JP7776345B2 - ズームレンズ、投写型表示装置、および撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ、投写型表示装置、および撮像装置

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Description

本開示の技術は、ズームレンズ、投写型表示装置、および撮像装置に関する。
投写型表示装置、又は撮像装置に適用可能なズームレンズとして下記特許文献１および特許文献２に記載のレンズ系が知られている。
特許第５３７８１６２号明細書 特開２０２０－１１８８０７号公報
中間像を形成するズームレンズにおいて、高倍率を有し、変倍の際の収差変動が抑制され、高い光学性能を保持するズームレンズが求められている。これらの要求レベルは、年々高まっている。
本開示は、上記事情に鑑みなされたものであり、中間像を形成するズームレンズにおいて、高倍率を有し、変倍の際の収差変動が抑制され、高い光学性能を保持するズームレンズ、このズームレンズを備えた投写型表示装置、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係るズームレンズは、縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットと、第２ユニットと、第３ユニットと、第４ユニットと、第５ユニットとからなり、変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する群を１つのレンズ群とした場合、第１ユニットは、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなり、第２ユニットは、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する２つのレンズ群からなり、広角端において全体として負の屈折力を有し、第３ユニットは、変倍の際に移動する１つ以上のレンズ群を含み、第４ユニットは、変倍の際に移動する１つ以上のレンズ群を含み、広角端における最大画角の主光線と光軸との交点のうち、光路上における拡大側の交点を第１交点、縮小側の交点を第２交点とした場合、広角端において、第３ユニットは第１交点の最も近傍に位置する正の屈折力を有するレンズ群を含み、広角端において、第５ユニットは内部に第２交点を含む。
上記態様のズームレンズは、縮小側がテレセントリックに構成されていることが好ましい。
縮小側における有効像円の半径をＹｍａｘ、拡大側結像面が無限遠にある状態において、縮小側を射出側とした場合の、広角端における縮小側結像面から近軸射出瞳位置までの光軸上の距離をｅｘＰｗとした場合、上記態様のズームレンズは、
０＜Ｙｍａｘ／｜ｅｘＰｗ｜＜０．１ （１）
で表される条件式（１）を満足することが好ましい。
第２ユニットの上記２つのレンズ群のうち、光路上における拡大側のレンズ群を第２Ａレンズ群、縮小側のレンズ群を第２Ｂレンズ群とした場合、第２Ａレンズ群は負の屈折力を有し、第２Ｂレンズ群は正の屈折力を有することが好ましい。そして、第２Ｂレンズ群は、広角端から望遠端への変倍の際、拡大側に移動した後に縮小側に移動することが好ましい。
第２ユニットの上記２つのレンズ群のうち、光路上における拡大側のレンズ群を第２Ａレンズ群、縮小側のレンズ群を第２Ｂレンズ群とし、第２Ａレンズ群の焦点距離をｆ２Ａ、第２Ｂレンズ群の焦点距離をｆ２Ｂとした場合、上記態様のズームレンズは、
－０．５＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜０ （２）
で表される条件式（２）を満足することが好ましい。
第４ユニットは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群とからなり、変倍の際、第４Ａレンズ群と第４Ｂレンズ群とは相互間隔を変化させて移動することが好ましい。そして、第４Ａレンズ群の焦点距離をｆ４Ａ、第４Ｂレンズ群の焦点距離をｆ４Ｂとした場合、上記態様のズームレンズは、
－２＜ｆ４Ａ／ｆ４Ｂ＜１ （３）
で表される条件式（３）を満足することが好ましい。
第４ユニットが含む全ての正レンズのｄ線基準のアッベ数の平均値をν４ｐａｖｅとした場合、上記態様のズームレンズは、
６０＜ν４ｐａｖｅ （４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
中間像は、第５ユニット内に位置することが好ましい。
中間像より拡大側の光学系を第１光学系、中間像より縮小側の光学系を第２光学系とし、広角端における第１光学系の焦点距離をｆＳ１ｗ、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗとした場合、上記態様のズームレンズは、
０．８＜ｆＳ１ｗ／｜ｆｗ｜ （５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
中間像より拡大側の光学系を第１光学系、中間像より縮小側の光学系を第２光学系とした場合、第１光学系は、第２光学系で発生する像面湾曲を補正して中間像を拡大側結像面に再結像させることが好ましい。
中間像は、第２ユニットより縮小側に位置し、中間像より拡大側の光学系を第１光学系、中間像より縮小側の光学系を第２光学系とし、広角端における、第１光学系の最も拡大側のレンズ面から第１光学系の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｈＳ１、広角端における、ズームレンズの最も拡大側のレンズ面からズームレンズの最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｈＺＬとした場合、上記態様のズームレンズは、
０．４＜ＴｈＳ１／ＴｈＺＬ＜０．７ （６）
で表される条件式（６）を満足することが好ましい。
広角端におけるズームレンズの最も縮小側のレンズ面からズームレンズの縮小側焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆｗ、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗとした場合、上記態様のズームレンズは、
１＜Ｂｆｗ／｜ｆｗ｜ （７）
で表される条件式（７）を満足することが好ましい。
上記態様のズームレンズは、中間像に隣接する位置に光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を含むことが好ましい。光路折り曲げ部材は、光路を９０度折り曲げるように構成してもよい。
合焦の際、第４ユニットおよび第５ユニットの少なくとも一方の１枚以上のレンズが移動することが好ましい。
本開示の別の態様に係る投写型表示装置は、光学像を出力するライトバルブと、上記態様のズームレンズとを備え、上記態様のズームレンズは、ライトバルブから出力された光学像をスクリーン上に投写する。
本開示のさらに別の態様に係る撮像装置は、上記態様のズームレンズを備えている。
なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、マスク、フィルタ、カバーガラス、平面ミラー、およびプリズム等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。また、「レンズ群」は、レンズ以外に、絞り、マスク、フィルタ、カバーガラス、平面ミラー、およびプリズム等のレンズ以外の光学要素を含んでもよい。
本明細書の「正の屈折力を有する～群」および「～群は正の屈折力を有する」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する～群」および「～群は負の屈折力を有する」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。この点は「群」を「ユニット」に置き換えても同様である。非球面を含むレンズに関する屈折力の符号は、特に断りが無い限り近軸領域で考慮する。本明細書の「～レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。
条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている「光軸上の距離」は、特に断りが無い限り、幾何学的距離である。条件式で用いている値は、拡大側結像面が無限遠にある状態で、ｄ線を基準とした場合の値である。
本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、および「Ｆ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）として扱う。
本開示によれば、中間像を形成するズームレンズにおいて、高倍率を有し、変倍の際の収差変動が抑制され、高い光学性能を保持するズームレンズ、このズームレンズを備えた投写型表示装置、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
