JP5603292B2

JP5603292B2 - 投影用ズームレンズおよび投写型表示装置

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Publication number: JP5603292B2
Application number: JP2011130931A
Authority: JP
Inventors: 暁子永原
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2031-06-13
Also published as: US8379316B2; JP2012022310A; US20110304921A1

Description

本発明は、特に、映画館等において大画面スクリーン上に投影するのに好適な投影用ズームレンズおよび投写型表示装置に関するものである。

従来より、液晶表示装置やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス：登録商標）表示装置等のライトバルブを用い、比較的バックフォーカスの長いレンズで画像を投影する投影プロジェクタ装置（投写型表示装置）が広く普及している。

また、近年、映画館等においては、このような投影プロジェクタ装置であって、大画面に適用し得る、より高精細な画像を映出し得るようにしたものも利用されつつある。

このような利用に供される投影プロジェクタ装置では、反射型液晶表示素子やＤＭＤ３板方式が採用されており、従ってそれらに使用される投影レンズには、より長いバックフォーカスと、かつ他と同様に良好なテレセントリック性が求められている。

ところで、このような投影プロジェクタ装置の投影用ズームレンズにおいて、拡大側に位置する第１レンズ群を光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行うものが知られているが、一般に第１レンズ群は外径が大きくなるため、重量が重く、フォーカシング操作のための機構への負担が大きくなる傾向がある。そこで第１レンズ群を、拡大側より第１群前群と第１群後群に分け、第１群前群を固定し、第１群後群のみを光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行うものが知られている（特許文献１、２参照）。また、第１レンズ群よりも縮小側に位置する変倍時移動群（例えば第３レンズ群）を光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行うものも知られている（特許文献３参照）。

特開２００８−２５７００５号公報特開２００４−２２６８０３号公報特開２００６−１６２７００号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、フォーカシング操作を行う第１群後群が１枚のレンズで構成されており、フォーカシング操作に伴う色収差が大きくなりすぎる、という問題がある。

また、上記特許文献２に記載のものは、フォーカシング操作を行う第１群後群が、第１レンズ群中の第２レンズから第５レンズの４枚で構成されており、第１レンズ群全体を移動させる場合と比べて、フォーカシング操作のための機構への負荷を小さくしたものとはなっていない。

さらに、上記特許文献３に記載のものは、変倍時移動群である第３レンズ群によりフォーカシング操作を行うようにしているので、変倍時レンズ移動機構にさらに別動のフォーカシング時レンズ移動機構が付加されることになり、レンズ移動機構が大幅に複雑なものとなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、フォーカシング操作のための機構への負荷を軽減することが容易であり、かつレンズ移動機構を複雑にすることなく、色収差を良好に補正しうる、縮小側がテレセントリックな投影用ズームレンズ及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。

本発明の投影用ズームレンズは、拡大側より順に、変倍の際に固定の負の屈折力を有する拡大側レンズ群と、変倍の際に光軸に沿って移動する複数のレンズ群と、変倍の際に固定の正の屈折力を有する縮小側レンズ群とを配列してなるズームレンズにおいて、
前記拡大側レンズ群は、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、
前記複数のレンズ群は、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記後群は拡大側から正レンズ、負レンズおよび正レンズを配列してなり、該後群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行い、
縮小側がテレセントリックに構成されるとともに、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするものである。
１．７３＜Ｎ_dRpAVE （１）
６０＜ ν_dRn （２）
ただし、
Ｎ_dRpAVE：前記後群の正レンズの屈折率（ｄ線）の平均値
ν_dRn：前記後群の負レンズのアッベ数（ｄ線）

また、上記投影用ズームレンズにおいて、前記後群の負レンズは、拡大側の面の曲率半径の絶対値が縮小側の面の曲率半径の絶対値よりも小さい両凹レンズであることが好ましい。

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、変倍の際に光軸に沿って移動する前記複数のレンズ群は、拡大側から順に、正レンズ群、正レンズ群、正または負レンズ群、および正レンズ群の４群構成とされ、これら複数のレンズ群のうち、拡大側から２番目のレンズ群と３番目のレンズ群の間に絞りを配置することが好ましい。

