(57)【要約】【課題】折り曲げミラーを内蔵できる空間を確保できると共に、折り曲げミラー部分をコンパクトに構成することができ、収差が良く補正された広角レンズを提供する。【解決手段】本発明に係る広角レンズは、共役距離が長い側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備える。第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成されている。【選択図】図１
2010020086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系用の広角レンズであって、共役距離が長い側から順に、
第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、
３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、
１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成され、
以下の条件を満足する、広角レンズ：
３＜Ｂｆ／ｆ    ・・・（１）
（ただし、半画角Ｗ＞５５°である）
ここで、
Ｂｆ：共役距離が最も短い側の最終面と像面との空気間隔
ｆ：全系の焦点距離
である。
【請求項２】
結像光学系用の光学レンズであって、共役距離が長い側から順に、
第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、
３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、
１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成され、
以下の条件を満足する、広角レンズ：
８＜Ｔ１／ｆ＜４０    ・・・（２）
ここで、
Ｔ１：第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間隔
ｆ：全系の焦点距離
である。
【請求項３】
以下の条件を満足する、請求項２に記載の広角レンズ：
２０＜Ｔ２／ｆ＜９０    ・・・（３）
ここで、
Ｔ２：第１レンズ群前群の共役距離の短い側の最終面から、第２レンズ群の共役距離の短い側の最終面までの距離
ｆ：全系の焦点距離
である。
【請求項４】
以下の条件を満足する、請求項２に記載の広角レンズ：
１０＜｜ｆ１｜／ｆ    ・・・（４）
５＜ｆ２／ｆ＜１５    ・・・（５）
ここで、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
である。
【請求項５】
以下の条件を満足する、請求項２に記載の広角レンズ：
｜ｆＧ１１／ｆＧ１２｜＜０．２    ・・・（６）
ここで、
ｆＧ１１：第１レンズ群前群の焦点距離
ｆＧ１２：第１レンズ群後群の焦点距離
である。
【請求項６】
結像光学系用の広角レンズであって、共役距離が長い側から順に、
第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、
３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、
１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成され、
前記第１レンズ群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が５５以上である、広角レンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群後群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が７０以上である、請求項６に記載の広角レンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対する屈折率が１．６１以下である、請求項６または７に記載の広角レンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群後群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対する屈折率が１．５１以下である、請求項８に記載の広角レンズ。
【請求項１０】
前記第１レンズ群前群は、共役距離の長い側から順に、
共役距離が長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子と、
少なくとも１面が非球面であり、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第２レンズ素子と、
共役距離が長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子と、
負の屈折率を有する第４レンズ素子とからなる、請求項１〜９のいずれかに記載の広角レンズ。
【請求項１１】
前記第２レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の広角レンズ。
【請求項１２】
前記第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間に、光路を折り曲げるためのミラーが配置される、請求項１〜１１のいずれかに記載の広角レンズ。
【請求項１３】
Ｆナンバーが２．０である、請求項１〜１２のいずれかに記載の広角レンズ。
【請求項１４】
光学像を被投写面上に投写するプロジェクターの投写レンズとして使用される、請求項１〜１３のいずれかに記載の広角レンズ。
【請求項１５】
外部から入力される映像信号に基づいて、被投写面上に映像を拡大して投写する映像拡大投写システムであって、
光源と、
前記光源によって照明されると共に、光学像を形成する空間光変調素子と、
前記空間変調素子上に形成される光学像を前記被投写面上に拡大投写する、請求項１〜１３のいずれかに記載の広角レンズとを備える、映像拡大投写システム。
【請求項１６】
外部から入力される映像信号に基づいて、被投写面上に映像を投写するビデオプロジェクターであって、
赤、緑、青の照明光を時分割で出射する照明部と、
前記照明部によって照明されると共に、赤、緑、青の各色の照明光に対応した光学像を形成する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子上に形成された光学像を前記被投写面上に投写する、請求項１〜１３のいずれかに記載の広角レンズとを備える、ビデオプロジェクター。
【請求項１７】
外部から入力される映像信号に基づいて、被投写面に映像を映し出すリアプロジェクターであって、
前記被投写面となる透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンの背面側に配置される、請求項１６に記載のビデオプロジェクターとを備える、リアプロジェクター。
【請求項１８】
外部から入力される映像信号に基づいて、複数の被投写面に映像を映し出すマルチビジョンシステムであって、
複数のプロジェクターシステムと、
入力された映像信号を分割して、前記プロジェクターシステムの各々に出力する画像分割回路とを備え、
前記プロジェクターシステムの各々は、
前記被投写面となる透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンに映像を投写する、請求項１６に記載のビデオプロジェクターとを含む、マルチビジョンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広角レンズ及びこれを用いたプロジェクターに関し、より特定的には空間光変調素子によって形成された光学像をスクリーン上に投写するための投写レンズとして利用できる広角レンズと、当該広角レンズを備えたプロジェクターとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー映像を投写できるプロジェクターとして、赤、緑、青の３原色の反射型空間変調素子を用いた構成が知られている。この構成においては、照明光を導くためのプリズムと、色合成用のプリズムとが、投写レンズと空間光変調素子との間に配置される。
【０００３】
