(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も拡大側に配置され、変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群と、
最も縮小側に配置され、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と、
前記第１レンズ群と前記最終レンズ群の間に配置され、変倍の際に相互のレンズ群の間隔を変化させて移動する２つまたは３つのレンズ群からなる中間群とから実質的に構成され、
前記中間群の最も拡大側のレンズ群および前記中間群の最も縮小側のレンズ群はともに、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍の際に常に縮小側から拡大側へ移動するものであり、
縮小側が非テレセントリックであり、
前記最終レンズ群が２枚以上の正レンズと２枚以上の負レンズとを含み、前記最終レンズ群の最も縮小側には正の屈折力を有する最縮小側正レンズが配置され、
下記条件式（１）を満足することを特徴とする投写用ズームレンズ。
３．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１２．００  （１）
ただし、
ｆＧｅ：前記最終レンズ群の焦点距離
ｆｗ：投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離
【請求項２】
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側から１〜３番目のレンズからなる前群と、後群とから構成され、
前記前群は非球面レンズを含むことを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項３】
前記最縮小側正レンズは両凸レンズであることを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
【請求項４】
前記最縮小側正レンズの拡大側には、該最縮小側正レンズとの間に第１の空気レンズが形成されるように縮小側に凹面を向けた負レンズが配置されており、
下記条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１または３記載の投写用ズームレンズ。
０．０１＜ｄ１／Ｈｒ１＜０．１５  （２）
ただし、
ｄ１：前記第１の空気レンズの中心厚
Ｈｒ１：前記第１の空気レンズの縮小側の面の最大有効半径
【請求項５】
下記条件式（３）を満足することを特徴とする請求項４記載の投写用ズームレンズ。
０．３０＜ＲＦ１×（ＮｄＲ１−１）／（（ＲＲ１×（ＮｄＦ１−１））＜１．１０  （３）
ただし、
ＲＦ１：前記第１の空気レンズの拡大側の面の曲率半径
ＲＲ１：前記第１の空気レンズの縮小側の面の曲率半径
ＮｄＦ１：前記第１の空気レンズを形成する前記負レンズのｄ線に関する屈折率
ＮｄＲ１：前記最縮小側正レンズのｄ線に関する屈折率
【請求項６】
下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
１．５０＜ｆｐ１２／ｆｗ＜５．００  （４）
ただし、
ｆｐ１２：前記最終レンズ群の縮小側から２番目の正レンズから前記最縮小側正レンズまでの合成焦点距離
【請求項７】
前記最終レンズ群は、前記最縮小側正レンズとは異なる拡大側に凸面を向けた正レンズと、該正レンズの拡大側に該正レンズとの間に第２の空気レンズが形成されるように配置された縮小側に凹面を向けた負レンズとを含み、
下記条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１または３記載の投写用ズームレンズ。
０．０１＜ｄ２／Ｈｒ２＜０．１５  （５）
ただし、
ｄ２：前記第２の空気レンズの中心厚
Ｈｒ２：前記第２の空気レンズの縮小側の面の最大有効半径
【請求項８】
下記条件式（６）を満足することを特徴とする請求項７記載の投写用ズームレンズ。
０．３０＜ＲＦ２×（ＮｄＲ２−１）／（（ＲＲ２×（ＮｄＦ２−１））＜１．１０  （６）
ただし、
ＲＦ２：前記第２の空気レンズの拡大側の面の曲率半径
ＲＲ２：前記第２の空気レンズの縮小側の面の曲率半径
ＮｄＦ２：前記第２の空気レンズを形成する前記負レンズのｄ線に関する屈折率
ＮｄＲ２：前記第２の空気レンズを形成する前記正レンズのｄ線に関する屈折率
【請求項９】
下記条件式（７）、（８）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
２．５０＜Ｂｆ／ｙ＜４．５０  （７）
０．８０＜ｙ／ｆｗ  （８）
ただし、
Ｂｆ：全系の縮小側の空気換算距離でのバックフォーカス
ｙ：縮小側の最大像高
【請求項１０】
下記条件式（９）を満足することを特徴とする請求項２記載の投写用ズームレンズ。
−２．５０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−０．８０  （９）
ただし、
ｆＧ１Ｆ：前記前群の焦点距離
【請求項１１】
前記中間群は、変倍の際に移動する正の屈折力を有する２つのレンズ群からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１２】
下前記中間群は、変倍の際に移動する３つのレンズ群からなり、
該３つのレンズ群は拡大側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、正の屈折力を有するレンズ群であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項１３】
下記条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
４．００＜Ｄｅｐ／ｙ＜６．００  （１０）
ただし、
Ｄｅｐ：縮小側を射出側としたときの、広角端における近軸射出瞳位置から縮小側の像面までの距離
ｙ：縮小側の最大像高
【請求項１４】
下記条件式（１’）を満足することを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
４．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１１．００  （１’）
【請求項１５】
下記条件式（１’’）を満足することを特徴とする請求項１記載の投写用ズームレンズ。
５．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１０．００  （１’’）
【請求項１６】
下記条件式（７’）を満足することを特徴とする請求項９記載の投写用ズームレンズ。
３．００＜Ｂｆ／ｙ＜４．００  （７’）
【請求項１７】
下記条件式（８’’）を満足することを特徴とする請求項９記載の投写用ズームレンズ。
０．９０＜ｙ／ｆｗ＜１．４０  （８’’）
【請求項１８】
下記条件式（９’’）を満足することを特徴とする請求項１０記載の投写用ズームレンズ。
−２．１０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−１．３０  （９’’）
【請求項１９】
下記条件式（１０’）を満足することを特徴とする請求項１３記載の投写用ズームレンズ。
４．００＜Ｄｅｐ／ｙ＜５．００  （１０’）
【請求項２０】
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投写用ズームレンズとしての請求項１から１９のいずれか１項記載の投写用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。
【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、ライトバルブにより形成される原画像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、液晶表示素子等のライトバルブに表示した画像を拡大投写する投写型表示装置が広く用いられている。ライトバルブとして透過型液晶表示素子が使用される光学系においては、通常、色合成のためにクロスダイクロイックプリズムが用いられており、その角度依存性を考慮して色合成特性を向上させるために、上記光学系に用いられる投写用レンズは縮小側にテレセントリックとされている。【０００３】
また、プレゼンテーション用途として投写型表示装置を用いる場合は、比較的奥行きの狭い空間で、短い投写距離で大きな画面サイズが求められる場面が多いため、投写レンズとしては広角なレンズの需要が高い。広角レンズは画角の小さなレンズに比べ、投写距離の変化に対する画面サイズの変化が大きいので、スクリーンに対する装置の設置距離を少し変化させるだけで、画面サイズの調整が可能な場合もあるが、前述のように空間の奥行きが限られていることにより、設置条件の自由度がきわめて小さい場合が多い。そのため、設置距離が限定される中でも所望の画面サイズに調整可能なズームレンズがより好まれる傾向にある。【０００４】
広角で縮小側がテレセントリックに構成された投写用ズームレンズとしては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、拡大側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、正の第４レンズ群、正の第５レンズ群が配されてなる５群構成のレンズ系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３７６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プレゼンテーションで用いられるような投写型表示装置は、常設されずに移動、移設されたり、また、常設される場合は天井から吊り下げて設置されることも多く、いずれの場合からも小型、軽量化に対する要求が高い。また装置全体の小型化、軽量化のためにレンズの小型化も求められている。しかし、十分な結像性能を得るためには、多数のレンズの組み合わせが必要となり、全長が長くなるとともに、拡大側のレンズ径の大型化を招くことになるため、レンズの小型化は容易ではない。【０００７】
一方、より高精度で、高輝度かつコントラスト比の大きい投写画像を得たいという要求の高まりから、ライトバルブとしてＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス：登録商標）を搭載した投写型表示装置が注目されている。ＤＭＤには多数の角度可変のマイクロミラーが配列されており、投写型表示装置においては、各マイクロミラーの角度を変化させて照明光学系を介して入射された光の反射方向を変化させることにより各画素のＯＮ、ＯＦＦの切り換えを行い、全体の投写画像を形成する。このような反射型ライトバルブであるＤＭＤと併用される投写用レンズには、縮小側を必ずしもテレセントリックにする必要がない。【０００８】
しかしながら、ライトバルブをＤＭＤとし、非テレセントリックな光学系を用いた型の投写型表示装置では、光源から照明光学系を経由してＤＭＤに向かう照明光の光路、ＤＭＤで反射された反射光の光路、装置を構成する各部材が干渉しないように考慮する必要がある。例えば、光源から照明光学系を経由してＤＭＤに向かう照明光を投写用レンズが遮光しないように、また照明光学系と投写用レンズが干渉しないように、考慮する必要がある。さらに、ＯＦＦに切り替えられているＤＭＤの画素からの不要な反射光が、投写用レンズ内に入射しないように考慮する必要がある。そのためには、適切な長さのバックフォーカスの確保と投写用レンズの縮小側のレンズの小径化の両立が必要となる。【０００９】
