投影用ズームレンズおよび投写型表示装置
【課題】投影用ズームレンズにおいて、複数枚の非球面レンズを用いることなく、高性能で小型とし、広画角かつ高変倍比を達成し得る、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置に好適なものとする。
【解決手段】拡大側から順に、負の屈折力の第１群Ｇ１と、正の屈折力の第２群Ｇ２と、正の屈折力の第３群Ｇ３と、正または負の屈折力の第４群Ｇ４とからなり、広角端から望遠端への変倍時に、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３および第４群Ｇ４が拡大側に移動する一方、第１群Ｇ１が若干縮小側に移動する。また、下記条件式(1)を満足する。0.95<frw/frt<1.05 (1)：frwは第２群Ｇ２、第３群Ｇ３および第４群Ｇ４の広角端での合成焦点距離、frtは第２群Ｇ２、第３群Ｇ３および第４群Ｇ４の望遠端での合成焦点距離である。
【解決手段】拡大側から順に、負の屈折力の第１群Ｇ１と、正の屈折力の第２群Ｇ２と、正の屈折力の第３群Ｇ３と、正または負の屈折力の第４群Ｇ４とからなり、広角端から望遠端への変倍時に、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３および第４群Ｇ４が拡大側に移動する一方、第１群Ｇ１が若干縮小側に移動する。また、下記条件式(1)を満足する。0.95<frw/frt<1.05 (1)：frwは第２群Ｇ２、第３群Ｇ３および第４群Ｇ４の広角端での合成焦点距離、frtは第２群Ｇ２、第３群Ｇ３および第４群Ｇ４の望遠端での合成焦点距離である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置等に搭載される４群構成の投影用ズームレンズおよびその投写型表示装置に関し、特に、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）表示装置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影する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。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＭＤ表示装置をライトバルブとして用いた投影プロジェクタ装置（投写型表示装置）が注目されている。
【０００３】
ＤＭＤは、ビデオ信号により１０度以上程度の範囲で傾きを変えることができる高反射率の矩形状の微小な鏡（ミラー素子）を、ＣＭＯＳ半導体技術を用いてシリコンメモリチップ上に形成してなるものであり、このＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置は、上記ミラー素子の角度を変えることで光源からの光の反射方向を制御し、所望の反射光のみをスクリーン上に集束させて所望の映像の投影を可能となるようにしている。
【０００４】
このＤＭＤでは、例えば基板上に数百万個以上の鏡を縦横に配列し、これら多数の鏡を全て独立してデジタル制御することができるため、各鏡が各々映像中の１画素に対応することとなる。
また、液晶表示装置と異なり照射光を偏光とする必要がないので光の損失が少なく、階調表現の正確性という点でも優れている。
【０００５】
このようにＤＭＤ表示装置は、多くの利点を有するものであるが、このような利点の実効を担保すべく、ＤＭＤ表示装置に搭載される光学系に対してもより高度な要望がなされるようになってきている。さらに、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置に対し、持ち運びに便利な携帯性の良いものへの要求が高まってきているが、光学系としてもこのような携帯性に対する要求に対応していく必要がある。
【０００６】
ところで、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置では、色合成や照明光・投影光の分離のためのプリズムを投影レンズの縮小側に配置せずに照明系を構成する、いわゆる時分割式のものも多く採用されている。この場合、上記プリズム等を配置するスペースが不要となり、また投影レンズの縮小側をテレセントリックにする必要がないことから、縮小側の瞳をパネルに近い位置に設定し、レンズのさらなる小型化を図ることが求められる。その上でデバイスの解像度に見合った高画質が要求されることになるが、設置性の観点からはさらに広画角や高変倍比のズームも必要となる。
【０００７】
上述したような要求をある程度満たし得るズームレンズ系としては、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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７１６６８号公報
【特許文献２】特開２００６−０７８７０５号公報
【特許文献３】特願２００６−０９４０５２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に記載された従来技術は、広画角・高変倍比をはじめとして、上述した種々の要求に応えうるものとなっている。しかしながら、特許文献１記載の構成によって収差を良好に維持するためには、その実施例からも明らかなように、複数枚の非球面レンズを配することが必要とされていた。
このため、光学系の加工や組立の負担が増大し、製造コストが上昇する要因となっていた。
【００１０】
なお、上記特許文献２に記載された従来技術は、縮小側がテレセントリックに構成された系であるから、小型化を重要な課題とする本願発明とは基本的に相容れないものである。また、本願出願人は、３群ズームレンズではあるが、本願発明と類似した課題を達成し得る、投影用ズームレンズおよび投写型表示装置を、既に特許庁に開示している（上記特許文献３参照）。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、複数枚の非球面レンズを用いることなく、広画角、高変倍比およびコスト低減を達成することができ、高性能かつコンパクトで明るく、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置に好適な投影用ズーム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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の投影用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正または負の屈折力の第４レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍時に前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が拡大側に移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
０．９５＜ｆｒｗ／ｆｒｔ＜１．０５ （１）
ただし、
ｆｒｗ ：前記第２、第３および第４レンズ群の広角端での合成焦点距離
ｆｒｔ ：前記第２、第３および第４レンズ群の望遠端での合成焦点距離
【００１３】
また、下記条件式（２）、（３）を満足することが好ましい。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （２）
０．４＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．８ （３）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００１４】
また、上記条件式（２）、（３）に替えて下記条件式（４）、（５）を満足してもよい。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （４）
０．２＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．６ （５）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００１５】
また、前記第４レンズ群中の、負の屈折力が最も強いレンズを構成する硝材のｄ線に対する屈折率Ｎｄが以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
Ｎｄ＞１．７５ （６）
【００１６】
また、前記第４レンズ群の最も縮小側に、縮小側に凸面を向けた正レンズを配することが好ましい。
【００１７】
また、前記第４レンズ群には、１枚の非球面レンズが配されていることが好ましい。
【００１８】
さらに、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、上述したいずれかの投影用ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投影用ズーム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。
【発明の効果】
【００１９】
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投写型表示装置によれば、レンズ系を４群構成とし、パワーと変倍機能を各群に適切に配分したため、複数枚の非球面レンズを使用せずとも、収差のバランスを良好なものとしつつ１．６倍程度以上の変倍比を有するとともに、広角端においてＦ値が２．０５〜２．２０程度と明るい、広角な系とすることができる。
【００２０】
さらに、所定の条件式を満足することにより、小型化をさらに促進しつつ諸収差をさらに良好なものとすることができる。
【００２１】
また、条件式（１）を満足することにより、レンズ系全体を、近似的にレトロフォーカス型２群ズームレンズと見なすことができ、広画角で長いバックフォーカスの系とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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のものの広角端における状態を代表させて示している）に係る投影用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、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、および正または負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなり、広角端から望遠端への変倍時に前記第２レンズ群Ｇ２、前記第３レンズ群Ｇ３および前記第４レンズ群Ｇ４が拡大側に移動し、その後段には、カバーガラス（フィルタ部）２およびＤＭＤ１が配設される。なお、図中Ｘは光軸を表している。
【００２３】
