(57)【要約】【課題】レンズ系による屈折光学系と凸面ミラーとを組み合わせ、ズーム機能を実現した新規な投射用ズーム光学系を提供する。【解決手段】投射用ズーム光学系は、画像表示素子の画像表示面に表示された画像を被投射面に拡大画像として投射する画像表示装置の投射光学系を構成する投射用ズーム光学系であって、４群以上のレンズ群Ｇ１〜Ｇ４、ないしＧ５またはそれ以上の群で構成され、画像表示素子側に配置される屈折光学系と、該屈折光学系の拡大側に配置されて負の屈折力を有する凸面ミラーＭ１とからなり、全系で正の屈折力を有し、屈折光学系の一部のレンズ群が光軸上で移動することにより、変倍が行われる。【選択図】図１
2015203802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示素子の画像表示面に表示された画像を被投射面に拡大画像として投射する画像表示装置の投射光学系を構成する投射用ズーム光学系であって、
４群以上のレンズ群で構成され、画像表示素子側に配置される屈折光学系と、該屈折光学系の拡大側に配置されて負の屈折力を有する凸面ミラーとからなり、全系で正の屈折力を有し、
屈折光学系の一部のレンズ群が光軸上で移動することにより、変倍が行われる投射用ズーム光学系。
【請求項２】
請求項１記載の投射用ズーム光学系において、
屈折光学系の一部のレンズ群が光軸上で移動することにより、フォーカシングが行われる投射用ズーム光学系。
【請求項３】
請求項１または２に記載の投射用ズーム光学系において、
凸面ミラーの反射面形状が非球面形状である投射用ズーム光学系。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１項に記載の投射用ズーム光学系において、
凸面ミラーと屈折光学系の最も凸面ミラー側のレンズ群との光軸上の空気間隔：ＤＭ１−Ｌ１１、光学系全系の、広角端における焦点距離：ＦＷ、望遠端における焦点距離：ＦＴが条件：
（１）    ５．０  ＜  ＤＭ１−Ｌ１１／｜ＦＷ｜  ＜  １０．０      
（２）    ４．０  ＜  ＤＭ１−Ｌ１１／｜ＦＴ｜  ＜    ８．０      
の少なくとも一方を満足する投射用ズーム光学系。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１項に記載の投射用ズーム光学系において、
広角端における、屈折光学系の焦点距離：ＦＬＷ、凸面ミラーから画像表示面までの光軸上の距離：ＯＡＬが、条件：
（３）    １２．０  ＜  ＯＡＬ／｜ＦＬＷ｜  ＜  １５．０  
を満足する投射用ズーム光学系。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１項に記載の投射用ズーム光学系において、
広角端における屈折光学系の焦点距離：ＦＬＷおよび、望遠端における屈折光学系の焦点距離：ＦＴが、条件：
（４）    １．０  ＜  ＦＬＷ／ＦＬＴ  ＜  ２．０  
を満足することを特徴とする投射用ズーム光学系。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１項に記載の投射用ズーム光学系において、
屈折光学系が、凸面ミラーの側から画像表示面の側へ向かって順次、負の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群を配してなり、
変倍に際して、第１レンズ群と第３レンズ群を除く他の３レンズ群が光軸方向へ移動し、凸面ミラーが不動である投射用ズーム光学系。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れか１項に記載の投射用ズーム光学系において、
屈折光学系が、凸面ミラーの側から画像表示面の側へ向かって順次、負の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を配してなり、
変倍に際して、第１レンズ群を除く他の３レンズ群が光軸方向へ移動し、凸面ミラーが不動である投射用ズーム光学系。
【請求項９】
請求項７または８記載の投射用ズーム光学系において、
第１レンズ群の光軸方向における移動によりフォーカシングが行われる投射用ズーム光学系。
【請求項１０】
拡大投射するべき画像を画像表示素子の画像表示面に表示し、表示された画像を投射光学系により被投射面上に拡大画像として投射する画像表示装置であって、
投射光学系として、請求項１ないし９の何れか１項に記載の投射用ズーム光学系を用いる画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像表示装置において、
光源と、該光源からの光で画像表示素子の画像表示面を照明する照明光学系と、を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、投射用ズーム光学系および画像表示装置に関する。
【０００２】
画像表示装置は、プロジェクタ装置として実施できる。
【背景技術】
【０００３】
装置前方のスクリーン上に拡大画像を投射するフロント投射型のプロジェクタ装置は、企業でのプレゼンテーション用や学校での教育用、家庭用に広く普及している。
【０００４】
近年、プロジェクタ装置の投射距離を小さくできる投射光学系として、レンズ系と曲面ミラーを組み合わせたものが提案されている（特許文献１、２）。
【０００５】
レンズ系と組み合わせられる曲面ミラーとしては、特許文献２に記載されたような凹面ミラーが多い。
【０００６】
特許文献１は、レンズ系と凸面ミラーを組み合わせた投射光学系を開示している。
【０００７】
特許文献１の投射光学系は、良好な性能を実現しているが、昨今の投射光学系に対して要望の高い変倍機能（ズーム機能）を持たない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、レンズ系による屈折光学系と凸面ミラーとを組み合わせ、ズーム機能を実現した新規な投射用ズーム光学系の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の投射用ズーム光学系は、画像表示素子の画像表示面に表示された画像を被投射面に拡大画像として投射する画像表示装置の投射光学系を構成する投射用ズーム光学系であって、４群以上のレンズ群で構成され、画像表示素子側に配置される屈折光学系と、該屈折光学系の拡大側に配置されて負の屈折力を有する凸面ミラーとからなり、全系で正の屈折力を有し、前記屈折光学系の一部のレンズ群が光軸上で移動することにより、変倍が行われる。
【発明の効果】
【００１０】
このように、この発明によれば、新規な投射用ズーム光学系を実現できる。
【００１１】
この投射用ズーム光学系は、ズーム機能を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の投射用ズーム光学系の構成を示す断面図である。
【図２】実施例１の投射用ズーム光学系の光路図である。
【図３】実施例１の投射用ズーム光学系の収差曲線図である。
【図４】実施例２の投射用ズーム光学系の構成を示す断面図である。
【図５】実施例２の投射用ズーム光学系の光路図である。
【図６】実施例２の投射用ズーム光学系の収差曲線図である。