実施例１のズームレンズに対応し、一実施形態に係るズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 実施例１のズームレンズの各変倍状態における構成と光束を示す図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例１のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例１のズームレンズの各収差図である。 実施例１のズームレンズの第２光学系の非点収差図である。 実施例１の変形例に係るズームレンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例２のズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例２のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例２のズームレンズの各収差図である。 実施例２の変形例に係るズームレンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例３のズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例３のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例３のズームレンズの各収差図である。 実施例３の変形例に係るズームレンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例４のズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例４のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例４のズームレンズの各収差図である。 実施例５のズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例５のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例５のズームレンズの各収差図である。 実施例６のズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例６のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例６のズームレンズの各収差図である。 実施例６の変形例に係るズームレンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例７のズームレンズの構成、光束、および移動軌跡を示す断面図である。 実施例７のズームレンズの各変倍状態の構成と光束を示す図である。 投写距離が無限遠の状態の実施例７のズームレンズの各収差図である。 投写倍率が１５０倍の状態の実施例７のズームレンズの各収差図である。 実施例７の変形例に係るズームレンズの構成と光束を示す断面図である。 一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。 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。 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。 一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。 図３３に示す撮像装置の背面側の斜視図である。
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。
図１に、本開示の一実施形態に係るズームレンズの広角端における構成および光束の断面図を示し、その下に移動軌跡を示す。図１では、光束として、軸上光束Ｋａ、および最大画角の光束Ｋｂを示す。図２に、このズームレンズの各変倍状態における構成および光束の断面図を示す。図２では、「広角端」と付した最上段に広角端状態を示し、「第１中間」と付した上から２段目に第１中間焦点距離状態を示し、「第２中間」と付した上から３段目に第２中間焦点距離状態を示し、「望遠端」と付した最下段に望遠端状態を示す。図１および図２に示す例は後述の実施例１のズームレンズに対応している。図１および図２では、左側が拡大側、右側が縮小側である。以下では主に図１を参照しながら本開示の一実施形態に係るズームレンズについて説明する。
本開示のズームレンズは、投写型表示装置に搭載されてスクリーンに投写する像を形成する投写光学系とすることができ、また、撮像装置に搭載されて物体の像を形成する撮像光学系とすることもできる。以下では、ズームレンズが投写光学系の用途で使用される場合を想定して説明する。
図１では、ズームレンズが投写型表示装置に搭載されることを想定して、ズームレンズの縮小側に光学部材ＰＰ、およびライトバルブの画像表示面Ｓｉｍを配置した例を示す。光学部材ＰＰは、フィルタ、カバーガラス、および色合成プリズム等を想定した部材である。光学部材ＰＰは屈折力を有しない部材であり、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。
投写型表示装置においては、画像表示面Ｓｉｍで画像情報を与えられた光束が光学部材ＰＰを介してズームレンズに入射され、ズームレンズにより不図示のスクリーン上に投写される。この場合、画像表示面Ｓｉｍが縮小側結像面に対応し、スクリーンが拡大側結像面に対応する。なお、本明細書において「スクリーン」は、ズームレンズが形成する投写像が投写される対象物を意味する。スクリーンとしては、専用のスクリーンの他、部屋の壁面、床面、天井、および建物の外壁等でもよい。
また、本明細書の説明において、「拡大側」は光路上でのスクリーン側を意味し、「縮小側」は光路上での画像表示面Ｓｉｍ側を意味する。本明細書では、「拡大側」および「縮小側」は、光路に沿って決められるものであり、この点は折り曲げられた光路を形成するズームレンズの場合も同様である。以下では、説明が冗長になるのを避けるため、「拡大側から縮小側へ光路に沿って順に」を「拡大側から縮小側へ順に」と記すことがある。
本開示のズームレンズは、縮小側結像面と共役な位置に中間像ＭＩを形成し、中間像ＭＩを拡大側結像面に再結像させるように構成されている。図１では、中間像ＭＩのうち光軸付近の一部のみを簡略的に点線で示す。図１の中間像ＭＩは光軸上の位置を示しており、正確な形状を示すものではない。以下では、ズームレンズを構成する光学系のうち、中間像ＭＩより拡大側の光学系を第１光学系とし、中間像ＭＩより縮小側の光学系を第２光学系とする。投写型表示装置においては、画像表示面Ｓｉｍに表示される画像の中間像ＭＩを第２光学系が形成し、この中間像ＭＩを第１光学系がスクリーンに投写して投写像を形成する。このように中間像ＭＩを形成する光学系は、第１光学系のバックフォーカスを短縮でき、また、第１光学系の拡大側のレンズ径を小さくすることができるという長所を有する。
なお、本開示のズームレンズは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなると考えることができる。各ユニットは以下のように構成される。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。最も拡大側に正の屈折力を有する群を配置することによって、テレコンバーター的構成を含むことができるため高倍率化に有利となる。第１ユニットＵ１は、変倍の際に、固定されていてもよく、移動してもよい。第１ユニットＵ１が変倍の際に固定されている場合は、変倍しても光学系全長を一定にすることができる。第１ユニットＵ１が変倍の際に移動する場合は、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。
本明細書においては、変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する群を１つのレンズ群としている。すなわち、本明細書における「レンズ群」は、ズームレンズの構成部分であって、変倍の際に変化する空気間隔によって分けられた、少なくとも１枚のレンズを含む部分である。変倍の際には、各レンズ群単位で移動又は固定され、かつ、各レンズ群内のレンズの相互間隔は変化しない。
第２ユニットＵ２は、広角端において全体として負の屈折力を有するユニットである。この構成によれば、第２ユニットＵ２は変倍の主な作用を担うことができる。また、第２ユニットＵ２は、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する２つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２のこれらの構成によれば、変倍の際の収差変動の抑制が可能となる。中間像ＭＩを形成する光学系において、第２ユニットＵ２を上記構成にすることによって、拡大側のレンズ径を小型化しつつ、広角側で問題になる歪曲収差を小さくでき、かつ変倍に伴う歪曲収差の変化も小さくすることができる。以下では、第２ユニットＵ２を構成する上記２つのレンズ群のうち、光路上における拡大側のレンズ群を第２Ａレンズ群Ｕ２Ａとし、縮小側のレンズ群を第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとする。
図１では、広角端における最大画角の主光線Ｋｂ１と光軸Ｚとの交点として２つの交点を示している。この２つの交点のうち、光路上における拡大側の交点を第１交点Ｐ１、縮小側の交点を第２交点Ｐ２とする。第３ユニットＵ３は、広角端において、第１交点Ｐ１の最も近傍に位置する正の屈折力を有するレンズ群を含むユニットとして構成される。ここでいう「最も近傍」は、光路上における並び順として最も近傍という意味であり、距離的に最も近いということを意味するものではない。また、第１交点Ｐ１を含むレンズ群がある場合は、そのレンズ群を第１交点Ｐ１の最も近傍に位置するレンズ群とする。
