(57)【要約】【課題】投写用ズームレンズにおいて、広角、高ズーム比で、大きなバックフォーカスを確保しつつ諸収差を良好に補正できるようにする。【解決手段】拡大側から順に、負の第１レンズ群（Ｇ１）、正の第２レンズ群（Ｇ２）、正の第３レンズ群（Ｇ３）、負の第４レンズ群（Ｇ４）、正の第５レンズ群（Ｇ５）、正の第６レンズ群（Ｇ６）を配設するとともに、縮小側をテレセントリックな構成とし、変倍時に、第１レンズ群（Ｇ１）および第６レンズ群（Ｇ６）が固定され、第２レンズ群（Ｇ２）から第５レンズ群（Ｇ５）までを移動させるように構成する。第４レンズ群（Ｇ４）を、拡大側のレンズ面の曲率の絶対値が縮小側のレンズ面の曲率の絶対値よりも大きい負レンズ１枚からなるものとする。さらに、ｆ４を第４レンズ群（Ｇ４）の焦点距離、ｆｗを広角端におけるレンズ全系の焦点距離としたときに、条件式（１）：−１２．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０を満たすようにする。【選択図】図２Ａ
2012114756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を配設してなるとともに、縮小側がテレセントリックとなるように構成され、
変倍時には、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が固定され、前記第２レンズ群から第５レンズ群までが光軸に沿って移動されるように構成され、
前記第４レンズ群は、拡大側のレンズ面の曲率の絶対値が縮小側のレンズ面の曲率の絶対値よりも大きい負レンズ１枚からなり、
以下の条件式（１）を満たすものであることを特徴とする投写用ズームレンズ。
−１２．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０  ・・・（１）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項２】
前記第５レンズ群が、拡大側から順に、負レンズ、正レンズ、拡大側に凹面を向けた負レンズ、縮小側に凸面を向けた正レンズ、および正レンズを配設してなるものであることを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項３】
以下の条件式（２）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＜ｆ５／ｆｗ＜１０．０  ・・・（２）
ただし、
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
【請求項４】
前記第２レンズ群が、少なくとも、縮小側に凹面を向けた負レンズと縮小側に凸面を向けた正レンズとからなる接合レンズを有するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項５】
以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
１．８＜Ｂｆ／ｆｗ＜４．０  ・・・（３）
ただし、
Ｂｆ：レンズ全系の縮小側における空気換算バックフォーカス
【請求項６】
以下の条件式（４）、および条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
ｆｔ／ｆｗ≧１．５  ・・・（４）
２ω＞６５°  ・・・（５）
ただし、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
２ω：広角端での全画角
【請求項７】
前記第４レンズ群の拡大側または縮小側に、前記変倍動作に応じて開口径の大きさを変えるための可変絞りを有し、
該可変絞りが、前記変倍時における前記投写用ズームレンズのＦｎｏ.を一定に保つように構成されたものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の投写レンズ。
【請求項９】
拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を配設してなるとともに、縮小側がテレセントリックとなるように構成され、
変倍時に、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が固定され、前記第２レンズ群から第５レンズ群までが光軸に沿って移動されるように構成され、
前記第４レンズ群は、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負レンズ１枚からなり、
以下の条件式（６）を満たすものであることを特徴とする投写用ズームレンズ。
３０＜νｄ  ・・・（６）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群を構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項１０】
以下の条件式（１Ａ）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。
−１０．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０  ・・・（１Ａ）
【請求項１１】
以下の条件式（２Ａ）を満たすことを特徴とする請求項３記載の投写用ズームレンズ。
４．０＜ｆ５／ｆｗ＜８．０  ・・・（２Ａ）
【請求項１２】
以下の条件式（３Ａ）を満たすことを特徴とする請求項５記載の投写用ズームレンズ。
２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜３．０  ・・・（３Ａ）
