(57)【要約】【課題】縮小側がテレセントリックで、小型、広画角で高性能なズームレンズ、このズームレンズを備えた投写型表示装置、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供する。【解決手段】ズームレンズは中間像ＭＩを形成するレンズ系であり、拡大側から順に、変倍の際に固定の第１レンズ群Ｇ１、変倍の際に移動する複数の移動レンズ群、変倍の際に固定で正の最終レンズ群Ｇｅからなる。中間像ＭＩより縮小側に２つ以上の移動レンズ群が位置する。中間像ＭＩより縮小側のレンズ系は、拡大側から順に、前群Ｃｒａ、後群Ｃｒｂからなる。後群Ｃｒｂに関する所定の条件式（１）および（２）を満足する。【選択図】図１
2018036380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、該中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、
拡大側から順に、変倍の際に前記縮小側結像面に対して固定されている第１レンズ群と、変倍の際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と、変倍の際に前記縮小側結像面に対して固定され全体として正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、
広角端で前記中間像より縮小側に少なくとも２つの前記移動レンズ群が位置し、
前記中間像より縮小側のレンズ系は、拡大側から順に、前群と、後群とからなり、
前記後群は、広角端で、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であり、
下記条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２５    （１）
１＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜３    （２）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆｒｂ：広角端での前記後群の焦点距離
Ｄｒｖ：広角端での前記前群の最も縮小側のレンズ面から前記後群の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離
Ｉｍφ：縮小側における有効像円直径
【請求項２】
前記複数の移動レンズ群のうち２つの前記移動レンズ群はそれぞれ正の屈折力を有する請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】
広角端で前記中間像より縮小側のレンズ系は全体として負の屈折力を有する請求項１または２記載のズームレンズ。
【請求項４】
下記条件式（３）を満足する請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．２＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜１    （３）
ただし、
ｈｍｘｒ：広角端において光軸に平行で光軸からの高さが｜ｆｗ｜の光線を縮小側から前記ズームレンズへ入射させた場合の、前記中間像より縮小側のレンズ面での最大光線高
【請求項５】
下記条件式（４）を満足する請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．８＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．２    （４）
ただし、
ｆｐ：広角端での前記中間像より拡大側のレンズ系の焦点距離
【請求項６】
広角端で前記中間像が前記移動レンズ群の内部に位置する請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項７】
下記条件式（５）を満足する請求項６記載のズームレンズ。
０≦｜（Ｄａｗ−Ｄａｔ）／ｆｗ｜＜０．１    （５）
ただし、
Ｄａｗ：広角端における前記中間像から該中間像に光軸上で最も近い拡大側のレンズ面までの光軸上の距離
Ｄａｔ：望遠端における前記中間像から該中間像に光軸上で最も近い拡大側のレンズ面までの光軸上の距離
【請求項８】
前記第１レンズ群は全体として負の屈折力を有する請求項６または７記載のズームレンズ。
【請求項９】
広角端で前記中間像に光軸上で最も近い縮小側のレンズは正レンズである請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記正レンズの拡大側の面は凹面である請求項９記載のズームレンズ。
【請求項１１】
下記条件式（６）を満足する請求項９または１０記載のズームレンズ。
１．７＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６）
ただし、
Ｎｄｒ１：前記正レンズのｄ線に関する屈折率
【請求項１２】
下記条件式（１−２）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
０．１＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２    （１−２）
【請求項１３】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
１．４＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜２．５    （２−１）
【請求項１４】
下記条件式（３−２）を満足する請求項４記載のズームレンズ。
０．３＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜０．６    （３−２）
【請求項１５】
下記条件式（４−２）を満足する請求項５記載のズームレンズ。
０．９＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．１５    （４−２）
【請求項１６】
下記条件式（５−１）を満足する請求項７記載のズームレンズ。
０≦｜（Ｄａｗ−Ｄａｔ）／ｆｗ｜＜０．０５    （５−１）
【請求項１７】
下記条件式（６−２）を満足する請求項１１記載のズームレンズ。
１．８＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６−２）
【請求項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ズームレンズとしての請求項１から１７のいずれか１項記載の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。
【請求項１９】
請求項１から１７のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間像を形成するズームレンズ、このズームレンズを備えた投写型表示装置、および、このズームレンズを備えた撮像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（プロジェクタともいう）が広く用いられている。特に、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多用されている。
