(57)【要約】【課題】接合レンズが無くても少ないレンズ枚数で色収差を良好に補正することのできる高い光学性能及び耐光性を有するコンパクトな投射レンズと、それを備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】縮小側に略テレセントリックな投射レンズＬＮは、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状を有する第１レンズＬ１と、拡大側に凸のメニスカス形状を有する負パワーの第２レンズＬ２と、負パワーの第３レンズＬ３と、縮小側に凸の正パワーの第４レンズＬ４と、縮小側に凸の正パワーの第５レンズＬ５と、を含む。第３，第４レンズＬ３，Ｌ４の向かい合う面が互いに異なる面形状の非球面であり、第４レンズＬ４より縮小側に存在する正レンズのうち、少なくとも１つが条件式０．６６＜０．００１８×Ｖｄ＋Ｐ，６０＜Ｖｄ：（Ｖｄ：ｄ線に関するアッベ数、Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）、Ｎｇ，ＮＦ，ＮＣ：ｇ線，Ｆ線，Ｃ線に関する屈折率）を満たす。【選択図】図１
2014021309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小側に略テレセントリックな投射レンズであって、
拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状を有する第１レンズと、拡大側に凸のメニスカス形状を有する負パワーの第２レンズと、負パワーの第３レンズと、縮小側に凸の正パワーの第４レンズと、縮小側に凸の正パワーの第５レンズと、を含み、
前記第３レンズと前記第４レンズとの向かい合う面が互いに異なる面形状の非球面であり、
前記第４レンズより縮小側に存在する正レンズのうち、少なくとも１つが以下の条件式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする投射レンズ；
０．６６＜０．００１８×Ｖｄ＋Ｐ  …（１）
６０＜Ｖｄ  …（２）
ただし、
Ｖｄ：ｄ線に関するアッベ数、
Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
である。
【請求項２】
以下の条件式（３）及び（４）を満たすことを特徴とする請求項１記載の投射レンズ；
１．２＜ｆｐ／ｆ＜２．５  …（３）
２．５＜｜ｆ１｜／ｆ  …（４）
ただし、
ｆｐ：第４レンズより縮小側に位置する全てのレンズから成るレンズ群の合成焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
【請求項３】
以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の投射レンズ；
−２＜ｆ３／ｆ４＜−０．５  …（５）
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
ｆ４：第４レンズの焦点距離、
である。
【請求項４】
以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の投射レンズ；
Ｔ３４／ｆ＜０．０５  …（６）
ただし、
Ｔ３４：第３レンズと第４レンズとの光軸上での空気間隔、
である。
【請求項５】
以下の条件式（７）及び（８）を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の投射レンズ；
０．４＜Ｒｆ／Ｙ’＜０．８  …（７）
１＜Ｒｒ／Ｙ’＜１．２５  …（８）
ただし、
Ｒｆ：最も拡大側のレンズ面の有効半径、
Ｒｒ：最も縮小側のレンズ面の有効半径、
Ｙ’：縮小側像円半径、
である。
【請求項６】
前記第２レンズと前記第３レンズとの間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投射レンズ。
【請求項７】
すべてのレンズ材料のガラス転移温度が２５０℃以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の投射レンズ。
【請求項８】
画像を表示する画像表示素子と、光源と、その光源からの光を前記画像表示素子に導く照明光学系と、前記画像表示素子に表示された画像をスクリーン面に拡大投影する請求項１〜７のいずれか１項に記載の投射レンズと、を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投射レンズ及びプロジェクターに関するものであり、例えば、レーザー光源を照明に用いた小型プロジェクターと、それに好適な小型投射レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器の普及に伴い、モバイル機器に搭載可能な小型軽量の投射装置の需要が高まってきており、それに用いられる様々なタイプの小型投射レンズが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。また、照明にレーザー光源を使用する機器が増えてきているが、小型投射レンズの場合、局所的に大きな光量で集光することがあるため、高い耐光性が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８１６５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４９９４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２４９９４７号公報
