WO2014076924A1 - 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 - Google Patents

投写用ズームレンズおよび投写型表示装置 Download PDF

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WO2014076924A1
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lens
projection
zoom lens
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lens group
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PCT/JP2013/006614
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賢 天野
永利　由紀子
正直 川名
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens, and more particularly to a projection zoom lens applied to a projection display device.
  • the present invention also relates to a projection display device equipped with such a projection zoom lens.
  • projection display devices using light valves such as liquid crystal display elements and DMD (Digital Micromirror Device: registered trademark) have been widely used.
  • movie projectors and the like are also using such projection display devices that can project higher-definition images that can be applied to large screens.
  • the projection display device used in the above-mentioned movie theater or the like three light valves are provided for each primary color, the light flux from the light source is separated into the three primary colors by the color separation optical system, Since a three-plate system is employed in which the light is passed through the light valve and then combined and projected by a color combining optical system, it is required to have a long back focus and good telecentricity.
  • the projection image aspect ratio (cinesco size, vista size, etc.) depends on the projection distance and screen size that differ for each movie theater or hall. Accordingly, in order to adapt the size of the display image to the screen size, a zoom lens having a high zoom ratio is required as a projection lens.
  • this kind of zoom lens has an aperture.
  • a function for keeping the number (hereinafter, also referred to as “F number”) constant in the entire zooming region is required.
  • Patent Documents 1 to 3 describe zoom lenses that are premised on application to projection display devices. More specifically, Patent Document 1 discloses a first lens group that has negative refractive power and is disposed on the most enlargement side, and a final lens group that has positive refractive power and is disposed on the most reduction side. A zoom lens for projection having a 6-group configuration in which is fixed during zooming and an aperture stop is disposed in the fourth lens group is shown. On the other hand, Patent Document 2 discloses a projection zoom lens that keeps the numerical aperture constant so that the lens group on the reduction side of the aperture stop is not moved during zooming.
  • Patent Document 3 the first lens group having the negative refracting power and arranged closest to the enlargement side and the final lens group having the positive refracting power and arranged closest to the reduction side are zoomed.
  • a projection zoom lens is described in which a numerical aperture is fixed in the entire zooming region by using a variable diaphragm whose aperture diameter changes with zooming. Yes.
  • a projection display device for use in a movie theater or the like requires a zoom lens with a high zoom ratio, while a conventional projection zoom lens has a high zoom ratio. In this case, distortion and field curvature due to zooming are likely to occur.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a projection zoom lens and a projection display device that can maintain high performance even with a high zoom ratio.
  • the projection zoom lens according to the present invention includes: A first lens group that is disposed on the most magnified side and has a negative refractive power and is fixed during zooming; A final lens group disposed on the most reduction side and having a positive refractive power and fixed at the time of zooming; An intermediate group that is disposed between the first lens group and the final lens group, and includes a plurality of moving lens groups that move along the optical axis independently of each other upon zooming; A lens unit having a negative refractive power, a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, and a positive lens, in which the moving lens group on the most demagnifying side constituting the intermediate group is arranged in order from the most magnified side.
  • Rf2 front lens radius of curvature of the second lens from the enlargement side among the lens groups that move during zooming
  • Rr2 lens group that moves during zooming
  • Rear radius of curvature Rf3 of the second lens from the enlargement side of the lens group The front radius of curvature of the third lens from the enlargement side of the lens group closest to the reduction side among the lens groups that move during zooming It is.
  • the “substantially configured” means that, in addition to the lens group listed therein, a lens having substantially no power, an optical element other than a lens such as an aperture or a cover glass, a lens flange, and a lens This includes cases where a barrel, an image sensor, a camera shake correction mechanism, and the like are included. The same applies to the cases described below.
  • Nd1 Refractive index for the d-line of the first lens from the magnifying side of the lens group that moves most during the zooming, among the lens groups that move during zooming
  • Nd2 The most among the lens groups that move during zooming This is the refractive index with respect to the d-line of the second lens from the magnification side of the lens group on the reduction side.
  • the lens group on the most reduction side of the intermediate group is substantially, in order from the enlargement side, a lens having a negative refractive power, a lens having a positive refractive power, and a negative refraction. It is desirable that a lens having power, a lens having positive refractive power, and a lens having positive refractive power are arranged.
  • the projection zoom lens according to the present invention it is desirable that only a spherical lens is used as the lens.
  • the zoom ratio of the telephoto end to the wide-angle end is Zr, and the following conditional expression (5) 1.4 ⁇ Zr ... (5) It is desirable that
  • the focal length of the first lens unit is f1
  • the focal length of the entire system at the wide angle end is fw.
  • Conditional formula (6) below -2.0 ⁇ f1 / fw ⁇ -0.8 ... (6) It is desirable that
  • the focal length of the final lens unit is fe
  • the focal length of the entire system at the wide angle end is fw. 2.0 ⁇ fe / fw ⁇ 7.0 ... (7) It is desirable that
  • the intermediate group is arranged at least in order from the enlargement side, and has a second refractive power having a positive refractive power and moves during zooming, and has a positive refractive power and moves during zooming.
  • Having a third lens group When the focal length of the third lens unit is f3 and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw, the following conditional expression (8) 3.0 ⁇ f3 / fw ⁇ 8.0 ... (8) It is desirable that
  • the projection zoom lens of the present invention is An aperture stop disposed between adjacent moving lens groups in the intermediate group or in one moving lens group;
  • the zoom lens has a numerical aperture that is constant over the entire zoom range, It is desirable that the reduction side is configured to be telecentric.
  • the aperture stop is a variable stop that changes the aperture diameter at the time of zooming so that the numerical aperture of the zoom lens is constant over the entire zooming region.
  • the aperture stop may be a movable stop that moves independently along the optical axis during zooming so that the numerical aperture of the zoom lens is constant over the entire zooming region.
  • the above-mentioned “arranged in one moving lens group” is not only arranged between the most magnifying lens and the most demagnifying lens constituting the moving lens group, but also most magnified. It is also shown that the lens is arranged closer to the enlargement side than the lens on the side, or closer to the reduction side than the lens on the most reduction side.
  • the above-mentioned “reduction side is telecentric” means that the bisector of the upper maximum ray and the lower maximum ray in the cross section of the light beam condensed at an arbitrary point on the reduction side image plane is the optical axis. Refers to a state close to parallel, and is not limited to a case where it is completely telecentric, that is, not only when the bisector is completely parallel to the optical axis, but also includes cases where there is some error. Means.
  • the case where there is a slight error is a case where the inclination of the bisector is within ⁇ 3 ° with respect to the optical axis.
  • conditional expression (9 ) For the conditions defined by conditional expression (9), the following expression (9 ′) 2.8 ⁇ Bf / Im ⁇ (9 ′) Is more desirable.
  • a projection display device includes a light source, a light valve on which light from the light source is incident, and a projection zoom lens that projects an optical image by light modulated by the light valve onto a screen.
  • the projection zoom lens according to the present invention described above is applied as the projection zoom lens.
  • the projection zoom lens according to the present invention is configured to satisfy the conditional expressions (1) and (2) described above, high performance is maintained even at a high zoom ratio. In particular, it is possible to suppress variations in spherical aberration, distortion, and field curvature due to zooming.
  • the conditional expression 1.4 ⁇ Zr (5) Is satisfied a high zoom ratio can be ensured, and the usable range of the projection zoom lens can be expanded.
  • the zoom lens when the value of f1 / fw is ⁇ 2.0 or less, the lens outer diameter on the enlargement side becomes large, the zoom lens tends to be large, and it is difficult to ensure sufficient back focus. If the value of / fw exceeds -2.0, such a problem can be avoided, and the zoom lens can be made compact by reducing the lens outer diameter on the enlargement side, and sufficient back focus can be secured. It becomes.
  • fe / fw when the value of fe / fw is 2.0 or less, it becomes difficult to correct spherical aberration, and the lens diameter on the enlargement side becomes large and the zoom lens tends to be large, but the value of fe / fw is 2 If it exceeds 0.0, such a problem can be avoided, spherical aberration can be corrected satisfactorily, and the zoom lens can be made compact by reducing the lens diameter on the enlargement side.
  • fe / fw when the value of fe / fw is 7.0 or more, the spherical aberration at the telephoto end tends to increase. However, if the value of fe / fw is lower than 7.0, such a problem is avoided. Thus, spherical aberration at the telephoto end can be reduced.
  • the total length of the projection zoom lens tends to be long. However, if the value of f3 / fw is less than 8.0, such a problem is avoided. Thus, the overall length of the projection zoom lens can be kept short.
  • the conditional expression 2.5 ⁇ Bf / Im ⁇ (9) Can be provided with a sufficiently long back focus. That is, when the value of Bf / Im ⁇ is less than or equal to the lower limit value 2.5, it is difficult to secure a sufficient back focus, and it becomes difficult to insert the prism described above.
  • the conditional expression L / Im ⁇ ⁇ 12 (10) Is satisfied the overall length of the zoom lens can be shortened.
  • conditional expression (10) 7 ⁇ L / Im ⁇ ⁇ 11 (10 ′) If is satisfied, it becomes more prominent. If the value of L / Im ⁇ is 7 or less, it becomes difficult to correct chromatic aberration. However, when the conditional expression (10 ′) is satisfied, such a problem is avoided and chromatic aberration is corrected satisfactorily. It becomes possible.
  • a zoom lens applied to a projection display device used in a movie theater or the like is generally required to have an F number smaller than (brighter) than 3.0 in the entire zoom range.
  • the projection zoom lens of the invention can meet such a demand. Specific numerical values thereof will be described below with reference to examples.
  • a zoom lens applied to the projection display device as described above is required to have a distortion of about 2% in the entire zoom range. Can meet such demands. Specific numerical values thereof will be described below with reference to examples.
  • the projection display device of the present invention is one in which the zoom lens of the present invention as described above is applied as a projection zoom lens, so that a high zoom ratio is ensured and distortion due to zooming is ensured. In addition, it is possible to suppress fluctuations in field curvature.
  • Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 1 of this invention Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 2 of this invention. Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 3 of this invention. Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 4 of this invention. Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 5 of this invention. Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 6 of this invention. Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 7 of this invention. Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens for projection which concerns on Example 8 of this invention.
  • (A) to (L) are aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 1 described above.
  • (A) to (L) are aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 2 described above.
  • (A) to (L) are aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 3 described above.
  • (A) to (L) are aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 4 described above.
  • (A) to (L) are aberration diagrams of the projection zoom lens according to Example 5 described above.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a projection display device according to an embodiment of the present invention. Schematic block diagram showing a projection display apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows the movement position of each lens group at the wide-angle end and the telephoto end, and the intermediate position when the zooming lens for projection according to Embodiment 1 of the present invention is zoomed. This manner of illustration is common to FIGS.
  • FIGS. 2 to 11 are sectional views showing other configuration examples according to the embodiment of the present invention, and correspond to projection zoom lenses according to Examples 2 to 11 described later, respectively.