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項記載の投写用ズームレンズと、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を前記ライトバルブへ導く照明光学部とを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、該光変調された光束を前記投写用ズームレンズに通してスクリーンへ投写するものであることを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、６つの群からなる投写用ズームレンズ、およびその投写用ズームレンズを用いた投写型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、透過型、反射型の液晶を用いた投写型表示装置、ＤＭＤ表示装置のようにライトバルブを用いた投写型表示装置等が広く普及してきている。そのような投写型表示装置に用いられる投写レンズとして、投写画像の大きさを変えることができるズームレンズを用いたものが増加している（特許文献１、２、３参照）。最近では、その投写画像の大きさの変化の割合が大きなもの、すなわちズーム比が大きいズームレンズが求められるようになってきている。【０００３】
また、投写型表示装置による投写画像を横ずらしさせるレンズシフト機能や、短い投写距離で大きな画像を表示させる機能が要求されるようになっている。そのようにするためにはズームレンズの広角化が必要となる。【０００４】
また、ライトバルブを複数用いた光学系などでは、各ライトバルブからの各色光束を合成する光束合成光学系、例えば合成プリズム等を挿入するスペースが要求されるため、長いバックフォーカスが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３８６４０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４８９３号公報
【特許文献３】特開２００９−０２０１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の投写用ズームレンズは、近年の市場ニーズを満たすような、大きなズーム比、大きな画角を持つものではない。また、特許文献２の投写用ズームレンズは、ズーム比１．５倍以上と比較的ズーム比の大きいレンズであるが、画角に関して、現在市場ではさらに広角なレンズが求められている。また、特許文献３の投写用ズームレンズは、ズーム比が１．５倍以上で、全画角が６０°以上と両方ともに大きいが、十分なバックフォーカスを確保しているとはいえない。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、広角でズーム比が大きく、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる投写用ズームレンズ、およびその投写用ズームレンズを用いた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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の投写用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配設されるとともに、縮小側がテレセントリックとなるような構成とされ、さらに、変倍時に、第１レンズ群および第６レンズ群が固定されて第２レンズ群から第５レンズ群までが光軸に沿って移動されるように構成され、第４レンズ群は、拡大側のレンズ面の曲率の絶対値が縮小側のレンズ面の曲率の絶対値よりも大きい負レンズ１枚からなり、条件式（１）：−１２．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０を満たすことを特徴とするものである。ただし、ｆ４は第４レンズ群の焦点距離、ｆｗは広角端におけるレンズ全系の焦点距離。【０００９】
前記第５レンズ群は、拡大側から順に、負レンズ、正レンズ、拡大側に凹面を向けた負レンズ、縮小側に凸面を向けた正レンズ、および正レンズを配設してなるものとすることが望ましい。【００１０】
前記投写用ズームレンズは、条件式（２）：３．０＜ｆ５／ｆｗ＜１０．０を満たすものとすることが望ましい。ただし、ｆ５は第５レンズ群の焦点距離。【００１１】
前記第２レンズ群は、縮小側に凹面を向けた負レンズと縮小側に凸面を向けた正レンズとからなる接合レンズを有するものとすることが望ましい。【００１２】
前記投写用ズームレンズは、条件式（３）：１．８＜Ｂｆ／ｆｗ＜４．０を満たすことが望ましい。ただし、Ｂｆはレンズ全系の縮小側における空気換算バックフォーカス。【００１３】
前記投写用ズームレンズは、条件式（４）：ｆｔ／ｆｗ≧１．５、および条件式（５）：２ω＞６５°を満たすことが望ましい。ただし、ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の焦点距離、２ωは拡大側に投写するときの広角端での全画角である。【００１４】
前記投写用ズームレンズは、第４レンズ群の拡大側または縮小側に、変倍動作に応じて開口径の大きさを変えるための可変絞りを有し、この可変絞りが、変倍時における投写用ズームレンズのＦｎｏ.を一定に保つように構成されたものとすることが望ましい。【００１５】
前記投写用ズームレンズは、第１レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うものとすることが望ましい。【００１６】
本発明の第２の投写用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配設されるとともに、縮小側がテレセントリックな構成とされ、さらに、変倍時に第１レンズ群および第６レンズ群が固定されて第２レンズ群から第５レンズ群までが光軸に沿って移動されるように構成され、第４レンズ群が、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負レンズ１枚からなり、条件式（６）：３０＜νｄを満たすことを特徴とするものである。ただし、ｆ４は第４レンズ群を構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数である。【００１７】
なお、縮小側がテレセントリックとは、縮小側の任意の点に収束する各光束断面における２等分角線が光軸に対して平行に近い状態であることを意味するものであり、完全にテレセントリックな場合、すなわち前記２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２等分角線の傾きが±３°の範囲内の場合である。【００１８】
上記光束断面は、光軸を通る平面で切断される断面である。また、２等分角線は、収束する各光束断面における収束角を等しい角度に二つに分ける２等分線である。【００１９】
