(57)【要約】【課題】小型化が図られＦナンバーが小さく縮小側がテレセントリックで高ズーム比および高い周辺光量比が確保された高性能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投写型表示装置を提供する。【解決手段】投写用ズームレンズは、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、負の第３レンズ群Ｇ３、正の第４レンズ群Ｇ４、絞り、第５レンズ群Ｇ５、正の第６レンズ群Ｇ６からなる。変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６は固定され、その他のレンズ群は移動する。最も拡大側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側の面までの範囲で最も縮小側に配置された接合レンズは、拡大側から順に両凹レンズと両凸レンズが接合され正の屈折力を有する。所定の条件式を満足する。【選択図】図１
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【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レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、絞りと、第５レンズ群と、正の屈折力を有する第６レンズ群とからなり、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第６レンズ群とは縮小側結像面に対して固定されており、前記第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群とは隣り合うレンズ群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、
縮小側がテレセントリックに構成されており、
最も拡大側のレンズ面から前記第２レンズ群の最も縮小側のレンズ面までに少なくとも１つの接合レンズを含み、最も拡大側のレンズ面から前記第２レンズ群の最も縮小側のレンズ面までに含まれる前記少なくとも１つの接合レンズのうち最も縮小側の接合レンズは、拡大側から順に両凹レンズと両凸レンズが接合されてなり全体として正の屈折力を有する凹凸接合レンズであり、
広角端での前記凹凸接合レンズより拡大側の全レンズの合成焦点距離をｆｆｃ、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜２    （１）
で表される条件式（１）を満足し、
前記第４レンズ群の最も縮小側のレンズ面を基点として拡大側を負、縮小側を正とした場合の前記第５レンズ群および前記第６レンズ群を合成したレンズ群の拡大側焦点位置の該基点からの光軸上の距離をｄｄ５６、全系の縮小側の有効像円直径をＩｍΦとしたとき、広角端から望遠端までの変倍域のうち少なくとも一部の変倍域で
−０．７＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜３    （２）
で表される条件式（２）を満足し、
前記条件式（２）を満足する変倍域における全系の焦点距離の最大値をｆｄｍａｘ、前記条件式（２）を満足する変倍域における全系の焦点距離の最小値をｆｄｍｉｎとしたとき、
１．３５＜ｆｄｍａｘ／ｆｄｍｉｎ＜２    （３）
で表される条件式（３）を満足し、
前記第５レンズ群は最も縮小側に正の屈折力を有するレンズ成分を有し、該レンズ成分の焦点距離をｆｇ５ｅとしたとき、
３．６＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜６    （４）
で表される条件式（４）を満足することを特徴とする投写用ズームレンズ。
【請求項２】
広角端での前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との合成焦点距離をｆＧ５６としたとき、
２＜ｆＧ５６／ｆｗ＜５    （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項３】
前記絞り位置での最大画角の光束の最大直径をΦｙ、前記絞り位置での軸上光束の最大直径をΦｃ、全変倍域におけるΦｙ／Φｃの最小値を（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎとしたとき、
０．８＜（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎ≦１    （６）
で表される条件式（６）を満足する請求項１または２記載の投写用ズームレンズ。
【請求項４】
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をＬとしたとき、
０．０８＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１５    （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項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】
前記投写用ズームレンズの全変倍域における最大ＦナンバーをＦＮｏｍａｘとしたとき、
１．２＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８）
で表される条件式（８）を満足する請求項１から４のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項６】
前記絞りの開口径が可変である請求項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】
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜１．６    （１−１）
で表される条件式（１−１）を満足する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項８】
広角端から望遠端までの変倍域のうち少なくとも一部の変倍域で
−０．５＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜２    （２−１）
で表される条件式（２−１）を満足する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項９】
１．４５＜ｆｄｍａｘ／ｆｄｍｉｎ＜２    （３−１）
で表される条件式（３−１）を満足する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１０】
４＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜６    （４−１）
で表される条件式（４−１）を満足する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１１】
２＜ｆＧ５６／ｆｗ＜４    （５−１）
で表される条件式（５−１）を満足する請求項２記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１２】
０．８５＜（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎ≦１    （６−１）
で表される条件式（６−１）を満足する請求項３記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１３】
０．１＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１５    （７−１）
で表される条件式（７−１）を満足する請求項４記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１４】