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記拡大側レンズ群を第１レンズ群としたとき、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
−２．５＜ｆ₁／ｆ＜−１．５（３）
ただし、
ｆ₁：投写距離無限遠時の前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、最も拡大側のレンズ群を第２レンズ群としたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
４．０＜ｆ₂／ｆ＜７．０（４）
ただし、
ｆ₂：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から２番目のレンズ群を第３レンズ群としたとき、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
５．０＜ｆ₃／ｆ＜８．０（５）
ただし、
ｆ₃：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から３番目と４番目のレンズ群をそれぞれ第４レンズ群と第５レンズ群としたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
６．０＜ｆ_4-5／ｆ＜９．０（６）
ただし、
ｆ_4-5：広角端における前記第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、変倍の際に光軸に沿って移動する前記複数のレンズ群が、拡大側から順に、正レンズ群、正レンズ群、正または負レンズ群、および正レンズ群の４群構成とされ、これら複数のレンズ群のうち、拡大側から２番目のレンズ群と３番目のレンズ群の間に絞りが配置されており、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から３番目のレンズ群を第４レンズ群としたとき、該第４レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズからなることが好ましい。

また、上記各投影用ズームレンズにおいて、変倍の際に光軸に沿って移動する前記複数のレンズ群が、拡大側から順に、正レンズ群、正レンズ群、正または負レンズ群、および正レンズ群の４群構成とされ、これら複数のレンズ群のうち、拡大側から２番目のレンズ群と３番目のレンズ群の間に絞りが配置されており、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から４番目のレンズ群を第５レンズ群としたとき、該第５レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズおよび正レンズからなることが好ましい。

さらに、本発明の投写型表示装置は、光源、ライトバルブ、および該ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投影するための投影レンズとして上記ズームレンズを備えたことを特徴とするものである。

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。

なお、上記「縮小側がテレセントリック」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が光軸と平行に近い状態を指すものであり、完全にテレセントリックな場合、すなわち前記２等分角線が光軸に対して完全に平行な場合に限るものではなく、多少の誤差がある場合をも含むものを意味する。ここで多少の誤差がある場合とは、光軸に対する前記２等分角線の傾きが±３°の範囲内の場合である。

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。

なお、上記「〜を配列してなる」、「〜からなり」「〜を配列してなり」、「４群構成」、「６群構成」、「〜からなる」とは、実質的なことを意味するものであり、構成要件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やレンズ群、絞りやカバーガラス等レンズ以外の光学要素等を含んでもよいことを意味するものである。

以上説明したように、本発明の投影用ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置によれば、最も拡大側の、変倍時に固定の拡大側レンズ群を拡大側より前群と後群とに分け、このうち後群のみを光軸方向に移動させてフォーカシングのためのレンズ移動操作を行うインナーフォーカス方式を採用している。また、このフォーカシング用の後群は、拡大側から正レンズ、負レンズおよび正レンズを配列することにより構成されている。さらに、レンズ系の縮小側がテレセントリックとなるように構成されている。

このように、拡大側レンズ群のうち、正、負、正の３枚のレンズよりなる後群のみを移動させてフォーカシング操作を行っているので、フォーカシングのための移動レンズ重量が軽量化され、フォーカシング操作のための機構への負荷を軽減することができる。また、フォーカシング時移動群とされる後群は、変倍操作の際には固定とされるので、変倍時移動群をフォーカシング時移動群とする場合と比べてレンズ移動機構が簡易となる。

また、正、負、正の３枚のレンズよりなる上記後群において、この後群の負レンズのアッベ数（ｄ線）が６０より大きく、また、この後群の２つの正レンズの屈折率（ｄ線）の平均値が１．７３より大きい値となるように構成しているので、色収差や像面湾曲の変動を良好に補正することができる。

さらに、本発明の投影用ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置によれば、レンズ系縮小側のテレセントリック性を良好なものとする、との要求を満足することができる。

実施例１に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例１に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例２に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例２に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例３に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例３に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例４に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例４に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例５に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例５に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例６に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例６に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例７に係る投影用ズームレンズのレンズ構成図である。実施例７に係る投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示す図である。実施例１に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。実施例２に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。実施例３に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。実施例４に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。実施例５に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。実施例６に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。実施例７に係る投影用ズームレンズの諸収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ）））である。本実施形態に係る投写型表示装置の一部を示す概略図である。本実施形態に係る他の投写型表示装置の一部を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施例１に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成図を示すものであり、図２は実施例１に係るズームレンズの変倍による移動軌跡を示すものである。以下、このレンズを代表例として本実施形態を説明する。

すなわちこのレンズは、映画館等において、デジタル映像を映出するための投写型表示装置に搭載される投影用ズームレンズとして用いられるものであって、変倍の際に固定の、負の屈折力を有する拡大側レンズ群（本実施例では第１レンズ群Ｇ₁）と、連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する複数のレンズ群（本実施例では、拡大側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₂、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₃、正の屈析力を有する（実施例４、５においては負の屈折力を有する）第４レンズ群Ｇ₄、および正の屈析力を有する第５レンズ群Ｇ₅）および変倍の際に固定とされた正の屈折力を有する縮小側レンズ群（本実施例では第６レンズ群Ｇ₆）とを拡大側より順に配設されてなる。