  • the projection zoom lenses according to Examples 1 to 9 have a six-group configuration
  • the projection zoom lenses according to Examples 10 and 11 have a five-group configuration.
  • Embodiment of 6-group structure >> First, the projection zoom lenses according to the first to ninth embodiments having a six-group configuration will be described.
  • the projection zoom lenses are similar in basic configuration to those of the first embodiment except for the portions specifically described. Therefore, in the following, the embodiment will be described mainly taking the configuration shown in FIG. 1 as an example.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment can be mounted on a projection display device for projecting digital images used in movie theaters, and projects image information displayed on a light valve onto a screen, for example. It can be used as a projection lens.
  • FIG. 1 shows glass blocks 2 and 1 such as a color synthesis prism (including filters) on the assumption that the left side of the drawing is an enlargement side and the right side is a reduction side and is mounted on a projection display device. Yes. The same applies to FIGS. 2 to 18 below.
  • the image display surface of the light valve is disposed so as to be positioned on the reduction side surface of the glass block 1, for example.
  • a light beam given image information on the image display surface is incident on the projection zoom lens through the glass blocks 2 and 1 and is arranged in the left direction in the figure by the projection zoom lens. Is projected on a screen (not shown).
  • a light beam from a light source is separated into three primary colors by a color separation optical system, and three light valves are provided for each primary color. It may be arranged so that a full color image can be displayed.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a negative refractive power that is disposed closest to the enlargement side and is fixed at the time of zooming, and a reduction after the first lens group G1.
  • As a substantial lens group, and the reduction side is telecentric. It is.
  • the lens group configuration described above is common to the first to fourth embodiments.
  • the second to fifth lens groups constitute an intermediate group in the present invention.
  • the projection zoom lens is configured to perform focusing by moving the first lens group G1.
  • the first lens group G1 is composed of four lenses (first lens L1 to fourth lens L4)
  • the second lens group G2 is composed of two lenses (fifth lens L5 and sixth lens).
  • L6 the third lens group G3 includes two lenses (seventh lens L7 and eighth lens L8)
  • the fourth lens group G4 includes one lens (ninth lens L9) and its enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes five lenses (tenth lens L10 to fourteenth lens L14), and the sixth lens group G6 includes one lens (fifteenth lens L15). Become.
  • the number of lenses constituting each lens group is not necessarily limited to the example shown in FIG.
  • the sixth lens group G6 is composed of two lenses.
  • the aperture stop St disposed in the fourth lens group G4 is a variable stop that changes the aperture diameter so that the numerical aperture of the zoom lens is constant in the entire zoom region. ing. This point is the same except for the ninth embodiment, including the case where the arrangement position of the aperture stop St is different.
  • Rf2 The front radius of curvature Rr2 of the second lens from the enlargement side (the eleventh lens L11 in this example) of the lens group on the most demagnifying side among the lens groups that move during zooming: Rr2 that moves during zooming Among the lens groups to be reduced, the rearmost radius of curvature Rf3 of the second lens from the enlargement side (the eleventh lens L11 in this example) of the lens group closest to the reduction side:
  • the front curvature radius of the third lens from the magnification side (the twelfth lens L12 in this example) of the reduction side lens group the following conditional expressions (1) and (2) 1.00 ⁇ (Rf2-Rr2) / (Rf2 + Rr2) (1) 0.00 ⁇ (Rr2-Rf3) / (Rr2 + Rf3) ⁇ 0.15 (2) Is satisfied.
  • the projection zoom lens of the present embodiment maintains high performance even at a high zoom ratio.
  • Table 24 The values for each example of the conditions defined by the conditional expressions (1) to (10) are summarized in Table 24.
  • Table 25 shows conditions relating to the conditional expressions (1) to (10) and other main conditions for each example.
  • f2, f4, and f5 are focal lengths of the second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5, respectively.
  • Nd1 Refractive index Nd2 for the d-line of the first lens from the magnifying side (the tenth lens L10 in this example) of the lens group on the most demagnifying side among the lens groups that move during zooming Nd2: when zooming As the refractive index with respect to the d-line of the second lens from the magnifying side (the eleventh lens L11 in this example), the following conditional expressions (3) and (4) 0 ⁇ Nd1-Nd2 (3) Nd2 ⁇ 1.60 (4) Is satisfied.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment is more effective in satisfying the conditional expressions (1) and (2). It becomes.
  • conditional expression (4 ′) is further satisfied within the range defined by the conditional expression (4), the above-described effect becomes more remarkable.
  • the zoom ratio at the telephoto end with respect to the wide-angle end is Zr, and the following conditional expression (5) 1.4 ⁇ Zr ... (5) Is satisfied.
  • a high zoom ratio can be secured and the usable range of the projection zoom lens can be expanded.
  • the focal length of the first lens group G1 is f1
  • the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment can be formed in a small size, can ensure a sufficient back focus, and can satisfactorily correct curvature of field and distortion. The reason is as described in detail above.
  • conditional expression (6 ′) is further satisfied within the range defined by the conditional expression (6), the above-described effect becomes particularly remarkable.
  • the following conditional expression (7) is satisfied, where fe is the focal length of the final lens group G6 and fw is the focal length of the entire system at the wide-angle end. 2.0 ⁇ fe / fw ⁇ 7.0 ... (7) Is satisfied.
  • conditional expression (7 ') is further satisfied within the range defined by the conditional expression (7), the above-described effect becomes particularly remarkable.
  • the intermediate group is arranged in order from the enlargement side, the second lens group G2 having a positive refractive power and moving upon zooming, and positive refraction.
  • Example 3 has a third lens group G3 that has a force and moves during zooming, and that the focal length of the third lens group G3 is f3 and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw.
  • the following conditional expression (8) 3.0 ⁇ f3 / fw ⁇ 8.0 ... (8) Is satisfied.
  • the projection zoom lens of the present embodiment can satisfactorily correct curvature of field and lateral chromatic aberration, and can keep the overall length short. The reason is as described in detail above.
  • conditional expression (9 ′) is further satisfied within the range defined by the conditional expression (9), the above-described effect becomes particularly remarkable.
  • the projection zoom lens of the present embodiment can be shortened.
  • conditional expression (10 ′) is further satisfied within the range defined by the conditional expression (10), the above-described effect becomes particularly remarkable, and chromatic aberration can be corrected well. .
  • the projection zoom lens of the embodiment whose sectional view is shown in FIG. 5 corresponds to the projection zoom lens according to Example 5 described later.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a negative refractive power that is disposed closest to the enlargement side and is fixed at the time of zooming, and a reduction after the first lens group G1.
  • the configuration of the lens group described above is common to the fifth and sixth embodiments.
  • the second to fifth lens groups constitute an intermediate group in the present invention.
  • the fourth lens group G4 has a negative refractive power and the fifth lens group G5 has a positive refractive power compared to the projection zoom lens according to Example 1 described above. It is fundamentally different in that it is a thing.
  • the projection zoom lens of the embodiment whose sectional view is shown in FIG. 7 corresponds to the projection zoom lens according to Example 7 described later.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a negative refractive power that is disposed closest to the enlargement side and is fixed at the time of zooming, and a reduction after the first lens group G1.
  • the configuration of the lens group described above is common to the seventh to ninth embodiments.
  • the second to fifth lens groups constitute an intermediate group in the present invention.
  • the above configuration is basically different in that the fifth lens group G5 has a positive refractive power as compared with the projection zoom lens according to Example 1 described above.
  • Example 7 to 9 which are the projection zoom lenses of the embodiment shown in FIG. 7, Example (1) to (10) except that Conditional Expression (3) is not satisfied in Example 8.
  • Conditional Expression (3) is not satisfied in Example 8.
  • conditional expressions (4 ′), (6 ′), (7 ′), (9 ′), and (10 ′) are also satisfied. The effects obtained thereby are the same as those described above.
  • the projection zoom lens of the embodiment whose sectional view is shown in FIG. 5 corresponds to the projection zoom lens according to Example 10 described later.
  • the projection zoom lens according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a negative refractive power that is disposed closest to the enlargement side and fixed during zooming, and a reduction side next to the first lens group G1. And a second lens group G2 having a positive refractive power that moves at the time of zooming, and a third lens group G2 that has a positive refractive power that moves at the time of zooming and is arranged on the reduction side next to the second lens group G2.
  • the fifth lens group G5 having a positive refractive power that is fixed is provided as a substantial lens group, and the reduction side is configured to be telecentric.
  • the configuration of the lens group described above is common to Examples 10 and 11.
  • the second to fourth lens groups constitute an intermediate group in the present invention.
  • the first lens group G1 includes five lenses (first lens L1 to fifth lens L5), and the second lens group G2 includes two lenses (sixth lens L6 and seventh lens). L7), the third lens group G3 is composed of one lens (eighth lens L8), and the fourth lens group G4 is composed of five lenses (the ninth lens L9 to the thirteenth lens L13) and its enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes one lens (fourteenth lens L14).
  • the number of lenses constituting each lens group is not necessarily limited to the example shown in FIG.
  • Example 10 and 11 which are the projection zoom lenses of the embodiment shown in FIG. 10, Example (1) to (10) except that Example 10 does not satisfy the conditional expression (6). Is all satisfied. Further, in these, all the conditional expressions (4 ′), (6 ′), (7 ′), (9 ′), and (10 ′) are satisfied except that the conditional expression (6 ′) is not satisfied in the eleventh embodiment. ing. The effects obtained thereby are the same as those described above.
  • FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing a part of a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the projection display device shown in FIG. 23 includes reflective display elements 11a to 11c as light valves corresponding to each color light, dichroic mirrors 12 and 13 for color separation, and a cross dichroic prism 14 for color composition.
  • an illumination optical system 10 having a total reflection mirror 18 for deflecting the optical path and polarization separation prisms 15a to 15c.
  • a light source 17 that emits white light L is disposed in front of the dichroic mirror 12.
  • White light L emitted from the light source 17 is decomposed into three colored light beams (G light, B light, and R light) by the dichroic mirrors 12 and 13.
  • the separated color light beams pass through the polarization separation prisms 15a to 15c, enter the reflective display elements 11a to 11c corresponding to the respective color light beams, are optically modulated, and are color-synthesized by the cross dichroic prism 14.
  • the light enters the projection zoom lens 19 according to the embodiment of the present invention. Therefore, an optical image by the incident light is projected on the screen 100 by the projection zoom lens 19.
  • FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing a part of a projection display apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the projection display apparatus shown in FIG. 24 includes reflective display elements 21a to 21c as light valves corresponding to each color light, TIR (Total Internal Reflection) prisms 24a to 24c for color separation and color synthesis, An illumination optical system 20 having a separation prism 25 is provided.
  • a light source 27 that emits white light L is disposed in front of the polarization separation prism 25.
  • the white light L emitted from the light source 27 passes through the polarization separation prism 25 and is then decomposed into three colored light beams (G light, B light, and R light) by the TIR prisms 24a to 24c.