【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。さらに、設置性の観点から、変倍機能を有する投写用レンズが好まれる傾向にある。
【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１〜３に記載されたものが提案されている。特許文献１〜３には、レンズ系の内部で中間像を形成し、この中間像を再結像させるレンズ系が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７９２７０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５２８９０号公報
【特許文献３】特開２０１４−２９３９２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には、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】
さらに、昨今ではより短い投写距離でより大きな画面サイズが求められるようになってきており、また、投写型表示装置を用いて大ホールまたは展示会等で大画面に投写する場面が増加している。これらのことから、より広画角なズームレンズが要望されるようになってきている。上記要望に加え、投写用レンズにはコンパクトに構成されていることも求められている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたレンズ系は、縮小側がテレセントリックに構成されていない。特許文献１に記載されたレンズ系の延長線上で縮小側がテレセントリックな構成を実現しようとすると、レンズ全長を抑えることが困難になると考えられる。特許文献２、３に記載された変倍機能を有するレンズ系は、近年の要望を満たすには画角が不十分である。
【０００９】
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、小型に構成され、広画角で、良好な光学性能を有するズームレンズ、このズームレンズを備えた投写型表示装置、および、このズームレンズを備えた撮像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】
【００１０】
本発明のズームレンズは、縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、拡大側から順に、変倍の際に縮小側結像面に対して固定されている第１レンズ群と、変倍の際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と、変倍の際に縮小側結像面に対して固定され全体として正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、広角端で中間像より縮小側に少なくとも２つの移動レンズ群が位置し、中間像より縮小側のレンズ系は、拡大側から順に、前群と、後群とからなり、後群は、広角端で、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であり、下記条件式（１）および（２）を満足することを特徴とする。
０．０５＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２５    （１）
１＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜３    （２）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆｒｂ：広角端での後群の焦点距離
Ｄｒｖ：広角端での前群の最も縮小側のレンズ面から後群の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離
Ｉｍφ：縮小側における有効像円直径
【００１１】
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（１−２）および（２−１）の少なくとも一方を満足することが好ましい。
０．１＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２    （１−２）
１．４＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜２．５    （２−１）
【００１２】
本発明のズームレンズにおいては、複数の移動レンズ群のうち２つの移動レンズ群はそれぞれ正の屈折力を有することが好ましい。
【００１３】
本発明のズームレンズにおいては、広角端で中間像より縮小側のレンズ系は全体として負の屈折力を有することが好ましい。
【００１４】
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（３）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。
０．２＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜１    （３）
０．３＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜０．６    （３−２）
ただし、
ｈｍｘｒ：広角端において光軸に平行で光軸からの高さが｜ｆｗ｜の光線を縮小側からズームレンズへ入射させた場合の、中間像より縮小側のレンズ面での最大光線高
Ｉｍφ：縮小側における有効像円直径
【００１５】
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（４）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。
０．８＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．２    （４）
０．９＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．１５    （４−２）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆｐ：広角端での中間像より拡大側のレンズ系の焦点距離
【００１６】
本発明のズームレンズにおいては、広角端で中間像が移動レンズ群の内部に位置することが好ましい。中間像が移動レンズ群の内部に位置する場合、第１レンズ群は全体として負の屈折力を有することが好ましい。また、中間像が移動レンズ群の内部に位置する場合、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。
０≦｜（Ｄａｗ−Ｄａｔ）／ｆｗ｜＜０．１    （５）
０≦｜（Ｄａｗ−Ｄａｔ）／ｆｗ｜＜０．０５    （５−１）
ただし、
Ｄａｗ：広角端における中間像から中間像に光軸上で最も近い拡大側のレンズ面までの光軸上の距離
