(57)【要約】【課題】縮小側のテレセントリック性を保ちつつ、広い波長域で色収差が良好に補正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。【解決手段】投写用ズームレンズは、拡大側から順に、変倍時に不動の負の第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する複数の移動レンズ群、変倍時に不動の最終レンズ群Ｇｅからなる。１枚以上の正レンズと１枚以上の負レンズが接合された接合レンズを複数有し、そのうち２つの接合レンズは互いに逆符号の屈折力を有する。接合レンズに関する所定の条件式を満足する。【選択図】図１
2018132711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、変倍時に縮小側結像面に対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群、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複数の移動レンズ群、変倍時に縮小側結像面に対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群のみをレンズ群として備え、
縮小側がテレセントリックに構成されており、
少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズが接合されてなる接合レンズを複数有し、
全系の最も縮小側に配置されて広角端での自身の拡大側焦点位置が自身の最も拡大側のレンズ面より拡大側に位置する群のうち、含まれるレンズ枚数が最大となる群を後群とし、複数の前記接合レンズのうち前記後群の拡大側焦点位置に最も近い接合レンズを第１接合レンズとし、広角端での前記後群の拡大側焦点位置と前記第１接合レンズの縮小側のレンズ面との光軸上の距離をｄＡ、縮小側の有効像円直径をＩｍΦとしたとき、
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．４５    （１）
で表される条件式（１）を満足し、
複数の前記接合レンズのうち前記第１接合レンズと逆符号の屈折力を有し前記第１接合レンズより縮小側に配置された接合レンズの１つを第２接合レンズとし、複数の前記接合レンズ中の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｐ、複数の前記接合レンズ中の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｐとしたとき、前記第１接合レンズおよび前記第２接合レンズはいずれも
１．４＜Ｎｄｐ＜１．７    （２）
７０＜νｄｐ＜１００    （３）
で表される条件式（２）および（３）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有し、
複数の前記接合レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｎとしたとき、前記第１接合レンズおよび前記第２接合レンズはいずれも
１．４８＜Ｎｄｎ＜１．７    （４）
で表される条件式（４）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴とする投写用ズームレンズ。
【請求項２】
前記第１接合レンズおよび前記第２接合レンズは前記複数の移動レンズ群中に配置されている請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項３】
前記第１接合レンズの焦点距離をｆｃ１、前記第２接合レンズの焦点距離をｆｃ２、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
２．５＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜１０    （５）
２．５＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜１０    （６）
で表される条件式（５）および（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】
前記複数の移動レンズ群のうち最も縮小側の移動レンズ群は少なくとも１つの前記接合レンズを有し、
前記最も縮小側の移動レンズ群中の最も縮小側の前記接合レンズは、拡大側から順に両凸レンズと負メニスカスレンズが接合されてなる請求項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】
前記最も縮小側の移動レンズ群中の最も縮小側の前記接合レンズの焦点距離をｆｃ３、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
２．５＜ｆｃ３／ｆｗ＜７    （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項４記載の投写用ズームレンズ。
【請求項６】
前記負メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３ｎとしたとき、
１．５＜Ｎｄ３ｎ＜１．６２    （８）
で表される条件式（８）を満足する請求項４または５記載の投写用ズームレンズ。
【請求項７】
複数の前記接合レンズのうち前記第１接合レンズより縮小側の全ての接合レンズはいずれも
１．４＜Ｎｄｐ＜１．７    （２）
７０＜νｄｐ＜１００    （３）
で表される条件式（２）および（３）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有し、
複数の前記接合レンズのうち前記第１接合レンズより縮小側の全ての接合レンズはいずれも
１．４８＜Ｎｄｎ＜１．７    （４）
で表される条件式（４）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有する請求項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接合レンズの最も拡大側のレンズ面から最も縮小側の移動レンズ群の最も縮小側のレンズ面まで、かつ縮小側から２番目の移動レンズ群の最も拡大側のレンズ面から最も縮小側の移動レンズ群の最も縮小側のレンズ面までとなる範囲に、３枚のレンズが接合されてなる３枚接合レンズを有する請求項１から７のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項９】
前記複数の移動レンズ群は、４つの移動レンズ群からなる請求項１から８のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１０】
前記４つの移動レンズ群は、拡大側から順に、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、第５レンズ群である請求項９記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１１】
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．４    （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１２】
前記第１接合レンズおよび前記第２接合レンズはいずれも
１．４＜Ｎｄｐ＜１．６５    （２−１）
で表される条件式（２−１）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１３】
前記第１接合レンズおよび前記第２接合レンズはいずれも
