(57)【要約】【課題】樹脂レンズを使用しつつ、温度変動によるピント変動を小さくする。【解決手段】投射レンズＰ１は、縮小共役側から入射した光を拡大共役側に投射する変倍可能な投射レンズであり、拡大共役側の瞳ＥＰよりも拡大共役側に配置され、樹脂により形成された負のパワーを有する少なくとも１つの樹脂レンズを有する。該樹脂レンズのうち最も縮小共役側に配置された最縮小側樹脂レンズＰＬの焦点距離をｆＰＬ、広角端および望遠端での該投射レンズの全系の焦点距離をｆｗ，ｆｔ、望遠端での最縮小側樹脂レンズにおける拡大共役側のレンズ面と拡大共役側の瞳ＥＰとの光軸上での距離をＬ、望遠端での該投射レンズのＦナンバーをｆｎｏｔ、望遠端における該投射レンズの半画角をωｔとするとき、１．４≦ｆｔ／ｆｗ≦２．５、−０．７０≦ｆｔ／ｆＰＬ≦−０．３３および−１．０≦１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ≦０．２なる条件を満足する。【選択図】図１
2017107183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小共役側から入射した光を拡大共役側に投射するとともに、変倍が可能な投射レンズであって、
前記拡大共役側の瞳よりも前記拡大共役側に配置され、樹脂により形成された少なくとも１つの負のパワーを有する樹脂レンズを有し、
前記少なくとも１つの樹脂レンズのうち最も前記縮小共役側に配置された最縮小側樹脂レンズの焦点距離をｆＰＬとし、
広角端での該投射レンズの全系の焦点距離をｆｗとし、
望遠端での該投射レンズの全系の焦点距離をｆｔとし、
前記望遠端での前記最縮小側樹脂レンズにおける前記拡大共役側のレンズ面と前記拡大共役側の瞳との光軸上での距離をＬとし、
前記望遠端における該投射レンズのＦナンバーをｆｎｏｔとし、
前記望遠端における該投射レンズの半画角をωｔ［ｄｅｇｒｅｅ］とするとき、
１．４≦ｆｔ／ｆｗ≦２．５
−０．７０≦ｆｔ／ｆＰＬ≦−０．３３
−１．０≦１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ≦０．２
なる条件を満足することを特徴とする投射レンズ。
【請求項２】
前記最縮小側樹脂レンズの２５℃を含む特定温度範囲における温度変化に対するｄ線に対する屈折率の変化量をｄｎ／ｄｔ［℃−１］とするとき、
−１５０×１０−６≦ｄｎ／ｄｔ≦−７０×１０−６
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の投射レンズ。
【請求項３】
前記最縮小側樹脂レンズの前記特定温度範囲における熱伝導率および比熱をそれぞれ、ｋ［Ｊ／ｍＫ］およびｃｐ［Ｊ／ｋｇＫ］とするとき、
０．０５≦ｋ／ｃｐ≦０．３０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の投射レンズ。
【請求項４】
前記望遠端での最も拡大共役側のレンズ面から像面までの距離をＬａｌｌとするとき、
０．１０≦Ｌ／Ｌａｌｌ≦０．３０
なる条件を満足することを特徴とする投射レンズ。
【請求項５】
前記拡大共役側から前記縮小共役側に順に、
負のパワーを有し、変倍に際して不動の第１レンズ群と、
前記変倍の際に移動する少なくとも１つの可動レンズ群と、
最も前記縮小共役側に配置され、変倍に際して不動の最縮小側レンズ群とを含み、
前記最縮小側樹脂レンズが、前記第１レンズ群に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の投射レンズ。
【請求項６】
前記拡大共役側から前記縮小共役側に順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
正のパワーを有する第３レンズ群と、
負のパワーを有する第４レンズ群と、
正の屈折力を有する第５レンズ群と、
正の屈折力を有する第６レンズ群とを含み、
前記最縮小側樹脂レンズが、前記第１レンズ群に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の投射レンズ。
【請求項７】
前記最縮小側樹脂レンズのレンズ面が、非球面形状を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の投射レンズ。