Ｄａｔ：望遠端における中間像から中間像に光軸上で最も近い拡大側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００１７】
本発明のズームレンズにおいては、広角端で中間像に光軸上で最も近い縮小側のレンズは正レンズであることが好ましい。その場合、この正レンズの拡大側の面は凹面であることが好ましい。また、その場合、この正レンズに関して下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６−２）を満足することがより好ましい。
１．７＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６）
１．８＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６−１）
ただし、
Ｎｄｒ１：上記正レンズのｄ線に関する屈折率
【００１８】
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ズームレンズとしての上記の本発明のズームレンズとを備えたものである。
【００１９】
本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えたものである。
【００２０】
なお、本発明のズームレンズが投写型表示装置に適用される場合は、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。
【００２１】
なお、上記「〜からなり」とは、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、パワーを有さない反射部材、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。
【００２２】
なお、上記「〜レンズ群」、「前群」、「後群」、および「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むものとする。上記レンズ群の屈折力の符号、および上記レンズの屈折力の符号は、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ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、中間像を形成し、拡大側から順に、変倍の際に固定されている第１レンズ群と、変倍の際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、中間像より縮小側の構成を好適に設定し、所定の条件式を満足するように構成しているため、縮小側のテレセントリック性を保ちながら、小型に構成され、広画角で、良好な光学性能を有するズームレンズ、このズームレンズを備えた投写型表示装置、および、このズームレンズを備えた撮像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のズームレンズの構成と光路を示す断面図である。
【図２】条件式（３）のｈｍｘｒを説明するための図である。
【図３】本発明の実施例２のズームレンズの構成と光路を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例３のズームレンズの構成と光路を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例１のズームレンズの各収差図である。
【図６】本発明の実施例２のズームレンズの各収差図である。
【図７】本発明の実施例３のズームレンズの各収差図である。
【図８】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９】本発明の別の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の前側の斜視図である。
【図１２】図１１に示す撮像装置の背面側の斜視図である。
【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は本発明の一実施形態に係るズームレンズの広角端における構成を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述の実施例１に対応している。図１においては、左側が拡大側、右側が縮小側である。また、図１では軸上光束ｗａ、中間画角の光束ｗｂ、および最大画角の光束ｗｃも合わせて示している。
【００２６】
このズームレンズは、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もの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、スクリーンＳｃｒと、色合成部または照明光分離部に用いられる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し、スクリーンＳｃｒが拡大側結像面に対応する。
【００２７】
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。
【００２８】
このズームレンズは、光軸Ｚに沿って拡大側から順に、変倍の際に縮小側結像面に対して固定されている第１レンズ群Ｇ１と、変倍の際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と、変倍の際に縮小側結像面に対して固定され全体として正の屈折力を有する最終レンズ群Ｇｅとからなる。
【００２９】
最も拡大側の第１レンズ群Ｇ１が変倍の際に固定されていることにより、移動レンズ群のレンズを小径化することができる。最も縮小側の最終レンズ群Ｇｅが正の屈折力を有することで、縮小側をテレセントリックに構成することが容易となる。また、この最終レンズ群Ｇｅが変倍の際に固定されていることにより、変倍を行っても縮小側をテレセントリックに保持することが容易となる。
【００３０】
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順に、第１レンズ群Ｇ１と、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とからなる。変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５は画像表示面Ｓｉｍ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は光軸方向の相互間隔を変化させて移動する。すなわち、図１に示す例では、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の３つのレンズ群がそれぞれ移動レンズ群に対応し、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群Ｇｅに対応する。図１では、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４それぞれの下に、広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動方向を模式的に示す矢印を記入している。なお、ズームレンズが有する移動レンズ群の数は図１に示す例と異なる数とすることも可能であり、例えば後述の実施例に示すように２つであってもよい。