  • the separated color light beams are incident on the corresponding reflective display elements 21a to 21c to be light-modulated, and again travel through the TIR prisms 24a to 24c in the opposite direction to be color-combined, and then pass through the polarization separation prism 25.
  • the light enters the projection zoom lens 29 according to the embodiment of the present invention. Therefore, an optical image by the incident light is projected on the screen 100 by the projection zoom lens 29.
  • the reflective display elements 11a to 11c and 21a to 21c for example, reflective liquid crystal display elements, DMD, and the like can be used.
  • 23 and 24 show an example in which a reflective display element is used as a light valve.
  • the light valve provided in the projection display device of the present invention is not limited to this, and a transmissive liquid crystal display element, etc.
  • a transmissive display element may be used.
  • the projection zoom lenses of Examples 1 to 9 described below all have a 6-group configuration, and the projection zoom lenses of Examples 10 and 11 all have a 5-group configuration.
  • FIG. 1 shows the arrangement of lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the projection zoom lens according to the first embodiment, and at an intermediate position therebetween. Since the detailed description of FIG. 1 is as described above, the redundant description is omitted here unless particularly necessary.
  • the first lens group G1 has a positive refractive index (hereinafter, simply referred to as “positive” or “negative” with respect to the lens) arranged in order from the magnification side.
  • the first lens L1, the negative second lens L2, the negative third lens L3, and the negative fourth lens L4 are composed of four lenses.
  • the second lens group G2 includes two lenses, a negative fifth lens L5 and a positive sixth lens L6, which are arranged in this order from the magnification side.
  • the third lens group G3 includes two lenses, a positive seventh lens L7 and a negative eighth lens L8, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, and a positive ninth lens L9.
  • the fifth lens group G5 includes a negative tenth lens L10, a positive eleventh lens L11, a negative twelfth lens L12, a positive thirteenth lens L13, and a positive tenth lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses of 14 lenses L14.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fifteenth lens L15. The twelfth lens L12 and the thirteenth lens L13 are cemented.
  • Table 1 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 1.
  • the glass blocks 2 and 1 are also shown.
  • the Ri column indicates the radius of curvature of the i-th surface
  • the Di column indicates the surface spacing on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface.
  • the d-line (wavelength 587.6 nm) of the j-th (j 1, 2, 3,.
  • the ⁇ dj column indicates the Abbe number of the j-th component with respect to the d-line.
  • the values of the radius of curvature R and the surface interval D in Table 1 are values normalized with the focal length of the entire system of the projection zoom lens at the wide angle end as 10.00. In Table 1, values rounded to a predetermined digit are shown. The sign of the radius of curvature is positive when the surface shape is convex on the enlargement side and negative when the surface shape is convex on the reduction side.
  • the intervals between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, and the intervals between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 are variable intervals that change at the time of zooming, and columns corresponding to these intervals.
  • “DD” is given the surface number on the front side of the interval, and is described as DD8, DD11, DD15, DD18, DD27.
  • Table 2 shows the focal length f of the entire system at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end, the back focus Bf, and the variable intervals DD8, DD11, DD15 when the zoom lens for projection according to the first embodiment performs zooming. , DD18 and DD27, and the aperture diameter (aperture diameter: indicates diameter) of the aperture stop St. These numerical values are also values obtained by standardizing the focal length of the entire system at the wide angle end as 10.00, and these are values when the projection distance is infinite. Table 2 also shows the zoom magnification of the zoom lens of Example 1 (the lens at the wide-angle end is set to 1.00), the F number (numerical aperture) Fno. The total angle of view 2 ⁇ (in degrees) is also shown. The F number is kept constant at 2.5, which is sufficiently smaller than 3.0, through the wide angle end, the intermediate position, and the telephoto end. The same applies to Examples 2 to 11 described later.
  • Table 2 The description of Table 2 described above is the same in Tables 4, 6, 8, 10, 12, 15, 17, 19, 21, and 23. 12A to 12D, the respective aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration (chromatic aberration of magnification) at the wide angle end of the projection zoom lens of Example 1 are shown. The figure is shown. Also, (E) to (H) in the same figure show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the intermediate position of the projection zoom lens of Example 1, respectively.
  • (I) to (L) in the same figure show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the telephoto end of the projection zoom lens of Example 1, respectively.
  • the distortion is suppressed within about 2% in the entire zooming region. This is almost the same in the other Examples 2 to 11.
  • the aberration diagrams in FIGS. 11A to 11L are based on the d-line, but in the spherical aberration diagram, the C-line (wavelength 656.3 nm) and the F-line (wavelength wavelength 486.1 nm). Are also shown, and the chromatic aberration diagram for magnification shows aberrations for the C-line and F-line.
  • aberrations in the sagittal direction and the tangential direction are indicated by a solid line and a broken line, respectively.
  • Example 1 The symbols, meanings, and description methods of the lens group arrangement diagram, table, and aberration diagram of Example 1 described above are basically the same for the following Examples 2 to 11 unless otherwise specified.
  • the lens group arrangement diagram (FIG. 1) of Example 1 described above is at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end, and the aberration diagram is at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end. The same applies to Examples 2 to 11.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the projection zoom lens according to the second embodiment, and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes a positive first lens L1, a negative second lens L2, a negative third lens L3, and a negative fourth lens L4, which are arranged in order from the enlargement side. It consists of four lenses.
  • the second lens group G2 includes a negative fifth lens L5 and a positive sixth lens L6, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 includes two lenses, a positive seventh lens L7 and a negative eighth lens L8, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, and a positive ninth lens L9, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative tenth lens L10, a positive eleventh lens L11, a negative twelfth lens L12, a positive thirteenth lens L13, and a positive tenth lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses of 14 lenses L14.
  • the sixth lens group G6 is composed of two lenses, a negative 15th lens L15 and a positive 16th lens L16, which are arranged in this order from the magnification side.
  • the fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented, the twelfth lens L12 and the thirteenth lens L13 are cemented, and the fifteenth lens L15 and the sixteenth lens L16 are also cemented.
  • Table 3 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 2.
  • Table 4 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection according to the second embodiment is zoomed in the same manner as in Table 2.
  • the display items and the display method in them are as described above.
  • FIGS. 13A to 13L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 2.
  • FIG. 13A to 13L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 2.
  • FIG. 3 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens for projection according to the third embodiment, and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes a positive first lens L1, a negative second lens L2, a negative third lens L3, and a negative fourth lens L4 arranged in order from the magnification side. It consists of four lenses.
  • the second lens group G2 includes a negative fifth lens L5 and a positive sixth lens L6, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 includes two lenses, a positive seventh lens L7 and a negative eighth lens L8, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, and a positive ninth lens L9, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative tenth lens L10, a positive eleventh lens L11, a negative twelfth lens L12, a positive thirteenth lens L13, and a positive tenth lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses of 14 lenses L14.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fifteenth lens L15.
  • the fifth lens L5 and the sixth lens 6 are cemented, and the twelfth lens L12 and the thirteenth lens L13 are also cemented.
  • Table 5 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 3.
  • Table 6 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection of Example 3 is zoomed in the same manner as Table 2.
  • the display items and the display method in them are as described above.
  • FIGS. 14A to 14L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 3.
  • FIG. 14A to 14L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 3.
  • FIG. 4 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the projection zoom lens according to the fourth embodiment, and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes a positive first lens L1, a negative second lens L2, a negative third lens L3, and a negative fourth lens L4 arranged in order from the enlargement side. It consists of four lenses.
  • the second lens group G2 includes a negative fifth lens L5 and a positive sixth lens L6, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 includes two lenses, a positive seventh lens L7 and a negative eighth lens L8, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, and a positive ninth lens L9, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative tenth lens L10, a positive eleventh lens L11, a negative twelfth lens L12, a positive thirteenth lens L13, and a positive tenth lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses of 14 lenses L14.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fifteenth lens L15.
  • the fifth lens L5 and the sixth lens 6 are cemented, and the twelfth lens L12 and the thirteenth lens L13 are also cemented.
  • Table 7 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 4.
  • Table 8 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection according to the fourth embodiment performs zooming in the same manner as Table 2.
  • the display items and the display method in them are as described above.
  • FIGS. 15A to 15L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 4.
  • FIG. 15A to 15L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 4.
  • FIG. 5 shows the arrangement of lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens for projection according to the fifth embodiment, and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes a positive first lens L1, a negative second lens L2, a negative third lens L3, and a negative lens arranged in order from the magnification side.
  • the fourth lens L4 is composed of four lenses.
  • the second lens group G2 includes a negative fifth lens L5 and a positive sixth lens L6, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 includes one positive seventh lens L7.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, and a negative eighth lens L8, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative ninth lens L9, a positive tenth lens L10, a negative eleventh lens L11, a positive twelfth lens L12, and a positive first lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses, 13 lenses L13.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fourteenth lens L14.
  • the fifth lens L5 and the sixth lens 6 are cemented, and the twelfth lens L12 and the thirteenth lens L13 are also cemented.
  • Table 9 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 5.
  • Table 10 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection of Example 5 is zoomed in the same manner as in Table 2.
  • the display items and the display method in them are as described above.
  • FIGS. 16A to 16L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 5.
  • FIG. 16A to 16L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 5.
  • FIG. 6 shows the arrangement of lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens for projection according to the sixth embodiment, and the intermediate positions thereof.
  • the first lens group G1 is composed of three lenses, a negative first lens L1, a negative second lens L2, and a negative third lens L3, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the second lens group G2 includes a negative fourth lens L4 and a positive fifth lens L5, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 includes one positive sixth lens L6.
  • the fourth lens group G4 includes a negative seventh lens L7 and an aperture stop St that is a variable stop, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative eighth lens L8, a positive ninth lens L9, a negative tenth lens L10, a positive eleventh lens L11, and a positive first lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses of 12 lenses L12.
  • the sixth lens group G6 includes one positive thirteenth lens L13.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented, the eighth lens L8 and the ninth lens L9 are cemented, and the tenth lens L10 and the eleventh lens L11 are also cemented.
  • the second lens L2 is formed of a thin resin layer bonded to the reduction side lens surface of the first lens L1, and constitutes a composite aspherical surface.
  • Table 11 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 6.
  • Table 12 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection of Example 6 is zoomed in the same manner as in Table 2.
  • the display items and the display method in them are as described above.
  • Example 6 since the reduction side lens surface (surface of surface number 3) of the second lens L2 is an aspheric surface, Table 13 shows data relating to the aspheric surface.
  • the aspheric data in Table 13 shows the surface number of the aspheric surface and the aspheric coefficient for each aspheric surface.
  • the numerical value “E ⁇ n” (n: integer) of the aspheric data in Table 13 means “ ⁇ 10 ⁇ n ”.
  • FIGS. 17A to 17L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 6.
  • FIG. 17A to 17L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 6.
