(57)【要約】【課題】  ＤＭＤ等の光の反射方向を変えて画像を形成するライトバルブからの画像をスクリーン等に拡大投射する高性能でレンズ口径が小さくコンパクトな広角レンズを提供する。【解決手段】  拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群、全体で正の屈折力を有する第２レンズ群、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は拡大側から順に、拡大側に凸形状の負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第２レンズ群は拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、前記第４レンズ群は、正レンズ１枚を配して構成されている。【選択図】      図１
2012208404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群、全体で正の屈折力を有する第２レンズ群、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）、負レンズ、負レンズ、正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第２レンズ群は、拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、前記第４レンズ群は、正レンズ１枚を配して構成されている広角レンズであって、
前記第１レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（１）を満足しており、
前記第３レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（２）を満足しており、
前記第１レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式（３）を満足しており、
前記第３レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と前記第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離に関して下記条件式（４）を満足していることを特徴とする広角レンズ。
（１）  −２．２ ＜ ｆ／ｆI ＜ −０．８
（２）    ０．２ ＜ ｆ／ｆIII ＜ ０．４
（３）    １１．０ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １７．０
（４）    ３．４ ＜ ｆb／ｆ ＜ ４．７
ｆ ：レンズ全系の合成焦点距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
ｆI  ：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆIII：第３レンズ群の合成焦点距離
ＴＬ ：第１レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
ｆb  ：第３レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
【請求項２】
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）、負レンズ、負レンズ、正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第１レンズ群で最も拡大側に配置される負レンズの焦点距離と、前記第１レンズ群で拡大側から２枚目に配置される負レンズの焦点距離に関して下記条件式（５）を満足しており、前記第１レンズ群の拡大側から３枚目に配置される負レンズから、前記第１レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズまでを構成する５枚の各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（６）を満足していることを特徴とする請求項１記載の広角レンズ。
（５）    ０．５ ＜ｆI 2／ｆI 1 ＜ ０．９
（６）    １１ ＜（ＶI 3＋ＶI 6）／２−（ＶI 4＋ＶI 5＋ＶI 7）／３
ただし、
ｆI 1：第１レンズ群で最も拡大側に配置される負レンズの焦点距離
ｆI 2：第１レンズ群で拡大側から２枚目に配置される負レンズの焦点距離
ＶI 3：第１レンズ群で拡大側から３枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶI 4：第１レンズ群で拡大側から４枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶI 5：第１レンズ群で拡大側から５枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶI 6：第１レンズ群で拡大側から６枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶI 7：第１レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
【請求項３】
前記第２レンズ群は、拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第２レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（７）を満足していることを特徴とする請求項１記載の広角レンズ。
（７）    ０．２ ＜ ｆ／ｆII ＜ ０．５
ただし、