本発明の投写型表示装置は、第１の発明の投写用ズームレンズまたは第２の発明の投写用ズームレンズと、光源と、ライトバルブと、光源からの光束をライトバルブへ導く照明光学部とを備え、光源からの光束をライトバルブで光変調し、光変調された光束を投写用ズームレンズに通してスクリーンへ投写することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の投写用ズームレンズおよび第１の投写型表示装置によれば、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を配設するとともに、縮小側にテレセントリックな構成とし、変倍時に、第１レンズ群および第６レンズ群を固定し、第２レンズ群から第５レンズ群までを光軸に沿って移動させるようにし、さらに、第４レンズ群を、拡大側のレンズ面の曲率の絶対値が縮小側のレンズ面の曲率の絶対値よりも大きい負レンズ１枚からなるものとして、条件式（１）：−１２．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０を満たすようにしたので、広角でズーム比を大きくし、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる。例えば、光束合成光学系を容易に挿入できるようなバックフォーカスを確保することができる。【００２１】
一般的にズーム比が大きいズームレンズは、各レンズ群の移動量がどうしても大きくなってしまう。そのように、レンズ群の移動量が大きくなると、広角端と望遠端とにおいて球面収差や像面湾曲といった収差のバランスの劣化が起こってしまう。そこで、移動群中の中間群(例えば第４レンズ群)に負の屈折力を持たせることで、すなわち、移動量が大きく変倍作用が大きなレンズ群の間に大きな補正作用を持たせたレンズ群を配置することで、広角端と望遠端とにおける球面収差や像面湾曲の収差バランスの劣化を小さくすることができる。【００２２】
さらに、条件式（１）を満足するようにこの投写用ズームレンズを構成したので、上記作用効果をより確実に得ることができ、大きなズーム比を確保しつつも広角端と望遠端とにおける球面収差や像面湾曲の収差バランスの劣化をより確実に抑えることができる。【００２３】
なお、この条件式（１）の上限を上回ると、第４レンズ群の負の屈折力が強くなりすぎて、第４レンズ群によって軸上光線が跳ね上げられすぎるため、上記バランスを抑えることができないばかりか、球面収差の補正自体が困難となる。【００２４】
一方、条件式（１）の下限を下回ると、第４レンズ群の負の屈折力が弱くなりすぎて、上記バランスに大きな作用効果を持たせることができないばかりか、大きなバックフォーカスを確保することも困難となる。【００２５】
また、第４レンズ群を、拡大側のレンズ面の曲率の絶対値が縮小側のレンズ面の曲率の絶対値よりも大きい負レンズ１枚のみで構成したことにより、製造コストを低減することができる。【００２６】
本発明の第１の投写用ズームレンズおよび第１の投写型表示装置によれば、第４レンズ群を、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負レンズ１枚からなるものとし、条件式（６）：３０＜νｄを満たすようにしたので、変倍時の色収差の変動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態における投写用ズームレンズおよび投写型表示装置の概略構成を示す断面図
【図１Ｂ】本発明の第２の実施の形態における投写用ズームレンズおよび投写型表示装置の概略構成を示す断面図
【図２Ａ】実施例１に係る投写用ズームレンズの断面図
【図２Ｂ】実施例１に係る投写用ズームレンズの広角端と望遠端における各レンズ群の位置を比較して示す図
【図３Ａ】実施例２に係る投写用ズームレンズの断面図
【図３Ｂ】実施例２に係る投写用ズームレンズの広角端と望遠端における各レンズ群の位置を比較して示す図
【図４Ａ】実施例３に係る投写用ズームレンズの断面図
【図４Ｂ】実施例３に係る投写用ズームレンズの広角端と望遠端における各レンズ群の位置を比較して示す図
【図５Ａ】実施例４に係る投写用ズームレンズの断面図
【図５Ｂ】実施例４に係る投写用ズームレンズの広角端と望遠端における各レンズ群の位置を比較して示す図
【図６】実施例１に係る投写用ズームレンズの諸収差を示す収差図
【図７】実施例２に係る投写用ズームレンズの諸収差を示す収差図
【図８】実施例３に係る投写用ズームレンズの諸収差を示す収差図
【図９】実施例４に係る投写用ズームレンズの諸収差を示す収差図
【図１０】実施例１に係る投写用ズームレンズの横収差を示す収差図
【図１１】実施例２に係る投写用ズームレンズの横収差を示す収差図
【図１２】実施例３に係る投写用ズームレンズの横収差を示す収差図
【図１３】実施例４に係る投写用ズームレンズの横収差を示す収差図
【図１４】本発明の実施の形態における投写型表示装置の投写用光変調部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の投写用ズームレンズおよびこの投写用ズームレンズを備えた撮像装置について図面を参照して説明する。
【００２９】
はじめに、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００３０】
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態の投写用ズームレンズおよびこの投写用ズームレンズを用いた投写型表示装置の概略構成を示す断面図である。
【００３１】
本発明の第１の実施の形態による投写用ズームレンズ１０１は、光軸Ｚ１に沿って拡大側（図中矢印−Ｚで示す側）から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６を配設して構成されたものである。また、この投写用ズームレンズ１０１は、縮小側が略テレセントリックな光学系となっている。
【００３２】
上記投写用ズームレンズ１０１は、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６が固定された状態で、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を光軸Ｚ１に沿って移動させて、変倍動作が行なわれるように構成されている。