７５＜νｄｐ＜１００    （３−１）
で表される条件式（３−１）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１４】
前記第１接合レンズおよび前記第２接合レンズはいずれも
１．５＜Ｎｄｎ＜１．７    （４−１）
で表される条件式（４−１）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１５】
３＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜８    （５−１）
で表される条件式（５−１）を満足する請求項３記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１６】
３＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜８    （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１７】
３＜ｆｃ３／ｆｗ＜７    （７−１）
で表される条件式（７−１）を満足する請求項５記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１８】
１．５＜Ｎｄ３ｎ＜１．６    （８−１）
で表される条件式（８−１）を満足する請求項６記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１９】
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１８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、コンパクトに構成され、小さなＦナンバーを有し、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複数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２００７−２５６４２７号公報
【特許文献２】特開２００７−２０６４２０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、縮小側を入射側としたときの入射瞳が十分遠方に位置するという特性、すなわち縮小側のテレセントリック性を有することが求められる。
【０００７】
一方、昨今の投写型表示装置の応用分野は広がりをみせている。その中には広い波長域で色収差が良好に補正された投写用レンズに対する要望があり、特に、可視域〜近赤外域の波長域で軸上色収差が良好に補正された投写用レンズが望まれている。しかしながら、特許文献１、２には近赤外光の領域を考慮して設計したことに関する記載はなく、近赤外光の領域での特性も開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、縮小側のテレセントリック性を保ちながら、可視域〜近赤外域の広い波長域で色収差が良好に補正され、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】
【０００９】
本発明の投写用ズームレンズは、拡大側から順に、変倍時に縮小側結像面に対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群、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複数の移動レンズ群、変倍時に縮小側結像面に対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群のみをレンズ群として備え、縮小側がテレセントリックに構成されており、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズが接合されてなる接合レンズを複数有し、全系の最も縮小側に配置されて広角端での自身の拡大側焦点位置が自身の最も拡大側のレンズ面より拡大側に位置する群のうち、含まれるレンズ枚数が最大となる群を後群とし、複数の上記接合レンズのうち後群の拡大側焦点位置に最も近い接合レンズを第１接合レンズとし、広角端での後群の拡大側焦点位置と第１接合レンズの縮小側のレンズ面との光軸上の距離をｄＡ、縮小側の有効像円直径をＩｍΦとしたとき、
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．４５    （１）
で表される条件式（１）を満足し、
複数の上記接合レンズのうち第１接合レンズと逆符号の屈折力を有し第１接合レンズより縮小側に配置された接合レンズの１つを第２接合レンズとし、複数の上記接合レンズ中の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｐ、複数の上記接合レンズ中の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｐとしたとき、第１接合レンズおよび第２接合レンズはいずれも
１．４＜Ｎｄｐ＜１．７    （２）
７０＜νｄｐ＜１００    （３）
で表される条件式（２）および（３）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有し、
複数の上記接合レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｎとしたとき、第１接合レンズおよび第２接合レンズはいずれも
１．４８＜Ｎｄｎ＜１．７    （４）
で表される条件式（４）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴とする。
【００１０】
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）を満足することが好ましい。
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．４    （１−１）
【００１１】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１接合レンズおよび第２接合レンズはいずれも下記条件式（２−１）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。
１．４＜Ｎｄｐ＜１．６５    （２−１）
【００１２】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１接合レンズおよび第２接合レンズはいずれも下記条件式（３−１）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。
７５＜νｄｐ＜１００    （３−１）
【００１３】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１接合レンズおよび第２接合レンズはいずれも下記条件式（４−１）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有することが好ましい。
１．５＜Ｎｄｎ＜１．７    （４−１）
【００１４】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１接合レンズおよび第２接合レンズは複数の移動レンズ群中に配置されていることが好ましい。
【００１５】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１接合レンズの焦点距離をｆｃ１、第２接合レンズの焦点距離をｆｃ２、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）および（６）を満足することが好ましく、その際にさらに下記条件式（５−１）および／または（６−１）を満足することがより好ましい。