ここで第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、正レンズよりなる第１レンズＬ１、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ２、負レンズよりなる第３レンズＬ３、縮小側に凸面を向けた正レンズよりなる第４レンズＬ４および拡大側に凹面を向けた負レンズよりなる第５レンズＬ５を配設してなる。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、対抗する面が互いに近接するように（実施例１〜４）、または接合するように（実施例５〜８）配設される。互いに単独とすればレンズ設計の自由度が向上し、互いに接合すれば光学調整（アライメント調整）が容易となるので、状況に応じて適宜選択すればよい。
【００２４】
また、第２レンズ群Ｇ２は、単一の正レンズよりなる第６レンズＬ６からなる。
また、第３レンズ群Ｇ３は、単一の正レンズよりなる第７レンズＬ７からなる。
【００２５】
さらに、第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負レンズよりなる第８レンズＬ８、拡大側に凹面を向けた負レンズよりなる第９レンズＬ９、ならびに縮小側に凸面を向けた正レンズよりなる第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１からなる。なお、特に、第１１レンズＬ１１を、縮小側に凸面を向けた正レンズとしているので、系の縮小側のコンパクト化を促進することができる。
【００２６】
なお、上記各レンズ群のレンズ構成は上記の形状のものに限られるものではなく、また、負レンズあるいは正レンズを１枚以上増減させることが可能である。
【００２７】
なお、上記各レンズのうち第８レンズＬ８のみが非球面レンズとされ、その余は全て球面レンズとされており、複数枚の非球面レンズを用いていないので製造コストの低廉化が図られる。なお、１枚の非球面レンズを用いる場合、これを最終レンズ群（第４レンズ群Ｇ４）中に配設することにより収差補正の効率化を図ることができる。
【００２８】
なお、本実施形態のものでは、レンズ材料には、原則としてガラスが用いられるが、耐熱性や温度条件等の各種条件が適合すれば、プラスチックを用いることも可能である。特に、非球面レンズにおいてプラスチックを用いることは製造性および低コスト化の面で有利である。
【００２９】
ここで、本実施形態における非球面は、下記非球面式により表される。
【００３０】
【数１】
【００３１】
また、本実施形態の投影用ズームレンズは、広角側から望遠側に移行する変倍時において、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４がいずれも拡大側に移動し、一方、第１レンズ群Ｇ１が若干縮小側に移動する構成とされている。なお、変倍時において第１レンズ群Ｇ１を固定とすることも可能である。
【００３２】
また、本実施形態に係る投影用ズームレンズは、下記条件式（１）を満足するだけではなく、下記条件式（２）、（３）を満足するように構成されている。
０．９５＜ｆｒｗ／ｆｒｔ＜１．０５ （１）
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （２）
０．４＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．８ （３）
ただし、
ｆｒｗ ：第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の広角端での合成焦点距離
ｆｒｔ ：第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の望遠端での合成焦点距離
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００３３】
また、上記条件式（２）、（３）に替えて下記条件式（４）、（５）を満足してもよい。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （４）
０．２＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．６ （５）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００３４】
また、前記第４レンズ群Ｇ４中の、負の屈折力が最も強いレンズを構成する硝材のｄ線に対する屈折率Ｎｄが以下の条件式（６）を満足するように構成されている。
Ｎｄ＞１．７５ （６）
【００３５】
ここで、上述した条件式（１）〜（６）の技術的意義について説明する。
条件式（１）〜（５）は変倍時における各レンズ群の変倍分担を適切に設定するためのものである。
【００３６】
上記条件式（１）を満足させることにより、第１レンズ群Ｇ１を前群とし、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４をまとめて後群として見た場合、レンズ系全体として、近似的にレトロフォーカス型２群ズームレンズと見なすことができる。
このように、レトロフォーカス型２群ズームレンズと近似したタイプに構成することで、広画角で長いバックフォーカスとする、との要求に対応することができる。
【００３７】
一方、このようにレトロフォーカス型２群ズームレンズと近似したタイプに構成した場合には、Ｆ値を小さくして明るいレンズ系としようとすると、後群のレンズ外径が大径化する傾向にあり、レンズ系の大型化を招来する。
【００３８】
そこで、上記条件式（２）、（３）または（４）、（５）を満足させ、変倍時に移動する第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３を構成する各レンズの屈折力配分が適切となるように調整することにより、広角端でＦ２．０５〜２．２０程度の明るさを達成しつつ、実用的なコンパクトサイズで構築可能となるようにしている。
【００３９】
したがって、これら条件式（１）、（２）および（３）の全て、または（１）、（４）および（５）の全てを満足することが、明るいレンズ系としつつ、その明るさに見合った収差補正およびレンズ系大型化の抑制という作用効果を得る上で望ましい。
【００４０】
さらに、上記条件式（６）は第４レンズ群Ｇ４中で、最も負の屈折力が強いレンズ（各実施例では第９レンズＬ９）を構成する硝材のｄ線に対する屈折率を規定したものであり、球面収差と色収差を良好にするための範囲を規定するものである。すなわち、この条件式（６）の下限を下回ると球面収差と色収差の補正が困難となる。
【００４１】
次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について簡単に説明しておく。図４９は本実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。
【００４２】
図４９に示すように、光源１０１より出射された光束は、光軸に垂直な断面における光束の光量分布の均一化を図るロッドインテグレータ１０２を通過した後、図示されない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、ＤＭＤ１０３に照射される。この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、ＤＭＤ１０３により適宜変調された投影光は、投影用ズームレンズ１０４に入射し、最終的にはスクリーン１０５に到達する。
【実施例】
【００４３】
以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投影用ズームレンズをさらに説明する。
＜実施例１＞
実施例１に係る投影用ズームレンズ（広角端）の概略構成を図１に示す。この投影用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、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、および正または負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とからなり、広角端から望遠端への変倍時に第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が拡大側に移動し、その後段には、カバーガラス（フィルタ部）２およびＤＭＤ１が配設される。なお、図中Ｘは光軸を表している。
【００４４】
ここで第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、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、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および第３レンズＬ３、両凸レンズよりなる第４レンズＬ４ならびに両凹レンズよりなる第５レンズＬ５を配設してなる。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、対向する面が互いに間隙を介して近接するように配設される。
【００４５】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１に示す。なお、表中の数字は、拡大側からの順番を表すものである（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。また、表１の上段には、焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆｗ（ｍｍ）、ＦＮｏ、画角２ω（度）の値が示されている（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。
【００４６】
なお、表１中の数値において、３つの数値が段階的に記載されているものは、左端の数値が広角端の値を示し、中央の数値が中間位置の値を示し、右端の数値が望遠端の値を示す（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。
【００４７】
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表２には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
また、実施例１の投影用ズームレンズによれば、表１および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００５１】
また、図２は、実施例１の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００５２】
