(57)【要約】      （修正有）【課題】光学系が小型短小でありながら、諸収差が良好に補正された投射レンズを提供する。【解決手段】投射側から順に、メニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と、両凸形状の正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２とを有し、前記第１レンズ成分Ｌ１および前記第２レンズ成分Ｌ２のレンズ面がすべて非球面からなる。前記第１レンズ成分Ｌ１の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径および最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をそれぞれＲｆ１１、Ｒｈ１１とし、同様に物体側の非球面の実際の形状の最大有効径および半分に対して、近似したときの球面の曲率をそれぞれＲｆ１２、Ｒｈ１２としたとき、次式０．１３≦（Ｒｆ１１−Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１≦１．００及び０．１３≦（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２≦１．００の条件を満足する。【選択図】図１
2010091883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射側から順に、メニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凸形状の正の屈折力を有する第２レンズ成分とを有し、
投射側から物体側に向かって順に、前記第１レンズ成分の投射側のレンズ面、前記第１レンズ成分の物体側のレンズ面、前記第２レンズ成分の投射側のレンズ面、および前記第２レンズ成分の物体側のレンズ面がすべて非球面からなり、
前記第１レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ１１とし、
前記第１レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ１１とし、
前記第１レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ１２とし、
前記第１レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ１２としたとき、次式
０．１３≦（Ｒｆ１１−Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１≦１．００
０．１３≦（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２≦１．００
の条件を満足することを特徴とする投射レンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ２１とし、
前記第２レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ２１とし、
前記第２レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ２２とし、
前記第２レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ２２としたとき、次式
０≦（Ｒｆ２１−Ｒｈ２１）／Ｒｆ２１≦０．１３
０≦（Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）／Ｒｆ２２≦０．１９
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の投射レンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ成分が、少なくとも１枚のプラスチックレンズからなるレンズ成分であることを特徴とする請求項１または２に記載の投射レンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、次式
２７≦νｄ１≦３５
の条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の投射レンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、次式
１．５０≦ｎｄ１≦１．６５
の条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の投射レンズ。
【請求項６】
前記第２レンズ成分が、少なくとも１枚のプラスチックレンズからなるレンズ成分であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の投射レンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、次式
５３≦νｄ２≦６１
の条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の投射レンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、次式
１．４５≦ｎｄ２≦１．６０
の条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の投射レンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ成分よりも投射側に開口絞りを設けて構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の投射レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、画像表示素子などに表示された画像をスクリーンに投影するためのプロジェクタに好適な投射レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶素子などの画像表示素子を用いて、その表示素子に基づく画像をスクリーンに投影するプロジェクタ装置が良く用いられており、高精細な画像を表示させることができるプロジェクタ用の投射レンズが種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−９８４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年においては、プロジェクタ装置の小型コンパクト化が求められているが、それにはプロジェクタ装置に用いられる投射レンズを小型にする必要がある。このような小型プロジェクタを実現するために、各種収差を補正して性能を維持しつつ、限られた少ない構成枚数（必要最低限の２枚）で構成されるような投射レンズが要求されている。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光学系が小型短小でありながら諸収差が良好に補正された投射レンズ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】
【０００５】
