を持つレンズ群を「正群」、負の屈折力を持つレンズ群を「負群」と称する。

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
Ｖｄ：アッベ数
ＢＦ：バックフォーカス。

非球面は、周知の次式により表される。

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。

「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。

図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成され，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。

第５レンズ群Ｇ５は４枚のレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

前述の如く、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。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第３レンズ群Ｇ３乃至第５レンズ群Ｇ５は拡大側に移動する。

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、拡大側に凹面を向けた負レンズＬ１２、縮小側に凹の負メニスカスレンズＬ１３で構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正メニスカスレンズＬ２３、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。

正メニスカスレンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の両凸レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ４１、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ４２で構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

負メニスカスレンズＬ５１と両凸レンズＬ５２とは接合されている。

なお、実施例１乃至１４に関する説明において、「両凸レンズ」は正レンズであり、「両凹レンズ」は負レンズである。

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。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝４２．１°
実施例のデータを表１に示す。

表１において、面番号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：２０）、カバーガラスＣＧの面（表中の面番号：２８、２９）を含む。

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。

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。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表２に示す。

表１において、Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０は、変倍に際して変化するレンズ群間隔を表す。

投射距離を１６００ｍｍ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。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表４に示す。

図２に、実施例１の収差図を示す。
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（望遠徒表示）」の収差を示している。

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。

「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。

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。

収差図におけるこれ等の表示は、以下の実施例２乃至１４の収差図においても同様である。

「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。

図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、拡大側に凹面の負レンズＬ１２、縮小側に凹の負メニスカスレンズＬ１３から構成されている。

正メニスカスレンズＬ３２と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。

第３レンズ群Ｇ３は正群で、１枚の両凸レンズＬ３１で構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ４１、拡大側の凸面の曲率が大きい両凸レンズ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、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

両凹レンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。

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。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝４２．１°
実施例２のデータを表５に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表６に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表７に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表８に示す。

図４に、実施例２の収差図を図２に倣って示す。

「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。

図５に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、拡大側に凹面の負レンズＬ１２、縮小側に凹面の負メニスカスレンズＬ１３で構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ４１、両凸レンズＬ４２で構成されている。

負メニスカスレンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。

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。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝４２．１°
実施例３のデータを表９に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１０に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表１１に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表１２に示す。

図６に、実施例３の収差図を図２に倣って示す。

「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。

図７に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１とＬ３２で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ１２、縮小側に凹の負メニスカスレンズＬ１３で構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正メニスカスレンズＬ２３、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。
正メニスカスレンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。

第３レンズ群Ｇ３は正群で、両凸レンズＬ３１、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ３２で構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は正群で、両凸レンズＬ４１で構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は負群で、縮小側に凹の負メニスカスレンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４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。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝４２．１°
実施例４のデータを表１３に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１４に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１７、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表１５に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表１６に示す。

図８に、実施例４の収差図を図２に倣って示す。

「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。

図９に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４は１枚のレンズＬ４１で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第３レンズ群Ｇ３乃至第５レンズ群Ｇ５は拡大側に移動する。

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、拡大側に凹面の負レンズＬ１２、縮小側に凹の負メニスカスレンズＬ１３で構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は正群で、１枚の両凸レンズＬ４１で構成されている。

両凸レンズＬ５１と両凹レンズＬ５２は接合されている。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３５、ωｗ＝４２．１°
実施例５のデータを表１７に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１８に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１８を、広角端・中間・望遠端について、表１９に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表２０に示す。

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。

図１１に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４はＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、縮小側に凹の負メニスカスレンズＬ２２、正メニスカスレンズＬ２３、負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。

正メニスカスレンズＬ２３は「縮小側に凸」、負メニスカスレンズＬ２４は「拡大側に凹」であり、これ等正負のメニスカスレンズＬ２３、Ｌ２４は接合されている。

第５レンズ群Ｇ５は正群で、両凹レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

両凹レンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。

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。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５８〜３．２４、ωｗ＝４２．１°
実施例６のデータを表２１に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表２２に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表２３に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表２４に示す。