１．５＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８−１）
で表される条件式（８−１）を満足する請求項５記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１５】
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ズームレンズとしての請求項１から１４のいずれか１項記載のズームレンズとを備えた投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写用ズームレンズおよび投写型表示装置に関し、例えば、ライトバルブからの映像情報を担持した光束をスクリーン上に拡大投写するのに好適な投写用ズームレンズ、およびこれを用いた投写型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子またはＤＭＤ（Digital Micromirror Device：登録商標）等のライトバルブに表示した画像をスクリーン等に拡大投写する投写型表示装置が広く用いられている。例えば、このライトバルブを３つ用いて赤・緑・青の３原色の照明光に各々対応させ、個々のライトバルブで変調された光を色合成用プリズム等で合成し、投写用レンズを介して画像を投写する構成をとるものが用いられている。
【０００３】
近年では、ライトバルブの性能向上を受けて、ライトバルブと併用される投写用レンズにはライトバルブの解像度に見合った良好な収差補正がなされていることが求められている。また、小型に構成され、より広角化されたレンズ系が求められる傾向にある。さらに、設置性の観点から変倍機能を有するレンズ系が好まれている。
【０００４】
投写型表示装置に適用可能で変倍機能を有するレンズ系としては、例えば下記特許文献１、２に記載されたものが提案されている。特許文献１、２には、最も拡大側のレンズ群と最も縮小側のレンズ群が変倍時に固定され、これらの間に変倍時に移動する３つまたは４つのレンズ群が配されたズームレンズが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８２１４７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
色合成プリズムは入射光の角度によって分光特性が変化するため、色合成プリズムと組み合わせて使用される投写用レンズは縮小側がテレセントリックに構成されていることが望まれる。また、スクリーンまでの距離設定の自由度の向上、室内空間での設置性、および汎用性の点から、小型に構成され、かつ高ズーム比を有する投写用レンズに対する要望も高い。さらに、投写用レンズには小さなＦナンバーを有することも望まれる。
【０００７】
その一方で、投写型表示装置には、スクリーン上に投写された像の中心部と周辺部との照度差が軽減されていることが望まれている。像の光軸上の点での光量に対する像の光軸外の点での光量の比は周辺光量比と呼ばれており、高い周辺光量比を確保可能な投写用レンズが要望されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のレンズ系は、近年の要望に十分応えるためにはさらにズーム比を高くすることが好ましい。特許文献２に記載のレンズ系は、小さなＦナンバーと縮小側のテレセントリック性を保ちながら、高ズーム比と高い周辺光量比を確保しようとすると、絞りの位置をより縮小側に設定する必要があるが、そうすると拡大側に位置するレンズの径が大きくなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、小型化を図りつつ、Ｆナンバーが小さく縮小側がテレセントリックに構成され、高ズーム比および高い周辺光量比が確保されて、良好な光学性能を有する投写用ズームレンズ、およびこのような投写用ズームレンズを備えた投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明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レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、絞りと、第５レンズ群と、正の屈折力を有する第６レンズ群とからなり、変倍時に、第１レンズ群と第６レンズ群とは縮小側結像面に対して固定されており、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群とは隣り合うレンズ群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、縮小側がテレセントリックに構成されており、最も拡大側のレンズ面から第２レンズ群の最も縮小側のレンズ面までに少なくとも１つの接合レンズを含み、最も拡大側のレンズ面から第２レンズ群の最も縮小側のレンズ面までに含まれる少なくとも１つの接合レンズのうち最も縮小側の接合レンズは、拡大側から順に両凹レンズと両凸レンズが接合されてなり全体として正の屈折力を有する凹凸接合レンズであり、広角端での上記凹凸接合レンズより拡大側の全レンズの合成焦点距離をｆｆｃ、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜２    （１）
で表される条件式（１）を満足し、
第４レンズ群の最も縮小側のレンズ面を基点として拡大側を負、縮小側を正とした場合の第５レンズ群および第６レンズ群を合成したレンズ群の拡大側焦点位置の基点からの光軸上の距離をｄｄ５６、全系の縮小側の有効像円直径をＩｍΦとしたとき、広角端から望遠端までの変倍域のうち少なくとも一部の変倍域で
−０．７＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜３    （２）
で表される条件式（２）を満足し、
条件式（２）を満足する変倍域における全系の焦点距離の最大値をｆｄｍａｘ、条件式（２）を満足する変倍域における全系の焦点距離の最小値をｆｄｍｉｎとしたとき、
１．３５＜ｆｄｍａｘ／ｆｄｍｉｎ＜２    （３）
で表される条件式（３）を満足し、
第５レンズ群は最も縮小側に正の屈折力を有するレンズ成分を有し、このレンズ成分の焦点距離をｆｇ５ｅとしたとき、
３．６＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜６    （４）
で表される条件式（４）を満足することを特徴とする。
【００１１】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、下記条件式（１−１）〜（４−１）の少なくとも１つを満足することが好ましい。
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜１．６    （１−１）
−０．５＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜２    （２−１）
１．４５＜ｆｄｍａｘ／ｆｄｍｉｎ＜２    （３−１）
４＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜６    （４−１）
【００１２】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、広角端での第５レンズ群と第６レンズ群との合成焦点距離をｆＧ５６、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
２＜ｆＧ５６／ｆｗ＜５    （５）
２＜ｆＧ５６／ｆｗ＜４    （５−１）
【００１３】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、絞り位置での最大画角の光束の最大直径をΦｙ、絞り位置での軸上光束の最大直径をΦｃ、全変倍域におけるΦｙ／Φｃの最小値を（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎとしたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