【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Ｌ１ａ〜レンズＬ１ｆの６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Ｌ２ａ〜レンズＬ２ｆの６枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｂ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Ｌ４ａ〜レンズＬ４ｅの５枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５ａの１枚のレンズのみからなる。なお、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】
また、このズームレンズは、縮小側結像面と共役な位置に中間像ＭＩを形成し、この中間像ＭＩを拡大側結像面に再結像させるものである。中間像ＭＩはズームレンズの内部に形成される。なお、図１では中間像ＭＩは光軸近傍を含む一部のみを点線で示している。
【００３３】
中間像ＭＩに注目すると、このズームレンズは、中間像ＭＩを挟んだ２つの部分からなると考えることができる。以下では、中間像ＭＩより拡大側の光学系を投写部Ｃｐと呼び、中間像ＭＩより縮小側の光学系をリレー部Ｃｒと呼ぶことにする。すなわち、このズームレンズは、拡大側から順に、投写部Ｃｐと、リレー部Ｃｒとからなる。これら投写部Ｃｐおよびリレー部Ｃｒという名称は中間像に注目した構成における名称であり、上述した第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５という名称は変倍に注目した構成における名称である。以下ではこれらの名称を適宜使用しながら説明することにする。
【００３４】
このズームレンズが投写型表示装置に適用された際には、リレー部Ｃｒが画像表示面Ｓｉｍに表示された画像と共役な中間像ＭＩを一次結像させ、投写部Ｃｐがこの中間像ＭＩと共役な最終像をスクリーンＳｃｒに投写して二次結像させる。
【００３５】
中間像を形成しない方式のズームレンズは、焦点距離を短くして広画角化をしようとすると、どうしても拡大側のレンズが大きくなりすぎてしまうが、本実施形態のように中間像を形成する方式のズームレンズでは、中間像ＭＩより拡大側のレンズ系のバックフォーカスを短縮できるので、中間像ＭＩより拡大側のレンズ系の拡大側のレンズ径を小さくすることが可能であり、焦点距離を短くして広画角化するのに適している。
【００３６】
例えば図１の例では、中間像ＭＩはレンズＬ２ｅとレンズＬ２ｆの間に位置しており、投写部ＣｐはレンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｆ、およびレンズＬ２ａ〜レンズＬ２ｅからなり、リレー部ＣｒはレンズＬ２ｆ、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｂ、レンズＬ４ａ〜レンズＬ４ｅ、およびレンズＬ５ａからなる。
【００３７】
図１の例では、広角端で中間像ＭＩは移動レンズ群の内部に位置している。このようにした場合は、像面湾曲の変動を抑えて小型化を図ることが容易となる。中間像ＭＩがレンズ群の内部に位置している場合、中間像ＭＩは変倍全域で同一レンズ群内に位置していることが好ましい。仮に、中間像ＭＩがレンズ表面に位置すると、投写型表示装置に適用された際に、そのレンズ表面の傷および／または塵が最終像と一緒にスクリーンＳｃｒ上に投写されてしまう。このような事態が発生する可能性を低減するため、中間像ＭＩは変倍全域で同一レンズ群内に位置するように構成することが好ましい。なお、中間像ＭＩの位置は図１の例とは異なる位置にすることも可能である。後述の実施例に示すように、中間像ＭＩは第１レンズ群Ｇ１の内部に位置していてもよい。あるいは、中間像ＭＩは変倍の際に間隔が変化するレンズ群間に位置していてもよい。
【００３８】
このズームレンズは、広角端で中間像ＭＩより縮小側に少なくとも２つの移動レンズ群が位置するように構成される。このように、広角端でリレー部Ｃｒが少なくとも２つの移動レンズ群を含むように構成することで、投写部Ｃｐの変倍作用の負担を軽減でき、広画角化が容易となる。
【００３９】
ズームレンズが有する複数の移動レンズ群のうち２つの移動レンズ群はそれぞれ正の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、中間像ＭＩの径（光軸からの高さ）を小さくしやすくなるので、拡大側のレンズの径を小さく保ちながらの広画角化が容易となる。より好ましくは、最も縮小側から順に連続して、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Ｇｅと、２つの正の屈折力を有する移動レンズ群とを有するように構成することであり、このようにした場合は、変倍の際の移動レンズ群の移動範囲を少なくとどめやすくなるので、リレー部Ｃｒの光軸方向の長さも抑えながら全系の広画角化が容易となる。
【００４０】
広角端でリレー部Ｃｒは全体として負の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、投写部Ｃｐの拡大側のレンズ径を小さくすることが可能である。
【００４１】
リレー部Ｃｒは、拡大側から順に、前群Ｃｒａと、以下に述べる後群Ｃｒｂとからなるように構成される。後群Ｃｒｂは、最も縮小側のレンズを含むリレー部Ｃｒ内のレンズ群であり、広角端で、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である。リレー部Ｃｒの中で、最も縮小側のレンズを含み、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という条件に適合する群が複数存在する場合がある。例えば図１の例では、レンズＬ５ａのみからなる群、レンズＬ４ｅおよびレンズＬ５ａからなる群、レンズＬ４ｃ〜Ｌ４ｅおよびレンズＬ５ａからなる群が、この条件に適合する。これら３つの群のうち、含まれるレンズ枚数が最大となる群は、レンズＬ４ｃ〜Ｌ４ｅおよびレンズＬ５ａからなる群である。したがって図１の例の後群Ｃｒｂは、レンズＬ４ｃ〜Ｌ４ｅ、およびレンズＬ５ａの４枚のレンズからなる群となる。そして、前群Ｃｒａは、レンズＬ２ｆ、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｂ、およびレンズＬ４ａ〜Ｌ４ｂの５枚のレンズからなる群となる。
【００４２】
上記のように後群Ｃｒｂを規定してリレー部Ｃｒにおいて前群Ｃｒａと後群Ｃｒｂを群分けすると、軸外光束の主光線が光軸Ｚと交わる位置は前群Ｃｒａと後群Ｃｒｂの間、またはその付近に位置することになる。図１に示す例のようにズームレンズの縮小側がテレセントリックに構成されている場合は、前群Ｃｒａと後群Ｃｒｂの間、またはその付近に瞳位置が配置されることになる。
【００４３】
このズームレンズは、下記条件式（１）および（２）を満足するように構成される。