第３ユニットＵ３は、変倍の際に移動する１つ以上のレンズ群を含むように構成される。第２ユニットＵ２の上記構成に加えて、第３ユニットＵ３が変倍の際に移動する１つ以上のレンズ群を含むことによって、変倍の際の収差変動の抑制に寄与することができる。第３ユニットＵ３に含まれるレンズ群は全て変倍の際に移動するように構成してもよい。また、第３ユニットＵ３は、広角端において全体として正の屈折力を有するように構成してもよい。このようにした場合は、第２ユニットＵ２の負の屈折力を強くできるため、レンズ系の大型化を抑制しながら高倍率化することに有利となる。
第４ユニットＵ４は、変倍の際に移動する１つ以上のレンズ群を含むように構成される。第４ユニットＵ４のこの構成によれば、第２ユニットＵ２の変倍作用に加えて第４ユニットＵ４も変倍作用を有することができるため、更なる高倍率化が可能となる。また、変倍全域におけるテレセントリック性の確保が容易となる。第４ユニットＵ４に含まれるレンズ群は全て変倍の際に移動するように構成してもよい。
第５ユニットＵ５は、広角端において、内部に第２交点Ｐ２を含むユニットとして構成される。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなるように構成してもよく、複数のレンズ群からなるように構成してもよい。第５ユニットＵ５が１つのレンズ群からなる場合は、変倍の際に固定されているように構成してもよい。第５ユニットＵ５が複数のレンズ群からなる場合は、変倍の際に第５ユニットＵ５の最も縮小側のレンズ群は固定されているように構成してもよい。最も縮小側のレンズ群が変倍の際に固定されていることによって、縮小側のテレセントリック性を保持することが容易になる。
一例として、図１の例では、各ユニットは以下のように構成されている。第１ユニットＵ１は、１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとの２つのレンズ群からなる。第３ユニットＵ３は、拡大側から縮小側へ順に、第３Ａレンズ群Ｕ３Ａと、第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂとの２つのレンズ群からなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとの２つのレンズ群からなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。
図１の例では、中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。また、図１の例では、広角端において、第１交点Ｐ１の最も近傍に位置する正の屈折力を有するレンズ群は第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂであり、第２交点Ｐ２は第５ユニットＵ５の内部に位置する。第２交点Ｐ２の位置は、開口絞りＳｔの位置と一致している。図１の開口絞りＳｔは、形状および大きさを示しているのではなく、光軸方向の位置を示す。
図１の例では、変倍の際、第１ユニットＵ１および第５ユニットＵ５は固定されており、第２Ａレンズ群Ｕ２Ａ、第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂ、第３Ａレンズ群Ｕ３Ａ、第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂ、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａ、および第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂは、隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。図１では、変倍の際に固定されているレンズ群の下には直線状の点線を記入し、変倍の際に移動するレンズ群の下には広角端から望遠端へ変倍する際の移動軌跡を実線で示す。
以下に、本開示のズームレンズのさらに好ましい構成および可能な構成について述べる。以下では、冗長な説明を避けるため「本開示のズームレンズ」を単に「ズームレンズ」ともいう。
ズームレンズは、縮小側がテレセントリックに構成されていることが好ましい。例えば高精細な画像を投写する投写型表示装置では、青色、緑色、および赤色の各々の色の波長に対応する画像表示素子が設けられた、いわゆる３板方式が採用されることが多い。このような方式に対応するため、縮小側がテレセントリックに構成されていることが好ましい。
なお、上記の「縮小側がテレセントリックに構成されている」は、本開示の技術が属する技術分野で実用上許容される誤差を含む。誤差は例えば±３度としてもよい。開口絞りＳｔを含まない系では、拡大側から縮小側へ向かう方向に光束を見た場合に、縮小側結像面上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を主光線の代用としてテレセントリック性を判断してもよい。
ズームレンズは、下記条件式（１）を満足することが好ましい。ここでは、縮小側における有効像円の半径をＹｍａｘとしている。また、拡大側結像面が無限遠にある状態において、縮小側を射出側とした場合の、広角端における縮小側結像面から近軸射出瞳位置までの光軸上の距離をｅｘＰｗとしている。一例として、図１に有効像円の半径Ｙｍａｘを示す。有効像円はいわゆるイメージサークルである。ｅｘＰｗを算出する際、屈折力を有しない光学部材については空気換算距離とする。条件式（１）の下限については、Ｙｍａｘ＞０であり、かつ｜ｅｘＰｗ｜＞０であるから、０＜Ｙｍａｘ／｜ｅｘＰｗ｜となる。条件式（１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、所望の有効像円の大きさを得ながらテレセントリック性を確保することが容易となる。
０＜Ｙｍａｘ／｜ｅｘＰｗ｜＜０．１ （１）
第２Ａレンズ群Ｕ２Ａは負の屈折力を有し、第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂは正の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、第２Ａレンズ群Ｕ２Ａは好適に変倍作用を担うことができ、第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂは変倍に伴う収差を補正する作用を担うことができるため、高倍率化に有利となる。
第２Ａレンズ群Ｕ２Ａの焦点距離をｆ２Ａ、第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂの焦点距離をｆ２Ｂとした場合、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。条件式（２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂの屈折力に対する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａの屈折力が弱くなり過ぎないため、レンズ全系を大型化させることなく高倍率化することに有利となる。条件式（２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第２ユニットＵ２の屈折力が強くなり過ぎないため、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
－０．５＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜０ （２）
－０．３＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜０ （２－１）
第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂは、広角端から望遠端への変倍の際、拡大側に移動した後に縮小側に移動するように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際の第２Ａレンズ群Ｕ２Ａの移動ストロークを稼ぐことができる。これによって、高倍率化に有利になり、また、変倍の際の収差変動、特に、変倍の際の広角側における歪曲収差の変動を抑制できる。
第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、正又は負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなることが好ましい。この構成において、変倍の際、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとは相互間隔を変化させて移動することが好ましい。これらの構成を採ることによって、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａは変倍作用を担うことができ、第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂは変倍に伴う収差を補正する作用を担うことができるため、高倍率化に有利となる。また、変倍全域におけるテレセントリック性の確保が容易になる。