０．８＜（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎ≦１    （６）
０．８５＜（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎ≦１    （６−１）
【００１４】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、全系の縮小側の有効像円直径をＩｍΦ、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をＬとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましく、下記条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
０．０８＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１５    （７）
０．１＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１５    （７−１）
【００１５】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、投写用ズームレンズの全変倍域における最大ＦナンバーをＦＮｏｍａｘとしたとき、下記条件式（８）を満足することが好ましく、下記条件式（８−１）を満足することがより好ましい。
１．２＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８）
１．５＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８−１）
【００１６】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、絞りの開口径が可変であることが好ましい。
【００１７】
本発明の投写型表示装置は、光源と、この光源からの光が入射するライトバルブと、この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して上述した本発明の投写用ズームレンズとを備えたものである。
【００１８】
なお、上記「拡大側」は、被投写側（スクリーン側）を意味し、縮小投写する場合も、便宜的にスクリーン側を拡大側と称するものとする。一方、上記「縮小側」は、原画像表示領域側（ライトバルブ側）を意味し、縮小投写する場合も、便宜的にライトバルブ側を縮小側と称するものとする。
【００１９】
なお、上記「〜からなり」は、実質的なことを意味するものであり、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、マスク、カバーガラス、および／またはフィルタ等のレンズ以外の光学要素等が含まれていてもよい。
【００２０】
なお、上記「縮小側がテレセントリック」とは、縮小側結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、すなわち上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、光軸に対する上記二等分角線の傾きが−３°〜＋３°の範囲内の場合である。
【００２１】
なお、上記「〜レンズ群」は、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含まれる。また、「レンズ成分」とは、光軸上での空気接触面が拡大側の面と縮小側の面の２つのみのレンズであり、１つのレンズ成分とは１つの単レンズあるいは１つの接合レンズを意味する。「Φｙ」および「Φｃ」は光軸に垂直な方向の径とする。
【００２２】
上記の各レンズ群の屈折力の符号は、対応するレンズ群全体としての屈折力の符号をそれぞれ表すものである。上記レンズ群の屈折力の符号、上記レンズの屈折力の符号、および上記レンズの面形状は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。上記条件式は全て投写距離が無限遠のときのｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に関するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、６群構成のズームレンズにおいて、パワー配列および絞り位置等を好適に設定し、所定の条件式を満足することにより、小型化を図りつつ、Ｆナンバーが小さく縮小側がテレセントリックに構成され、高ズーム比および高い周辺光量比が確保されて、良好な光学性能を有する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投写型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例２の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例３の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例４の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例５の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例６の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例７の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例８の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例９の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例１０の投写用ズームレンズの構成と光束を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例１の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１２】本発明の実施例２の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１３】本発明の実施例３の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１４】本発明の実施例４の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１５】本発明の実施例５の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１６】本発明の実施例６の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１７】本発明の実施例７の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１８】本発明の実施例８の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１９】本発明の実施例９の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図２０】本発明の実施例１０の投写用ズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。図１に本発明の一実施形態に係る投写用ズームレンズの構成と光束の断面図を示す。図１に示す例は後述の実施例１のズームレンズに対応している。図１では紙面左側が拡大側、紙面右側が縮小側であり、無限遠物体に合焦した状態を示している。
【００２６】