２．５＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜１０    （５）
２．５＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜１０    （６）
３＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜８    （５−１）
３＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜８    （６−１）
【００１６】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、複数の移動レンズ群のうち最も縮小側の移動レンズ群は少なくとも１つの上記接合レンズを有し、最も縮小側の移動レンズ群中の最も縮小側の接合レンズは、拡大側から順に両凸レンズと負メニスカスレンズが接合されてなることが好ましい。その際に、最も縮小側の移動レンズ群中の最も縮小側の接合レンズの焦点距離をｆｃ３、広角端での全系の焦点距離をｆｗ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。また、上記負メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３ｎ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。
２．５＜ｆｃ３／ｆｗ＜７    （７）
３＜ｆｃ３／ｆｗ＜７    （７−１）
１．５＜Ｎｄ３ｎ＜１．６２    （８）
１．５＜Ｎｄ３ｎ＜１．６    （８−１）
【００１７】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、複数の上記接合レンズ中の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｐ、複数の上記接合レンズ中の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｐとしたとき、複数の上記接合レンズのうち第１接合レンズより縮小側の全ての接合レンズはいずれも
１．４＜Ｎｄｐ＜１．７    （２）
７０＜νｄｐ＜１００    （３）
で表される条件式（２）および（３）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有し、
複数の上記接合レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｎとしたとき、複数の上記接合レンズのうち第１接合レンズより縮小側の全ての接合レンズはいずれも
１．４８＜Ｎｄｎ＜１．７    （４）
で表される条件式（４）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有することが好ましい。
【００１８】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１接合レンズの最も拡大側のレンズ面から最も縮小側の移動レンズ群の最も縮小側のレンズ面まで、かつ縮小側から２番目の移動レンズ群の最も拡大側のレンズ面から最も縮小側の移動レンズ群の最も縮小側のレンズ面までとなる範囲に、３枚のレンズが接合されてなる３枚接合レンズを有することが好ましい。
【００１９】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、複数の移動レンズ群は、４つの移動レンズ群からなることが好ましい。その際に、上記４つの移動レンズ群は、拡大側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正または負の屈折力を有する第５レンズ群であることが好ましい。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。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。なお、「後群」は、複数のレンズからなる場合は、連続配置された複数のレンズからなるものとする。また、「後群の拡大側焦点位置に最も近い接合レンズを第１接合レンズとし」は、ある接合レンズ内部に後群の拡大側焦点位置が位置する場合は、その接合レンズを第１接合レンズとする。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】
【００２５】
本発明によれば、拡大側から順に、変倍の際に固定されている負の第１レンズ群と、変倍時に移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に固定されている正の最終レンズ群とからなるズームレンズにおいて、構成を好適に設定し、特に正レンズと負レンズが接合された接合レンズを複数有するように構成し、これら接合レンズに関する条件式を満足することにより、縮小側のテレセントリック性を保ちながら、可視域〜近赤外域の広い波長域で色収差が良好に補正され、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】
【００２６】
【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】
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、変倍時に縮小側結像面に対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、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複数の移動レンズ群、変倍時に縮小側結像面に対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群Ｇｅのみをレンズ群として備える。このような構成とすることによって、収差を良好に補正しながら高いズーム比を得ることが容易となる。
【００３２】
図１に示す例のズームレンズは、光軸Ｚに沿って拡大側から縮小側へ向かって順に、レンズ群としては、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、および第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は縮小側結像面に対して固定されている。第６レンズ群Ｇ６は最終レンズ群Ｇｅに対応する。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それぞれは移動レンズ群に対応し、これらのレンズ群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。
【００３３】
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り、開口絞りＳｔが第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に配置されている。ただし、本発明においては、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅの間に配置される移動レンズ群の数は図１の例と異なる数でもよく、各レンズ群を構成するレンズの枚数は図１に示す例と異なる枚数でもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