  • FIG. 7 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the projection zoom lens according to the seventh embodiment, and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes three elements, a positive first lens L1, a negative second lens L2, and a negative third lens L3, which are arranged in order from the enlargement side. It is made up of lenses.
  • the second lens group G2 includes a negative fourth lens L4 and a positive fifth lens L5, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 is composed of a positive sixth lens L6 and a negative seventh lens L7, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes one positive eighth lens L8.
  • the fifth lens group G5 includes an aperture stop St that is a variable stop, a negative ninth lens L9, a positive tenth lens L10, a negative eleventh lens L11, and a positive lens arranged in order from the enlargement side.
  • the lens includes five lenses, a twelfth lens L12 and a positive thirteenth lens L13.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fourteenth lens L14.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens 5 are cemented, and the eleventh lens L11 and the twelfth lens L12 are also cemented.
  • Table 14 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 7.
  • Table 15 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection of Example 7 is zoomed in the same manner as Table 2.
  • FIGS. 18A to 18L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 7, respectively.
  • FIG. 8 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens for projection according to the eighth embodiment and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 is composed of three lenses, a positive first lens L1, a negative second lens L2, and a negative third lens L3, which are arranged in order from the magnification side.
  • the second lens group G2 includes a negative fourth lens L4 and a positive fifth lens L5, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the third lens group G3 is composed of a positive sixth lens L6 and a negative seventh lens L7, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes one positive eighth lens L8.
  • the fifth lens group G5 includes an aperture stop St that is a variable stop, a negative ninth lens L9, a positive tenth lens L10, a negative eleventh lens L11, and a positive lens arranged in order from the enlargement side.
  • the lens includes five lenses, a twelfth lens L12 and a positive thirteenth lens L13.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fourteenth lens L14.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens 5 are cemented, and the eleventh lens L11 and the twelfth lens L12 are also cemented.
  • Table 16 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 8.
  • Table 17 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection of Example 8 is zoomed in the same manner as Table 2.
  • FIGS. 19A to 19L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 8.
  • FIG. 19A to 19L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 8.
  • FIG. 9 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the projection zoom lens according to the ninth embodiment, and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 is composed of three lenses, a positive first lens L1, a negative second lens L2, and a negative third lens L3, which are arranged in order from the enlargement side. ing.
  • the second lens group G2 includes two lenses, a negative fourth lens L4 and a positive fifth lens L5, which are arranged in order from the magnification side.
  • the third lens group G3 includes two lenses, a positive sixth lens L6 and a negative seventh lens L7, which are arranged in order from the enlargement side.
  • the fourth lens group G4 includes one positive eighth lens L8.
  • This aperture stop St is a movable aperture that moves as described above and makes the numerical aperture of the zoom lens constant in the entire zooming region.
  • This aperture stop St has a constant aperture diameter, but may be a variable aperture that changes the aperture diameter in order to keep the numerical aperture of the zoom lens constant as described above.
  • the aperture stop it is not always necessary that the aperture stop has the functions of both the movable stop and the variable stop, and only one of the functions may be provided, and further, neither function is provided. An aperture stop may be applied.
  • the fifth lens group G5 includes a negative ninth lens L9, a positive tenth lens L10, a negative eleventh lens L11, a positive twelfth lens L12, and a positive first lens arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses, 13 lenses L13.
  • the sixth lens group G6 includes one positive fourteenth lens L14.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens 5 are cemented, and the eleventh lens L11 and the twelfth lens L12 are also cemented.
  • Table 18 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 9.
  • Table 19 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection of Example 9 is zoomed in the same manner as in Table 2.
  • FIGS. 20A to 20L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 9, respectively.
  • FIG. 10 shows the arrangement of the lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens for projection according to the tenth embodiment and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes a positive first lens L1, a negative second lens L2, a negative third lens L3, and a negative lens arranged in order from the magnification side.
  • the fourth lens L4 and the positive fifth lens L5 are composed of five lenses.
  • the second lens group G2 includes two lenses, a positive sixth lens L6 and a negative seventh lens L7, which are arranged in this order from the magnification side.
  • the third lens group G3 includes one positive eighth lens L8.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, a negative ninth lens L9, a positive tenth lens L10, a negative eleventh lens L11, and a positive lens arranged in order from the enlargement side.
  • the lens includes five lenses, a twelfth lens L12 and a positive thirteenth lens L13.
  • the fifth lens group G5 includes one positive fourteenth lens L14.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented, and the eleventh lens 11 and the twelfth lens L12 are also cemented.
  • Table 20 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 10.
  • Table 21 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection according to the tenth embodiment performs zooming similarly to Table 2.
  • FIGS. 21A to 21L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 10.
  • FIG. 11 shows the arrangement of lens groups at the wide-angle end and the telephoto end of the projection zoom lens of Example 11 and at an intermediate position therebetween.
  • the first lens group G1 includes a positive first lens L1, a negative second lens L2, and a negative third lens L3, which are arranged in order from the magnification side. It consists of five lenses, a negative fourth lens L4 and a positive fifth lens L5.
  • the second lens group G2 includes two lenses, a positive sixth lens L6 and a negative seventh lens L7, which are arranged in this order from the magnification side.
  • the third lens group G3 includes one positive eighth lens L8.
  • the fourth lens group G4 includes an aperture stop St that is a variable stop, a negative ninth lens L9, a positive tenth lens L10, a negative eleventh lens L11, and a positive lens arranged in order from the enlargement side.
  • the lens includes five lenses, a twelfth lens L12 and a positive thirteenth lens L13.
  • the fifth lens group G5 includes one positive fourteenth lens L14.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented, and the eleventh lens 11 and the twelfth lens L12 are also cemented.
  • Table 22 shows basic lens data of the projection zoom lens of Example 11.
  • Table 23 shows the specifications at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom lens for projection according to the eleventh embodiment performs zooming similarly to Table 2.
  • FIGS. 22A to 22L show aberration diagrams of the projection zoom lens of Example 11, respectively.
  • the projection display device of the present invention is not limited to the above-described configuration.
  • the light valve used and the optical member used for light beam separation or light beam synthesis are not limited to the above-described configuration. Various modifications can be made.

Abstract