【特許文献４】特開２０１１−１７０３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜４に記載の投射レンズには、いずれも接合レンズが用いられている。レンズの接合には樹脂接合材が用いられるため、接合レンズを用いると耐光性が低くなる。しかし、接合レンズを用いずに少ないレンズ枚数で色収差を充分に補正することは困難である。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、接合レンズが無くても少ないレンズ枚数で色収差を良好に補正することのできる高い光学性能及び耐光性を有するコンパクトな投射レンズと、それを備えたプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明の投射レンズは、縮小側に略テレセントリックな投射レンズであって、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状を有する第１レンズと、拡大側に凸のメニスカス形状を有する負パワーの第２レンズと、負パワーの第３レンズと、縮小側に凸の正パワーの第４レンズと、縮小側に凸の正パワーの第５レンズと、を含み、前記第３レンズと前記第４レンズとの向かい合う面が互いに異なる面形状の非球面であり、前記第４レンズより縮小側に存在する正レンズのうち、少なくとも１つが以下の条件式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする。
０．６６＜０．００１８×Ｖｄ＋Ｐ  …（１）
６０＜Ｖｄ  …（２）
ただし、
Ｖｄ：ｄ線に関するアッベ数、
Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
である。
【０００７】
第２の発明の投射レンズは、上記第１の発明において、以下の条件式（３）及び（４）を満たすことを特徴とする。
１．２＜ｆｐ／ｆ＜２．５  …（３）
２．５＜｜ｆ１｜／ｆ  …（４）
ただし、
ｆｐ：第４レンズより縮小側に位置する全てのレンズから成るレンズ群の合成焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
【０００８】
第３の発明の投射レンズは、上記第１又は第２の発明において、以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする。
−２＜ｆ３／ｆ４＜−０．５  …（５）
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
ｆ４：第４レンズの焦点距離、
である。
【０００９】
第４の発明の投射レンズは、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする。
Ｔ３４／ｆ＜０．０５  …（６）
ただし、
Ｔ３４：第３レンズと第４レンズとの光軸上での空気間隔、
である。
【００１０】
第５の発明の投射レンズは、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、以下の条件式（７）及び（８）を満たすことを特徴とする。
０．４＜Ｒｆ／Ｙ’＜０．８  …（７）
１＜Ｒｒ／Ｙ’＜１．２５  …（８）
ただし、
Ｒｆ：最も拡大側のレンズ面の有効半径、
Ｒｒ：最も縮小側のレンズ面の有効半径、
Ｙ’：縮小側像円半径、
である。
【００１１】
第６の発明の投射レンズは、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第２レンズと前記第３レンズとの間に開口絞りを有することを特徴とする。
【００１２】
第７の発明の投射レンズは、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、すべてのレンズ材料のガラス転移温度が２５０℃以上であることを特徴とする。
【００１３】
第８の発明のプロジェクターは、画像を表示する画像表示素子と、光源と、その光源からの光を前記画像表示素子に導く照明光学系と、前記画像表示素子に表示された画像をスクリーン面に拡大投影する上記第１〜第７のいずれか１つの発明に係る投射レンズと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第３，第４レンズの向かい合う面を非球面とし、所定の条件を満たした材料を第４レンズより縮小側に存在する正レンズに用いた構成になっているため、接合レンズが無くても少ないレンズ枚数で色収差を良好に補正することが可能である。したがって、高い光学性能及び耐光性を有するコンパクトな投射レンズと、それを備えたプロジェクターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）の光路図。
【図２】第２の実施の形態（実施例２）の光路図。
【図３】実施例１の収差図。
【図４】実施例２の収差図。