第４ユニットＵ４が、上記の第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる構成において、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａの焦点距離をｆ４Ａ、第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂの焦点距離をｆ４Ｂとした場合、ズームレンズは下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａの屈折力に対する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂの負の屈折力が強くなり過ぎることがない。条件式（３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第４Ａレンズ群Ｕ４Ａの屈折力に対する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂの正の屈折力が強くなり過ぎることがない。条件式（３）を満足することによって、変倍の際の収差変動の抑制に有利となり、またテレセントリック性の確保に有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
－２＜ｆ４Ａ／ｆ４Ｂ＜１ （３）
－１．５＜ｆ４Ａ／ｆ４Ｂ＜０．８ （３－１）
第４ユニットＵ４が含む全ての正レンズのｄ線基準のアッベ数の平均値をν４ｐａｖｅとした場合、ズームレンズは下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸上色収差の補正が容易になる。ズームレンズは、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。条件式（４－１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸上色収差の補正がより容易になる。条件式（４－１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、レンズの低コスト化に有利となる。
６０＜ν４ｐａｖｅ （４）
６５＜ν４ｐａｖｅ＜９０ （４－１）
第１光学系は、第２光学系で発生する像面湾曲を補正して中間像ＭＩを拡大側結像面に再結像させることが好ましい。中間像ＭＩの位置で発生する像面湾曲を補正する光学系とすることによって、レンズ全系の小型化および高倍率化に有利となる。
広角端における第１光学系の焦点距離をｆＳ１ｗ、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗとした場合、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。条件式（５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第１光学系のＦナンバーを過剰に小さくしなくてもよくなるため、球面収差および非点収差の補正に有利となる。ズームレンズは下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。条件式（５－１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、条件式（５）の下限に関する上記効果をより高めることができる。条件式（５－１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、縮小側結像面と共役な位置に中間像ＭＩを結像する際のリレー倍率が大きくなり過ぎないため、中間像ＭＩのサイズを抑えることができる。従って、第１光学系の大型化を抑制でき、また、第１光学系での歪曲収差および像面湾曲の補正に有利となる。
０．８＜ｆＳ１ｗ／｜ｆｗ｜ （５）
１＜ｆＳ１ｗ／｜ｆｗ｜＜２ （５－１）
中間像ＭＩが第２ユニットＵ２より縮小側に位置する場合、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。ここでは、広角端における、第１光学系の最も拡大側のレンズ面から第１光学系の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｈＳ１としている。また、広角端における、ズームレンズの最も拡大側のレンズ面からズームレンズの最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｈＺＬとしている。条件式（６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、大きな変倍作用をもつ第１光学系の全長が短くなり過ぎないため、高倍率化に有利となる。条件式（６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第１光学系の全長の長大化を抑制できるため、第２光学系の全長が短くなり過ぎることがない。これによって、第２光学系で発生する像面湾曲および歪曲収差等の収差が過大になることを抑制できるため、第２光学系で発生するこれらの収差を第１光学系で補正して拡大側結像面で良好な像を得ることに有利となる。より良好な特性を得るためにはズームレンズは、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
０．４＜ＴｈＳ１／ＴｈＺＬ＜０．７ （６）
０．５＜ＴｈＳ１／ＴｈＺＬ＜０．６５ （６－１）
中間像ＭＩは、第５ユニットＵ５内に位置することが好ましい。このようにした場合は、第２交点Ｐ２に比較的近い位置に中間像ＭＩを形成することができるため、中間像ＭＩのサイズを抑えることができる。従って、第１光学系の大型化を抑制でき、また、第１光学系での歪曲収差および像面湾曲の補正に有利となる。
広角端におけるズームレンズの最も縮小側のレンズ面からズームレンズの縮小側焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆｗ、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗとした場合、ズームレンズは下記条件式（７）を満足することが好ましい。Ｂｆｗは、広角端におけるズームレンズの空気換算距離でのバックフォーカスである。条件式（７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、バックフォーカスが短くなり過ぎないため、色合成プリズム等を配置することが容易になる。ズームレンズは下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。条件式（７－１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、条件式（７）の下限に関する上記効果をより高めることができる。条件式（７－１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、バックフォーカスも含めた光学系全体の大型化を抑制できる。
１＜Ｂｆｗ／｜ｆｗ｜ （７）
１．３＜Ｂｆｗ／｜ｆｗ｜＜４ （７－１）
ズームレンズは、中間像ＭＩに隣接する位置に光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を含むように構成してもよい。ここでいう「中間像ＭＩに隣接する位置に光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を含む」は、中間像ＭＩと折り曲げ部材との間の光路にレンズ等の屈折力を有する部材が無いことを意味する。中間像ＭＩに隣接する位置は、比較的広い空気間隔を確保できるため、光路折り曲げ部材の配置が容易になる。光路折り曲げ部材を含むことによって、レンズ全系の小型化に寄与することができる。光路折り曲げ部材としては例えばミラー等の反射面を有する部材を用いることができる。
光路折り曲げ部材の光路を折り曲げる角度は、任意に設定可能であるが、例えば９０度にしてもよい。折り曲げる角度を９０度とすることによって、生産しやすい構造にすることができる。なお、この「９０度」は、本開示の技術が属する技術分野で実用上許容される誤差を含む。誤差は例えば±５度としてもよい。
ズームレンズは合焦機能を有することが好ましい。例えば、合焦の際、第４ユニットＵ４および第５ユニットＵ５の少なくとも一方の１枚以上のレンズが移動するように構成してもよい。このように比較的縮小側で合焦を行うことによって合焦の際に移動するレンズ群を小型に構成できるため、駆動系の負荷の軽減、装置の小型化、および合焦の高速化に有利となる。以下では、合焦の際に移動するレンズ群をフォーカス群と呼ぶ。図１の例では、フォーカス群は第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂからなる。図１の第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂの上の水平方向の両矢印は、フォーカス群が第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂであることを示す。
なお、図１に示した例は一例であり、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、本開示の技術においては、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、および第５ユニットＵ５に含まれるレンズ群の数は、図１の例と異なる数にしてもよい。また、本開示の技術においては、各レンズ群に含まれるレンズの枚数も図１の例と異なる枚数にしてもよい。
条件式に関する構成も含め上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。なお、本開示のズームレンズが満足することが好ましい条件式は、式の形式で記載された条件式に限定されず、好ましい、およびより好ましいとされた条件式の中から下限と上限とを任意に組み合わせて得られる全ての条件式を含む。
