JP5307655B2

JP5307655B2 - 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置

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Publication number: JP5307655B2
Application number: JP2009162501A
Authority: JP
Inventors: 賢天野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2013-10-02
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Also published as: TWM391105U; CN201773215U; US20110007402A1; JP2011017899A

Description

本発明は、投写型表示装置等に搭載される６枚構成の可変焦点レンズおよびその可変焦点レンズを搭載した投写型表示装置に関し、特に、透過型あるいは反射型の液晶表示装置やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）表示装置等のライトバルブからの映像情報を担持した光束をスクリーン上に拡大投写する小型の投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置やＤＭＤ表示装置等のライトバルブを用いた投写型表示装置が広く普及しており、特に、このライトバルブを３枚用い、ＲＧＢ３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、投写レンズを介してスクリーンに画像を表示する構成をとるものが広く利用されている。

このような投写型表示装置に用いられる投写レンズとしては、スクリーン上での投写画像のサイズを変えることができる可変焦点レンズ（ズームレンズ）を用いることが多い。このような投写用の可変焦点レンズには、従来より４群レンズ形式あるいは５群レンズ形式のテレセントリックな可変焦点レンズが多く用いられており、さらに高性能化や高ズーム化などが求められる場合には、６群構成の可変焦点レンズも用いられている。

このような可変焦点レンズは、高い収差特性を実現するため、またテレセントリック性を確保するため、さらにはコントラストの低下や色ムラの発生を防ぐために、一般に、多くの枚数のレンズが用いられることになるが、レンズ枚数の増大はコストアップに直結するため、上記目的を達成しうる最小限のレンズ枚数により上記可変焦点レンズを構築することが求められている。

このような観点から、下記特許文献に記載されているような、構成レンズ枚数を６枚とした投写型可変焦点レンズが従来より知られている。

特許第４２０６７６９号公報特許第４２０６７０８号公報特開２００７−２０６３３１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された６枚構成の投写用ズームレンズは、変倍時の移動レンズ群が４つであることから、カム等を含めた移動機構が複雑化し、重量の増大や製作難度の上昇を招き、コスト的にも不利となる。

また、上記特許文献２、３に開示された６枚構成の投写用ズームレンズは、変倍時における非点収差の変動が大き過ぎるため、非点収差の変動量の小さいものが求められていた。

本発明は、変倍時の移動レンズ群が３群以下で、構成レンズの枚数が６枚とコンパクトなものとしつつも、テレセントリック性を確保し、非点収差を始めとする諸収差を良好に低減し得る、低コストな投写型可変焦点レンズおよび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。

本発明の投写型可変焦点レンズは、
全体として６枚のレンズで構成され、最も拡大側に配されたレンズである第１レンズは負の屈折力を有し、かつ拡大側から２番目に配されたレンズである第２レンズは正の屈折力を有するとともに、縮小側がテレセントリックに構成されており、
拡大側から３番目に配されたレンズである第３レンズは、縮小側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであり、
前記６枚のレンズが３つ以上のレンズ群に設定されるとともに、このうち３つ以下のレンズ群を独立に移動させて、隣接する各レンズ群の間隔を変化させることにより焦点距離を可変するようにし、
広角端から望遠端へ焦点距離を可変する時には、前記第２レンズが光軸に沿って縮小側から拡大側に移動することを特徴とするものである。

また、前記第１レンズからなる第１レンズ群が以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−２.５＜ｆ_１／ｆ_ｗ＜−０.５・・・・（１）
ここで、
ｆ_ｗ:広角端の全系焦点距離
ｆ_１:前記第１レンズの焦点距離

また、前記第１レンズ群の縮小側の第２レンズ群が以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
１.０＜ｆ_２／ｆ_ｗ＜４．０・・・・（２）
ここで、
ｆ_ｗ:広角端の全系焦点距離
ｆ_２:前記第２レンズの焦点距離

また、前記第１レンズは、少なくとも１つの非球面を備えることが好ましい。

また、拡大側から４番目に配されたレンズである第４レンズは負の屈折力を有するレンズであり、拡大側から５番目に配されたレンズである第５レンズは正の屈折力を有するレンズであり、拡大側から６番目に配されたレンズである第６レンズは正の屈折力を有するレンズであることが好ましい。