さらに、従来の投写用ズームレンズでは変倍の際にＦナンバーが変化するものが多く、それらは、ズーム全域で同じ画面サイズの投写像の明るさが略一定とされた投写用ズームレンズという要望に応えるものではなかった。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、広角で、適切なバックフォーカスが確保されるとともに縮小側のレンズ径の小型化が図られて装置の小型化に貢献でき、変倍時のＦナンバーを略一定とする構成が容易で、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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置され、変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群と、最も縮小側に配置され、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と、第１レンズ群と最終レンズ群の間に配置され、変倍の際に相互のレンズ群の間隔を変化させて移動する２つまたは３つのレンズ群からなる中間群とから実質的に構成され、中間群の最も拡大側のレンズ群および中間群の最も縮小側のレンズ群はともに、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍の際に常に縮小側から拡大側へ移動するものであり、縮小側が非テレセントリックであり、最終レンズ群が２枚以上の正レンズと２枚以上の負レンズとを含み、最終レンズ群の最も縮小側には正の屈折力を有する最縮小側正レンズが配置され、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
３．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１２．００  （１）
ただし、
ｆＧｅ：最終レンズ群の焦点距離
ｆｗ：投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離
【００１２】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、上記条件式（１）に代えて下記条件式（１’）を満足することがより好ましく、下記条件式（１’’）を満足することがさらにより好ましい。
４．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１１．００  （１’）
５．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１０．００  （１’’）【００１３】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側から１〜３番目のレンズからなる前群と、後群とから構成され、前群は非球面レンズを含むことが好ましい。【００１４】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、最縮小側正レンズは両凸レンズであることが好ましい。【００１５】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、最縮小側正レンズの拡大側には、該最縮小側正レンズとの間に第１の空気レンズが形成されるように縮小側に凹面を向けた負レンズが配置されており、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
０．０１＜ｄ１／Ｈｒ１＜０．１５  （２）
ただし、
ｄ１：第１の空気レンズの中心厚
Ｈｒ１：第１の空気レンズの縮小側の面の最大有効半径【００１６】
上記第１の空気レンズが形成される場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．３０＜ＲＦ１×（ＮｄＲ１−１）／（（ＲＲ１×（ＮｄＦ１−１））＜１．１０  （３）
ただし、
ＲＦ１：第１の空気レンズの拡大側の面の曲率半径
ＲＲ１：第１の空気レンズの縮小側の面の曲率半径
ＮｄＦ１：第１の空気レンズを形成する負レンズのｄ線に関する屈折率
ＮｄＲ１：最縮小側正レンズのｄ線に関する屈折率【００１７】
また、本発明の投写用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い。
１．５０＜ｆｐ１２／ｆｗ＜５．００  （４）
ただし、
ｆｐ１２：最終レンズ群の縮小側から２番目の正レンズから最縮小側正レンズまでの合成焦点距離【００１８】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、最終レンズ群は、最縮小側正レンズとは異なる拡大側に凸面を向けた正レンズと、該正レンズの拡大側に該正レンズとの間に第２の空気レンズが形成されるように配置された縮小側に凹面を向けた負レンズとを含み、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
０．０１＜ｄ２／Ｈｒ２＜０．１５  （５）
ただし、
ｄ２：第２の空気レンズの中心厚
Ｈｒ２：第２の空気レンズの縮小側の面の最大有効半径【００１９】
上記第２の空気レンズが形成される場合、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
０．３０＜ＲＦ２×（ＮｄＲ２−１）／（（ＲＲ２×（ＮｄＦ２−１））＜１．１０  （６）
ただし、
ＲＦ２：第２の空気レンズの拡大側の面の曲率半径
ＲＲ２：第２の空気レンズの縮小側の面の曲率半径
ＮｄＦ２：第２の空気レンズを形成する負レンズのｄ線に関する屈折率
ＮｄＲ２：第２の空気レンズを形成する正レンズのｄ線に関する屈折率【００２０】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、下記条件式（７）、（８）を満足することが好ましい。
２．５０＜Ｂｆ／ｙ＜４．５０  （７）
０．８０＜ｙ／ｆｗ  （８）
ただし、
Ｂｆ：全系の縮小側の空気換算距離でのバックフォーカス
ｙ：縮小側の最大像高【００２１】
上記条件式（７）に代えて下記条件式（７’）を満足することがより好ましい。上記条件式（８）に代えて下記条件式（８’）を満足することがより好ましく、下記条件式（８’’）を満足することがさらにより好ましい。
３．００＜Ｂｆ／ｙ＜４．００  （７’）
０．８５＜ｙ／ｆｗ  （８’）
０．９０＜ｙ／ｆｗ＜１．４０  （８’’）【００２２】
本発明の投写用ズームレンズにおいて、第１レンズ群が、拡大側から順に、拡大側から１〜３番目のレンズからなる前群と、後群とから構成されている場合、下記条件式（９）を満足することが好ましく、下記条件式（９’）を満足することがより好ましく、下記条件式（９’’）を満足することがさらにより好ましい。
−２．５０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−０．８０  （９）
−２．１０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−１．１０  （９’）
−２．１０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−１．３０  （９’’）
ただし、
ｆＧ１Ｆ：前群の焦点距離【００２３】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、中間群は、変倍の際に移動する正の屈折力を有する２つのレンズ群からなるように構成してもよく、あるいは、中間群は、変倍の際に移動する３つのレンズ群からなり、これら３つのレンズ群は拡大側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、正の屈折力を有するレンズ群としてもよい。【００２４】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、下記条件式（１０）を満足することが好ましく、下記条件式（１０’）を満足することがより好ましい。
４．００＜Ｄｅｐ／ｙ＜６．００  （１０）
４．００＜Ｄｅｐ／ｙ＜５．００  （１０’）
ただし、
Ｄｅｐ：縮小側を射出側としたときの、広角端における近軸射出瞳位置から縮小側の像面までの距離
ｙ：縮小側の最大像高【００２６】
本発明に係る投写型表示装置は、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ことを特徴とするものである。【００２７】
なお、上記「拡大側」とは、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」とは、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。【００２８】
なお、上記「縮小側が非テレセントリック」とは、縮小側の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（不図示）を考えたとき、光軸Ｚに対するこの二等分角線の傾きの絶対値が３°より大きい場合を意味する。【００２９】
なお、上記「実質的に〜構成され」とは、構成要素として挙げたレンズ群以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラス等のレンズ以外の光学要素を含んでもよいことを意図するものである。【００３０】
なお、上記「レンズ群」とは、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。【００３１】
なお、上記レンズの面形状や曲率半径、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。【００３２】
なお、上記「Ｄｅｐ」については、バックフォーカス分は空気換算した値を用いるものとする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る投写用ズームレンズは、負先行のレンズ群構成を採用し、固定群と移動群を好適に設定し、縮小側を非テレセントリックとし、特に最も縮小側に配置される最終レンズ群の構成を好適に設定しているため、広角に構成でき、適切なバックフォーカスを確保することができるとともに縮小側のレンズ径の小型化を図ることができて装置の小型化に貢献でき、変倍時のＦナンバーを略一定とする構成が容易となり、良好な光学性能を有することができる。【００３４】
また、本発明に係る投写型表示装置は、本発明の投写用ズームレンズを備えているため、小型かつ広角で、良好な投写像を得ることができ、ズーム全域で同じ画面サイズの投写像の明るさを略一定とすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図２】図１の投写用ズームレンズの部分拡大図
【図３】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