さらに、図１１は実施例１の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図１２、１３および１４は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。なお、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いる（以下の図１５、１９、２３、２７、３７、４１、４５において同じ）。
【００５３】
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００５４】
また、実施例１の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．２度と広角なものとすることができる。
【００５５】
＜実施例２＞
実施例２に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３に示す。実施例２に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。
【００５６】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表３に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表４には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
また、実施例２の投影用ズームレンズによれば、表３および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００６０】
また、図４は、実施例２の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００６１】
さらに、図１５は実施例２の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図１６、１７および１８は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００６２】
また、実施例２の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．０度と広角なものとすることができる。
【００６３】
＜実施例３＞
実施例３に係る投影用ズームレンズの概略構成を図５に示す。実施例３に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。
【００６４】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表５に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表６には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００６５】
【表５】
【００６６】
【表６】
【００６７】
また、実施例３の投影用ズームレンズによれば、表５および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００６８】
また、図６は、実施例３の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００６９】
さらに、図１９は実施例３の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図２０、２１および２２は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００７０】
また、実施例３の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．２度と広角なものとすることができる。
【００７１】
＜実施例４＞
実施例４に係る投影用ズームレンズの概略構成を図７に示す。実施例４に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。
【００７２】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表７に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表８には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００７３】
【表７】
【００７４】
【表８】
【００７５】
また、実施例４の投影用ズームレンズによれば、表７および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００７６】
また、図８は、実施例４の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００７７】
さらに、図２３は実施例４の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図２４、２５および２６は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００７８】
また、実施例４の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．２度と広角なものとすることができる。
【００７９】
＜実施例５＞
実施例５に係る投影用ズームレンズの概略構成を図９に示す。実施例５に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した各実施例のものとは異なっている。
【００８０】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表９に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１０には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００８１】
【表９】
【００８２】
【表１０】
【００８３】
また、実施例５の投影用ズームレンズによれば、表９および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００８４】
また、図１０は、実施例５の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００８５】
さらに、図２７は実施例５の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図２８、２９および３０は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００８６】
また、実施例５の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【００８７】
＜実施例６＞
実施例６に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３１に示す。実施例６に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した実施例５のものと同様である。
【００８８】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１１に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１２には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ１６の値を示す。
【００８９】
【表１１】
【００９０】
【表１２】
【００９１】
また、実施例６の投影用ズームレンズによれば、表１１および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８４７）。
【００９２】
また、図３２は、実施例６の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００９３】
さらに、図３７は実施例６の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図３８、３９および４０は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００９４】
また、実施例６の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【００９５】
＜実施例７＞
実施例７に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３３に示す。実施例７に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した実施例５のものと同様である。
【００９６】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１３に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１４には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ１６の値を示す。
【００９７】
【表１３】
【００９８】
【表１４】
【００９９】
また、実施例７の投影用ズームレンズによれば、表１３および表１７に示すように、条件式（１）、（４）〜（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８４７）。
【０１００】
また、図３４は、実施例７の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【０１０１】
さらに、図４１は実施例７の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図４２、４３および４４は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【０１０２】
また、実施例７の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【０１０３】
＜実施例８＞
実施例８に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３５に示す。実施例８に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した実施例５のものと同様である。
【０１０４】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１５に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１６には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ１６の値を示す。
【０１０５】
【表１５】
【０１０６】
【表１６】