また、本発明の投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、上記いずれかの投写型可変焦点レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写型可変焦点レンズによりスクリーンに投写することを特徴とするものである。

ここで、「可変焦点レンズ」とは、バリフォーカルレンズとズームレンズとを含めたものである。ここで、バリフォーカルレンズとは、ズームレンズと異なり、変倍により共役長が変化した際に、これに伴うピントのずれをフォーカシングにより調整するものである。

また、上記「拡大側」とは、被投写側（スクリーン側）を意味し、縮小投影する場合も、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、縮小投影する場合も、便宜的にライトバルブ側を縮小側と称するものとする。

本発明の投写型可変焦点レンズによれば、最も拡大側の第１レンズを負レンズとすることで、負の屈折力のレンズ群が先行するように構成しており、比較的簡単に広画角と長いバックフォーカスを確保することができる。

一方、変倍時において、正の第２レンズを光軸に沿って縮小側から拡大側に移動させるようにしており、これにより、第２レンズに補正群としての機能のみならず変倍群としての機能を持たせるとことができ、変倍全域における収差の変動（特に非点収差や像面湾曲）を抑制することができ、少ないレンズ枚数で高性能な投写用可変焦点レンズを構成することが可能となる。

すなわち、上記第１レンズが負レンズであることから、軸上および軸外の光線は、ともに高い位置で第２レンズに入射することになる。この第２レンズを正レンズとすることで、軸外光線に対して非点収差等の収差を大きく補正する作用をもたせることができるが、可変焦点レンズの場合には、この大きな収差補正作用が逆に欠点ともなり、変倍時におけるレンズ移動に伴う収差の変動（特に非点収差）が大きくなってしまう。そこで、本願発明の投写型可変焦点レンズにおいては、この変倍時における収差の変動を抑制するために、広角端から望遠端に向かうにしたがい、第２レンズが縮小側から拡大側に移動するようにし、変倍時において、第２レンズに入射する軸外光線の光線高が余り変化しない高さで保つことができるようにしているので、非点収差などの軸外収差への収差補正効果を常に発揮することが可能となる。同時に、非点収差の大きさ自体も低減させることができる。

また、本発明の投写型表示装置は、本発明の投写型可変焦点レンズを用いていることにより、非点収差を始めとする諸収差を良好に維持しつつ、低コスト化および軽量化を促進することができる。

本発明の実施例１に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例２に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例３に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例４に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例５に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例６に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例７に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例８に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例９に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例１０に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例１１に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例１２に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例１３に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例１４に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。本発明の実施例１５に係る投写型可変焦点レンズの構成を表す図である。実施例１に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例２に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例３に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例４に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例５に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例６に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例７に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例８に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例９に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例１０に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例１１に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例１２に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例１３に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例１４に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。実施例１５に係る投写型可変焦点レンズの諸収差図である。本発明の投写型表示装置の主要部の概略構成を表す図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示す実施形態（実施例１のものを代表させて示している）の投写型可変焦点レンズは、レンズ６枚で構成され、最も拡大側の第１レンズＬ_１は負レンズとされるとともに、拡大側から２番目の第２レンズＬ_２は正レンズとされ、レンズ系の縮小側がテレセントリックに構成されている。

また、上述した６枚のレンズは３つ以上のレンズ群（実施例１〜１０は３つのレンズ群、実施例１１〜１４は４つのレンズ群、実施例１５は５つのレンズ群）で構成され、焦点距離の可変時（変倍時を含む。以下、単に変倍時と称することがある。）には、このうち３つ以下のレンズ群（実施例１〜８、１１〜１４は２つのレンズ群、実施例９、１０、１５は３つのレンズ群）を移動させて焦点距離を可変するようにし、広角端から望遠端へ焦点距離を可変する際には、少なくとも第２レンズＬ_２が光軸Ｚに沿って縮小側から拡大側に移動するように構成されている。

