【手続補正書】
【提出日】平成22年3月26日(2010.3.26)
【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】
画像形成素子からの光を光学素子を介してズームレンズに導き、該ズームレンズにより被投射面に拡大投射する画像投射光学系であって、
前記光学素子は以下の条件(1)を満足し、
前記ズームレンズは、拡大側から順に、第１レンズユニット、第２レンズユニット及び該第２レンズユニットよりも縮小側の複数のレンズユニットを含み、
該ズームレンズにおいて、
前記第１レンズユニットは、負レンズユニットであり、
前記第２レンズユニットよりも縮小側のレンズユニットは、以下の条件(2)を満足し、
前記第２レンズユニットよりも縮小側のレンズユニットのうち最も有効径が小さい負レンズエレメントよりも拡大側に配置された拡大側正レンズエレメントは、以下の条件(3)を満足し、
前記最も有効径が小さい負レンズエレメントよりも縮小側に配置された縮小側正レンズエレメントは、以下の条件(4)を満足することを特徴とする画像投射光学系。
(1)   Σ(Di x Ndi)/fw > 4.0
(2)    |dn/dt| < 1.0 x10-5
ただし、Diは前記画像形成素子から前記ズームレンズに向かう光路に沿った前記光学素子の長さ、Ndiは該光学素子を構成する材料のd線における屈折率、fwは前記ズームレンズの広角端での焦点距離、dn/dtは前記縮小側のレンズユニットを構成する材料の25℃からの温度変化に対するd線における屈折率の変化量である。
(3)   {9.0 x Σ(1/fpA)+5.0 x Σ(1/fpB)+0.5 x Σ(1/fpC)}/Σ(1/fp) < 1
(4)   {9.0 x Σ(1/fpA)+0.3 x Σ(1/fpB)+2.0 x Σ(1/fpC)}/Σ(1/fp) < 1
ただし、fpA, fpB, fpCはそれぞれ、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域に含まれる前記拡大側正レンズエレメント又は縮小側正レンズエレメントの焦点距離、前記Ａ領域はアッベ数νｄ＞75、前記Ｂ領域は68 <νd <75、前記Ｃ領域は68 >νdであり、fpは前記Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域に含まれる全ての前記拡大側正レンズエレメント又は全ての縮小側正レンズエレメントのそれぞれの焦点距離である。
【請求項２】
前記ズームレンズのうち最も縮小側のレンズユニットは変倍において不動であり、かつ以下の条件(5)を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像投射光学系。
(5)   Dnwt/fe > 0.15
ただし、Dnwtは前記ズームレンズの広角端から望遠端における前記最も有効径が小さい負レンズエレメントが含まれるレンズユニットの移動量、feは前記最も縮小側のレンズユニットの焦点距離である。
【請求項３】
前記第１レンズユニットよりも縮小側に配置され、かつ前記最も有効径が小さい負レンズエレメントよりも拡大側に配置された正レンズエレメントは、以下の条件(6)を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射光学系。
(6)   Σ{Xi x (1/fpi)}/Σ(1/fpi) < 0.0015
ただし、Xiは前記正レンズエレメントのうち拡大側からi番目の正レンズエレメントを構成する材料の異常分散量であり、該材料のg線、F線、C線における屈折率をそれぞれNg, Nf, Ncとし、異常部分分散量θgFi = (Ng-Nf)/(Nf-Nc)とし、アッベ数をνdiとするとき、
Xi = θgFi-(0.6438-0.001682 x νdi)
であり、fpiは前記i番目の正レンズエレメントの焦点距離である。
【請求項４】
以下の条件(7)を満足することを特徴とする請求項３に記載の画像投射光学系。
(7)   Σ{Xi x (1/fpi)}/Σ(1/fpi) < 0
【請求項５】
前記最も有効径が小さい負レンズエレメントよりも縮小側に配置された正レンズエレメントは、以下の条件(8)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１つに記載の画像投射光学系。
(8)   Σ{Xi x (1/fpi)}/Σ(1/fpi) > 0
ただし、Xiは前記正レンズエレメントのうち拡大側からi番目の正レンズエレメントを構成する材料の異常分散量であり、該材料のg線、F線、C線における屈折率をそれぞれNg, Nf, Ncとし、異常部分分散量θgFi = (Ng-Nf)/(Nf-Nc)とし、アッベ数をνdiとするとき、
Xi = θgFi-(0.6438-0.001682 x νdi)
であり、fpiは前記i番目の正レンズエレメントの焦点距離である。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の画像投射光学系を有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】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
１．Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の画像形成素子を使用する３板方式のプロジェクタでは、複数の画像形成素子からの複数の色光を合成する色合成プリズムや偏光素子等の光学素子を配置するスペースを画像形成素子と投射レンズとの間に設ける必要がある。このため、投射レンズのバックフォーカスはある程度長いこと。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