【図５】投射レンズを搭載したプロジェクターの概略構成例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る投射レンズ，プロジェクター等を説明する。本発明に係る投射レンズは、縮小側に略テレセントリックな投射レンズであって、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状を有する第１レンズと、拡大側に凸のメニスカス形状を有する負パワーの第２レンズと、負パワーの第３レンズと、縮小側に凸の正パワーの第４レンズと、縮小側に凸の正パワーの第５レンズと、を含んでいる（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）。そして、前記第３レンズと前記第４レンズとの向かい合う面が互いに異なる面形状の非球面であり、前記第４レンズより縮小側に存在する正レンズのうち、少なくとも１つが以下の条件式（１）及び（２）を満たすことを特徴としている。
０．６６＜０．００１８×Ｖｄ＋Ｐ  …（１）
６０＜Ｖｄ  …（２）
ただし、
Ｖｄ：ｄ線に関するアッベ数、
Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
である。
【００１７】
上記のような構成にすることにより、コンパクトで高性能な光学系を実現することができる。例えば、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状を有する第１レンズと、拡大側に凸のメニスカス形状を有する負パワーの第２レンズと、負パワーの第３レンズと、縮小側に凸の正パワーの第４レンズと、縮小側に凸の正パワーの第５レンズと、を含むことにより、拡大側にはあまりパワーを持たせない構成とし、これにより、歪曲収差，像面湾曲等の収差の補正に重点をおいた構成としている。また、第３，第４レンズの互いに向かい合う面を共に非球面にすることで、倍率色収差を高次で補正することを可能としている。
【００１８】
第３レンズよりも拡大側では色収差補正の効果が低く、第４レンズよりも縮小側ではテレセントリック性を確保するために比較的強い正のパワーが必要となるため、第４レンズよりも縮小側に負レンズを配置するとレンズ枚数が増え、コンパクトさが損なわれてしまう。そこで、第４レンズより縮小側に存在する正レンズのうちの少なくとも１つが、異常分散性を規定する条件式（１）と、アッベ数を規定する条件式（２）と、を共に満たすように構成することで、接合レンズを用いなくても色収差を良好に補正することを可能としている。つまり、縮小側への略テレセントリック性を確保するために縮小側にはパワーを持たせているが、そのパワーにより生じる色収差（特に軸上色収差）を補正するため、第４レンズより縮小側に存在する正レンズのうちの少なくとも１つに、条件式（１）及び（２）を満たすような材料を採用している。第４レンズより縮小側に存在する正レンズはパワーが比較的強いので、条件式（１），（２）の条件範囲を外れると、色収差（特に軸上色収差）を充分に補正することができなくなる。
【００１９】
接合レンズでは、レンズの貼り合わせに用いられる樹脂接合材が光（特にレーザー光）で劣化しやすく、また、貼り合わされているレンズの線膨張係数の違いにより接合面での剥離が生じやすい。このため、接合レンズを用いると耐光性が低くなる。しかし、接合レンズを用いずに少ないレンズ枚数で色収差を充分に補正することは困難である。本発明に係る投射レンズでは、上述したように、条件式（１）及び（２）を満たす構成により色収差補正効果を得ることができ、その結果、接合レンズの枚数削減や省略が可能となるため少ないレンズ枚数で高い耐光性を得ることが可能である。
【００２０】
上述したように本発明に係る投射レンズの特徴的構成によれば、第３，第４レンズの向かい合う面を非球面とし、所定の条件を満たした材料を第４レンズより縮小側に存在する正レンズに用いた構成になっているため、接合レンズが無くても少ないレンズ枚数で色収差を良好に補正することが可能である。したがって、高い光学性能及び耐光性を有するコンパクトな投射レンズと、それを備えたプロジェクターを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
【００２１】
以下の条件式（１ａ）を満足することが更に望ましい。
０．６７５＜０．００１８×Ｖｄ＋Ｐ  …（１ａ）
この条件式（１ａ）は、前記条件式（１）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（１ａ）を満たすことにより、前記効果をより一層大きくすることができる。
【００２２】
以下の条件式（２ａ）を満足することが更に望ましい。
７５＜Ｖｄ  …（２ａ）
この条件式（２ａ）は、前記条件式（２）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（２ａ）を満たすことにより、前記効果をより一層大きくすることができる。
【００２３】
以下の条件式（３）及び（４）を満たすことが望ましい。
１．２＜ｆｐ／ｆ＜２．５  …（３）
２．５＜｜ｆ１｜／ｆ  …（４）
ただし、
ｆｐ：第４レンズより縮小側に位置する全てのレンズから成るレンズ群の合成焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
【００２４】
縮小側に比較的パワーの強い正レンズを配置し、拡大側にパワーの弱いメニスカスレンズを配置することで、全長をコンパクトに抑え、テレセントリック性を確保しつつ、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することが可能となる。つまり、条件式（３）を満たすことでコンパクト性及びテレセントリック性が確保しやすくなり、更に条件式（４）を満たすことで像面湾曲や歪曲収差の補正が容易になる。