また、レンズ系の後段には、図１等に示すように、色合成プリズムを主とするガラスブロック２および３つ以上の液晶表示パネル等のライトバルブの画像表示面１が配設される。ただし、１枚のライトバルブを用いた、いわゆる単板タイプのものにおいては、色合成プリズムは不要とされる。

また、例えば、図１に示すように第２レンズ群Ｇ_２中、あるいはその他の位置にマスク３を配置することが可能である。

また、本願明細書における「マスク」とは、軸外光線の上側光線または下側光線の一部を遮光する機能を有するものである。このような遮光の作用により、軸外光線の上側光線と下側光線のバランスを保つことができ、色むらの発生を防ぐことができる。

なお、マスクは、軸外光線の上側光線と下側光線を制限し、明るさを規定する開口絞りとすることも可能である。

なお、フォーカシング時には、例えば、１つのレンズ群（実施例１〜６、９、１０、１５については第１レンズ群、実施例７、８、１１〜１４については第３レンズ群）を光軸Ｚに沿って移動させるように構成される。

このように、本実施形態の投写型可変焦点レンズによれば、最も拡大側の第１レンズを負レンズとすることで、広画角と長いバックフォーカスを容易に確保することができるようにしている。

一方、変倍時において、正の第２レンズＬ_２を光軸に沿って縮小側から拡大側に移動させるようにしており、これにより、第２レンズＬ_２に補正群としての機能のみならず変倍群としての機能を持たせることができ、変倍全域において、特に非点収差や像面湾曲などの収差の変動を抑制することができ、少ないレンズ枚数で高性能な投写用可変焦点レンズを構成することが可能となるようにしている。

すなわち、広角端から望遠端に向かうにしたがって、第２レンズＬ_２を縮小側から拡大側に移動させ、変倍時において、第２レンズＬ_２に入射する軸外光線の光線高が余り変化しない高さを保つようにしているので、非点収差などの軸外収差への収差補正効果を常に発揮できる。同時に、非点収差自体も低減させることができる。

上述したように構成されたレンズ枚数を合計すると６枚であり、このように少ないレンズ枚数は、ズームレンズとして構成することも可能であるが、いわゆるバリフォーカルレンズを用いることで、より容易に構成しうる。また、その場合には、変倍時におけるレンズ群の連携移動における制約を排除することが可能であるから、変倍時における収差変動を大幅に改善することができる。

ここで、「可変焦点レンズ」とは、いわゆるバリフォーカルレンズとズームレンズの両者を含む概念であり、そのうち、「バリフォーカルレンズ」とは、変倍時において共役長が変化した際に生じるピントのずれに応じたフォーカシング操作が必要となるものである。そして、変倍時の移動群が２群である場合でも、これら２つの移動群が互いに独立に移動することで、各移動レンズ群を連携させるためのカム機構等の複雑なレンズ駆動機構が不要である。

なお、「バリフォーカルレンズ」に比して、「ズームレンズ」は、変倍時において共役長が一定となるように調整し、その共役長の若干のズレ量をフォーカシングレンズにより調整することになるが、変倍時には２つ以上の移動群がズーム用カム機構などを用いて、相互に所定の規則にしたがって移動するものであり、一般に、小型化、軽量化および低廉化の点で不利となる。

また、本実施形態に係る投写型可変焦点レンズにおいては、下記条件式（１）、（２）の少なくとも一方を満足することが好ましい。
−２.５＜ｆ_１／ｆ_ｗ＜−０.５・・・・（１）
１.０＜ｆ_２／ｆ_ｗ＜４．０・・・・（２）
ここで、
ｆ_ｗ:広角端の全系焦点距離
ｆ_１:第１レンズＬ_１の焦点距離
ｆ_２:第２レンズＬ_２の焦点距離

ここで、上述した条件式（１）、（２）の技術的意義について説明する。

まず、条件式（１）は、第１レンズＬ_１の焦点距離ｆ_１と、広角端の全系焦点距離ｆ_ｗとの比の値の範囲を規定したものであり、収差補正を良好なものとし、レンズバックとして適切な長さを得るための範囲を規定するための条件式である。