【０１０７】
また、実施例８の投影用ズームレンズによれば、表１５および表１７に示すように、条件式（１）、（４）〜（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８４７）。
【０１０８】
また、図３６は、実施例８の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【０１０９】
さらに、図４５は実施例８の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図４６、４７および４８は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図から明らかなように、実施例８の投影用ズームレンズによれば、各収差を極めて良好に補正することができる。
【０１１０】
また、実施例８の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【０１１１】
【表１７】
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施例１に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図２】実施例１の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３】本発明の実施例２に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図４】実施例２の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図５】本発明の実施例３に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図６】実施例３の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図７】本発明の実施例４に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図８】実施例４の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図９】本発明の実施例５に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図１０】実施例５の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図１１】実施例１の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図１２】実施例１の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図１３】実施例１の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図１４】実施例１の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図１５】実施例２の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図１６】実施例２の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図１７】実施例２の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図１８】実施例２の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図１９】実施例３の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図２０】実施例３の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図２１】実施例３の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図２２】実施例３の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図２３】実施例４の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図２４】実施例４の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図２５】実施例４の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図２６】実施例４の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図２７】実施例５の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図２８】実施例５の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図２９】実施例５の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図３０】実施例５の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図３１】本発明の実施例６に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図３２】実施例６の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３３】本発明の実施例７に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図３４】実施例７の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３５】本発明の実施例８に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図３６】実施例８の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３７】実施例６の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図３８】実施例６の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図３９】実施例６の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図４０】実施例６の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図４１】実施例７の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図４２】実施例７の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図４３】実施例７の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図４４】実施例７の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図４５】実施例８の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図４６】実施例８の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図４７】実施例８の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図４８】実施例８の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図４９】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
【符号の説明】
【０１１３】
Ｌ１〜Ｌ１１ レンズ
Ｇ１〜Ｇ４ レンズ群
Ｘ 光軸
１、１０３ ＤＭＤ
２ カバーガラス（フィルタ部）
１０１ 光源
１０２ ロッドインテグレータ
１０４ 投影用ズームレンズ
１０５ スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置等に搭載される４群構成の投影用ズームレンズおよびその投写型表示装置に関し、特に、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）表示装置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影する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。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＭＤ表示装置をライトバルブとして用いた投影プロジェクタ装置（投写型表示装置）が注目されている。
【０００３】
ＤＭＤは、ビデオ信号により１０度以上程度の範囲で傾きを変えることができる高反射率の矩形状の微小な鏡（ミラー素子）を、ＣＭＯＳ半導体技術を用いてシリコンメモリチップ上に形成してなるものであり、このＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置は、上記ミラー素子の角度を変えることで光源からの光の反射方向を制御し、所望の反射光のみをスクリーン上に集束させて所望の映像の投影を可能となるようにしている。
【０００４】
このＤＭＤでは、例えば基板上に数百万個以上の鏡を縦横に配列し、これら多数の鏡を全て独立してデジタル制御することができるため、各鏡が各々映像中の１画素に対応することとなる。
また、液晶表示装置と異なり照射光を偏光とする必要がないので光の損失が少なく、階調表現の正確性という点でも優れている。
【０００５】
このようにＤＭＤ表示装置は、多くの利点を有するものであるが、このような利点の実効を担保すべく、ＤＭＤ表示装置に搭載される光学系に対してもより高度な要望がなされるようになってきている。さらに、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置に対し、持ち運びに便利な携帯性の良いものへの要求が高まってきているが、光学系としてもこのような携帯性に対する要求に対応していく必要がある。
【０００６】
ところで、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置では、色合成や照明光・投影光の分離のためのプリズムを投影レンズの縮小側に配置せずに照明系を構成する、いわゆる時分割式のものも多く採用されている。この場合、上記プリズム等を配置するスペースが不要となり、また投影レンズの縮小側をテレセントリックにする必要がないことから、縮小側の瞳をパネルに近い位置に設定し、レンズのさらなる小型化を図ることが求められる。その上でデバイスの解像度に見合った高画質が要求されることになるが、設置性の観点からはさらに広画角や高変倍比のズームも必要となる。