【課題】投写用ズームレンズにおいて、高変倍比としても高性能を維持する。 【解決手段】最も拡大側に配置されて変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）と、最も縮小側に配置されて変倍の際に固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群（Ｇ６）と、第１レンズ群（Ｇ１）と最終レンズ群（Ｇ６）との間に配置され、変倍時に移動する複数の移動レンズ群（Ｇ２～Ｇ５）からなる中間群より実質的に構成されたズームレンズにおいて、下記条件式を満足させる。　１．００＜（Ｒｆ2－Ｒｒ2）/（Ｒｆ2＋Ｒｒ2）…　（１）　０．００≦（Ｒｒ2－Ｒｆ3）/（Ｒｒ2＋Ｒｆ3）＜０．１５…　（２） ただしＲｆ2：最も縮小側の移動レンズ群の拡大側から２番目のレンズ（Ｌ１１）の前側曲率半径、Ｒｒ2：上記２番目のレンズ（Ｌ１１）の後側曲率半径、Ｒｆ3：最も縮小側の移動レンズ群の拡大側から３番目のレンズ（Ｌ１２）の前側曲率半径。

Description

投写用ズームレンズおよび投写型表示装置
　本発明はズームレンズに関し、特に、投写型表示装置に適用される投写用ズームレンズに関するものである。
　また本発明は、そのような投写用ズームレンズを備えた投写型表示装置に関するものである。
　従来、液晶表示素子やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス：登録商標）等のライトバルブを用いた投写型表示装置が広く普及している。また、近年、映画館等においては、このような投写型表示装置であって、大画面に適用し得る、より高精細な画像を映出し得るようにしたものも利用されつつある。
　上述した映画館等での利用に供される投写型表示装置においては、各原色用に３つのライトバルブを配設して、光源からの光束を色分離光学系により３原色に分離し、各ライトバルブを経由した後、色合成光学系により合成して投写する３板方式が採用されていることから、長いバックフォーカスと良好なテレセントリック性を有することが求められている。
　また、映画館等での利用に供される投写型表示装置においては、映画館やホールごとに異なる投射距離とスクリーンサイズに応じて、さらには、表示画像のアスペクト比（シネスコサイズ、ビスタサイズなど）に応じて、スクリーンサイズに表示画像のサイズを適合させるために、投写用レンズとして高変倍比のズームレンズが求められるようになってきている。
　また、そのような投写用ズームレンズを、上述したサイズ適合のために変倍させた際に、表示画像の明るさが変わってしまうことを防止するため、この種のズームレンズには、その開口数（以下、「Ｆナンバー」ということもある）を全変倍領域において一定に保つ機能が求められることが多い。
　さらに、シネマスクリーンのデジタル化の加速に伴い、投写型表示装置の小型化、低価格化が進み、投写用ズームレンズにも、上述したバックフォーカスやテレセントリック性、高変倍比に関する要望と共に、小型化、低コスト化が求められる傾向にある。
　特許文献１～３には、投写型表示装置への適用を前提としたズームレンズが記載されている。より具体的に特許文献１には、負の屈折力を有して最も拡大側に配置された第１レンズ群と、正の屈折力を有して最も縮小側に配置された最終レンズ群とを変倍の際に固定しておき、そして第４レンズ群に開口絞りを配置した６群構成の投写用ズームレンズが示されている。一方特許文献２には、開口絞りより縮小側のレンズ群を変倍の際に移動させないようにして、開口数を一定に保つ投写用ズームレンズが示されている。また特許文献３には、負の屈折力を有して最も拡大側に配置された第１レンズ群と、正の屈折力を有して最も縮小側に配置された最終レンズ群とを変倍の際に固定しておき、そして、変倍に伴ってその開口径が変化する可変絞りを用いることにより、全変倍領域において開口数が一定となるようにした投写用ズームレンズが記載されている。
特開２００６－１８４７２３号公報 特開２００５－１０６９４８号公報 特開２００８－０４６２５９号公報
　上に述べた通り、映画館等での利用に供される投写型表示装置においては、高変倍比のズームレンズが求められるが、従来の投写用ズームレンズにおいては、高変倍比を得ようとすると、変倍による歪曲収差や、像面湾曲の変動が発生しやすくなっていた。
　本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高変倍比としても高性能が維持され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。
　本発明による投写用ズームレンズは、 
　最も拡大側に配置され、負の屈折力を有して変倍の際に固定されている第１レンズ群と、
　最も縮小側に配置され、正の屈折力を有して変倍の際に固定されている最終レンズ群と、
　前記第１レンズ群と最終レンズ群の間に配置され、変倍の際に互いに独立して光軸に沿って移動する複数の移動レンズ群からなる中間群とから実質的に構成され、
　前記中間群を構成する最も縮小側の移動レンズ群が、最も拡大側から順に配された、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、および正の屈折力を有するレンズを含んでおり、
　下記条件式（１）および（２）
　　　１．００＜（Ｒｆ2－Ｒｒ2）/（Ｒｆ2＋Ｒｒ2）…　（１）
　　　０．００≦（Ｒｒ2－Ｒｆ3）/（Ｒｒ2＋Ｒｆ3）＜０．１５…　（２）
を満たしていることを特徴とするものである。
ただし、
Ｒｆ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズの前側曲率半径
Ｒｒ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズの後側曲率半径
Ｒｆ3：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から３番目のレンズの前側曲率半径
である。
　ここで、上記の「実質的に構成され」とは、そこに挙げられたレンズ群以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラス等レンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手振れ補正機構等の機構部分等を持つ場合も含むものとする。これは、以下で述べている場合についても同様とする。
　なお、本発明の投写用ズームレンズにおいては、
　下記条件式（３）および（４）
　　　０＜Ｎｄ1－Ｎｄ2…　（３）
　　　Ｎｄ2＜１．６０…　（４）
が満たされていることが望ましい。
ただし、
Ｎｄ1：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から１番目のレンズのｄ線に対する屈折率
Ｎｄ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズのｄ線に対する屈折率
である。
　ここで、条件式（４）が規定している条件については、さらに下式（４’）
　　　Ｎｄ2＜１．５５…　（４’）
が満たされていることがより望ましい。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいては、前記中間群の最も縮小側のレンズ群が実質的に、拡大側から順に、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、および正の屈折力を有するレンズが配されてなることが望ましい。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいては、レンズとして球面レンズのみが用いられていることが望ましい。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいては、広角端に対する望遠端の変倍比をＺｒとして、下記条件式（５）
　　　１．４＜Ｚｒ…　（５）
が満たされていることが望ましい。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいては、第1レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとして、
　下記条件式（６）
　　　－２．０＜ｆ１／ｆｗ＜－０．８…　（６）
が満たされていることが望ましい。
　ここで、条件式（６）が規定している条件については、さらに下式（６’）
　　　－１．８＜ｆ１／ｆｗ＜－１．０…　（６’）
が満たされていることがより望ましい。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいては、最終レンズ群の焦点距離をｆｅ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとして、下記条件式（７）
　　　２．０＜ｆｅ／ｆｗ＜７．０…　（７）
が満たされていることが望ましい。
　ここで、条件式（７）が規定している条件については、さらに下式（７’）
　　　３．０＜ｆｅ／ｆｗ＜６．０…　（７’）
が満たされていることがより望ましい。
　さらに本発明の投写用ズームレンズにおいては、
　前記中間群が少なくとも、拡大側から順に配された、正の屈折力を有して変倍の際に移動する第２レンズ群、および正の屈折力を有して変倍の際に移動する第３レンズ群を有し、
　第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとして、下記条件式（８）
　　　３．０＜ｆ３／ｆｗ＜８．０…　（８）
が満たされていることが望ましい。
　また本発明の投写用ズームレンズは、
　前記中間群内の、隣り合う移動レンズ群同士の間、または１つの移動レンズ群内に配された開口絞りを有し、
　全変倍領域に亘ってズームレンズの開口数が一定となるように設定され、
　縮小側がテレセントリックとなるように構成されていることが望ましい。
　そして、そのような構成とする上では、前記開口絞りが、ズームレンズの開口数が全変倍領域に亘って一定となるように、変倍時に開口径を変化させる可変絞りであることが望ましい。
　あるいは、前記開口絞りが、ズームレンズの開口数が全変倍領域に亘って一定となるように、変倍時に独立して光軸に沿って移動する可動絞りであってもよい。
　なお、上記の「１つの移動レンズ群内に配された」とは、その移動レンズ群を構成する最も拡大側のレンズおよび最も縮小側のレンズの間に配置されることだけではなく、最も拡大側のレンズより拡大側、あるいは最も縮小側のレンズより縮小側に配置されることも示すものとする。
　また、上記の「縮小側がテレセントリック」とは、縮小側の像面の任意の点に集光する光束の断面において上側の最大光線と下側の最大光線との二等分角線が光軸と平行に近い状態を指すものであり、完全にテレセントリックな場合、すなわち前記二等分角線が光軸に対して完全に平行な場合に限るものではなく、多少の誤差がある場合をも含むものを意味する。ここで多少の誤差がある場合とは、光軸に対する前記二等分角線の傾きが±３°の範囲内の場合である。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいては、
　下記条件式（９）および（１０）
　　　２．５＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９）
　　　Ｌ／Ｉｍφ＜１２…　（１０）
が満たされていることが望ましい。
ただし、
Ｂｆ：広角端における全系の縮小側のバックフォーカス（空気換算距離）
Ｉｍφ：縮小側における最大有効像円直径（イメージサークル径）
Ｌ：投写距離無限遠時の最も拡大側のレンズ面から最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離
である。
　なお、条件式（９）が規定している条件については、さらに下式（９’）
　　　２．８＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９’）
が満たされていることがより望ましい。
　一方、条件式（１０）が規定している条件については、さらに下式（１０’）
　　　７＜Ｌ／Ｉｍφ＜１１…　（１０’）
が満たされていることがより望ましい。
　他方、本発明による投写型表示装置は、光源と、該光源からの光が入射するライトバルブと、該ライトバルブにより光変調された光による光学像をスクリーン上に投写する投写用ズームレンズとを備え、この投写用ズームレンズとして上述した本発明による投写用ズームレンズが適用された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は、前述した条件式（１）および（２）が満たされるように構成したので、高変倍比としても高性能が維持されるものとなる。特に、変倍による球面収差、歪曲収差、像面湾曲の変動を抑えることが可能になる。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいて、さらに前述した条件式（３）および（４）も満たされるように構成した場合は、上記の効果がより顕著に得られるようになり、特に像面湾曲の変動を良好に補正可能となる。
　以上の効果は、条件式（４）が規定する範囲内でさらに下式
　　　Ｎｄ2＜１．５５…　（４’）
が満たされている場合は、より顕著なものとなる。
　また、本発明の投写用ズームレンズにおいて特に前記条件式
　　　１．４＜Ｚｒ…　（５）
が満たされている場合は、高変倍比を確保して、投写用ズームレンズの使用可能範囲を広げることができる。
　以上の効果は、条件式（５）が規定する範囲内でさらに下式
　　　１．６＜Ｚｒ…　（５’）
が満たされている場合は、より顕著なものとなる。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいて特に、前記条件式
　　　－２．０＜ｆ１／ｆｗ＜－０．８…　（６）
が満たされている場合は、以下の効果を得ることができる。
　すなわち、ｆ１／ｆｗの値が－２．０以下になると、拡大側のレンズ外径が大きくなってズームレンズが大型になりやすく、また十分なバックフォーカスを確保することが困難になるが、ｆ１／ｆｗの値が－２．０を超えていればそのような問題を回避して、拡大側のレンズ外径を小さくしてズームレンズを小型に形成可能となり、また十分なバックフォーカスを確保可能となる。
　また、ｆ１／ｆｗの値が－０．８以上になると、像面湾曲や歪曲収差の補正が困難になるが、ｆ１／ｆｗの値が－０．８を下回っていればそのような問題を回避して、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正可能となる。
　以上の効果は、条件式（６）が規定する範囲内でさらに下式
　　　－１．８＜ｆ１／ｆｗ＜－１．０…　（６’）
が満たされている場合は、より顕著なものとなる。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいて特に、前記条件式
　　　２．０＜ｆｅ／ｆｗ＜７．０…　（７）
が満たされている場合は、以下の効果を得ることができる。
　すなわち、ｆｅ／ｆｗの値が２．０以下になると、球面収差の補正が困難になり、また拡大側のレンズ径が大きくなってズームレンズが大型になりやすいが、ｆｅ／ｆｗの値が２．０を上回っていればそのような問題を回避して、球面収差を良好に補正可能となり、そして拡大側のレンズ径を小さくしてズームレンズを小型に形成可能となる。
　また、ｆｅ／ｆｗの値が７．０以上になると、望遠端での球面収差が大きくなりがちであるが、ｆｅ／ｆｗの値が７．０を下回っていればそのような問題を回避して、望遠端での球面収差を小さく抑えることが可能になる。
　以上の効果は、条件式（７）が規定する範囲内でさらに下式
　　　３．０＜ｆｅ／ｆｗ＜６．０…　（７’）
が満たされている場合は、より顕著なものとなる。
　また、本発明の投写用ズームレンズにおいて特に、前記条件式
　　　３．０＜ｆ３／ｆｗ＜８．０…　（８）
が満たされている場合は、以下の効果を得ることができる。
　すなわち、ｆ３／ｆｗの値が３．０以下になると、像面湾曲や倍率色収差の補正が困難になるが、ｆ３／ｆｗの値が３．０を上回っていればそのような問題を回避して、像面湾曲や倍率色収差を良好に補正可能となる。
　また、ｆ３／ｆｗの値が８．０以上になると、投写用ズームレンズの全長が長くなりがちであるが、ｆ３／ｆｗの値が８．０を下回っていればそのような問題を回避して、投写用ズームレンズの全長を短く抑えることができる。
　また本発明の投写用ズームレンズにおいて特に、前記条件式
　　　２．５＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９）
が満たされている場合は、十分長いバックフォーカスを備え得るものとなる。すなわち、このＢｆ／Ｉｍφの値が下限値２．５以下になると、十分なバックフォーカスを確保するのが難くなって、前述したプリズムを挿入するのが困難になる。
　以上の効果は、条件式（９）が規定する範囲内でさらに下式
　　　２．８＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９’）
が満たされている場合は、より顕著なものとなる。
　さらに本発明の投写用ズームレンズにおいて特に、前記条件式
　　　Ｌ／Ｉｍφ＜１２…　（１０）
が満たされている場合は、ズームレンズの全長を短くすることができる。
　以上の効果は、条件式（１０）が規定する範囲内でさらに下式
　　　７＜Ｌ／Ｉｍφ＜１１…　（１０’）
が満たされている場合は、より顕著なものとなる。またこのＬ／Ｉｍφの値が７以下になると、色収差の補正が困難になるが、条件式（１０’）が満たされている場合は、そのような問題を回避して、色収差を良好に補正可能となる。
　なお、映画館等での利用に供される投写型表示装置に適用されるズームレンズには一般に、全変倍領域でＦナンバーが３．０よりも小さい（明るい）ことが求められるが、本発明の投写用ズームレンズは、そのような要求にも応えられるものである。その具体的数値については、以下で実施例に即して説明する。
　また、上述のような投写型表示装置に適用されるズームレンズには一般に、全変倍領域で歪曲収差が２％程度内に抑えられていることが求められるが、本発明の投写用ズームレンズは、そのような要求にも応えられるものである。その具体的数値については、以下で実施例に即して説明する。
　他方、本発明の投写型表示装置は、投写用ズームレンズとして以上述べた通りの本発明のズームレンズが適用されたものであるので、高変倍比を確保した上で、変倍による歪曲収差や、像面湾曲の変動を小さく抑えることが可能になる。
本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例８に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例９に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１０に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１１に係る投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例１に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例２に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例３に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例４に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例５に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例６に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例７に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例８に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例９に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例１０に係る投写用ズームレンズの各収差図 （Ａ）～（Ｌ）は上記実施例１１に係る投写用ズームレンズの各収差図 本発明の一実施形態に係る投写型表示装置を示す概略構成図 本発明の別の実施形態に係る投写型表示装置を示す概略構成図