このような負の屈折力を有するレンズユニットが最も拡大側に配置されたネガティブリード型ズームレンズは、比較的広角化が容易であり、近距離投射状態での良好な性能が確保できる等の利点があり、プロジェクタに多く使用されている。ただし、変倍のための移動レンズユニットのシフト量が大きく高変倍化が難しい、また倍率色収差の変動が大きいなどの欠点を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ただし、プラスチックレンズは、材料の温度による屈折率の変化量がガラス材料に比べて非常に大きい。このため、投射光の熱によってプラスチックレンズの屈折率が大きく変化し、ピント位置変動や性能劣化が生じる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
そこで問題になるのが、材料ごとの温度による屈折率変化量の傾向が、硝材の構成物質に応じて異なることである。具体的には、νd < 68 (以下、C領域という)を満足する殆どのガラス材料は、温度による屈折率変化量が正の値であり、2.5〜8.5x10-6(/℃)の範囲となる。これに対し、68 < νd <75 (以下、Ｂ領域という)のような低分散材料での温度による屈折率変化量は、-0.7x10-6(/℃)と、ほぼ０に近い。さらに、75 <νd (以下、Ａ領域という)のような超低分散材料の温度による屈折率変化量は、-6.0×10-6(/℃)と、Ｃ領域とは異符号で発生する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
(3) {9.0 x Σ(1/fpA)+5.0 x Σ(1/fpB)+0.5 x Σ(1/fpC)}/Σ(1/fp) < 1
(4) {9.0 x Σ(1/fpA)+0.3 x Σ(1/fpB)+2.0 x Σ(1/fpC)}/Σ(1/fp) < 1
ただし、fpA, fpB, fpCはそれぞれ、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域に含まれる拡大側正レンズエレメント又は縮小側正レンズエレメントの焦点距離、前記Ａ領域は75<νd、前記Ｂ領域は68<νd<75、前記Ｃ領域は68>νdであり、fpは前記Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域に含まれる全ての拡大側正レンズエレメント又は全ての縮小側正レンズエレメントのそれぞれの焦点距離である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
fpA, fpB, fpCはそれぞれ、アッベ数νｄがＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域の条件を満足する拡大側正レンズエレメント（条件(3)）又は縮小側正レンズエレメント（条件(4)）各々の焦点距離である。また、fpは、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域に含まれる全ての拡大側正レンズエレメント（条件(3)）又は全ての縮小側正レンズエレメント（条件(4)）のそれぞれの焦点距離である。
【手続補正８】
【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】
Dnwt/fe > 0.15  …(5)
ただし、Dnwtはズームレンズの広角端から望遠端における上記最も有効径が小さい負レンズエレメントが含まれるレンズユニットの移動量である。また、feは該最終レンズユニットの焦点距離である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
以下、画像投射光学系の実施例１〜６について説明する。実施例１〜６の画像投射光学系では、液晶パネルLCD上に形成された原画像（つまりは液晶パネルLCDからの光）を、光学素子としてのガラスブロックGBを通してズームレンズPLにより不図示のスクリーンに拡大投射する。ここにいうガラスブロックGBは、前述したように、図１９に示した偏光ビームスプリッタ３１０，３０７，３０８及びダミーガラス３０９である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
第５レンズユニットＬ５は、拡大側から順に、両凹レンズエレメントＥ９及び両凸レンズエレメントＥ１０の接合レンズ１つと、両凸レンズエレメントＥ１１とにより構成された比較的パワーが弱い正のレンズユニットである。該第５レンズユニットＬ５は、全変倍領域での倍率色収差及び像面湾曲を良好に補正する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
本実施例のズームレンズにおける実施例１との相違点は、実施例１の第４レンズユニットＬ４と第５レンズユニットＬ５に相当する２つのレンズユニットが第５レンズユニットＬ５を構成している点である。これにより、実施例１の第１レンズユニットＬ１を構成する４つのレンズエレメントＥ１〜Ｅ４のうち拡大側の３つのレンズエレメントＥ１〜Ｅ３が本実施例の第１レンズユニットＬ１として機能し、最も縮小側のレンズエレメントＥ４が本実施例の第２レンズユニットＬ２として機能する。また、実施例１の第２レンズユニットＬ２が本実施例の第３レンズユニットＬ３として、実施例１の第３レンズユニットＬ３が本実施例の第４レンズユニットＬ４として機能する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
また、各数値例には、X＝θgF -(0.6438-0.001682 xνd)で表される異常分散量を記す。θgFは異常部分分散量である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
さらに、各数値例において、fwはズームレンズの広角端での焦点距離を、ftは望遠端での焦点距離を、FnoはＦナンバーを示す。また、各光学面の間隔ｄの欄に「（可変）」と記されている間隔は、変倍に際して変化する。各表に、広角端及び望遠端での面間隔を示す。また、「（※）」が付された光学面は非球面である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
また、各数値例における上記各条件に対応する数値を、表７に示す。表７では、条件(1)〜(8)を丸囲み数字で示している。なお、条件(8)の数値は、条件(7)の数値と同じである。