【０００７】
上述したような要求をある程度満たし得るズームレンズ系としては、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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７１６６８号公報
【特許文献２】特開２００６−０７８７０５号公報
【特許文献３】特願２００６−０９４０５２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に記載された従来技術は、広画角・高変倍比をはじめとして、上述した種々の要求に応えうるものとなっている。しかしながら、特許文献１記載の構成によって収差を良好に維持するためには、その実施例からも明らかなように、複数枚の非球面レンズを配することが必要とされていた。
このため、光学系の加工や組立の負担が増大し、製造コストが上昇する要因となっていた。
【００１０】
なお、上記特許文献２に記載された従来技術は、縮小側がテレセントリックに構成された系であるから、小型化を重要な課題とする本願発明とは基本的に相容れないものである。また、本願出願人は、３群ズームレンズではあるが、本願発明と類似した課題を達成し得る、投影用ズームレンズおよび投写型表示装置を、既に特許庁に開示している（上記特許文献３参照）。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、複数枚の非球面レンズを用いることなく、広画角、高変倍比およびコスト低減を達成することができ、高性能かつコンパクトで明るく、ＤＭＤを用いた投影プロジェクタ装置に好適な投影用ズーム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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の投影用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正または負の屈折力の第４レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍時に前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が拡大側に移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
０．９５＜ｆｒｗ／ｆｒｔ＜１．０５ （１）
ただし、
ｆｒｗ ：前記第２、第３および第４レンズ群の広角端での合成焦点距離
ｆｒｔ ：前記第２、第３および第４レンズ群の望遠端での合成焦点距離
【００１３】
また、下記条件式（２）、（３）を満足することが好ましい。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （２）
０．４＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．８ （３）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００１４】
また、上記条件式（２）、（３）に替えて下記条件式（４）、（５）を満足してもよい。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （４）
０．２＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．６ （５）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００１５】
また、前記第４レンズ群中の、負の屈折力が最も強いレンズを構成する硝材のｄ線に対する屈折率Ｎｄが以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
Ｎｄ＞１．７５ （６）
【００１６】
また、前記第４レンズ群の最も縮小側に、縮小側に凸面を向けた正レンズを配することが好ましい。
【００１７】
また、前記第４レンズ群には、１枚の非球面レンズが配されていることが好ましい。
【００１８】
さらに、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、上述したいずれかの投影用ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投影用ズーム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。
【発明の効果】
【００１９】
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投写型表示装置によれば、レンズ系を４群構成とし、パワーと変倍機能を各群に適切に配分したため、複数枚の非球面レンズを使用せずとも、収差のバランスを良好なものとしつつ１．６倍程度以上の変倍比を有するとともに、広角端においてＦ値が２．０５〜２．２０程度と明るい、広角な系とすることができる。
【００２０】
さらに、所定の条件式を満足することにより、小型化をさらに促進しつつ諸収差をさらに良好なものとすることができる。
【００２１】
また、条件式（１）を満足することにより、レンズ系全体を、近似的にレトロフォーカス型２群ズームレンズと見なすことができ、広画角で長いバックフォーカスの系とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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のものの広角端における状態を代表させて示している）に係る投影用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、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、および正または負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなり、広角端から望遠端への変倍時に前記第２レンズ群Ｇ２、前記第３レンズ群Ｇ３および前記第４レンズ群Ｇ４が拡大側に移動し、その後段には、カバーガラス（フィルタ部）２およびＤＭＤ１が配設される。なお、図中Ｘは光軸を表している。
【００２３】
ここで第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、正レンズよりなる第１レンズＬ１、拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ２、負レンズよりなる第３レンズＬ３、縮小側に凸面を向けた正レンズよりなる第４レンズＬ４および拡大側に凹面を向けた負レンズよりなる第５レンズＬ５を配設してなる。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、対抗する面が互いに近接するように（実施例１〜４）、または接合するように（実施例５〜８）配設される。互いに単独とすればレンズ設計の自由度が向上し、互いに接合すれば光学調整（アライメント調整）が容易となるので、状況に応じて適宜選択すればよい。
【００２４】
また、第２レンズ群Ｇ２は、単一の正レンズよりなる第６レンズＬ６からなる。
また、第３レンズ群Ｇ３は、単一の正レンズよりなる第７レンズＬ７からなる。
【００２５】
さらに、第４レンズ群Ｇ４は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負レンズよりなる第８レンズＬ８、拡大側に凹面を向けた負レンズよりなる第９レンズＬ９、ならびに縮小側に凸面を向けた正レンズよりなる第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１からなる。なお、特に、第１１レンズＬ１１を、縮小側に凸面を向けた正レンズとしているので、系の縮小側のコンパクト化を促進することができる。
【００２６】
なお、上記各レンズ群のレンズ構成は上記の形状のものに限られるものではなく、また、負レンズあるいは正レンズを１枚以上増減させることが可能である。
【００２７】
なお、上記各レンズのうち第８レンズＬ８のみが非球面レンズとされ、その余は全て球面レンズとされており、複数枚の非球面レンズを用いていないので製造コストの低廉化が図られる。なお、１枚の非球面レンズを用いる場合、これを最終レンズ群（第４レンズ群Ｇ４）中に配設することにより収差補正の効率化を図ることができる。
【００２８】
なお、本実施形態のものでは、レンズ材料には、原則としてガラスが用いられるが、耐熱性や温度条件等の各種条件が適合すれば、プラスチックを用いることも可能である。特に、非球面レンズにおいてプラスチックを用いることは製造性および低コスト化の面で有利である。
【００２９】
ここで、本実施形態における非球面は、下記非球面式により表される。
【００３０】
【数１】
【００３１】
また、本実施形態の投影用ズームレンズは、広角側から望遠側に移行する変倍時において、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４がいずれも拡大側に移動し、一方、第１レンズ群Ｇ１が若干縮小側に移動する構成とされている。なお、変倍時において第１レンズ群Ｇ１を固定とすることも可能である。
【００３２】
また、本実施形態に係る投影用ズームレンズは、下記条件式（１）を満足するだけではなく、下記条件式（２）、（３）を満足するように構成されている。
０．９５＜ｆｒｗ／ｆｒｔ＜１．０５ （１）
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （２）
０．４＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．８ （３）
ただし、
ｆｒｗ ：第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の広角端での合成焦点距離
ｆｒｔ ：第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４の望遠端での合成焦点距離
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００３３】
また、上記条件式（２）、（３）に替えて下記条件式（４）、（５）を満足してもよい。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （４）
０．２＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．６ （５）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【００３４】