【図７】実施例３の投射用ズーム光学系の構成を示す断面図である。
【図８】実施例３の投射用ズーム光学系の光路図である。
【図９】実施例３の投射用ズーム光学系の収差曲線図である。
【図１０】実施例４の投射用ズーム光学系の構成を示す断面図である。
【図１１】実施例４の投射用ズーム光学系の光路図である。
【図１２】実施例４の投射用ズーム光学系の収差曲線図である。
【図１３】実施例５の投射用ズーム光学系の構成を示す断面図である。
【図１４】実施例５の投射用ズーム光学系の光路図である。
【図１５】実施例５の投射用ズーム光学系の収差曲線図である。
【図１６】実施例６の投射用ズーム光学系の構成を示す断面図である。
【図１７】実施例６の投射用ズーム光学系の光路図である。
【図１８】実施例６の投射用ズーム光学系の収差曲線図である。
【図１９】画像表示装置としてのプロジェクタ装置の概略構成図である。
【図２０】画像表示装置としてのプロジェクタ装置の概略構成図（斜視図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施する形態を説明する。
【００１４】
図１、図４、図７、図１０、図１３、図１６に、投射用ズーム光学系の実施の形態を６例示す。
【００１５】
これらの実施の形態の投射用ズーム光学系は、この順に、後述する具体的な実施例１ないし６に相当する。繁雑を避けるために、これらの図において符号を共通化する。  
上記各図において、符号Ｍ１は「凸面ミラー」を示す。
【００１６】
また、符号Ｇ１は「第１レンズ群」、符号Ｇ２は「第２レンズ群」、符号Ｇ３は「第３レンズ群」、符号Ｇ４は「第４レンズ群」、符号Ｇ５は「第５レンズ群」をそれぞれ示す。
【００１７】
なお、符号ＭＧは、レンズ群との対応で凸面ミラーＭ１を「ミラー群」として捉えた表示であり、後述の「投射用ズーム光学系」の実施例のデータの表における「Ｇｒｏｕｐ」の欄に記載している。
【００１８】
各群のレンズについては、第ｉレンズ群（ｉ＝１〜５）において凸面ミラーＭ１側から数えてｊ番目のレンズを符号「Ｌｉｊ」で示す。
【００１９】
図１、図４、図７、図１０、図１３に示す実施の各形態は、第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５の「５群のレンズ群」を有する。
【００２０】
図１６に示す実施の形態は、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４の「４群のレンズ群」を有する。
【００２１】
符号ＣＧは「画像表示素子（「ライトバルブ」とも言う。）のカバーガラス」を示す。  以下に説明する実施の形態・実施例において、ライトバルブとしては「微小ミラーデバイスであるＤＭＤ」を想定している。
【００２２】
勿論、ライトバルブがＤＭＤに限定される訳ではない。
【００２３】
図示されない画像表示素子の「画像表示面」は、上記各図に示されたカバーガラスＣＧの「図で左側の面」に密接している。
【００２４】
即ち、図１、図４、図７、図１０、図１３における第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５、図１６における第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群は、凸面ミラーＭ１の側から画像表示面の側に向かって順次配列されている。
【００２５】
これら第１レンズ群ないし第５レンズ群、または第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４は、「屈折光学系」を構成する。  
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第５レンズ群Ｇ５は何れも負の屈折力を有し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有する。
【００２６】
これらの図において、屈折光学系の右側を「屈折光学系の拡大側」と言う。
【００２７】
なお、屈折光学系には「開口絞り」が配置されている。
【００２８】
開口絞りは、屈折光学系が５レンズ群構成の場合は、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に配置され、屈折光学系が４レンズ群構成の場合は、第４レンズ群内に配置される。
【００２９】
凸面ミラーＭ１は、投射用ズーム光学系の中で、負の屈折力をもつ光学素子として機能する。投射用ズーム光学系は勿論「全系としては正の屈折力」を持つ。
【００３０】
凸面ミラーＭ１は、結像光束を図の斜め左上方へ向けて反射し、同光束を、図示されない被投射面の実体をなすスクリーン上に拡大画像として投射する。
【００３１】
従って、凸面ミラーＭ１から見ると、上記各図における図の左方は縮小側であると共に、拡大側である。
【００３２】
即ち、上記各図に実施の形態を示された投射用ズーム光学系は、４群または５群のレンズ群で構成され、画像表示素子側に配置される「屈折光学系」と、該屈折光学系の拡大側に配置されて負の屈折力を有する凸面ミラーとからなり、全系は正の屈折力を有する。
【００３３】
図１、図４、図７、図１０、図１３における上段の図は「広角端における第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５と凸面ミラーＭ１の配置（広角と表示）」、下段の図は「望遠端における第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５と凸面ミラーＭ１の配置（望遠と表示）」を示す。
【００３４】
また、図１６における上段の図は「広角端における第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４と凸面ミラーＭ１の配置（広角と表示）」、下段の図は「望遠端における第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４と凸面ミラーＭ１の配置（望遠と表示）」を示す。
【００３５】
上記各図において、上段の図と下段の図の間に描かれた矢印は、広角端から望遠端への変倍の際の、各レンズ群の変移の方向を示す。  
屈折光学系が５レンズ群構成の場合は、変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２が「画像表示面」の側に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５が凸面ミラーＭ１側に移動する。  
この場合、凸面ミラーＭ１と第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは移動しない。
【００３６】
屈折光学系が４レンズ群構成の場合は、変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２が「画像表示面」の側に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４が凸面ミラーＭ１側に移動する。
【００３７】
この場合、凸面ミラーＭ１と第１レンズ群Ｇ１は移動しない。
【００３８】
また、フォーカシング（合焦動作）は、屈折光学系の一部の群が移動することにより実行される。