【００３３】
第４レンズ群Ｇ４は、拡大側のレンズ面Ｓｎ４ａの曲率の絶対値が縮小側（図中矢印＋Ｚで示す側）のレンズ面Ｓｎ４ｂの曲率の絶対値よりも大きい負レンズである第４群第１レンズＬｎ４１のみの１枚からなり、条件式（１）：−１２．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０を満たすものである。なお、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、ｆｗは広角端におけるレンズ全系の焦点距離である。
【００３４】
第４レンズ群Ｇ４である第４群第１レンズＬｎ４１は、条件式（１Ａ）：−１０．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０を満たすものとすることが望ましい。
【００３５】
第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に、負の屈折率を有する第５群第１レンズＬｎ５１、正の屈折率を有する第５群第２レンズＬｎ５２、拡大側に凹面を向けた負の屈折率を有する第５群第３レンズＬｎ５３、縮小側に凸面を向けた正の屈折率を有する第５群第４レンズＬｎ５４、および正の屈折率を有する第５群第５レンズＬｎ５５からなるものとすることができる。
【００３６】
投写用ズームレンズ１０１は、ｆ５を第５レンズ群Ｇ５の焦点距離としたときに、条件式（２）：３．０＜ｆ５／ｆｗ＜１０．０を満たすことが望ましく、条件式（２Ａ）：４．０＜ｆ５／ｆｗ＜８．０を満たすことがより望ましい。
【００３７】
この条件式（２）は、コマ収差に関する条件式であり、条件式（２）を満足することによって、コマ収差を良好に補正することができる。
【００３８】
第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも縮小側に凹面を向けた負レンズと縮小側に凸面を向けた正レンズからなる接合レンズＬｎ２ｃを有するものとすることができる。
【００３９】
投写用ズームレンズ１０１は、Ｂｆをレンズ全系の縮小側における空気換算バックフォーカスとしたときに、条件式（３）：１．８＜Ｂｆ／ｆｗ＜４．０を満たすものとすることが望ましく、条件式（３Ａ）：２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜３．０を満たすものとすることがより望ましい。
【００４０】
この条件式（３）は、バックフォーカスの大きさを規定するための条件式である。条件式（３）の下限を下回ると、投写用ズームレンズとライトバルブとの間に光束合成光学系である色合成プリズム等を挿入することが困難となる。一方、条件式（３）の上限を上回ると、レンズの大型化につながる。
【００４１】
投写用ズームレンズ１０１は、条件式（４）：ｆｔ／ｆｗ≧１．５、および条件式（５）２ω＞６５°を満たすことが望ましい。なお、ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の焦点距離、２ωは拡大側に投写するときの広角端での全画角である。
【００４２】
上記条件式（４）は、広角端と望遠端の焦点距離の比であるズーム比を規定するものである。この条件式（４）の下限を下回ると、高倍率化の要望に応えることができなくなる。また、条件式（５）は、広角端における全画角を規定するものである。この条件式（５）の下限を下回ると、広角化の要望に応えることができなくなる。
【００４３】
また、投写用ズームレンズ１０１は、第４レンズ群Ｇ４の拡大側（ここでは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間）、または第４レンズ群Ｇ４の縮小側（ここでは、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間）に、変倍動作に応じて開口径の大きさを変えるための開口絞りである可変絞りＳｔを有するものとすることができる。この可変絞りＳｔは、変倍時におけるこの投写用ズームレンズ１０１のＦｎｏ.を一定に保つように構成されたものである。
【００４４】
さらに、投写用ズームレンズ１０１は、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うものとすることができる。なお、このフォーカシングは、投写用ズームレンズ１０１の投写距離（後述するスクリーン１から投写用ズームレンズ１０１までの距離）を変更した時のピントのズレを補正するために行われるものである。一方、変倍時には、第２レンズ群Ｇ２から第５レンズ群Ｇ５までの移動により変倍とピント補正とが同時に行われる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４６】
図１Ｂは、本発明の第２の実施の形態の投写用ズームレンズおよびこの投写用ズームレンズを用いた投写型表示装置の概略構成を示す断面図である。
【００４７】
本発明の第２の実施の形態による投写用ズームレンズ１０２は、上記投写用ズームレンズ１０２と同様に、光軸Ｚ１に沿って拡大側（図中矢印−Ｚで示す側）から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６を配設して構成されたものである。また、この投写用ズームレンズ１０２は、縮小側が略テレセントリックな光学系となっている。
【００４８】
上記投写用ズームレンズ１０２は、上記投写用ズームレンズ１０２と同様に、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６が固定された状態で、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を光軸Ｚ１に沿って移動させるように構成されている。
【００４９】
また、第４レンズ群Ｇ４は、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負レンズである第４群第１レンズＬｎ４１のみの１枚からなり、条件式（６）：３０＜νｄを満たすものである。ただし、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４を構成する負レンズ（第４群第１レンズＬｎ４１）のｄ線に対するアッベ数である。