図１では、「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態を示し、光束として軸上光束ｗａ、中間画角の光束ｗｂ、および最大画角の光束ｗｃを記入しており、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に中間焦点距離状態を示し、光束として軸上光束ｍａ、中間画角の光束ｍｂ、および最大画角の光束ｍｃを記入しており、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態を示し、光束として軸上光束ｔａ、中間画角の光束ｔｂ、および最大画角の光束ｔｃを記入している。上段と中段の間に広角端から中間焦点距離状態へ変倍する際に移動する各レンズ群の概略的な移動方向を示す矢印を示し、中段と下段の間に中間焦点距離状態から望遠端へ変倍する際に移動する各レンズ群の概略的な移動方向を示す矢印を示している。
【００２７】
この投写用ズームレンズは、例えば投写型表示装置に搭載されて、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用ズームレンズとして使用可能である。図１では、投写型表示装置に搭載される場合を想定して、フィルタおよびプリズム等を想定した光学部材ＰＰと、光学部材ＰＰの縮小側の面に位置するライトバルブの画像表示面Ｓｉｍも合わせて図示している。図１の例では、画像表示面Ｓｉｍが縮小側結像面に対応する。
【００２８】
なお、図１では、光学部材ＰＰの縮小側の面の位置と画像表示面Ｓｉｍ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、図１では図の簡略化のために１枚の画像表示面Ｓｉｍのみを示しているが、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。
【００２９】
この投写用ズームレンズは、光軸Ｚに沿って拡大側から縮小側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、正または負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とからなる。変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６とは縮小側結像面に対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは隣り合うレンズ群との光軸方向の間隔を変化させて移動する。
【００３０】
上記のように６群構成とすることによって、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。最も拡大側の第１レンズ群Ｇ１を負レンズ群とすることによって、広角化に有利となる。また、変倍時に、正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とを移動させることによって、投写用のレンズ系に必要とされる小さなＦナンバーを実現しながら、拡大側のレンズ外径を小さく保ちつつ、高ズーム比を達成することが可能となる。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に開口絞りＳｔを配置することによって、周辺光量比を確保することが容易となる。
【００３１】
図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１４の４枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は拡大側から順にレンズＬ２１〜レンズＬ２３の３枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚のレンズのみからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４２の２枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５６の６枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６はレンズＬ６１の１枚のレンズのみからなる。ただし、本発明の投写用ズームレンズの各レンズ群は図１に示す例と異なる枚数のレンズで構成することも可能である。
【００３２】
なお、この投写用ズームレンズは、色合成プリズムと組み合わせて使用される投写用レンズの要求仕様に適合するように縮小側がテレセントリックに構成されている。
【００３３】
この投写用ズームレンズは最も拡大側のレンズ面から第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側のレンズ面までに少なくとも１つの接合レンズを含むように構成される。そして、最も拡大側のレンズ面から第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側のレンズ面までに含まれる少なくとも１つの接合レンズのうち最も縮小側に配置される接合レンズは、拡大側から順に両凹レンズと両凸レンズが接合されてなり全体として正の屈折力を有するように構成される。以下の説明では、上記位置に配置され上記構成を有するこの接合レンズを凹凸接合レンズＣＥと呼ぶ。図１の例では、凹凸接合レンズＣＥはレンズＬ２１とレンズＬ２２が接合されて構成されている。最も拡大側のレンズ面から第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側のレンズ面までにこの凹凸接合レンズＣＥを配置することによって、倍率色収差を補正するとともに像面湾曲を補正しながら広角化を図ることが容易となる。
【００３４】
また、凹凸接合レンズＣＥを拡大側から順に両凹レンズと両凸レンズを接合して構成することによって、この接合レンズ全体は拡大側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズとなる。ここで、凹凸接合レンズＣＥと同じ屈折力を有し拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズを拡大側から順に接合した接合レンズ、すなわち全体として両凸形状の接合レンズと、凹凸接合レンズＣＥとを比較してみる。縮小側から入射して拡大側へ射出する光線の拡大側のレンズ面での高さは、凹凸接合レンズＣＥのような形状の接合レンズのものの方が、全体として両凸形状の接合レンズのものより低くなる。よって、これら接合レンズよりも拡大側に位置するレンズの径を考えたとき、凹凸接合レンズＣＥのような形状の接合レンズの方が、全体として両凸形状の接合レンズより、拡大側に位置するレンズの径をより抑えることができ、より小型化が可能になる。さらに、凹凸接合レンズＣＥが全体として正の屈折力を持つことによって、拡大側へ射出する光束は光軸側に収束するように作用を受けるため、拡大側に位置するレンズの径を更に小さくすることが容易となる。
【００３５】
この投写用ズームレンズは、広角端での全系の焦点距離をｆｗ、広角端での凹凸接合レンズＣＥより拡大側の全レンズの合成焦点距離をｆｆｃとしたとき、下記条件式（１）を満足するように構成されている。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、拡大側のレンズ径を抑えながら広角端の画角を確保しつつ高ズーム比を達成することが容易となる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、像面湾曲および倍率色収差をバランスよく補正することが容易となる。条件式（１）に関する効果を高めるためには下記条件式（１−１）を満足することが好ましく、下記条件式（１−２）を満足することがより好ましい。
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜２    （１）