したがって、プロジェクターに用いられる投写レンズには、長いバックフォーカスが必要となる。また、色合成用のプリズムは、分光特性に入射角依存性があるために、投写レンズは、共役距離の短い側の瞳位置を空間光変調素子から十分遠方にした光学系であること、すなわち、テレセントリック性を有することが必要となる。更に、映像を大きなサイズで投写できるだけでなく、プロジェクターの占めるスペースを小さくすることが要望されるため、投写レンズは、画角の大きな広角レンズであることが求められる。
【０００４】
長いバックフォーカスを有する広角レンズは、例えば、特許文献１で提案されている。また、広角な投写レンズは、例えば、特許文献２及び３で提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１３８６７９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５５４１号公報
【特許文献３】特開２００７−１５６２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１で提案されている広角レンズは、十分に広角であるとは言えず、それ故、プロジェクターの構成や設置の自由度に制限があった。また、特許文献２及び３で提案されている投写レンズは、十分広角ではあるが、更に広角のレンズも要望されている。
【０００６】
また、スクリーン一体型のプロジェクターをコンパクトに構成するためには、投写レンズの広角化と共に、投写レンズ内に折り曲げミラーを配置して、投写レンズ内で光路を折り曲げる必要がある。折り曲げミラーには、投写レンズ光路内でケラレが生じないように十分な大きさが必要である。したがって、投写レンズに折り曲げミラーを内蔵する場合、折り曲げミラーがその前後のレンズ素子と物理的に干渉しない程度に十分な空間を確保する必要がある。
【０００７】
一方、投写レンズ自体をコンパクト化するためには、折り曲げミラーは可能な限り小さいことが好ましい。
【０００８】
また、画角の大きな投写レンズでは、歪曲収差や倍率色収差等の収差の発生が顕著になるが、高精細な映像を投写できるプロジェクターを実現するためには、投写レンズの収差が良好に補正されていることも必要となる。
【０００９】
それ故に、本発明は、折り曲げミラーを内蔵できる空間を確保できると共に、折り曲げミラー部分をコンパクトに構成することができ、収差が良く補正された広角レンズを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、広角レンズを投写レンズとして用いて、明るく高精細な映像を投写できるコンパクトなプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の発明者は、広角レンズ内でその光路を折り曲げるための折り曲げミラーを小さくするためには、折り曲げミラー部分における光路を細くすることが効果的であることに気付いた。
【００１２】
本発明に係る結像光学系用の広角レンズは、共役距離が長い側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成され、以下の条件を満足する。
３＜Ｂｆ／ｆ    ・・・（１）
（ただし、半画角Ｗ＞５５°である）
ここで、
Ｂｆ：共役距離が最も短い側の最終面と像面との空気間隔
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００１３】
このように構成すると、プロジェクターに使用する場合に、プリズムを挿入可能な空間を備えた広角レンズを実現できる。
【００１４】
また、本発明に係る結像光学系用の光学レンズは、共役距離が長い側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成され、以下の条件を満足しても良い。
８＜Ｔ１／ｆ＜４０    ・・・（２）
ここで、
Ｔ１：第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間隔
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００１５】
このように構成すると、広角レンズ内に光路を折り曲げる折り曲げミラーを配置するのに十分な大きさの空間を形成できる共に、折り返しミラーのサイズを小さくすることが可能となる。
【００１６】
あるいは、本発明に係る結像光学系用の広角レンズは、共役距離が長い側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、第１レンズ群は、共役距離の長い側から順に、３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群と、１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群後群とから構成され、第１レンズ群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が５５以上としても良い。
【００１７】
このように構成すると、倍率色収差が良く補正された広角レンズを実現できる。
【００１８】
上記の広角レンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
２０＜Ｔ２／ｆ＜９０    ・・・（３）
ここで、
Ｔ２：第１レンズ群前群の共役距離の短い側の最終面から、第２レンズ群の共役距離の短い側の最終面までの距離
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００１９】
最近のプロジェクターセットは、投写レンズ部がセットの外にはみ出さないデザインとなっている。よって、従来のレンズの長さの範囲で折り曲げると、当然にセット外装カバーと干渉してしまう。これを回避するためには、Ｔ２を大きくし、折り曲げ位置は少なくともセットの外側に出たところに配置する必要がある。また広角の投写レンズの前玉は外径が大きくなるので、折り曲げた際に前玉とセットが干渉することも考えられる。これについてもＴ２を大きくすることで干渉を回避する必要がある。
【００２０】
したがって、上記のように構成すると、折り曲げミラーとプロジェクター外装部とが物理的に干渉しないため、折り曲げミラー内蔵の広角レンズの使用を想定していないプロジェクターセットにも搭載可能な広角レンズを構成できる。
【００２１】
上記の広角レンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
１０＜｜ｆ１｜／ｆ    ・・・（４）
５＜ｆ２／ｆ＜１５    ・・・（５）
ここで、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００２２】
このように構成すると、広角レンズ内に長い空間を確保しつつ、レンズの有効径が大きくなりすぎることを抑制できる。
【００２３】
上記の広角レンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
｜ｆＧ１１／ｆＧ１２｜＜０．２    ・・・（６）
ここで、
ｆＧ１１：第１レンズ群前群の焦点距離
ｆＧ１２：第１レンズ群後群の焦点距離
である。
【００２４】
このように構成すると、画角の大きな広角レンズを実現できる。
【００２５】
また、上記の広角レンズにおいて、第１レンズ群後群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が７０以上であることがより好ましい。
【００２６】
このように構成すると、倍率色収差がより良好に補正できる。
【００２７】
また、第１レンズ群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対する屈折率が１．６１以下であることが好ましい。
【００２８】
このように構成すると、歪曲収差が良好に補正できる。
【００２９】
この場合、第１レンズ群後群に含まれる全てのレンズ素子のｄ線に対する屈折率が１．５１以下であることがより好ましい。
【００３０】
このように構成すると、歪曲収差がより良好に補正できる。
【００３１】
また、第１レンズ群前群は、共役距離の長い側から順に、共役距離が長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子と、少なくとも１面が非球面であり、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第２レンズ素子と、共役距離が長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子と、負の屈折率を有する第４レンズ素子とからなることが好ましい。