すなわち、この下限を下回ると、第１レンズＬ_１の負の屈折力が弱くなりすぎて、レンズバックが短くなり、色合成プリズム等の色合成光学系の挿入が困難となる。一方、この上限を上回ると、第１レンズの負の屈折力が強くなりすぎて、コマ収差、像面湾曲等の軸外収差を良好に保つのが困難になるばかりか、レンズバックが長くなり、系の大型化につながる。

なお、条件式（１）の作用をさらに効果的に得るためには、下記条件式（１´）を満足することがより好ましい。
−２.２＜ｆ_１／ｆ_ｗ＜−０.８・・・・（１´）

また、条件式（２）は、第２レンズＬ_２の焦点距離ｆ_２と、広角端の全系焦点距離ｆ_ｗとの比の値の範囲を規定したものであって、第２レンズＬ_２のパワーの範囲を規定したものである。

すなわち、この下限を下回ると、第２レンズＬ_２のパワーが強くなりすぎて収差補正が困難となる。一方、この上限を上回ると、変倍時の第２レンズＬ_２の移動量が大きくなり過ぎ、レンズ系の全長が長くなってしまう。

なお、条件式（２）の作用をさらに効果的に得るためには、下記条件式（２´）を満足することがより好ましい。
１.２＜ｆ_２／ｆ_ｗ＜３．４・・・・（２´）

また、第３レンズＬ_３は、縮小側に凸面を向けた正レンズであることが好ましい。第３レンズＬ_３を正レンズとすることで、球面収差などの軸上収差を向上させることができる。

また、第４レンズＬ_４が負レンズであり、第５レンズＬ_５が正レンズであり、第６レンズＬ_６が正レンズであることが好ましい。これにより、レンズ系縮小側のテレセントリック性を向上させることができる。

ここで、下記各実施例の投写型可変焦点レンズは、いずれも、第１レンズＬ_１が、少なくとも１面の非球面を含むものであり、これによって、ディストーションの補正を有利なものとすることができる。また、第１レンズＬ_１の少なくとも１面を非球面とすることにより、画角毎に収差を適切に補正することができる。なお、その非球面形状は下記非球面式により表わされる。

次に、上述した投写型可変焦点レンズを搭載した投写型表示装置の一例を図３１により説明する。図３１に示す投写型表示装置は、ライトバルブとして透過型液晶パネル１１ａ〜ｃを備え、投写型可変焦点レンズとして上述した実施形態に係る投写型可変焦点レンズ１０を用いている。また、光源とダイクロイックミラー１２の間には、フライアイ等のインテグレータ（図示を省略）が配されており、光源からの白色光は照明光学部を介して、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する液晶パネル１１ａ〜ｃに入射されて光変調され、クロスダイクロイックプリズム１４により色合成され、投写型可変焦点レンズ１０により図示されないスクリーン上に投写される。この装置は、色分解のためのダイクロイックミラー１２、１３、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４、コンデンサレンズ１６ａ〜ｃ、全反射ミラー１８ａ〜ｃを備えている。本実施形態の投写型表示装置は、本実施形態に係る投写型可変焦点レンズを用いているので、高変倍可能な構成でありながら、小型化、軽量化および低廉化を図ることができ、また、高い光学性能を維持することができる。

なお、本発明の投写型可変焦点レンズは透過型の液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投写型可変焦点レンズとしての使用態様に限られるものではなく、反射型の液晶表示パネルあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投写型可変焦点レンズ等として用いることも可能である。

以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投写型可変焦点レンズをさらに説明する。
＜第１の実施例群＞
この第１の実施例群は、下記実施例１〜６に係る投写型可変焦点レンズを含むものであり、第１レンズＬ_１からなる第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３からなる第２レンズ群Ｇ_２と、第４レンズＬ_４〜第６レンズＬ_６からなる第３レンズ群Ｇ_３とからなり、変倍時において、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２とが互いに独立して移動するように構成されている。

この実施例１にかかる投写型可変焦点レンズは、図１に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ_１が、縮小側に凹面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第１レンズＬ_１からなる。また、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズよりなる第２レンズＬ_２、マスク３（マスクに替えて開口絞りとすることが可能：以下の実施例において同じ）、および縮小側に凸面を向けた、両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第３レンズＬ_３からなる。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第５レンズＬ_５、および縮小側に平面を向けた平凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第１レンズ群Ｇ_１が光軸Ｚに沿って縮小側に移動するとともに、第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