次に、本開示のズームレンズの実施例について図面を参照して説明する。なお、各実施例の断面図のユニットおよびレンズ群に付された参照符号は、参照符号の桁数の増大に伴う説明および図面の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。従って、異なる実施例の図面において共通の参照符号が付されていても、必ずしも共通の構成ではない。
［実施例１］
実施例１のズームレンズの構成と光束の断面図は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第３Ａレンズ群Ｕ３Ａと、正の屈折力を有する第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂとからなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。実施例１のズームレンズは８つのレンズ群からなる。
変倍の際、第１ユニットＵ１のレンズ群および第５ユニットＵ５のレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。フォーカス群は第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例１のズームレンズについて、基本レンズデータを表１Ａおよび表１Ｂに、諸元を表２に、可変面間隔を表３に示す。ここでは、１つの表の長大化を避けるため基本レンズデータを表１Ａおよび表１Ｂの２つの表に分けて示している。表１Ａには第１光学系を示し、表１Ｂには第２光学系および光学部材ＰＰを示す。
基本レンズデータの表は以下のように記載されている。Ｓｎの列には、最も拡大側の面を第１面とし縮小側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示す。Ｒの列には、各面の曲率半径を示す。Ｄの列には、各面とその縮小側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。Ｎｄの列には、各構成要素のｄ線に対する屈折率を示す。νｄの列には、各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。
基本レンズデータの表では、拡大側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、縮小側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１Ｂでは開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄に面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。表１ＢのＤの最下欄の値は表中の最も縮小側の面と画像表示面Ｓｉｍとの間隔である。基本レンズデータの表では、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Ｄの欄に記入している。
表２に、ズーム倍率Ｚｒ、焦点距離の絶対値｜ｆ｜、ＦナンバーＦＮｏ．、および最大全画角２ωをｄ線基準で示す。２ωの欄の［°］は単位が度であることを示す。表１および表２に示す値は、投写距離が無限遠の状態の値である。なお、本開示の実施例において、投写距離が無限遠の状態は、拡大側結像面が無限遠にある状態と同義である。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、および望遠端状態における各値をそれぞれ「広角端」、「第１中間」、「第２中間」、および「望遠端」の列に示しており、この点は後述の表３も同様である。
表３に、各変倍状態における可変面間隔を示す。表３では、投写距離が無限遠の状態の値を「無限遠」と付した表に示し、投写倍率が１５０倍の状態の値を「投写倍率１５０倍」と付した表に示す。
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、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。
図３に、投写距離が無限遠の状態の実施例１のズームレンズの各収差図を示す。図３では、「広角端」と付した最上段に広角端における各収差図を示し、「第１中間」と付した上から２段目に第１中間焦点距離状態における各収差図を示し、「第２中間」と付した上から３段目に第２中間焦点距離状態における各収差図を示し、「望遠端」と付した最下段に望遠端における各収差図を示す。図３では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、およびＦ線に関する収差をそれぞれ実線、長破線、および短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線に関する収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差を短破線で示す。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、およびＦ線に関する収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図では「ＦＮｏ．＝」の後にＦナンバーの値を示す。その他の収差図では「ω＝」の後に最大半画角の値を示す。
図４に、投写倍率が１５０倍の状態の実施例１のズームレンズの各収差図を示す。図４の図示方法は図３と同様である。図４のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、２．１ｍ（メートル）、４．１ｍ（メートル）、８．６ｍ（メートル）、および１５．１ｍ（メートル）である。投写距離は、最も拡大側のレンズ面から拡大側結像面までの光軸上の距離である。
図５に、実施例１の第２光学系単独の非点収差図を示す。図５は、第２光学系の最も拡大側のレンズ面から中間像ＭＩの近軸像位置までの光軸上の距離を物体距離とした場合の縮小側の像面における非点収差図である。図５のグラフの上端は最大半画角に対応する。図５では非点収差が大きいが、図３および図４の非点収差は図５のものに比べ非常に小さい。このことから、実施例１のズームレンズの第１光学系は、第２光学系で発生した像面湾曲を良好に補正して中間像ＭＩを拡大側結像面に再結像させていることがわかる。
図６に、実施例１の変形例に係るズームレンズの広角端における構成と光束を示す。図６のズームレンズは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５Ｒとからなる。第５ユニットＵ５Ｒが中間像ＭＩに隣接する位置に光路折り曲げ部材であるミラーＲ１を含み、ミラーＲ１によって光路を折り曲げている点が実施例１のズームレンズの第５ユニットＵ５と異なる。図６のズームレンズのその他の構成は、実施例１のズームレンズと同様である。光路を折り曲げることによって、コンパクトな構成が可能になる。
上記の実施例１および変形例に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても基本的に同様であるので、以下では重複説明を省略する。
［実施例２］
実施例２のズームレンズの構成と光束の断面図を図７に示す。実施例２のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第３Ａレンズ群Ｕ３Ａと、正の屈折力を有する第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂとからなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。実施例２のズームレンズは８つのレンズ群からなる。
変倍の際、第１ユニットＵ１のレンズ群および第５ユニットＵ５のレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。フォーカス群は第５ユニットＵ５の拡大側から２番目の１枚のレンズからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例２のズームレンズについて、基本レンズデータを表４Ａおよび表４Ｂに、諸元を表５に、可変面間隔を表６に示す。また、投写距離が無限遠の状態の各収差図を図８に、投写倍率が１５０倍の状態の各収差図を図９に示す。図９のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、２．１ｍ（メートル）、４．１ｍ（メートル）、８．５ｍ（メートル）、および１４．７ｍ（メートル）である。
図１０に、実施例２の変形例に係るズームレンズの広角端における構成と光束を示す。図１０のズームレンズは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５Ｒとからなる。第５ユニットＵ５Ｒが中間像ＭＩに隣接する位置に光路折り曲げ部材であるミラーＲ１を含み、ミラーＲ１によって光路を折り曲げている点が実施例２のズームレンズの第５ユニットＵ５と異なる。図１０のズームレンズのその他の構成は、実施例２のズームレンズと同様である。光路を折り曲げることによって、コンパクトな構成が可能になる。
［実施例３］
実施例３のズームレンズの構成と光束の断面図を図１１に示す。実施例３のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第３Ａレンズ群Ｕ３Ａと、正の屈折力を有する第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂとからなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。実施例３のズームレンズは８つのレンズ群からなる。