また、図示するように、拡大側レンズ群（本実施例では第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（本実施例では前群Ｇ_1a）と、正の屈折力を有する後群（本実施例では後群Ｇ_1b）とからなり、この後群は拡大側から正レンズ（本実施例では第５レンズＬ₅）、負レンズ（本実施例では第６レンズＬ₆）および正レンズ（本実施例では第７レンズＬ₇）を配列してなり、この後群を光軸Ｚに沿って移動させてフォーカシングを行う。

したがって、拡大側レンズ群のうち、正、負、正の３枚のレンズよりなる後群のみを移動させてフォーカシング操作を行っているので、フォーカシングのための移動レンズ重量が軽量化され、フォーカシング操作のための機構への負荷を軽減することができる。さらに、変倍時移動群をフォーカシング時移動群とする場合と比べてレンズ移動機構が簡易である。

また、以下に示す本実施例において、第１群前群Ｇ_1aは４枚のレンズＬ₁〜Ｌ₄により構成され、第２レンズ群Ｇ₂は２枚のレンズＬ₈、Ｌ₉により構成され、第３レンズ群Ｇ₃は１枚のレンズＬ₁₀により構成され、第４レンズ群Ｇ₄は２枚のレンズＬ₁₁、Ｌ₁₂により構成され、第５レンズ群Ｇ₅は４枚のレンズＬ₁₃〜Ｌ₁₆により構成され、第６レンズ群Ｇ₆は１枚のレンズＬ₁₇により構成されている。

また、以下に示す本実施例において、実絞りである開口３が第３レンズ群Ｇ₃と第４レンズ群Ｇ₄の間に配設され、変倍時には、その変倍の全領域において、Fnoが略一定となるよう、レンズ群とは独立に移動するように構成されている。

したがって、変倍時において開口３が移動して、レンズ系の明るさ（Fno）がズーミング位置に拘らず一定となる。

これにより、映画館において映画を上映するために用いられる投写型表示装置に搭載される場合、同じスクリーンサイズに投写するために、映画館に応じて投影距離が変更される際においても、複数のレンズ群（本実施例では、第２レンズ群Ｇ₂、第３レンズ群Ｇ₃、第４レンズ群Ｇ₄および第５レンズ群Ｇ₅）を光軸方向に移動せしめて変倍操作を行うとともに、拡大側レンズ群の後群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うことによって、その要求に応じた、良好な画質の映像を、投写するスクリーンサイズが同じであれば投影距離に関係なく、同様の明るさにて大型スクリーン上に映出することが可能となる。

さらに、上記後群の正レンズの屈折率（ｄ線）の平均値であるＮ_dRpAVEの値が以下の条件式（１）を、および、上記後群の負レンズのアッベ数（ｄ線）であるν_dRnの値が以下の条件式（２）を各々満足するように構成されている。
１．７３＜Ｎ_dRpAVE （１）
６０＜ ν_dRn （２）

このように、本実施形態の投影用ズームレンズにおいては、上記後群の正レンズの屈折率（ｄ線）の平均値であるＮ_dRpAVEの値が条件式（１）を満足するような範囲に設定されているのでフォーカシング時の後群の移動量を小さくでき、そのため、第１レンズ群の光線の通り方の変化も少なくなり像面湾曲の変動も抑えることができ、また、上記後群の負レンズのアッベ数（ｄ線）であるν_dRnの値が条件式（２）を満足するような範囲に設定されているので軸上色収差の変動をより抑えることができ、フォーカシング操作時における軸上色収差の変動および像面湾曲の変動を良好に抑制することが可能となる。

なお、上記条件式（１）に替えて、下記条件式（１´）を満足することが好ましい。下記条件式（１´）の下限を満足することで、上記条件式（１）を満足することにより得られる効果をさらに高めた効果を得ることができる。下記条件式（１´）の上限を満足することで、一般的に高価で透過率もあまり良好と言えない材質の使用を回避することができる。
１．７４＜Ｎ_dRpAVE ＜１．８１（１´）

また、上記条件式（２）に替えて、下記条件式（２´）を満足することが好ましい。下記条件式（２´）の下限を満足することで、上記条件式（２）を満足することにより得られる効果と同等の効果を得ることができる。下記条件式（２´）の上限を満足することで、一般的に高価な材質の使用を回避することができる。
６０＜ ν_dRn ＜７５（２´）