ｆII：第２レンズ群の合成焦点距離
【請求項４】
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、拡大側から４枚目に配置される負レンズの焦点距離に関して下記条件式（８）を満足しており、前記第３レンズ群を構成する最も縮小側に配置される正レンズの縮小側の面のパワーに関して、下記条件式（９）を満足しており、前記第３群に使用される６枚の各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（１０）を満足していることを特徴とする請求項１記載の広角レンズ。
（８）    ０．５ ＜ ｆ／ｆIII 4 ＜ −０．３
（９）  −０．５ ＜ｆ／ｒIII 11 ＜ −０．３
（１０）  ３０ ＜（ＶIII 1＋ＶIII 3＋ＶIII 5＋ＶIII 6）／４−（ＶIII 2＋ＶIII 4）／２
ただし、
ｆIII 4 ：第３レンズ群の拡大側から４枚目に配置される負レンズの焦点距離
ｒIII 11：第３レンズ群の最も縮小面側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
ＶIII 1 ：第３レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 2 ：第３レンズ群で拡大側から２枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 3 ：第３レンズ群で拡大側から３枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶIII 4 ：第３レンズ群で拡大側から４枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 5 ：第３レンズ群で拡大側から５枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 6 ：第３レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの１項に記載される広角レンズを搭載していることを特徴としたプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像をスクリーンその他に拡大投射するレンズ口径が小さい広角レンズ及びそれを用いたプロジェクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微小なマイクロミラー（鏡面素子）を画素に対応させて平面上に並べ、マイクロマシン技術を用いて、それぞれの鏡面の角度を機械的に制御することによって画像を表示するＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）が実用化されており、この分野で従来から広く用いられてきた液晶パネルより応答速度が速く、明るい画像が得られるという特徴が、小型で高輝度、高画質であり携帯可能としたプロジェクタ装置を実現するのに適していることから、急速に普及してきている。
【０００３】
プロジェクタ装置においてライトバルブとしてＤＭＤを用いる場合、同時に使用する投射用レンズに対してはＤＭＤ特有の制約が発生する。第１の制約は小型のプロジェクタ装置を開発する上で最大の制約とも考えられる投射用レンズのＦ値に関するものである。現在、ＤＭＤにおいて、画像を生成する際にマイクロミラーのＯＮ及びＯＦＦを表現するために旋回する角度は±１２°であり、これにより有効な反射光（有効光）と無効な反射光（無効光）とを切り替えている。従って、ＤＭＤをライトバルブとしたプロジェクタ装置においては有効光をとらえる必要があると共に無効光を捉えないことが条件となり、この条件から投射用レンズのＦ値を導くことが出来、すなわちＦ＝２．４となる。実際にはさらに少しでも光量を取り込みたいという要望があるため、実害のない範囲でのコントラストの低下などに配慮した上で更なる小さなＦ値を要求されることも多い。
【０００４】
第２の制約は光源系との配置に関するものである。小型化の為には投射用レンズのイメージサークルはなるべく小さくしたい為に、ＤＭＤに投射用の光束を入力する光源系の配置は限られてしまう。前述のＤＭＤからの有効光を投射用レンズに入力するには、光源系を投射用レンズとほぼ同じ方向（隣り合わせ）に設置することとなる。また投射用レンズの最もライトバルブ側レンズとライトバルブとの間（すなわち一般的にはバックフォーカス）を投射系と光源系との両光学系で使用することになり、投射用レンズには大きなバックフォーカスを設けなければならないと同時に、光源からの導光スペースを確保するために、ライトバルブ側のレンズ系を小さく設計する必要が生ずる。このことは投射用レンズの光学設計の立場から考えると、投射用レンズの後方付近にライトバルブ側の瞳位置が来るように設計するという制約となる。その一方で、投射用レンズの性能を向上するためには、多数のレンズを組み合わせる必要があり、多数枚のレンズを配置すると投射用レンズの全長は有る程度の長さが必要となり、投射用レンズの全長が長くなれば、入射瞳位置が後方にあるレンズでは当然のことながら前方のレンズ径が大きくなってしまうという小型化とは相反する問題となる。
【０００５】