【００３９】
説明中の実施の各形態では、フォーカシングは「屈折光学系における最も凸面ミラーＭ１側のレンズ群である第１レンズ群Ｇ１が、光軸方向に移動する」ことで行われる。
【００４０】
なお、このようなフォーカシングに限らず、フォーカス群を２以上とし、これらを同時に移動させるフローティング機構によるフォーカシングも可能である。
【００４１】
また、凸面ミラーＭ１の移動によりフォーカシングを行うことも可能である。
【００４２】
説明中の実施の形態では、凸面ミラーＭ１の反射面形状を「非球面形状」としている。
【００４３】
凸面ミラーＭ１の反射面形状としては「凸球面形状」も可能であるが、凸球面ミラーを用いる場合には、サイズが大きくならないように留意する必要がある。
【００４４】
凸面ミラーＭ１の反射面形状としてはまた「自由曲面形状」も可能である。
【００４５】
説明中の実施の形態の投射用ズーム光学系では、屈折光学系が「５群または４群のレンズ群」で構成されている。
【００４６】
しかし、これに限らず「６群以上のレンズ群」で構成することもできる。
【００４７】
投射用ズーム光学系の性能面と変倍比を考慮すると、屈折光学系を構成するレンズ群は「最小で４レンズ群」であることが必要である。
【００４８】
変倍全体での高性能を実現するためにも、屈折光学系を構成するレンズ群は４レンズ群以上であることが好ましい。
【００４９】
屈折光学系を構成するレンズ群数が２以下では、高性能と高変倍の実現が難しい。
【００５０】
この発明の投射用ズーム光学系は、上記構成において、以下の条件（１）、（２）の少なくとも一方を満足することが好ましい。
【００５１】
（１）    ５．０  ＜  ＤＭ１−Ｌ１１／｜ＦＷ｜  ＜  １０．０
（２）    ４．０  ＜  ＤＭ１−Ｌ１１／｜ＦＴ｜  ＜  ８．０                。
【００５２】
条件（１）、（２）におけるパラメータの記号の意味は以下の通りである。
【００５３】
「ＤＭ１−Ｌ１１」は、凸面ミラーＭ１と屈折光学系の最もミラー側のレンズ群である第１レンズ群Ｇ１との空気間隔（第１レンズ群Ｇ１の最も凸面ミラーＭ１側のレンズ面と凸面ミラーＭ１との光軸上の間隔）である。
【００５４】
「ＦＷ」は、光学系全系の広角端における焦点距離、「ＦＴ」は、光学系全系の望遠端における焦点距離である。
【００５５】
条件（１）と（２）は、投射用ズーム光学系の「サイズと光学性能」を最適にする条件である。
【００５６】
条件（１）、（２）の下限値を超えると、広角端や望遠端での光学系全系の焦点距離が長くなり、凸面ミラーによる反射光が屈折光学系のレンズに干渉して「光線がケラレる虞」がある。
【００５７】
条件（１）、（２）の上限値を超えると、広角端や望遠端での光学系全系の焦点距離が短くなり、各種の収差が発生しやすくなる。
【００５８】
また、凸面ミラーと屈折光学系の間の光路上の距離（凸面ミラーＭ１と第１レンズ系Ｇ１の最も凸面ミラーＭ１側のレンズの間の光軸上の距離）が長くなり、投射ズーム光学系のサイズが大きくなり易い。
【００５９】
条件（１）、（２）は少なくとも一方、好ましくは両方を満足するのが良い。
【００６０】
この発明の投射用ズーム光学系はまた、上記構成において、以下の条件（３）、（４）の１以上を満足することが好ましい。
【００６１】
（３）  １２．０  ＜  ＯＡＬ／ＦＬＷ  ＜  １５．０  
（４）    １．０  ＜  ＦＬＷ／ＦＬＴ  ＜  ２．０                    。
【００６２】
条件（３）、（４）におけるパラメータの記号の意味は以下の通りである。
【００６３】
「ＯＡＬ」は、広角端における「凸面ミラーから画像表示面までの光軸上の距離」である。「ＦＬＷ」は、広角端における屈折光学系の焦点距離である。
【００６４】
また「ＦＬＴ」は、望遠端における屈折光学系の焦点距離である。
【００６５】
条件（３）は、広角化と高性能を両立させることを可能にする条件である。
【００６６】
条件（３）の上限値を超えると、広角端における屈折光学系の焦点距離：ＦＬＷが短くなり、屈折光学系のレンズ径の大径化を招来し易い。
【００６７】
また、屈折光学系のレンズ径の大径化は、凸面ミラーの大型化も招来し易い。
【００６８】
条件（３）の下限値を超えると、性能面では有利になるが、屈折光学系の全長が大きくなり易く、投射用ズーム光学系、延いては、画像表示装置の大型化を招来し易い。
【００６９】
条件（４）は「広角端と望遠端の屈折光学系の焦点距離」の比率、即ち、ズーム比率に関連するもので、下限値以下は存在しない。  
条件（４）のパラメータが１の場合は、固定焦点となる。  
条件（４）の上限値を超えると、倍率色収差が、特に望遠端で大きく発生し易くなる。
【００７０】
条件（１）〜（４）は、最も好ましくは、これら全てを満足することであるが、これらのうちの１つでも満足すれば、それに応じた効果が得られる。
【００７１】
即ち、条件（１）〜（４）は任意の１以上が満足されることが好ましい。
【００７２】
投射用ズーム光学系の具体的な実施例を挙げる前に、図１９及び図２０を参照して、画像表示装置としてのプロジェクタ装置の実施の１形態を簡単に説明する。
【００７３】
図１９は、プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【００７４】
ライトバルブとしてはＤＭＤが採用されている。
【００７５】
図１９に示すように、プロジェクタ装置１は、照明系２と、ＤＭＤ３と、屈折光学系４と凸面ミラー５とによる「投射用ズーム光学系」を有する。
【００７６】
屈折光学系４と凸面ミラー５による投射用ズーム光学系は、請求項１〜９の何れか１項に記載されたもの、具体的には、後述の実施例１〜６の何れかのものを用いる。
【００７７】
照明系２から「ＲＧＢ３色の光」を時間的に分離してＤＭＤ３に照射し、各色光が照射されるタイミングで「個々の画素に対応するマイクロミラーの傾斜」を制御する。
【００７８】
このようにしてＤＭＤ３に「投射されるべき画像」が表示される。
【００７９】
この画像により強度変調された光が、屈折光学系４と凸面ミラー５を介して、被投射面の実体をなすスクリーン６に拡大投射される。
【００８０】
照明系２は、光源２１、コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷ、ミラーＭ１を備えており、これを配置するスペースを「ある程度大きく確保」する必要がある。
【００８１】
このため、照明系２からＤＭＤ３に入射させる照明光の入射角をある程度大きくする必要がある。  
屈折光学系４と照明系２のスペースの上記の如き関係上、屈折光学系４のバックフォーカスをある程度確保する必要がある。
【００８２】
なお、コンデンサーレンズＣＬ、ＲＧＢカラーホイールＣＷとミラーＭとは「照明光学系」を構成する。
【００８３】
実施例１ないし５のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、ＤＭＤ３に最も近い第５レンズ群Ｇ５が拡大側に移動する。  
実施例６のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、ＤＭＤ３に最も近い第４レンズ群Ｇ４が拡大側に移動する。  