【００２５】
条件式（３）の下限を越えると、像面湾曲や歪曲収差を充分に補正することが困難になる。条件式（３）の上限を越えると、テレセントリック性が悪化するおそれがある。条件式（４）の下限を越えると、像面湾曲や歪曲収差を充分に補正することが困難になる。
【００２６】
以下の条件式（３ａ）を満足することが更に望ましい。
１．４＜ｆｐ／ｆ＜２．３  …（３ａ）
この条件式（３ａ）は、前記条件式（３）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（３ａ）を満たすことにより、前記効果をより一層大きくすることができる。
【００２７】
以下の条件式（４ａ）を満足することが更に望ましい。
４＜｜ｆ１｜／ｆ  …（４ａ）
この条件式（４ａ）は、前記条件式（４）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（４ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００２８】
以下の条件式（５）を満たすことが望ましい。
−２＜ｆ３／ｆ４＜−０．５  …（５）
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
ｆ４：第４レンズの焦点距離、
である。
【００２９】
この条件式（５）を負の第３レンズと正の第４レンズが満たすことによって、軸上色収差を良好に補正することができる。条件式（５）の上限又は下限を越えると、軸上色収差を充分に補正することが困難になる。
【００３０】
以下の条件式（５ａ）を満足することが更に望ましい。
−１．８＜ｆ３／ｆ４＜−０．６  …（５ａ）
この条件式（５ａ）は、前記条件式（５）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（５ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３１】
以下の条件式（６）を満たすことが望ましい。
Ｔ３４／ｆ＜０．０５  …（６）
ただし、
Ｔ３４：第３レンズと第４レンズとの光軸上での空気間隔、
である。
【００３２】
非球面同士の間隔を近づけると、第３，第４レンズを接合レンズにした場合と同等の効果を得ることが可能になる。したがって、条件式（６）を満たすことにより、色収差を良好に補正することが可能になる。条件式（６）の上限を越えると、色収差の悪化を招くおそれがある。
【００３３】
以下の条件式（６ａ）を満足することが更に望ましい。
Ｔ３４／ｆ＜０．０４  …（６ａ）
この条件式（６ａ）は、前記条件式（６）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（６ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３４】
以下の条件式（７）及び（８）を満たすことが望ましい。
０．４＜Ｒｆ／Ｙ’＜０．８  …（７）
１＜Ｒｒ／Ｙ’＜１．２５  …（８）
ただし、
Ｒｆ：最も拡大側のレンズ面の有効半径、
Ｒｒ：最も縮小側のレンズ面の有効半径、
Ｙ’：縮小側像円半径、
である。
【００３５】
最も拡大側のレンズ径及び最も縮小側のレンズ径を適切に設定することによって、コンパクトかつ高性能な光学系を実現することが可能となり、縮小側のレンズの非使用部をカットすることによって、更にコンパクトにすることも可能となる。条件式（７）を満たすと、縮小側像円半径Ｙ’に対して前玉が小さくなるためコンパクト化が可能になる。条件式（８）を満たすと、テレセントリック性は確保されるが、光軸に対して片側のみを使うことを想定しているので、前玉を小さくして全体をコンパクト化することが可能となる。
【００３６】
条件式（７）の下限を越えると、像面湾曲や歪曲収差を充分に補正することが困難になる。条件式（７）の上限を越えると、径やレンズ長が増大するおそれがある。条件式（８）の下限を越えると、テレセントリック性を維持することが困難になる。条件式（８）の上限を越えると、径やレンズ長の増大を招くおそれがある。
【００３７】
以下の条件式（７ａ）を満足することが更に望ましい。
０．４５＜Ｒｆ／Ｙ’＜０．７５  …（７ａ）
この条件式（７ａ）は、前記条件式（７）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（７ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３８】
以下の条件式（８ａ）を満足することが更に望ましい。
１＜Ｒｒ／Ｙ’＜１．２  …（８ａ）
この条件式（８ａ）は、前記条件式（８）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（８ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３９】
前記第２レンズと前記第３レンズとの間に開口絞りを有することが望ましい。このように開口絞りを配置すれば、適切にコマ収差を低減することができる。また、拡大側レンズ径を適切なサイズにすることができるので、コンパクトな光学系を実現する上で好ましい。つまり、コマ収差補正と拡大側レンズ径サイズとの良好なバランスをとることが可能である。
【００４０】
