【手続補正書】
【提出日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光学系からの光束で照明された被投射画像を被投射面に投射する投射光学系であって、
該被投射面側に最も近いレンズ面の有効径をＤr、あるレンズ面の有効径をＤcerとするとき、
０．３＜Ｄcer／Ｄr＜０．７
を満足するレンズ面を含むレンズ素子のうち少なくとも１つのレンズ素子の焦点距離をｆｃｅｒ、該レンズ素子の材料の熱伝導率をｋ（W／ｍ・K）、該投射光学系の広角端と望遠端における焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとするとき
【数１】
2009014819.tif 000001
２＜ｋ＜１５
なる条件を満足することを特徴とする投射光学系。
【請求項２】
前記少なくとも１つのレンズ素子の材料のｄ線に対する屈折率をNd、アッベ数をνｄとするとき、
Ｎｄ＞２．３−０．０１・νｄ
１．７５＜Ｎｄ＜２．７
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の投射光学系。
【請求項３】
前記少なくとも１つのレンズ素子は負の屈折力を有し、該レンズ素子の材料のアッベ数をνｄｎとするとき
２５＜νｄｎ＜３６
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の投射光学系。
【請求項４】
前記少なくとも１つのレンズ素子は正の屈折力を有し、該レンズ素子の材料のアッベ数をνｄｐとするとき、
３７＜νｄｐ＜６５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の投射光学系。
【請求項５】
前記少なくとも１つのレンズ素子の中心肉厚をｔ、望遠端における全長をＴとするとき、
０＜ｔ／Ｔ＜０．０５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投射光学系。
【請求項６】
前記少なくとも１つのレンズ素子は単一の独立したレンズより成ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投射光学系。
【請求項７】
開口絞りを有し、該開口絞りに対して最も拡大側に負の屈折力のレンズ群、最も縮小側に正の屈折力のレンズ群を含み、各々のレンズ群間隔を変えながらズーミングをすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投射光学系。
【請求項８】
開口絞りを有し、望遠端において、該開口絞りの位置に対して縮小側の各レンズ群の合成焦点距離をｆｒ、全系の前側主平面位置をｏ１とするとき、
０．７＜ｏ１／ｆｒ＜１．２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載の投射光学系。
【請求項９】
前記投射光学系は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、ズーミングのためには、該第１、第６レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して該第２〜第５レンズ群が拡大側へ移動しており、
前記少なくとも１つのレンズ素子は、該第４レンズ群を構成する１つの負レンズ又は該第３レンズ群を構成する１つの正レンズであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の投射光学系。
【請求項１０】
前記投射光学系は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、ズーミングのためには該第１、第５レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第２〜第４レンズ群が拡大側へ移動しており、
前記少なくとも１つのレンズ素子は、該第４レンズ群を構成する負レンズであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の投射光学系。
【請求項１１】
前記投射光学系は、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、ズーミングのためには該第１、第４レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第２レンズ群は縮小側へ、該第３レンズ群は拡大側へ移動しており、前記少なくとも１つのレンズ素子は該第３レンズ群を構成する１つの負レンズであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の投射光学系。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項の投射光学系と、原画を形成する画像表示素子を有し、前記画像表示素子によって形成された原画を前記投射光学系によって被投射面に投射することを特徴とする画像投射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図１、図４、図７、図１０の実施例１〜４における画像投射装置では液晶パネルＬＣＤに表示される画像表示素子（被投射画像）を投射光学系（ズームレンズ、投射レンズ）を用いて被投射面（スクリーン）面Ｓ０上に拡大投影している状態を示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
尚、投射光学系を撮影系として用いても良い。このときは、スクリーン面Ｓ側が物体側、液晶パネルＬＣＤ側が像側となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
投射光学系は接続部材（不図示）を介して液晶ビデオプロジェクタ本体（不図示）に装着されている。ガラスブロックＧＢ以降の液晶パネルＬＣＤ側はプロジェクター本体に含まれている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
尚、ガラスブロックＧＢをズームレンズの構成要件の１つとして含ませて、液晶パネルＬＣＤをプロジェクター本体側に含ませても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