従って、変倍中においてもバックフォーカスは十分に大きく確保される。
【００８４】
図２０は図１９の斜視図である。
【００８５】
上に実施の形態を説明した投射用ズーム光学系では、結像光束として「斜光束（画素からの主光線を含み、開口絞りを通過する光束であって、主光線が屈折光学系の光軸に対して傾いている光束）」である。
【００８６】
この発明の投射用ズーム光学系では、屈折光学系を通過した光線を被投射面側へ反射するミラーが凸面ミラーである。
【００８７】
従来から知られている「屈折光学系と凹面ミラー」を組み合わせた投射光学系では、屈折光学系と凹面ミラーの間で一旦結像する「中間像」が存在する。
【００８８】
このように中間像を結像させる方式は、投射光学系の短焦点化に有利ではあるが、光線が「一部分で密集して高温状態となる」ので取り扱いに危険が伴う。  
この発明のように、凸面ミラーを用いると、画像表示素子からスクリーンに至る光路上に中間像は存在しない。
【００８９】
従って、上記「光線の密集による危険性」はない。また、屈折光学系と凸面ミラーの間で組付け感度の低減の効果がある。
【実施例】
【００９０】
以下に、この発明の投射用ズーム光学系の具体的な実施例を６例挙げる。
【００９１】
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
【００９２】
Ｆ：全系の焦点距離  
Ｆｎｏ：開口数  
Ｒ：曲率半径（非球面にあっては「近軸曲率半径」）
Ｄ：面間隔  
Ｎｄ：屈折率  
νｄ：アッベ数  
ωＷ：広角端における半画角  
ＢＦ：バックフォーカス                                  。
【００９３】
なお、この発明の投射用ズーム光学系では、凸面ミラーにより光束を「屈折光学系の縮小側」へ反転させるので「全系の焦点距離」は計算上「負値」をとる。
【００９４】
非球面の表示は、周知の次式による。
【００９５】
Ｘ＝(Ｈ２／Ｒ)／[１＋{１−Ｋ(Ｈ／ｒ)２}１／２］  
＋Ｃ４・Ｈ４＋Ｃ６・Ｈ６＋Ｃ８・Ｈ８＋Ｃ１０・Ｈ１０＋・・・          。
【００９６】
この式において、Ｘは「面頂点を基準としたときの光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位」、Ｋは「円錐係数」である。
【００９７】
また、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０・・は「非球面係数」である。
【００９８】
なお、距離の次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「ｍｍ」である。
【００９９】
「実施例１」
実施例１の投射用ズーム光学系は、図１に示したものである。
【０１００】
図１に示すように、右側から、凸面ミラーＭ１（ＭＧ）、第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５で構成されている。
【０１０１】
第１レンズ群Ｇ１は、レンズＬ１１〜Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜Ｌ２４で構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成されている。
【０１０２】
また、第４レンズ群Ｇ４は、Ｌ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はＬ５１〜Ｌ５４で構成されている。
【０１０３】
前述の如く、ライトバルブとしてはＤＭＤが想定され、ＤＭＤはカバーガラスＣＧを有する。
【０１０４】
広角端から望遠端に変倍する際、屈折光学系の第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０１０５】
凸面ミラーＭ１、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、変倍に際して不動である。
【０１０６】
第１レンズ群Ｇ１は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、凸面ミラーＭ１側に凹でレンズ周辺部分が縮小側に変曲されている偏肉比が小さいメニスカスレンズＬ１２、両凹レンズのＬ１３で構成されている。
【０１０７】
第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。正レンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。
【０１０８】
第３レンズ群Ｇ３は正群で、縮小側に凸の正レンズＬ３１で構成されている。
【０１０９】
第４レンズ群Ｇ４は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２で構成されている。
【０１１０】
第５レンズ群Ｇ５は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ５１と、凸面ミラーＭ１側に凸の正メニスカスレンズＬ５２、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズのＬ５４で構成されている。
【０１１１】
負メニスカスレンズＬ５１と正メニスカスレンズＬ５２は接合されている。
【０１１２】
なお、実施例１〜５に関する説明において、「両凸レンズ」は正レンズ、「両凹レンズ」は負レンズの１形態である。
【０１１３】
図２には、実施例１の投射用ズーム光学系の光路図として、上側に「広角端の光路図」、下側に「望遠端の光路図」を示す。  
ＤＭＤの高さ方向の上端と下端からの出た光線が屈折光学系を介して凸面ミラーＭ１に反射され、スクリーン側に投射されることを示している。
【０１１４】
後述の実施例２〜６の光路図も同様に、それぞれ図５、図８、図１１、図１４、図１７に示す。
【０１１５】
実施例１の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ：Ｆｎｏ、広角端における半画角：ωＷは、以下のとおりである。
【０１１６】
Ｆ＝−９．２〜−１１．１ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜２．８９、ωＷ＝５３．９°
実施例のデータを表１に示す。
【０１１７】
【表１】
2015203802.tif 000003
【０１１８】
表１において、面番号は被投射面（スクリーン）側から数えた面の番号で、開口絞りの面（表中の面番号：２２）、カバーガラスＣＧの面（表中の面番号：３０、３１）を含む。
【０１１９】
また、表中における「inf」は、面の曲率半径が無限大であることを示す。「＊」は、この記号が付された面が「非球面」であることを示す。
【０１２０】
これらの事項は、実施例２以下の各実施例においても同様である。
【０１２１】
「非球面のデータ」
非球面のデータを表２に示す。
【０１２２】
【表２】
2015203802.tif 000004
【０１２３】
表２の表記において、例えば「1.8756E-23」は「1.8756×10-23」を意味する。以下においても同様である。
【０１２４】