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る投写用ズームレンズについて説明する。この図１は、本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズを変倍操作させたときの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置における、各レンズ群の移動位置を示すものである。この図示の仕方は、図１～１１において共通である。
　また、図２～図１１は、本発明の実施形態に係る別の構成例を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例２～１１に係る投写用ズームレンズに対応している。これらの投写用ズームレンズのうち、実施例１～９に係る投写用ズームレンズは６群構成のものであり、そして実施例１０、１１に係る投写用ズームレンズは５群構成のものである。
　《６群構成の実施形態》
　まず、６群構成とされた実施例１～９に係る投写用ズームレンズに関して説明するが、それらの投写用ズームレンズは特に説明する部分以外、基本的な構成が実施例１のものと類似しているので、以下では、主に図１に示す構成を例に取って実施形態を説明する。
　本実施形態の投写用ズームレンズは、映画館等で用いられるデジタル映像を映出するための投写型表示装置に搭載可能なものであり、例えばライトバルブに表示された画像情報をスクリーンへ投写する投写レンズとして使用可能である。図１では、図の左側を拡大側、右側を縮小側とし、投写型表示装置に搭載される場合を想定して、色合成プリズム（フィルタ類を含む）等のガラスブロック２、１を示している。これは、以下の図２～１８においても同様である。なおライトバルブの画像表示面は、例えばガラスブロック１の縮小側の面に位置するように配される。
　投写型表示装置においては、上記画像表示面で画像情報を与えられた光束が、ガラスブロック２、１を介して投写用ズームレンズに入射され、該投写用ズームレンズにより図中左側方向に配置されるスクリーン（不図示）上に拡大投写される。
　なお上の説明では、ガラスブロック２の縮小側の面の位置と画像表示面の位置とが一致した例を示しているが、必ずしもこれに限定されない。また上の説明では、１つの画像表示面のみについて説明しているが、投写型表示装置において、光源からの光束を色分離光学系により３原色に分離し、各原色用に３つのライトバルブを配設して、フルカラー画像を表示できるように構成してもよい。
　本実施形態に係る投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置されて変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、この第１レンズ群Ｇ１の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、この第２レンズ群Ｇ２の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、この第３レンズ群Ｇ３の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、この第４レンズ群Ｇ４の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、最も縮小側に配置されて変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とを実質的なレンズ群として有し、縮小側がテレセントリックとなるように構成されている。以上述べたレンズ群の構成は、実施例１～４において共通である。なお本実施形態では、第２～５レンズ群が、本発明における中間群を構成している。
　そしてこの投写用ズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１を移動させてフォーカシングを行うように構成されている。
　図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は４枚のレンズ（第１レンズＬ１～第４レンズＬ４）からなり、第２レンズ群Ｇ２は２枚のレンズ（第５レンズＬ５および第６レンズＬ６）からなり、第３レンズ群Ｇ３は２枚のレンズ（第７レンズＬ７および第８レンズＬ８）からなり、第４レンズ群Ｇ４は１枚のレンズ（第９レンズＬ９）およびその拡大側に配置された開口絞りＳｔからなり、第５レンズ群Ｇ５は５枚のレンズ（第１０レンズＬ１０～第１４レンズＬ１４）からなり、第６レンズ群Ｇ６は１枚のレンズ（第１５レンズＬ１５）からなる。
　ただし、各レンズ群を構成するレンズの枚数は、必ずしも図１に示す例に限定されるものではない。例えば後述する実施例２の投写用ズームレンズでは、第６レンズ群Ｇ６が２枚のレンズから構成されている。
　本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、第４レンズ群Ｇ４に配置された開口絞りＳｔが、ズームレンズの開口数が全変倍領域において一定となるように開口径を変化させる可変絞りとされている。この点は、開口絞りＳｔの配置位置が異なる場合も含めて、実施例９以外全て同じである。
　本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、
Ｒｆ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズ（本例では第１１レンズＬ１１）の前側曲率半径
Ｒｒ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズ（本例では第１１レンズＬ１１）の後側曲率半径
Ｒｆ3：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から３番目のレンズ（本例では第１２レンズＬ１２）の前側曲率半径
として、下記条件式（１）および（２）
　　　１．００＜（Ｒｆ2－Ｒｒ2）/（Ｒｆ2＋Ｒｒ2）…　（１）
　　　０．００≦（Ｒｒ2－Ｒｆ3）/（Ｒｒ2＋Ｒｆ3）＜０．１５…　（２）
が満たされている。
　これらの条件式（１）および（２）が満たされていることにより、本実施形態の投写用ズームレンズは、高変倍比としても高性能が維持されるものとなる。特に、変倍による球面収差、歪曲収差、像面湾曲の変動を抑えることが可能になる。
　なお、条件式（１）～（１０）が規定する条件の実施例毎の値を、表２４にまとめて示してある。また条件式（１）～（１０）に関連する条件および、その他の主要な条件を実施例毎に表２５に示してある。なお表２５におけるｆ２、ｆ４およびｆ５はそれぞれ、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５の焦点距離である。
　また本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、
Ｎｄ1：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から１番目のレンズ（本例では第１０レンズＬ１０）のｄ線に対する屈折率
Ｎｄ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズ（本例では第１１レンズＬ１１）のｄ線に対する屈折率
として、下記条件式（３）および（４）
　　　０＜Ｎｄ1－Ｎｄ2…　（３）
　　　Ｎｄ2＜１．６０…　（４）
が満たされている。
　これらの条件式（３）および（４）が満たされていることにより、本実施形態の投写用ズームレンズは、上記条件式（１）および（２）が満たされることによる効果がさらに顕著なものとなる。
　本実施形態では、条件式（４）が規定する範囲内でさらに前記条件式（４’）も満たされているので、上記の効果がさらに顕著なものとなる。
　また本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、広角端に対する望遠端の変倍比をＺｒとして、下記条件式（５）
　　　１．４＜Ｚｒ…　（５）
が満たされている。それにより、高変倍比を確保して、投写用ズームレンズの使用可能範囲を広げることができる。
　また本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、第1レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとして、
　下記条件式（６）
　　　－２．０＜ｆ１／ｆｗ＜－０．８…　（６）
が満たされている。それにより、本実施形態の投写用ズームレンズは、小型に形成可能となり、また十分なバックフォーカスを確保可能となり、また像面湾曲や歪曲収差を良好に補正可能となる。その理由は、先に詳しく説明した通りである。
　本実施形態では、条件式（６）が規定する範囲内でさらに前記条件式（６’）も満たされているので、上記の効果が特に顕著なものとなる。
　また本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、最終レンズ群Ｇ６の焦点距離をｆｅ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとして、下記条件式（７）
　　　２．０＜ｆｅ／ｆｗ＜７．０…　（７）
が満たされている。それにより、球面収差を良好に補正可能となり、そして拡大側のレンズ径を小さくしてズームレンズを小型に形成可能となり、また望遠端での球面収差を小さく抑えることが可能になる。その理由は、先に詳しく説明した通りである。
　本実施形態では、条件式（７）が規定する範囲内でさらに前記条件式（７’）も満たされているので、上記の効果が特に顕著なものとなる。
　さらに本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、前記中間群が、拡大側から順に配された、正の屈折力を有して変倍の際に移動する第２レンズ群Ｇ２、および正の屈折力を有して変倍の際に移動する第３レンズ群Ｇ３を有しており、そして第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとすると、実施例１、２を除く全ての実施例において下記条件式（８）
　　　３．０＜ｆ３／ｆｗ＜８．０…　（８）
が満たされている。その場合、本実施形態の投写用ズームレンズは、像面湾曲や倍率色収差を良好に補正可能となり、そして全長を短く抑えることができるものとなる。その理由は、先に詳しく説明した通りである。
　また本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、
Ｂｆ：広角端における全系の縮小側のバックフォーカス（空気換算距離）
Ｉｍφ：縮小側における最大有効像円直径（イメージサークル径）
Ｌ：投写距離無限遠時の最も拡大側のレンズ面（第１レンズＬ１の拡大側レンズ面）から最も縮小側のレンズ面（第１５レンズＬ１５の拡大側レンズ面）までの光軸上の距離
として、下記条件式（９）および（１０）
　　　２．５＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９）
　　　Ｌ／Ｉｍφ＜１２…　（１０）
が満たされている。上記条件式（９）が満たされていることにより、本実施形態の投写用ズームレンズは十分に長いバックフォーカスを備え得るものとなり、前述したようなプリズムを挿入するのも容易となる。その理由は、先に詳しく説明した通りである。
　本実施形態では、条件式（９）が規定する範囲内でさらに前記条件式（９’）も満たされているので、上記の効果が特に顕著なものとなる。
　一方、上記条件式（１０）が満たされていることにより、本実施形態の投写用ズームレンズは全長を短くすることができる。
　本実施形態では、条件式（１０）が規定する範囲内でさらに前記条件式（１０’）も満たされているので、上記の効果が特に顕著なものとなり、そして色収差を良好に補正可能となる。
　次に、以上述べたレンズ群の構成とは違う構成を有する６群構成の実施形態について説明する。図５に断面図を示す実施形態の投写用ズームレンズは、後述する実施例５に係る投写用ズームレンズに対応している。本実施形態に係る投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置されて変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、この第１レンズ群Ｇ１の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、この第２レンズ群Ｇ２の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、この第３レンズ群Ｇ３の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、この第４レンズ群Ｇ４の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、最も縮小側に配置されて変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とを実質的なレンズ群として有し、縮小側がテレセントリックとなるように構成されている。以上述べたレンズ群の構成は、実施例５および６において共通である。なお本実施形態では、第２～５レンズ群が、本発明における中間群を構成している。
　以上の構成は、前述した実施例１に係る投写用ズームレンズと比べると、第４レンズ群Ｇ４が負の屈折力を有するものである点および、第５レンズ群Ｇ５が正の屈折力を有するものである点において基本的に相違している。
　図５に示した実施形態の投写用ズームレンズである実施例５および６においては、前述した条件式（１）～（１０）が全て、さらには条件式（４’）（６’）（７’）（９’）（１０’）も満たされている。それによって得られる効果は、先に説明したものと同じである。
　次に、以上述べたレンズ群の構成とはさらに異なる構成を有する６群構成の実施形態について説明する。図７に断面図を示す実施形態の投写用ズームレンズは、後述する実施例７に係る投写用ズームレンズに対応している。本実施形態に係る投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置されて変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、この第１レンズ群Ｇ１の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、この第２レンズ群Ｇ２の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、この第３レンズ群Ｇ３の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、この第４レンズ群Ｇ４の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、最も縮小側に配置されて変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とを実質的なレンズ群として有し、縮小側がテレセントリックとなるように構成されている。以上述べたレンズ群の構成は、実施例７～９において共通である。なお本実施形態では、第２～５レンズ群が、本発明における中間群を構成している。
　以上の構成は、前述した実施例１に係る投写用ズームレンズと比べると、第５レンズ群Ｇ５が正の屈折力を有するものである点において基本的に相違している。
　図７に示した実施形態の投写用ズームレンズである実施例７～９においては、実施例８において条件式（３）が満たされていないことを除いて、実施例（１）～（１０）が全て、さらには条件式（４’）（６’）（７’）（９’）（１０’）も満たされている。それによって得られる効果は、先に説明したものと同じである。
　《５群構成の実施形態》
　次に、５群構成とされた実施形態について、主に図１０を参照して説明する。図５に断面図を示す実施形態の投写用ズームレンズは、後述する実施例１０に係る投写用ズームレンズに対応している。本実施形態の投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置されて変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、この第１レンズ群Ｇ１の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、この第２レンズ群Ｇ２の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、この第３レンズ群Ｇ３の次に縮小側に配置されて変倍時に移動する正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、最も縮小側に配置されて変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを実質的なレンズ群として有し、縮小側がテレセントリックとなるように構成されている。以上述べたレンズ群の構成は、実施例１０および１１において共通である。なお本実施形態では、第２～４レンズ群が、本発明における中間群を構成している。
　図１０に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズ（第１レンズＬ１～第５レンズＬ５）からなり、第２レンズ群Ｇ２は２枚のレンズ（第６レンズＬ６および第７レンズＬ７）からなり、第３レンズ群Ｇ３は１枚のレンズ（第８レンズＬ８）からなり、第４レンズ群Ｇ４は５枚のレンズ（第９レンズＬ９～第１３レンズＬ１３）およびその拡大側に配置された開口絞りＳｔからなり、第５レンズ群Ｇ５は１枚のレンズ（第１４レンズＬ１４）からなる。ただし、各レンズ群を構成するレンズの枚数は、必ずしも図１０に示す例に限定されるものではない。
　図１０に示した実施形態の投写用ズームレンズである実施例１０、１１においては、実施例１０で条件式（６）が満たされていないことを除いて、実施例（１）～（１０）が全て満たされている。またそれらにおいて条件式（４’）（６’）（７’）（９’）（１０’）は、実施例１１で条件式（６’）が満たされていないことを除いて、全て満たされている。それによって得られる効果は、先に説明したものと同じである。
　次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について、図２３および２４を用いて説明する。図２３は本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の一部を示す概略構成図である。この図２３に示す投写型表示装置は、各色光に対応したライトバルブとしての反射型表示素子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、光路偏向のための全反射ミラー１８と、偏光分離プリズム１５ａ～１５ｃを有する照明光学系１０を備えている。なお、ダイクロイックミラー１２の前段には、白色光Ｌを発する光源１７が配されている。