０．０５＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２５    （１）
１＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜３    （２）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆｒｂ：広角端での後群の焦点距離
Ｄｒｖ：広角端での前群の最も縮小側のレンズ面から後群の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離
Ｉｍφ：縮小側における有効像円直径
【００４４】
条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、リレー部Ｃｒのレンズ全長を抑えることができる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、縮小側からズームレンズへテレセントリックな状態で入射した主光線が後群Ｃｒｂから射出したときのこの射出光と光軸Ｚとの角度が大きくなるのを防ぐことができる。これにより、前群Ｃｒａのレンズ径を小さくすることが容易となり、その結果、必要とされる小さなＦナンバーと必要とされる大きな画角を保ちながらも拡大側のレンズの径を小さくすることが容易となる。
【００４５】
条件式（１）の上限に関する効果を得ながら条件式（１）の下限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い。条件式（１）に関する効果を高めるためには、下記条件式（１−２）を満足することがより好ましい。
０．１＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２５    （１−１）
０．１＜｜ｆｗ｜／ｆｒｂ＜０．２    （１−２）
【００４６】
条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、中間像ＭＩの拡大側近傍および縮小側近傍のレンズの径を小さく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で、縮小側がテレセントリックに構成されている光学系においてレンズ全長を抑えることができる。
【００４７】
条件式（２）に関する効果を高めるためには下記条件式（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。
１．４＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜２．５    （２−１）
１．５５＜Ｄｒｖ／Ｉｍφ＜１．８    （２−２）
【００４８】
また、このズームレンズは下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．２＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜１    （３）
ただし、
ｈｍｘｒ：広角端において光軸に平行で光軸からの高さが｜ｆｗ｜の光線を縮小側からズームレンズへ入射させた場合の、中間像より縮小側のレンズ面での最大光線高
Ｉｍφ：縮小側における有効像円直径
【００４９】
図２は、図１に示すズームレンズのリレー部Ｃｒと光学部材ＰＰの部分を示す図である。図２に、広角端において光軸に平行で光軸からの高さが｜ｆｗ｜の光線５をズームレンズの縮小側から拡大側へ向かって入射させた場合のｈｍｘｒを例示する。図２に示す例ではレンズＬ２ｆの縮小側の面での光線高がｈｍｘｒとなる。
【００５０】
条件式（３）の下限以下とならないようにすることで、リレー部Ｃｒのリレー倍率が小さくなりすぎるのを防ぐことができ、投写部Ｃｐが担う倍率および性能の負担を軽減することができるので全系で良好な性能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で、リレー部Ｃｒのレンズ径を小さくすることが容易となる。
【００５１】
条件式（３）の下限に関する効果を得ながら条件式（３）の上限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。条件式（３）に関する効果を高めるためには、下記条件式（３−２）を満足することがより好ましい。
０．２＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜０．６    （３−１）
０．３＜｜ｈｍｘｒ／（Ｉｍφ／２）｜＜０．６    （３−２）
【００５２】
また、このズームレンズは下記条件式（４）を満足することが好ましい。
０．８＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．２    （４）
ただし、
ｆｐ：広角端での中間像より拡大側のレンズ系の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００５３】
上記ｆｐは、広角端での投写部Ｃｐの焦点距離である。条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、投写部Ｃｐの拡大倍率を低く抑えることができるので、諸収差、特に倍率色収差を実用上問題にならない量にまで抑制することが容易となる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることで、リレー部Ｃｒの拡大側のレンズ径より投写部Ｃｐの縮小側のレンズ径を小さくできるので、Ｆナンバーが小さく、広画角の光学系であっても全体のレンズ径を小さく抑えることが容易となる。
【００５４】
条件式（４）の上限に関する効果を得ながら条件式（４）の下限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い。条件式（４）に関する効果を高めるためには、下記条件式（４−２）を満足することがより好ましい。
０．８５＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．２    （４−１）
０．９＜｜ｆｗ／ｆｐ｜＜１．１５    （４−２）
【００５５】
なお、中間像ＭＩが移動レンズ群の内部に位置する場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
０≦｜（Ｄａｗ−Ｄａｔ）／ｆｗ｜＜０．１    （５）
ただし、
Ｄａｗ：広角端における中間像から中間像に光軸上で最も近い拡大側のレンズ面までの光軸上の距離
Ｄａｔ：望遠端における中間像から中間像に光軸上で最も近い拡大側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００５６】
条件式（５）の（Ｄａｗ−Ｄａｔ）は、投写部Ｃｐの最も縮小側のレンズから中間像ＭＩまでの距離が変倍によって変化した量である。条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、変倍を行っても中間像ＭＩと投写部Ｃｐの位置関係がほとんど変化しない構成にすることができるので、像面湾曲の変動を抑えることが容易となる。
【００５７】