表１において、Ｓ８、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ２２、Ｓ２９は、変倍に際して変化するレンズ群間隔（以下「可変レンズ群間隔」と言う。）を表す。
【０１２５】
投射距離はＳ０であるが、光線の方向が凸面ミラーにより反転されるので、マイナスで表示する。
【０１２６】
投射距離：Ｓ０を１１００ｍｍとしたときの、上記可変レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表３に示す。
【０１２７】
【表３】
2015203802.tif 000005
【０１２８】
「各条件のパラメータの値」
条件（１）〜（４）のパラメータの値を表４に示す。
【０１２９】
【表４】
2015203802.tif 000006
【０１３０】
図３に、実施例１の収差図を示す。  
図３において、上段は「広角端（広角と表示）」、中段は「中間焦点距離（中間と表示）、下段は「望遠端（望遠と表示）」における収差を示している。
【０１３１】
各段の収差図において、左側の図は「球面収差」、中央の図は「非点収差」、右側の図は「歪曲収差」である。
【０１３２】
「球面収差」の図におけるＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、波長：Ｒ＝６２５ｎｍ、Ｇ＝５５０ｎｍ、Ｂ＝４６０ｎｍを表す。  
「非点収差」の図における「Ｔ」はタンジェンシアル、「Ｓ」はサジタルの各光線に対するものであることを示す。
【０１３３】
なお、非点収差および歪曲収差については、波長：５５０ｎｍについて示している。
【０１３４】
収差図におけるこれ等の表示は以下の実施例２〜６の収差図においても同様である。
【０１３５】
「実施例２」
実施例２の投射用ズーム光学系は、図４に示したものである。
【０１３６】
図４に示すように、図の右側から、凸面ミラー群Ｍ１（ＭＧ）、第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５が配されている。
【０１３７】
第１レンズ群Ｇ１は、凸面ミラーＭ１の側からレンズＬ１１〜Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜Ｌ２４で構成されている。
【０１３８】
また、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成され、第４レンズ群Ｇ４は、Ｌ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はＬ５１〜Ｌ５４で構成されている。
【０１３９】
広角端から望遠端に変倍する際、屈折光学系の第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０１４０】
凸面ミラーＭ１、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、変倍に際して不動である。
【０１４１】
第１レンズ群Ｇ１は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、凸面ミラーＭ１側に凹でレンズ周辺部分が縮小側に変曲されている偏肉比が小さいにスカスレンズＬ１２、両凹レンズのＬ１３で構成されている。
【０１４２】
第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。正レンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。
【０１４３】
第３レンズ群Ｇ３は正群で、縮小側に凸の正レンズＬ３１で構成されている。
【０１４４】
第４レンズ群Ｇ４は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２で構成されている。
【０１４５】
第５レンズ群Ｇ５は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ５１と、凸面ミラーＭ１側に凸の正メニスカスレンズＬ５２、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズのＬ５４で構成されている。負メニスカスレンズＬ５１と正メニスカスレンズＬ５２は接合されている。
【０１４６】
実施例２の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωＷは、以下のとおりである。
【０１４７】
Ｆ＝−９．３〜−１１．２ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜２．８９、ωＷ＝５２．６°  
実施例のデータを表５に示す。
【０１４８】
【表５】
2015203802.tif 000007
【０１４９】
「非球面のデータ」
非球面のデータを表６に示す。
【０１５０】
【表６】
2015203802.tif 000008
【０１５１】
投射距離を１１００ｍｍとしたときの、可変レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表７に示す。
【０１５２】
【表７】
2015203802.tif 000009
【０１５３】
「各条件のパラメータの値」
条件（１）〜（４）のパラメータの値を、表８に示す。
【０１５４】
【表８】
2015203802.tif 000010
【０１５５】
図５に実施例２の光路図を図２に倣って、また図６に実施例２の収差図を図３に倣って示す。
【０１５６】
「実施例３」
実施例３の投射用ズーム光学系は、図７に示したものである。  
図７に示すように、図の右側から、凸面ミラーＭ１（ＭＧ）、第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５レンズ群が配されている。
【０１５７】
第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１〜Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜Ｌ２４で構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成されている。
【０１５８】
第４レンズ群Ｇ４は、Ｌ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はＬ５１〜Ｌ５４で構成されている。
【０１５９】
広角端から望遠端に変倍する際、屈折光学系の第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０１６０】
凸面ミラーＭ１、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、変倍に際して不動である。
【０１６１】
第１レンズ群Ｇ１は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、凸面ミラーＭ１側に凹でレンズ周辺部分が縮小側に変曲されている偏肉比が小さいにスカスレンズＬ１２、両凹レンズのＬ１３で構成されている。
【０１６２】