【００５０】
次に、上記投写用ズームレンズを用いた本発明の投写型表示装置について説明する。
【００５１】
図１Ａに示す本発明の第１の実施の形態の投写型表示装置２０１は、第１の実施の形態による投写用ズームレンズ１０１と、光源から発せられた光束をライトバルブで光変調する投写用光変調部３００とを備え、投写用光変調部３００で光変調された光束を投写用ズームレンズ１０１に通してスクリーン１へ投写するものである。
【００５２】
また、図１Ｂに示す本発明の第２の実施の形態の投写型表示装置２０２は、第２の実施の形態による投写用ズームレンズ１０２と、上記と同様の光源から発せられた光束をライトバルブで光変調する投写用光変調部３００とを備え、投写用光変調部３００で光変調された光束を投写用ズームレンズ１０２に通してスクリーン１へ投写するものである。
【００５３】
ここで、投写用光変調部３００の１例を図１４を参照して説明する。
【００５４】
図１４に示す投写用光変調部３００は、光源２０と、ライトバルブである透過型液晶パネル１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、光源２０から発せられた光束を透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃそれぞれへ導く照明光学部２５と、透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃを通った光束を合成する光束合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１４とを備えている。なお、照明光学部２５は、光源２０とダイクロイックミラー１２の間に配されたフライアイ等のインテグレータ（図示を省略）を有している。
【００５５】
光源２０から発せられた白色光の光束は照明光学部２５を通して、３種類の色の光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）に色分解され、各色に対応する液晶パネル１１ａ〜１１ｃそれぞれに入射し光変調される。
【００５６】
液晶パネル１１ａ〜１１ｃを通して光変調された各光束は、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、投写用ズームレンズ１０１、１０２を通ってスクリーン１に投写される。
【００５７】
なお、この投写用光変調部３００の照明光学部２５には、色分解のためのダイクロイックミラー１２、１３、全反射ミラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、コンデンサレンズ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが配されている。
【００５８】
投写用光変調部３００は、上記のような透過型の液晶表示パネルを用いた態様に限られるものではなく、反射型の液晶表示パネルあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を採用することも可能である。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明の投写用ズームレンズの具体的な実施例１〜４について説明する。【００６０】
なお、実施例１、２、３、４は、本発明の第１の実施の形態に含まれるものである。また、実施例１、２、４は、本発明の第２の実施の形態に含まれるが、実施例３は、本発明の第２の実施の形態には含まれない。【００６１】
＜実施例１＞
図２Ａ、図２Ｂに実施例１の投写用ズームレンズを示す。図２Ａは投写用ズームレンズを詳しく示す図、図２Ｂは投写用ズームレンズの広角端（図中に「ＷＩＤＥ」で示す）と望遠端（図中に「ＴＥＬＥ」で示す）における各レンズ群の位置を比較して示す図である。【００６２】
この実施例１の投写用ズームレンズは、上述のように６つの群からなるものであり、第１の発明および第２の発明の両方に対応するものである。第１レンズ群Ｇ１は第１群第１レンズＬ１〜第１群第７レンズＬ７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は第２群第１レンズＬ８および第２群第２レンズＬ９の２枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は第３群第１レンズＬ１０の１枚のレンズからなるものである。【００６３】
さらに、第４レンズ群Ｇ４は第４群第１レンズＬ１１の１枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は第５群第１レンズＬ１２〜第５群第５レンズＬ１６の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は第６群第１レンズＬ１７の１枚のレンズからなるものである。【００６４】
また、第１群第６レンズＬ６と第１群第７レンズＬ７とが接合され、第２群第１レンズＬ８と第２群第２レンズＬ９とが接合され、第５群第３レンズＬ１４と第５群第４レンズＬ１５とが接合されており、それぞれが接合レンズを構成している。【００６５】
なお、変倍時には、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６とが固定され、第２レンズ群Ｇ２から第５レンズ群Ｇ５までが広角端から望遠端への移行に伴い光軸Ｚ１に沿って移動される。フォーカシングは、第１レンズ群Ｇ１を光軸Ｚ１方向に移動させることにより行われる。これらの変倍時、およびフォーカシング時の動作については以下に示す他の実施例においても同様である。【００６６】
この実施例１の投写用ズームレンズにおけるレンズデータ等を表１に示す。【００６７】
レンズ全系の焦点距離Ｆ、各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄに関するデータを表１の上段に示す。なお、上記曲率半径Ｒは、レンズ全系の広角端での焦点距離を「１」として規格化したものである。また、空気間隔Ｄも、上記曲率半径Ｒと同様の手法により規格化したものである。【００６８】