【図４】本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図５】本発明の実施例２に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図６】本発明の実施例３に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図７】本発明の実施例４に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図８】本発明の実施例５に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図９】本発明の実施例６に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１０】本発明の実施例７に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１１】本発明の実施例８に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１２】本発明の実施例９に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１３】本発明の実施例１０に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１４】本発明の実施例１１に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１５】本発明の実施例１２に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１６】本発明の実施例１３に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１７】本発明の実施例１４に係る投写用ズームレンズのレンズ構成および光線軌跡を示す断面図
【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｌ）は本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図１９】図１９（Ａ）〜図１９（Ｌ）は本発明の実施例１に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（Ｌ）は本発明の実施例２に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図２１】図２１（Ａ）〜図２１（Ｌ）は本発明の実施例２に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図２２】図２２（Ａ）〜図２２（Ｌ）は本発明の実施例３に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図２３】図２３（Ａ）〜図２３（Ｌ）は本発明の実施例３に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図２４】図２４（Ａ）〜図２４（Ｌ）は本発明の実施例４に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図２５】図２５（Ａ）〜図２５（Ｌ）は本発明の実施例４に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図２６】図２６（Ａ）〜図２６（Ｌ）は本発明の実施例５に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図２７】図２７（Ａ）〜図２７（Ｌ）は本発明の実施例５に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図２８】図２８（Ａ）〜図２８（Ｌ）は本発明の実施例６に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図２９】図２９（Ａ）〜図２９（Ｌ）は本発明の実施例６に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図３０】図３０（Ａ）〜図３０（Ｌ）は本発明の実施例７に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図３１】図３１（Ａ）〜図３１（Ｌ）は本発明の実施例７に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図３２】図３２（Ａ）〜図３２（Ｌ）は本発明の実施例８に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図３３】図３３（Ａ）〜図３３（Ｌ）は本発明の実施例８に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図３４】図３４（Ａ）〜図３４（Ｌ）は本発明の実施例９に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図３５】図３５（Ａ）〜図３５（Ｌ）は本発明の実施例９に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図３６】図３６（Ａ）〜図３６（Ｌ）は本発明の実施例１０に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図３７】図３７（Ａ）〜図３７（Ｌ）は本発明の実施例１０に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図３８】図３８（Ａ）〜図３８（Ｌ）は本発明の実施例１１に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図３９】図３９（Ａ）〜図３９（Ｌ）は本発明の実施例１１に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図４０】図４０（Ａ）〜図４０（Ｌ）は本発明の実施例１２に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図４１】図４１（Ａ）〜図４１（Ｌ）は本発明の実施例１２に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図４２】図４２（Ａ）〜図４２（Ｌ）は本発明の実施例１３に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図４３】図４３（Ａ）〜図４３（Ｌ）は本発明の実施例１３に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【図４４】図４４（Ａ）〜図４４（Ｌ）は本発明の実施例１４に係る投写用ズームレンズの投写距離が基準の時の各収差図
【図４５】図４５（Ａ）〜図４５（Ｌ）は本発明の実施例１４に係る投写用ズームレンズの投写距離が最至近の時の各収差図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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広角端における断面図を示し、図２に図１の投写用ズームレンズの部分拡大図を示す。図１、図２に示す例は、後述の実施例１の投写用ズームレンズに対応している。図３に、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を示す。
【００３７】
まず、図３を参照しながら、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３に示す投写型表示装置１００は、光源１０１と、照明光学系１０２と、ライトバルブとしてのＤＭＤ１０３と、本発明の実施形態にかかる投写用ズームレンズ１０４とを備えている。光源１０１より出射された光束は、不図示のカラーホイールによって、３原色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各光に時系列的に選択変換され、照明光学系１０２によって光束の光軸Ｚ１と垂直な断面における光量分布の均一化が図られた後、ＤＭＤ１０３に入射する。ＤＭＤ１０３においては、入射光の色の切り替わりに応じて、その色光用への変調切替が行われる。ＤＭＤ１０３により光変調された光は、投写用ズームレンズ１０４に入射する。投写用ズームレンズ１０４により、この光変調された光による光学像がスクリーン１０５上に投写される。
【００３８】
反射型ライトバルブを用い非テレセントリックな光学系とした投写型表示装置では、各部材が干渉しないように、また光路を妨げないように考慮する必要がある。図３に示す例では例えば、照明光学系１０２と投写用ズームレンズ１０４が干渉しないように、また、照明光学系１０２からＤＭＤ１０３に向かう照明光を投写用ズームレンズ１０４が遮光しないように考慮する必要がある。さらには、ＯＦＦに切り替えられているＤＭＤ１０３の画素からの不要な反射光が、投写用ズームレンズ１０４内に入射しないように考慮する必要がある。そのためには投写用ズームレンズ１０４のＤＭＤ１０３側（縮小側）のレンズの小径化と、適切な長さのバックフォーカスが必要となる。
【００３９】
本発明の投写用ズームレンズでは、縮小側を非テレセントリックとしている。仮に投写用ズームレンズの縮小側をテレセントリックとした場合、周辺光量や明るさを確保しながらバックフォーカスを長くしようとすると、縮小側のレンズ径は大きくなってしまう。縮小側のレンズ径を小さくしながら、長いバックフォーカスを確保するためには、縮小側の瞳位置をできるだけ投写用ズームレンズ内の縮小側にする必要がある。以下に述べる本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズでは、縮小側の瞳位置を投写用ズームレンズ内の縮小側寄りにすることにより、適切なバックフォーカスを確保するとともに縮小側のレンズ径を小さくすることを可能にしている。
【００４０】
次に、図１、図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズの構成について詳細に説明する。図１に示す例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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配されてなる５群構成を採っている。
【００４１】
なお、図１、図２では、軸上光束４、最大像高の光束５も図示している。また、図１、図２では、投写型表示装置に搭載される場合を想定して、各種フィルタやカバーガラス等を想定した平行平面板状の光学部材２と、光学部材２の縮小側の面に位置するライトバルブの画像表示面１も合わせて図示している。
【００４２】
なお、図１、図２では、光学部材２の縮小側の面の位置と画像表示面１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、図２には、１枚の画像表示面１のみを記載しているが、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可能な構成としてもよい。
【００４３】