この様に、開発を行う上の大きな制約はあるものの、ライトバルブとしてＤＭＤを採用するプロジェクタ装置は、小型化の上で他の方式よりも有利とされており、現在ではプレゼンテーションを行う際に便利なデータプロジェクタを中心として、携帯可能なコンパクトなものが広く普及してきている。また装置自体をコンパクトに構成するためには、当然のことながら使用される投射用レンズに関しても、コンパクト化の要望は非常に強く、もう一方では、多機能化という要望もあり、諸収差の補正の結果としての画質に関する性能が使用するＤＭＤの仕様を充分満足することはもちろんのこと、ＤＭＤの中心と投射レンズの光軸をずらした、いわゆるシフト構成を採用するためにイメージサークルが大きいものを要求するようになり、また投影距離が短くて大画面の投影ができる広角レンズの要望がある。このため投射レンズの画角が、全画角で１１０度程度という大きいものが必要となってきた。このような仕様で開発された投射用レンズは特に前群レンズの口径が要望よりどうしても大きくなりがちであり、投射レンズの全長が長くなり、プロジェクタ装置の寸法に大きな影響を及ぼすことになる。しかしながら、携帯可能であることを前提としたプロジェクタ装置において寸法を小さくすることは重要で、ノート型パーソナルコンピュータなどと共に持ち歩くことの多い使われ方をするプロジェクタ装置では、最も重要な要素であるとも言える。この問題を解決する手段として、例えば特開２００７−１５６２１０号公報に開示されているような投射用レンズの広角化設計方法の一例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５６２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の提案では、全画角が１１１度と広い画角を実現しているが全長が２８０ｍｍと大きくなるため、ノート型パーソナルコンピュータなどと共に携帯可能な寸法のプロジェクタを実現することは困難である。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑み、ＤＭＤなどの光の反射方向を変えて画像を形成するライトバルブの特性に適しており、ライトバルブからの画像をスクリーン上或いはその他の壁面等に拡大投射する用途において結像性能が高く、さらにレンズ口径が小さくコンパクトな広角レンズを実現し、コンパクトで明るく、小さな会議室等の限られたスペースでも大きな画面を投射可能な高画質で携帯に便利な小型のプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群、全体で正の屈折力を有する第２レンズ群、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）、負レンズ、負レンズ、正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第２レンズ群は、拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、前記第４レンズ群は、正レンズ１枚を配して構成されている広角レンズであって、
前記第１レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（１）を満足しており、
前記第３レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（２）を満足しており、
前記第１レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式（３）を満足しており、
前記第３レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と前記第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離に関して下記条件式（４）を満足していることを特徴とする。（請求項１）
（１）  −２．２ ＜ ｆ／ｆI ＜ −０．８
（２）    ０．２ ＜ ｆ／ｆIII ＜ ０．４
（３）    １１．０ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １７．０
（４）    ３．４ ＜ ｆb／ｆ ＜ ４．７
ｆ ：レンズ全系の合成焦点距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
ｆI  ：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆIII：第３レンズ群の合成焦点距離
ＴＬ ：第１レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
ｆb  ：第３レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
【００１０】
条件式（１）は、第１レンズ群のパワーに関する条件である。第１レンズ群は強い負のパワーを持ち、ＤＭＤ等のライトバルブを照明するための光学系を配する為の空間を第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔部分に確保する目的を持っている。上限を超えると、第１レンズ群の負のパワーが小さくなり、第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔を確保するのが困難になり、下限を超えると負のパワーが大きくなり第３レンズ群の正のパワーを強めなければならず、諸収差のバランスを取るのが困難になる。
【００１１】
条件式（２）は、第３レンズ群のパワーに関する条件であり、小型化と性能のバランスの条件となる。条件式（２）の上限を超えると第３レンズ群の正パワーが強くなり小型化には有利であるが収差の補正が困難になり、下限を超えるとレンズの正パワーが弱くなり小型化にすることが困難になる。
【００１２】
条件式（３）は、第１レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離の条件であり、小型の条件となる。上限を超えると第１レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの距離が大きくなり、またレンズが大口径になり、小型化を損ねてしまい、下限を超えると、諸収差のバランスを取るのが困難になる。
