(57)【要約】【課題】広角で、長いバックフォーカスを有し、像面湾曲の補正が可能で、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、最も拡大側に配置されて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、変倍の際に光軸方向の相互間隔を変化させて移動する少なくとも２つの移動レンズ群とを備える。第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、合焦の際に固定されている前群Ｇ１ａと、合焦の際に光軸方向に移動する負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから実質的になる。前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われる。広角端での全系の焦点距離ｆｗ、前群Ｇ１ａの焦点距離ｆ１ａに関する条件式（１）：｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．２を満足する。【選択図】図１
2016194638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も拡大側に配置されて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、変倍の際に光軸方向の相互間隔を変化させて移動する少なくとも２つの移動レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、合焦の際に固定されている前群と、合焦の際に光軸方向に移動する負の屈折力を有する後群とから実質的になり、
前記前群を光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われ、
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。
｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．２      （１）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆ１ａ：前記前群の焦点距離
【請求項２】
下記条件式（２）を満足する請求項１記載の投写用ズームレンズ。
１．５＜ｈ１ａ／ｈ１ｂ      （２）
ただし、
ｈ１ａ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の前記前群における最大光線高さ
ｈ１ｂ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の前記後群における最大光線高さ
【請求項３】
前記後群の最も縮小側のレンズ面が凹面である請求項１または２記載の投写用ズームレンズ。
【請求項４】
最も縮小側に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が配置されている請求項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】
前記後群の最も縮小側のレンズは負レンズであり、前記後群の縮小側から２番目のレンズは正レンズである請求項１から４のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
【請求項６】
前記前群は負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、
該接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関する屈折率が該接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関する屈折率より０．１以上大きく、
下記条件式（３）および（４）を満足する請求項１から５のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
Ｎｄｎ＜−０．０１×νｄｎ＋２．１      （３）
Ｎｄｐ＜−０．０１×νｄｐ＋２．１      （４）
ただし、
Ｎｄｎ：前記接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関する屈折率
νｄｎ：前記接合レンズを構成する負レンズのｄ線基準のアッベ数
Ｎｄｐ：前記接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関する屈折率
νｄｐ：前記接合レンズを構成する正レンズのｄ線基準のアッベ数
【請求項７】
下記条件式（５）を満足する請求項１から６のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
ｆ１ｂ／ｆ１ａ＜０．８      （５）
ただし、
ｆ１ｂ：前記後群の焦点距離
【請求項８】
拡大側から順に、前記第１レンズ群と、３つの前記移動レンズ群と、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から実質的になる請求項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】
拡大側から順に、前記第１レンズ群と、４つの前記移動レンズ群と、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から実質的になる請求項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１０】
下記条件式（６）を満足する請求項１から９のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
２．５＜Ｂｆ／ｆｗ      （６）
ただし、
Ｂｆ：最も縮小側のレンズ面から縮小側共役面までの光軸上の空気換算距離
【請求項１１】
下記条件式（１−１）を満足する請求項１から１０のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．１５      （１−１）
【請求項１２】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１から１１のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
２．０＜ｈ１ａ／ｈ１ｂ＜４．０      （２−１）
ただし、
ｈ１ａ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の前記前群における最大光線高さ
ｈ１ｂ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の前記後群における最大光線高さ
【請求項１３】
下記条件式（５−１）を満足する請求項１から１２のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