図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は５枚の単レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は２枚の単レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は２枚の単レンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は２枚のレンズが接合された接合レンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は６枚の単レンズからなる。ただし、本発明の投写用ズームレンズのレンズ群数や、各レンズ群を構成するレンズ枚数は必ずしも図１に示す例に限定されるものではない。
【００４４】
本発明の投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置され、変倍の際に固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、最も縮小側に配置され、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、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅの間に配置され、変倍の際に移動する複数のレンズ群を含む中間群Ｇｍとからなるように構成される。
【００４５】
このように、最も拡大側に負レンズ群、最も縮小側に正レンズ群を配置することで、広角化が可能になるとともに、適切な長さのバックフォーカスの確保に有利となる。
【００４６】
図１に示す例では、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の３つのレンズ群が中間群Ｇｍを構成し、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群Ｇｅを構成している。なお、図１の例の第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４は全て変倍の際に移動する移動群であり、図１では、広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の概略的な移動方向を各レンズ群の下の矢印で示している。
【００４７】
中間群Ｇｍを図１に示す例のように、拡大側から順に、正、負、正の屈折力を有する３つの移動群で構成した場合は、レンズ系の全長が長くなるのを抑えながら、ズーム全域で像面湾曲を良好に補正することができる。
【００４８】
本発明の中間群Ｇｍは別の構成を採ることも可能であり、例えば、変倍の際に移動する正の屈折力を有する２つのレンズ群からなるように構成した場合は、最少のレンズ群数で構成できるためコスト的に有利となる。
【００４９】
本発明では、中間群Ｇｍの最も拡大側のレンズ群（図１の例では第２レンズ群Ｇ２に相当）および中間群Ｇｍの最も縮小側のレンズ群（図１の例では第４レンズ群Ｇ４に相当）はともに、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍の際に縮小側から拡大側へ移動するように構成される。
【００５０】
このように、移動群のうち、最も拡大側の移動群および最も縮小側の移動群となる２つのレンズ群を正レンズ群とすることで、大径化する傾向にある第１レンズ群Ｇ１のレンズ径を抑制することができるので小型化に有利となる。
【００５１】
また、最も拡大側の移動群および最も縮小側の移動群が広角端から望遠端への変倍の際に縮小側から拡大側へ移動することで、レンズ系の全長、第１レンズ群Ｇ１のレンズ径、最も拡大側の移動群のレンズ径のいずれも小さくすることができる。特に、最も拡大側の移動群および最も縮小側の移動群が変倍時に同方向に移動することで、移動群のレンズまたは移動群のレンズを保持する機械部品が共通の空間を使用して移動することが可能になり、レンズ系全長を短くすることができる。
【００５２】
本発明と異なり、２つの正の屈折力を有する移動群が変倍時に逆方向に移動するように構成されているものでは、上記のように共通の空間を使用して移動することができないため、レンズ系の全長が長くなってしまう。また、最も拡大側の移動群および最も縮小側の移動群が変倍時に逆方向に移動するように構成されているものでは、２つの移動群が大きく離れるズーム位置では、これら２つの移動群間で軸外光線が光軸から大きく離れるため、第１レンズ群のレンズ径、最も拡大側の移動群のレンズ径が大きくなってしまう。これを防ぐためには、より縮小側のレンズ群、例えば最終レンズ群に相当するレンズ群も変倍時に移動させなくてはならなくなり、その場合には変倍の際にＦナンバーを一定とすることが困難となる。
【００５３】
本発明の投写用ズームレンズでは、最も縮小側の最終レンズ群Ｇｅを変倍時に固定されている固定群としているため、変倍の際にＦナンバーを一定とすることが容易である。例えば固定群である最終レンズ群Ｇｅ内に瞳位置を存在させれば、ズーム全域にわたりＦナンバーを一定にすることが可能となる。
【００５４】
本発明では、最終レンズ群Ｇｅの屈折力は下記条件式（１）を満足するように設定されている。
３．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１２．００  （１）
ただし、
ｆＧｅ：最終レンズ群の焦点距離
ｆｗ：投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離
【００５５】
条件式（１）の下限を満たさないと、倍率色収差、像面湾曲の良好な補正が困難となり、また適切な長さのバックフォーカスを確保することも困難となる。条件式（１）の上限を満たさないと、軸上光線や、軸外下側光線の発散が大きくなり、最終レンズ群Ｇｅより拡大側のレンズの径が大きくなる。条件式（１）を満足することで、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じて最終レンズ群Ｇｅより拡大側のレンズの径が大きくなるのを抑制しながら、倍率色収差、像面湾曲の良好な補正、および適切な長さのバックフォーカスの確保が可能となる。
【００５６】
図２は、図１に示す投写用ズームレンズの最終レンズ群Ｇｅと画像表示面１を含む部分拡大図である。図２に、最大像高の光束５の上側の最大光線５ａ、下側の最大光線５ｂ、主光線５ｃを示す。ここでは、図２の紙面の上下方向に合わせて上側、下側と呼称している。図２の下側の最大光線５ｂが例えば上記の軸外下側光線に含まれる。図２の上側の最大光線５ａが例えば軸外上側光線に含まれる。
【００５７】
図１からわかるように、軸外光線は第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３では光軸Ｚから離れた光線となり、これらのレンズ群のレンズの有効径を決める光線となるため、軸外光線の発散を減じることで、拡大側のレンズ群のレンズ径を抑制することができる。
【００５８】
条件式（１）を満足して得られる効果を高めるためには下記条件式（１’）を満足することが好ましく、さらに下記条件式（１’’）を満足することがさらにより好ましい。
４．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１１．００  （１’）
５．００＜ｆＧｅ／ｆｗ＜１０．００  （１’’）
【００５９】
最終レンズ群Ｇｅは、２枚以上の正レンズと２枚以上の負レンズとを含み、最終レンズ群Ｇｅの最も縮小側には正の屈折力を有する最縮小側正レンズが配置されるように構成される。
【００６０】
例えば、図２に示す例の最終レンズ群Ｇｅは、拡大側から順に、正のレンズＬ５１、負のレンズＬ５２、正のレンズＬ５３、正のレンズＬ５４、負のレンズＬ５５、正のレンズＬ５６の６枚のレンズが配されて構成されている。図２に示す例では上記最縮小側正レンズはレンズＬ５６に相当する。
【００６１】
最終レンズ群Ｇｅが２枚以上の正レンズを含むことで、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じて、拡大側のレンズ群のレンズの大径化を抑制しながら、収差補正を良好に行うことが可能となる。
【００６２】
最終レンズ群Ｇｅが２枚以上の負レンズを含むことで、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じながらも、最終レンズ群Ｇｅの屈折力を適切に保つことができ、さらに軸上色収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
【００６３】
最終レンズ群Ｇｅの最も縮小側に正レンズを配置することで、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じて、拡大側のレンズ群のレンズの大径化を抑制することができる。
【００６４】
最終レンズ群Ｇｅの最も縮小側に位置する最縮小側正レンズは、両凸レンズであることが好ましく、このようにした場合は、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じて、拡大側のレンズ群のレンズの大径化を抑制することがより容易になる。
【００６５】
また、最終レンズ群Ｇｅの縮小側から２番目の正レンズ（図２の例ではレンズＬ５４に相当）も両凸レンズとすることが好ましく、このようにした場合は、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じて、拡大側のレンズ群のレンズの大径化を抑制することがより容易になる。
【００６６】
最縮小側正レンズの拡大側には、最縮小側正レンズとの間に第１の空気レンズが形成されるように縮小側に凹面を向けた負レンズが配置されることが好ましい。このような構成を採ることで、第１の空気レンズを形成する負レンズより拡大側のレンズの大径化を抑制しながら、像面湾曲、球面収差を良好に補正することができる。
【００６７】
上記第１の空気レンズに関して、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
０．０１＜ｄ１／Ｈｒ１＜０．１５  （２）
ただし、
ｄ１：第１の空気レンズの中心厚
Ｈｒ１：第１の空気レンズの縮小側の面の最大有効半径
【００６８】
図２に示す例では、最縮小側正レンズであるレンズＬ５６の拡大側直前に、微小な空気間隔を挟んで縮小側に凹面を向けた負のレンズＬ５５が配置されており、レンズＬ５５の縮小側の面とレンズＬ５６の拡大側の面とにより第１の空気レンズが形成されている。図２に示す例では、ｄ１はレンズＬ５５とレンズＬ５６の光軸上の空気間隔であり、Ｈｒ１はレンズＬ５６の拡大側の面の最大有効半径である。
【００６９】
条件式（２）の下限を満たさないと、第１の空気レンズを形成する２つのレンズ（図２の例ではレンズＬ５５、レンズＬ５６に相当）の間隔が狭くなりすぎ、製造が困難となる。条件式（２）の上限を満たさないと、像面湾曲、球面収差の補正効果が弱くなる。条件式（２）を満足することで、像面湾曲、球面収差の良好な補正効果が得られるレンズ系を実現することが可能になる。
【００７０】
条件式（２）を満足した場合から像面湾曲、球面収差の補正効果をより高めるためには下記条件式（２’）を満足することが好ましく、さらにより高めるためには下記条件式（２’’）を満足することがさらにより好ましい。