変倍の際、第１ユニットＵ１のレンズ群および第５ユニットＵ５のレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。フォーカス群は第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例３のズームレンズについて、基本レンズデータを表７Ａおよび表７Ｂに、諸元を表８に、可変面間隔を表９に、非球面係数を表１０に示す。
基本レンズデータでは、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表１０において、Ｓｎの行には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍ（ｍ＝３、４、５、６、７、８）の行には各非球面についての非球面係数の数値を示す。表１０の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Ｚに垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸Ｚからレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
実施例３のズームレンズについて、投写距離が無限遠の状態の各収差図を図１２に、投写倍率が１５０倍の状態の各収差図を図１３に示す。図１３のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、１．８ｍ（メートル）、３．５ｍ（メートル）、７．３ｍ（メートル）、および１２．８ｍ（メートル）である。
図１４に、実施例３の変形例に係るズームレンズの広角端における構成と光束を示す。図１４のズームレンズは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５Ｒとからなる。第５ユニットＵ５Ｒが中間像ＭＩに隣接する位置に光路折り曲げ部材であるミラーＲ１を含み、ミラーＲ１によって光路を折り曲げている点が実施例３のズームレンズの第５ユニットＵ５と異なる。図１４のズームレンズのその他の構成は、実施例３のズームレンズと同様である。光路を折り曲げることによって、コンパクトな構成が可能になる。
［実施例４］
実施例４のズームレンズの構成と光束の断面図を図１５に示す。実施例４のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、正の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。実施例４のズームレンズは７つのレンズ群からなる。
変倍の際、第１ユニットＵ１のレンズ群および第５ユニットＵ５のレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。フォーカス群は第５ユニットＵ５の最も拡大側の１枚のレンズからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例４のズームレンズについて、基本レンズデータを表１１Ａおよび表１１Ｂに、諸元を表１２に、可変面間隔を表１３に示す。また、投写距離が無限遠の状態の各収差図を図１６に、投写倍率が１５０倍の状態の各収差図を図１７に示す。図１７のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、２．７ｍ（メートル）、５．３ｍ（メートル）、１０．９ｍ（メートル）、および１３．６ｍ（メートル）である。
［実施例５］
実施例５のズームレンズの構成と光束の断面図を図１８に示す。実施例５のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、正の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。実施例５のズームレンズは７つのレンズ群からなる。
変倍の際、第１ユニットＵ１のレンズ群および第５ユニットＵ５のレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。フォーカス群は第５ユニットＵ５の最も拡大側の１枚のレンズからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例５のズームレンズについて、基本レンズデータを表１４Ａおよび表１４Ｂに、諸元を表１５に、可変面間隔を表１６に示す。また、投写距離が無限遠の状態の各収差図を図１９に、投写倍率が１５０倍の状態の各収差図を図２０に示す。図２０のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、２．７ｍ（メートル）、５．３ｍ（メートル）、１０．９ｍ（メートル）、および１３．６ｍ（メートル）である。
［実施例６］
実施例６のズームレンズの構成と光束の断面図を図２１に示す。実施例６のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第３Ａレンズ群Ｕ３Ａと、正の屈折力を有する第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂとからなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、１つのレンズ群からなる。実施例６のズームレンズは８つのレンズ群からなる。
変倍の際、第５ユニットＵ５が含むレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。フォーカス群は第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例６のズームレンズについて、基本レンズデータを表１７Ａおよび表１７Ｂに、諸元を表１８に、可変面間隔を表１９に示す。また、投写距離が無限遠の状態の各収差図を図２２に、投写倍率が１５０倍の状態の各収差図を図２３に示す。図２３のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、２．１ｍ（メートル）、４．１ｍ（メートル）、８．６ｍ（メートル）、および１５．１ｍ（メートル）である。
図２４に、実施例６の変形例に係るズームレンズの広角端における構成と光束を示す。図２４のズームレンズは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５Ｒとからなる。第５ユニットＵ５Ｒが中間像ＭＩに隣接する位置に光路折り曲げ部材であるミラーＲ１を含み、ミラーＲ１によって光路を折り曲げている点が実施例６のズームレンズの第５ユニットＵ５と異なる。図２４のズームレンズのその他の構成は、実施例６のズームレンズと同様である。光路を折り曲げることによって、コンパクトな構成が可能になる。
［実施例７］
実施例７のズームレンズの構成と光束の断面図を図２５に示す。実施例７のズームレンズの各変倍状態における構成および光束の断面図を図２６に示す。図２６の図示方法は図２のものと同様である。実施例７のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５とからなる。
第１ユニットＵ１は、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる。第２ユニットＵ２は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群Ｕ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群Ｕ２Ｂとからなる。第３ユニットＵ３は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力を有する第３Ａレンズ群Ｕ３Ａと、正の屈折力を有する第３Ｂレンズ群Ｕ３Ｂとからなる。第４ユニットＵ４は、拡大側から縮小側へ順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｕ４Ａと、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂとからなる。第５ユニットＵ５は、拡大側から縮小側へ順に、第５Ａレンズ群Ｕ５Ａと、第５Ｂレンズ群Ｕ５Ｂと、第５Ｃレンズ群Ｕ５Ｃと、第５Ｄレンズ群Ｕ５Ｄと、第５Ｅレンズ群Ｕ５Ｅと、第５Ｆレンズ群Ｕ５Ｆとからなる。実施例７のズームレンズは１３個のレンズ群からなる。
広角端から第２中間焦点距離状態までの変倍の際は、第１ユニットＵ１のレンズ群および第５ユニットＵ５のレンズ群は固定されており、その他のレンズ群は隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。第２中間焦点距離状態から望遠端までの変倍の際は、第５Ｂレンズ群Ｕ５Ｂ、第５Ｃレンズ群Ｕ５Ｃ、第５Ｄレンズ群Ｕ５Ｄ、および第５Ｅレンズ群Ｕ５Ｅが隣り合う群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動し、その他のレンズ群は固定されている。フォーカス群は第４Ｂレンズ群Ｕ４Ｂからなる。
中間像ＭＩは第５ユニットＵ５の内部に位置する。広角端および望遠端において、第１光学系は全体として正の屈折力を有し、第２光学系は全体として正の屈折力を有する。