【００３２】
このように構成すると、歪曲収差が小さな広角レンズを実現できる。
【００３３】
また、第２レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含むことが好ましい。
【００３４】
このように構成すると、球面収差を良好に補正できる。
【００３５】
上記の広角レンズにおいて、第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間に、光路を折り曲げるためのミラーが配置されても良い。
【００３６】
このように構成すると、広角レンズをプロジェクターの投写レンズとして使用した場合、プロジェクターのサイズをコンパクトにすることができる。
【００３７】
上記の広角レンズのＦナンバーは、約２．０であることが好ましい。
【００３８】
上記の広角レンズは、光学像を被投写面上に投写するプロジェクターの投写レンズとして使用しても良い。
【００３９】
また、本発明は、外部から入力される映像信号に基づいて、被投写面上に映像を拡大して投写する映像拡大投写システムに関するものである。本発明に係る映像拡大投写システムは、光源と、光源によって照明されると共に、光学像を形成する空間光変調素子と、空間変調素子上に形成される光学像を被投写面上に拡大投写する、上記の広角レンズとを備える。
【００４０】
更に、本発明は、外部から入力される映像信号に基づいて、被投写面上に映像を投写するビデオプロジェクターに関するものである。本発明に係るビデオプロジェクターは、赤、緑、青の照明光を時分割で出射する照明部と、照明部によって照明されると共に、赤、緑、青の各色の照明光に対応した光学像を形成する空間光変調素子と、空間光変調素子上に形成された光学像を被投写面上に投写する、上記の広角レンズとを備える。
【００４１】
更に、本発明は、外部から入力される映像信号に基づいて、被投写面に映像を映し出すリアプロジェクターに関するものである。本発明に係るリアプロジェクターは、被投写面となる透過型スクリーンと、透過型スクリーンの背面側に配置される、上記のビデオプロジェクターとを備える。
【００４２】
更に、本発明は、外部から入力される映像信号に基づいて、複数の被投写面に映像を映し出すマルチビジョンシステムに関するものである。本発明に係るマルチビジョンシステムは、複数のプロジェクターシステムと、入力された映像信号を分割して、プロジェクターシステムの各々に出力する画像分割回路とを備える。当該プロジェクターシステムの各々は、被投写面となる透過型スクリーンと、透過型スクリーンに映像を投写する、上記のビデオプロジェクターとを含む。
【００４３】
上記の映像拡大投写システム、ビデオプロジェクター、リアプロジェクター、マルチビジョンシステムは、本発明に係る広角レンズを備えているので、装置サイズをコンパクト化できると共に、明るく高精細な映像を表示することが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、内部に折り曲げミラーを配置するための空間が確保されると共に、折り曲げミラーをコンパクトに構成することができ、更に、収差がよく補正された広角レンズを実現できる。
【００４５】
また、本発明によれば、明るく高精細な映像を投写できるコンパクトなプロジェクターを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１、３、５、７は、実施の形態１、２、３、４に係る広角レンズの構成図である。各図において、特定の面に付されたアスタリスク「＊」は、その面が非球面であることを示している。また、各図において、「Ａ」は絞りを表し、「Ｐ」はプリズム等のガラスブロックを表し、「Ｓ」は像面を表す。尚、像面Ｓは、プロジェクターにおいては、空間変調素子（例えば、ＬＣＤ）に相当し、撮像装置においては、フィルムやＣＣＤに相当し、照明装置においては、ロッドインテグレータの射出面に相当する。
【００４７】
実施の形態１〜４に係る広角レンズは、共役距離の長い側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２の２群によって構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、３枚以上の負レンズ素子のみからなる第１レンズ群前群Ｇ１１と、１枚の正レンズ素子からなる第１レンズ群Ｇ１２とから構成されている。
【００４８】
以下、各実施の形態に係る広角レンズの詳細な構成を示す。
【００４９】
（実施の形態１）
第１レンズ群前群Ｇ１１は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１、第２レンズ素子Ｌ２及び第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４とからなる。第２レンズ素子Ｌ２の両面が非球面である。
【００５０】
第１レンズ群後群Ｇ１２は、共役距離の長い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５からなる。
【００５１】
第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、共役距離の短い側に凹面を向けた平凹形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９と、共役距離が短い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、共役距離が短い側に凹面を向けた平凹形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、両凸形状の第１２レンズ素子Ｌ１２と、両凸形状の第１３レンズ素子Ｌ１３とからなる。第６レンズ素子Ｌ６の両面が非球面である。また、第８レンズ素子Ｌ８と、第９レンズ素子Ｌ９と、第１０レンズ素子Ｌ１０とが接合されている。更に、第１１レンズ素子Ｌ１１と、第１２レンズ素子Ｌ１２とが接合されている。
【００５２】
（実施の形態２）
第１レンズ群前群Ｇ１１は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１、第２レンズ素子Ｌ２及び第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４とからなる。共役距離の短い側に向けた第２レンズ素子Ｌ２の一方面が非球面である。
【００５３】
第１レンズ群後群Ｇ１２は、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５からなる。
【００５４】
第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７と、共役距離が短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第８レンズ素子Ｌ８と、共役距離が短い側に凹面を向けた平凹形状の第９レンズ素子Ｌ９と、両凸形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、共役距離が短い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、共役距離が短い側に凹面を向けた平凹形状の第１２レンズ素子Ｌ１２と、両凸形状の第１３レンズ素子Ｌ１３と、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１４レンズ素子Ｌ１４とからなる。第８レンズ素子Ｌ８の両面と、共役距離が短い側に向けた第１１４レンズ素子Ｌ１４の一方面とが非球面である。また、第９レンズ素子Ｌ９と、第１０レンズ素子Ｌ１０と、第１１レンズ素子Ｌ１１とが接合されている。更に、第１２レンズ素子Ｌ１２と、第１３レンズ素子Ｌ１３とが接合されている。
【００５５】
（実施の形態３）
第１レンズ群前群Ｇ１１は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２と、両凹形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。共役距離の短い側に向けた第２レンズ素子Ｌ２の一方面が非球面である。