上記焦点距離Ｆは、広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）、ズーム途中（ミドル、ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）の順に、各状態に対応する値が示されている。【００６９】
この表１および後述する各表中の「面番号」の下側に並ぶ数字は、最も拡大側（図中矢印−Ｚで示す側）から縮小側（図中矢印＋Ｚで示す側）に向かうに従い順次増加するレンズ面や開口絞り等の番号を示す。また、各記号「Ｒ」、「Ｄ」、「Ｎｄ」、「νｄ」の下側に並ぶ値は、上記「面番号」に対応して示される値である。【００７０】
なお、このレンズデータ中には、投写用光変調部３００が平行平面板として示されている。【００７１】
また、表１の中段には、広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）、ズーム途中（ミドル、ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）の各々における、各レンズ群の間隔が示されている。【００７２】
また、表１の下段には、広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）、ズーム途中（ミドル、ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）における投写距離、および開口絞りＳｔ（可変絞りＳｔ）の開口径（可変絞り径）が示されている。【００７３】
上記レンズデータ等については、以下に示す他の実施例についても同様である。
【表１】
2012114756.tif 000003
【００７４】
図６は、実施例１の投写用ズームレンズの広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）、ズーム途中（ミドル、ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）における球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す図である。図中には、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線の各光に関する収差等が示されている。なお、非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。【００７５】
なお、図６中の符号Ａ、Ｅ、Ｉで示す図が球面収差を、符号Ｂ、Ｆ、Ｊで示す図が非点収差を、符号Ｃ、Ｇ、Ｋで示す図がディストーションを、符号Ｄ、Ｈ、Ｌで示す図が倍率色収差を表している。【００７６】
また、図１０は、実施例１の投写用ズームレンズの広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）、ズーム途中（ミドル、ＭＩＤＤＬＥ）、および望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）それぞれについてｄ線に関する横収差を示す図である。なお、横収差として３種類の半画角に対する収差が示されている。横収差図では同じ半画角におけるタンジェンシャル方向、サジタル方向の収差図をそれぞれ左側、右側に水平方向に並べて図示している。【００７７】
これらの収差図については以下に示す他の実施例についても同様である。【００７８】
これらの図６、図１０等からわかるように、実施例１の投写用ズームレンズによれば、広角端での画角２ωが７６．２度と広角で、各収差が良好に補正されている。【００７９】
また、条件式中の各数式の値を各実施例毎に示す表５（実施例の説明の最後に示す）からわかるように、実施例１の投写用ズームレンズは、条件式（１）〜（５）を全て満足している。このような実施例１の投写用ズームレンズによれば、広角でズーム比が大きく、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる。【００８０】
＜実施例２＞
図３Ａ、図３Ｂに実施例２の投写用ズームレンズを示す。図３Ａは投写用ズームレンズを詳しく示す図、図３Ｂは投写用ズームレンズの広角端（図中に「ＷＩＤＥ」で示す）と望遠端（図中に「ＴＥＬＥ」で示す）における各レンズ群の位置を比較して示す図である
実施例２の投写用ズームレンズも上述のように６つの群からなるものであり、第１の発明および第２の発明の両方に対応するものである。【００８１】
第１レンズ群Ｇ１は第１群第１レンズＬ１〜第１群第５レンズＬ５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は第２群第１レンズＬ６〜第２群第４レンズＬ９の４枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は第３群第１レンズＬ１０の１枚のレンズからなるものである。【００８２】
さらに、第４レンズ群Ｇ４は第４群第１レンズＬ１１の１枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は第５群第１レンズＬ１２〜第５群第５レンズＬ１６の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は第６群第１レンズＬ１７の１枚のレンズからなるものである。【００８３】
第２群第１レンズＬ６と第２群第２レンズＬ７とが接合され、第２群第３レンズＬ８と第２群第４レンズＬ９とが接合され、第５群第３レンズＬ１４と第５群第４レンズＬ１５とが接合されており、それぞれが接合レンズを構成している。【００８４】
この実施例２の投写用ズームレンズの変倍時、およびフォーカシング時の各群の動作については上記実施例１の場合と概略同様である。【００８５】
また、実施例２の投写用ズームレンズにおけるレンズデータ等を表２に示す。この表のレンズデータ等の読み取り方については実施例１の場合と同様である。
【表２】
2012114756.tif 000004
【００８６】
また、図７は諸収差を示す図、図１１は横収差を示す横収差図である。これらの図の読み取り方についても実施例１の場合と同様である。【００８７】
この図７、図１１等からわかるように、実施例２の投写用ズームレンズによれば、広角端での画角２ωが７６．２度と広角で、各収差が良好に補正されている。【００８８】