【００１３】
条件式（４）は、第３レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離の条件であり、光源からの導光スペースを確保して、小型化を実現する条件となる。上限を超えると第３レンズ群の各レンズが大口径になり、小型化を損ねてしまい、下限を超えると光源からの導光スペースを確保するのが困難になる。
【００１４】
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）、負レンズ、負レンズ、正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第１レンズ群で最も拡大側に配置される負レンズの焦点距離と、前記第１レンズ群で拡大側から２枚目に配置される負レンズの焦点距離に関して下記条件式（５）を満足しており、前記第１レンズ群の拡大側から３枚目に配置される負レンズから、前記第１レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズまでを構成する５枚の各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（６）を満足していることを特徴とする。（請求項２）
（５）    ０．５ ＜ｆI 2／ｆI 1 ＜ ０．９
（６）    １１ ＜（ＶI 3＋ＶI 6）／２−（ＶI 4＋ＶI 5＋ＶI 7）／３
ただし、
ｆI 1：第１レンズ群で最も拡大側に配置される負レンズの焦点距離
ｆI 2：第１レンズ群で拡大側から２枚目に配置される負レンズの焦点距離
ＶI 3：第１レンズ群で拡大側から３枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶI 4：第１レンズ群で拡大側から４枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶI 5：第１レンズ群で拡大側から５枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶI 6：第１レンズ群で拡大側から６枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶI 7：第１レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
【００１５】
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記第２レンズ群は、拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第２レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（７）を満足していることを特徴とする。（請求項２）
（７）    ０．２ ＜ ｆ／ｆII ＜ ０．５
ただし、
ｆII：第２レンズ群の合成焦点距離
【００１６】
条件式（７）は、第２レンズ群のパワーに関する条件である。第２レンズ群は、正のパワーを持ち、強い負のパワーを持つ第１レンズ群と正のパワーを持つ第３レンズ群とのパワーのバランスを補完する機能を有し、第１レンズ群での収差補正を可能にしている。下限を超えると、第２レンズ群のパワーが弱くなり、第２レンズ群からの光線が発散するため、第１レンズ群の口径が大きくなってしまい、上限を超えると収差の補正が困難になる。
【００１７】
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、拡大側から４枚目に配置される負レンズの焦点距離に関して下記条件式（８）を満足しており、前記第３レンズ群を構成する最も縮小側に配置される正レンズの縮小側の面のパワーに関して、下記条件式（９）を満足しており、前記第３群に使用される６枚の各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（１０）を満足していることを特徴とする。（請求項３）
（８）    ０．５ ＜ ｆ／ｆIII 4 ＜ −０．３
（９）  −０．５ ＜ｆ／ｒIII 11 ＜ −０．３
（１０）  ３０ ＜（ＶIII 1＋ＶIII 3＋ＶIII 5＋ＶIII 6）／４−（ＶIII 2＋ＶIII 4）／２
ただし、
ｆIII 4 ：第３レンズ群の拡大側から４枚目に配置される負レンズの焦点距離
ｒIII 11：第３レンズ群の最も縮小面側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
ＶIII 1 ：第３レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 2 ：第３レンズ群で拡大側から２枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 3 ：第３レンズ群で拡大側から３枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶIII 4 ：第３レンズ群で拡大側から４枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 5 ：第３レンズ群で拡大側から５枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 6 ：第３レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
【００１８】