０．０１＜ｄ１／Ｈｒ１＜０．１０  （２’）
０．０１＜ｄ１／Ｈｒ１＜０．０５  （２’’）
【００７１】
また、上記第１の空気レンズに関して、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．３０＜ＲＦ１×（ＮｄＲ１−１）／（（ＲＲ１×（ＮｄＦ１−１））＜１．１０  （３）
ただし、
ＲＦ１：第１の空気レンズの拡大側の面の曲率半径
ＲＲ１：第１の空気レンズの縮小側の面の曲率半径
ＮｄＦ１：第１の空気レンズを形成する負レンズのｄ線に関する屈折率
ＮｄＲ１：最縮小側正レンズのｄ線に関する屈折率
【００７２】
図２に示す例では、ＲＦ１はレンズＬ５５の縮小側の面の曲率半径であり、ＲＲ１はレンズＬ５６の拡大側の面の曲率半径であり、ＮｄＦ１はレンズＬ５５のｄ線に関する屈折率であり、ＮｄＲ１はレンズＬ５６のｄ線に関する屈折率である。
【００７３】
条件式（３）は第１の空気レンズの拡大側の面の屈折力と縮小側の面の屈折力との比の好適な範囲を規定したものである。条件式（３）を満足しないと、像面湾曲、球面収差の良好な補正が困難になる。条件式（３）を満足することで、像面湾曲、球面収差の良好な補正が可能になる。
【００７４】
条件式（３）を満足して得られる効果を高めるためには下記条件式（３’）を満足することが好ましい。
０．４５＜ＲＦ１×（ＮｄＲ１−１）／（（ＲＲ１×（ＮｄＦ１−１））＜０．９０  （３’）
【００７５】
また、最終レンズ群Ｇｅの縮小側の正の屈折力に関して、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
１．５０＜ｆｐ１２／ｆｗ＜５．００  （４）
ただし、
ｆｐ１２：最終レンズ群の縮小側から２番目の正レンズから最縮小側正レンズまでの合成焦点距離
ｆｗ：投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離
【００７６】
図２に示す例では、ｆｐ１２はレンズＬ５４、Ｌ５５、Ｌ５６の合成焦点距離となる。条件式（４）の下限を満たさないと、球面収差、像面湾曲、軸上色収差の良好な補正が困難になる。条件式（４）の上限を満たさないと、拡大側のレンズ群のレンズ径が大きくなる。条件式（４）を満足することで、球面収差、像面湾曲、軸上色収差の良好な補正しながら、軸上光線や、軸外下側光線の発散を減じて、拡大側のレンズ群のレンズの大径化を抑制することができる。
【００７７】
条件式（４）を満足して得られる効果を高めるためには下記条件式（４’）を満足することが好ましい。
２．００＜ｆｐ１２／ｆｗ＜４．００  （４’）
【００７８】
また、最終レンズ群Ｇｅは、最縮小側正レンズとは異なる拡大側に凸面を向けた正レンズと、該正レンズの拡大側に該正レンズとの間に第２の空気レンズが形成されるように配置された縮小側に凹面を向けた負レンズとを含むことが好ましい。このような構成を採ることで、特に球面収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
【００７９】
上記第２の空気レンズに関して、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
０．０１＜ｄ２／Ｈｒ２＜０．１５  （５）
ただし、
ｄ２：第２の空気レンズの中心厚
Ｈｒ２：第２の空気レンズの縮小側の面の最大有効半径
【００８０】
図２に示す例では、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ５３の拡大側直前に、微小な空気間隔を挟んで縮小側に凹面を向けた負のレンズＬ５２が配置されており、レンズＬ５２の縮小側の面とレンズＬ５３の拡大側の面とにより第２の空気レンズが形成されている。図２に示す例では、ｄ２はレンズＬ５２とレンズＬ５３の光軸上の空気間隔であり、Ｈｒ２はレンズＬ５３の拡大側の面の最大有効半径である。
【００８１】
条件式（５）の下限を満たさないと、第２の空気レンズを形成する２つのレンズ（図２の例ではレンズＬ５２、レンズＬ５３に相当）の間隔が狭くなりすぎ、製造が困難となる。条件式（５）の上限を満たさないと、像面湾曲、球面収差の補正効果が弱くなる。条件式（５）を満足することで、像面湾曲、球面収差の良好な補正効果が得られるレンズ系を実現することが可能になる。
【００８２】
条件式（５）を満足した場合から像面湾曲、球面収差の補正効果をより高めるためには下記条件式（５’）を満足することが好ましい。
０．０１＜ｄ２／Ｈｒ２＜０．１０  （５’）
【００８３】
また、上記第２の空気レンズに関して、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
０．３０＜ＲＦ２×（ＮｄＲ２−１）／（（ＲＲ２×（ＮｄＦ２−１））＜１．１０  （６）
ただし、
ＲＦ２：第２の空気レンズの拡大側の面の曲率半径
ＲＲ２：第２の空気レンズの縮小側の面の曲率半径
ＮｄＦ２：第２の空気レンズを形成する負レンズのｄ線に関する屈折率
ＮｄＲ２：第２の空気レンズを形成する正レンズのｄ線に関する屈折率
【００８４】
図２に示す例では、ＲＦ２はレンズＬ５２の縮小側の面の曲率半径であり、ＲＲ２はレンズＬ５３の拡大側の面の曲率半径であり、ＮｄＦ２はレンズＬ５２のｄ線に関する屈折率であり、ＮｄＲ２はレンズＬ５３のｄ線に関する屈折率である。
【００８５】
条件式（６）は第２の空気レンズの拡大側の面の屈折力と縮小側の面の屈折力との比の好適な範囲を規定したものである。条件式（６）を満足しないと、像面湾曲、球面収差の良好な補正が困難になる。条件式（６）を満足することで、像面湾曲、球面収差の良好な補正が可能になる。
【００８６】
条件式（６）を満足して得られる効果を高めるためには下記条件式（６’）を満足することが好ましい。
０．４５＜ＲＦ２×（ＮｄＲ２−１）／（（ＲＲ２×（ＮｄＦ２−１））＜０．９０  （６’）
【００８７】
また、最終レンズ群Ｇｅの縮小側から１番目の負レンズ（図２の例ではレンズＬ５５に相当）は拡大側に凸面を向けたメニスカスレンズであることが好ましい。仮にこの負レンズを両凹レンズとすると、負の屈折力が強くなり、最終レンズ群Ｇｅの正レンズの屈折力を強くしなければならず、そうすると収差のバランスが崩れてしまうため、この負レンズはメニスカスレンズとすることが好ましい。また、メニスカスレンズとした場合、上述した空気レンズを形成するためには、拡大側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることが好ましい。
【００８８】
なお、図２に示す例の最終レンズ群Ｇｅの構成をより詳しく述べると、拡大側から順に、両凸レンズよりなるレンズＬ５１と、両凹レンズよりなるレンズＬ５２と、両凸レンズよりなるレンズＬ５３と、両凹レンズよりなるレンズＬ５４と、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなるレンズＬ５５と、両凸レンズよりなるレンズＬ５６とが配列された６枚構成である。しかし、後述の実施例に示すように、種々の変形が可能である。例えば、レンズＬ５１は正メニスカスレンズとしてもよい。また、レンズＬ５３も正メニスカスレンズとしてもよい。また、最終レンズ群Ｇｅを、拡大側から順に、正メニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、両凸レンズ、負メニスカスレンズ、負メニスカスレンズ、両凸レンズが配列された７枚構成とすることも可能である。
【００８９】
また、本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、下記条件式（７）を満足することが好ましい。
２．５０＜Ｂｆ／ｙ＜４．５０  （７）
ただし、
Ｂｆ：全系の縮小側の空気換算距離でのバックフォーカス
ｙ：縮小側の最大像高
【００９０】
条件式（７）の下限を満たさないと、適切な長さのバックフォーカスを確保できず、照明光学系１０２と投写用ズームレンズが干渉したり、照明光学系１０２から照射される照明光を投写用ズームレンズが遮光してしまったり、ＯＦＦに切り替えられているＤＭＤの画素からの不要な反射光が、投写用ズームレンズ内に入射してしまう虞がある。条件式（７）の上限を満たさないと、投写用ズームレンズにおける縮小側のレンズが大径化する。条件式（７）を満足することで、適切な長さのバックフォーカスを確保して、他の部材や光路との干渉を防ぎながら小型に構成することができる。
【００９１】
条件式（７）を満足して得られる効果を高めるためには下記条件式（７’）を満足することが好ましい。
３．００＜Ｂｆ／ｙ＜４．００  （７’）
【００９２】
また、下記条件式（８）を満足することが好ましい。
０．８０＜ｙ／ｆｗ  （８）
ただし、
ｙ：縮小側の最大像高
ｆｗ：投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離
【００９３】
条件式（８）の下限を満たさないと、要望される広角化を実現することができない。条件式（８）を満足することで、要望される広い画角を確保することができる。
【００９４】
より広い画角を確保するためには、下記条件式（８’）を満足することがより好ましく、下記条件式（８’’）の下限を満足することがさらにより好ましい。なお、下記条件式（８’’）の上限を満たさないと、レンズ系が大型化するとともに歪曲収差の補正も困難となる。条件式（８’’）を満足することで、レンズ系の大型化を抑制しながら、歪曲収差を良好に補正しつつ、要望される広い画角を達成することができる。
０．８５＜ｙ／ｆｗ  （８’）
０．９０＜ｙ／ｆｗ＜１．４０  （８’’）
【００９５】
広角化のためには第１レンズ群Ｇ１の構成も重要である。第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、拡大側から１〜３番目の３枚のレンズからなる前群Ｇ１Ｆと、後群Ｇ１Ｒとから構成され、前群Ｇ１Ｆは少なくとも１つの非球面レンズを含むことが好ましい。前群Ｇ１Ｆが非球面レンズを含むことで、広角化に伴い発生量が増加する歪曲収差を良好に補正することができる。
【００９６】
より好ましくは、前群Ｇ１Ｆの最も拡大側のレンズが非球面を有することが好ましく、このようにした場合は、高い収差補正効果を得ることができる。また、前群Ｇ１Ｆの最も拡大側のレンズは全系で最も径が大きいレンズであるため、このレンズを非球面レンズとする場合はプラスチック製とすることが好ましく、このようにした場合は、軽量化を図ることができる。
【００９７】
例えば、図１に示す例の第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、近軸領域が拡大側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズと、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズと、拡大側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズと、拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと、両凸レンズとが配列された５枚構成であり、最も拡大側のレンズが非球面レンズである。
【００９８】
前群Ｇ１Ｆの屈折力に関して、下記条件式（９）を満足することが好ましい。