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜１．６    （１−１）
１＜｜ｆｆｃ／ｆｗ｜＜１．４    （１−２）
【００３６】
また、第４レンズ群Ｇ４の最も縮小側のレンズ面を基点として拡大側を負、縮小側を正とした場合の第５レンズ群Ｇ５および第６レンズ群Ｇ６を合成したレンズ群の拡大側焦点位置の上記基点からの光軸上の距離をｄｄ５６、全系の縮小側の有効像円直径をＩｍΦとしたとき、この投写用ズームレンズは広角端から望遠端までの変倍域のうち少なくとも一部の変倍域で下記条件式（２）を満足するように構成されている。条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、周辺光量比を確保することが容易となる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系の全長を抑えることが容易となる。条件式（２）に関する効果を高めるためには広角端から望遠端までの変倍域のうち少なくとも一部の変倍域で下記条件式（２−１）を満足することが好ましく、下記条件式（２−２）を満足することがより好ましい。
−０．７＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜３    （２）
−０．５＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜２    （２−１）
−０．４＜ｄｄ５６／ＩｍΦ＜２    （２−２）
なお、図１では広角端状態にのみｄｄ５６とＩｍΦ／２を図示しており、中間焦点距離状態と望遠端状態でのこれらの図示は省略している。
【００３７】
また、条件式（２）を満足する変倍域における全系の焦点距離の最小値をｆｄｍｉｎ、条件式（２）を満足する変倍域における全系の焦点距離の最大値をｆｄｍａｘとしたとき、この投写用ズームレンズは下記条件式（３）を満足するように構成されている。条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、周辺光量比を確保しながら、投写用ズームレンズに必要なズーム比を得ることが容易となる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系全長の長大化およびレンズ枚数の増加を抑えることができる。条件式（３）に関する効果を高めるためには下記条件式（３−１）を満足することが好ましい。
１．３５＜ｆｄｍａｘ／ｆｄｍｉｎ＜２    （３）
１．４５＜ｆｄｍａｘ／ｆｄｍｉｎ＜２    （３−１）
【００３８】
さらにまた、この投写用ズームレンズは、第５レンズ群Ｇ５の最も縮小側に正の屈折力を有するレンズ成分を有し、このレンズ成分の焦点距離をｆｇ５ｅ、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、下記条件式（４）を満足するように構成されている。条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、軸外光線に対する屈折力が強くなりすぎないようにすることができ、開口絞りＳｔより拡大側の変倍時に移動するレンズ群のレンズ径が大きくなるのを抑えることができる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、変倍における像面湾曲および倍率色収差の変動をバランスよく補正することが容易となる。条件式（４）に関する効果を高めるためには下記条件式（４−１）を満足することが好ましく、下記条件式（４−２）を満足することがより好ましい。
３．６＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜６    （４）
４＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜６    （４−１）
４＜ｆｇ５ｅ／ｆｗ＜５    （４−２）
【００３９】
この投写用ズームレンズは、広角端での第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との合成焦点距離をｆＧ５６、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、軸外光線に対する屈折力が強くなりすぎないようにすることができ、開口絞りＳｔより拡大側の変倍時に移動するレンズ群のレンズ径が大きくなるのを抑えることができる。条件式（５）の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系の全長を抑えることが容易となる。条件式（５）に関する効果を高めるためには下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
２＜ｆＧ５６／ｆｗ＜５    （５）
２＜ｆＧ５６／ｆｗ＜４    （５−１）
【００４０】
また、この投写用ズームレンズは、開口絞りＳｔ位置での最大画角の光束の最大直径をΦｙ、開口絞りＳｔ位置での軸上光束の最大直径をΦｃ、全変倍域におけるΦｙ／Φｃの最小値を（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎとしたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましい。なお、軸上光束とは、画角が０°の光束である。光学的にΦｙ／Φｃの最大値は１であるため、条件式（６）の上限は１となる。条件式（６）の下限以下とならないようにすることによって、高い周辺光量比を確保することができる。条件式（６）に関する効果を高めるためには下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
０．８＜（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎ≦１    （６）
０．８５＜（Φｙ／Φｃ）ｍｉｎ≦１    （６−１）
【００４１】
また、この投写用ズームレンズは、全系の縮小側の有効像円直径をＩｍΦ、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をＬとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、レンズ系の全長を抑えることが容易となる。条件式（７）の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系全長の長大化およびレンズ枚数の増加を抑えることができる。条件式（７）に関する効果を高めるためには下記条件式（７−１）を満足することがより好ましく、下記条件式（７−２）を満足することがさらにより好ましい。
０．０８＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１５    （７）
０．１＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１５    （７−１）
０．１＜ＩｍΦ／Ｌ＜０．１３    （７−２）
【００４２】
また、この投写用ズームレンズの全変倍域における最大ＦナンバーをＦＮｏｍａｘとしたとき、下記条件式（８）を満足することが好ましい。条件式（８）の下限以下とならないようにすることによって、レンズ系全長の長大化およびレンズ枚数の増加を抑えることができる。条件式（８）の上限以上とならないようにすることによって、投写型表示装置に搭載される投写用レンズとして必要な小さなＦナンバーを確保することができる。条件式（８）に関する効果を高めるためには下記条件式（８−１）を満足することがより好ましく、下記条件式（８−２）を満足することがさらにより好ましい。
１．２＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８）
１．５＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８−１）
１．６＜ＦＮｏｍａｘ＜３    （８−２）