また、前記第４レンズ群Ｇ４中の、負の屈折力が最も強いレンズを構成する硝材のｄ線に対する屈折率Ｎｄが以下の条件式（６）を満足するように構成されている。
Ｎｄ＞１．７５ （６）
【００３５】
ここで、上述した条件式（１）〜（６）の技術的意義について説明する。
条件式（１）〜（５）は変倍時における各レンズ群の変倍分担を適切に設定するためのものである。
【００３６】
上記条件式（１）を満足させることにより、第１レンズ群Ｇ１を前群とし、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４をまとめて後群として見た場合、レンズ系全体として、近似的にレトロフォーカス型２群ズームレンズと見なすことができる。
このように、レトロフォーカス型２群ズームレンズと近似したタイプに構成することで、広画角で長いバックフォーカスとする、との要求に対応することができる。
【００３７】
一方、このようにレトロフォーカス型２群ズームレンズと近似したタイプに構成した場合には、Ｆ値を小さくして明るいレンズ系としようとすると、後群のレンズ外径が大径化する傾向にあり、レンズ系の大型化を招来する。
【００３８】
そこで、上記条件式（２）、（３）または（４）、（５）を満足させ、変倍時に移動する第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３を構成する各レンズの屈折力配分が適切となるように調整することにより、広角端でＦ２．０５〜２．２０程度の明るさを達成しつつ、実用的なコンパクトサイズで構築可能となるようにしている。
【００３９】
したがって、これら条件式（１）、（２）および（３）の全て、または（１）、（４）および（５）の全てを満足することが、明るいレンズ系としつつ、その明るさに見合った収差補正およびレンズ系大型化の抑制という作用効果を得る上で望ましい。
【００４０】
さらに、上記条件式（６）は第４レンズ群Ｇ４中で、最も負の屈折力が強いレンズ（各実施例では第９レンズＬ９）を構成する硝材のｄ線に対する屈折率を規定したものであり、球面収差と色収差を良好にするための範囲を規定するものである。すなわち、この条件式（６）の下限を下回ると球面収差と色収差の補正が困難となる。
【００４１】
次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について簡単に説明しておく。図４９は本実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。
【００４２】
図４９に示すように、光源１０１より出射された光束は、光軸に垂直な断面における光束の光量分布の均一化を図るロッドインテグレータ１０２を通過した後、図示されない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、ＤＭＤ１０３に照射される。この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、ＤＭＤ１０３により適宜変調された投影光は、投影用ズームレンズ１０４に入射し、最終的にはスクリーン１０５に到達する。
【実施例】
【００４３】
以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投影用ズームレンズをさらに説明する。
＜実施例１＞
実施例１に係る投影用ズームレンズ（広角端）の概略構成を図１に示す。この投影用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、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、および正または負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とからなり、広角端から望遠端への変倍時に第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が拡大側に移動し、その後段には、カバーガラス（フィルタ部）２およびＤＭＤ１が配設される。なお、図中Ｘは光軸を表している。
【００４４】
ここで第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、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、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および第３レンズＬ３、両凸レンズよりなる第４レンズＬ４ならびに両凹レンズよりなる第５レンズＬ５を配設してなる。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、対向する面が互いに間隙を介して近接するように配設される。
【００４５】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１に示す。なお、表中の数字は、拡大側からの順番を表すものである（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。また、表１の上段には、焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆｗ（ｍｍ）、ＦＮｏ、画角２ω（度）の値が示されている（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。
【００４６】
なお、表１中の数値において、３つの数値が段階的に記載されているものは、左端の数値が広角端の値を示し、中央の数値が中間位置の値を示し、右端の数値が望遠端の値を示す（以下の表３、５、７、９、１１、１３、１５において同じ）。
【００４７】
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表２には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
また、実施例１の投影用ズームレンズによれば、表１および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００５１】
また、図２は、実施例１の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００５２】
さらに、図１１は実施例１の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図１２、１３および１４は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。なお、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いる（以下の図１５、１９、２３、２７、３７、４１、４５において同じ）。
【００５３】
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００５４】
また、実施例１の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．２度と広角なものとすることができる。
【００５５】
＜実施例２＞
実施例２に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３に示す。実施例２に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。
【００５６】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表３に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表４には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
また、実施例２の投影用ズームレンズによれば、表３および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００６０】
また、図４は、実施例２の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００６１】
さらに、図１５は実施例２の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図１６、１７および１８は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００６２】
また、実施例２の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．０度と広角なものとすることができる。
【００６３】
＜実施例３＞
実施例３に係る投影用ズームレンズの概略構成を図５に示す。実施例３に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。
【００６４】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表５に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表６には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００６５】
【表５】
【００６６】
【表６】
【００６７】
また、実施例３の投影用ズームレンズによれば、表５および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００６８】
また、図６は、実施例３の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００６９】
さらに、図１９は実施例３の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図２０、２１および２２は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００７０】
また、実施例３の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．２度と広角なものとすることができる。
【００７１】
＜実施例４＞
実施例４に係る投影用ズームレンズの概略構成を図７に示す。実施例４に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。
【００７２】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表７に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１５面と第１６面）は各々非球面とされており、表８には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００７３】
【表７】
【００７４】
【表８】
【００７５】