０．０＜ｆ１ｂ／ｆ１ａ＜０．６      （５−１）
ただし、
ｆ１ｂ：前記後群の焦点距離
【請求項１４】
下記条件式（６−１）を満足する請求項１から１３のいずれか１項記載の投写用ズームレンズ。
３．５＜Ｂｆ／ｆｗ＜１０．０      （６−１）
ただし、
Ｂｆ：最も縮小側のレンズ面から縮小側共役面までの光軸上の空気換算距離
【請求項１５】
光源と、該光源からの光が入射するライトバルブと、該ライトバルブにより光変調された光による光学像をスクリーン上に投写する投写用ズームレンズとしての請求項１から１４のいずれか１項記載の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搭載した投写型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス：登録商標）表示素子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普及している。特に、このライトバルブを３つ用い、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の照明光に各々対応させるようにすることでこれら各照明光を変調し、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スクリーンに画像を投写する構成をとるものが広く用いられている。
【０００３】
投写型表示装置からスクリーンまでの距離やスクリーンサイズは設置環境により様々であることから、投写型表示装置に用いられる投写用レンズは合焦機能を有することが必要である。投写用レンズで用いられる合焦方式としては最も拡大側のレンズが移動しないインナーフォーカス方式を採った構成が知られている。また、多様な設置環境でもスクリーンサイズに応じて投写画像のサイズを調整可能なように、投写用レンズには変倍機能を有するズームレンズ系が好まれる傾向にある。従来知られているインナーフォーカス方式のズームレンズとしては、例えば下記特許文献１〜３に記載されたものがある。
【０００４】
特許文献１には、最も物体側に配置された第１レンズ群が物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第１レンズ群後群とからなり、合焦の際に第１レンズ群後群のみが移動するズームレンズが記載されている。特許文献２には、最も拡大側に配置された第１レンズユニットが拡大側から順に負の光学的パワーを有する第１Ａレンズサブユニットと正の光学的パワーを有する第１Ｂサブレンズユニットからなり、合焦の際に第１Ａレンズサブユニットは不動であり第１Ｂサブレンズユニットが移動するズームレンズが記載されている。特許文献３には、拡大側から２番目に配置されたレンズ群である第２レンズ群が合焦の際に移動する投写用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２００１−０６６５０１号公報
【特許文献２】特許第５２５３６０４号公報
【特許文献３】特開２０１１−０１３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、投写型表示装置を用いて大ホールや展示会等で大画面に投写する機会が増加しており、また、より短い投写距離でより大きな投写画面サイズが求められる場面も多くなっている。これらのことから、投写用レンズには広角化に対する要望が高まっている。また、レンズ系とライトバルブの間に、複数のライトバルブからの変調光を合成する色合成光学系や、照明光と投写光を分離する光束分離光学系を配置する構成では、投写用レンズは長いバックフォーカスを有することが求められる。これらの要望を満たすためレトロフォーカスタイプの投写用レンズが採用されることが多い。
【０００７】
特許文献１に記載のレンズ系は、レトロフォーカスタイプであるが、画角が小さく、バックフォーカスも短い。特許文献２に記載のレンズ系は、画角が不十分であり、バックフォーカスも短い。特許文献３に記載のレンズ系は、近年の要望に応えるためにはさらなる広角化が望まれる。
【０００８】
さらに、投写用ズームレンズに製造誤差がある場合、像面湾曲が設計で想定したものから変動してしまうことがあり、このような場合の像面湾曲の補正が要望されている。また、投写用レンズを投写型表示装置に搭載した際に無視できない量のフランジバック誤差がある場合、共役位置が設計で想定した位置からずれてしまうためフォーカス群を移動させて調整を行うことがあるが、そのような調整を行うと像面湾曲が変動する傾向があり、変動後の像面湾曲の補正が要望されている。上記の像面湾曲の変動はレンズ系が広角になるほど顕著に現れるため、特に広角のレンズ系で像面湾曲の補正が強く要望されている。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、広角で、長いバックフォーカスを有し、像面湾曲の補正が可能で、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】
【００１０】
本発明の投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置されて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、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する少なくとも２つの移動レンズ群とを備え、第１レンズ群は、拡大側から順に、合焦の際に固定されている前群と、合焦の際に光軸方向に移動する負の屈折力を有する後群とから実質的になり、前群を光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われ、下記条件式（１）を満足するものである。
｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．２      （１）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆ１ａ：前群の焦点距離
【００１１】
本発明の投写用ズームレンズは、下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。
｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．１５      （１−１）
【００１２】
本発明の投写用ズームレンズは、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
１．５＜ｈ１ａ／ｈ１ｂ      （２）
２．０＜ｈ１ａ／ｈ１ｂ＜４．０      （２−１）
ただし、
ｈ１ａ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の前群における最大光線高さ
ｈ１ｂ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の後群における最大光線高さ
【００１３】