【００５６】
第１レンズ群後群Ｇ１２は、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４からなる。
【００５７】
第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凹形状の第６レンズ素子Ｌ６と、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第７レンズ素子Ｌ７と、共役距離の短い側に凹面を向けた平凹形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９と、共役距離の短い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、共役距離の短い側に凹面を向けた平凹形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、両凸形状の第１２レンズ素子Ｌ１２と、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１３レンズ素子Ｌ１３とからなる。第７レンズ素子Ｌ７の両面と、共役距離の短い側に向けた第１３レンズ素子Ｌ１３の一方面とが非球面である。また、第８レンズ素子Ｌ８と、第９レンズ素子Ｌ９と、第１０レンズ素子Ｌ１０とが接合されている。更に、第１１レンズ素子Ｌ１１と、第１２レンズ素子Ｌ１２とが接合されている。
【００５８】
（実施の形態４）
第１レンズ群前群Ｇ１１は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２と、両凹形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。共役距離の短い側に向けた第２レンズ素子Ｌ２の一方面が非球面である。
【００５９】
第１レンズ群後群Ｇ１２は、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４からなる。
【００６０】
第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凹形状の第６レンズ素子Ｌ６と、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第７レンズ素子Ｌ７と、共役距離の短い側に凹面を向けた平凹形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９と、共役距離の短い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、共役距離の短い側に凹面を向けた平凹形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、両凸形状の第１２レンズ素子Ｌ１２と、共役距離の短い側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１３レンズ素子Ｌ１３とからなる。第７レンズ素子Ｌ７の両面と、共役距離の短い側に向けた第１３レンズ素子の一方面とが非球面である。また、第８レンズ素子Ｌ８と、第９レンズ素子Ｌ９と、第１０レンズ素子Ｌ１０とが接合されている。更に、第１１レンズ素子Ｌ１１と、第１２レンズ素子Ｌ１２とが接合されている。
【００６１】
本発明に係る第１レンズ群Ｇ１は、負、正のレンズ群よりなるアフォーカルコンバーターの構成を基本としている。負、正のレンズ群で構成されるアフォーカルコンバーターは、主レンズの前に配置された場合、主レンズの焦点距離を短くする作用があるので、主レンズと組み合わせて広角レンズを構成できる。また、アフォーカルコンバーターには、主レンズのバックフォーカスを保持したまま広角化できるという特徴がある。全系の焦点距離は、アフォーカル倍率×主レンズの焦点距離で算出できる。この式より明らかなように、アフォーカル倍率を小さくすれば、より画角の大きな広角レンズを構成することができる。
【００６２】
第１レンズ群前群Ｇ１１は、アフォーカルコンバーターの負の群に相当し、第１レンズ群後群Ｇ１２は、アフォーカルコンバーターの正の群に相当する。
【００６３】
第１レンズ群前群Ｇ１１は、負レンズ素子のみで構成されている。広角レンズで問題となる歪曲収差の補正には、正レンズ素子を付加することが有効であるが、正レンズ素子の付加は瞳位置を共役距離の短い側に移動させることになり、折り曲げミラー挿入位置の有効径を大きくしてしまう。そこで、第１レンズ群前群Ｇ１１に正レンズ素子を組み入れる代わりに、歪曲補正のために第１レンズ群前群Ｇ１１内に非球面を配置する。
【００６４】
一方、第１レンズ群後群Ｇ１２は、１枚の正レンズ素子で構成されている。第１レンズ群後群Ｇ１２では、第１レンズ群前群Ｇ１１で発生した諸収差を打ち消すだけの収差を発生させることが好ましい。この収差を発生させるために、第１レンズ群後群１２を構成する正レンズ素子の屈折率、アッベ数、形状が適宜調整される。
【００６５】
第２レンズ群Ｇ１２は、主レンズに相当する。第２レンズ群Ｇ１２の焦点距離は、第１レンズ群Ｇ１の有効径を小さくするため、全系の焦点距離よりも長くなるよう設定される。また、全系の球面収差を整えるために、第２レンズ群Ｇ１２にも非球面が配置される。更に、全系の色収差を補正するため、第２レンズ群Ｇ１２は、３枚もしくは４枚の負レンズを含む。
【００６６】
折り曲げミラーを用いて広角レンズの光路を折り曲げる場合、折り曲げミラーの挿入位置は、広角レンズ内でなるべく共役距離の長い側であることが好ましい。本発明のように画角の非常に大きな広角レンズの場合、広角レンズとスクリーンとの間にミラーを配置できないため、広角レンズを透過した像は、スクリーンに直接投写される。したがって、スクリーンから投写レンズ内に設けられる折り曲げミラーまでの間隔が、スクリーン一体型プロジェクターの奥行きを決める重要な要素となる。
【００６７】
また、折り曲げミラーは、挿入位置での有効径が小さくなるほど、その大きさを小さくすることできる。折り曲げミラーが小さくなれば、折り曲げミラーを挿入するために必要な広角レンズ内の空間を小さくすることができる。
【００６８】
折り曲げミラーの挿入位置は、光学像を形成する空間光変調素子から離れていることが好ましい。一般に、スクリーン一体型プロジェクターは、スクリーンを保持する筺体内に、フロントプロジェクターを組み込んで構成される。折り曲げミラーを内蔵した投写レンズと筺体との物理的に干渉しないようにするためには、折り曲げミラーの挿入位置が空間光変調素子から離れている必要がある。より特定的には、折り返しミラーは第１レンズ群前群Ｇ１１と第１レンズ群後群Ｇ１２との間に配置することが好ましい。
【００６９】
ここで、本発明に係る広角レンズが満足すべき条件について説明する。以下では、複数の条件が規定されているが、適合する条件をできるだけ多く満足するように広角レンズを構成することが最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏する広角レンズを得ることも可能である。
【００７０】
本発明に係る広角レンズは、以下の条件（１）を満足することが好ましい。
３＜Ｂｆ／ｆ    ・・・（１）
（ただし、半画角Ｗ＞５５°）
ここで、
Ｂｆ：共役距離が最も短い側のレンズ素子と像面との空気間隔（バックフォーカス）
ｆ：全系の焦点距離
である（上記の半画角Ｗの範囲において、周辺光量比は３０％以上あるものとする）。
【００７１】
条件（１）は、全系の焦点距離に対するバックフォーカスの比を規定しており、プロジェクターに使用する場合に、プリズムを挿入するために必要な間隔の大きさを意味する。条件式（１）の下限を下回ると、プリズムを配置するのに必要なスペースを確保できないので、コンパクトなプロジェクターを構成することができなくなる。
【００７２】
本発明に係る広角レンズは、以下の条件（２）を満足しても良い。
８＜Ｔ１／ｆ＜４０    ・・・（２）
ここで、
Ｔ１：第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間隔
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００７３】