また、フォーカシングは、第１レンズ群Ｇ_１を光軸Ｚ方向に移動させることにより行われる（バリフォーカルレンズタイプとされている）。

この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（レンズ全系の広角端での焦点距離を1.00として規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（上記曲率半径Ｒと同様に規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１の上段に示す。なお、この表１および後述する表２〜１５において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎｄ、νｄに対応させた数字は拡大側から順次増加するようになっている。

また、表１の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１（第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間隔：移動１（以下の各表において同じ））、および可変間隔２（第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３との間隔：移動２（以下の各表において同じ））が示されており、表１の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１における上記各条件式に対応する数値を示す。

図１６は実施例１の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。なお、図１６および以下の図１７〜３０において、各球面収差図にはｄ線、Ｆ線、Ｃ線の光に対する収差が示されており、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面についての収差が示されており、各倍率色収差図にはｄ線の光に対するＦ線およびＣ線の光についての収差が示されている。

この図１６から明らかなように、実施例１の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５６．４度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例２にかかる投写型可変焦点レンズは、図２に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、マスク３ａが第１レンズ群Ｇ_１内に、マスク３ｂが第２レンズ群Ｇ_２内に、各々配されている点、および第４レンズＬ_４と第５レンズＬ_５が互いに接合されて接合レンズを構成している点、において相違している。

また、実施例１のものと同様に、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第１レンズ群Ｇ_１が光軸Ｚに沿って縮小側に移動するとともに、第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表２の上段に示す。

また、表２の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１および可変間隔２が示されており、表２の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例２における上記各条件式に対応する数値を示す。

図１７は実施例２の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図１７から明らかなように、実施例２の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５６．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例２の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例３にかかる投写型可変焦点レンズは、図３に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第３レンズＬ_３が球面レンズにより構成される両凸レンズからなる点、第５レンズＬ_５が両面非球面の、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ（軸上）からなる点、および第６レンズＬ_６が両凸レンズからなる点、において相違している。

この実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表３の上段に示す。

また、表３の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１および可変間隔２が示されており、表３の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例３における上記各条件式に対応する数値を示す。

図１８は実施例３の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図１８から明らかなように、実施例３の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５６．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例３の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例４にかかる投写型可変焦点レンズは、図４に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第２レンズＬ_２が縮小側に凸面を向けた両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）からなる点、第３レンズＬ_３が球面レンズにより構成される両凸レンズよりなる点、および第６レンズＬ_６が両凸レンズからなる点、において相違している。

この実施例４における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表４の上段に示す。

また、表４の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１および可変間隔２が示されており、表４の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例４における上記各条件式に対応する数値を示す。

図１９は実施例４の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図１９から明らかなように、実施例４の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例４の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例５にかかる投写型可変焦点レンズは、図５に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第３レンズＬ_３が球面レンズにより構成される両凸レンズよりなる点、第５レンズＬ_５が縮小側に凸面を向けた平凸レンズからなる点、および第６レンズＬ_６が両凸レンズからなる点、において相違している。

この実施例５における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表５の上段に示す。

また、表５の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１および可変間隔２が示されており、表５の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例５における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２０は実施例５の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２０から明らかなように、実施例５の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４３．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例５の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例６にかかる投写型可変焦点レンズは、図６に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第１レンズＬ_１が、縮小側に凹面を向けた負のメニスカス形状の複合非球面レンズ（ガラスレンズの縮小側の面に樹脂膜を付設したものであり、最も縮小側の面が非球面とされている(実施例１３の第１レンズＬ_１において同じ)）よりなる点、第３レンズＬ_３が両凸レンズからなる点、および第６レンズＬ_６が両凸レンズからなる点、において相違している。

この実施例６における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表６の上段に示す。

また、表６の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１および可変間隔２が示されており、表６の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例６における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２１は実施例６の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２１から明らかなように、実施例６の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例６の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