このような目的を達成するため、本発明の投射レンズは、投射側から順に、メニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凸形状の正の屈折力を有する第２レンズ成分とを有し、投射側から物体側に向かって順に、前記第１レンズ成分の投射側のレンズ面、前記第１レンズ成分の物体側のレンズ面、前記第２レンズ成分の投射側のレンズ面、および前記第２レンズ成分の物体側のレンズ面がすべて非球面からなり、前記第１レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ１１とし、前記第１レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ１１とし、前記第１レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ１２とし、前記第１レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ１２としたとき、次式０．１３≦（Ｒｆ１１−Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１≦１．００及び０．１３≦（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２≦１．００の条件を満足する。
【０００６】
なお、前記第２レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ２１とし、前記第２レンズ成分の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ２１とし、前記第２レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ２２とし、前記第２レンズ成分の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して、最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ２２としたとき、次式０≦（Ｒｆ２１−Ｒｈ２１）／Ｒｆ２１≦０．１３及び０≦（Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）／Ｒｆ２２≦０．１９の条件を満足することが好ましい。
【０００７】
また、前記第１レンズ成分が、少なくとも１枚のプラスチックレンズからなるレンズ成分であることが好ましい。
【０００８】
また、前記第１レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、次式２７≦νｄ１≦３５の条件を満足することが好ましい。
【０００９】
また、前記第１レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、次式１．５０≦ｎｄ１≦１．６５の条件を満足することが好ましい。
【００１０】
また、前記第２レンズ成分が、少なくとも１枚のプラスチックレンズからなるレンズ成分であることが好ましい。
【００１１】
また、前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、次式５３≦νｄ２≦６１の条件を満足することが好ましい。
【００１２】
また、前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、次式１．４５≦ｎｄ２≦１．６０の条件を満足することが好ましい。
【００１３】
また、前記第１レンズ成分よりも投射側に開口絞りを設けて構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光学系が小型短小でありながら諸収差が良好に補正され、投射面全体にわたり高い光学性能が得られる投射レンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る投射レンズは、投射側から順に、メニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と、両凸形状の正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２とを有し、投射側から物体側に向かって順に、第１レンズ成分Ｌ１の投射側のレンズ面、第１レンズ成分Ｌ１の物体側のレンズ面、第２レンズ成分Ｌ２の投射側のレンズ面、および第２レンズ成分Ｌ２の物体側のレンズ面がすべて非球面からなっている。
【００１６】
このように本実施形態に係る投射レンズは、実質的に２枚のレンズ（レンズ成分）で構成されるため、光学系の全長が短小な小型コンパクトな構成となっている。また、負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２とを組み合わせて構成することにより、軸上色収差を良好に補正することができる。
【００１７】
そして、本実施形態においては、上記構成の基で、第１レンズ成分Ｌ１の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ１１とし、第１レンズ成分Ｌ１の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ１１とし、第１レンズ成分Ｌ１の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の局率をＲｆ１２とし、第１レンズ成分Ｌ１の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ１２としたとき、次式（１）及び（２）の条件を満足する。
【００１８】
０．１３≦（Ｒｆ１１―Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１≦１．００  …（１）
０．１３≦（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２≦１．００  …（２）
【００１９】
上記条件式（１）は、第１レンズ成分Ｌ１の投射側のレンズ面での曲率Ｒｆ１１に対する曲率の差（＝Ｒｆ１１−Ｒｈ１１）の適切な範囲を示すものである。また、上記条件式（２）は、第１レンズ成分の物体側のレンズ面での曲率Ｒｆ１２に対する曲率の差（＝Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）の適切な範囲を示すものである。これら条件式（１）及び（２）を満足することで、球面収差、像面湾曲、及び歪曲収差（ディストーション）を良好に補正し、投射面周辺での結像性能を向上させることができる。条件式（１）を満足できない場合、球面収差を補正することが困難になってしまい、好ましくない。一方、条件式（２）を満足できない場合、第１レンズ成分Ｌ１の物体側のレンズ面と第２レンズ成分の投射側のレンズ面との屈折力のバランスがくずれて、像面湾曲及び歪曲収差を補正することが困難となり、投射面周辺での結像性能を悪化させることになる。
【００２０】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を０．３０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．１５にすることが好ましい。