第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。正レンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。
【０１６３】
第３レンズ群Ｇ３は正群で、縮小側に凸の正レンズＬ３１で構成されている。
【０１６４】
第４レンズ群Ｇ４は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２で構成されている。
【０１６５】
第５レンズ群Ｇ５は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ５１と、凸凸面ミラーＭ１側に凸の正メニスカスレンズＬ５２、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズのＬ５４で構成されている。負メニスカスレンズＬ５１と正メニスカスレンズＬ５２は接合されている。
【０１６６】
実施例３の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωＷは、以下のとおりである。
【０１６７】
Ｆ＝−８．４〜−１０．０ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜２．９０、ωＷ＝５５．５°
実施例のデータを表９に示す。
【０１６８】
【表９】
2015203802.tif 000011
【０１６９】
「非球面のデータ」
非球面のデータを表１０に示す。
【０１７０】
【表１０】
2015203802.tif 000012
【０１７１】
投射距離を１０００ｍｍとしたときの、可変レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表１１に示す。
【０１７２】
【表１１】
2015203802.tif 000013
【０１７３】
「各条件のパラメータの値」
条件（１）〜（４）のパラメータの値を、表１２に示す。
【０１７４】
【表１２】
2015203802.tif 000014
【０１７５】
図８に実施例３の光路図、図９に実施例３の収差図を示す。
【０１７６】
「実施例４」
実施例４の投射用ズーム光学系は、図１０に示したものである。
【０１７７】
図１０に示すように、図の右側から、凸面ミラーＭ１（ＭＧ）、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５が配されている。
【０１７８】
第１レンズ群Ｇ１は、レンズＬ１１〜Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜Ｌ２４で構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成されている。
【０１７９】
第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５１〜Ｌ５４で構成されている。
【０１８０】
広角端から望遠端に変倍する際、屈折光学系の第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０１８１】
凸面ミラーＭ１、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、変倍に際して不動である。
【０１８２】
第１レンズ群Ｇ１は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、凸面ミラーＭ１側に凹で、レンズ周辺部分が縮小側に変曲されている偏肉比が小さいにスカスレンズＬ１２、両凹レンズのＬ１３で構成されている。
【０１８３】
第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。正レンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。
【０１８４】
第３レンズ群Ｇ３は正群で、縮小側に凸の正メニスカスレンズＬ３１により構成されている。
【０１８５】
第４レンズ群Ｇ４は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２で構成されている。
【０１８６】
第５レンズ群Ｇ５は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ５１と、凸面ミラーＭ１側に凸の正メニスカスレンズＬ５２、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズのＬ５４で構成されている。負メニスカスレンズレンズＬ５１と正メニスカスレンズＬ５２は接合されている。
【０１８７】
実施例４の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωＷは、以下のとおりである。
【０１８８】
Ｆ＝−９．１〜−１０．９ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５５〜２．８９、ωＷ＝５３．３°
実施例のデータを表１３に示す。
【０１８９】
【表１３】
2015203802.tif 000015
【０１９０】
「非球面のデータ」
非球面のデータを表１４に示す。
【０１９１】
【表１４】
2015203802.tif 000016
【０１９２】
投射距離を１０８４．５ｍｍとしたときの、可変レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表１５に示す。
【０１９３】
【表１５】
2015203802.tif 000017
【０１９４】
「各条件のパラメータの値」
条件（１）〜（４）のパラメータの値を、表１６に示す。
【０１９５】
【表１６】
2015203802.tif 000018
【０１９６】
図１１に実施例４の光路図、図１２に実施例４の収差図を示す。
【０１９７】
「実施例５」
実施例５の投射用ズーム光学系は、図１３に示したものである。
【０１９８】
図１３に示すように、図の右側から、凸面ミラーＭ１（ＭＧ）、第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５が配されている。
【０１９９】
第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１〜Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜Ｌ２４で構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成されている。
【０２００】
第４レンズ群Ｇ４は、Ｌ４１とＬ４２で構成され、第５レンズ群Ｇ５はＬ５１〜Ｌ５４で構成されている。
【０２０１】
広角端から望遠端に変倍する際、屈折光学系の第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０２０２】
凸面ミラーＭ１、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、変倍に際して不動である。
【０２０３】
第１レンズ群Ｇ１は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、レンズ中心部とレンズ周辺部分の偏肉比が小さいにスカスレンズＬ１２、両凹レンズのＬ１３で構成されている。