本発明の投写用ズームレンズは、後群の最も縮小側のレンズ面が凹面であることが好ましい。
【００１４】
本発明の投写用ズームレンズは、最も縮小側に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が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は、後群の最も縮小側のレンズは負レンズであり、後群の縮小側から２番目のレンズは正レンズであることが好ましい。
【００１６】
本発明の投写用ズームレンズは、前群は負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、この接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関する屈折率がこの接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関する屈折率より０．１以上大きく、下記条件式（３）および（４）を満足することが好ましい。
Ｎｄｎ＜−０．０１×νｄｎ＋２．１      （３）
Ｎｄｐ＜−０．０１×νｄｐ＋２．１      （４）
ただし、
Ｎｄｎ：前群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関する屈折率
νｄｎ：前群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線基準のアッベ数
Ｎｄｐ：前群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関する屈折率
νｄｐ：前群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線基準のアッベ数
【００１７】
本発明の投写用ズームレンズは、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。
ｆ１ｂ／ｆ１ａ＜０．８      （５）
０．０＜ｆ１ｂ／ｆ１ａ＜０．６      （５−１）
ただし、
ｆ１ａ：前群の焦点距離
ｆ１ｂ：後群の焦点距離
【００１８】
本発明の投写用ズームレンズは、拡大側から順に、第１レンズ群と、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する３つの移動レンズ群と、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から実質的になるように構成してもよく、あるいは、拡大側から順に、第１レンズ群と、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する４つの移動レンズ群と、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から実質的になるように構成してもよい。
【００１９】
本発明の投写用ズームレンズは、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
２．５＜Ｂｆ／ｆｗ      （６）
３．５＜Ｂｆ／ｆｗ＜１０．０      （６−１）
ただし、
Ｂｆ：最も縮小側のレンズ面から縮小側共役面までの光軸上の空気換算距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【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、上記条件式におけるｆｗは投写距離が無限遠の場合のものである。また、上記条件式におけるＢｆは広角端におけるものである。
【００２３】
なお、上記「〜から実質的になり」、「〜から実質的になる」の「実質的に」は、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。
【００２４】
なお、上記「〜レンズ群」、「前群」、「後群」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。
【００２５】
なお、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、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。
【００２６】
なお、本明細書におけるバックフォーカスとは、縮小側をバック側とした場合のものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、最も拡大側に変倍の際に固定されている負の第１レンズ群を配置し、第１レンズ群より縮小側に変倍の際に移動する複数の移動レンズ群を配置し、インナーフォーカス方式を採用したズームレンズ系において、第１レンズ群を拡大側から順に合焦の際に固定されている前群と合焦の際に移動する後群とから構成し、前群を光軸方向に移動させて像面湾曲の補正を行い、条件式を（１）を満足するようにしているため、広角で、長いバックフォーカスを有し、像面湾曲の補正が可能で、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】
【００２８】
【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路を示す断面図である。
【図２】像面湾曲の変動と補正を説明するための広角端での収差図である。
【図３】像面湾曲の変動と補正を説明するための望遠端での収差図である。
【図４】本発明の実施例１の投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例２の投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例３の投写用ズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例１の投写用ズームレンズの諸収差図であり、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８】本発明の実施例２の投写用ズームレンズの諸収差図であり、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９】本発明の実施例３の投写用ズームレンズの諸収差図であり、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１０】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１１】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１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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投写用ズームレンズの広角端におけるレンズ構成と、軸上光束４および最大画角の光束５の光路を示す断面図であり、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１では、左側を拡大側、右側を縮小側としている。