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）を満足することが好ましい。
０≦｜（Ｄａｗ−Ｄａｔ）／ｆｗ｜＜０．０５    （５−１）
【００５８】
中間像ＭＩが移動レンズ群の内部に位置する場合、第１レンズ群Ｇ１は全体として負の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、変倍による像面湾曲の変化を抑えながら広画角化することが容易となる。
【００５９】
また、このズームレンズは、広角端で中間像ＭＩに光軸上で最も近い縮小側のレンズは正レンズであることが好ましい。すなわち、リレー部Ｃｒの最も拡大側に正レンズが配置されていることが好ましい。このようにした場合は、リレー部Ｃｒのレンズ径を小さくすることができる。
【００６０】
リレー部Ｃｒの最も拡大側に正レンズが配置されている場合、この正レンズの拡大側の面は凹面であることが好ましい。このようにした場合は、像面湾曲の補正が容易となる。
【００６１】
また、リレー部Ｃｒの最も拡大側に正レンズが配置されている場合、この正レンズに関して下記条件式（６）を満足することが好ましい。
１．７＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６）
ただし、
Ｎｄｒ１：リレー部の最も拡大側の正レンズのｄ線に関する屈折率
【００６２】
条件式（６）の下限以下とならないようにすることで、像面湾曲の補正が容易となる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることで、透過率およびコストの点で有利となる。
【００６３】
条件式（６）の上限に関する効果を得ながら条件式（６）の下限に関する効果を高めるためには下記条件式（６−１）を満足することが好ましく、下記条件式（６−２）を満足することがより好ましい。
１．７５＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６−１）
１．８＜Ｎｄｒ１＜２．２    （６−２）
なお、このズームレンズの全レンズのｄ線に関する屈折率は２．２より小さいことが好ましい。
【００６４】
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、縮小側をテレセントリックに構成しながら、小型に構成され、広画角で、良好な光学性能を有する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「広画角」とは、広角端で全画角が１２０°より大きいことを意味する。
【００６５】
次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズのレンズ構成は図１に示したものであり、その構成および図示方法は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のズームレンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、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とからなる。変倍の際に第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５は固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は移動する。第２レンズ群Ｇ２の内部に中間像ＭＩが形成される。
【００６６】
実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、各種データを表２に、非球面係数を表３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）に関する屈折率を示し、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。
【００６７】
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には光学部材ＰＰも合わせて示している。表１では、変倍の際に変化する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。
【００６８】
表２の枠内に、全系の焦点距離の絶対値｜ｆ｜、拡大倍率β、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、広角端状態の各値をＷＩＤＥと表記した欄に示し、望遠端状態の各値をＴＥＬＥと表記した欄に示している。表２の枠外下に、拡大側結像面から最も拡大側のレンズ面までの光軸上の距離Ｄ（Ｓｃｒ〜Ｓ１）、および光学部材ＰＰの縮小側の面から縮小側結像面までの距離Ｄ（Ｓ３８〜Ｓｉｍ）の値を示す。
【００６９】
表１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３に、実施例１の各非球面の非球面係数を示す。表３の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０、あるいはｍ＝４、６、８、１０）の値である。
【００７０】
【数１】
2018036380.tif 000003
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
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
【００７１】
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
【００７２】
【表１】
2018036380.tif 000004
【００７３】
【表２】
2018036380.tif 000005
【００７４】
【表３】
2018036380.tif 000006
【００７５】
図５に左から順に、実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、および倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図５では、ＷＩＤＥと付した上段に広角端状態のものを示し、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）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、およびＦ線（波長４８６．１ｎｍ）に関する収差をそれぞれ実線、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線に関する収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線に関する収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、およびＦ線に関す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。図５に示す収差図は、縮小側結像面および拡大側結像面が表２の枠外下に記載した距離にある場合のものである。