＜第２の実施例群＞
この第２の実施例群は、下記実施例７、８に係る投写型可変焦点レンズを含むものであり、第１レンズＬ_１からなる第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３からなる第２レンズ群Ｇ_２と、第４レンズＬ_４〜第６レンズＬ_６からなる第３レンズ群Ｇ_３とからなり、変倍時において、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３とが互いに独立して移動するように構成されている。

この実施例７にかかる投写型可変焦点レンズは、図７に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ_１が、縮小側に凹面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第１レンズＬ_１からなる。また、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズよりなる第２レンズＬ_２、マスク３ａ、３ｂ、および両面非球面の両凸レンズ（軸上）よりなる第３レンズＬ_３からなる。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４、両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５、および縮小側に凹面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｚに沿って拡大側に移動するとともに、第３レンズ群Ｇ_３が光軸Ｚに沿って縮小側に移動する。

また、フォーカシングは、第３レンズ群Ｇ_３を光軸Ｚ方向に移動させることにより行われる（バリフォーカルレンズタイプとされている）。

この実施例７における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表７の上段に示す。

また、表７の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３（第３レンズ群Ｇ_３とガラスブロック２との間隔：移動３（下記表８〜１０において同じ））が示されており、表７の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例７における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２２は実施例７の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２２から明らかなように、実施例７の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５５．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例７の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例８にかかる投写型可変焦点レンズは、図８に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例７と略同様の構成とされているが、第２レンズＬ_２が縮小側に凸面を向けた両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）からなる点、第３レンズＬ_３が球面レンズにより構成される両凸レンズよりなる点、および第６レンズＬ_６が両凸レンズからなる点、において相違している。なお、光路中にマスクは配されていない。

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｚに沿って拡大側に移動するとともに、第３レンズ群Ｇ_３が光軸Ｚに沿って一旦縮小側に移動した後、拡大側に移動する。

この実施例８における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表８の上段に示す。

また、表８の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３が示されており、表８の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例８における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２３は実施例８の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２３から明らかなように、実施例８の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例８の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

＜第３の実施例群＞
この第３の実施例群は、下記実施例９、１０に係る投写型可変焦点レンズを含むものであり、第１レンズＬ_１からなる第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３からなる第２レンズ群Ｇ_２と、第４レンズＬ_４〜第６レンズＬ_６からなる第３レンズ群Ｇ_３とからなり、変倍時において、第１レンズ群Ｇ_１、第２レンズ群Ｇ_２および第３レンズ群Ｇ_３の３つのレンズ群が互いに独立して移動するように構成されている。

この実施例９にかかる投写型可変焦点レンズは、図９に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ_１が、縮小側に凹面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第１レンズＬ_１からなる。また、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズよりなる第２レンズＬ_２、マスク３、および縮小側に凸面を向けた両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第３レンズＬ_３からなる。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４、両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５、および両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第１レンズ群Ｇ_１が光軸Ｚに沿って縮小側に移動し、第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｚに沿って拡大側に移動するとともに、第３レンズ群Ｇ_３が光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

この実施例９における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表９の上段に示す。

また、表９の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３が示されており、表９の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例９における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２４は実施例９の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２４から明らかなように、実施例９の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５７．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例９の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例１０にかかる投写型可変焦点レンズは、図１０に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例９と略同様の構成とされているが、第２レンズＬ_２が縮小側に凸面を向けた両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）よりなる点、第３レンズＬ_３が球面レンズにより構成される両凸レンズよりなる点、および第５レンズＬ_５が縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる点、において相違している。なお、光路中にマスクは配されていない。

また、実施例９のものと同様に、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第１レンズ群Ｇ_１が光軸Ｚに沿って縮小側に移動し、第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｚに沿って拡大側に移動するとともに、第３レンズ群Ｇ_３が光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

この実施例１０における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１０の上段に示す。

また、表１０の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３が示されており、表１０の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１０における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２５は実施例１０の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２５から明らかなように、実施例１０の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１０の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