また、実施例４の投影用ズームレンズによれば、表７および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００７６】
また、図８は、実施例４の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００７７】
さらに、図２３は実施例４の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図２４、２５および２６は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００７８】
また、実施例４の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．２度と広角なものとすることができる。
【００７９】
＜実施例５＞
実施例５に係る投影用ズームレンズの概略構成を図９に示す。実施例５に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した各実施例のものとは異なっている。
【００８０】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表９に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１０には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。
【００８１】
【表９】
【００８２】
【表１０】
【００８３】
また、実施例５の投影用ズームレンズによれば、表９および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８０５）。
【００８４】
また、図１０は、実施例５の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００８５】
さらに、図２７は実施例５の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図２８、２９および３０は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００８６】
また、実施例５の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【００８７】
＜実施例６＞
実施例６に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３１に示す。実施例６に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した実施例５のものと同様である。
【００８８】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１１に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１２には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ１６の値を示す。
【００８９】
【表１１】
【００９０】
【表１２】
【００９１】
また、実施例６の投影用ズームレンズによれば、表１１および表１７に示すように、条件式（１）〜（３）、（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８４７）。
【００９２】
また、図３２は、実施例６の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【００９３】
さらに、図３７は実施例６の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図３８、３９および４０は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【００９４】
また、実施例６の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【００９５】
＜実施例７＞
実施例７に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３３に示す。実施例７に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した実施例５のものと同様である。
【００９６】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１３に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１４には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ１６の値を示す。
【００９７】
【表１３】
【００９８】
【表１４】
【００９９】
また、実施例７の投影用ズームレンズによれば、表１３および表１７に示すように、条件式（１）、（４）〜（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８４７）。
【０１００】
また、図３４は、実施例７の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【０１０１】
さらに、図４１は実施例７の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図４２、４３および４４は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図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、各収差を極めて良好に補正することができる。
【０１０２】
また、実施例７の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【０１０３】
＜実施例８＞
実施例８に係る投影用ズームレンズの概略構成を図３５に示す。実施例８に係る投影用ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様であり、重複する説明については省略する。なお、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、互いに接合レンズとして構成されている点において、上述した実施例５のものと同様である。
【０１０４】
この投影用ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１５に示す。
また、上記第８レンズＬ８の各面（第１４面と第１５面）は各々非球面とされており、表１６には、これら各非球面について、上記非球面式の各定数Ｋ、Ａ３〜Ａ１６の値を示す。
【０１０５】
【表１５】
【０１０６】
【表１６】
【０１０７】
また、実施例８の投影用ズームレンズによれば、表１５および表１７に示すように、条件式（１）、（４）〜（６）が全て満足されている（第４レンズ群Ｇ４中で、最も負のパワーが強い第９レンズＬ９の硝材の屈折率Ｎｄ９＝１．８４７）。
【０１０８】
また、図３６は、実施例８の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示すものである。
【０１０９】
さらに、図４５は実施例８の投影用ズームレンズの、広角端、中間位置および望遠端の各々における、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り、図４６、４７および４８は、各々、広角端、中間位置および望遠端における、波長546.07nmの光に対する横収差図である。
これらの収差図から明らかなように、実施例８の投影用ズームレンズによれば、各収差を極めて良好に補正することができる。
【０１１０】
また、実施例８の投影用ズームレンズによれば、光学性能を良好なものとしつつ、変倍比を１．５９倍以上と、１．６倍近くのものとすることができる。また、広角端における画角２ωも６７．４度と広角なものとすることができる。
【０１１１】
【表１７】
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施例１に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図２】実施例１の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３】本発明の実施例２に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図４】実施例２の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図５】本発明の実施例３に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図６】実施例３の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図７】本発明の実施例４に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図８】実施例４の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図９】本発明の実施例５に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図１０】実施例５の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図１１】実施例１の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図１２】実施例１の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図１３】実施例１の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図１４】実施例１の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図１５】実施例２の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図１６】実施例２の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図１７】実施例２の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図１８】実施例２の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図１９】実施例３の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図２０】実施例３の