【００２１】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．８０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を０．３０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．１５にすることが好ましい。
【００２２】
また、本実施形態においては、第２レンズ成分Ｌ２の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｆ２１とし、第２レンズ成分Ｌ２の投射側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ２１とし、第２レンズ成分Ｌ２の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の局率をＲｆ２２とし、第２レンズ成分Ｌ２の物体側の非球面の実際の形状の最大有効径の半分に対して最小二乗法で球面に近似したときの球面の曲率をＲｈ２２としたとき、次式（３）及び（４）の条件を満足することが好ましい。
【００２３】
０≦（Ｒｆ２１―Ｒｈ２１）／Ｒｆ２１≦０．１３  …（３）
０≦（Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）／Ｒｆ２２≦０．１９  …（４）
【００２４】
上記条件式（３）は、第２レンズ成分Ｌ２の投射側のレンズ面での曲率Ｒｆ２１に対する曲率の差（＝Ｒｆ２１−Ｒｈ２１）の適切な範囲を示すものである。また、上記条件式（４）は、第２レンズ成分Ｌ２の物体側のレンズ面での曲率Ｒｆ２２に対する曲率の差（＝Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）の適切な範囲を示すものである。条件式（３）を満足できない場合、第１レンズ成分Ｌ１の物体側のレンズ面と第２レンズ成分Ｌ２の投射側のレンズ面との屈折力のバランスがくずれて、像面湾曲及び歪曲収差を補正することが困難となり、投射面周辺での結像性能を悪化させることになる。一方、条件式（４）を満足できない場合、非点収差を補正することが困難になってしまい、好ましくない。
【００２５】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．１０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．０１５にすることが好ましい。
【００２６】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．１６にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．０１５にすることが好ましい。
【００２７】
また、本実施形態においては、第１レンズ成分Ｌ１が少なくとも１枚のプラスチックレンズからなることが好ましい。ここで、プラスチックレンズは、射出成形の如き成形により作られるため、面形状が非球面であっても球面に比べて作製が困難となることがなく、コストアップもほとんどない。このため、両面に非球面を有する第１レンズ成分Ｌ１をプラスチック化することで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ、製造コストを抑えることができるとともに、レンズ全系の軽量化が達成できる。
【００２８】
また、本実施形態においては、第１レンズ成分Ｌ１のｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、次式（５）の条件を満足することが好ましい。
【００２９】
２７≦νｄ１≦３５  …（５）
【００３０】
上記条件式（５）は、第１レンズ成分Ｌ１のアッベ数νｄ１の適切な範囲を示すものである。この条件は、十分な色収差の補正に対して有効である。なお、この条件を満足できない場合、第１レンズ成分Ｌ１において軸上色収差及び倍率色収差の両方の補正が困難となってしまい、好ましくない。
【００３１】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を３３にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を２９にすることが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態においては、第１レンズ成分Ｌ１のｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、次式（６）の条件を満足することが好ましい。
【００３３】
１．５０≦ｎｄ１≦１．６５  …（６）
【００３４】
上記条件式（６）は、第１レンズ成分Ｌ１の屈折率ｎｄ１の適切な範囲を示すものである。この条件式を満足できない場合、十分な拡大率及び画角を確保できなくなる共に、像面湾曲の補正が困難となってしまうので、好ましくない。
【００３５】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．６０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．５５にすることが好ましい。
【００３６】
また、本実施形態においては、第２レンズ成分Ｌ２が少なくとも１枚のプラスチックレンズからなることが好ましい。このように、両面に非球面を有する第２レンズ成分Ｌ２をプラスチック化することで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ、製造コストを抑えることができるとともに、レンズ全系の軽量化が達成できる。
【００３７】
また、本実施形態においては、第２レンズ成分Ｌ２のｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、次式（７）の条件を満足することが好ましい。
【００３８】
５３≦νｄ２≦６１  …（７）
【００３９】
上記条件式（７）は、第２レンズ成分Ｌ２のアッベ数νｄ２の適切な範囲を示すものである。この条件は、十分な色収差の補正に対して有効である。なお、この条件を満足できない場合、第２レンズ成分Ｌ２において軸上色収差及び倍率色収差の両方の補正が困難となってしまい、好ましくない。
【００４０】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を５９にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を５５にすることが好ましい。
【００４１】
また、本実施形態においては、第２レンズ成分Ｌ２のｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、次式（８）の条件を満足することが好ましい。
【００４２】
１．４５≦ｎｄ２≦１．６０  …（８）
【００４３】
上記条件式（８）は、第２レンズ成分Ｌ２の屈折率ｎｄ２の適切な範囲を示すものである。この条件式を満足できない場合、十分な拡大率及び画角を確保できなくなると共に、像面湾曲の補正が困難となってしまうので、好ましくない。