【請求項８】
光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子から入射した光を投射する請求項１から７のいずれか一項に記載の投射レンズとを有することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス等の光変調素子により変調された光（画像）を投射する画像投射装置に用いられる投射レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような投射レンズには、変倍（ズーム）が可能なズーム投射レンズがある。特許文献１，２および３には、最も拡大共役側のレンズ群に樹脂製の非球面レンズを採用したズーム投射レンズが開示されている。また、非球面レンズのパワーを強くすることは、収差補正の観点から有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８８１７２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１６６９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０００８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、樹脂製のレンズ（以下、樹脂レンズという）は低コストで非球面レンズを製作可能であるものの、一般に、温度変動による屈折率の変化がガラス製のレンズよりも大きい。このため、樹脂レンズを高強度の光が通過することによって該レンズの温度が上昇することによるピント変動（投射画像のぼけ）が発生し易い。特に、ズーム投射レンズでは、望遠端側においてこのようなピント変動が目立つ。
【０００５】
このため、特許文献１および２にて開示されたズーム投射レンズは、比較的強いパワーを有する樹脂レンズを使用しているものの、ズーム倍率は小さい。また、特許文献３にて開示されたズーム投射レンズは、高いズーム倍率を有するものの、樹脂レンズのパワーは極めて小さい。
【０００６】
本発明は、強いパワーの樹脂レンズを使用し、高いズーム倍率を有しつつ温度変動によるピント変動を小さくすることが可能な投射レンズおよびこれを用いた画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての投射レンズは、縮小共役側から入射した光を拡大共役側に投射するとともに、変倍が可能である。該投射レンズは、拡大共役側の瞳よりも拡大共役側に配置され、樹脂により形成された少なくとも１つの負のパワーを有する樹脂レンズを有する。上記少なくとも１つの樹脂レンズのうち最も縮小共役側に配置された最縮小側樹脂レンズの焦点距離をｆＰＬとし、広角端での該投射レンズの全系の焦点距離をｆwとし、望遠端での該投射レンズの全系の焦点距離をｆｔとし、望遠端での最縮小側樹脂レンズにおける拡大共役側のレンズ面と拡大共役側の瞳との光軸上での距離をＬとし、望遠端での該投射レンズのＦナンバーをｆｎｏｔとし、望遠端における該投射レンズの半画角をωｔ［ｄｅｇｒｅｅ］とするとき、
１．４≦ｆｔ／ｆｗ≦２．５
−０．７０≦ｆｔ／ｆＰＬ≦−０．３３
−１．０≦１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ≦０．２
なる条件を満足することを特徴とする。
【０００８】
なお、光を変調する光変調素子と該光変調素子にて変調された光を投射する上記投射レンズとを有する画像投射装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、強いパワーの樹脂レンズを使用することおよび高いズーム倍率を得ることが可能であり、かつ温度変動によるピント変動が小さい投射レンズを実現することができる。そして、この投射レンズを用いることにより、良好に収差補正がなされ、投射画像の画角の選択の幅が広く、かつ温度変化による投射画像のピントの変化が少ない画像投射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１であるズーム投射レンズの断面図。
【図２】実施例１のズーム投射レンズの縦収差図と倍率色収差図。