　光源１７から発せられた白色光Ｌはダイクロイックミラー１２、１３により３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）に分解される。分解後の各色光光束はそれぞれ偏光分離プリズム１５ａ～１５ｃを経て、各色光光束それぞれに対応する反射型表示素子１１ａ～１１ｃに入射して光変調され、クロスダイクロイックプリズム１４により色合成された後、本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズ１９に入射する。そこでこの入射光による光学像が投写用ズームレンズ１９により、スクリーン１００上に投写される。
　次に図２４は、本発明の別の実施形態に係る投写型表示装置の一部を示す概略構成図である。この図２４に示す投写型表示装置は、各色光に対応したライトバルブとしての反射型表示素子２１ａ～２１ｃと、色分解および色合成のためのＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム２４ａ～２４ｃと、偏光分離プリズム２５とを有する照明光学系２０を備えている。なお、偏光分離プリズム２５の前段には、白色光Ｌを発する光源２７が配されている。
　光源２７から発せられた白色光Ｌは偏光分離プリズム２５を経た後、ＴＩＲプリズム２４ａ～２４ｃにより３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）に分解される。分解された各色光光束はそれぞれ対応する反射型表示素子２１ａ～２１ｃに入射して光変調され、再びＴＩＲプリズム２４ａ～２４ｃを逆向きに進行して色合成された後、偏光分離プリズム２５を透過して、本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズ２９に入射する。そこでこの入射光による光学像が投写用ズームレンズ２９により、スクリーン１００上に投写される。
　なお、反射型表示素子１１ａ～１１ｃ、２１ａ～２１ｃとしては、例えば反射型液晶表示素子やＤＭＤ等を用いることができる。図２３および２４では、ライトバルブとして反射型表示素子を用いた例を示したが、本発明の投写型表示装置が備えるライトバルブは、これに限られるものではなく、透過型液晶表示素子等の透過型表示素子を用いてもよい。
　次に、本発明の投写用ズームレンズの具体的な実施例について説明する。なお、以下に述べる実施例１～９の投写用ズームレンズは全て６群構成のものであり、実施例１０、１１の投写用ズームレンズは全て５群構成のものである。
　＜実施例１＞
　図１に、実施例１の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。なお、図１についての詳細な説明は先に説明した通りであるので、ここでは特に必要の無い限り重複した説明は省略する。
　この実施例１の投写用ズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の屈折率を有する（以下、レンズに関しては単に「正の」あるいは「負の」という）第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４の４枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６の２枚のレンズから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第７レンズＬ７と、負の第８レンズＬ８の２枚のレンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、可変絞りである開口絞りＳｔと、正の第９レンズＬ９とから構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第１０レンズＬ１０と、正の第１１レンズＬ１１と、負の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３と、正の第１４レンズＬ１４の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１５レンズＬ１５から構成されている。なお第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３は接合されている。
　表１に、実施例１の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。ここでは、ガラスブロック２、１も含めて示している。表１において、Ｓｉの欄には最も拡大側に有る構成要素の拡大側の面を１番目として縮小側に向かうに従い順次増加するように構成要素に面番号を付したときのｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示す。Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｄｊの欄には最も拡大側の構成要素を１番目として縮小側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の構成要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目の構成要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
　なお表１の曲率半径Ｒおよび面間隔Ｄの値は、広角端における投写用ズームレンズの全系の焦点距離を１０．００として規格化した値である。また表１中では、所定の桁でまるめた数値を記載している。また曲率半径の符号は、面形状が拡大側に凸の場合を正、縮小側に凸の場合を負としている。
　面間隔Ｄのうち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔、および第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔は、変倍時に変化する可変間隔であり、これらの間隔に相当する欄にはそれぞれ、「ＤＤ」に当該間隔の前側の面番号を付してＤＤ８、ＤＤ１１、ＤＤ１５、ＤＤ１８、ＤＤ２７と記載している。
　以上は、後述する表３、５、７、９、１１、１４、１６、１８、２０および２２においても同様である。なお、上述した可変レンズ群間隔について、「ＤＤ」の後に続く数字は各実施例における構成要素の数に応じて変わっているが、当該間隔の前側の面番号を付して示しているのはどの表でも同じである。また、非球面には＊印を付して示してある。
　ここで表２に、実施例１の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における全系の焦点距離ｆと、バックフォーカスＢｆと、上記可変間隔ＤＤ８、ＤＤ１１、ＤＤ１５、ＤＤ１８およびＤＤ２７の値と、開口絞りＳｔの絞り径（開口径：直径を示す）とを示す。これらの数値も、広角端における全系の焦点距離を１０．００として規格化した値であり、そしてこれらは投写距離が無限遠の場合の値である。またこの表２には、実施例１のズームレンズのズーム倍率（広角端におけるものを１．００とする）、Ｆナンバー（開口数）Ｆｎｏ．および全画角２ω（単位は度）を併せて示してある。Ｆナンバーは、広角端、中間位置、望遠端を通して、前述した３．０よりも十分に小さい２．５で一定に保たれている。これは、後述する実施例２～１１においても同様である。
　以上述べた表２の記載の仕方は、表４、６、８、１０、１２、１５、１７、１９、２１および２３においても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　ここで図１２の（Ａ）～（Ｄ）にそれぞれ、実施例１の投写用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。また同図の（Ｅ）～（Ｈ）にそれぞれ、実施例１の投写用ズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差の各収差図を示す。また同図の（Ｉ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例１の投写用ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差の各収差図を示す。同図に示される通り実施例１では、全変倍領域で歪曲収差が２％程度内に抑えられている。これは他の実施例２～１１においてもほぼ同様である。
　図１１の（Ａ）～（Ｌ）の各収差図は、ｄ線を基準としたものであるが、球面収差図では、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長波長４８６．１ｎｍ）に関する収差も示しており、倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線に関する収差を示している。また、非点収差図ではサジタル方向、タンジェンシャル方向に関する収差をそれぞれ実線、破線で示している。球面収差図の縦軸上方に記載のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図の縦軸上方に記載のωは半画角を意味する。なおこれらの値は、投写距離が無限遠の場合の値である。
　上述した実施例１のレンズ群配置図、表および収差図の記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り、以下の実施例２～１１のものについても基本的に同様である。また、上述した実施例１のレンズ群配置図（図１）が広角端、中間位置、望遠端におけるものである点、そして収差図が広角端、中間位置、望遠端におけるものである点も、実施例２～１１において同様である。
　＜実施例２＞
　図２に、実施例２の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例２において第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４の４枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第７レンズＬ７と、負の第８レンズＬ８の２枚のレンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、正の第９レンズＬ９とから構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第１０レンズＬ１０と、正の第１１レンズＬ１１と、負の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３と、正の第１４レンズＬ１４の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、拡大側から順に配置された、負の第１５レンズＬ１５と、正の第１６レンズＬ１６の２枚のレンズから構成されている。
　なお、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は接合され、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３は接合され、そして第１５レンズＬ１５と第１６レンズＬ１６も接合されている。
　表３に、実施例２の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表４に、実施例２の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。それらにおける表示項目、並びに表示の仕方は、先に述べた通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 　一方図１３の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例２の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例３＞
　図３に、実施例３の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例３において第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４の４枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第７レンズＬ７と、負の第８レンズＬ８の２枚のレンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、正の第９レンズＬ９とから構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第１０レンズＬ１０と、正の第１１レンズＬ１１と、負の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３と、正の第１４レンズＬ１４の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１５レンズＬ１５から構成されている。
　なお、第５レンズＬ５と第６レンズ６は接合され、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３も接合されている。
　表５に、実施例３の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表６に、実施例３の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。それらにおける表示項目、並びに表示の仕方は、先に述べた通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 　一方図１４の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例３の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例４＞
　図４に、実施例４の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例４において第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４の４枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第７レンズＬ７と、負の第８レンズＬ８の２枚のレンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、正の第９レンズＬ９とから構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第１０レンズＬ１０と、正の第１１レンズＬ１１と、負の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３と、正の第１４レンズＬ１４の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１５レンズＬ１５から構成されている。
　なお、第５レンズＬ５と第６レンズ６は接合され、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３も接合されている。
　表７に、実施例４の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表８に、実施例４の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。それらにおける表示項目、並びに表示の仕方は、先に述べた通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 　一方図１５の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例４の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例５＞
　図５に、実施例５の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例５の投写用ズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４の４枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正の第７レンズＬ７から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、負の第８レンズＬ８とから構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、負の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１４レンズＬ１４から構成されている。
　なお、第５レンズＬ５と第６レンズ６は接合され、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３も接合されている。
　表９に、実施例５の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表１０に、実施例５の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。それらにおける表示項目、並びに表示の仕方は、先に述べた通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 　一方図１６の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例５の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例６＞
　図６に、実施例６の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例６において第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、負の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３の３枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正の第６レンズＬ６から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、負の第７レンズＬ７と、可変絞りである開口絞りＳｔとから構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第８レンズＬ８と、正の第９レンズＬ９と、負の第１０レンズＬ１０と、正の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１３レンズＬ１３から構成されている。
　なお、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合され、第８レンズＬ８と第９レンズＬ９は接合され、第１０レンズＬ１０と第１１レンズＬ１１も接合されている。また第２レンズＬ２は、第１レンズＬ１の縮小側レンズ面に接着された薄い樹脂層から形成されて、複合非球面を構成している。