【００３０】
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、プリズム、各種フィルタ、カバーガラス等を想定した平行平面を有する光学部材２と、光学部材２の縮小側に配置されたライトバルブの画像表示面１も合わせて図示している。投写型表示装置においては、画像表示面１で画像情報を与えられた光束が、光学部材２を介して、この投写用ズームレンズに入射され、この投写用ズームレンズにより紙面左側方向に配置される不図示のスクリーン上に投写される。
【００３１】
なお、図１では図の簡略化のために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できるように構成してもよい。
【００３２】
この投写用ズームレンズは、最も拡大側に配置されて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、第１レンズ群Ｇ１より縮小側に配置されて変倍の際に光軸方向の相互間隔を変化させて移動する少なくとも２つの移動レンズ群とを備える。このように、最も拡大側の第１レンズ群Ｇ１を負レンズ群とすることで、広い画角を得ることに有利となる。
【００３３】
例えば、図１に示す投写用ズームレンズは、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、最終レンズ群Ｇｅとからなる５つのレンズ群が光軸方向に配列されて構成されている。このうち、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が広角端から望遠端への変倍の際に隣り合うレンズ群の間隔を変化させて移動するものであり、これら３つのレンズ群が移動レンズ群に対応する。図１では、各移動レンズ群の下に、広角端から望遠端へ変倍する際の各移動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。図１に示す例では、広角端から望遠端への変倍の際に第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４全て逆行することなく拡大側へ移動する。
【００３４】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから実質的になる。後群Ｇ１ｂを負レンズ群とすることで、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を確保することが容易となる。
【００３５】
なお、後群Ｇ１ｂの最も縮小側のレンズ面は凹面であることが好ましい。このようにした場合は、第１レンズ群Ｇ１の最も縮小側のレンズ面で光線を跳ね上げることができ、バックフォーカスを確保しながら非点収差を良好に補正することができる。
【００３６】
また、後群Ｇ１ｂの最も縮小側のレンズは負レンズであり、後群Ｇ１ｂの縮小側から２番目のレンズは正レンズであることが好ましい。このようにした場合は、非点収差の補正に効果的な構成となる。
【００３７】
この投写用ズームレンズは、合焦の際には、前群Ｇ１ａは固定されており、後群Ｇ１ｂのみが光軸方向に移動する。図１の後群Ｇ１ｂの上の黒い実線の水平方向の両矢印は、後群Ｇ１ｂがフォーカス群であることを示す。このようにインナーフォーカス方式を採ることで、合焦の際にレンズ径が大きく重量の大きな拡大側のレンズを駆動させなくて良いため、駆動機構の負担を少なくすることができ、また、合焦の際のレンズ系全長を一定に保つことができる。
【００３８】
また、この投写用ズームレンズは、前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われるように構成されている。図１の前群Ｇ１ａの上に記入した白抜きの水平方向の両矢印は前群Ｇ１ａが像面湾曲を補正する補正群であることを示す。さらに、この投写用ズームレンズは、下記条件式（１）を満足するように構成されている。
｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．２      （１）
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆ１ａ：前群の焦点距離
【００３９】
前群Ｇ１ａの移動により像面湾曲を補正できるため、簡易な方法で像面湾曲の補正を行うことができ、発明が解決しようとする課題の項で述べたような像面湾曲の変動が生じた場合に有効である。なお、像面湾曲を補正するための前群Ｇ１ａの移動は、連続的なものに限定されず、段階的なものでもよい。例えば、組立調整の際に前群Ｇ１ａとその縮小側または拡大側の構成部品との間に調整用の板を挟むことにより前群Ｇ１ａの移動を行うようにしてもよい。
【００４０】
前群Ｇ１ａの上記機能に加え、条件式（１）の上限以上とならないように前群Ｇ１ａの屈折力を抑えることで、前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させてもバックフォーカスをほとんど変化させずに像面湾曲を補正することができ、補正群として前群Ｇ１ａが好適なものとなる。仮に、像面湾曲を補正するために前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させた際に無視できないほどバックフォーカスが変化してしまうと、他の箇所でさらにバックフォーカスを調整する必要が生じ、調整作業が非常に複雑なものとなってしまう。
【００４１】
条件式（１）に関する上記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。
｜ｆｗ／ｆ１ａ｜＜０．１５      （１−１）
【００４２】
図１の構成例における像面湾曲の変動とその補正の例を図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に像面湾曲の収差図として示す。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す収差図はいずれも、縦軸が半画角ωであり、横軸が収差量であり、サジタル方向、タンジェンシャル方向のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する収差をそれぞれ実線、短破線で示している。
【００４３】
図２（Ａ）は、フランジバック誤差や製造誤差等の誤差が無い場合のものである。図２（Ｂ）は、０．０５のフランジバック誤差が長さが増加する方向にある場合に、フォーカス群である後群Ｇ１ｂを移動させて調整を行った後のものである。図２（Ｂ）を図２（Ａ）と比較すると、像面湾曲が変動しており、特に高画角領域で顕著に変動していることがわかる。図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の状態から補正群である前群Ｇ１ａを縮小側に０．１４移動させて像面湾曲を補正した後のものである。図２（Ｃ）は図２（Ａ）とほぼ同様であり、変動した像面湾曲を前群Ｇ１ａの移動によって良好に補正できたことがわかる。