実施例７のズームレンズについて、基本レンズデータを表２０Ａおよび表２０Ｂに、諸元を表２１に、可変面間隔を表２２に示す。また、投写距離が無限遠の状態の各収差図を図２７に、投写倍率が１５０倍の状態の各収差図を図２８に示す。図２８のデータにおいて、広角端、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、および望遠端における投写距離はそれぞれ、２．１ｍ（メートル）、４．１ｍ（メートル）、１０．８ｍ（メートル）、および１５．１ｍ（メートル）である。
図２９に、実施例７の変形例に係るズームレンズの広角端における構成と光束を示す。図２９のズームレンズは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第３ユニットＵ３と、第４ユニットＵ４と、第５ユニットＵ５Ｒとからなる。第５ユニットＵ５Ｒが中間像ＭＩに隣接する位置に光路折り曲げ部材であるミラーＲ１を含み、ミラーＲ１によって光路を折り曲げている点が実施例７のズームレンズの第５ユニットＵ５と異なる。図２９のズームレンズのその他の構成は、実施例７のズームレンズと同様である。光路を折り曲げることによって、コンパクトな構成が可能になる。
表２３に実施例１～７のズームレンズの条件式（１）～（７）の対応値と有効像円の半径Ｙｍａｘを示す。表２３にはｄ線を基準とした場合の値を示す。表２３に示す実施例の対応値を条件式の上限又は下限として用いて、条件式の好ましい範囲を設定してもよい。
実施例１～７のズームレンズは、ズーム倍率が３倍以上あり、より詳しくは５倍以上あり、高い倍率を有している。また、実施例１～７のズームレンズは、変倍の際の収差変動が抑制され、各収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。
投写型表示装置に用いられる投写光学系には、投写型表示装置のライトバルブの解像度に見合った良好な収差補正が求められる。また、近年では、ライトバルブの高輝度化に伴い、多様なシチュエーションで投写型表示装置を活用するために、投写光学系は幅広い焦点距離域をカバーすることが求められる。そのために高倍率化が図られてきたが、高倍率化と良好な収差補正との両立は容易ではなく、通常、２倍程度のズーム倍率に留まっていた。従来は、このような１～２倍程度のズーム倍率の投写光学系を焦点距離域ごとに複数台用意し、投写光学系を交換して幅広い焦点距離域をカバーする方法を採っていた。しかしながらこの方法では、投写光学系を交換する際のゴミの混入、交換作業の手間、および使用シチュエーションごとに投写光学系を毎回用意しなければならない等の不具合があった。これに対して、上記の実施例１～７のズームレンズは、十分高いズーム倍率と変倍の際も含めた良好な収差補正とを実現しており、上述した不具合を解消することが可能である。
次に、本開示の実施形態に係る投写型表示装置について説明する。図３０は、本開示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３０に示す投写型表示装置１００は、本開示の実施形態に係るズームレンズ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３０では、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３０ではその図示を省略している。
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（Ｇｒｅｅｎ光、Ｂｌｕｅ光、Ｒｅｄ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、ズームレンズ１０に入射する。ズームレンズ１０は、透過型表示素子１１ａ～１１ｃにより変調された変調光に基づく光学像をスクリーン１０５上に投写する。
図３１は、本開示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３１に示す投写型表示装置２００は、本開示の実施形態に係るズームレンズ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（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：登録商標）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３１ではズームレンズ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３１ではその図示を省略している。
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（Ｇｒｅｅｎ光、Ｂｌｕｅ光、Ｒｅｄ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、ズームレンズ２１０に入射する。ズームレンズ２１０は、ＤＭＤ素子２１ａ～２１ｃにより変調された変調光に基づく光学像をスクリーン２０５上に投写する。
図３２は、本開示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３２に示す投写型表示装置３００は、本開示の実施形態に係るズームレンズ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３２では、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３２ではその図示を省略している。
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（Ｇｒｅｅｎ光、Ｂｌｕｅ光、Ｒｅｄ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、ズームレンズ３１０に入射する。ズームレンズ３１０は、反射型表示素子３１ａ～３１ｃにより変調された変調光に基づく光学像をスクリーン３０５上に投写する。
図３３および図３４は、本開示の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ４００の外観図である。図３３は、カメラ４００を正面側から見た斜視図を示し、図３４は、カメラ４００を背面側から見た斜視図を示す。カメラ４００は、交換レンズ４８が取り外し自在に装着され、かつミラーレスタイプの一眼形式のデジタルカメラである。交換レンズ４８は、本開示の実施形態に係るズームレンズ４９を鏡筒内に収納したものである。
カメラ４００はカメラボディ４１を備え、カメラボディ４１の上面にはシャッターボタン４２および電源ボタン４３が設けられている。また、カメラボディ４１の背面には、操作部４４、操作部４５、および表示部４６が設けられている。表示部４６は、撮像された画像および撮像される前の画角内にある画像を表示する。
カメラボディ４１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント４７が設けられ、マウント４７を介して交換レンズ４８がカメラボディ４１に装着される。
カメラボディ４１内には、交換レンズ４８によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子（不図示）、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路（不図示）、およびその生成された画像を記録するための記録媒体（不図示）などが設けられている。カメラ４００では、シャッターボタン４２を押すことにより静止画又は動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。
以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術について説明したが、本開示の技術は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
また、本開示の技術に係る投写型表示装置も、上記構成のものに限定されず、例えば、光束分離又は光束合成に用いられる光学部材、およびライトバルブは、種々の態様の変更が可能である。ライトバルブは、光源からの光を画像表示素子により空間変調して、画像データに基づく光学像として出力する態様に限定されず、自発光型の画像表示素子から出力された光自体を、画像データに基づく光学像として出力する態様であってもよい。自発光型の画像表示素子としては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又はＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が２次元配列された画像表示素子が挙げられる。
また、本開示の技術に係る撮像装置も、上記構成のものに限定されず、例えば、ミラーレスタイプ以外のカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ、および映画撮影用カメラ等、種々の態様とすることができる。
１０、４９、２１０、３１０ 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
４１ カメラボディ
４２ シャッターボタン
４３ 電源ボタン
４４、４５ 操作部
４６ 表示部
４７ マウント
４８ 交換レンズ
１００、２００、３００ 投写型表示装置
１０５、２０５、３０５ スクリーン
４００ カメラ
Ｋａ 軸上光束
Ｋｂ 最大画角の光束
Ｋｂ１ 主光線
ＭＩ 中間像
ＰＰ 光学部材
Ｐ１ 第１交点
Ｐ２ 第２交点
Ｒ１ ミラー
Ｓｉｍ 画像表示面
Ｓｔ 開口絞り
Ｕ１ 第１ユニット
Ｕ２ 第２ユニット
Ｕ２Ａ 第２Ａレンズ群
Ｕ２Ｂ 第２Ｂレンズ群
Ｕ３ 第３ユニット
Ｕ３Ａ 第３Ａレンズ群
Ｕ３Ｂ 第３Ｂレンズ群
Ｕ４ 第４ユニット
