(57)【要約】    【課題】  少ない構成枚数にもかかわらず大口径・広画角であり、縮小側にて良好なテレセントリック性能を有し、高解像・低歪曲なレンズ系を得ること。    【解決手段】  レンズ系全体を、レンズ系内における最も大きな空気間隔と２番目に大きな空気間隔を境に、拡大側より縮小側に順に、第１、第２、第３レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に分けたとき、該第１レンズ群Ｌ１は負の屈折力を有し、該第２レンズ群Ｌ２は正の屈折力を有し、該第３レンズ群Ｌ３は正の屈折力を有しており、該第１レンズ群は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力のレンズと、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズを有し、該第２レンズ群は１枚の正の屈折力の第２１レンズから成り、該第３レンズ群は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第３１レンズ、正の屈折力の第３２レンズ、正の屈折力の第３３レンズより成り、該第３２レンズの少なくとも一方の面が非球面であることを特徴とするレンズ系。【選択図】  図１
2005164839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系全体を、レンズ系内における最も大きな空気間隔と２番目に大きな空気間隔を境に、拡大側より縮小側に順に、第１、第２、第３レンズ群に分けたとき、該第１レンズ群は負の屈折力を有し、該第２レンズ群は正の屈折力を有し、該第３レンズ群は正の屈折力を有しており、該第１レンズ群は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力のレンズと、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズを有し、該第２レンズ群は１枚の正の屈折力の第２１レンズから成り、該第３レンズ群は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第３１レンズ、正の屈折力の第３２レンズ、正の屈折力の第３３レンズより成り、該第３２レンズの少なくとも一方の面が非球面であることを特徴とするレンズ系。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、拡大側より縮小側へ順に、負の屈折力のレンズと縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズより成ることを特徴とする請求項１のレンズ系。
【請求項３】
前記第１レンズ群は、拡大側より縮小側へ順に、２枚の負の屈折力のレンズと、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズより成ることを特徴とする請求項１のレンズ系。
【請求項４】
前記第１レンズ群内の縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズは、拡大側と縮小側の面の曲率半径を各々ＲＦ、ＲＲとし、
ＳＦ＝（ＲＲ＋ＲＦ）／（ＲＲ−ＲＦ）
とおくとき、
−１０＜ＳＦ＜−１
を満足することを特徴とする請求項１、２又は３のレンズ系。
【請求項５】
前記第１レンズ群内の縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズの材料のアッベ数をν１ａ、前記第３１レンズの材料のアッベ数をν３１とするとき、
ν１ａ＜４０
ν３１＜４０
を満足することを特徴とする請求項１、２、３又は４のレンズ系。
【請求項６】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔を変化させて、フォーカス調整を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のレンズ系。
【請求項７】
拡大側より縮小側へ順に、前記第１レンズ群は、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい負の屈折力のレンズ、
縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズより成り、
前記第２１レンズは拡大側と縮小側の面が凸形状であり、
前記第３１レンズは、拡大側と縮小側の面が凹形状、
前記第３２レンズは拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい形状、
より成ることを特徴とする請求項１のレンズ系。
【請求項８】
拡大側より縮小側へ順に、前記第１レンズ群は、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きいメニスカス形状の負の屈折力の２つのレンズ、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズより成り、
前記第２１レンズは拡大側と縮小側の面が凸形状であり、