【００４３】
なお、条件式（６）および条件式（８）を同時に満足することが好ましい。Ｆナンバーの大きなレンズ系で条件式（６）を満足するように構成することは容易であるが、そのようなレンズ系では明るい像が得られない。条件式（６）および条件式（８）を同時に満足することによって、投写用レンズとして必要な小さなＦナンバーを確保した上で高い周辺光量比を確保することができ、画面中心から周辺部まで明るい投写像を得ることが容易になる。
【００４４】
また、この投写用ズームレンズの開口絞りＳｔの開口径は可変であるように構成することが好ましい。このようにした場合は、変倍においてＦナンバーを一定にすることが容易となる。なお、開口絞りＳｔは、変倍時に隣り合うレンズ群との光軸方向の間隔を変化させて移動するようにしてもよく、変倍時に第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５のいずれか一方と一体的に移動するようにしてもよい。
【００４５】
また、この投写用ズームレンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１全体、もしくは第１レンズ群Ｇ１の一部のレンズを光軸方向に移動させることにより合焦を行うように構成してもよい。
【００４６】
なお、上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本実施形態によれば、小型化を図りつつ、Ｆナンバーが小さく縮小側がテレセントリックに構成され、高ズーム比および高い周辺光量比が確保されて、良好な光学性能を有する投写用ズームレンズを実現することが可能である。なお、ここでいう「Ｆナンバーが小さく」とはＦナンバーが３未満であることを意味し、「高ズーム比」とは１．３５より高いズーム比を意味する。
【００４７】
次に、本発明の投写用ズームレンズの数値実施例について説明する。なお、以下に示す実施例の数値データは全て、投写距離が無限遠の場合の広角端における全系の焦点距離が１０．００となるように規格化されたものであり、所定の桁でまるめたものである。
［実施例１］
実施例１の投写用ズームレンズのレンズ構成は図１に示したものであり、その図示方法と構成は図１に示す例として上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６は固定されており、第２レンズ群Ｇ２〜第５レンズ群Ｇ５が隣り合うレンズ群との光軸方向の間隔を変化させて移動している。合焦はレンズＬ１４のみを光軸方向に移動することにより行われる。
【００４８】
実施例１の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元と可変面間隔を表２に示す。表１のＳｉの欄には最も拡大側の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の面に面番号を付した場合のｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、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上の面間隔を示す。表１の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（ナノメートル））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線基準のアッベ数を示す。表１の硝材名（メーカー）の欄には構成要素の硝種名を括弧の外に示し、メーカー名を括弧内に示している。メーカー名については、株式会社オハラをＯＨＡＲＡと表記し、ＨＯＹＡ株式会社をＨＯＹＡと表記している。
【００４９】
ここで、曲率半径の符号は、拡大側に凸面を向けた面形状のものを正とし、縮小側に凸面を向けた面形状のものを負としている。表１には開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも合わせて示している。表１では開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には（Ｓｔ）という語句も記入している。Ｄｉの最下欄の値は表中の最も縮小側の面と画像表示面Ｓｉｍとの間隔である。表１では可変面間隔についてはＤＤ［  ］という記号を用い、［  ］の中にこの間隔の拡大側の面番号を付してＤｉの欄に記入している。
【００５０】
表２に、ズーム比Ｚｒ、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、および可変面間隔の値をｄ線基準で示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表２では、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各値をそれぞれＷＩＤＥ、ＭＩＤＤＬＥ、およびＴＥＬＥと表記した欄に示している。表１と表２の値は投写距離が無限遠の場合のものである。
【００５１】
【表１】
2018132710.tif 000003
【００５２】
【表２】
2018132710.tif 000004
【００５３】
図１１に投写距離が９５６．６の場合の実施例１の投写用ズームレンズの各収差図を示す。図１１では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図１１ではＷＩＤＥと付した上段に広角端状態のものを示し、ＭＩＤＤＬＥと付した中段に中間焦点距離状態のものを示し、ＴＥＬＥと付した下段に望遠端状態のものを示す。球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル））、およびＦ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））における収差をそれぞれ黒の実線、長破線、および短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００５４】
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、記載方法、および収差図は投写距離が９５６．６のときの収差を示す点は以下の実施例２〜１０のものも基本的に同様である。また、投写用ズームレンズが６群構成である点、および変倍時に移動するレンズ群は以下の実施例２〜１０についても同様である。
【００５５】
［実施例２］
実施例２の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図２に示す。実施例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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例２の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１４の４枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は拡大側から順にレンズＬ２１〜レンズＬ２３の３枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚のレンズのみからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４２の２枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５４の４枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６はレンズＬ６１の１枚のレンズのみからなる。レンズＬ２１とレンズＬ２２は接合レンズを構成しており、この接合レンズが上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する。第１レンズ群Ｇ１全体が一体的に光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００５６】