条件式（８）は、第１レンズ群、及び第２レンズ群からの発散光束を補正し、大口径比を確保し、球面収差、コマ収差を補正する条件である。第３レンズ群は、第１レンズ群、及び第２レンズ群を射出する発散する光線束を集束する状態へと導くための強い正パワーを有しており、球面収差等の諸収差が発生する。第３レンズ群を構成するレンズは、拡大面側から正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズの６枚構成として諸収差の補正をしているが、第３レンズ群の正パワーを適切にしないと収差補正不足になる。条件式（８）の上限を超えるとアンダーの球面収差が大きくなり、下限を超えるとオーバーの球面収差が大きくなり、周辺でのコマ収差の発生が著しくなり、収差の補正が困難になる。球面形状では、収差補正不足になることがあるが、その場合には第３レンズ群の拡大側から５枚目に配置されるレンズを非球面にすることで、レンズ全系の大口径比を確保し、レンズ全系の小径化と球面収差等の補正が可能になる。
【００１９】
条件式（９）は、第３レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面の形状に関するする条件であり、レンズ全系における球面収差、コマ収差をきめ細かく補正するための条件式である。前記第３レンズ群の拡大側面から５枚のレンズで補正しきれずに残存する球面収差、コマ収差を補正している。上限を超えると補正不足となり、逆に下限を超えると補正過剰となる。
【００２０】
条件式（１０）は、第３レンズ群内での色収差補正のための条件である。軸上色収差、及び倍率色収差を補正するには、各レンズのパワーが過大とならないことが必要で、そのためには条件式（１０）を満たす正レンズ、及び負レンズのアッベ数であることが必要な条件となる。下限を超えると、色収差の補正が困難となる。
【００２１】
このように本発明による広角レンズをプロジェクタ装置に搭載することにより装置全体を小型化することが可能となり（請求項４）、携帯にも便利な薄型のプロジェクタ装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＤＭＤなどのライトバルブの特性に適した結像性能が高くコンパクトな広角レンズを実現し、小型で明るく、高画質のプロジェクタを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による広角レンズの第１実施例のレンズ構成図である。
【図２】第１実施例のレンズの諸収差図である。
【図３】本発明による広角レンズの第２実施例のレンズ構成図である。
【図４】第２実施例のレンズの諸収差図である。
【図５】本発明による広角レンズの第３実施例のレンズ構成図である。
【図６】第３実施例のレンズの諸収差図である。
【図７】本発明による広角レンズの第４実施例のレンズ構成図である。
【図８】第４実施例のレンズの諸収差図である。
【図９】本発明による広角レンズの第５実施例のレンズ構成図である。
【図１０】第５実施例のレンズの諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、具体的な数値実施例について、本発明を説明する。以下の第１実施例から第５実施例のコンパクトな広角レンズでは拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群（レンズ群名称ＬＧ１）、全体で正の屈折力を有する第２レンズ群（レンズ群名称ＬＧ２）、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群（レンズ群名称ＬＧ３）、全体で正の屈折力を有する第４レンズ群（レンズ群名称ＬＧ４）から構成され、前記第１レンズ群ＬＧ１は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状の負レンズ（レンズ名称をＬ１１、拡大側面の名称を１０１、縮小側面の名称を１０２とする）、負レンズ（レンズ名称Ｌ１２、拡大側面１０３、縮小側面１０４）、負レンズ（レンズ名称Ｌ１３、拡大側面１０５、縮小側の接合面１０６）、正レンズ（レンズ名称Ｌ１４、拡大側の接合面１０６、縮小側面１０７）、正レンズ（レンズ名称Ｌ１５、拡大側面１０８、縮小側の接合面１０９）、負レンズ（レンズ名称Ｌ１６、拡大側の接合面１０９、縮小側の接合面１１０）、及び正レンズ（レンズ名称Ｌ１７、拡大側の接合面１１０、縮小側面１１１）を配して構成され、前記第２レンズ群ＬＧ２は、拡大側から順に、正レンズ（レンズ名称Ｌ２１、拡大側面２０１、縮小側の接合面２０２）１枚を配して構成されるか、または、さらに一枚の正レンズ（レンズ名称Ｌ２２、拡大側面２０２、縮小側面２０３）追加して配して構成され、前記第３レンズ群ＬＧ３は、拡大側から順に、正レンズ（レンズ名称Ｌ３１、拡大側面３０１、縮小側の接合面３０２）、負レンズ（レンズ名称Ｌ３２、拡大側の接合面３０２、縮小側面３０３）、正レンズ（レンズ名称Ｌ３３、拡大側面３０４、縮小側面３０５）、負レンズ（レンズ名称Ｌ３４、拡大側面３０６、縮小側面３０７）、正レンズ（レンズ名称Ｌ３５、拡大側面３０８、縮小側面３０９）、及び正レンズ（レンズ名称Ｌ３６、拡大側面３１０、縮小側面３１１）を配して構成され、前記第４レンズ群Ｌ４は、正レンズ一枚（レンズ名称Ｌ４１、拡大側面４０１、縮小側面４０２）を配して構成され、続いて前記第４レンズ群ＬＧ４の縮小側とライトバルブ面との間には僅かな空気間隔をおいて配置されるＤＭＤ等のライトバルブの構成部品であるカバーガラスＣＧ（拡大側面Ｃ０１、縮小側面Ｃ０２）を配して構成されている。
【００２５】
各実施例において使用している非球面については、周知のごとく、光軸方向にＺ軸、光軸と直交する方向にＹ軸をとるとき、非球面式：
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／〔１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／ｒ）2｝〕