−２．５０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−０．８０  （９）
ただし、
ｆＧ１Ｆ：前群の焦点距離
ｆｗ：投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離
【００９９】
条件式（９）は前群Ｇ１Ｆの屈折力の好適な範囲を規定したものである。条件式（９）の下限を満たさないと、第１レンズ群Ｇ１のレンズの径、特に前群Ｇ１Ｆのレンズの径が大きくなり、また、適切な長さのバックフォーカスを確保することが困難になる。条件式（９）の上限を満たさないと、像面湾曲の良好な補正が困難になる。条件式（９）を満足することで、適切な長さのバックフォーカスを確保し、レンズの大径化を抑制し、像面湾曲の良好な補正を行うことが可能になる。
【０１００】
条件式（９）を満足して得られる効果を高めるためには下記条件式（９’）を満足することがより好ましく、さらにより高めるためには下記条件式（９’’）を満足することがさらにより好ましい。
−２．１０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−１．１０  （９’）
−２．１０＜ｆＧ１Ｆ／ｆｗ＜−１．３０  （９’’）
【０１０１】
なお、投写距離が変化した際のフォーカシング時に移動するレンズは、後群Ｇ１Ｒのレンズのみであることが好ましい。フォーカシング時に大径のレンズを含む前群Ｇ１Ｆが固定されていることで、駆動機構の負荷を軽減できるとともに、フォーカシング時でも光学系の全長を不変にすることができる。また、前群Ｇ１Ｆが非球面レンズを含む場合は、この非球面レンズへの入射光束の変化を少なくでき、投写距離の変化による収差変動を抑制できる。
【０１０２】
後群Ｇ１Ｒが複数のレンズを有する場合は、フォーカシング時にその中の一部のレンズのみを移動させてもよく、あるいは後群Ｇ１Ｒの全てのレンズを移動させてもよく、また、複数のレンズを一体的に移動させてもよく、独立に移動させてもよい。フォーカシングに用いる１つあるいは複数のレンズは、投写距離の変動量に応じて選択するようにしてもよい。
【０１０３】
また、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。
４．００＜Ｄｅｐ／ｙ＜６．００  （１０）
ただし、
Ｄｅｐ：縮小側を射出側としたときの、広角端における近軸射出瞳位置から縮小側の像面までの距離
ｙ：縮小側の最大像高
【０１０４】
条件式（１０）の下限を満たさないと、投写用ズームレンズにおける拡大側のレンズが大径化してしまうのを防ごうとすると、適切な長さのバックフォーカスを確保することが困難になり、照明光学系１０２と投写用ズームレンズが干渉したり、照明光学系１０２から照射される照明光を投写用ズームレンズが遮光してしまったり、ＯＦＦに切り替えられているＤＭＤの画素からの不要な反射光が、投写用ズームレンズ内に入射してしまう虞がある。条件式（１０）の上限を満たさないと、縮小側の瞳位置がより拡大側に位置することになり、投写用ズームレンズにおける縮小側のレンズが大径化する。条件式（１０）を満足することで、他の部材や光路との干渉を防ぎながら小型に構成することができる。
【０１０５】
条件式（１０）を満足した場合からさらに縮小側のレンズの大径化を抑制するためには下記条件式（１０’）を満足することが好ましい。
４．００＜Ｄｅｐ／ｙ＜５．００  （１０’）
【０１０９】
また、下記条件式（１２）を満足することが好ましい。
φＧＬ−ｙ×２＜０  （１２）
ただし、
φＧＬ：最終レンズ群の最も縮小側の面の有効直径
ｙ：縮小側の最大像高
【０１１０】
条件式（１２）の上限を満たさないと、縮小側のレンズの径が大きくなり、照明光学系１０２と投写用ズームレンズが干渉したり、照明光学系１０２から照射される照明光を投写用ズームレンズが遮光してしまったり、ＯＦＦに切り替えられているＤＭＤの画素からの不要な反射光が、投写用ズームレンズ内に入射してしまう虞がある。条件式（１２）を満足することで、投写用ズームレンズにおける縮小側のレンズの径を小さくすることができ、他の部材や光路との干渉を防ぐことができる。
【０１１１】
条件式（１２）を満足した場合からさらに縮小側のレンズの小型化を図るためには下記条件式（１２’）を満足することが好ましい。
φＧＬ−ｙ×２＜−０．２０  （１２’）
【０１１２】
また、最終レンズ群Ｇｅの負レンズの材料に関して、下記条件式（１３）を満足することが好ましい。
３５．０＜νｐ＜６０．０  （１３）
ただし、
νｐ：最終レンズ群中の負レンズのｄ線に関するアッベ数の平均
【０１１３】
条件式（１３）の下限を満たさないと、色収差の良好な補正が困難となる。条件式（１３）の上限を満たさないと、現在使用可能な光学材料の範囲では屈折率の低い材料を用いることになるため、像面湾曲の良好な補正が困難となる。条件式（１３）を満足することで、色収差、像面湾曲の良好な補正が可能になる。
【０１１４】
条件式（１３）を満足した場合からさらに色収差を良好に補正するためには下記条件式（１３’）を満足することが好ましい。
４０．０＜νｐ＜６０．０  （１３’）
【０１１５】
また、ズーム全域においてＦナンバーが一定となるように構成されていることが好ましく、このようにした場合は、同一投写サイズの時にズーム比に関係なく同じ明るさで投写することができる。
【０１１６】
そこで、本実施形態の投写用ズームレンズにおいては、下記条件式（１４）を満足することが好ましい。
Ｈｃ／ｙ≦０．００  （１４）
ただし、
Ｈｃ：最終レンズ群の最も拡大側の面における最大像高の主光線の光線高
ｙ：縮小側の最大像高
なおここでは、Ｈｃ、ｙの符号は、光軸Ｚより上方のものを正、下方のものを負とし、ｙが正符号となる光束について考えることにする。
【０１１７】
条件式（１４）の上限を満たすことで、最大像高の主光線が光軸Ｚと交わる点を最終レンズ群Ｇｅ内に位置させることができるので、ズーム全域においてＦナンバーを一定にすることが可能となる。
【０１１８】
さらに下記条件式（１４’）を満足することが好ましい。条件式（１４’）の下限を満たさないと最終レンズ群Ｇｅよりも拡大側にある変倍時の移動群や第１レンズ群Ｇ１のレンズ径が大きくなる。条件式（１４’）を満足することで、レンズ系の大型化を抑制しながらズーム全域においてＦナンバーを一定にすることができる。
−０．５０＜Ｈｃ／ｙ≦０．００  （１４’）
【０１１９】
上述したように、本実施形態の投写用ズームレンズでは縮小側瞳位置を縮小側寄りに設定することが好ましいことから、最終レンズ群Ｇｅで光線が密集する傾向となるため、最終レンズ群Ｇｅは接合レンズを有しないことが好ましい。仮に、光線が密集する最終レンズ群Ｇｅが接合レンズを有していると、投写用ズームレンズが高出力の光源と併用されたときに強力な光によって接合剤が著しく変質、劣化し、レンズ性能の低下を招く虞がある。最終レンズ群Ｇｅのレンズを全て単レンズとすることで、このような懸念事項を排除することができる。
【０１２０】
なお、照明光の損失を抑えて投写用ズームレンズに照明光を取り込むためには、縮小側の像面の任意の点に集光する光束の断面において、各光束の上側の最大光線と下側の最大光線の二等分角線と、各光束の主光線とのなす角度が±３°以内であることが好ましい。
【０１２１】
また、本発明の目的とする投写用ズームレンズとしては、ズーム全域においてディストーション（歪曲収差）が約２％以下に抑えられていることが好ましい。
【０１２２】
なお、上述した好ましい構成は、任意の組合せが可能であり、投写用ズームレンズに要望される事項に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。
【０１２３】
次に、本発明の投写用ズームレンズの具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
図４に、実施例１の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。図４では、左側にそれぞれＷ、Ｍ、Ｔという記号が付された上段、中段、下段に、それぞれ広角端、中間焦点距離状態、望遠端における各レンズ群の配置と構成を示している。また、図４では、軸上光束４、最大像高の光束５、各種フィルタやカバーガラス等を想定した平行平面板状の光学部材２と、光学部材２の縮小側の面に位置するライトバルブの画像表示面１も合わせて示している。そして、上段と中段の間、中段と下段の間にはそれぞれ、広角端から中間焦点距離状態へ、中間焦点距離状態から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の概略的な移動方向を示す矢印も示している。図４に示す構成は、投写距離が無限遠のときのものである。
【０１２４】
実施例１の投写用ズームレンズの群構成としては、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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配列されてなる５群構成であり、広角端から望遠端への変倍の際には、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〜第４レンズ群Ｇ４は光軸方向に移動し、そのうち第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４は縮小側から拡大側へ移動するように構成されている。また、縮小側が非テレセントリックとされている。
【０１２５】
実施例１の投写用ズームレンズの各レンズ群の概略構成としては、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなる。レンズＬ１１〜Ｌ１３が前群Ｇ１Ｆを構成し、レンズＬ１４、Ｌ１５が後群Ｇ１Ｒを構成する。フォーカシング方法としては、図４のレンズＬ１４、Ｌ１５各々の上の矢印で模式的に示しているように、レンズＬ１４、Ｌ１５を独立に光軸方向に移動させて行う。
【０１２６】
第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に、レンズＬ２１、Ｌ２２の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側から順に、レンズＬ３１、Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、レンズＬ４１、Ｌ４２の２枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に、レンズＬ５１〜Ｌ５６の６枚のレンズからなる。
【０１２７】
実施例１の投写用ズームレンズにおいて、レンズＬ４１とレンズＬ４２は接合されており、その他のレンズは接合されていない単レンズである。また、実施例１の投写用ズームレンズにおいて、レンズＬ１１は両面が非球面形状のプラスチックレンズであり、その他のレンズは両面が球面形状である。
【０１２８】
実施例１の投写用ズームレンズの詳細構成を示す数値データとして、表１に基本レンズデータを、表２に非球面係数を、表３にｄ線に関する諸元と可変面間隔の値を示す。表１〜表３に示す数値は、投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離が１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。