実施例２の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表３に、諸元と可変面間隔を表４に、各収差図を図１２に示す。
【００５７】
【表３】
2018132710.tif 000005
【００５８】
【表４】
2018132710.tif 000006
【００５９】
［実施例３］
実施例３の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図３に示す。実施例３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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例３の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６はレンズＬ６１の１枚のレンズのみからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００６０】
実施例３の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表５に、諸元と可変面間隔を表６に、各収差図を図１３に示す。
【００６１】
【表５】
2018132710.tif 000007
【００６２】
【表６】
2018132710.tif 000008
【００６３】
［実施例４］
実施例４の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図４に示す。実施例４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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例４の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６はレンズＬ６１の１枚のレンズのみからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００６４】
実施例４の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表７に、諸元と可変面間隔を表８に、各収差図を図１４に示す。
【００６５】
【表７】
2018132710.tif 000009
【００６６】
【表８】
2018132710.tif 000010
【００６７】
［実施例５］
実施例５の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図５に示す。実施例５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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例５の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は拡大側から順にレンズＬ６１〜レンズＬ６２の２枚のレンズからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００６８】
実施例５の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元と可変面間隔を表１０に、各収差図を図１５に示す。
【００６９】
【表９】
2018132710.tif 000011
【００７０】
【表１０】
2018132710.tif 000012
【００７１】
［実施例６］
実施例６の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図６に示す。実施例６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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例６の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は拡大側から順にレンズＬ６１〜レンズＬ６２の２枚のレンズからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００７２】
実施例６の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表１１に、諸元と可変面間隔を表１２に、各収差図を図１６に示す。
【００７３】
【表１１】
2018132710.tif 000013
【００７４】
【表１２】
2018132710.tif 000014
【００７５】
［実施例７］
実施例７の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図７に示す。実施例７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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例７の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は拡大側から順にレンズＬ６１〜レンズＬ６２の２枚のレンズからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００７６】
実施例７の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元と可変面間隔を表１４に、各収差図を図１７に示す。
【００７７】
【表１３】
2018132710.tif 000015
【００７８】
【表１４】
2018132710.tif 000016
【００７９】
［実施例８］
実施例８の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図８に示す。実施例８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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例８の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は拡大側から順にレンズＬ６１〜レンズＬ６２の２枚のレンズからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００８０】
実施例８の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表１５に、諸元と可変面間隔を表１６に、各収差図を図１８に示す。
【００８１】
【表１５】
2018132710.tif 000017
【００８２】
【表１６】
2018132710.tif 000018
【００８３】
［実施例９］
実施例９の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図９に示す。実施例９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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例９の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５５の５枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は拡大側から順にレンズＬ６１〜レンズＬ６２の２枚のレンズからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００８４】