また、条件式中の各数式の値を各実施例毎に示す表５からわかるように、実施例２の投写用ズームレンズは、条件式（１）〜（５）を全て満足している。このような実施例２の投写用ズームレンズによれば、広角でズーム比が大きく、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる。【００８９】
＜実施例３＞
図４Ａ、図４Ｂに実施例３の投写用ズームレンズを示す。図４Ａは投写用ズームレンズを詳しく示す図、図４Ｂは投写用ズームレンズの広角端（図中に「ＷＩＤＥ」で示す）と望遠端（図中に「ＴＥＬＥ」で示す）における各レンズ群の位置を比較して示す図である
実施例３の投写用ズームレンズも上述のように６つの群からなるものであり、第１の発明に対応するが、第２の発明には対応しないものである。【００９０】
第１レンズ群Ｇ１は第１群第１レンズＬ１〜第１群第６レンズＬ６の６枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は第２群第１レンズＬ７〜第２群第２レンズＬ８の２枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は第３群第１レンズＬ９の１枚のレンズからなるものである。【００９１】
さらに、第４レンズ群Ｇ４は第４群第１レンズＬ１０の１枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は第５群第１レンズＬ１１〜第５群第５レンズＬ１５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は第６群第１レンズＬ１７の１枚のレンズからなるものである。【００９２】
第１群第５レンズＬ５と第１群第６レンズＬ６とが接合され、第２群第１レンズＬ７と第２群第２レンズＬ８とが接合され、第５群第３レンズＬ１３と第５群第４レンズＬ１４とが接合されており、それぞれが接合レンズを構成している。【００９３】
この実施例３の投写用ズームレンズの変倍時、およびフォーカシング時の各群の動作については上記実施例１の場合と同様である。【００９４】
また、実施例３の投写用ズームレンズにおけるレンズデータ等を表３に示す。この表のレンズデータ等の読み取り方については実施例１の場合と同様である。
【表３】
2012114756.tif 000005
【００９５】
また、図８は諸収差を示す図、図１２は横収差を示す横収差図である。これらの図の読み取り方についても実施例１の場合と同様である。【００９６】
この図８、図１２等からわかるように、実施例３の投写用ズームレンズによれば、広角端での画角２ωが７６．６度と広角で、各収差が良好に補正されている。【００９７】
また、条件式中の各数式の値を各実施例毎に示す表５からわかるように、実施例３の投写用ズームレンズは、条件式（１）〜（５）を全て満足している。このような実施例３の投写用ズームレンズによれば、広角でズーム比が大きく、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる。【００９８】
＜実施例４＞
図５Ａ、図５Ｂに実施例４の投写用ズームレンズを示す。図５Ａは投写用ズームレンズを詳しく示す図、図５Ｂは投写用ズームレンズの広角端（図中に「ＷＩＤＥ」で示す）と望遠端（図中に「ＴＥＬＥ」で示す）における各レンズ群の位置を比較して示す図である
実施例４の投写用ズームレンズも上述のように６つの群からなるものであり、第１の発明および第２の発明の両方に対応するものである。【００９９】
第１レンズ群Ｇ１は第１群第１レンズＬ１〜第１群第５レンズＬ５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は第２群第１レンズＬ６〜第２群第２レンズＬ７の２枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は第３群第１レンズＬ８の１枚のレンズからなるものである。【０１００】
さらに、第４レンズ群Ｇ４は第４群第１レンズＬ９の１枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は第５群第１レンズＬ１０〜第５群第５レンズＬ１４の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は第６群第１レンズＬ１５の１枚のレンズからなるものである。【０１０１】
第１群第４レンズＬ４と第１群第５レンズＬ５とが接合され、第２群第１レンズＬ６と第２群第２レンズＬ７とが接合され、第５群第３レンズＬ１２と第５群第４レンズＬ１３とが接合されており、それぞれが接合レンズを構成している。【０１０２】
この実施例４の投写用ズームレンズの変倍時、およびフォーカシング時の動作については上記実施例１の場合と同様である。【０１０３】
また、実施例４の投写用ズームレンズにおけるレンズデータ等を表３に示す。この表のレンズデータ等の読み取り方については実施例１の場合と同様である。
【表４】
2012114756.tif 000006
【０１０４】
また、図９は諸収差を示す図、図１３は横収差を示す横収差図である。これらの図の読み取り方についても実施例１の場合と同様である。【０１０５】
この図９、図１３等からわかるように、実施例２の投写用ズームレンズによれば、広角端での画角２ωが７５．４度と広角で、各収差が良好に補正されている。【０１０６】
また、条件式中の各数式の値を各実施例毎に示す表５からわかるように、実施例４の投写用ズームレンズは、条件式（１）〜（５）を全て満足している。このような実施例３の投写用ズームレンズによれば、広角でズーム比が大きく、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる。【０１０７】
上記のように、本発明投写用ズームレンズおよび投写型表示装置によれば、広角でズーム比が大きく、かつ大きなバックフォーカスを確保しながらも、諸収差を良好に補正することができる。【０１０８】
なお、本発明は、上記各実施例に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した数値に限定されず、他の値を取り得る。
【表５】
2012114756.tif 000007
【図１Ａ】