【００７６】
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
【００７７】
［実施例２］
実施例２のズームレンズのレンズ構成と光路の断面図を図３に示す。実施例２のズームレンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、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とからなる。変倍の際に第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５は固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は移動する。実施例２では第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群Ｇｅに対応する。第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、レンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｆの６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Ｌ２ａ〜レンズＬ２ｆの６枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｂ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Ｌ４ａ〜レンズＬ４ｅの５枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５ａの１枚のレンズのみからなる。
【００７８】
中間像ＭＩは第２レンズ群Ｇ２の内部に形成されており、中間像ＭＩはレンズＬ２ｅとレンズＬ２ｆの間に位置している。投写部ＣｐはレンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｆ、およびレンズＬ２ａ〜レンズＬ２ｅからなり、リレー部ＣｒはレンズＬ２ｆ、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｂ、レンズＬ４ａ〜レンズＬ４ｅ、およびレンズＬ５ａからなる。リレー部Ｃｒは、前群Ｃｒａと後群Ｃｒｂからなる。前群Ｃｒａは、レンズＬ２ｆ、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｂ、およびレンズＬ４ａ〜Ｌ４ｂからなり、後群Ｃｒｂは、レンズＬ４ｃ〜Ｌ４ｅ、およびレンズＬ５ａからなる。
【００７９】
実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表４に、各種データを表５に、非球面係数を表６に、各収差図を図６に示す。図６に示すデータは、縮小側結像面および拡大側結像面が表５の枠外下に記載した距離にある場合のものである。
【００８０】
【表４】
2018036380.tif 000007
【００８１】
【表５】
2018036380.tif 000008
【００８２】
【表６】
2018036380.tif 000009
【００８３】
［実施例３］
実施例３のズームレンズのレンズ構成と光路の断面図を図４に示す。実施例３のズームレンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とからなる。変倍の際に第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は移動する。実施例３では第４レンズ群Ｇ４が最終レンズ群Ｇｅに対応する。第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、レンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｌの１２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Ｌ２ａ〜レンズＬ２ｂの２枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｅの５枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４ａの１枚のレンズのみからなる。
【００８４】
中間像ＭＩは第１レンズ群Ｇ１の内部に形成されており、中間像ＭＩはレンズＬ１ｋとレンズＬ１ｌの間に位置している。投写部ＣｐはレンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｋからなり、リレー部ＣｒはＬ１ｌ、レンズＬ２ａ〜Ｌ２ｂ、レンズＬ３ａ〜レンズＬ３ｅ、およびレンズＬ４ａからなる。リレー部Ｃｒは、前群Ｃｒａと後群Ｃｒｂからなる。前群Ｃｒａは、レンズＬ１ｌ、レンズＬ２ａ〜レンズＬ２ｂ、およびレンズＬ３ａ〜Ｌ３ｂからなり、後群Ｃｒｂは、レンズＬ３ｃ〜Ｌ３ｅ、およびレンズＬ４ａからなる。
【００８５】
実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表７に、各種データを表８に、非球面係数を表９に、各収差図を図７に示す。図７に示すデータは、縮小側結像面および拡大側結像面が表８の枠外下に記載した距離にある場合のものである。
【００８６】
【表７】
2018036380.tif 000010
【００８７】
【表８】
2018036380.tif 000011
【００８８】
【表９】
2018036380.tif 000012
【００８９】
表１０に実施例１〜３のズームレンズの条件式（１）〜（６）の対応値とこれら対応値に関連する値等を示す。表１０のｆｒはリレー部Ｃｒの焦点距離である。表１０に示す値はｄ線を基準とするものである。
【００９０】
【表１０】
2018036380.tif 000013
【００９１】
以上のデータからわかるように、実施例１〜３のズームレンズは、Ｆナンバーが２．００であり小さなＦナンバーを有し、広角端で全画角が１３０°以上あり広画角であり、縮小側のテレセントリック性を保ちながら、小型に構成され、各収差が良好に補正されて、高い光学性能が実現されている。
【００９２】
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８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８に示す投写型表示装置１００は、本発明の実施形態に係るズームレンズ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８では、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８ではその図示を省略している。
【００９３】
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、ズームレンズ１０に入射する。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。
【００９４】