前記第３１レンズは、拡大側と縮小側の面が凹形状、
前記第３２レンズは拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい形状、
より成ることを特徴とする請求項１のレンズ系。
【請求項９】
画像表示素子と、請求項１から８のいずれか１項のレンズ系を有し、該レンズ系を用いて該画像表示素子に表示された原画をスクリーン面上に投影することを特徴とする画像投影装置。
【請求項１０】
前記画像表示素子に表示された原画を前記レンズ系でスクリーン面上に投影するときの該レンズ系の最大像高をｙ´、該レンズ系の入射瞳から該画像表示素子までの距離をＬとするとき、
｜ｙ´／Ｌ｜＜０．０７
を満たすことを特徴とする請求項９の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ系及びそれを有する画像投影装置に関し、例えばライトバルブ等の画像表示素子に表示された画像をスクリーン上に拡大投影する液晶プロジェクタ装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル等の表示画像を拡大投影する投射型の画像表示装置（プロジェクタ）は、近年大幅にその性能が向上し様々な場所で使用されるようになっている。
【０００３】
例えばプロジェクターはパソコン・ビデオ等の画像を大画面に投影して見ることができる装置として会議およびプレゼンテーションや家庭での映画鑑賞などに広く利用されてきている。
【０００４】
プロジェクタの１つとして、赤色、青色、緑色の波長領域用に各々液晶パネルを配置する、所謂「３板式液晶プロジェクタ」が知られている。この「３板式液晶プロジェクタ」は、３つの液晶パネルに表示された各色光に基づく画像を、スクリーン上に重ねて投影しカラー画像として表示するために光路上にダイクロイックプリズム等の色合成光学系を用いている。
【０００５】
このダイクロイックプリズム中のダイクロ膜の角度依存性により発生する投射画像の色むらや、液晶パネルの視向性により発生するコントラスト低下を防ぐために、液晶パネル（縮小共役面）側の瞳（入射瞳）が無限遠方にあること、即ち、投影光学系には縮小共役側（像面）に対してテレセントリック性が要求されている。
【０００６】
又、３つの液晶パネルの拡大画像の色ずれを少なくするため、投影光学系には倍率色収差を低減することが要求されている。
【０００７】
又、投影光学系には、投影された画像に関して輪郭部で歪んで見苦しくならないように歪曲収差も良好に補正されていることが要求されている。
【０００８】
一方、最近では、プロジェクタの高輝度・高解像化といったニーズの一方で、小型パネルを搭載したプロジェクターには携帯・機動性を重視すべく装置全体の小型・軽量化が求められる。又それと同時に、このような小型の装置の使用環境を考慮して、より短い投影距離で大画面の投影が実現できるプロジェクタが望まれるようになってきている。
【０００９】
プロジェクタに用いられる投影光学系として、単一の焦点距離より成り、比較的広画角の単焦点投影レンズが知られている（例えば特許文献１、２）。
【００１０】
又、プロジェクタ用の投影光学系ではないが、比較的レンズ枚数の少ない広画角の単一の焦点距離のレンズ系が知られている（例えば特許文献３）。
【特許文献１】特開平９−３０４６９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４９８７号公報
【特許文献３】特開平７−２１８８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般に、画像表示素子として液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ用の投影光学系は、さらなる大口径・広画角化を達成しながらも小型・軽量でテレセントリックであることが要望されている。
【００１２】
しかしながら、投影光学系の大口径・広画角化を進めれば、一般的には収差補正上、投影光学系は重く複雑になるばかりでなく、構成レンズ枚数が増加することにより分光透過率が低下して明るさが確保できないといった問題も無視できなくなる。
【００１３】
特許文献１では非球面レンズを２枚含む６枚のレンズ構成であるが、周辺光量や解像力などに改善の余地がある。又、特許文献２では５枚のレンズ構成という少ないレンズ枚数を実現しているが、非球面レンズを２枚使用しているため、生産性に改善の余地がある。又、特許文献３は６枚のレンズ構成であるが、バックフォーカスが短く、テレセントリック性が低くなる傾向があった。
【００１４】