＜第４の実施例群＞
この第４の実施例群は、下記実施例１１〜１３に係る投写型可変焦点レンズを含むものであり、第１レンズＬ_１よりなる第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズＬ_２よりなる第２レンズ群Ｇ_２と、第３レンズＬ_３よりなる第３レンズ群Ｇ_３と、第４レンズＬ_４〜第６レンズＬ_６よりなる第４レンズ群Ｇ_４とからなり、変倍時において、第２レンズ群Ｇ_２および第３レンズ群Ｇ_３が互いに独立して移動するように構成されている。

この実施例１１にかかる投写型可変焦点レンズは、図１１に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ_１が、縮小側に凹面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第１レンズＬ_１からなる。また、第２レンズ群Ｇ_２は、縮小側に凸面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）からなる。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凸レンズよりなる第４レンズＬ_４からなる。さらに、第４レンズ群Ｇ_４は、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第５レンズＬ_５、および両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第２レンズ群Ｇ_２および第３レンズ群Ｇ_３がともに光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

この実施例１１における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１１の上段に示す。

また、表１１の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３（第３レンズ群Ｇ_３と第４レンズ群Ｇ_４との間隔：移動３（下記表１２〜１６において同じ））が示されており、表１１の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１１における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２６は実施例１１の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２６から明らかなように、実施例１１の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１１の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例１２にかかる投写型可変焦点レンズは、図１２に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１１と略同様の構成とされているが、
第１レンズＬ_１が両面非球面の両凹レンズ（軸上）からなる点、第２レンズＬ_２が球面レンズから構成される両凸レンズからなる点、第３レンズＬ_３が縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる点、第６レンズＬ_６が両凸レンズからなる点において相違している。

また、実施例１１のものと同様に、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズ群Ｇ_３がともに、光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

この実施例１２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１２の上段に示す。

また、表１２の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３が示されており、表１２の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１２における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２７は実施例１２の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２７から明らかなように、実施例１２の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１２の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

この実施例１３にかかる投写型可変焦点レンズは、図１３に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、上記実施例１１と略同様の構成とされているが、第１レンズＬ_１が複合非球面レンズ（最も縮小側の面が非球面）からなる点、第２レンズ群Ｇ_２中にマスク３が設けられている点、第５レンズＬ_５が両凸レンズからなる点、において相違している。

この実施例１３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１３の上段に示す。

また、表１３の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３が示されており、表１３の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１３における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２８は実施例１３の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２８から明らかなように、実施例１３の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが４４．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１３の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

＜第５の実施例群＞
この第５の実施例群は、下記実施例１４に係る投写型可変焦点レンズを含むものであり、第１レンズＬ_１からなる第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３からなる第２レンズ群Ｇ_２と、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５からなる第３レンズ群Ｇ_３と、第６レンズＬ_６よりなる第４レンズ群Ｇ_４とからなり、変倍時において、第２レンズ群Ｇ_２および第３レンズ群Ｇ_３が互いに独立して移動するように構成されている。

この実施例１４にかかる投写型可変焦点レンズは、図１４に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ_１が、縮小側に凹面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第１レンズＬ_１からなる。また、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズからなる第２レンズＬ_２、マスク３および縮小側に凸面を向けた両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）Ｌ _３からなる。また、第３レンズ群Ｇ_３は、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４および両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５からなる。また、第４レンズ群Ｇ_４は両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

この実施例１４における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１４の上段に示す。

また、表１４の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２および可変間隔３が示されており、表１４の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１４における上記各条件式に対応する数値を示す。

図２９は実施例１４の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図２９から明らかなように、実施例１４の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５７．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１４の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

＜第６の実施例群＞
この第６の実施例群は、下記実施例１５に係る投写型可変焦点レンズを含むものであり、第１レンズＬ_１からなる第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズＬ_２からなる第２レンズ群Ｇ_２と、第３レンズＬ_３からなる第３レンズ群Ｇ_３と、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５からなる第４レンズ群Ｇ_４と、第６レンズＬ_６よりなる第５レンズ群Ｇ_５とからなり、変倍時において、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズ群Ｇ_３および第４レンズ群Ｇ_４が互いに独立して移動するように構成されている。