条件（２）は、全系の焦点距離に対する第１レンズ群前群と第１レンズ群後群の空気間隔の比を規定しており、第１レンズ群前群及び第１レンズ群後群の間に折り曲げミラーを挿入するために必要な間隔の大きさを意味する。また、条件（２）は、第１レンズ群のアフォーカル倍率に関係する。特に、フロントプロジェクターセットに折り曲げミラー内蔵の広角レンズを搭載する場合は、折り曲げ部と、フロントプロジェクターセットが干渉しないように、折り曲げ部と空間光変調部との間隔が離れている必要があるが、アフォーカル倍率を小さくすることでレンズ全長を長くして、必要な空間を確保できる。条件（２）の下限を下回ると折り曲げミラーを配置するのに必要な空間を得られないので、スクリーン一体型のプロジェクターをコンパクトに構成することができなくなる。一方、条件（２）の上限を越えると、レンズの全長と外径が大きくなり過ぎ、コンパクト化ができなくなる。
【００７４】
本発明に係る広角レンズは、以下の条件（３）を満足することが好ましい。
２０＜Ｔ２／ｆ＜９０    ・・・（３）
ここで、
Ｔ２：第１レンズ群前群の共役距離の短い側の最終面から、第２レンズ群の共役距離の短い側の最終面までの距離
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００７５】
条件（３）は、焦点距離に対する、第１レンズ群前群の最終面から第２レンズ群の最終面までの距離の比を規定する。条件（３）の下限を下回ると、折り曲げ部とプロジェクターセット本体とが干渉するので、プロジェクターセットへのレンズの搭載ができなくなる。一方、条件（３）の上限を越えると、レンズの全長と外径が大きくなり過ぎ、広角レンズ及びプロジェクターのコンパクト化ができなくなる。
【００７６】
本発明に係る広角レンズは、以下の条件（４）及び（５）を満足することが好ましい。
１０＜｜ｆ１｜／ｆ    ・・・（４）
５＜ｆ２／ｆ＜１５    ・・・（５）
ここで、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
である。
【００７７】
条件（４）は、全系の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離の比を絶対値で規定する。条件（４）の下限を下回ると、第１レンズ群前群と第１レンズ群後群とで調整されていた倍率色収差と歪曲収差のバランスが崩れ、特に、倍率色収差の補正ができなくなる。
【００７８】
条件（５）は、焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離の比を規定する。条件（５）の下限を下回ると、第１レンズ群の有効径が大きくなるので、好ましくない。一方、条件（５）の上限を超えると、第２レンズ群の全長が大きくなるので、好ましくない。
【００７９】
本発明に係る広角レンズは、以下の条件（６）を満足することが好ましい。
｜ｆＧ１１／ｆＧ１２｜＜０．２    ・・・（６）
ここで、
ｆＧ１１：第１レンズ群前群の焦点距離
ｆＧ１２：第１レンズ群後群の焦点距離
である。
【００８０】
条件（６）は、第１レンズ群前群の焦点距離に対する第１レンズ群後群の焦点距離を絶対値で規定しており、アフォーカル倍率に関係する。条件（６）の上限を超えると、第１レンズ群の有効径が大きくなると共に、折り曲げミラーを挿入するのに必要な空間を確保できなくなるので好ましくない。
【００８１】
更に、第１レンズ群を構成する全てのレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が５５以上であることが好ましい。この条件を満足する場合、倍率色収差を良好に補正することが可能となる。一方、この条件を満足しない場合には、倍率色収差の補正が困難となる。
【００８２】
より好ましくは、第１レンズ群後群を構成する全てのレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が７０以上であると良い。この場合、倍率色収差を更に良好に補正することができる。
【００８３】
第１レンズ群を構成する全てのレンズ素子のｄ線に対する屈折率は、１．６１以下であることが好ましい。この条件を満足する場合、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。一方、この条件を満足しない場合、歪曲収差の補正が困難となる。
【００８４】
より好ましくは、第１レンズ群後群を構成する全てのレンズ素子のｄ線に対する屈折率が１．５１以下であれば良い。この場合、歪曲収差を更に良好に補正することができる。
【００８５】
また、実施の形態１及び２のように、第１レンズ群前群が、共役距離の長い側から順に、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子と、少なくとも１面が非球面であり、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第２レンズ素子と、共役距離の長い側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子と、負の屈折力を有する第４レンズ素子とで構成されることがより好ましい。
【００８６】
第１レンズ前群では、歪曲収差が多く発生するので、第１レンズ群前群を構成するレンズ素子の歪曲収差が小さいことが好ましい。第１レンズ素子は、負の歪曲収差が少ない形状を有し、第２レンズ素子は負の歪曲収差が少ない形状を有し、かつ、歪曲収差を補正するための非球面を含んでいる。また、第３レンズ素子は、負の歪曲収差が少ない形状を有し、第４レンズ素子は、球面収差が少ない形状を有している。このような第１〜第４レンズ素子の組み合わせにより、第１レンズ群前群全体の歪曲収差を小さくできる。
【００８７】
第２レンズ群が少なくとも１面の非球面を含むことが好ましい。第２レンズ群では、軸上光線高が高くなり、球面収差が発生しやすいが、非球面を設けることによって、球面収差を小さくすることができる。
【００８８】
広角レンズの光路を折り曲げるための折り曲げミラーは、第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間に配置することが好ましい。このように構成すれば、折り曲げ部から空間光変調素子までの距離を長くして、折り曲げミラーを小さくすることができる。
【００８９】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係る映像拡大投写システムの概略構成図である。
【００９０】
拡大投写システム１０は、光源３と、光源３によって照明されると共に、外部から入力される映像信号に基づいて光学像を形成する空間光変調素子２と、実施の形態１〜４のいずれかに係る広角レンズ１と、広角レンズ１の第１レンズ群前群と第１レンズ群後群との間に配置され、広角レンズ１の光路を折り曲げる折り曲げミラー４とを備える。広角レンズ１は、空間変調素子２によって形成された光学像を拡大して被投写面Ｐに投写する投写レンズとして機能する。
【００９１】
本実施の形態では、実施の形態１〜４に係る広角レンズ１が用いられているため、広角レンズ１内に折り曲げミラー４を内蔵して光路を折り曲げることで、拡大投写システム１０をコンパクトに構成することが可能となる。また、明るく、収差が良好に補正された広角レンズ１を用いることにより、被投写面Ｐに明るく高精細な映像を投写できる拡大投写システム１０を実現できる。
【００９２】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６に係るビデオプロジェクターの概略構成図である。
【００９３】
ビデオプロジェクター２０は、赤、緑、青の３色の照明光を時分割で出射する照明部５と、照明部５によって照明されると共に、外部から入力される映像信号に基づいて、各色の照明光に対応した光学像を形成する空間光変調素子２と、実施の形態１〜４のいずれかに係る広角レンズ１とを備える。ビデオプロジェクター２０は、空間変調素子２によって形成された光学像を図示しない被投写面に投写する装置であり、本実施の形態においても、広角レンズ１が投写レンズとして機能する。
【００９４】
照明部５は、例えば、光源３と、その中心軸周りに回転自在な円盤状のフィルター６とを含んでいる。フィルター６は、一定の中心角毎に赤、緑、青のいずれかの光のみを透過するフィルター領域に区分されており、その一部が光源３の光路と交差するように配置されている。したがって、フィルター６が図示しない回転機構によってその中心軸周りに回転すると、いずれかの色のフィルター領域が光源３の前方に配置され、光源３の光が時分割で赤、緑、青のいずれかの光に変換される。このような構成により、照明部５は、フィルター６の回転速度に応じて、各色の光で空間光変調素子２を時分割で照明することができる。ただし、照明部５は、この例に限られるものではなく、時分割で各色の照明光で空間光変調素子２を照明できるものであれば良い。