本発明は、広画角で明るく小型で、歪曲収差の発生が少なく、例えば拡大投射プロジェクション装置に好適な、高精細な画像投影を行うことができるバックフォーカスの長いテレセントリックなレンズ系及びそれを有する画像投影装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のレンズ系は、レンズ系全体を、レンズ系内における最も大きな空気間隔と２番目に大きな空気間隔を境に、拡大側より縮小側に順に、第１、第２、第３レンズ群に分けたとき、該第１レンズ群は負の屈折力を有し、該第２レンズ群は正の屈折力を有し、該第３レンズ群は正の屈折力を有しており、該第１レンズ群は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力のレンズと、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズを有し、該第２レンズ群は１枚の正の屈折力の第２１レンズから成り、該第３レンズ群は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第３１レンズ、正の屈折力の第３２レンズ、正の屈折力の第３３レンズより成り、該第３２レンズの少なくとも一方の面が非球面であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、広画角で明るく小型で、歪曲収差の発生が少なく、例えば拡大投射プロジェクション装置に好適な、高精細な画像投影を行うことができるバックフォーカスの長いテレセントリックなレンズ系が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
【実施例１】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明のレンズ系及びそれを有する画像投影装置の実施例について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例１のレンズ系を用いた画像投影装置（液晶ビデオプロジェクター）の要部概略図である。
【００２０】
図２は本発明の実施例１に対応する後述する数値実施例１の数値をｍｍ単位で表わしたときの投影距離（第１レンズ群からの距離）１．７４ｍのときの収差図である。
【００２１】
図３は、本発明の実施例２のレンズ系を用いた画像投影装置（液晶ビデオプロジェクター）の要部概略図である。
【００２２】
図４は本発明の実施例２に対応する後述する数値実施例２の数値をｍｍ単位で表わしたときの投影距離（第１レンズ群からの距離）１．７４ｍのときの収差図である。
【００２３】
図５は、本発明の実施例３のレンズ系を用いた画像投影装置（液晶プビデオロジェクター）の要部概略図である。
【００２４】
図６は本発明の実施例３に対応する後述する数値実施例３の数値をｍｍ単位で表わしたときの投影距離（第１レンズ群からの距離）１．５ｍのときの収差図である。
【００２５】
図１、図３、図５の実施例１〜３における画像投影装置では液晶パネルＬＣＤ等に表示される原画（被投影画像）をレンズ系ＰＬを用いてスクリーン面Ｓ上に拡大投影している状態を示している。
【００２６】
Ｓはスクリーン面（投影面）、ＬＣＤは液晶パネル（液晶表示素子）等の原画像（被投影画像）である。スクリーン面Ｓと原画像ＬＣＤとは共役関係にあり、一般にはスクリーン面Ｓは距離の長い方の共役点（拡大共役点）で拡大側（前方側）に、原画像ＬＣＤは距離の短い方の共役点（縮小共役点）で縮小側（後方側）に相当している。
【００２７】
ＧＢは色合成プリズムや偏光フィルター、そしてカラーフィルター等のガラスブロックである。
【００２８】
レンズ系ＰＬは接続部材（不図示）を介して液晶ビデオプロジェクター本体（不図示）に装着されている。ガラスブロックＧＢ以降の液晶表示素子ＬＣＤ側はプロジェクター本体に含まれている。
【００２９】
各実施例ではレンズ系ＰＬ全体を、レンズ系内における最も大きな空気間隔と２番目に大きな空気間隔を境に、拡大側より縮小側に順に、第１、第２、第３レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に分けている。
【００３０】
第１レンズ群Ｌ１は負の屈折力を有し、第２レンズ群Ｌ２は正の屈折力を有し、第３レンズ群Ｌ３は正の屈折力を有している。第１レンズ群Ｌ１は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力のレンズ（図１、図３では第１１レンズＧ１１、図５では第１１レンズＧ１１、第１２レンズＧ１２）と、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズ（図１、図３では第１２レンズＧ１２、図５では第１３レンズＧ１３）を有している。第２レンズ群Ｌ２は１枚の正の屈折力の第２１レンズＧ２１から成っている。第３レンズ群Ｌ３は拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第３１レンズＧ３１、正の屈折力の第３２レンズＧ３２、正の屈折力の第３３レンズＧ３３より成り、第３２レンズＧ３２の少なくとも一方の面が非球面である。
【００３１】
本発明のレンズ系のようなレトロフォーカスタイプと呼ばれるレンズ系は、全系の合成焦点距離よりも長いバックフォーカスを実現させるために拡大側に負の屈折力のレンズ群を配置し、かつ絞りＳＰに対して非対称な屈折力配置となっている。そのためにバックフォーカスを保ったままレンズ系の全長の短縮を図ると、特に負の歪曲収差および倍率色収差の発生が顕著となる。
【００３２】