【００４４】
なお、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す収差図は、広角端で投写距離を２０００としたものである。変倍状態のみ異なり望遠端とし、その他は上述の図２（Ａ）〜図２（Ｃ）と同様のものを同様に図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示す。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）および図３（Ａ）〜図３（Ｃ）から、広角端および望遠端の両方において像面湾曲が良好に補正されていることがわかる。なお、上述したフランジバック誤差の数値および前群Ｇ１ａの移動量の数値は、後述の実施例１のレンズデータに基づくものである。
【００４５】
なお、前群Ｇ１ａは、正の屈折力を有するレンズ群で構成してもよく、負の屈折力を有するレンズ群で構成してもよい。前群Ｇ１ａを負レンズ群とした場合は、第１レンズ群Ｇ１を構成する２つのレンズ群がともに負レンズ群となり、広角化と長いバックフォーカスの確保に有利となる。
【００４６】
前群Ｇ１ａは負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、この接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関する屈折率がこの接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関する屈折率より０．１以上大きく、下記条件式（３）および（４）を満足することが好ましい。
Ｎｄｎ＜−０．０１×νｄｎ＋２．１      （３）
Ｎｄｐ＜−０．０１×νｄｐ＋２．１      （４）
ただし、
Ｎｄｎ：前群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に関する屈折率
νｄｎ：前群の接合レンズを構成する負レンズのｄ線基準のアッベ数
Ｎｄｐ：前群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に関する屈折率
νｄｐ：前群の接合レンズを構成する正レンズのｄ線基準のアッベ数
なお、上記接合レンズが複数の負レンズを有する場合は、上記好ましい構成を有する負レンズが少なくとも１枚あればよく、上記接合レンズが複数の正レンズを有する場合は、上記好ましい構成を有する正レンズが少なくとも１枚あればよい。また、前群Ｇ１ａが複数の接合レンズを有する場合は、上記好ましい構成を有する接合レンズが少なくとも１組あればよい。
【００４７】
前群Ｇ１ａに含まれる接合レンズを構成する負レンズの屈折率を正レンズの屈折率をより０．１以上大きくすることで、像面湾曲や非点収差を良好に補正することができる。また、条件式（３）および（４）を満足するように前群Ｇ１ａの接合レンズの材質を選択することで、像面湾曲や倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（３）および（４）を満足する接合レンズは、例えば、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズを拡大側からこの順に接合したもので構成することができる。
【００４８】
前群Ｇ１ａは具体的には例えば、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正レンズと、縮小側に凹面を向けた３枚の負レンズと、負レンズおよび正レンズが接合された接合レンズとから構成することができる。あるいは、前群Ｇ１ａは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正レンズと、縮小側に凹面を向けた３枚の負レンズと、負レンズおよび正レンズが接合された接合レンズと、負メニスカスレンズと、正メニスカスレンズとから構成することができる。
【００４９】
この投写用ズームレンズは、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
１．５＜ｈ１ａ／ｈ１ｂ      （２）
ただし、
ｈ１ａ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の前群における最大光線高さ
ｈ１ｂ：縮小側瞳位置が無限遠の場合の広角端での最大画角の主光線の後群における最大光線高さ
【００５０】
条件式（２）は、縮小側瞳位置が無限遠の場合の最大画角の主光線５ｃについて前群Ｇ１ａにおける最大光線高さと後群Ｇ１ｂにおける最大光線高さの比をとり、この比の好適な範囲を設定したものである。図１にｈ１ａ、ｈ１ｂを例示する。条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、広角なレンズ系において、歪曲収差や像面湾曲を抑えることが容易となる。
【００５１】
条件式（２）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（２−１）の下限以下とならないようにすることがより好ましい。また、条件式（２−１）の上限以上とならないようにすることで、最も拡大側のレンズの径を抑えることができ、レンズ系の大型化を抑制することができる。
２．０＜ｈ１ａ／ｈ１ｂ＜４．０      （２−１）
【００５２】
また、この投写用ズームレンズは、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
ｆ１ｂ／ｆ１ａ＜０．８      （５）
ただし、
ｆ１ａ：前群の焦点距離
ｆ１ｂ：後群の焦点距離
【００５３】
条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、後群Ｇ１ｂの屈折力を確保でき、合焦の際の後群Ｇ１ｂの移動量が大きくなり過ぎるのを抑えることができるため、投写距離が変化した際の性能の変動を少なくすることができ、良好な性能を維持することが容易になる。条件式（５）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（５−１）の上限以上とならないようにすることがより好ましい。また、条件式（５−１）の下限以下とならないようにすることで、広角化と長いバックフォーカスの確保に有利となる。
０．０＜ｆ１ｂ／ｆ１ａ＜０．６      （５−１）
【００５４】
また、この投写用ズームレンズは、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
２．５＜Ｂｆ／ｆｗ      （６）
ただし、
Ｂｆ：最も縮小側のレンズ面から縮小側共役面までの光軸上の空気換算距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００５５】