【００４４】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の上限値を１．５５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を１．５０にすることが好ましい。
【００４５】
また、本実施形態においては、第１レンズ成分Ｌ１よりも投射側に開口絞りＳを設けることが好ましい。この構成により、余分な光を制限し、コマ収差を低減することができるので好ましい。
【実施例】
【００４６】
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。なお、図１、図３、及び図５は、各実施例に係る投射レンズの構成を示す断面図である。各実施例に係る投射レンズは、いずれも上述のように、投射側から順に、メニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と、両凸形状の正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２とを有し、投射側から物体側に向かって順に、第１レンズ成分Ｌ１の投射側のレンズ面、第１レンズ成分Ｌ１の物体側のレンズ面、第２レンズ成分Ｌ２の投射側のレンズ面、および第２レンズ成分Ｌ２の物体側のレンズ面がすべて非球面からなっており、実質的に２枚のレンズ（レンズ成分）から構成されている。
【００４７】
以下に、表１〜表３を示すが、これらは第１〜第３実施例における各諸元の表である。［レンズデータ］においては、面番号は投射側からのレンズ面の順序（第０面は投射面に対応）を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離である面間隔（第０面に記載の値は投射面から第１面までの空気間隔に対応）を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線を基準とするアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「0.000」は平面又は開口を示している。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。
【００４８】
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅｎは、×１０nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
【００４９】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10  …（ａ）
【００５０】
［各種データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、２ωは画角を、ｆ１は第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ成分Ｌ２の焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（８）及びこれらに対応する値を示す。
【００５１】
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【００５２】
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００５３】
（第１実施例）
第１実施例に係る投射レンズについて、図１、図２及び表１を用いて説明する。図１に示すように、第１実施例に係る投射レンズは、投射側（スクリーン側）から順に並んだ、投射側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１（第１レンズ成分）と、両凸形状の正レンズＬ２（第２レンズ成分）との２枚のレンズを有して構成される。また、投射側から物体側（画像表示素子側）に向かって順に、負メニスカスレンズＬ１の投射側のレンズ面、負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、正レンズＬ２の投射側のレンズ面、及び正レンズＬ２の物体側のレンズ面がすべて非球面からなっている。
【００５４】
なお、負メニスカスレンズＬ１よりも投射側には、有害光をカットするための開口絞りＳが配置されている。また、正レンズＬ２よりも物体側には、色合成プリズムなどに相当する平行平面ガラスＧＢと、液晶パネル等の画像表示素子ＬＣＤとが配置されている。
【００５５】
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜７は、図１に示す面１〜７に対応している。また、第１実施例において、第２面、第３面、第４面及び第５面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。
【００５６】
（表１）
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ        ｎｄ      νｄ
0                  545.000
1        0.000      16.500      （開口絞りＳ）
＊2        9.610      2.700      1.58      30.3
＊3        7.040      1.300
＊4        15.120      4.500      1.53      56.0
＊5      -15.110      10.235
6        0.000      10.000      1.72      29.5
7        0.000      1.500
［非球面データ］
第２面
κ=-3.3773,A4=3.4683E-04,A6=-1.1624E-05,A8=9.6377E-08,A10=0.0000E+00
第３面
κ=0.24149,A4=2.1804E-05,A6=-1.7585E-05,A8=1.8590E-07,A10=0.0000E+00
第４面
κ=3.5971,A4=1.4212E-04,A6=-1.1640E-05,A8=8.2440E-08,A10=0.0000E+00
第５面
κ=-12.140,A4=-3.1722E-04,A6=2.2483E-06,A8=5.2402E-09,
A10=0.0000E+00
［各種データ］
ｆ＝20.44
ＦＮＯ＝2.8
２ω＝28.67
ｆ１＝-73.67
ｆ２＝14.96
［条件式］
Ｒｆ１１＝12.36
Ｒｈ１１＝10.11
Ｒｆ１２＝9.31
Ｒｈ１２＝7.37
Ｒｆ２１＝15.53
Ｒｈ２１＝14.59
Ｒｆ２２＝-15.97
Ｒｈ２２＝-15.53
条件式（１）（Ｒｆ１１―Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１＝0.18
条件式（２）（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２＝0.21
条件式（３）（Ｒｆ２１―Ｒｈ２１）／Ｒｆ２１＝0.06
条件式（４）（Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）／Ｒｆ２２＝0.03