各実施例では、照明光学系（不図示）から液晶パネルＬＣＤを通して射出される光束を、投射光学系の開口絞り部（ＳＰ）に向かって集光している。投射光学系ＰＬの有効径は液晶パネルＬＣＤ面から離れ開口絞りＳＰにいくにしたがって小さくなっている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
具体的には被投射面側（液晶パネルＬＣＤ側）に最も近いレンズ面の有効径をＤrとする。又、任意のレンズ面の有効径をＤcerとする。このとき、
０．３＜Ｄcer／Ｄr＜０．７・・・（１）
を満足するレンズ面を含むレンズ素子のうち少なくとも１つのレンズ素子（以下「レンズ素子Ａ」という。）の焦点距離をｆｃｅｒ、該レンズ素子Ａの材料の熱伝導率をｋ（W／ｍ・K）とする。投射光学系ＰＬの広角端と望遠端における焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとする。このとき
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
条件式（１）は、レンズ素子Ａと最も縮小共役側に配置されるレンズ素子との有効径比を規定したものである。条件式（１）の下限を超えると、照明光学系からの光束について集光度が高くなりすぎて、このレンズ素子Ａ付近での温度上昇が大きくなってしまう。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
条件式（２）はレンズ素子Ａの屈折力を規定するものである。条件式（２）の下限を超えて屈折力が小さくなりすぎると、レンズ素子Ａの昇温（温度上昇）にともなう大きな温度ドリフト（投射光学系の光学性能の変化、或いは焦点距離の変化）は発生しなくなる。この場合は、通常のガラスを用いても良く、条件式（３）を満足する材料を用いる必然性が低くなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
逆に上限を超えて屈折力が強くなりすぎると、レンズ素子Ａの温度上昇に伴う光学特性の変化（温度ドリフト量）が大き過ぎて、条件式（３）を満足するようなガラス材を選択しても温度ドリフトが無視できないくらい大きくなってしまう。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
条件式（３）は条件式（１）、（２）を満足するレンズ素子Ａの熱伝導率を規定した式である。条件式（３）の下限を超えると十分な放熱効果が得られずレンズ素子Ａの温度上昇にともなって温度特性変化が大きくなる。逆に上限を超えるようなガラスは研磨加工性が悪くなるので良くない。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
３＜ｋ＜１５・・・（３ａ）
以上のように各実施例では、絞り近傍の有効径が小径となる位置に配置されるパワーのあるレンズ素子Ａの材料に高熱伝導率・高屈折率材料を用いることでレンズ素子Ａの昇温を低減し、さらに諸特性の変動を抑制し，かつ良好な投射画像を得ている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
特に強出力の光源手段を用いても、又ズーミングによって望遠側でのＦナンバーが暗くなるような光学系であっても、レンズ素子Ａの温度上昇を抑えることができて、光学特性の変動を少なくし、明るく良好なる投射画像が得られる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
各実施例におけるレンズ素子Ａは、有効径が小さなレンズに使用される場合などは特に温度条件が厳しくガラス材質の熱的特性の違いなどで接合剥がれなどが発生する可能性がある。このため、接合されることなく単一の独立したレンズとして構成することが望ましい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
レンズ素子Ａの材料のｄ線に対する屈折率をNd、アッベ数をνｄとする。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
レンズ素子Ａが負の屈折力を有するときはレンズ素子Ａの材料のアッベ数をνｄｎとする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
レンズ素子Ａが正の屈折力を有するときは、レンズ素子Ａの材料のアッベ数をνｄｐとする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
レンズ素子Ａの中心肉厚をｔ、望遠端における全長（第１レンズ面から像面までの距離）をＴとする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
望遠端において開口絞りＳＰの位置に対して縮小側の各レンズ群の合成焦点距離をｆｒ、全系の前側主平面位置（第１レンズ面からの距離）をｏ１とする。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
条件式（４）および（５）は、レンズ素子Ａの材料の屈折率およびアッベ数との関係を規定する式である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
屈折率が、アッベ数値から計算される条件式（４）または（５）の下限値を超えて小さすぎると、レンズ素子Ａの屈折力が弱すぎて、光学系が大型化してくる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
レンズ素子Ａが負レンズのときは、条件式（６）の下限を超えると、色収差の補正が過剰補正となり、逆に上限を超えると補正不足になるため好ましくない。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
レンズ素子Ａが正レンズのときは、条件式（７）の下限を超えると、色収差の補正が不足となり、逆に上限を超えると補正過剰となるため好ましくない。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
条件式（６）、（７）はさらに以下の数値範囲とすることで更に良好に色収差を補正することができる。
２７＜νｄ＜３５・・・（６ａ）
５０＜νｄ＜６４・・・（７ａ）
条件式（８）はレンズ素子Ａの中心肉厚と望遠端におけるレンズ全長を適切に設定したものである。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
下限値はレンズ素子Ａがなるべく薄い方が良いことを示している。