条件式（６）のＢｆは空気換算距離でのバックフォーカスであり、条件式（６）は、いわゆるバックフォーカス比Ｂｆ／ｆｗの好適な範囲に関する式である。条件式（６）の下限以下とならないようにすることで、適切な長さのバックフォーカスを確保することができる。条件式（６）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（６−１）の下限以下とならないようにすることがより好ましい。また、条件式（６−１）の上限以上とならないようにすることで、レンズ系全長を抑えることができ、レンズ系の大型化を抑制することができる。
３．５＜Ｂｆ／ｆｗ＜１０．０      （６−１）
【００５６】
また、この投写用ズームレンズは、図１に示すように、縮小側が良好なテレセントリック性を有するものであることが好ましい。縮小側が良好なテレセントリック性を有するとは、縮小側共役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との二等分角線を考え、光軸Ｚに対するこの二等分角線の傾きが−３°〜＋３°の範囲内の場合のことを意味する。縮小側が良好なテレセントリック性を有するレンズ系とすることで、レンズ系とライトバルブの間に入射角依存性を有するプリズム等の光学部材を配置した場合でも、入射角依存性に起因する性能劣化を防止することができる。
【００５７】
また、この投写用ズームレンズの最も縮小側に配置される最終レンズ群Ｇｅは、変倍の際に固定されており、正の屈折力を有するレンズ群であることが好ましい。第１レンズ群Ｇ１を負レンズ群、最終レンズ群Ｇｅを正レンズ群とすることにより、広角化と長いバックフォーカスの実現に有利となる。さらに、最終レンズ群Ｇｅを変倍の際に固定されている固定群とすることで、変倍しても縮小側のテレセントリック性を維持することが容易となる。
【００５８】
図１に示す例は、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する３つの移動レンズ群と、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とから実質的になる。しかし、本発明の投写用ズームレンズの全系を構成するレンズ群の数は図１に示す例に限定されない。本発明の投写用ズームレンズは、例えば、拡大側から順に、第１レンズ群と、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する４つの移動レンズ群と、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から実質的になるように構成することも可能である。
【００５９】
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歪曲収差が−２％〜＋２％の範囲内に抑えられていることが好ましい。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Ｆナンバーが３．０より小さいことが好ましい。
【００６０】
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。好ましい構成を適宜採用することで、より良好な光学性能やより高い仕様に対応可能な光学系を実現することができる。本発明の実施形態にかかる投写用ズームレンズは、広角で、長いバックフォーカスを有するレンズ系に適用可能である。なお、ここでいう広角のレンズ系とは、投写距離が無限遠の場合の広角端での最大全画角が７５°以上のレンズ系のことである。
【００６１】
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。なお、以下に示す実施例の数値データは全て、投写距離を無限遠とした場合の広角端における全系の焦点距離が１０．０となるように規格化されたものである。
【００６２】
［実施例１］
実施例１の投写用ズームレンズの断面図を図４に示す。図４では、左側を拡大側、右側を縮小側としている。実施例１の投写用ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍の際に隣り合うレンズ群の間隔が変化する第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４、最終レンズ群Ｇｅの５つのレンズ群からなる。変倍の際には第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４のみが移動し、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅは固定されている。図４に示す各種矢印は図１に示すものと同義である。
【００６３】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとからなる。合焦の際には後群Ｇ１ｂのみが移動する。前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われるように構成されている。前群Ｇ１ａは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ１１と、縮小側に凹面を向けた３枚の負のレンズＬ１２〜Ｌ１４と、縮小側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ１５と、両凸形状のレンズＬ１６とからなる。レンズＬ１５とレンズＬ１６は接合されて全体として正の屈折力を有する接合レンズを構成している。後群Ｇ１ｂは、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ１７と、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ１８と、両凹形状のレンズＬ１９とからなる。後群Ｇ１ｂを構成するレンズは全て単レンズである。
【００６４】
第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に、負のレンズＬ２１および正のレンズＬ２２が接合された接合レンズと、正レンズＬ２３とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ３１のみからなる。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、レンズＬ４１〜Ｌ４５の５枚のレンズからなる。最終レンズ群Ｇｅは、両凸形状のレンズＬ５１のみからなる。
【００６５】
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、諸元と可変面間隔の値を表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。なお、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。Ｄｉの最下欄の値は光学部材２と画像表示面１との間隔である。
【００６６】