本発明のレンズ系は前記のようなレンズ構成を採ることにより、諸収差、特に負の歪曲収差を良好に補正している。即ち、拡大側にあって強い負の屈折力を持った第１レンズ群Ｌ１の内部に、屈折力が極めて弱く縮小側の面が凸形状で比較的厚いメニスカス形状のレンズを付加することで、負の歪曲収差と倍率色収差の補正を行っている。このメニスカス形状のレンズは第１レンズ群Ｌ１内部の負の屈折力のレンズの焦点に対してほぼコンセントリックな形状となっており、軸上の諸収差に対して影響をあまり与えずに軸外収差の補正を行うことができる。また屈折力が極めて弱いためペッツバール和を増加させず像面の倒れに対しても影響が少ない。さらに射出瞳を拡大側にシフトさせ、前玉の有効径を小さくする効果もある。
【００３３】
第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力のレンズは少なくとも１枚以上とし、負の屈折力のレンズ２枚を用いた場合には各々の負の屈折力のレンズの屈折力を弱めることができるので、軸外光に生じる高次の収差を低減する効果がある。
【００３４】
第３レンズ群Ｌ３は負の屈折力の第３１レンズＧ３１を絞りＳＰに近い最も拡大側に配置することで光線高の低い位置で球面収差および軸上色収差の補正を行うことと同時に、強い負の屈折力でペッツバール和の増加を抑える効果がある。
【００３５】
本発明のような大口径のレンズ系で高い空間周波数でのレスポンスが要求されると焦点深度が浅くなる。そのため中間像高等での像面湾曲および非点収差が大きいと解像感が劣化するためペッツバール和は小さく補正されていることが重要である。また、色収差補正を軸外光線の光軸からの高さが低い位置で行うことにより高次の倍率色収差の発生を小さくしている。
【００３６】
第３レンズ群Ｌ３の拡大側から２枚目に位置する正の屈折力の第３２レンズＧ３２を非球面化することで軸外収差を良好に補正する上、テレセントリック性を向上させている。本発明のように少ないレンズ枚数のレンズ系では非球面をどの位置に用いるかが重要な設計要素となる。
【００３７】
一般に成型による非球面レンズは、所謂偏肉比（光軸上と軸外のレンズ厚さの比）が大きいと製造困難であるのに対し、本発明のようにレンズ枚数の少ないレンズ系は各々のレンズの屈折力が大きくなる傾向があり、例えば第１レンズ群Ｌ１や第３レンズ群Ｌ３の内部の負の屈折力のレンズは実際上非球面化することが困難である。一方、第３レンズ群Ｌ３の最終の第３３レンズＧ３３のような正の屈折力のレンズを非球面化することは設計上有効であるが、本発明のようなプロジェクター向けの投影レンズではテレセントリック性が高くパネル面側のレンズの有効径が大きくならざるを得ない。有効径が大きいと重量が増大するだけでなく、製造上精度などの点で困難さが増すため最適ではない。又、第２レンズ群Ｌ２は偏肉比が小さく、有効径も小さなレンズであるが絞りＳＰに近い位置のため非球面化の効果が薄く、最適であるとはいえない。以上の理由から、第３レンズ群Ｌ３の２枚目の第３２レンズＧ３２を非球面レンズとしている。
【００３８】
本発明のレンズ系は第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を変動させてフォーカス調整を行っている。又、スクリーン面上の照度を向上させるために、各レンズ面に多層コートを施している。
【００３９】
第１レンズ群Ｌ１内の縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズ（図１、図３では第１２レンズＧ１２、図５では第１３レンズＧ１３）は、拡大側と縮小側の面の曲率半径を各々ＲＦ、ＲＲとし、
ＳＦ＝（ＲＲ＋ＲＦ）／（ＲＲ−ＲＦ）
とおくとき、
−１０＜ＳＦ＜−１      ・・・・・（１）
を満足している。
【００４０】
この条件式（１）を満たすことで第１レンズ群Ｌ１内の縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズが第１レンズ群Ｌ１内部の負の屈折力のレンズの焦点に対してほぼコンセントリックな形状となるため軸上収差に大きな影響を与えず、軸外収差を良好に補正できる。条件式（１）の上限又は下限を超えるとコンセントリックな形状から逸脱するため軸上収差への影響が大きくなり、全体の収差を良好に補正するのが難しくなる。更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４１】
−８＜ＳＦ＜−１．５      ・・・・・（１ａ）
第１レンズ群Ｌ１内の縮小側の面が凸形状でメニスカス形状のレンズの材料のアッベ数をν１ａ、第３１レンズＧ３１の材料のアッベ数をν３１とするとき、
【００４２】
【数１】
2005164839.tif 000003
【００４３】
を満足している。尚、ここでアッベ数はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数である。
【００４４】
各実施例では、これらのレンズの材料に、条件式（２）を満たす高分散ガラスを用いている。これにより軸上・倍率の両色収差を良好に補正している。条件式（２）の上限を超えた場合、色収差の補正が困難となる。更に好ましくは条件式（２）の数値を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
【数２】
2005164839.tif 000004
【００４６】