すべてのレンズ材料のガラス転移温度が２５０℃以上であることが望ましい。これはプラスチックレンズを使わないことを意味するので、レーザー光による局所的な温度上昇を防ぐとともにレーザー光による変質を防ぐことができる。したがって、耐光性・耐熱性に優れ、レーザー光源でも問題なく使用可能な投射レンズを実現することができる。
【００４１】
ここで、第１，第２の実施の形態を挙げて、投射レンズＬＮの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１，図２は、第１，第２の実施の形態を構成する投射レンズＬＮにそれぞれ対応する光路図であり、そのレンズ配置，光路等を光学断面で示している。第１，第２の実施の形態において、縮小側に略テレセントリックな投射レンズＬＮの縮小側には、プリズムＰＲ（例えば、ＴＩＲ(Total Internal Reflection)プリズム，色分解合成プリズム等）と画像表示素子のカバーガラスＣＧが位置しており、画像表示面ＩＭは縮小側像面に相当する。
【００４２】
第１の実施の形態（図１）の投射レンズＬＮは、拡大側から順に正負負正正正の６枚のレンズＬ１〜Ｌ６から成り、第２〜第４レンズＬ２〜Ｌ４が両面非球面レンズであり、第２，第３レンズＬ２，Ｌ３間に開口絞りＳＴを有している。第１レンズＬ１は拡大側に凸の正メニスカスレンズであり、第２レンズＬ２は拡大側に凸の負メニスカスレンズであり、第３レンズＬ３は拡大側に凹の負メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は両凸の正レンズであり、第５レンズＬ５は縮小側に凸の正メニスカスレンズであり、第６レンズＬ６は両凸の正レンズである。
【００４３】
第２の実施の形態（図２）の投射レンズＬＮは、拡大側から順に正負負正正の５枚のレンズＬ１〜Ｌ５から成り、第２〜第４レンズＬ２〜Ｌ４が両面非球面レンズであり、第２，第３レンズＬ２，Ｌ３間に開口絞りＳＴを有している。第１レンズＬ１は拡大側に凸の正メニスカスレンズであり、第２レンズＬ２は拡大側に凸の負メニスカスレンズであり、第３レンズＬ３は両凹の負レンズであり、第４レンズＬ４は両凸の正レンズであり、第５レンズＬ５は両凸の正レンズである。
【００４４】
次に、投射レンズＬＮを適用したプロジェクターの一実施の形態を説明する。図５に、プロジェクターＰＪの概略構成例を示す。このプロジェクターＰＪは、光源２，照明光学系３，画像表示素子４，制御部５，アクチュエーター６，プリズムＰＲ，投射レンズＬＮ等を備えている。制御部５は、プロジェクターＰＪの全体制御を司る部分である。画像表示素子４は、光を変調して画像を生成する画像変調素子（例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス）であり、画像を表示する画像表示面ＩＭ上には、カバーガラスＣＧが設けられている。
【００４５】
光源２から出射した光（例えば、レーザー光源から出射したレーザー光）は、照明光学系３及びプリズムＰＲで画像表示素子４に導かれる。プリズムＰＲは、例えばＴＩＲプリズム，色分解合成プリズム等から成り、照明光と投影光との分離等を行う。画像表示素子４に表示された画像は、投射レンズＬＮでスクリーン面１に拡大投影される。ただし、光軸ＡＸに対して片側のみを使うことを想定しているので、非使用部を省略することによって系全体をコンパクト化することが可能である。
【００４６】
投射レンズＬＮにおいてズーミングやフォーカシングのために移動するレンズ群には、それぞれ光軸ＡＸに沿って拡大側又は縮小側に移動させるアクチュエーター６が接続されている。そしてアクチュエーター６には、移動群の移動制御を行うための制御部５が接続されている。なお、制御部５及びアクチュエーター６については、これを使わず手動でレンズ群を移動させてもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施した投射レンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１，２（ＥＸ１，２）は、前述した第１，第２の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１，第２の実施の形態を表す光路図（図１，図２）は、対応する実施例１，２のレンズ構成，光路等をそれぞれ示している。
【００４８】
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号ｉ，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する屈折率Ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数Ｖｄを示す。面番号に＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／｛１＋√（１−ε・ｃ2・ｈ2）｝＋Σ（Ａｊ・ｈj）  …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
ε：２次曲面パラメータ、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数、
である。
【００４９】