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。なお、表１には光学部材２も含めて示している。また、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。
【００６７】
表２に、ズーム比Ｚｒ、全系の焦点距離ｆ、最も縮小側のレンズ面から縮小側共役面までの光軸上の空気換算距離Ｂｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ωと、可変面間隔の値をｄ線基準で示す。Ｂｆは、すなわち、空気換算距離でのバックフォーカスである。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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、望遠端状態の各値をそれぞれ広角端、中間１、中間２、望遠端と表記した欄に示している。表１のデータと表２の可変面間隔の値は投写距離が２０００の場合のものであり、表２の可変面間隔以外の値は投写距離が無限遠の場合のものである。なお、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。
【００６８】
【表１】
2016194638.tif 000003
【００６９】
【表２】
2016194638.tif 000004
【００７０】
図７に実施例１の投写用ズームレンズの各収差図を示す。図７では、最上段に広角端で投写距離を８０００とした場合の収差図を示し、上から２段目に広角端で投写距離を２０００とした場合の収差図を示し、上から３段目に望遠端で投写距離を８０００とした場合の収差図を示し、最下段に望遠端で投写距離を２０００とした場合の収差図を示す。また、各収差図は、左から順に、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）を示す。球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）に関する収差をそれぞれ黒の実線、長破線、短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差をそれぞれ実線、短破線で示しており、線種の説明にそれぞれ（Ｓ）、（Ｔ）という記号を記入している。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、Ｆ線に関する収差をそれぞれ長破線、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。
【００７１】
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ため、以下では重複説明を省略する。
【００７２】
［実施例２］
実施例２の投写用ズームレンズの断面図を図５に示す。実施例２の投写用ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍の際に隣り合うレンズ群の間隔が変化する第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４、最終レンズ群Ｇｅの５つのレンズ群からなる。変倍の際には第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４のみが移動し、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅは固定されている。
【００７３】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとからなる。合焦の際には後群Ｇ１ｂのみが移動する。前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われるように構成されている。前群Ｇ１ａは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ１１と、縮小側に凹面を向けた３枚の負のレンズＬ１２〜Ｌ１４と、縮小側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ１５と、両凸形状のレンズＬ１６と、縮小側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ１７と、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ１８とからなる。レンズＬ１５とレンズＬ１６は接合されている。後群Ｇ１ｂは、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ１９と、両凹形状のレンズＬ２０とからなる。後群Ｇ１ｂを構成するレンズは全て単レンズである。
【００７４】
第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に、負のレンズＬ２１および正のレンズＬ２２が接合された接合レンズと、正レンズＬ２３からなる。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ３１のみからなる。第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、レンズＬ４１〜Ｌ４５の５枚のレンズからなる。最終レンズ群Ｇｅは、両凸形状のレンズＬ５１のみからなる。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、諸元と可変面間隔の値を表４に示す。実施例２の投写用ズームレンズの各収差図を図８に示す。
【００７５】
【表３】
2016194638.tif 000005
【００７６】
【表４】
2016194638.tif 000006
【００７７】
［実施例３］
実施例３の投写用ズームレンズの断面図を図６に示す。実施例３の投写用ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍の際に隣り合うレンズ群の間隔が変化する第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５、最終レンズ群Ｇｅの６つのレンズ群からなる。変倍の際には第２レンズ群Ｇ２〜第５レンズ群Ｇ５のみが移動し、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅは固定されている。
【００７８】
第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとからなる。合焦の際には後群Ｇ１ｂのみが移動する。前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われるように構成されている。前群Ｇ１ａは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ１１と、縮小側に凹面を向けた３枚の負のレンズＬ１２〜Ｌ１４と、縮小側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ１５と、両凸形状のレンズＬ１６と、縮小側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ１７と、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ１８とからなる。レンズＬ１５とレンズＬ１６は接合されている。後群Ｇ１ｂは、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ１９と、両凹形状のレンズＬ２０とからなる。後群Ｇ１ｂを構成するレンズは全て単レンズである。