又、本発明のレンズ系ＰＬを画像投影装置に適用したときには、液晶表示パネル等の画像表示素子ＬＣＤに表示された原画をレンズ系ＰＬでスクリーンＳ面上に投影するが、このときのレンズ系ＰＬの最大像高（有効画面の半分）をｙ´、レンズ系の入射瞳から画像表示素子ＬＣＤまでの距離をＬとするとき、
｜ｙ´／Ｌ｜＜０．０７      ・・・・・（３）
を満たしている。
【００４７】
条件式（３）を満たすことでプロジェクターとして適当な像側のテレセントリック性となる。上限を超えると像側のテレセントリック性が不十分となり、投影時に画面隅の照度低下やコントラスト低下を招く。更に好ましくは条件式（３）の数値を次の如く設定するのが良い。
【００４８】
｜ｙ´／Ｌ｜＜０．０６      ・・・・・（３ａ）
次に各実施例の特徴について説明する。
【実施例２】
【００４９】
拡大側より縮小側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい負の屈折力の第１１レンズＧ１１、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状の正の屈折力の第１２レンズＧ１２より成っている。第２レンズ群Ｌ２は拡大側と縮小側の面が凸形状の正の屈折力の第２１レンズＧ２１より成っている。第３レンズ群Ｌ３は、拡大側と縮小側の面が凹形状の負の屈折力の第３１レンズＧ３１、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい形状の正の屈折力の第３２レンズＧ３２、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい正の屈折力の第３３レンズＧ３３より成っている。
【００５０】
以上のように、第１レンズ群Ｌ１を２枚のレンズで構成しており、第１１レンズＧ１１で生じた歪曲収差を第１２レンズＧ１２が群内で効率よく補正している。更に倍率色収差を補正するため第１２レンズＧ１２の材料として条件式（２）を満たす分散の大きい材料を用いている。又第１２レンズＧ１２は第１１レンズＧ１１の焦点に対してコンセントリックな形状となっているため軸上収差にほとんど影響を与えずに軸外収差を補正し、又屈折力が非常に弱いためペッツバール和をほとんど増加させない。更に第１２レンズＧ１２に一定の厚さを持たせることで入射瞳を拡大側にシフトさせ、前玉径の縮小を図っている。
【００５１】
第２レンズ群Ｌ２を１枚の第２１レンズＧ２１で構成している。本実施例では絞りＳＰが第２レンズ群Ｌ２の後方ごく近傍に配置されているが、仕様によっては前方であっても、離れていても差し支えない。
【００５２】
第３レンズ群Ｌ３の第３１レンズＧ３１には強い負の屈折力を与えており、この強い負の屈折力により、球面収差を補正すると共に効率よくペッツバール和を小さく設計している。本発明のような大口径レンズで高い空間周波数でのレスポンスが要求されると焦点深度が浅くなる。そのため中間像高等での像面湾曲および非点収差が大きいと解像感が劣化するためペッツバール和は小さく補正されていることが重要である。更に第３１レンズＧ３１には条件式（２）を満たす分散の大きい材料を使用しており軸上色収差補正も行っている。又本実施例では第３２レンズＧ３２の両面に非球面をとりいれている。前記非球面はガラスを成型してなっており、拡大側の面は主に歪曲収差を、また縮小側の面は主に球面収差を効率よく補正している。
【００５３】
本実施例によれば、Ｆ値が２．５と小さい（明るい）ため高輝度で、１００型を約２．９ｍと短い投影距離で投影可能なレンズ系を実現している。
【実施例３】
【００５４】
レンズ系の基本構成は実施例と略同じである。
【００５５】
本実施例は、第３２レンズＧ３２の拡大側の片面のみを非球面としている。第３２レンズＧ３２をガラス成型によって形成しているが片側のみを非球面とすることで、両面の光軸調整の精度や面精度などが加工上容易となり、製造上のメリットが生じる。その他の構成および作用については、実施例１と同じなので詳細説明は省略する。
【００５６】
本実施例によれば、Ｆ値が２.５と小さい（明るい）ため高輝度で、１００型を約２.９ｍと短い投影距離で投影可能なレンズ系を実現している。
【実施例４】
【００５７】
拡大側より縮小側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きいメニスカス形状の負の屈折力の２つの第１１レンズＧ１１、第１２レンズＧ１２、縮小側の面が凸形状でメニスカス形状の第１３レンズＧ１３より成っている。第２レンズ群Ｌ２は拡大側と縮小側の面が凸形状であり、正の屈折力の第２１レンズＧ２１より成っている。第３レンズ群Ｌ３は、拡大側と縮小側の面が凹形状の負の屈折力の第３１レンズＧ３１、拡大側の面に比べ縮小側の面の屈折力の絶対値が大きい形状の正の屈折力の第３２レンズＧ３２、拡大側と縮小側の面が凸形状の正の屈折力の第３３レンズＧ３３より成っている。
【００５８】
本実施例は実施例１、２よりも投影画角を広げて更なる性能向上を図ったものである。
【００５９】