【０１２９】
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ときの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上の面間隔を示し、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線に関するアッベ数を示す。
【０１３０】
ただし、曲率半径の符号は、拡大側に凸面を向けた形状の場合を正とし、縮小側に凸面を向けた形状の場合を負としている。基本レンズデータには光学部材２も含めて示している。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。
【０１３１】
表２に、実施例１の各非球面の非球面係数を示す。表２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、…）の値である。
【０１３２】
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
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（ｍ＝３、４、５、…）
【０１３３】
表１のＤｉの欄に記載されているＤＤ［ｉ］は、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間隔が可変面間隔であることを意味する。実施例１では、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔は変倍時に変化する可変面間隔であり、それぞれ表１のＤＤ［１０］、ＤＤ［１４］、ＤＤ［１８］、ＤＤ［２１］に対応する。また、実施例１では、前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒの間隔、レンズＬ１４とレンズＬ１５の間隔、後群Ｇ１Ｒと第２レンズ群Ｇ２の間隔はフォーカシング時に変化する可変面間隔であり、それぞれ表１のＤＤ［６］、ＤＤ［８］、ＤＤ［１０］に対応する。
【０１３４】
表３の上段に、実施例１の投写用ズームレンズの投写距離が無限遠の時の広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれにおけるズーム比、全系の焦点距離ｆ’、ＦナンバーＦＮｏ．、全画角２ω（単位は度）、上記各可変面間隔の値を示す。
【０１３５】
表３の下段に、実施例１の投写用ズームレンズの投写距離が基準の時と、最至近の時の広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれにおけるズーム比、全系の焦点距離ｆ’、ＦナンバーＦＮｏ．、全画角２ω（単位は度）、可変面間隔のうちＤＤ［６］、ＤＤ［８］、ＤＤ［１０］の値を示す。実施例１では、基準の投写距離を１１９．２８、最至近の投写距離を５８．６６としている。ここで言う投写距離は、投写用ズームレンズの最も拡大側の面から投写面（スクリーン）までの距離である。なお、投写距離が基準の時、最至近の時の広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれにおけるＤＤ［１４］、ＤＤ［１８］、ＤＤ［２１］の値は表３の上段に示す値と同じであるため表３の下段ではこれらの記載を省略している。
【０１３６】
【表１】
0005766889.tif 000002
【０１３７】
【表２】
0005766889.tif 000003
【０１３８】
【表３】
0005766889.tif 000004
【０１３９】
図１８（Ａ）〜図１８（Ｌ）に投写距離が基準（１１９．２８）のときの実施例１の投写用ズームレンズの各収差図を示す。図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）はそれぞれ、広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の図であり、図１８（Ｅ）〜図１８（Ｈ）はそれぞれ、中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の図であり、図１８（Ｉ）〜図１８（Ｌ）はそれぞれ、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の図である。
【０１４０】
図１９（Ａ）〜図１９（Ｌ）に投写距離が最至近（５８．６６）のときの実施例１の投写用ズームレンズの各収差図を示す。図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）はそれぞれ、広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の図であり、図１９（Ｅ）〜図１９（Ｈ）はそれぞれ、中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の図であり、図１９（Ｉ）〜図１９（Ｌ）はそれぞれ、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の図である。
【０１４１】
図１８（Ａ）〜図１８（Ｌ）、図１９（Ａ）〜図１９（Ｌ）の各収差図は、ｄ線を基準としたものであるが、球面収差図では、Ｆ線（波長波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に関する収差も示しており、倍率色収差図では、Ｆ線、Ｃ線に関する収差を示している。また、非点収差図ではサジタル方向、タンジェンシャル方向それぞれに関する収差を実線、破線で示しており、線種の説明にそれぞれ（Ｓ）、（Ｔ）という記号を記入して示している。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。また、図１８（Ａ）〜図１８（Ｌ）、図１９（Ａ）〜図１９（Ｌ）の各収差図は、投写距離が無限遠の時の広角端における全系の焦点距離が１となるように規格化されたときのものである。
【０１４２】
上記の実施例１の説明で述べた各種データの記号、意味、記載方法、投写距離が無限遠のときの広角端における全系の焦点距離が１となるように規格化されたときのものである点等は、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。
【０１４３】
＜実施例２＞
図５に、実施例２の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例２の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例１のものと略同様であるが、第５レンズ群Ｇ５がＬ５１〜Ｌ５７の７枚のレンズからなる点において相違している。表４、表５、表６にそれぞれ、実施例２の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図２０（Ａ）〜図２０（Ｌ）、図２１（Ａ）〜図２１（Ｌ）に実施例２の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例２の基準の投写距離は１１９．１７、最至近の投写距離は５８．６１である。
【０１４４】
【表４】
0005766889.tif 000005
【０１４５】
【表５】
0005766889.tif 000006
【０１４６】
【表６】
0005766889.tif 000007
【０１４７】
＜実施例３＞
図６に、実施例３の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例３の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例１のものと略同様である。表７、表８、表９にそれぞれ、実施例３の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図２２（Ａ）〜図２２（Ｌ）、図２３（Ａ）〜図２３（Ｌ）に実施例３の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例３の基準の投写距離は１１９．１２、最至近の投写距離は５８．５９である。
【０１４８】
【表７】
0005766889.tif 000008
【０１４９】
【表８】
0005766889.tif 000009
【０１５０】
【表９】
0005766889.tif 000010
【０１５１】
＜実施例４＞
図７に、実施例４の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例４の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例１のものと略同様であるが、レンズＬ３１とレンズＬ３２が接合されている点において相違している。表１０、表１１、表１２にそれぞれ、実施例４の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図２４（Ａ）〜図２４（Ｌ）、図２５（Ａ）〜図２５（Ｌ）に実施例４の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例４の基準の投写距離は１１９、最至近の投写距離は５８．５３である。
【０１５２】
【表１０】
0005766889.tif 000011
【０１５３】
【表１１】
0005766889.tif 000012
【０１５４】
【表１２】
0005766889.tif 000013
【０１５５】
＜実施例５＞
図８に、実施例５の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例５の投写用ズームレンズの群構成としては、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、正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とが配列されてなる４群構成であり、広角端から望遠端への変倍の際には、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３レンズ群Ｇ３は縮小側から拡大側へ光軸方向に移動するように構成されている。また、縮小側が非テレセントリックとされている。実施例５では、中間群は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とからなり、最終レンズ群は第４レンズ群Ｇ４からなる。
【０１５６】
実施例５の投写用ズームレンズの第１レンズ群Ｇ１の概略構成と、フォーカシング方法は実施例１のものと略同様である。実施例５の投写用ズームレンズの第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に、レンズＬ２１〜Ｌ２４の４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Ｌ３１、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〜Ｌ４６の６枚のレンズからなる。レンズＬ２３とレンズＬ２４は接合されており、レンズＬ３１とレンズＬ３２は接合されており、その他のレンズは接合されていない単レンズである。