2012114756.tif 000008
【図１Ｂ】
2012114756.tif 000009
【図２Ａ】
2012114756.tif 000010
【図２Ｂ】
2012114756.tif 000011
【図３Ａ】
2012114756.tif 000012
【図３Ｂ】
2012114756.tif 000013
【図４Ａ】
2012114756.tif 000014
【図４Ｂ】
2012114756.tif 000015
【図５Ａ】
2012114756.tif 000016
【図５Ｂ】
2012114756.tif 000017
【図６】
2012114756.tif 000018
【図７】
2012114756.tif 000019
【図８】
2012114756.tif 000020
【図９】
2012114756.tif 000021
【図１０】
2012114756.tif 000022
【図１１】
2012114756.tif 000023
【図１２】
2012114756.tif 000024
【図１３】
2012114756.tif 000025
【図１４】
2012114756.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月7日(2014.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を配設してなるとともに、縮小側がテレセントリックとなるように構成され、
変倍時には、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が固定され、前記第２レンズ群から第５レンズ群までが光軸に沿って移動されるように構成され、
前記第４レンズ群は、拡大側のレンズ面の曲率の絶対値が縮小側のレンズ面の曲率の絶対値よりも大きい負レンズ１枚からなり、
前記第５レンズ群が、拡大側から順に、負レンズ、正レンズ、拡大側に凹面を向けた負レンズ、縮小側に凸面を向けた正レンズ、および正レンズを配設してなるものであり、
以下の条件式（１）を満たすものであることを特徴とする投写用ズームレンズ。
−１２．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０  ・・・（１）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項２】
以下の条件式（２）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。
３．０＜ｆ５／ｆｗ＜１０．０  ・・・（２）
ただし、
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
【請求項３】
前記第２レンズ群が、少なくとも、縮小側に凹面を向けた負レンズと縮小側に凸面を向けた正レンズとからなる接合レンズを有するものであ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。
【請求項４】
以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
１．８＜Ｂｆ／ｆｗ＜４．０  ・・・（３）
ただし、
Ｂｆ：レンズ全系の縮小側における空気換算バックフォーカス
【請求項５】
以下の条件式（４）、および条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
ｆｔ／ｆｗ≧１．５  ・・・（４）
２ω＞６５°  ・・・（５）
ただし、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
２ω：広角端での全画角
【請求項６】
前記第４レンズ群の拡大側または縮小側に、前記変倍動作に応じて開口径の大きさを変えるための可変絞りを有し、
該可変絞りが、前記変倍時における前記投写用ズームレンズのＦｎｏ.を一定に保つように構成されたものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の投写レンズ。
【請求項８】
前記第４レンズ群は、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負レンズ１枚からなり、
以下の条件式（６）を満たすものであることを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
３０＜νｄ  ・・・（６）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群を構成する負レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項９】
以下の条件式（１Ａ）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。
−１０．０＜ｆ４／ｆｗ＜−５．０  ・・・（１Ａ）
【請求項１０】
以下の条件式（２Ａ）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。
４．０＜ｆ５／ｆｗ＜８．０  ・・・（２Ａ）
【請求項１１】
以下の条件式（３Ａ）を満たすことを特徴とする請求項４記載の投写用ズームレンズ。
２．０＜Ｂｆ／ｆｗ＜３．０  ・・・（３Ａ）
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項記載の投写用ズームレンズと、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を前記ライトバルブへ導く照明光学部とを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、該光変調された光束を前記投写用ズームレンズに通してスクリーンへ投写するものであることを特徴とする投写型表示装置。
【国際調査報告】
2012114756.tif 000027
2012114756.tif 000028
2012114756.tif 000029
2012114756.tif 000030
2012114756.tif 000031
2012114756.tif 000032
2012114756.tif 000033
2012114756.tif 000034