【００９５】
本実施の形態においても、実施の形態１〜４のいずれかに係る広角レンズ１が投写レンズとして使用されているので、投写距離が短い場合でも、大きく高精細な画面を投写可能なビデオプロジェクター２０をコンパクトに構成することができる。
【００９６】
（実施の形態７）
図１１は、本発明の実施の形態７に係るリアプロジェクターの概略構成図である。
【００９７】
リアプロジェクター３０は、透過型スクリーン７と、透過型スクリーン７を保持する筺体８と、筺体８の内部において透過型スクリーン７の背面側に配置され、透過型スクリーン７に映像を投写する実施の形態６に係るビデオプロジェクター２０とを備える。
【００９８】
本実施の形態においても、実施の形態１〜４に係る広角レンズ１が投写レンズとして使用され、広角レンズ１の第１レンズ前群及び第１レンズ群後群の間に折り曲げミラー４を配置して光路が折り曲げられているので、リアプロジェクター３０の奥行きを小さくすることが可能となる。また、広角レンズ１の収差が良好に補正されているので、透過型スクリーンに高精細な映像を表示することができる。
【００９９】
（実施の形態８）
図１２は、本発明の実施の形態８に係るマルチビジョンシステム４０の概略構成図である。
【０１００】
マルチビジョンシステム４０は、並べて配置された複数の被投写面で１つの大きな表示画面を構成した表示装置であり、外部から入力される映像を各被投写面に分割して表示する。より詳細には、マルチビジョンシステム４０は、複数のプロジェクターシステム９と、外部から入力される映像信号を分割して各プロジェクターシステム９に出力する映像分割回路８とを備える。
【０１０１】
プロジェクターシステム９は、被投写面となる透過型スクリーン７と、映像分割回路１１から出力される映像信号に基づいて、透過型スクリーン７に映像を投写する実施の形態６に係るビデオプロジェクター２０とから構成されている。
【０１０２】
本実施の形態においても、実施の形態１〜４に係る広角レンズ１が投写レンズとして使用され、広角レンズ１の第１レンズ前群及び第１レンズ群後群の間に折り曲げミラー４を配置して光路が折り曲げられているので、マルチビジョンシステム４０の奥行きを小さくすることが可能となる。
【０１０３】
また、広角レンズ１の諸収差が良好に補正されるので、本実施の形態のように１つの映像を複数の画面に分割表示した場合でも、隣接した画面間の繋ぎ目部分において、各画面の映像がずれてしまうことが抑制される。したがって、１つのスクリーンに映像を投写する場合と同様の映像品質を維持しつつ、プロジェクターシステム９の台数に応じて、大きな画面を実現することが可能となる。
【０１０４】
尚、本実施の形態では、マルチビジョンシステム４０には３台のプロジェクターシステム９が含まれているが、プロジェクターシステム９の台数は特に限定されない。また、複数のプロジェクターシステム９の配置も特に限定されない。
【実施例】
【０１０５】
以下、実施の形態１〜４に係る広角レンズを具体的に実施した数値実施例を示す。数値実施例１〜４は、それぞれ実施の形態１〜４に対応する。
【０１０６】
各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位は「°」である。また、各数値実施例の面データにおいて、ｒは曲率半径、ｄは面間隔または厚み、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義される。
【数１】
2010020086.tif 000003
【０１０７】
ただし、数式中の各符号の意味は以下の通りである。
Ｘ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
ｈ：光軸からの高さ
Ｃｊ：第ｊ面の非球面頂点の曲率（Ｃｊ＝１／Ｒｊ）
Ｋｊ：第ｊ面の円錐定数
Ａｊ，ｎ：第ｊ面のｎ次の非球面係数
【０１０８】
また、各数値実施例の各種データにおいて、レンズ全長は、第１面と像面との間隔を表す。入射瞳位置は、第１面からの距離を表し、射出瞳位置は、最終面からの距離を表す。前側主点位置及び後側主点位置は、第１面からの距離を表す。
【０１０９】
図２、４、６及び８は、それぞれ数値実施例１、２、３及び４に係る広角レンズの縦収差図である。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性を表す。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性を表す。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。
【０１１０】
（数値実施例１）
数値実施例１の広角レンズは、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に示す。
【０１１１】
表１  （面データ）
面番号         r           d           nd         vd
物面             ∞   519.05700
1         52.06200     4.50000     1.58913    61.2 
2         31.59700     4.85300 
3*        33.67000     3.10000     1.53160    55.8 
4*        12.73900     9.34900 
5         35.22300     2.30000     1.69680    55.4 
6         16.42500    12.23800 
7        -55.41300     1.60000     1.69680    55.4 
8        101.37600    42.49800 
9         29.82400     3.50000     1.78472    25.7 
10        100.43300    11.22300 
11*       126.20700     1.70000     1.53160    55.8 
12*        74.97500     1.50000 
13(絞り)           ∞     8.85100
14         19.46800     4.40000     1.48749    70.4 
15        -27.89000     0.42800 
16               ∞     1.00000     1.83481    42.7
17         12.03400     7.50000     1.48749    70.4 
18        -12.95400     1.00000     1.69680    55.4 
19        -44.03700     0.57800 
20               ∞     0.90000     1.80610    33.3
21         18.09600     5.20000     1.48749    70.4 
22        -30.83700     0.30400 
23         22.43500     5.50000     1.49700    81.6 
24        -36.15100     2.00000 
25               ∞    20.00000     1.51680    64.2
26               ∞     1.21769
像面             ∞     0.00000
【０１１２】
表２  （非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4=-1.53733E-05, A6= 2.89106E-08, A8=-2.87851E-11
A10= 1.48101E-14 
第4面
K=-1.12184E+00, A4= 5.87300E-07, A6=-6.78533E-08, A8= 2.42059E-10
A10=-2.43519E-13 