また、上記後群の３枚のレンズのうち負レンズを、拡大側の面の曲率半径の絶対値が縮小側の面の曲率半径の絶対値よりも小さい両凹レンズとすることにより、フォーカシング操作に伴う像面湾曲の変動を、さらに良好に補正することができる。

また、上記変倍操作を行うために移動する複数のレンズ群を、上述したように、第２レンズ群Ｇ₂、第３レンズ群Ｇ₃、第４レンズ群Ｇ₄および第５レンズ群Ｇ₅とし、各レンズ群のパワーを順に、正、正、正または負、正とすることにより、レンズ系のレンズ外径および全長を、所望の性能を良好に保ちながら、許容の大きさに収めることができる。

また、縮小側レンズ群（本実施例では第６レンズ群Ｇ₆）は変倍の際に固定のリレーレンズであり、この縮小側レンズ群と、液晶表示パネル等のライトバルブの表示面１との間には、色合成プリズム（ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等を含む）２が配設されている。

また、上述したように、本実施形態のものでは、変倍時移動レンズ群および変倍時に固定の縮小側レンズ群の内部に接合レンズは設けないようにしている。これは、本実施形態の装置では、家庭用や小規模会議用のものとは異なり、光源としてキセノンランプ等を用い２ｋＷ以上にもなるような極めて強い光を出力するように構成されているため、このような強い光によってレンズを接合するための接着剤が著しく変質、劣化するおそれがあり、そのことでレンズ性能が低下することを防止するためである。

さらに、この投影用ズームレンズは、下記条件式（３）〜（８）のうち少なくとも１つを満足するように構成されることが望ましい。ただし、下記条件式（７）は、第３レンズ群Ｇ₃（前記複数のレンズ群のうち拡大側から２番目のレンズ群）が１枚構成のときに満足することが好ましい。
−２．５＜ｆ₁／ｆ＜−１．５（３）
４．０＜ｆ₂／ｆ＜７．０（４）
５．０＜ｆ₃／ｆ＜８．０（５）
６．０＜ｆ_4-5／ｆ＜９．０（６）
６０＜ ν_dＧ3 （７）
２．０＜Ｂｆ／ｆ（８）
ただし、
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離
ｆ₁：投写距離無限遠時の前記第１レンズ群Ｇ₁（前記拡大側レンズ群）の焦点距離
ｆ₂：前記第２レンズ群Ｇ₂（前記複数のレンズ群のうち最も拡大側のレンズ群）の焦点距離
ｆ₃：前記第３レンズ群Ｇ₃（前記複数のレンズ群のうち拡大側から２番目のレンズ群）の焦点距離
ｆ_4-5：広角端における前記第４レンズ群Ｇ₄と前記第５レンズ群Ｇ₅（前記複数のレンズ群のうち拡大側から３番目と４番目のレンズ群）の合成焦点距離
ν_dＧ3：前記第３レンズ群Ｇ₃（前記複数のレンズ群のうち拡大側から２番目のレンズ群）を構成するレンズのアッベ数（ｄ線）
Ｂｆ：広角端における全系の縮小側のバックフォーカス（空気換算距離）

次に、各条件式（３）〜（８）の技術的意義について述べる。

上記条件式（３）は、上述したように、第１レンズ群Ｇ₁（拡大側レンズ群）のパワーを規定するための条件式である。すなわち、この条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ₁（拡大側レンズ群）が担うパワー配分の軽減を図ることで、その収差補正を良好にするとともに、広角化を可能とするものである。

この条件式（３）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ₁（拡大側レンズ群）が担うパワー配分が過大となり、その収差補正を良好に行うことが困難となる。一方、この条件式（３）の下限を下回ると、広角化が困難となる。

なお、上記観点から、上記条件式（３）に替えて、下記条件式（３´）を満足することが好ましい。
−２．０＜ｆ₁／ｆ＜−１．７（３´）

また、上記条件式（４）は、上述したように、第２レンズ群Ｇ₂（前記複数のレンズ群のうち最も拡大側のレンズ群）のパワーを規定するための条件式である。すなわち、この条件式（４）は、拡大側のレンズ径（前玉径）が大きくなり過ぎるのを防止し、特に広角端側における倍率色収差の補正を良好にするものである。

この条件式（４）の上限を上回ると、拡大側のレンズ径（前玉径）が大きくなり過ぎてしまい、一方、この条件式（４）の下限を下回ると、特に広角端側における倍率色収差の補正を良好に行うことが困難となる。

なお、上記観点から、上記条件式（４）に替えて、下記条件式（４´）を満足することが好ましい。
４．５＜ｆ₂／ｆ＜６．０（４´）

また、上記条件式（５）は、上述したように、第３レンズ群Ｇ₃（前記複数のレンズ群のうち拡大側から２番目のレンズ群）のパワーを規定するための条件式である。すなわち、この条件式（５）は、収差補正、特に軸上色収差の補正を良好なものとするためのものである。