図１２に、実施例６の収差図を図２に倣って示す。

「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。

図１３に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

正メニスカスレンズＬ２３は「縮小側に凸」、負メニスカスレンズＬ２４は拡大側に凹であり、これら正負のメニスカスレンズＬ２３、Ｌ２４は接合されている。

両凹レンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。

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。

Ｆ＝１３．０〜１９．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５８〜３．２４、ωｗ＝４２．１°
実施例７のデータを表２５に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表２６に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表２７に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表２８に示す。

図１４に、実施例７の収差図を図２に倣って示す。

「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。

図１５に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸面の正メニスカスレンズＬ２３、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。

負メニスカスレンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。
第５レンズ群Ｇ５の屈折力は負であるが、この負の屈折力は弱い。

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。

Ｆ＝１４．２〜２１．１ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝３９．６°
実施例８のデータを表２９に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表３０に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表３１に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表３２に示す。

図１６に、実施例８の収差図を図２に倣って示す。

「実施例９」
実施例９の投射用ズームレンズは、図１７に示したものである。

第５レンズ群Ｇ５は屈折力の弱い負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

負メニスカスレンズＬ５３は「拡大側に凹」である。負メニスカスレンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。

実施例９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。

Ｆ＝１３．８〜２０．５ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３４、ωｗ＝４０．４°
実施例９のデータを表３３に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表３４に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表３５に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表３６に示す。

図1８に、実施例９の収差図を図２に倣って示す。

「実施例１０」
実施例１０の投射用ズームレンズは、図１９に示したものである。

図１９に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は1枚のレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１乃至Ｌ５４で構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は屈折力の弱い負群で、拡大側に凸面の負メニスカスレンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

負メニスカスレンズＬ５３は「拡大側に凹」であり、負メニスカスレンズＬ５１、両凸レンズＬ５２は接合されている。

実施例１０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。

Ｆ＝１２．４〜１８．５ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜３．３４、ωｗ＝４３．３°
実施例１０のデータを表３７に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表３８に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表３９に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表４０に示す。

図２０に、実施例１０の収差図を図２に倣って示す。

「実施例１１」
実施例１１の投射用ズームレンズは、図２１に示したものである。

図２１に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は屈折力が弱い負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

負メニスカスレンズＬ５３は「拡大側に凹」であり、負メニスカスレンズＬ５１と両凸レンズＬ５２は接合されている。

実施例１１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。

Ｆ＝１１．８〜１７．６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜３．３４、ωｗ＝４４．８°
実施例１１のデータを表４１に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表４２に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表４３に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表４４に示す。

図２２に、実施例１１の収差図を図２に倣って示す。

「実施例１２」
実施例１２の投射用ズームレンズは、図２３に示したものである。

図２３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乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１とＬ３２で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１乃至Ｌ４４で構成され、第５レンズ群Ｇ５は１枚のレンズＬ５１で構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、縮小側に凹面の負レンズＬ１２で構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は負群で、拡大側に凸の負メニスカスレンズＬ２１、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、両凸レンズＬ２４で構成されている。

負メニスカスレンズＬ２１と正メニスカスレンズＬ２２は接合されている。

第３レンズ群Ｇ３は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ３１と両凸レンズＬ３２で構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は負群で、両凹レンズＬ４１、両凸レンズＬ４２、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ４３、両凸レンズＬ４４で構成されている。

両凹レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２は接合されている。

第５レンズ群Ｇ５は負群で、拡大側に凹の１枚の負メニスカスレンズＬ５１で構成されている。

実施例１２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。

Ｆ＝１２．３〜１７．９ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜３．３４、ωｗ＝４３．６°
実施例１２のデータを表４５に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表４６に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ１６、Ｓ２３を、広角端・中間・望遠端について、表４７に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表４８に示す。