【０２０４】
第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。正レンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。
【０２０５】
第３レンズ群Ｇ３は正群で、縮小側に凸の正レンズＬ３１で構成されている。
【０２０６】
第４レンズ群Ｇ４は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２で構成されている。
【０２０７】
第５レンズ群Ｇ５は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ５１と、凸面ミラーＭ１側に凸の正メニスカスレンズＬ５２、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズのＬ５４で構成されている。負メニスカスレンズＬ５１と正メニスカスレンズＬ５２は接合されている。
【０２０８】
実施例５の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωＷは、以下のとおりである。
【０２０９】
Ｆ＝−８．４〜−１０．０ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜２．９０、ωＷ＝５５．５°
実施例のデータを表１７に示す。
【０２１０】
【表１７】
2015203802.tif 000019
【０２１１】
「非球面のデータ」
非球面のデータを表１８に示す。
【０２１２】
【表１８】
2015203802.tif 000020
【０２１３】
投射距離を１０００ｍｍとしたときの、可変レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表１９に示す。
【０２１４】
【表１９】
2015203802.tif 000021
【０２１５】
「各条件のパラメータの値」
条件（１）〜（４）のパラメータの値を、表２０に示す。
【０２１６】
【表２０】
2015203802.tif 000022
【０２１７】
図１４に実施例５の光路図、図１５に実施例５の収差図を示す。
【０２１８】
「実施例６」
実施例６の投射用ズーム光学系は、図１６に示したものである。
【０２１９】
図１６に示すように、図の右側から、凸面ミラーＭ１（ＭＧ）、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４が配されている。
【０２２０】
第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１１〜Ｌ１３で構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜Ｌ２４で構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１で構成されている。
【０２２１】
第４レンズ群Ｇ４はＬ４１〜Ｌ４６で構成されている。
【０２２２】
広角端から望遠端に変倍する際、屈折光学系の第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０２２３】
凸面ミラーＭ１、第１レンズ群Ｇ１は、変倍に際して不動である。
【０２２４】
第１レンズ群Ｇ１は負群で、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ１１、レンズ中心部とレンズ周辺部分の偏肉比が小さいにスカスレンズＬ１２、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズのＬ１３で構成されている。
【０２２５】
第２レンズ群Ｇ２は負群で、両凸レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、縮小側に凸の正レンズＬ２３、縮小側に凸の負メニスカスレンズＬ２４で構成されている。正レンズＬ２３と負メニスカスレンズＬ２４は接合されている。
【０２２６】
第３レンズ群Ｇ３は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ３１で構成されている。
【０２２７】
第４レンズ群Ｇ４は正群で、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４１と、凸面ミラーＭ１側に凸の正レンズＬ４２と、凸面ミラーＭ１側に凸の負メニスカスレンズＬ４３、凸面ミラーＭ１側に凸の正メニスカスレンズＬ４４、凸面ミラーＭ１側に凹の負メニスカスレンズＬ４５、両凸レンズのＬ４６で構成されている。  
負メニスカスレンズＬ４３と正メニスカスレンズＬ４４は接合されている。
【０２２８】
実施例６の、全系の焦点距離：Ｆの範囲、Ｆナンバ、広角端における半画角：ωＷは、以下のとおりである。
【０２２９】
Ｆ＝−９．６〜−１１．５ｍｍ、Ｆｎｏ＝２．５６〜２．８９、ωＷ＝５４．５°
実施例のデータを表２１に示す。
【０２３０】
【表２１】
2015203802.tif 000023
【０２３１】
「非球面のデータ」
非球面のデータを表２２に示す。
【０２３２】
【表２２】
2015203802.tif 000024
【０２３３】
投射距離を１１５０ｍｍとしたときの、可変レンズ群間隔を、広角端・中間・望遠端について、表２３に示す。
【０２３４】
【表２３】
2015203802.tif 000025
【０２３５】
「各条件のパラメータの値」
条件（１）〜（４）のパラメータの値を、表２４に示す。
【０２３６】
【表２４】
2015203802.tif 000026
【０２３７】
図１７に実施例６の光路図、図１８に実施例６の収差図を示す。
【０２３８】
収差図に示すように、実施例１〜６の投射用ズーム光学系は、何れも、球面収差、非点収差、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差の諸収差が十分に補正されている。
【０２３９】
各実施例は、凸面ミラーと屈折系の組み合わせによって、広角端における半画角：５３度以上で、変倍比：１．２倍以上が実現されている。
【０２４０】
実施例１〜６に示されたように、第１レンズ群Ｇ１は、２または３枚のレンズで構成されている。
【０２４１】
第１レンズ群は、レンズ径の大きいレンズが用いられるが、実施例のように、第１レンズ群の構成を２枚または３枚とすることで、第１レンズ群を軽量化できる。
【０２４２】
この軽量化により、自重によるレンズの偏心を抑えることができる。
【０２４３】
第１レンズ群に、非球面レンズを少なくとも１枚配することにより、歪曲収差を効果的に小さくすることが可能となる。  
実施例１〜６では、収差図に示す如く、歪曲収差が「積極的に小さく補正する」ことができている。
【０２４４】
実施例１〜６において、第１レンズ群Ｇ１には「非点収差と歪曲収差の補正効果」を持たせている。
【０２４５】
実施例１〜６においてはまた、第１レンズ群Ｇ１の「最も拡大側の面を、拡大側に凸面形状、最も縮小側の面は凹面形状」としている。
【０２４６】