この条件式（５）の上限を上回った場合、変倍時の第３レンズ群Ｇ₃の移動量が過大となるのを抑制するために、他レンズ群のパワーバランスが不良となり、結果的に良好な収差補正が困難となる。一方、この条件式（５）の下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ₃での良好な収差補正、特に軸上色収差の良好な補正が困難となる。

なお、上記観点から、上記条件式（５）に替えて、下記条件式（５´）を満足することが好ましい。
６．０＜ｆ₃／ｆ＜７．５（５´）

また、上記条件式（６）は、上述したように、前記第４レンズ群Ｇ₄と前記第５レンズ群Ｇ₅（前記複数のレンズ群のうち拡大側から３番目と４番目のレンズ群）の合成パワーを規定するための条件式である。すなわち、この条件式（６）は、軸外光線のテレセントリック性を良好に維持しつつ、開口３を用いて所望の明るさに設定することを可能とし、かつ収差補正を良好なものとするためのものである。

この条件式（６）の上限を上回ると、軸外光線のテレセントリック性を良好に維持しつつ、開口３を用いて所望の明るさに設定することが困難となる。一方、この条件式（６）の下限を下回ると、第１、第２レンズ群Ｇ₁、Ｇ₂の径が大きくなる。特に最も大きい第１レンズ群Ｇ₁の径を抑えようとするには、第１、第２レンズ群Ｇ₁、Ｇ₂のパワーを強くしなければならなくなるので収差補正を良好なものとすることが困難となる。

なお、上記観点から、上記条件式（６）に替えて、下記条件式（６´）を満足することが好ましい。
６．３＜ｆ_4-5／ｆ＜８．０（６´）

また、上記条件式（７）は、上述したように、前記第３レンズ群Ｇ₃（前記複数のレンズ群のうち拡大側から２番目のレンズ群）を構成するレンズが１枚のとき、このレンズのアッベ数（ｄ線）を規定するものである。すなわち、この条件式（７）の範囲を満足することで、前記第３レンズ群Ｇ₃を最少の１枚構成として、軸上色収差を良好に補正しながら、所望のパワーを得ることが容易になる。

また、上記条件式（８）は、上述したように、全系のバックフォーカスの範囲を規定するものであり、この条件式（８）の範囲を満足することで、ライトバルブの表示面１とズームレンズとの間に色合成プリズム２を挿入することが容易となる。

なお、上記条件式（８）に替えて、下記条件式（８´）を満足することが好ましい。下記条件式（８´）の下限を満足することで、上記条件式（８）を満足することにより得られる効果をさらに高めた効果を得ることができる。下記条件式（８´）の上限を満足することで、バックフォーカスが必要以上に長くなり、系全体が長くなりすぎるのを回避することができる。
２．２＜Ｂｆ／ｆ＜４．０（８´）

また、この投影用ズームレンズは、第４レンズ群Ｇ₄（前記複数のレンズ群のうち拡大側から３番目のレンズ群）が、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなることが好ましい。このように構成した場合には、テレセントリック性を良好に維持するパワーを保ちながら高変倍比を実現し、ズーム全域に亘って倍率色収差を良好に補正することが可能となる。

さらに、この投影用ズームレンズは、第５レンズ群Ｇ₅（前記複数のレンズ群のうち拡大側から４番目のレンズ群）が、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズおよび正レンズが配列されてなることが好ましい。このように構成した場合には、テレセントリック性を良好に維持するパワーを保ちながら高変倍比を実現し、ズーム全域に亘って倍率色収差を良好に補正することが可能となる。

なお、上記実施形態のものでは、開口径が可変の開口３により明るさが規定されている。このような可変絞りを用いることにより、変倍時にその変倍の全領域において、Fnoを一定とすることが容易になる。ただし、本願発明の投影用ズームレンズが有する絞りとしては、開口径が可変の絞り、開口径が固定の絞り、のいずれも可能である。

また、本実施形態に係る投写型表示装置は、光源、反射型液晶表示素子、および上述した実施形態に係る投影用ズームレンズを備えた装置である。この装置において本実施形態に係る投影用ズームレンズは、反射型液晶表示素子により変調された光による光学像をスクリーン上に投影するための投影レンズとして機能する。例えば、この装置は、図２２に示すように、各色光に対応した反射型液晶表示素子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、全反射ミラー１８と、偏光分離プリズム１５ａ〜１５ｃを有する照明光学系１０を備えている。ダイクロイックミラー１２の前段には、図示を省略された光源が配されており、この光源からの白色光が、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する液晶表示パネル１１ａ〜１１ｃに入射されて光変調され、上述した本実施形態に係る投影用ズームレンズ１９により、図示されないスクリーンに投写される。