Ｕ４Ａ 第４Ａレンズ群
Ｕ４Ｂ 第４Ｂレンズ群
Ｕ５ 第５ユニット
Ｕ５Ａ 第５Ａレンズ群
Ｕ５Ｂ 第５Ｂレンズ群
Ｕ５Ｃ 第５Ｃレンズ群
Ｕ５Ｄ 第５Ｄレンズ群
Ｕ５Ｅ 第５Ｅレンズ群
Ｕ５Ｆ 第５Ｆレンズ群
Ｕ５Ｒ 第５ユニット
Ｙｍａｘ 有効像円の半径
Ｚ 光軸

Claims (17)

  1. 縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、前記中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、
    拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットと、第２ユニットと、第３ユニットと、第４ユニットと、第５ユニットとからなり、
    変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する群を１つのレンズ群とした場合、
    前記第１ユニットは、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなり、
    前記第２ユニットは、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する２つのレンズ群からなり、広角端において全体として負の屈折力を有し、
    前記第３ユニットは、１つ又は２つのレンズ群からなり、
    前記第４ユニットは、２つのレンズ群からなり、
    広角端から望遠端への変倍の際、前記第３ユニットの全てのレンズ群および前記第４ユニットの前記２つのレンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、前記第５ユニットの最も拡大側のレンズ群は固定され、
    広角端における最大画角の主光線と光軸との交点のうち、光路上における拡大側の前記交点を第１交点、縮小側の前記交点を第２交点とした場合、
    広角端において、前記第３ユニットは前記第１交点の最も近傍に位置する正の屈折力を有するレンズ群を含み、
    広角端において、前記第５ユニットは内部に前記第２交点を含み、
    前記第２ユニットの前記２つのレンズ群のうち、光路上における拡大側のレンズ群を第２Ａレンズ群、縮小側のレンズ群を第２Ｂレンズ群とし、
    前記第２Ａレンズ群の焦点距離をｆ２Ａ、
    前記第２Ｂレンズ群の焦点距離をｆ２Ｂとした場合、
    －０．５＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜０ （２）
    で表される条件式（２）を満足するズームレンズ。
  2. 縮小側結像面と共役な位置に中間像を形成し、前記中間像を拡大側結像面に再結像させるズームレンズであって、
    拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、第１ユニットと、第２ユニットと、第３ユニットと、第４ユニットと、第５ユニットとからなり、
    変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する群を１つのレンズ群とした場合、
    前記第１ユニットは、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなり、
    前記第２ユニットは、変倍の際に相互間隔を変化させて移動する２つのレンズ群からなり、広角端において全体として負の屈折力を有し、
    前記第３ユニットは、１つ又は２つのレンズ群からなり、
    前記第４ユニットは、拡大側から縮小側へ光路に沿って順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群とからなり、
    広角端から望遠端への変倍の際、前記第３ユニットの全てのレンズ群、前記第４Ａレンズ群、および前記第４Ｂレンズ群は隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動し、前記第５ユニットの最も拡大側のレンズ群は固定され、
    広角端における最大画角の主光線と光軸との交点のうち、光路上における拡大側の前記交点を第１交点、縮小側の前記交点を第２交点とした場合、
    広角端において、前記第３ユニットは前記第１交点の最も近傍に位置する正の屈折力を有するレンズ群を含み、
    広角端において、前記第５ユニットは内部に前記第２交点を含み、
    前記第４Ａレンズ群の焦点距離をｆ４Ａ、
    前記第４Ｂレンズ群の焦点距離をｆ４Ｂとした場合、
    －２＜ｆ４Ａ／ｆ４Ｂ＜１ （３）
    で表される条件式（３）を満足するズームレンズ。
  3. 縮小側がテレセントリックに構成されている請求項１又は２に記載のズームレンズ。
  4. 縮小側における有効像円の半径をＹｍａｘ、
    前記拡大側結像面が無限遠にある状態において、縮小側を射出側とした場合の、広角端における前記縮小側結像面から近軸射出瞳位置までの光軸上の距離をｅｘＰｗとした場合、
    ０＜Ｙｍａｘ／｜ｅｘＰｗ｜＜０．１ （１）
    で表される条件式（１）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第２ユニットの前記２つのレンズ群のうち、光路上における拡大側のレンズ群を第２Ａレンズ群、縮小側のレンズ群を第２Ｂレンズ群とした場合、
    前記第２Ａレンズ群は負の屈折力を有し、前記第２Ｂレンズ群は正の屈折力を有する請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第２Ｂレンズ群は、広角端から望遠端への変倍の際、拡大側に移動した後に縮小側に移動する請求項５に記載のズームレンズ。
  7. 前記第４ユニットが含む全ての正レンズのｄ線基準のアッベ数の平均値をν４ｐａｖｅとした場合、
    ６０＜ν４ｐａｖｅ （４）
    で表される条件式（４）を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 前記中間像は、前記第５ユニット内に位置する請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  9. 前記中間像より拡大側の光学系を第１光学系、前記中間像より縮小側の光学系を第２光学系とし、
    広角端における前記第１光学系の焦点距離をｆＳ１ｗ、
    広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとした場合、
    ０．８＜ｆＳ１ｗ／｜ｆｗ｜ （５）
    で表される条件式（５）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 前記中間像より拡大側の光学系を第１光学系、前記中間像より縮小側の光学系を第２光学系とした場合、
    前記第１光学系は、前記第２光学系で発生する像面湾曲を補正して前記中間像を前記拡大側結像面に再結像させる請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  11. 前記中間像は、前記第２ユニットより縮小側に位置し、
    前記中間像より拡大側の光学系を第１光学系、前記中間像より縮小側の光学系を第２光学系とし、
    広角端における、前記第１光学系の最も拡大側のレンズ面から前記第１光学系の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｈＳ１、
    広角端における、前記ズームレンズの最も拡大側のレンズ面から前記ズームレンズの最も縮小側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｈＺＬとした場合、
    ０．４＜ＴｈＳ１／ＴｈＺＬ＜０．７ （６）
    で表される条件式（６）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  12. 広角端における前記ズームレンズの最も縮小側のレンズ面から前記ズームレンズの縮小側焦点位置までの光軸上の空気換算距離をＢｆｗ、
    広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとした場合、
    １＜Ｂｆｗ／｜ｆｗ｜ （７）
    で表される条件式（７）を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  13. 前記中間像に隣接する位置に光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を含む請求項１から１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  14. 前記光路折り曲げ部材は、光路を９０度折り曲げる請求項１３に記載のズームレンズ。
  15. 合焦の際、前記第４ユニットおよび前記第５ユニットの少なくとも一方の１枚以上のレンズが移動する請求項１から１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  16. 光学像を出力するライトバルブと、
    請求項１から１５のいずれか１項に記載のズームレンズとを備え、
    前記ズームレンズは、前記ライトバルブから出力された前記光学像をスクリーン上に投写する投写型表示装置。
  17. 請求項１から１５のいずれか１項に記載のズームレンズを備えた撮像装置。
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