条件式（５）νｄ１＝30.3
条件式（６）ｎｄ１＝1.58
条件式（７）νｄ２＝56.0
条件式（８）ｎｄ２＝1.53
【００５７】
表１に示す諸元の表から、第１実施例に係る投射レンズでは、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。
【００５８】
図２は、第１実施例の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは物体高（画像表示素子の像高）を、Ｈ０は像高（投射面の像高）をそれぞれ示す。また、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）、ＣはＣ線（波長656.3nm）、ＦはＦ線（波長486.1nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。なお、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００５９】
各収差図から明らかなように、第１実施例に係る投射レンズは、２枚のレンズで構成されるため、光学系の全長が短小な小型コンパクトな構成となっている。また、２枚のレンズ構成であるにも関わらず、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有することがわかる。
【００６０】
（第２実施例）
第２実施例に係る投射レンズについて、図３、図４及び表２を用いて説明する。図３に示すように、第２実施例に係る投射レンズは、投射側から順に並んだ、投射側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１（第１レンズ成分）と、両凸形状の正レンズＬ２（第２レンズ成分）との２枚のレンズを有して構成される。また、投射側から物体側に向かって順に、負メニスカスレンズＬ１の投射側のレンズ面、負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、正レンズＬ２の投射側のレンズ面、及び正レンズＬ２の物体側のレンズ面がすべて非球面からなっている。
【００６１】
なお、負メニスカスレンズＬ１よりも投射側には、有害光をカットするための開口絞りＳが配置されている。また、正レンズＬ２よりも物体側には、色合成プリズムなどに相当する平行平面ガラスＧＢと、液晶パネル等の画像表示素子ＬＣＤとが配置されている。
【００６２】
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜７は、図３に示す面１〜７に対応している。また、第２実施例において、第２面、第３面、第４面及び第５面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。
【００６３】
（表２）
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ        ｎｄ      νｄ
0                  539.200
1        0.000      10.800      （開口絞りＳ）
＊2        10.650      3.000      1.58      30.3
＊3        7.000      1.000
＊4        11.810      4.500      1.53      56.0
＊5      -10.030      7.620
6        0.000      7.000      1.72      29.5
7        0.000      1.500
［非球面データ］
第２面
κ=2.3735,A4=-7.9646E-04,A6=-1.8674E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第３面
κ=-2.2864,A4=6.8843E-05,A6=-8.7807E-06,A8=2.6315E-07,A10=0.0000E+00
第４面
κ=2.5372,A4=-3.1904E-04,A6=6.3205E-07,A8=-4.4071E-08,A10=0.0000E+00
第５面
κ=-3.3749,A4=-3.4719E-04,A6=4.5057E-06,A8=-7.5277E-08,A10=0.0000E+00
［各種データ］
ｆ＝14.98
ＦＮＯ＝2.5
２ω＝20.75
ｆ１＝-50.26
ｆ２＝10.97
［条件式］
Ｒｆ１１＝15.47
Ｒｈ１１＝11.75
Ｒｆ１２＝9.50
Ｒｈ１２＝7.75
Ｒｆ２１＝13.01
Ｒｈ２１＝12.26
Ｒｆ２２＝-10.86
Ｒｈ２２＝-10.35
条件式（１）（Ｒｆ１１―Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１＝0.24
条件式（２）（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２＝0.18
条件式（３）（Ｒｆ２１―Ｒｈ２１）／Ｒｆ２１＝0.06
条件式（４）（Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）／Ｒｆ２２＝0.05
条件式（５）νｄ１＝30.3
条件式（６）ｎｄ１＝1.58
条件式（７）νｄ２＝56.0
条件式（８）ｎｄ２＝1.53
【００６４】
表２に示す諸元の表から、第２実施例に係る投射レンズでは、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。
【００６５】
図４は、第２実施例の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。各収差図から明らかなように、第２実施例に係る投射レンズは、２枚のレンズで構成されるため、光学系の全長が短小な小型コンパクトな構成となっている。また、２枚のレンズ構成であるにも関わらず、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有することがわかる。
【００６６】
（第３実施例）
第３実施例に係る投射レンズについて、図５、図６及び表３を用いて説明する。図５に示すように、第３実施例に係る投射レンズは、投射側から順に並んだ、投射側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１（第１レンズ成分）と、両凸形状の正レンズＬ２（第２レンズ成分）との２枚のレンズを有して構成される。また、投射側から物体側に向かって順に、負メニスカスレンズＬ１の投射側のレンズ面、負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、正レンズＬ２の投射側のレンズ面、及び正レンズＬ２の物体側のレンズ面がすべて非球面からなっている。
【００６７】
なお、負メニスカスレンズＬ１よりも投射側には、有害光をカットするための開口絞りＳが配置されている。また、正レンズＬ２よりも物体側には、色合成プリズムなどに相当する平行平面ガラスＧＢと、液晶パネル等の画像表示素子ＬＣＤとが配置されている。
【００６８】