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図２１】実施例３の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図２２】実施例３の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図２３】実施例４の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図２４】実施例４の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図２５】実施例４の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図２６】実施例４の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図２７】実施例５の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図２８】実施例５の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図２９】実施例５の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図３０】実施例５の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図３１】本発明の実施例６に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図３２】実施例６の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３３】本発明の実施例７に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図３４】実施例７の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３５】本発明の実施例８に係る投影用ズームレンズの構成を示す概略図
【図３６】実施例８の投影用ズームレンズにおける、変倍時のレンズ移動軌跡を示す概略図
【図３７】実施例６の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図３８】実施例６の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図３９】実施例６の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図４０】実施例６の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図４１】実施例７の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図４２】実施例７の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図４３】実施例７の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図４４】実施例７の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図４５】実施例８の投影用ズームレンズの諸収差（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
【図４６】実施例８の投影用ズームレンズの広角端における横収差を示す収差図
【図４７】実施例８の投影用ズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図
【図４８】実施例８の投影用ズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図
【図４９】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
【符号の説明】
【０１１３】
Ｌ１〜Ｌ１１ レンズ
Ｇ１〜Ｇ４ レンズ群
Ｘ 光軸
１、１０３ ＤＭＤ
２ カバーガラス（フィルタ部）
１０１ 光源
１０２ ロッドインテグレータ
１０４ 投影用ズームレンズ
１０５ スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正または負の屈折力の第４レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍時に前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が拡大側に移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とする投影用ズームレンズ。
０．９５＜ｆｒｗ／ｆｒｔ＜１．０５ （１）
ただし、
ｆｒｗ ：前記第２、第３および第４レンズ群の広角端での合成焦点距離
ｆｒｔ ：前記第２、第３および第４レンズ群の望遠端での合成焦点距離
【請求項２】
下記条件式（２）、（３）を満足す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。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （２）
０．４＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．８ （３）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【請求項３】
下記条件式（４）、（５）を満足す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。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （４）
０．２＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．６ （５）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【請求項４】
前記第４レンズ群中の、負の屈折力が最も強いレンズを構成する硝材のｄ線に対する屈折率Ｎｄが以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
Ｎｄ＞１．７５ （６）
【請求項５】
前記第４レンズ群の最も縮小側に、縮小側に凸面を向けた正レンズを配したことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
【請求項６】
前記第４レンズ群中には、１枚の非球面レンズが配されていることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
【請求項７】
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１〜６のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投影用ズーム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。
【請求項１】
拡大側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正または負の屈折力の第４レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍時に前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が拡大側に移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とする投影用ズームレンズ。
０．９５＜ｆｒｗ／ｆｒｔ＜１．０５ （１）
ただし、
ｆｒｗ ：前記第２、第３および第４レンズ群の広角端での合成焦点距離
ｆｒｔ ：前記第２、第３および第４レンズ群の望遠端での合成焦点距離
【請求項２】
下記条件式（２）、（３）を満足す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。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （２）
０．４＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．８ （３）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【請求項３】
下記条件式（４）、（５）を満足す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。
｜Ｍ４／ｆ４｜＜｜Ｍ２／ｆ２｜＜｜Ｍ１／ｆ１｜＜｜Ｍ３／ｆ３｜ （４）
０．２＜｜Ｍ３／ｆ３｜＜０．６ （５）
ただし、
Ｍｎ ：第ｎレンズ群の広角端位置と望遠端位置との移動距離
ｆｎ ：第ｎレンズ群の焦点距離
【請求項４】
前記第４レンズ群中の、負の屈折力が最も強いレンズを構成する硝材のｄ線に対する屈折率Ｎｄが以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
Ｎｄ＞１．７５ （６）
【請求項５】
前記第４レンズ群の最も縮小側に、縮小側に凸面を向けた正レンズを配したことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
【請求項６】
前記第４レンズ群中には、１枚の非球面レンズが配されていることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズ。
【請求項７】
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１〜６のうちいずれか１項記載の投影用ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投影用ズーム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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【公開番号】特開２００８−１７６２６１（Ｐ２００８−１７６２６１Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４３５９（Ｐ２００７−５４３５９）
【出願日】平成１９年３月５日（２００７．３．５）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月５日（２００７．３．５）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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