また、他の実施形態に係る装置としては、図２３に示すように、各色光に対応した反射型液晶表示素子２１ａ〜２１ｃと、色分解および色合成のためのＴＩＲプリズム２４ａ〜２４ｃと、偏光分離プリズム２５を有する照明光学系２０を備えている。偏光分離プリズム２５の前段は図示を省略しているが、光源からの白色光は、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する液晶表示パネル２１ａ〜２１ｃに入射されて光変調され、上述した本実施形態に係る投影用ズームレンズ２９により図示されないスクリーンに投写される。

なお、本発明の投影用ズームレンズとしては、種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数や各レンズの曲率半径およびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）を適宜変更することが可能である。

また、本発明のレンズは反射型の液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投影用ズームレンズとして使用されると特に有効であるが、その使用態様に限られるものではなく、透過型の液晶表示パネルを用いた装置の投影用ズームレンズあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投影用ズームレンズ等として用いることも可能である。

以下、各実施例についてデータを用いて具体的に説明する。

＜実施例１＞
この実施例１にかかる投影用ズームレンズは図１に示すように、拡大側から、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₁と、連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する、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、正の屈析力を有する第４レンズ群Ｇ₄と、および正の屈析力を有する第５レンズ群Ｇ₅と、ならびに変倍の際に固定とされた正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ₆とを拡大側より順に配設してなる。また、第１レンズ群Ｇ₁は、前群Ｇ_1aと後群Ｇ_1bとからなり、フォーカシング時のレンズ移動操作は後群Ｇ_1bのみを光軸Ｚ上で移動させることにより行なわれる。

すなわち、このレンズは、第１レンズ群Ｇ₁の前群Ｇ_1aが、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第１レンズＬ₁と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ₂と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第３レンズＬ₃と、両凹レンズよりなる第４レンズＬ₄からなり、第１レンズ群Ｇ₁の後群Ｇ_1bが、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第５レンズＬ₅と、両凹レンズよりなる第６レンズＬ₆と、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第７レンズＬ₇からなる。

また、第２レンズ群Ｇ₂が、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第８レンズＬ₈と、両凸レンズよりなる第９レンズＬ₉からなり、また、第３レンズ群Ｇ₃が、両凸レンズよりなる第１０レンズＬ₁₀のみからなる。

また、第４レンズ群Ｇ₄が、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第１１レンズＬ₁₁と、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第１２レンズＬ₁₂からなる。

また、第５レンズ群Ｇ₅が、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第１３レンズＬ₁₃と、両凹レンズよりなる第１４レンズＬ₁₄と、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ₁₅と、両凸レンズよりなる第１６レンズＬ₁₆からなり、また、第６レンズ群Ｇ₆が、両凸レンズよりなる第１７レンズＬ₁₇からなる。

なお、開口（可変絞り）３は、第３レンズ群Ｇ₃と第４レンズ群Ｇ₄との間に配され、変倍時に、レンズ群とは独立して移動するようになっている。

また、図２は、実施例１の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（広角端における拡大側の共役点位置無限遠状態の焦点距離を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（表では中心厚および空気間隔とも中心厚Ｄとして一括して記載されており、上記曲率半径Ｒと同様の焦点距離で規格化されている；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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表１に示す。なお、この表１および後述する表２、３、４、５、６、７において、面番号は拡大側から順次増加するようになっている。

また、表１の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表１の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₄（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₈（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₂₀（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₁（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₅（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₃（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例１における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図１５は上記実施例１の投影用ズームレンズの諸収差を示す収差図（広角端における収差図（球面収差（A‐ｉ）、非点収差（A‐ｉｉ）、ディストーション（A‐ｉｉｉ）および倍率色収差（A‐ｉｖ））、中間位置における収差図（球面収差（B‐ｉ）、非点収差（B‐ｉｉ）、ディストーション（B‐ｉｉｉ）および倍率色収差（B‐ｉｖ））、望遠端における収差図（球面収差（C‐ｉ）、非点収差（C‐ｉｉ）、ディストーション（C‐ｉｉｉ）および倍率色収差（C‐ｉｖ））：以下の各実施例の収差図において同じ）である。なお、図１５および後述する図１６〜２１において、各球面収差図はｄ線、Ｆ線およびＣ線に対する収差曲線を示す。また、これらの図面において、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対する収差が示されており、各倍率色収差図にはｄ線に対するＦ線およびＣ線の収差が示されている。