＋Ａ3・Ｙ3＋Ａ4・Ｙ4＋Ａ5・Ｙ5＋Ａ6・Ｙ6＋‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径：ｒ、円錐定数：Ｋ、高次の非球面係数：Ａ3、Ａ4、Ａ5、Ａ6‥‥を与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Ｅとそれに続く数字」は「１０の累乗」を表している。例えば、「Ｅ−４」は１０-4を意味し、この数値を直前の数値に掛ければ良い。
【００２６】
［実施例１］
本発明のコンパクトな広角レンズの第１実施例について数値例を表１に示す。また図１はそのレンズ構成図、図２はその諸収差図である。
表及び図面中、ｆは広角レンズ全系の焦点距離、ＦnoはＦナンバー、２ωは広角レンズの全画角（単位：度）を表す。また、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄはｄ線のアッベ数を示す（ただし、表中の合焦動作により変化する数値は１０１面からの物体距離を８３０ｍｍとした合焦状態での数値）。諸収差図中の球面収差図におけるＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３はそれぞれＣＡ１＝５５０．０ｎｍ、ＣＡ２＝４５０．０ｎｍ、ＣＡ３＝６２０．０ｎｍの波長における収差曲線である。非点収差図におけるＳはサジタル、Ｍはメリディオナルを示している。また、全般に亘り特別に記載のない限り、諸値の計算に使用している波長はＣＡ１＝５５０．０ｎｍであり、長さの単位はｍｍである。
【００２７】
【表１】
2012208404.tif 000003
【００２８】
［実施例２］
本発明のコンパクトな広角レンズの第２実施例について数値例を表２に示す。また図３はそのレンズ構成図、図４はその諸収差図である。
【００２９】
【表２】
2012208404.tif 000004
【００３０】
［実施例３］
本発明のコンパクトな広角レンズの第３実施例について数値例を表３に示す。また図５はそのレンズ構成図、図６はその諸収差図である。
【００３１】
【表３】
2012208404.tif 000005
【００３２】
［実施例４］
本発明のコンパクトな広角レンズの第４実施例について数値例を表４に示す。また図７はそのレンズ構成図、図８はその諸収差図である。
【００３３】
【表４】
2012208404.tif 000006
【００３４】
［実施例５］
本発明のコンパクトな広角レンズの第５実施例について数値例を表５に示す。また図９はそのレンズ構成図、図１０はその諸収差図である。
【００３５】
【表５】
2012208404.tif 000007
【００３６】
次に第１実施例から第５実施例に関して条件式（１）から条件式（１０）に対応する値を、まとめて表６に示す。表６から明らかなように、第１実施例から第５実施例の各実施例に関する数値は条件式（１）から（１０）を満足しているとともに、各実施例における収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。
【００３７】
【表６】
2012208404.tif 000008
【００３８】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項１記載の発明は、
拡大側から順に、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群、全体で正の屈折力を有する第２レンズ群、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群及び全体で正の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）、負レンズ、負レンズ、正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第２レンズ群は、拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、前記第４レンズ群は、正レンズ１枚を配して構成されている広角レンズであって、
前記第１レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（１）を満足しており、
前記第３レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（２）を満足しており、
前記第１レンズ群の最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離に関して下記条件式（３）を満足しており、
前記第３レンズ群の最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と前記第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離に関して下記条件式（４）を満足していることを特徴とする。
（１）  −２．２ ＜ ｆ／ｆI ＜ −０．８
（２）    ０．２ ＜ ｆ／ｆIII ＜ ０．４
（３）    １１．０ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １７．０
（４）    ３．４ ＜ ｆb／ｆ ＜ ４．７
ｆ ：レンズ全系の合成焦点距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
ｆI  ：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆIII：第３レンズ群の合成焦点距離
ＴＬ ：第１レンズ群で最も拡大側に配置されるレンズの拡大側面と合焦位置までの光軸上の距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