このようにすることにより、変倍時における「像面湾曲と歪曲収差の変動を低減」させる効果を得ることができている。
【０２４７】
実施例１〜５の投射用ズーム光学系は何れも、広角端から望遠端への変倍の際、凸面ミラーと屈折光学系の第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は固定である。
【０２４８】
そして、第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０２４９】
実施例６の投射用ズーム光学系は、広角端から望遠端への変倍の際、凸面ミラーＭ１と屈折光学系の第１レンズ群Ｇ１は固定である。
【０２５０】
第２レンズ群Ｇ２は縮小側に移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は凸面ミラーＭ１側に移動する。
【０２５１】
このようにすることにより、変倍の際の諸収差の変動を小さくできている。
【０２５２】
以上のように、この発明によれば、以下の如き投射用ズーム光学系と画像表示装置を実現できる。
【０２５３】
［１］
画像表示素子の画像表示面に表示された画像を被投射面に拡大画像として投射する画像表示装置の投射光学系を構成する投射用ズーム光学系であって、４群以上のレンズ群Ｇ１〜Ｇ４、ないし、Ｇ５又はそれ以上で構成され、画像表示素子側に配置される屈折光学系と、該屈折光学系の拡大側に配置されて負の屈折力を有する凸面ミラーＭ１とからなり、全系で正の屈折力を有し、屈折光学系の一部のレンズ群が光軸上で移動することにより、変倍が行われる投射用ズーム光学系。
【０２５４】
［２］
［１］に記載の投射用ズーム光学系において、屈折光学系の一部のレンズ群Ｇ１が光軸上で移動することにより、フォーカシングが行われる投射用ズーム光学系。
【０２５５】
［３］
［１］または［２］に記載の投射用ズーム光学系において、凸面ミラーＭ１の反射面形状が非球面形状である投射用ズーム光学系。
【０２５６】
［４］
［１］ないし［３］の何れか１に記載の投射用ズーム光学系において、
凸面ミラーＭ１と屈折光学系の最も凸面ミラーＭ１側のレンズ群との光軸上の空気間隔：ＤＭ１−Ｌ１１、光学系全系の、広角端における焦点距離：ＦＷ、望遠端における焦点距離：ＦＴが条件：
（１）    ５．０  ＜  ＤＭ１−Ｌ１１／｜ＦＷ｜  ＜  １０．０      
（２）    ４．０  ＜  ＤＭ１−Ｌ１１／｜ＦＴ｜  ＜    ８．０      
の少なくとも一方を満足する投射用ズーム光学系。
【０２５７】
［５］
［１］ないし［４］の何れか１に記載の投射用ズーム光学系において、広角端における、屈折光学系の焦点距離：ＦＬＷ、凸面ミラーから画像表示面までの光軸上の距離：ＯＡＬが、条件：
（３）    １２．０  ＜  ＯＡＬ／｜ＦＬＷ｜  ＜  １５．０    
を満足する投射用ズーム光学系。
【０２５８】
［６］
［１］ないし［５］の何れか１に記載の投射用ズーム光学系において、広角端における屈折光学系の焦点距離：ＦＬＷおよび、望遠端における屈折光学系の焦点距離：ＦＴが、条件：
（４）    １．０  ＜  ＦＬＷ  ／  ＦＬＴ  ＜  ２．０  
を満足する投射用ズーム光学系。
【０２５９】
［７］
［１］ないし［６］の何れか１に記載の投射用ズーム光学系において、屈折光学系が、凸面ミラーＭ１の側から画像表示面の側へ向かって順次、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５を配してなり、変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３を除く他の３レンズ群Ｇ２、Ｇ４、Ｇ５が光軸方向へ移動し、凸面ミラーＭ１が不動である投射用ズーム光学系。
【０２６０】
［８］
［１］ないし［６］の何れか１に記載の投射用ズーム光学系において、屈折光学系が、凸面ミラーＭ１の側から画像表示面の側へ向かって順次、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４を配してなり、変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１を除く他の３レンズ群Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が光軸方向へ移動し、凸面ミラーＭ１が不動である投射用ズーム光学系。
【０２６１】
［９］
［７］または[８]記載の投射用ズーム光学系において、第１レンズ群Ｇ１の光軸方向における移動によりフォーカシングが行われる投射用ズーム光学系。
【０２６２】
［１０］
拡大投射するべき画像を画像表示素子の画像表示面に表示し、表示された画像を投射光学系により被投射面上に拡大画像として投射する画像表示装置であって、投射光学系として、［１］ないし［９］の何れか１に記載の投射用ズーム光学系を用いる画像表示装置。
【０２６３】
［１１］
［１０］記載の画像表示装置において、光源２１と、該光源からの光で画像表示素子３の画像表示面を照明する照明光学系ＣＬ、ＣＷ、Ｍと、を有する画像表示装置。
【０２６４】
以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。  
例えば、画像表示素子は、上に例示したＤＭＤに限らず、液晶パネル等でもよく、また「自己発光機能がなく照明光学系を必要とするもの」に限らず、発光素子アレイの如く自己発光機能を持つものを用いることもできる。
【０２６５】
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２６６】
Ｍ１        凸面ミラー  
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  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２６７】
【特許文献１】特許４４６４９４８号
【特許文献２】特許４６６８１５９号
【図１】
2015203802.tif 000027
【図２】
2015203802.tif 000028
【図３】
2015203802.tif 000029
【図４】
2015203802.tif 000030
【図５】
2015203802.tif 000031
【図６】
2015203802.tif 000032
【図７】
2015203802.tif 000033
【図８】
2015203802.tif 000034
【図９】
2015203802.tif 000035
【図１０】
2015203802.tif 000036
【図１１】
2015203802.tif 000037
【図１２】
2015203802.tif 000038
【図１３】
2015203802.tif 000039
【図１４】
2015203802.tif 000040
【図１５】
2015203802.tif 000041
【図１６】
2015203802.tif 000042
【図１７】
2015203802.tif 000043
【図１８】
2015203802.tif 000044
【図１９】
2015203802.tif 000045
【図２０】
2015203802.tif 000046