また、図１５の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図１５および上記表１から明らかなように、実施例１の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

また、フォーカシング操作は３枚レンズ構成の第１レンズ群後群Ｇ_1bを移動させることにより行なっているので、フォーカシング操作のための機構への負荷を軽減することができる。
また、ズーム比は１．８０と大きく設定されており、したがって、対応し得る投影距離の範囲を大きなものとすることができる。

＜実施例２＞
この実施例２にかかる投影用ズームレンズは、図３に示すようなレンズ構成とされており、基本的に実施例１のものと同様の構成とされている。

また、図４は、実施例２の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表２に示す。

また、表２の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表２の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₄（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₈（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₂₀（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₁（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₅（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₃（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例２における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図１６は上記実施例２の投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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。

また、図１６の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図１６および上記表２から明らかなように、実施例２の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

＜実施例３＞
この実施例３にかかる投影用ズームレンズは、図５に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例１のものと略同様の構成とされているが、第５レンズＬ₅と第６レンズＬ₆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異なっている（したがって、表３のＲとＤの付番号は、該接合レンズの位置から、上記実施例１のものよりも１つずつ繰り上がるようにして付されている）。

また、図６は、実施例３の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表３に示す。

また、表３の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表３の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₃（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₇（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₁₉（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₀（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₄（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₂（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例３における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図１７は上記実施例３の投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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。

また、図１７の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図１７および上記表３から明らかなように、実施例３の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

＜実施例４＞
この実施例４にかかる投影用ズームレンズは、図７に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例１のものと略同様の構成とされているが、第３レンズＬ₃が両凹レンズとされ、第７レンズＬ₇が両凸レンズとされ、第８レンズＬ₈が両凸レンズとされ、第９レンズＬ₉が縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズとされ、第１７レンズＬ₁₇が拡大側に凸面を向けた平凸レンズとされている点において、各々相違している。また、この実施例４および後述する実施例５の投影用ズームレンズでは、第４レンズ群Ｇ₄が負の屈折力を有している点において他の実施例のものと相違している。

また、図８は、実施例４の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表４に示す。

また、表４の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表４の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bとの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₄（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₈（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₂₀（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₁（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₅（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₃（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例４における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図１８は上記実施例４の投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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。

また、図１８の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図１８および上記表４から明らかなように、実施例４の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

＜実施例５＞
この実施例５にかかる投影用ズームレンズは、図９に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例４のものと略同様の構成とされているが、第１１レンズＬ₁₁が拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズとされ、第１２レンズＬ₁₂が拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズとされ、第１３レンズＬ₁₃が両凸レンズとされ、第１７レンズＬ₁₇が両凸レンズとされている点において異なっている。

また、図１０は、実施例５の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表５に示す。

また、表５の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表５の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bとの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₄（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₈（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₂₀（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₁（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₅（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₃（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例５における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図１９は上記実施例５の投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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。

また、図１９の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図１９および上記表５から明らかなように、実施例５の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

＜実施例６＞
この実施例６にかかる投影用ズームレンズは、図１１に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例４のものと略同様の構成とされているが、第１７レンズＬ₁₇が両凸レンズとされている点において異なっている。

また、図１２は、実施例６の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表６に示す。

また、表６の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表６の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bとの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₄（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₈（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₂₀（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₁（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₅（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₃（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例６における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図２０は上記実施例６の投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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。

また、図２０の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図２０および上記表６から明らかなように、実施例６の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

＜実施例７＞
この実施例７にかかる投影用ズームレンズは、図１３に示すようなレンズ構成とされている。基本的に実施例６のものと略同様の構成とされているが、第５レンズＬ₅と第６レンズＬ₆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異なっている（したがって、表７のＲとＤの付番号は、該接合レンズの位置から、上記実施例６のものよりも１つずつ繰り上がるようにして付されている）。

また、図１４は、実施例７の投影用ズームレンズにおいて、変倍操作に応じ、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、各レンズ群の移動位置を示すものである。

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Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを表７に示す。

また、表７の最上段に、焦点距離ｆ、Ｆｎｏ．、全画角２ωを示す。
さらに表７の下段に、広角端（WIDE：ズーム比1.00）、中間位置（MIDDLE：ズーム比1.40）および望遠端（TELE：ズーム比1.80）における、第１レンズ群前群Ｇ_1aと第１レンズ群後群Ｇ_1bとの距離Ｄ₈（可変１）、第１レンズ群後群Ｇ_1bと第２レンズ群Ｇ₂の距離Ｄ₁₃（可変２）、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の距離Ｄ₁₇（可変３）、第３レンズ群Ｇ₃と開口３の距離Ｄ₁₉（可変４）、開口３と第４レンズ群Ｇ₄の距離Ｄ₂₀（可変５）、第４レンズ群Ｇ₄と第５レンズ群Ｇ₅の距離Ｄ₂₄（可変６）および第５レンズ群Ｇ₅と第６レンズ群Ｇ₆の距離Ｄ₃₂（可変７）を示す。さらに開口（可変絞り）３の絞り径も示す。