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜７は、図５に示す面１〜７に対応している。また、第３実施例において、第２面、第３面、第４面及び第５面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。
【００６９】
（表３）
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ        ｎｄ      νｄ
0                  550.000
1        0.000      11.500      （開口絞りＳ）
＊2        7.980      2.900      1.58      30.3
＊3        5.000      1.200
＊4        9.790      5.240      1.53      56.0
＊5      -14.320      9.563
6        0.000      10.800      1.80      46.6
7        0.000      1.500
［非球面データ］
第２面
κ=-1.1062,A4=-2.6065E-04,A6=-1.5461E-06,A8=5.2356E-08,A10=0.0000E+00
第３面
κ=-0.4823,A4=-2.6267E-04,A6=-4.8391E-06,A8=9.5161E-08,A10=0.0000E+00
第４面
κ=-0.7469,A4=2.0877E-04,A6=-5.3155E-06,A8=5.2968E-08,A10=0.0000E+00
第５面
κ=-15.6040,A4=-4.4799E-04,A6=8.9881E-06,A8=-5.2373E-08,A10=0.0000E+00
［各種データ］
ｆ＝19.30
ＦＮＯ＝2.7
２ω＝30.58
ｆ１＝-35.76
ｆ２＝11.80
［条件式］
Ｒｆ１１＝12.12
Ｒｈ１１＝9.02
Ｒｆ１２＝8.26
Ｒｈ１２＝6.26
Ｒｆ２１＝10.94
Ｒｈ２１＝9.96
Ｒｆ２２＝-17.60
Ｒｈ２２＝-15.08
条件式（１）（Ｒｆ１１―Ｒｈ１１）／Ｒｆ１１＝0.26
条件式（２）（Ｒｆ１２−Ｒｈ１２）／Ｒｆ１２＝0.24
条件式（３）（Ｒｆ２１―Ｒｈ２１）／Ｒｆ２１＝0.09
条件式（４）（Ｒｆ２２−Ｒｈ２２）／Ｒｆ２２＝0.14
条件式（５）νｄ１＝30.3
条件式（６）ｎｄ１＝1.58
条件式（７）νｄ２＝56.0
条件式（８）ｎｄ２＝1.53
【００７０】
表３に示す諸元の表から、第３実施例に係る投射レンズでは、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。
【００７１】
図６は、第３実施例の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。各収差図から明らかなように、第３実施例に係る投射レンズは、２枚のレンズで構成されるため、光学系の全長が短小な小型コンパクトな構成となっている。また、２枚のレンズ構成であるにも関わらず、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有することがわかる。
【００７２】
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【００７３】
上記実施例では、投射レンズとして２つのレンズ成分構成を示したが、３成分、４成分等の他のレンズ成分構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズ成分又はレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズ成分またはレンズ群を追加した構成や、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２との間にレンズ成分又はレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、数倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズ成分を有する部分を示す。
【００７４】
また、単独又は複数のレンズ成分、又は部分レンズ成分を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ成分としてもよい。前記合焦レンズ成分は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、レンズ系全体で合焦とするのが好ましい。
【００７５】
また、レンズ成分又は部分レンズ成分を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ成分としてもよい。なお、移動としては、光軸上のある点を回転中心とした回転移動（揺動）でもよい。特に、第２レンズ成分Ｌ２の少なくとも一部を防振レンズ成分とするのが好ましい。
【００７６】
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。一方、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回析面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
【００７７】
また、開口絞りＳは、第１レンズ成分Ｌ１より投射側に配置されるのが好ましい。なお、本実施形態の投射レンズにおいて画像表示素子から出射される光が一定の角度範囲に収束して投射レンズに入射するときには、開口絞りＳを省略又は第１レンズ成分Ｌ１側にずらして配置してもよく、この場合にはさらに光学系が短小となるので好ましい。
【００７８】
また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
【００７９】
また、第１レンズ成分Ｌ１は単レンズの例を示したが、複数のレンズで構成しても構わない。
【００８０】
また、第２レンズ成分Ｌ２は単レンズの例を示したが、複数のレンズで構成しても構わない。
【００８１】
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１実施例に係る投射レンズの構成図である。
【図２】第１実施例に係る投射レンズの諸収差図である。
【図３】第２実施例に係る投射レンズの構成図である。
【図４】第２実施例に係る投射レンズの諸収差図である。
【図５】第３実施例に係る投射レンズの構成図である。
【図６】第３実施例に係る投射レンズの諸収差図である。
【符号の説明】
【００８３】
Ｌ１    第１レンズ成分
Ｌ２    第２レンズ成分
Ｓ      開口絞り
ＧＢ    平行平面ガラス
ＬＣＤ  画像表示素子
【図１】
2010091883.tif 000003
【図２】
2010091883.tif 000004
【図３】
2010091883.tif 000005
【図４】
2010091883.tif 000006
【図５】
2010091883.tif 000007
【図６】
2010091883.tif 000008