第11面
K= 0.00000E+00, A4=-2.86730E-05, A6= 6.91427E-07, A8=-7.21474E-09
A10= 6.50493E-11 
第12面
K= 0.00000E+00, A4= 9.23162E-06, A6= 6.82842E-07, A8=-4.09264E-09
A10= 4.77266E-11 
【０１１３】
表３  （各種データ）
焦点距離       4.1071
Ｆナンバー     2.07064
半画角       57.7114
像高         6.5000
レンズ全長    157.2397
ＢＦ（空気換算）16.403
入射瞳位置     26.6405
射出瞳位置   -509.1147
前側主点位置   30.7145
後側主点位置  153.1017
【０１１４】
（数値実施例２）
数値実施例２の広角レンズは、図３に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表５に、非球面データを表６に、各種データを表７に示す。
【０１１５】
表４  （面データ）
面番号         r           d           nd         vd
物面             ∞   325.33400
1        141.93100     5.19400     1.48749    70.4 
2         59.68600    10.10600 
3         77.72900     2.69700     1.53160    55.8 
4*        21.95100    19.60000 
5         84.87800     2.00000     1.48749    70.4 
6         29.11900    22.76000 
7        -88.39100     2.00000     1.60311    60.7 
8         31.24800    88.84500 
9       1661.93200    20.59000     1.48749    70.4 
10        -68.81700    58.22500 
11         19.09900     9.09800     1.62588    35.7 
12        410.99200     0.39100 
13       -237.00500     1.43700     1.83400    37.3 
14         73.95500     5.14600 
15(絞り)           ∞     2.54500
16*       -36.60600     1.91600     1.53160    55.8 
17*       -24.70300     2.21900 
18               ∞     0.93700     1.83400    37.3
19         14.18700     6.51500     1.48749    70.4 
20         -8.66900     0.75700     1.90366    31.3 
21        -16.42400     0.47900 
22               ∞     0.63200     1.80610    40.7
23         13.68000     8.56400     1.49700    81.6 
24        -16.78700     0.25200 
25        -49.78700     7.04300     1.48749    70.4 
26*       -13.64800     3.27900 
27               ∞    12.58000     1.51680    64.2
28               ∞     4.26335
像面             ∞     0.00000
【０１１６】
表５  （非球面データ）
第4面
K=-8.23535E-01, A4=-7.18120E-07, A6=-1.04415E-08, A8= 5.16949E-12
A10=-9.67195E-16 
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 9.08697E-05, A6= 1.67920E-06, A8=-6.54567E-09
A10= 3.43705E-11 
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 1.67707E-04, A6= 1.63578E-06, A8=-7.12891E-09
A10= 9.88290E-11 
第26面
K= 3.23292E-02, A4= 4.06021E-05, A6=-6.89972E-08, A8= 6.22503E-10
A10=-1.85293E-12 
【０１１７】
表６  （各種データ）
焦点距離       2.6934
Ｆナンバー     1.91983
半画角       63.6900
像高         5.6230
レンズ全長    300.0703
ＢＦ（空気換算）15.836
入射瞳位置     38.9100
射出瞳位置  -2136.9286
前側主点位置   41.6000
後側主点位置  297.3570
【０１１８】
（数値実施例３）
数値実施例３の広角レンズは、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に示す。
【０１１９】
表７  （面データ）
面番号         r           d           nd         vd
物面             ∞   325.33400
1        395.81700     5.19400     1.48749    70.4 
2         53.11500     3.93000 
3         58.03000     2.69700     1.53160    55.8 
4*        21.71500    31.55600 
5      -1059.61600     2.00000     1.60311    60.7 
6         24.76400   111.50000 
7        -89.07100    20.59000     1.49700    81.6 
8        -47.11500    54.69700 
9         16.81700     9.07100     1.62588    35.7 
10         71.09300     0.77600 
11       -258.69300     1.43700     1.83400    37.3 
12         60.84600     4.73000 
13(絞り)           ∞     2.51700
14*       -33.54800     1.91600     1.53160    55.8 
15*       -21.84400     2.20200 
16               ∞     0.93700     1.83400    37.3
17         15.28300     6.51500     1.48749    70.4 
18         -8.68500     0.75700     1.90366    31.3 
19        -16.44200     0.47900 
20               ∞     0.63200     1.80610    40.7
21         13.76300     8.54500     1.49700    81.6 
22        -15.23900     0.25200 
23        -37.77500     6.96000     1.48749    70.4 
24*       -13.62300     3.27900 
25               ∞    12.58000     1.51680    64.2