【００７９】
第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に負のレンズＬ２１および正のレンズＬ２２が接合された接合レンズのみからなる。第３レンズ群Ｇ３は、拡大側に凸面を向けた正のレンズＬ３１のみからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状のレンズＬ４１のみからなる。第５レンズ群Ｇ５は、拡大側から順に、レンズＬ５１〜Ｌ５５の５枚のレンズからなる。最終レンズ群Ｇｅは、両凸形状のレンズＬ６１のみからなる。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、諸元と可変面間隔の値を表６に示す。実施例３の投写用ズームレンズの各収差図を図９に示す。
【００８０】
【表５】
2016194638.tif 000007
【００８１】
【表６】
2016194638.tif 000008
【００８２】
表７の上段に実施例１〜３の条件式（１）〜（６）の対応値を示す。条件式（３）、（４）については、左辺と右辺両方の対応値を示す。表７の下段に実施例１〜３の条件式に関連する値を示す。表７に示す値はｄ線に関するものである。
【００８３】
【表７】
2016194638.tif 000009
【００８４】
以上のデータからわかるように、実施例１〜３の投写用ズームレンズは、前群Ｇ１ａを光軸方向に移動させることにより像面湾曲の補正が行われるように構成されており、広角端での全画角が８０°〜９５°の範囲にあり広角化が達成され、バックフォーカス比が４〜５の範囲にあり十分な長さのバックフォーカスを有し、投写距離の変化による性能の変動も非常に少なく、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。
【００８５】
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１０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１０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１０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１０ではその図示を省略している。
【００８６】
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。
【００８７】
図１１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１１に示す投写型表示装置２００は、本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズ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１１では投写用ズームレンズ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１１ではその図示を省略している。
【００８８】
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、投写用ズームレンズ２１０に入射する。投写用ズームレンズ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。
【００８９】
図１２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１２に示す投写型表示装置３００は、本発明の実施形態に係る投写用ズームレンズ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１２では、投写用ズームレンズ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１２ではその図示を省略している。
【００９０】
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、投写用ズームレンズ３１０に入射する。投写用ズームレンズ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。
【００９１】
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、アッベ数を適宜変更することが可能である。
【００９２】
なお、本発明の投写用ズームレンズは、前群が常に移動可能な状態のものに限定されず、本発明の要件を満足した投写用ズームレンズであれば、前群を移動させて像面湾曲を補正した後に前群を固定したものも本発明の技術範囲に含まれる。
【００９３】
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。
【符号の説明】
【００９４】
１    画像表示面
２    光学部材
４    軸上光束
５    最大画角の光束
５ｃ    最大画角の主光線
１０、２１０、３１０    投写用ズームレンズ
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
１００、２００、３００    投写型表示装置
１０５、２０５、３０５    スクリーン
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ１ａ    前群
Ｇ１ｂ    後群
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
Ｌ１１〜Ｌ２３、Ｌ３１、Ｌ４１〜Ｌ４５、Ｌ５１〜Ｌ５５、Ｌ６１    レンズ
Ｚ    光軸
【図１】
2016194638.tif 000010
【図２】
2016194638.tif 000011
【図３】
2016194638.tif 000012
【図４】
2016194638.tif 000013
【図５】
2016194638.tif 000014
【図６】
2016194638.tif 000015
【図７】
2016194638.tif 000016
【図８】
2016194638.tif 000017
【図９】
2016194638.tif 000018
【図１０】
2016194638.tif 000019
【図１１】
2016194638.tif 000020
【図１２】
2016194638.tif 000021