この投写用ズームレンズは、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズが接合されてなる接合レンズを複数有するように構成されている。これによって、色収差の補正に有利となる。以下の説明では、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズが接合されてなる接合レンズを正負接合レンズと呼ぶことにする。
【００３６】
この投写用ズームレンズは、全系の最も縮小側に配置されて広角端での自身の拡大側焦点位置が自身の最も拡大側のレンズ面より拡大側に位置する群のうち、含まれるレンズ枚数が最大となる群を後群ＧＲとし、複数の正負接合レンズのうち後群ＧＲの拡大側焦点位置に最も近い正負接合レンズを第１接合レンズＣＥ１とし、広角端での後群ＧＲの拡大側焦点位置と第１接合レンズＣＥ１の縮小側のレンズ面との光軸上の距離をｄＡ、縮小側の有効像円直径をＩｍΦ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。
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．４５    （１）
【００３７】
条件式（１）の範囲を満足するように構成することによって、良好な軸上色収差の補正効果を得ることができる。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。
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．４    （１−１）
０＜｜ｄＡ／ＩｍΦ｜＜０．３５    （１−２）
【００３８】
図１の例では後群ＧＲは、レンズＬ５１〜レンズＬ５６およびレンズＬ６１からなる群、すなわち、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群に対応する。また、図１の例では第１接合レンズＣＥ１は正レンズであるレンズＬ４１と負レンズであるレンズＬ４２が接合された接合レンズに対応する。
【００３９】
また、この投写用ズームレンズは、全体として第１接合レンズＣＥ１と逆符号の屈折力を有し、第１接合レンズＣＥ１より縮小側に配置された正負接合レンズの１つである第２接合レンズＣＥ２を有するように構成される。図１の例では第２接合レンズＣＥ２はレンズＬ５２〜レンズＬ５４の３枚のレンズが接合された接合レンズに対応する。図１の例では、第１接合レンズＣＥ１は全体として正の屈折力を有し、第２接合レンズＣＥ２は全体として負の屈折力を有している。
【００４０】
そして、複数の正負接合レンズ中の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｐ、複数の正負接合レンズ中の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｐとしたとき、第１接合レンズＣＥ１および第２接合レンズＣＥ２はいずれも下記条件式（２）および（３）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有するように構成される。
１．４＜Ｎｄｐ＜１．７    （２）
７０＜νｄｐ＜１００    （３）
【００４１】
第１接合レンズＣＥ１中の少なくとも１枚の正レンズ、および第２接合レンズＣＥ２中の少なくとも１枚の正レンズが条件式（２）および（３）を満足することによって、現在使用可能な光学材料の中から材料を選択して色収差の補正効果を強くすることができ、可視域〜近赤外域の広い波長域での色収差、特に軸上色収差の良好な補正が容易となる。
【００４２】
また、複数の正負接合レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｎとしたとき、第１接合レンズＣＥ１および第２接合レンズＣＥ２はいずれも下記条件式（４）を満足する少なくとも１枚の負レンズを有するように構成される。
１．４８＜Ｎｄｎ＜１．７    （４）
【００４３】
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、色収差の補正効果を強くすることができる。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、負レンズと正レンズを組み合わせて接合レンズを構成する際、正レンズに色収差の補正効果が強い材料を選択して組合せることが容易となる。条件式（４）を満足することによって、可視域〜近赤外域の広い波長域での色収差、特に軸上色収差の良好な補正が容易となる。
【００４４】
さらに、複数の正負接合レンズのうち第１接合レンズＣＥ１より縮小側の全ての正負接合レンズがいずれも上記条件式（２）および（３）を満足する正レンズを少なくとも１枚有す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、可視域〜近赤外域の広い波長域での色収差、特に軸上色収差の良好な補正がさらに容易となる。同様に、複数の正負接合レンズのうち第１接合レンズＣＥ１より縮小側の全ての正負接合レンズがいずれも上記条件式（４）を満足する負レンズを少なくとも１枚有す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、可視域〜近赤外域の広い波長域での色収差、特に軸上色収差の良好な補正がさらに容易となる。
【００４５】
上述した条件式（２）および（３）に関する効果を高めるためには、条件式（２）に代わり、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く、また、条件式（３）に代わり、下記条件式（３−１）を満足することが好ましく、下記条件式（３−２）を満足することがより好ましい。
１．４＜Ｎｄｐ＜１．６５    （２−１）
１．４８＜Ｎｄｐ＜１．６５    （２−２）
７５＜νｄｐ＜１００    （３−１）
８０＜νｄｐ＜１００    （３−２）
【００４６】
また、条件式（４）に関する効果を高めるためには、条件式（４）に代わり、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。
１．５＜Ｎｄｎ＜１．７    （４−１）
１．５＜Ｎｄｎ＜１．６７    （４−２）
【００４７】
なお、第１接合レンズＣＥ１に代わり、この接合レンズを構成する正レンズと負レンズを接合せずに空気間隔を設けて配設することも考えられるが、以下の事情によりに接合レンズとすることが好ましい。本実施形態では、第１接合レンズＣＥ１に強い色収差補正効果を持たせるように特にこの接合レンズ中の正レンズに色収差補正効果の強い材料を使用しており、この正レンズの屈折率は条件式（２）の範囲となる。色収差補正のために、この接合レンズ中の正レンズと負レンズの互いに対向する各レンズ面の曲率半径の絶対値は小さくなる傾向にある。仮に、これら正レンズと負レンズを接合しない場合は、これらの小さな曲率半径の絶対値を有するレンズ面間の空気層で全反射が起きる虞がある。従って、接合レンズとすることが好ましい。他の正負接合レンズについても、第１接合レンズＣＥ１と同様に強い色収差補正の役割を持ち、含まれる正レンズと負レンズが第１接合レンズＣＥ１と同様の材料となるものについては、同様に接合レンズとすることが好ましい。
【００４８】
第１接合レンズＣＥ１および第２接合レンズＣＥ２は複数の移動レンズ群中に配置されていることが好ましい。このようにした場合は、変倍全域にわたり色収差の補正効果を発揮することができる。図１の例では、第１接合レンズＣＥ１は第４レンズ群Ｇ４中に配置され、第２接合レンズＣＥ２は第５レンズ群Ｇ５中に配置されている。
【００４９】