26               ∞     4.28746
像面             ∞     0.00000
【０１２０】
表８  （非球面データ）
第4面
K=-8.28768E-01, A4=-1.79263E-06, A6=-1.03363E-08, A8= 5.17709E-12
A10=-9.56424E-16 
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 1.89894E-05, A6= 2.41792E-06, A8= 1.59671E-08
A10=-2.09728E-10 
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.18837E-04, A6= 2.60932E-06, A8= 7.80925E-09
A10= 9.30633E-12 
第24面
K= 8.22494E-02, A4= 5.09595E-05, A6=-1.00201E-07, A8= 4.98214E-10
A10=-1.01453E-13 
【０１２１】
表９  （各種データ）
焦点距離       3.2059
Ｆナンバー     2.00102
半画角       60.3103
像高         5.6230
レンズ全長    300.0365
ＢＦ（空気換算）15.860
入射瞳位置     34.1414
射出瞳位置  -2123.6321
前側主点位置   37.3424
後側主点位置  296.8020
【０１２２】
（数値実施例４）
数値実施例４の広角レンズは、図７に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１０に、非球面データを表１１に、各種データを表１２に示す。
【０１２３】
表１０  （面データ）
面番号         r           d           nd         vd
物面             ∞   325.33400
1        338.58400     5.19400     1.51680    64.2 
2         54.84400     2.89100 
3         58.83500     2.69700     1.53160    55.8 
4*        21.80100    32.06400 
5       -477.52000     2.00000     1.60311    60.7 
6         24.47300   108.85400 
7        -92.59600    20.59000     1.49700    81.6 
8        -47.32800    57.42000 
9         16.88100     9.50000     1.62588    35.7 
10         67.20300     0.83600 
11       -196.82300     1.43700     1.83400    37.3 
12         63.68300     4.70800 
13(絞り)           ∞     2.52400
14*       -33.40100     1.91600     1.53160    55.8 
15*       -21.00000     2.21100 
16               ∞     0.93700     1.83400    37.3
17         15.24700     6.51500     1.48749    70.4 
18         -8.67900     0.75700     1.90366    31.3 
19        -16.43400     0.47900 
20               ∞     0.63200     1.80610    40.7
21         13.77300     8.54000     1.49700    81.6 
22        -15.02100     0.25200 
23        -36.36300     6.93900     1.48749    70.4 
24*       -13.62100     3.27900 
25               ∞    12.58000     1.51680    64.2
26               ∞     4.28892
像面             ∞     0.00000
【０１２４】
表１１  （非球面データ）
第4面
K=-8.27589E-01, A4=-1.83959E-06, A6=-1.03185E-08, A8= 5.17897E-12
A10=-9.55322E-16 
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 8.33483E-06, A6= 2.42817E-06, A8= 2.19760E-08
A10=-2.54837E-10 
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.11284E-04, A6= 2.62718E-06, A8= 1.21499E-08
A10=-4.57625E-12 
第24面
K= 8.48141E-02, A4= 5.15798E-05, A6=-1.12083E-07, A8= 6.02563E-10
A10=-6.51638E-13 
【０１２５】
表１２  （各種データ）
焦点距離       3.2248
Ｆナンバー     2.01150
半画角       60.1655
像高         5.6230
レンズ全長    300.0409
ＢＦ（空気換算）15.862
入射瞳位置     33.4679
射出瞳位置  -2138.8205
前側主点位置   36.6879
後側主点位置  296.7872
【０１２６】
各数値実施例に係る広角レンズにおける各条件の対応値を以下の表１３に示す。
表１３  （条件の対応値）
【表１】
2010020086.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、映像拡大投写システム、ビデオプロジェクター、リアプロジェクター、マルチビジョンシステム等の投写レンズとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】実施の形態１（実施例１）に係る広角レンズの構成図
【図２】実施例１に係る広角レンズの縦収差図
【図３】実施の形態２（実施例２）に係る広角レンズの構成図
【図４】実施例２に係る広角レンズの縦収差図
【図５】実施の形態３（実施例３）に係る広角レンズの構成図
【図６】実施例３に係る広角レンズの縦収差図
【図７】実施の形態４（実施例４）に係る広角レンズの構成図
【図８】実施例４に係る広角レンズの縦収差図
【図９】実施の形態５に係る映像拡大投写システムの概略構成図
【図１０】実施の形態６に係るビデオプロジェクターの概略構成図
【図１１】実施の形態７に係るリアプロジェクターの概略構成図
【図１２】実施の形態８に係るマルチビジョンシステムの概略構成図
【符号の説明】
【０１２９】
１  広角レンズ
２  空間光変調素子
３  光源
４  折り曲げミラー
５  照明部
６  フィルター
７  透過型スクリーン
８  映像分割回路
９  プロジェクターシステム
１０  映像拡大投写システム
２０  ビデオプロジェクター
３０  リアプロジェクター
４０  マルチビジョンシステム
【図１】
2010020086.tif 000005
【図２】
2010020086.tif 000006
【図３】
2010020086.tif 000007
【図４】
2010020086.tif 000008
【図５】
2010020086.tif 000009
【図６】
2010020086.tif 000010
【図７】
2010020086.tif 000011
【図８】
2010020086.tif 000012
【図９】
2010020086.tif 000013
【図１０】
2010020086.tif 000014
【図１１】
2010020086.tif 000015
【図１２】
2010020086.tif 000016