　表１１に、実施例６の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表１２に、実施例６の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。それらにおける表示項目、並びに表示の仕方は、先に述べた通りである。
　またこの実施例６では、第２レンズＬ２の縮小側レンズ面（面番号３の面）が非球面とされているので、表１３にその非球面に関するデータを示している。表１３の非球面データには、非球面の面番号と、各非球面に関する非球面係数を示す。表１３の非球面データの数値の「Ｅ－ｎ」（ｎ：整数）は、「×１０－ｎ」を意味する。なお、非球面係数は、下記非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…１６）の値である。
　　Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…１６）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 　一方図１７の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例６の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例７＞
　図７に、実施例７の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例７の投写用ズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３の３枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第６レンズＬ６と、負の第７レンズＬ７とから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正の第８レンズＬ８から構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、負の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１４レンズＬ１４から構成されている。
　なお、第４レンズＬ４と第５レンズ５は接合され、第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２も接合されている。
　表１４に、実施例７の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表１５に、実施例７の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 　一方図１８の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例７の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例８＞
　図８に、実施例８の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。この実施例８において第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３の３枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第６レンズＬ６と、負の第７レンズＬ７とから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正の第８レンズＬ８から構成されている。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、負の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１４レンズＬ１４から構成されている。
　なお、第４レンズＬ４と第５レンズ５は接合され、第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２も接合されている。
　表１６に、実施例８の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表１７に、実施例８の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 　一方図１９の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例８の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例９＞
　図９に、実施例９の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。
　この実施例９において第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３の３枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、負の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５の２枚のレンズから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に配置された、正の第６レンズＬ６と、負の第７レンズＬ７の２枚のレンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正の第８レンズＬ８から構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４の縮小側には、後述する第５レンズ群Ｇ５との間において、それらのレンズ群Ｇ４およびＧ５とは独立して光軸Ｚに沿って移動する開口絞りＳｔが配置されている。この開口絞りＳｔは、上記のように移動して、ズームレンズの開口数を全変倍領域で一定とする可動絞りとされている。
　なおこの開口絞りＳｔは開口径が一定のものであるが、ズームレンズの開口数を上記のように一定に保つために、開口径を変える可変絞りとされてもよい。ただし本発明において、開口絞りが可動絞りと可変絞りの双方の機能を備えるものであることは必ずしも必要ではなく、一方の機能だけが付与されてもよいし、さらには、いずれの機能も備えない開口絞りが適用されてもよい。
　第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に配置された、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、負の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３の５枚のレンズから構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、１枚の正の第１４レンズＬ１４から構成されている。
　なお、第４レンズＬ４と第５レンズ５は接合され、第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２も接合されている。
　表１８に、実施例９の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表１９に、実施例９の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 　一方図２０の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例９の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例１０＞
　図１０に、実施例１０の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。
　この実施例１０の投写用ズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５の５枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、正の第６レンズＬ６と、負の第７レンズＬ７の２枚のレンズから構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正の第８レンズＬ８から構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、負の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３の５枚のレンズから構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、１枚の正の第１４レンズＬ１４から構成されている。
　なお、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合され、第１１レンズ１１と第１２レンズＬ１２も接合されている。
　表２０に、実施例１０の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表２１に、実施例１０の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 　一方図２１の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例１０の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
　＜実施例１１＞
　図１１に、実施例１１の投写用ズームレンズの広角端および望遠端、並びにそれらの中間位置におけるレンズ群の配置を示す。
　この実施例１１の投写用ズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に配置された、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、負の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５の５枚のレンズから構成されている。また第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に配置された、正の第６レンズＬ６と、負の第７レンズＬ７の２枚のレンズから構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正の第８レンズＬ８から構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に配置された、可変絞りである開口絞りＳｔと、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、負の第１１レンズＬ１１と、正の第１２レンズＬ１２と、正の第１３レンズＬ１３の５枚のレンズから構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、１枚の正の第１４レンズＬ１４から構成されている。
　なお、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合され、第１１レンズ１１と第１２レンズＬ１２も接合されている。
　表２２に、実施例１１の投写用ズームレンズの基本レンズデータを示す。また表２３に、実施例１１の投写用ズームレンズが変倍する際の広角端、中間位置、望遠端における諸元を表２と同様にして示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 　一方図２２の（Ａ）～（Ｌ）にそれぞれ、実施例１１の投写用ズームレンズの各収差図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 　以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明の投写用ズームレンズは、上記実施例のものに限られること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、面間隔、屈折率、アッベ数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も前述した構成のものに限られるものではなく、例えば、用いられるライトバルブや、光束分離または光束合成に用いられる光学部材は、既述の構成に限定されず、種々の態様の変更が可能である。

Claims (18)

  1. 　最も拡大側に配置され、負の屈折力を有して変倍の際に固定されている第１レンズ群と、
    　最も縮小側に配置され、正の屈折力を有して変倍の際に固定されている最終レンズ群と、
    　前記第１レンズ群と最終レンズ群の間に配置され、変倍の際に互いに独立して光軸に沿って移動する複数の移動レンズ群からなる中間群とから実質的に構成され、
    　前記中間群を構成する最も縮小側の移動レンズ群が、最も拡大側から順に配された、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、および正の屈折力を有するレンズを含んでおり、
    　下記条件式（１）および（２）を満たすことを特徴とする投写用ズームレンズ。
    　　　１．００＜（Ｒｆ2－Ｒｒ2）/（Ｒｆ2＋Ｒｒ2）…　（１）
    　　　０．００≦（Ｒｒ2－Ｒｆ3）/（Ｒｒ2＋Ｒｆ3）＜０．１５…　（２）
    ただし、
    Ｒｆ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズの前側曲率半径
    Ｒｒ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズの後側曲率半径
    Ｒｆ3：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から３番目のレンズの前側曲率半径
  2. 　下記条件式（３）および（４）を満たすことを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
    　　　０＜Ｎｄ1－Ｎｄ2…　（３）
    　　　Ｎｄ2＜１．６０…　（４）
    ただし、
    Ｎｄ1：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から１番目のレンズのｄ線に対する屈折率
    Ｎｄ2：変倍の際に移動するレンズ群のうち、最も縮小側のレンズ群の、拡大側から２番目のレンズのｄ線に対する屈折率
  3. 　下記条件式（４’）を満たすことを特徴とする請求項２記載の投写用ズームレンズ。
    　　　Ｎｄ2＜１．５５…　（４’）
  4. 　前記中間群の最も縮小側のレンズ群が実質的に、拡大側から順に、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、および正の屈折力を有するレンズが配されてな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。
  5. 　レンズとして球面レンズのみが用いられてい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。
  6. 　下記条件式（５）を満たす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。
    　　　１．４＜Ｚｒ…　（５）
    ただし、
    Ｚｒ：広角端に対する望遠端の変倍比
  7. 　下記条件式（６）を満たす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。
    　　　－２．０＜ｆ１／ｆｗ＜－０．８…　（６）
    ただし、
    ｆ１：第1レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
  8. 　下記条件式（６’）を満たすことを特徴とする請求項７記載の投写用ズームレンズ。
    　　　－１．８＜ｆ１／ｆｗ＜－１．０…　（６’）
  9. 　下記条件式（７）を満たす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。
    　　　２．０＜ｆｅ／ｆｗ＜７．０…　（７）
    ただし、
    ｆｅ：最終レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
  10. 　下記条件式（７’）を満たすことを特徴とする請求項９記載の投写用ズームレンズ。
    　　　３．０＜ｆｅ／ｆｗ＜６．０…　（７’）
  11. 　前記中間群が少なくとも、拡大側から順に配された、正の屈折力を有して変倍の際に移動する第２レンズ群、および正の屈折力を有して変倍の際に移動する第３レンズ群を有し、
    　下記条件式（８）を満たす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。
    　　　３．０＜ｆ３／ｆｗ＜８．０…　（８）
    ただし、
    ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
  12. 　前記中間群内の、隣り合う移動レンズ群同士の間、または１つの移動レンズ群内に配された開口絞りを有し、
    　全変倍領域に亘ってズームレンズの開口数が一定となるように設定され、
    　縮小側がテレセントリックとなるように構成された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。
  13. 　前記開口絞りが、ズームレンズの開口数が全変倍領域に亘って一定となるように、変倍時に開口径を変化させる可変絞りであることを特徴とする請求項１２記載の投写用ズームレンズ。
  14. 　前記開口絞りが、ズームレンズの開口数が全変倍領域に亘って一定となるように、変倍時に独立して光軸に沿って移動する可動絞りであることを特徴とする請求項１２記載の投写用ズームレンズ。
  15. 　下記条件式（９）および（１０）を満たす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。
    　　　２．５＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９）
    　　　Ｌ／Ｉｍφ＜１２…　（１０）
    ただし、
    Ｂｆ：広角端における全系の縮小側のバックフォーカス（空気換算距離）
    Ｉｍφ：縮小側における最大有効像円直径
    Ｌ：投写距離無限遠時の最も拡大側のレンズ面から最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離
  16. 　下記条件式（９’）を満たすことを特徴とする請求項１５記載の投写用ズームレンズ。
    　　　２．８＜Ｂｆ／Ｉｍφ…　（９’）
  17. 　下記条件式（１０’）を満たすことを特徴とする請求項１５記載の投写用ズームレンズ。
    　　　７＜Ｌ／Ｉｍφ＜１１…　（１０’）
  18. 　光源と、該光源からの光が入射するライトバルブと、該ライトバルブにより光変調された光による光学像をスクリーン上に投写する請求項１記載の投写用ズームレンズとを備えたことを特徴とする投写型表示装置。
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