この実施例１５にかかる投写型可変焦点レンズは、図１５に示す如き構成とされている。

すなわちこの投写型可変焦点レンズは、拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ_１が、縮小側に凹面を向けた両面非球面の負のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第１レンズＬ_１からなる。また、第２レンズ群Ｇ_２は、両凸レンズからなる第２レンズＬ_２およびマスク３からなる。また、第３レンズ群Ｇ_３は、縮小側に凸面を向けた両面非球面の正のメニスカスレンズ（軸上）よりなる第３レンズＬ_３からなる。また、第４レンズ群Ｇ_４は、両凹レンズよりなる第４レンズＬ_４および両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５からなる。また、第５レンズ群Ｇ_５は両凸レンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、変倍時には、広角端から望遠端への移行に伴い、第２レンズ群Ｇ_２、第３レンズ群Ｇ_３および第４レンズ群Ｇ_４がともに光軸Ｚに沿って拡大側に移動する。

また、フォーカシングは、第１レンズ群Ｇ_１を光軸Ｚ方向に移動させることにより行われる（ズームレンズタイプとされている）。

この実施例１５における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１５の上段に示す。

また、表１５の中段には広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）の各々における、可変間隔１、可変間隔２、可変間隔３および可変間隔４（第４レンズ群Ｇ_４と第５レンズ群Ｇ_５との間隔：移動４）が示されており、表１５の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、表１６に実施例１５における上記各条件式に対応する数値を示す。

図３０は実施例１５の投写型可変焦点レンズの広角端（ワイド）、中間位置（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。

この図３０から明らかなように、実施例１５の投写型可変焦点レンズによれば、広角端での画角２ωが５６．８度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

また、表１６に示すように実施例１５の投写型可変焦点レンズによれば、条件式（１）、（２）、（１´）、（２´）が全て満足されている。

Ｇ_１〜Ｇ_５レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_６レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_１６レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_１５レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｚ光軸
１画像表示面
２ガラスブロック（フィルタ部を含む）
３、３ａ、３ｂマスク（開口絞り）
１０投写型可変焦点レンズ
１１ａ〜ｃ透過型液晶パネル
１２、１３ダイクロイックミラー
１４クロスダイクロイックプリズム
１６ａ〜ｃコンデンサレンズ
１８ａ〜ｃ全反射ミラー

Claims

全体として６枚のレンズで構成され、最も拡大側に配されたレンズである第１レンズは負の屈折力を有し、かつ拡大側から２番目に配されたレンズである第２レンズは正の屈折力を有するとともに、縮小側がテレセントリックに構成されており、
拡大側から３番目に配されたレンズである第３レンズは、縮小側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであり、
前記６枚のレンズが３つ以上のレンズ群に設定されるとともに、このうち３つ以下のレンズ群を独立に移動させて、隣接する各レンズ群の間隔を変化させることにより焦点距離を可変するようにし、
広角端から望遠端へ焦点距離を可変する時には、前記第２レンズが光軸に沿って縮小側から拡大側に移動することを特徴とする投写型可変焦点レンズ。
前記第１レンズからなる第１レンズ群が以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載の投写型可変焦点レンズ。
−２．５＜ｆ₁／ｆ_w＜−０．５・・・・（１）
ここで、
ｆ_w：広角端の全系焦点距離
ｆ₁：前記第１レンズの焦点距離
前記第１レンズ群の縮小側の第２レンズ群が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の投写型可変焦点レンズ。
１．０＜ｆ₂／ｆ_w＜４．０・・・・（２）
ここで、
ｆ_w：広角端の全系焦点距離
ｆ₂：前記第２レンズの焦点距離
前記第１レンズは、少なくとも１つの非球面を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の投写型可変焦点レンズ。
拡大側から４番目に配されたレンズである第４レンズは、負の屈折力を有するレンズであり、拡大側から５番目に配されたレンズである第５レンズは、正の屈折力を有するレンズであり、拡大側から６番目に配されたレンズである第６レンズは、正の屈折力を有するレンズであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の投写型可変焦点レンズ。
光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、請求項１から５のうちいずれか１項記載の投写型可変焦点レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写型可変焦点レンズによりスクリーンに投写することを特徴とする投写型表示装置。