また、第１接合レンズＣＥ１の焦点距離をｆｃ１、第２接合レンズＣＥ２の焦点距離をｆｃ２、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）および（６）を満足することが好ましい。
２．５＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜１０    （５）
２．５＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜１０    （６）
【００５０】
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、負レンズと正レンズを組み合わせて第１接合レンズＣＥ１を構成する際、正レンズに色収差の補正効果が強い材料を選択して組合せることが容易となる。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、色収差の補正効果を強くすることができる。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く、下記条件式（５−２）を満足することがさらにより好ましい。
３＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜８    （５−１）
３．２＜｜ｆｃ１｜／ｆｗ＜７    （５−２）
【００５１】
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、負レンズと正レンズを組み合わせて第２接合レンズＣＥ２を構成する際、正レンズに色収差の補正効果が強い材料を選択して組合せることが容易となる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、色収差の補正効果を強くすることができる。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く、下記条件式（６−２）を満足することがさらにより好ましい。
３＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜８    （６−１）
３．２＜｜ｆｃ２｜／ｆｗ＜７    （６−２）
【００５２】
また、この投写用ズームレンズは、複数の移動レンズ群のうち最も縮小側の移動レンズ群は少なくとも１つの正負接合レンズを有することが好ましい。以下では、最も縮小側の移動レンズ群中の最も縮小側の正負接合レンズを第３接合レンズＣＥ３と呼ぶことにする。第３接合レンズＣＥ３は拡大側から順に両凸レンズと負メニスカスレンズが接合されてな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、色収差の補正と球面収差の補正をバランスよく行うことができる。なお、図１の例では第３接合レンズＣＥ３はレンズＬ５５とレンズＬ５６が接合された接合レンズに対応する。
【００５３】
第３接合レンズＣＥ３の焦点距離をｆｃ３、広角端での全系の焦点距離をｆｗとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましい。
２．５＜ｆｃ３／ｆｗ＜７    （７）
【００５４】
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、負レンズと正レンズを組み合わせて第３接合レンズＣＥ３を構成する際、正レンズに色収差の補正効果が強い材料を選択して組合せ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、色収差の補正効果を強くすることができる。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。
３＜ｆｃ３／ｆｗ＜７    （７−１）
３＜ｆｃ３／ｆｗ＜５    （７−２）
【００５５】
また、第３接合レンズＣＥ３が上記構成のレンズからなる場合、第３接合レンズＣＥ３中の負メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３ｎとしたとき、下記条件式（８）を満足することが好ましい。
１．５＜Ｎｄ３ｎ＜１．６２    （８）
【００５６】
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、色収差の補正効果を強くすることができる。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、接合面の曲率半径の絶対値が小さくなりすぎないようにすることができ、正レンズに色収差の補正効果が強い材料を選択して組合せることが容易となる。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い。
１．５＜Ｎｄ３ｎ＜１．６    （８−１）
【００５７】
また、この投写用ズームレンズは、第１接合レンズＣＥ１の最も拡大側のレンズ面から最も縮小側の移動レンズ群の最も縮小側のレンズ面まで、かつ縮小側から２番目の移動レンズ群の最も拡大側のレンズ面から最も縮小側の移動レンズ群の最も縮小側のレンズ面までとなる範囲に、３枚のレンズが接合されてなる３枚接合レンズを有することが好ましい。このようにした場合は、可視域〜近赤外域を含む非常に広い波長域での軸上色収差の補正が可能となる。
【００５８】
また、この投写用ズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅの間に配置される上記複数の移動レンズ群は、４つの移動レンズ群からなるように構成することができる。このようにした場合は、高ズーム比の全域で像面湾曲およびその他の諸収差を良好に補正でき、高い解像性能を得ることができる。
【００５９】
例えば上記複数の移動レンズ群は、拡大側から順に、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、正または負の屈折力を有する第５レンズ群からなるように構成することができる。このようにした場合は、投写用レンズとして必要な小さなＦナンバーを実現し、かつ拡大側のレンズの外径を小さく保ちながら高ズーム比を達成することが可能となる。
【００６０】
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。
【００６１】
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、縮小側のテレセントリック性を保ちながら、広い波長域で色収差、特に軸上色収差が良好に補正され、高い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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
【表１】
2018132711.tif 000003
【００６７】
【表２】
2018132711.tif 000004
【００６８】
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））、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））、および波長８００ｎｍ（ナノメートル）における収差をそれぞれ黒の実線、長破線、短破線、および一点鎖線で示す。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、Ｆ線、および波長８００ｎｍ（ナノメートル）における収差をそれぞれ長破線、短破線、および一点鎖線で示す。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。
【００６９】
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。