【０１５７】
表１３、表１４、表１５にそれぞれ、実施例５の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図２６（Ａ）〜図２６（Ｌ）、図２７（Ａ）〜図２７（Ｌ）に実施例５の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例５の基準の投写距離は１１８．８、最至近の投写距離は５８．４２である。
【０１５８】
【表１３】
0005766889.tif 000014
【０１５９】
【表１４】
0005766889.tif 000015
【０１６０】
【表１５】
0005766889.tif 000016
【０１６１】
＜実施例６＞
図９に、実施例６の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例６の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成は実施例１のものと略同様であるが、フォーカシング時はレンズＬ１４、Ｌ１５を一体的に移動させるフォーカシング方法を採る点において相違している。表１６、表１７、表１８にそれぞれ、実施例６の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図２８（Ａ）〜図２８（Ｌ）、図２９（Ａ）〜図２９（Ｌ）に実施例６の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例６の基準の投写距離は１１９．１４、最至近の投写距離は５８．６である。
【０１６２】
【表１６】
0005766889.tif 000017
【０１６３】
【表１７】
0005766889.tif 000018
【０１６４】
【表１８】
0005766889.tif 000019
【０１６５】
＜実施例７＞
図１０に、実施例７の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例７の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例５のものと略同様である。表１９、表２０、表２１にそれぞれ、実施例７の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図３０（Ａ）〜図３０（Ｌ）、図３１（Ａ）〜図３１（Ｌ）に実施例７の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例７の基準の投写距離は１１８．６４、最至近の投写距離は５８．３５である。
【０１６６】
【表１９】
0005766889.tif 000020
【０１６７】
【表２０】
0005766889.tif 000021
【０１６８】
【表２１】
0005766889.tif 000022
【０１６９】
＜実施例８＞
図１１に、実施例８の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例８の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例５のものと略同様である。表２２、表２３、表２４にそれぞれ、実施例８の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図３２（Ａ）〜図３２（Ｌ）、図３３（Ａ）〜図３３（Ｌ）に実施例８の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例８の基準の投写距離は１１９．１４、最至近の投写距離は５８．５９である。
【０１７０】
【表２２】
0005766889.tif 000023
【０１７１】
【表２３】
0005766889.tif 000024
【０１７２】
【表２４】
0005766889.tif 000025
【０１７３】
＜実施例９＞
図１２に、実施例９の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例９の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例５のものと略同様である。表２５、表２６、表２７にそれぞれ、実施例９の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図３４（Ａ）〜図３４（Ｌ）、図３５（Ａ）〜図３５（Ｌ）に実施例９の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例９の基準の投写距離は１４２．３８、最至近の投写距離は５８．９である。
【０１７４】
【表２５】
0005766889.tif 000026
【０１７５】
【表２６】
0005766889.tif 000027
【０１７６】
【表２７】
0005766889.tif 000028
【０１７７】
＜実施例１０＞
図１３に、実施例１０の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例１０の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成は実施例５のものと略同様であるが、フォーカシング時はレンズＬ１４、Ｌ１５を一体的に移動させるフォーカシング方法を採る点において相違している。表２８、表２９、表３０にそれぞれ、実施例１０の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図３６（Ａ）〜図３６（Ｌ）、図３７（Ａ）〜図３７（Ｌ）に実施例１０の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例１０の基準の投写距離は１４２．０７、最至近の投写距離は５８．７７である。
【０１７８】
【表２８】
0005766889.tif 000029
【０１７９】
【表２９】
0005766889.tif 000030
【０１８０】
【表３０】
0005766889.tif 000031
【０１８１】
＜実施例１１＞
図１４に、実施例１１の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例１１の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例４のものと略同様である。表３１、表３２、表３３にそれぞれ、実施例１１の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図３８（Ａ）〜図３８（Ｌ）、図３９（Ａ）〜図３９（Ｌ）に実施例１１の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例１１の基準の投写距離は１１９．１、最至近の投写距離は５８．５７である。
【０１８２】
【表３１】
0005766889.tif 000032
【０１８３】
【表３２】
0005766889.tif 000033
【０１８４】
【表３３】
0005766889.tif 000034
【０１８５】
＜実施例１２＞
図１５に、実施例１２の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例１２の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例４のものと略同様である。表３４、表３５、表３６にそれぞれ、実施例１２の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図４０（Ａ）〜図４０（Ｌ）、図４１（Ａ）〜図４１（Ｌ）に実施例１２の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例１２の基準の投写距離は１１９．０４、最至近の投写距離は５８．５５である。
【０１８６】
【表３４】
0005766889.tif 000035
【０１８７】
【表３５】
0005766889.tif 000036
【０１８８】
【表３６】
0005766889.tif 000037
【０１８９】
＜実施例１３＞
図１６に、実施例１３の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例１３の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例１０のものと略同様である。表３７、表３８、表３９にそれぞれ、実施例１３の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図４２（Ａ）〜図４２（Ｌ）、図４３（Ａ）〜図４３（Ｌ）に実施例１３の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例１３の基準の投写距離は１４３．２８、最至近の投写距離は５９．２７である。
【０１９０】
【表３７】
0005766889.tif 000038
【０１９１】
【表３８】
0005766889.tif 000039
【０１９２】
【表３９】
0005766889.tif 000040
【０１９３】
＜実施例１４＞
図１７に、実施例１４の投写用ズームレンズの断面図および光線軌跡を示す。実施例１４の投写用ズームレンズの群構成、各レンズ群の概略構成、フォーカシング方法は実施例１０のものと略同様である。表４０、表４１、表４２にそれぞれ、実施例１４の投写用ズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、ｄ線に関する諸元と可変面間隔を示す。図４４（Ａ）〜図４４（Ｌ）、図４５（Ａ）〜図４５（Ｌ）に実施例１４の投写用ズームレンズの各収差図を示す。実施例１４の基準の投写距離は１４２．６６、最至近の投写距離は５５．２１である。
【０１９４】
【表４０】
0005766889.tif 000041
【０１９５】
【表４１】
0005766889.tif 000042
【０１９６】
【表４２】
0005766889.tif 000043
【０１９７】
表４３に、上記実施例１〜１４の上記各条件式（１）〜（１０）、（１２）〜（１４）の対応値と条件式に用いられている各値を示す。表４３の「条件式」の欄には式の番号と対応する物理量を記載し、上限値、下限値の記載は省略している。表４３に示す値は投写距離が無限遠のときのｄ線に関するものである。
【０１９８】
【表４３】
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【０１９９】
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、本発明の投写用ズームレンズとしては、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数を適宜変更することが可能である。
【０２００】
また、本発明の投写型表示装置は、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や、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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