各種データとして、全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ），Ｆナンバー（ＦＮｏ），バックフォーカス（ＢＦ，空気換算値，ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），半画角（ω，°），像高（Ｙ’：縮小側像円半径，ｍｍ）を示す。また、第ｋレンズＬｋ（ｋ＝１，２，３，…）の焦点距離（ｆｋ，ｍｍ），第４レンズＬ４以降の合成焦点距離（ｆ４５６，ｆ４５，ｍｍ），第５レンズＬ５以降の合成焦点距離（ｆ５６，ｍｍ），それらの全系の焦点距離ｆに対する焦点距離比，第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との焦点距離比，全系の焦点距離ｆに対する第３，第４レンズ間隔Ｔ３４の比，全系の焦点距離ｆに対するバックフォーカスＢＦの比，レンズ全長ＴＬに対するバックフォーカスＢＦの比等を示す。なお、バックフォーカスＢＦは、レンズ最終面から近軸像面ＩＭまでの距離を空気換算長により表記しており、レンズ全長ＴＬは、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。
【００５０】
表１及び表２に各条件式の関連データを各実施例について示し、表３に各実施例の条件式（３）〜（８）の対応値を示す。表１及び表２では、条件式（１）の関連データである部分分散比Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）と、条件式（１）の対応値：０．００１８×Ｖｄ＋Ｐと、ガラス転移温度Ｔｇ（℃）と、有効半径Ｒ（ｍｍ）と、条件式（７）及び（８）の関連データ：Ｒ／Ｙ’と、を示している。
【００５１】
図３，図４は、実施例１，２（ＥＸ１，２）にそれぞれ対応する収差図であり、投射距離：５９７ｍｍでの諸収差を示している。図３，図４のそれぞれにおいて、（Ａ）は球面収差（ｍｍ）、（Ｂ）は非点収差（ｍｍ）、（Ｃ）は歪曲収差（％）、（Ｄ）は倍率色収差（ｍｍ）を示している（Ｈ：入射高さ（ｍｍ），Ｙ’：像高（ｍｍ））。（Ａ）の球面収差図において、実線ＳＡ−ｅはｅ線（波長５４６．１ｎｍ）に対する球面収差、破線ＳＡ−ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差、一点鎖線ＳＡ−ＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する球面収差、をそれぞれ表している。（Ｂ）の非点収差図において、太線で示すｍｅｒ−ｅ，ｍｅｒ−ｇ，ｍｅｒ−Ｃはメリディオナル像面、細線で示すｓａｇ−ｅ，ｓａｇ−ｇ，ｓａｇ−Ｃはサジタル像面であり、実線ｍｅｒ−ｅ，ｓａｇ−ｅはｅ線、破線ｍｅｒ−ｇ，ｓａｇ−ｇはｇ線、一点鎖線ｍｅｒ−Ｃ，ｓａｇ−ＣはＣ線に対する非点収差をそれぞれ表している。（Ｃ）の歪曲収差図において実線はｅ線に対する歪曲（％）を表しており、（Ｄ）の倍率色収差図において破線はｇ線、一点鎖線はＣ線に対する倍率色収差をそれぞれ表している。
【００５２】
なお、各実施例を投射レンズＬＮとしてプロジェクター（例えば液晶プロジェクター）ＰＪに用いる場合、本来はスクリーン面（被投影面）１が像面であり画像表示面ＩＭ（例えば液晶パネル面）が物体面であるが、各実施例では光学設計上それぞれ縮小系とし、スクリーン面１（図５）を物体面とみなして画像表示面ＩＭで光学性能を評価している。そして、得られた光学性能から分かるように、各実施例の投射レンズはプロジェクター用の投射レンズとしてだけでなく、撮像装置（例えばビデオカメラ，デジタルカメラ）用の撮像レンズとしても好適に使用可能である。
【００５３】
実施例１
単位：mm
面データ
i          r          d         Nd          Vd
1      4.772
1.27    2.00272       19.32
2      4.842
0.20
3*     3.267
0.30    1.58313       59.46
4*     2.295
1.90
5(ST)     ∞
1.26
6*    -2.747
0.32    1.70730       31.59
7*   -16.362
0.20
8*    18.788
3.09    1.49710       81.56
9*    -3.123
0.20
10    -16.619
2.22    1.49700       81.61
11     -8.175
0.20
12     39.765
3.80    1.49700       81.61
13    -11.027
1.75
14         ∞
9.20    1.90366       31.31
15         ∞
0.00
16         ∞
1.60    1.51680       64.20
17         ∞
0.50
18(IM)     ∞
【００５４】
非球面データ
i              ε            A4            A6            A8
3       1.000E+00     1.459E-02    -1.813E-03     2.332E-05
4       1.000E+00     1.458E-02    -1.998E-03    -6.724E-04
6       1.000E+00    -1.262E-02    -1.845E-03    -9.587E-05
7       1.000E+00    -9.449E-03    -3.448E-04     4.730E-05
8       1.000E+00    -4.080E-03     2.464E-04    -6.558E-06