【００７０】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１とレンズＬ４２を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２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。
【００７１】
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。
【００７２】
【表３】
2018132711.tif 000005
【００７３】
【表４】
2018132711.tif 000006
【００７４】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００７５】
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。
【００７６】
【表５】
2018132711.tif 000007
【００７７】
【表６】
2018132711.tif 000008
【００７８】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００７９】
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。
【００８０】
【表７】
2018132711.tif 000009
【００８１】
【表８】
2018132711.tif 000010
【００８２】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００８３】
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。
【００８４】
【表９】
2018132711.tif 000011
【００８５】
【表１０】
2018132711.tif 000012
【００８６】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００８７】
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。
【００８８】
【表１１】
2018132711.tif 000013
【００８９】
【表１２】
2018132711.tif 000014
【００９０】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００９１】
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。
【００９２】
【表１３】
2018132711.tif 000015
【００９３】
【表１４】
2018132711.tif 000016
【００９４】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００９５】
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。
【００９６】
【表１５】
2018132711.tif 000017
【００９７】
【表１６】
2018132711.tif 000018
【００９８】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応し、レンズＬ５４とレンズＬ５５を接合してなる接合レンズが第３接合レンズＣＥ３に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【００９９】
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。
【０１００】
【表１７】
2018132711.tif 000019
【０１０１】
【表１８】
2018132711.tif 000020
【０１０２】
［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。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６を合成した群が後群ＧＲに対応する。レンズＬ４１〜レンズＬ４３を接合してなる接合レンズが第１接合レンズＣＥ１に対応し、レンズＬ５２とレンズＬ５３を接合してなる接合レンズが第２接合レンズＣＥ２に対応する。レンズＬ１６とレンズＬ１７を接合してなる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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
【表１９】
2018132711.tif 000021
【０１０５】
【表２０】
2018132711.tif 000022
【０１０６】
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、条件式（２）〜（４）の対応値は第１接合レンズＣＥ１のものをＣＥ１と表記した欄に示し、第２接合レンズＣＥ２のものをＣＥ２と表記した欄に示している。
【０１０７】
【表２１】
2018132711.tif 000023
【０１０８】
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、全変倍域においてＦナンバーが２．４８〜２．５０の範囲にあり、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、軸上色収差を含む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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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】
【０１１３】
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
ＣＥ１    第１接合レンズ
ＣＥ２    第２接合レンズ
ＣＥ３    第３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
Ｇｅ    最終レンズ群
ＧＲ    後群
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】
2018132711.tif 000024
【図２】
2018132711.tif 000025
【図３】
2018132711.tif 000026
【図４】
2018132711.tif 000027
【図５】
2018132711.tif 000028
【図６】
2018132711.tif 000029
【図７】
2018132711.tif 000030
【図８】
2018132711.tif 000031
【図９】
2018132711.tif 000032
【図１０】
2018132711.tif 000033
【図１１】
2018132711.tif 000034
【図１２】
2018132711.tif 000035
【図１３】
2018132711.tif 000036
【図１４】
2018132711.tif 000037
【図１５】
2018132711.tif 000038
【図１６】
2018132711.tif 000039
【図１７】
2018132711.tif 000040
【図１８】
2018132711.tif 000041
【図１９】
2018132711.tif 000042
【図２０】
2018132711.tif 000043
【図２１】
2018132711.tif 000044