実施例９の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元と可変面間隔を表１８に、各収差図を図１９に示す。
【００８５】
【表１７】
2018132710.tif 000019
【００８６】
【表１８】
2018132710.tif 000020
【００８７】
［実施例１０］
実施例１０の投写用ズームレンズのレンズ構成と光束を図１０に示す。実施例１０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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とが配列された６群構成である。実施例１０の投写用ズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は拡大側から順にレンズＬ１１〜レンズＬ１７の７枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズのみからなり、第３レンズ群Ｇ３は拡大側から順にレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は拡大側から順にレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は拡大側から順にレンズＬ５１〜レンズＬ５４の４枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６はレンズＬ６１の１枚のレンズのみからなる。レンズＬ１６とレンズＬ１７は上述した凹凸接合レンズＣＥに対応する接合レンズを構成しており、また、この接合レンズが光軸方向に移動することにより合焦が行われる。
【００８８】
実施例１０の投写用ズームレンズの基本レンズデータを表１９に、諸元と可変面間隔を表２０に、各収差図を図２０に示す。
【００８９】
【表１９】
2018132710.tif 000021
【００９０】
【表２０】
2018132710.tif 000022
【００９１】
表２１に、実施例１〜１０の投写用ズームレンズの条件式（１）〜（８）の対応値と条件式に関係する値を示す。表２１に示す値はｄ線を基準とするものである。表２１では、ｄｄ５６／ＩｍΦの対応値は全変倍域における最大値と最小値を示しており、ｄｄ５６とΦｙ／Φｃの値は広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態での各値をそれぞれＷＩＤＥ、ＭＩＤＤＬＥ、ＴＥＬＥと表記した欄に示している。
【００９２】
【表２１】
2018132710.tif 000023
【００９３】
以上のデータからわかるように、実施例１〜１０の投写用ズームレンズは、縮小側がテレセントリックであり、コンパクトに構成され、変倍時にＦナンバーがほぼ一定となるように構成されており、しかも全変倍域においてＦナンバーが２．４８〜２．５０という小さな値であり、ズーム比が１．５２であり投写用レンズとして高いズーム比を有し、高い周辺光量比を確保可能であり、諸収差が良好に補正されて高性能な投写用ズームレンズであることがわかる。
【００９４】
次に、本発明の実施形態に係る投写型表示装置について説明する。図２１は、本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。図２１に示す投写型表示装置１００は、本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズ１０と、光源１５と、各色光に対応したライトバルブとしての透過型表示素子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、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃと、光路を偏向するための全反射ミラー１８ａ〜１８ｃとを有する。なお、図２１では、投写用ズームレンズ１０は概略的に図示している。また、光源１５とダイクロイックミラー１２の間にはインテグレーターが配されているが、図２１ではその図示を省略している。
【００９５】
光源１５からの白色光は、ダイクロイックミラー１２、１３で３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）に分解された後、それぞれコンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃを経て各色光光束にそれぞれ対応する透過型表示素子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、投写用ズームレンズ１０に入射する。投写用ズームレンズ１０は、透過型表示素子１１ａ〜１１ｃにより光変調された光による光学像をスクリーン１０５上に投写する。
【００９６】
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、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッベ数は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【００９７】
また、本発明の投写型表示装置も、上記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および光束分離または光束合成に用いられる光学部材は、上記構成に限定されず、種々の態様の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１０    投写用ズームレンズ
１１ａ〜１１ｃ    透過型表示素子
１２、１３    ダイクロイックミラー
１４    クロスダイクロイックプリズム
１５    光源
１６ａ〜１６ｃ    コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ    全反射ミラー
１００    投写型表示装置
１０５    スクリーン
ＣＥ    凹凸接合レンズ
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ３    第３レンズ群
Ｇ４    第４レンズ群
Ｇ５    第５レンズ群
Ｇ６    第６レンズ群
Ｌ１１〜Ｌ１７、Ｌ２１〜Ｌ２３、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ４１〜Ｌ４３、Ｌ５１〜Ｌ５６、Ｌ６１、Ｌ６２    レンズ
ＰＰ    光学部材
Ｓｉｍ    画像表示面
Ｓｔ    開口絞り
ｍａ、ｔａ、ｗａ    軸上光束
ｍｂ、ｔｂ、ｗｂ    中間画角の光束
ｍｃ、ｔｃ、ｗｃ    最大画角の光束
Ｚ    光軸
【図１】
2018132710.tif 000024
【図２】
2018132710.tif 000025
【図３】
2018132710.tif 000026
【図４】
2018132710.tif 000027
【図５】
2018132710.tif 000028
【図６】
2018132710.tif 000029
【図７】
2018132710.tif 000030
【図８】
2018132710.tif 000031
【図９】
2018132710.tif 000032
【図１０】
2018132710.tif 000033
【図１１】
2018132710.tif 000034
【図１２】
2018132710.tif 000035
【図１３】
2018132710.tif 000036
【図１４】
2018132710.tif 000037
【図１５】
2018132710.tif 000038
【図１６】
2018132710.tif 000039
【図１７】
2018132710.tif 000040
【図１８】
2018132710.tif 000041
【図１９】
2018132710.tif 000042
【図２０】
2018132710.tif 000043
【図２１】
2018132710.tif 000044