9      -5.199E-02    -2.273E-03    -1.378E-04     1.412E-05
【００５５】
各種データ
f           6.951(mm)
FNo         4.5
BF(air)     8.14(mm)
TL         23.08(mm)
ω         35.6(deg)
Y'          4.85(mm)
f1         32.070(mm)
f2        -14.858(mm)
f3         -4.677(mm)
f4          5.635(mm)
f5         29.683(mm)
f6         17.761(mm)
f56        11.330(mm)
f456        4.841(mm)
f1/f        4.613
f2/f       -2.137
f3/f       -0.673
f4/f        0.811
f5/f        4.270
f6/f        2.555
f56/f       1.630
f456/f      0.696
f3/f4      -0.830
f4/f3      -1.205
T34/f       0.029
BF/f        1.171
BF/TL       0.353
【００５６】
実施例２
単位：mm
面データ
i          r          d         Nd          Vd
1      4.865
1.18    2.00272       19.32
2      4.500
0.20
3*     4.932
1.00    1.58313       59.46
4*     2.709
1.72
5(ST)     ∞
1.10
6*  -177.551
3.42    1.84666       23.78
7*     9.197
0.20
8*    16.435
3.22    1.58313       59.46
9*    -4.388
0.20
10     12.190
4.27    1.49700       81.61
11    -17.430
0.95
12         ∞
9.20    1.90366       31.31
13         ∞
0.00
14         ∞
1.60    1.51680       64.20
15         ∞
0.50
16(IM)     ∞
【００５７】
非球面データ
ε            A4            A6            A8
3       1.000E+00     9.956E-03    -6.251E-04     9.389E-05
4       1.000E+00     1.791E-02    -1.041E-03     6.830E-04
6       1.000E+00    -1.720E-03     7.228E-04    -8.096E-05
7       1.000E+00    -3.416E-03     1.623E-04    -4.004E-06
8       1.000E+00    -1.388E-03     4.264E-05    -1.469E-06
9      -2.587E+00    -4.055E-03     1.510E-04    -3.184E-06
【００５８】
各種データ
f           6.953(mm)
FNo         4.4
BF(air)     7.34(mm)
TL         23.84(mm)
ω         35.0(deg)
Y'          4.85(mm)
f1         94.313(mm)
f2        -12.310(mm)
f3        -10.141(mm)
f4          6.274(mm)
f5         15.116(mm)
f45         4.862(mm)
f1/f       13.564
f2/f       -1.770
f3/f       -1.458
f4/f        0.902
f5/f        2.174
f45/f       0.699
f3/f4      -1.616
f4/f3      -0.619
T34/f       0.029
BF/f        1.055
BF/TL       0.308
【００５９】
【表１】
2014021309.tif 000003
【００６０】
【表２】
2014021309.tif 000004
【００６１】
【表３】
2014021309.tif 000005
【符号の説明】
【００６２】
ＬＮ    投射レンズ
Ｌｋ    第ｋレンズ（ｋ＝１，２，３，…）
ＳＴ    絞り（開口絞り）
ＩＭ    画像表示面（縮小側像面）
ＰＪ    プロジェクター
ＰＲ    プリズム
１    スクリーン面
２    光源
３    照明光学系
４    画像表示素子
５    制御部
６    アクチュエーター
ＡＸ    光軸
【図１】
2014021309.tif 000006
【図２】
2014021309.tif 000007
【図３】
2014021309.tif 000008
【図４】
2014021309.tif 000009
【図５】
2014021309.tif 000010