また、表８に実施例７における各条件式（１）〜（８）に対応する数値を示す。

また、図２１は上記実施例７の投影用ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）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。

また、図２１の球面収差図に示されるように、広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）におけるFnoは２．８０で一定である。

また、この図２１および上記表７から明らかなように、実施例７の投影用ズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、適切なバックフォーカス量と縮小側での良好なテレセントリック性とが達成され、かつ明るさ、コンパクト性、画角の広さ、およびズーム比の大きさという各性能が最良のバランスとして発揮され得る。特に、変倍各領域で明るさを一定とすることができる。

Ｇ₁〜Ｇ₆ レンズ群
Ｌ₁〜Ｌ₁₇ レンズ
Ｒ₁〜Ｒ₃₇ レンズ面等の曲率半径
Ｄ₁〜Ｄ₃₆ レンズ面等の間隔（レンズ厚）
Ｚ光軸
１、１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ液晶表示パネル（ライトバルブ）
２、１４色合成プリズム（クロスダイクロイックプリズム）
３開口
１０、２０照明光学系
１２、１３ダイクロイックミラー
１５ａ〜１５ｃ、２５偏光ビームスプリッタ
１８全反射ミラー
１９、２９投影用ズームレンズ
２４ａ〜２４ｃＴＩＲプリズム

Claims

拡大側より順に、変倍の際に固定の負の屈折力を有する拡大側レンズ群と、変倍の際に光軸に沿って移動する複数のレンズ群と、変倍の際に固定の正の屈折力を有する縮小側レンズ群とを配列してなるズームレンズにおいて、
前記拡大側レンズ群は、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなり、
前記複数のレンズ群は、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記後群は拡大側から正レンズ、負レンズおよび正レンズを配列してなり、該後群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行い、
縮小側がテレセントリックに構成されるとともに、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする投影用ズームレンズ。
１．７３＜Ｎ_dRpAVE （１）
６０＜ ν_dRn （２）
ただし、
Ｎ_dRpAVE：前記後群の正レンズの屈折率（ｄ線）の平均値
ν_dRn：前記後群の負レンズのアッベ数（ｄ線）
前記後群の負レンズは、拡大側の面の曲率半径の絶対値が縮小側の面の曲率半径の絶対値よりも小さい両凹レンズであることを特徴とする請求項１記載の投影用ズームレンズ。
前記複数のレンズ群は、拡大側から順に、正レンズ群、正レンズ群、正または負レンズ群、および正レンズ群の４群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から２番目のレンズ群と３番目のレンズ群の間に絞りを配置したことを特徴とする請求項１または２記載の投影用ズームレンズ。
前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記拡大側レンズ群を第１レンズ群としたとき、下記条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
−２．５＜ｆ₁／ｆ＜−１．５（３）
ただし、
ｆ₁：投写距離無限遠時の前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離
前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、最も拡大側のレンズ群を第２レンズ群としたとき、下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
４．０＜ｆ₂／ｆ＜７．０（４）
ただし、
ｆ₂：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離
前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から２番目のレンズ群を第３レンズ群としたとき、下記条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
５．０＜ｆ₃／ｆ＜８．０（５）
ただし、
ｆ₃：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離
前記拡大側レンズ群を１つのレンズ群としたとき、全体で６群構成とされ、前記複数のレンズ群のうち、拡大側から３番目と４番目のレンズ群をそれぞれ第４レンズ群と第５レンズ群としたとき、下記条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
６．０＜ｆ_4-5／ｆ＜９．０（６）
ただし、
ｆ_4-5：広角端における前記第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離
ｆ：投写距離無限遠時の広角端における全系の焦点距離
前記複数のレンズ群のうち、拡大側から３番目のレンズ群を第４レンズ群としたとき、該第４レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズからなることを特徴とする請求項３〜７のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
前記複数のレンズ群のうち、拡大側から４番目のレンズ群を第５レンズ群としたとき、該第５レンズ群は、拡大側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズおよび正レンズからなることを特徴とする請求項３〜８のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
光源、ライトバルブ、および該ライトバルブにより変調された光による光学像をスクリーン上に投影する投影用ズームレンズとして請求項１〜９のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズを備えたことを特徴とする投写型表示装置。