図９は、本発明の別の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。図９に示す投写型表示装置２００は、本発明の実施形態に係るズームレンズ２１０と、光源２１５と、各色光に対応したライトバルブとしてのＤＭＤ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、照明光と投写光を分離する偏光分離プリズム２５とを有する。なお、図９ではズームレンズ２１０を概略的に図示している。また、光源２１５と偏光分離プリズム２５の間にはインテグレーターが配されているが、図９ではその図示を省略している。
【００９５】
光源２１５からの白色光は、偏光分離プリズム２５内部の反射面で反射された後、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。分解後の各色光光束はそれぞれ対応するＤＭＤ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、ズームレンズ２１０に入射する。ズームレンズ２１０は、ＤＭＤ素子２１ａ〜２１ｃにより光変調された光による光学像をスクリーン２０５上に投写する。
【００９６】
図１０は、本発明のさらに別の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。図１０に示す投写型表示装置３００は、本発明の実施形態に係るズームレンズ３１０と、光源３１５と、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３１ａ〜３１ｃと、色分離のためのダイクロイックミラー３２、３３と、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム３４と、光路偏向のための全反射ミラー３８と、偏光分離プリズム３５ａ〜３５ｃとを有する。なお、図１０では、ズームレンズ３１０は概略的に図示している。また、光源３１５とダイクロイックミラー３２の間にはインテグレーターが配されているが、図１０ではその図示を省略している。
【００９７】
光源３１５からの白色光はダイクロイックミラー３２、３３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３５ａ〜３５ｃを経て、各色光光束それぞれに対応する反射型表示素子３１ａ〜３１ｃに入射して光変調され、クロスダイクロイックプリズム３４により色合成された後、ズームレンズ３１０に入射する。ズームレンズ３１０は、反射型表示素子３１ａ〜３１ｃにより光変調された光による光学像をスクリーン３０５上に投写する。
【００９８】
図１１、図１２は、本発明の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ４００の外観図である。図１１は、カメラ４００を前側から見た斜視図を示し、図１２は、カメラ４００を背面側から見た斜視図を示す。カメラ４００は、交換レンズ４８が取り外し自在に装着される、レフレックスファインダーを持たない一眼形式のデジタルカメラである。交換レンズ４８は、本発明の実施形態に係る光学系であるズームレンズ４９を鏡筒内に収納したものである。
【００９９】
このカメラ４００はカメラボディ４１を備え、カメラボディ４１の上面にはシャッターボタン４２と電源ボタン４３とが設けられている。またカメラボディ４１の背面には、操作部４４、４５と表示部４６とが設けられている。表示部４６は、撮像された画像や、撮像される前の画角内にある画像を表示するためのものである。
【０１００】
カメラボディ４１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント４７が設けられ、マウント４７を介して交換レンズ４８がカメラボディ４１に装着されるようになっている。
【０１０１】
カメラボディ４１内には、交換レンズ４８によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子（不図示）、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体などが設けられている。このカメラ４００では、シャッターボタン４２を押すことにより静止画または動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。
【０１０２】
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、アッベ数、および非球面係数等は、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
また、本発明の撮像装置も、上記構成のものに限られるものではなく、例えば、一眼レフ形式のカメラ、フィルムカメラ、およびビデオカメラなどに適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
５    光線
１０、４９、２１０、３１０    ズームレンズ
１１ａ〜１１ｃ    透過型表示素子
１２、１３、３２、３３    ダイクロイックミラー
１４、３４    クロスダイクロイックプリズム
１５、２１５、３１５    光源
１６ａ〜１６ｃ    コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ、３８    全反射ミラー
２１ａ〜２１ｃ    ＤＭＤ素子
２４ａ〜２４ｃ    ＴＩＲプリズム
２５、３５ａ〜３５ｃ    偏光分離プリズム
３１ａ〜３１ｃ    反射型表示素子
４１    カメラボディ
４２    シャッターボタン
４３    電源ボタン
４４、４５    操作部
４６    表示部
４７    マウント
４８    交換レンズ
１００、２００、３００    投写型表示装置
１０５、２０５、３０５    スクリーン
４００    カメラ
Ｃｐ    投写部
Ｃｒ    リレー部
Ｃｒａ    前群
Ｃｒｂ    後群
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
Ｇｅ    最終レンズ群
Ｌ１ａ〜Ｌ１ｌ、Ｌ２ａ〜Ｌ２ｆ、Ｌ３ａ〜Ｌ３ｅ、Ｌ４ａ〜Ｌ４ｅ、Ｌ５ａ    レンズ
ＭＩ    中間像
ＰＰ    光学部材
Ｓｃｒ    スクリーン
Ｓｉｍ    画像表示面
ｗａ    軸上光束
ｗｂ    中間画角の光束
ｗｃ    最大画角の光束
Ｚ    光軸
【図１】
2018036380.tif 000014
【図２】
2018036380.tif 000015
【図３】
2018036380.tif 000016
【図４】
2018036380.tif 000017
【図５】
2018036380.tif 000018
【図６】
2018036380.tif 000019
【図７】
2018036380.tif 000020
【図８】
2018036380.tif 000021
【図９】
2018036380.tif 000022
【図１０】
2018036380.tif 000023
【図１１】
2018036380.tif 000024
【図１２】
2018036380.tif 000025