図２４に、実施例１２の収差図を図２に倣って示す。

「実施例１３」
実施例１３の投射用ズームレンズは、図２５に示したものである。

図２５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乃至Ｌ２４で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１とＬ３２で構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５は１枚のレンズＬ５１で構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ３１、両凸レンズＬ３２で構成されている。

両凹レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２は接合されている。

第５レンズ群Ｇ５は正群で、１枚の両凸レンズＬ５１で構成されている。

実施例１３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。

Ｆ＝１２．３〜１７．９ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜３．３４、ωｗ＝４３．６°
実施例１３のデータを表４９に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表５０に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ１６、Ｓ２３を、広角端・中間・望遠端について、表５１に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表５２に示す。

図２６に、実施例１３の収差図を図２に倣って示す。

「実施例１４」
実施例１４の投射用ズームレンズは、図２７に示したものである。

図２７に示すように、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１乃至Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１乃至Ｌ２４で構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は正群で、拡大側に凸の正メニスカスレンズＬ４１、平凸正レンズＬ４２で構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は負群で、平凹負レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、拡大側に凹の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４で構成されている。

平凹負レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２は接合されている。

実施例１４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。

Ｆ＝１７．４〜２６ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜３．３３、ωｗ＝３４．０°
実施例１４のデータを表５３に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表５４に示す。

投射距離を１６００ｍｍとしたときの、レンズ群間隔：Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ２０を、広角端・中間・望遠端について、表５５に示す。

「各条件のパラメータの値」
条件（１）乃至（１２）のパラメータの値を、表５６に示す。

図２８に、実施例１４の収差図を図２に倣って示す。

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に、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。

実施例１乃至１４に示されたように、第１レンズ群Ｇ１は、２または３枚のレンズで構成されている。

第１レンズ群は、レンズ径の大きいレンズが用いられるが、実施例のように、第１レンズ群の構成を２枚または３枚とすることで、第１レンズ群を軽量化できる。

この軽量化により、自重によるレンズの偏心を抑えることができる。
また、実施例１乃至１４において、第１レンズ群Ｇ１には「非点収差と歪曲収差の補正効果」を持たせている。

実施例１乃至１４においてはまた、第１レンズ群Ｇ１の「最も拡大側の面を、拡大側に凸面形状、最も縮小側の面は凹面形状」としている。

このようにすることにより、変倍時における「像面湾曲と歪曲収差の変動を低減」させる効果を得ることができている。

実施例１乃至１４の投射用ズームレンズは何れも、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１は固定である。

そして、第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は拡大側に移動する。
実施例１２、１３の投射用ズームレンズでは、第４レンズ群が「負の屈折力」を有する。そして、これら実施例１２、１３では、前述の条件（１Ａ）ないし（１２Ａ）を満足している。
また、実施例１２、１３以外の全ての実施例では、第４レンズ群は「正の屈折力」をもち、これらの実施例では前述の条件（１Ｂ）ないし（１２Ｂ）を満足している。

各実施例の投射用ズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１はフォーカス群、第２レンズ群Ｇ２がコンペンセータ（収差補正群）、第３レンズ群が変倍群となっている。

この発明の投射用ズームレンズは、広角端の半画角が３４度より大きい「広画角」であり、望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２を縮小側に移動させている。