ｆb  ：第３レンズ群で最も縮小側に配置されるレンズの縮小側面と第４レンズ群に配置されるレンズの拡大側面までの光軸上の距離
（第１レンズ群の最も拡大側面からの拡大側物体距離８３０ｍｍに合焦状態）
【００３９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の広角レンズにおいて、
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸のメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）、負レンズ、負レンズ、正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの８枚を配して構成され、前記第１レンズ群で最も拡大側に配置される負レンズの焦点距離と、前記第１レンズ群で拡大側から２枚目に配置される負レンズの焦点距離に関して下記条件式（５）を満足しており、前記第１レンズ群の拡大側から３枚目に配置される負レンズから、前記第１レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズまでを構成する５枚の各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（６）を満足していることを特徴とする。
（５）    ０．５ ＜ｆI 2／ｆI 1 ＜ ０．９
（６）    １１ ＜（ＶI 3＋ＶI 6）／２−（ＶI 4＋ＶI 5＋ＶI 7）／３
ただし、
ｆI 1：第１レンズ群で最も拡大側に配置される負レンズの焦点距離
ｆI 2：第１レンズ群で拡大側から２枚目に配置される負レンズの焦点距離
ＶI 3：第１レンズ群で拡大側から３枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶI 4：第１レンズ群で拡大側から４枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶI 5：第１レンズ群で拡大側から５枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶI 6：第１レンズ群で拡大側から６枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶI 7：第１レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
【００４０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の広角レンズにおいて、
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記第２レンズ群は、拡大側から順に、１枚の正レンズを配して構成されるか、または、２枚の正レンズを配して構成され、前記第２レンズ群の合成焦点距離に関して下記条件式（７）を満足していることを特徴とする。
（７）    ０．２ ＜ ｆ／ｆII ＜ ０．５
ただし、
ｆII：第２レンズ群の合成焦点距離
【００４１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の広角レンズにおいて、
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの６枚を配して構成され、拡大側から４枚目に配置される負レンズの焦点距離に関して下記条件式（８）を満足しており、前記第３レンズ群を構成する最も縮小側に配置される正レンズの縮小側の面のパワーに関して、下記条件式（９）を満足しており、前記第３群に使用される６枚の各レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（１０）を満足していることを特徴とする。
（８）    ０．５ ＜ ｆ／ｆIII 4 ＜ −０．３
（９）  −０．５ ＜ｆ／ｒIII 11 ＜ −０．３
（１０）  ３０ ＜（ＶIII 1＋ＶIII 3＋ＶIII 5＋ＶIII 6）／４−（ＶIII 2＋ＶIII 4）／２
ただし、
ｆIII 4 ：第３レンズ群の拡大側から４枚目に配置される負レンズの焦点距離
ｒIII 11：第３レンズ群の最も縮小面側に配置されるレンズの縮小側面の曲率半径
ＶIII 1 ：第３レンズ群で最も拡大側に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 2 ：第３レンズ群で拡大側から２枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 3 ：第３レンズ群で拡大側から３枚目に配置される負レンズのアッベ数
ＶIII 4 ：第３レンズ群で拡大側から４枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 5 ：第３レンズ群で拡大側から５枚目に配置される正レンズのアッベ数
ＶIII 6 ：第３レンズ群で最も縮小側に配置される正レンズのアッベ数
【００４２】
請求項５記載の発明は、プロジェクタ装置において、請求項１から請求項４のいずれかの１項に記載される広角レンズを搭載していることを特徴とする。
【図１】
2012208404.tif 000009
【図２】
2012208404.tif 000010
【図３】
2012208404.tif 000011
【図４】
2012208404.tif 000012
【図５】
2012208404.tif 000013
【図６】
2012208404.tif 000014
【図７】
2012208404.tif 000015
【図８】
2012208404.tif 000016
【図９】
2012208404.tif 000017
【図１０】
2012208404.tif 000018