第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成しており、実施例１・２に比して負の屈折力のレンズが１枚増えた構成となっている。実施例１・２においては負の屈折力のレンズが１枚のため屈折力が強い。これを負の屈折力のレンズ２枚とすることで各々の屈折力の負担を軽減し、高次収差の発生を防いでいる。第１３レンズＧ１３は実施例１・２と同様、歪曲収差・倍率色収差を群内で効率よく補正すると同時に前玉径を縮小する役割を担っている。
【００６０】
第３レンズ群Ｌ３は、実施例１・２と比べ第３３レンズＧ３３には比較的高い屈折率のガラスを用いており、テレセントリック性能をより出しやすい構成としている。又本実施例では第３２レンズＧ３２の両面に非球面をとりいれている。前記非球面はガラスを成型してなっており、拡大側と縮小側の面が凸形状より成っている。
【００６１】
本実施例によれば、Ｆ値が２．５と小さい（明るい）ため高輝度で、１００型を約２．５ｍと短い投影距離で投影可能なレンズ系を実現している。
【００６２】
以下に、実施例１〜３のレンズ系の数値データに各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例においてはｉは拡大側から縮小側へ光学面の順序を示し、Ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｉとνｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。ｆは焦点距離、ＦはＦナンバー、ωは半画角である。又、数値実施例１〜３の最も後方の２つの面は、色分解プリズム、フェースプレート、各種フィルター等に相当するガラスブロックＧＢを構成する面である。
【００６３】
非球面形状は光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、
【００６４】
【数３】
2005164839.tif 000005
【００６５】
で表わされる。但しＲは近軸曲率半径、Ｋは円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは非球面係数である。
【００６６】
又、［ｅ−０Ｘ］は［×１０−Ｘ］を意味している。
【００６７】
又、前述の各条件式と数値実施例における諸収差との関係を表１に示す。
【００６８】
【数４】
2005164839.tif 000006
【００６９】
【数５】
2005164839.tif 000007
【００７０】
【数６】
2005164839.tif 000008
【００７１】
【表１】
2005164839.tif 000009
【００７２】
図７は本発明のレンズ系を用いた画像投影装置の実施例の要部概略図である。
【００７３】
同図は前述したレンズ系を３板式のカラー液晶プロジェクターに適用し複数の液晶表示素子に基づく複数の色光の画像情報を色合成手段を介して合成し、レンズ系でスクリーン面上に拡大投射する画像投射装置を示している。図７においてカラー液晶プロジェクター１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３枚の液晶パネル５Ｂ、５Ｇ、５ＲからのＲＧＢの各色光を色合成手段としてのプリズム２で１つの光路に合成し、前述したレンズ系より成る投影レンズ３を用いてスクリーン４に投影している。
【００７４】
図８は、本発明のレンズ系を用いた光学機器の実施例の要部概略図である。本実施例ではビデオカメラ、フィルムカメラ、デジタルカメラ等の撮像装置を含む光学機器に撮影レンズとして前述したレンズ系を用いた例を示している。
【００７５】
図８においては被写体９の像をレンズ系８で感光体７に結像し、画像情報を得ている。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施例１のレンズ断面図
【図２】数値実施例１のレンズ系をｍｍ単位で表わしたときの投影距離１．７４ｍのときの収差図
【図３】本発明の実施例２のレンズ断面図
【図４】数値実施例２のレンズ系をｍｍ単位で表わしたときの投影距離１．７４ｍのときの収差図
【図５】本発明の実施例３のレンズ断面図
【図６】数値実施例３のレンズ系をｍｍ単位で表わしたときの投影距離１．５ｍのときの収差図
【図７】本発明のレンズ系を用いた画像投影装置の説明図
【図８】本発明のレンズ系を用いた撮像装置の説明図
【符号の説明】
【００７７】
Ｌ１    第１レンズ群
Ｌ２    第２レンズ群
Ｌ３    第３レンズ群
ＬＣＤ  液晶表示装置（像面）
ＧＢ    硝子ブロック(色合成プリズム)
ΔＳ    Ｓａｇｉｔｔａｌ像面の倒れ
ΔＭ    Ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ像面の倒れ
１      液晶プロジェクター
２      色合成手段
３      投射レンズ
４      スクリーン
５（５Ｂ、５Ｇ、５Ｒ）  液晶パネル
６      撮像装置
７      撮像手段
８      ズームレンズ
９      被写体
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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