このようにすることにより、変倍の際の諸収差の変動を小さくできている。

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

特開２０１１−６９９５９号公報特許４９７２７６３号公報

Claims

画像を被投射面に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第１レンズ群乃至第５レンズ群を配してなる５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、
前記第１レンズ群は少なくとも２枚の負レンズを有し、
前記第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズが、両凸
レンズであり、
広角端における半画角：ωｗ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、第２レンズ群の焦点距
離：ｆ２、第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズのｄ
線のアッベ数：νｄ２ｐ、第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズのｄ線の屈折率：Ｎｄ２ｎが、条件：
（１）３４度≦ωｗ＜４５度
（２）０．１＜ｆ１／ｆ２＜１．０
（８）１８．０＜νｄ２ｐ＜３０．０
（９）１．４５＜Ｎｄ２ｎ＜１．７５
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１記載の投射用ズームレンズにおいて、
第１レンズ群は固定群として、変倍の際に光軸方向に移動しないことを特徴とする投射
用ズームレンズ。
画像を被投射面に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第１レンズ群乃至第５レンズ群を配してなる５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２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズが、両凸レン
ズであり、
広角端における半画角：ωｗ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、第２レンズ群の焦点距
離：ｆ２、第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズのｄ
線のアッベ数：νｄ２ｐが、条件：
（１）３４度≦ωｗ＜４５度
（２）０．１＜ｆ１／ｆ２＜１．０
（８）１８．０＜νｄ２ｐ＜３０．０
を満足し、
前記第１レンズ群は固定群として、変倍の際に光軸方向に移動しないことを特徴とする
投射用ズームレンズ。
請求項３記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズのｄ線の屈折率：Ｎｄ２ｎが、条件：
（９）１．４５＜Ｎｄ２ｎ＜１．７５
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
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、
第３レンズ群の焦点距離：Ｆ３、第４レンズ群の焦点距離：Ｆ４、
広角側から望遠側への変倍に際して移動する第３レンズ群の移動量：Ｄ３、広角側から
望遠側への変倍に際して移動する第４レンズ群の移動量：Ｄ４が、条件：
（３）０.３＜Ｄ３／Ｆ３または、Ｄ４／Ｆ４＜０．６
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
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、
第４レンズ群の屈折力が正、第５レンズ群の屈折力が正または負であることを特徴とす
る投射用ズームレンズ。
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、
第４レンズ群の屈折力が負、第５レンズ群の屈折力が正または負であることを特徴とす
る投射用ズームレンズ。
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において、
広角端における第１ないし第３レンズ群の合成焦点距離：ｆ１−３ｗが、条件：
（４）０＜１／｜ｆ１＿３ｗ｜＜０.１４
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
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において、
広角端における第１ないし第３レンズ群の合成焦点距離：ｆ１−３ｗ、広角端における
全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（５）０．５＜｜ｆ１＿３ｗ／ｆｗ｜＜８．０
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１ないし９の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズの、ｄ線の屈
折率：Ｎｄ２ｐおよびｄ線のアッベ数：νｄ２ｐ、
第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズの、ｄ線の屈
折率：Ｎｄ２ｎおよびｄ線のアッベ数：νｄ２ｎが、条件：
（６）Ｎｄ２ｐ・νｄ２ｐ＜Ｎｄ２ｎ・νｄ２ｎ
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１ないし１０の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズのｄ線の屈折
率：Ｎｄ２ｐが、条件：
（７）１．７０＜Ｎｄ２ｐ＜２．１０
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１ないし１１の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズのｄ線のアッ
ベ数：νｄ２ｎが、条件：
（１０）４８．０＜νｄ２ｎ＜９０．０
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１ないし１２の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズが、両凹レン
ズであることを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１ないし１３の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズの焦点距離：
ｆ２ｐ、第２レンズ群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズの焦点
距離：ｆ２ｎが、条件：
（１１）１．０＜｜ｆ２ｐ／ｆ２ｎ｜＜２．０
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
請求項１ないし１４の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
第２レンズ群に配される正レンズの中でｄ線のアッベ数が最も低いレンズと第２レンズ
群に配される負レンズの中でｄ線のアッベ数が最も高いレンズの合成焦点距離：ｆ２ｐ２
ｎが、条件：
（１２）２．５Ｅ−０４＜｜ｆ２ｐ２ｎ｜＜２．０Ｅ−０２
を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。