【図３】本発明の実施例２であるズーム投射レンズの断面図。
【図４】実施例２のズーム投射レンズの縦収差図と倍率色収差図。
【図５】本発明の実施例３であるズーム投射レンズの断面図。
【図６】実施例３のズーム投射レンズの縦収差図と倍率色収差図。
【図７】本発明の実施例４であるズーム投射レンズの断面図。
【図８】実施例４のズーム投射レンズの縦収差図と倍率色収差図。
【図９】実施例１〜４のズーム投射レンズを用いた画像投射装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１、図３、図５および図７には、本発明の実施例１，２，３および４である変倍が可能なズーム投射レンズ（以下、単に投射レンズという）Ｐ１を有する画像投射装置の光学構成を示している。各図の上側には投射レンズＰ１の広角端での構成を、下側には望遠端での構成を示している。各図において、左右方向が光軸方向であり、左側は拡大共役側を、右側は縮小共役側をそれぞれ示す。また、各図において、Ｐ２はプリズムやフィルタ等を含む光学ブロックを示し、Ｐ３は液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の光変調素子を示す。光変調素子Ｐ３は、画像投射装置に入力された映像信号に応じて入射した光を変調する。
【００１３】
光変調素子Ｐ３にて変調された光は、光学ブロックＰ２を介して投射レンズＰ１にその縮小共役側から入射する。投射レンズＰ１は、縮小共役側から入射した光を拡大共役側に投射する。
【００１４】
各図において、ＰＬは樹脂により形成されたレンズ（以下、樹脂レンズという）であり、負のパワーを有する。ＳＴは絞りである。
【００１５】
各実施例の投射レンズＰ１は、以下の式（１）で示す条件を満足するような高いズーム倍率を有しつつ、温度変動によるピント変動を低減することができる。
（１）１．４≦ｆｔ／ｆｗ≦２．５
式（１）において、ｆｗは投射レンズＰ１が広角端であるときの投射レンズ全系の焦点距離であり、ｆｔは投射レンズＰ１が望遠端であるときの投射レンズ全系の焦点距離である。ｆｔ／ｆｗの値が式（１）の下限より小さいと強いパワーの非球面樹脂レンズを使用するメリットが小さくなり、式（１）の上限より大きいと温度が大きく変動した場合のピント移動が大きくなり、いずれも好ましくない。
なお、式（１）の条件の範囲を以下の式（１）′のようにすることがより望ましい。
（１）′１．７≦ｆｔ／ｆｗ≦２．２
前述したように、樹脂レンズは温度の変化による屈折率の変化が大きい。また、一般に樹脂レンズの屈折率は温度の上昇に伴って小さくなる。各実施例では、負のパワーを有する樹脂レンズＰＬを、投射レンズの拡大共役側の瞳（縮小共役側を物体としたときの射出瞳）ＥＰより拡大共役側に配置している。
【００１６】
気温の上昇により樹脂レンズ全体の温度が上昇すると、樹脂レンズの屈折率が小さくなってパワーの絶対値が小さくなり、投射レンズ全体として正方向のピント変動が生じる。正方向のピント変動とは、縮小共役側の焦点位置が拡大共役側にずれることを示す。また、画像投射中では、樹脂レンズのレンズ面のうち他の領域より高い密度で光が通過する一部領域（レンズ面のうち投射画像におけるより明るい画像領域に対応する領域）においてより大きな温度上昇が生じる。これにより、樹脂レンズのレンズ面内での温度差が大きくなり、この結果、該レンズ面内での屈折率差が生じ易くなる。この屈折率差によって、投射レンズ全体として負方向のピント変動が生じる。このような特性に加えて、強いパワーを有する樹脂レンズでは、温度変化によるパワー変動がより大きくなる。
【００１７】
各実施例の投射レンズＰ１は、負のパワーを有する樹脂レンズＰＬによって引き起こされる正方向のピント変動と負方向のピント変動とを相殺するように構成されている。これにより、強いパワーの樹脂レンズＰＬを使用した場合でも、温度変動により発生するピント変動をより低減することが可能な良好な光学性能を有する投射レンズを実現している。      
【００１８】
各実施例において、拡大共役側の瞳よりも拡大共役側に配置された少なくとも１つの樹脂レンズのうち最も縮小共役側に配置された最縮小側樹脂レンズＰＬの温度変化に対する屈折率の変化について、以下の式（２）で示す条件を満足する。
（２）  −１５０×１０−６  ≦ｄｎ／ｄｔ≦−７０×１０−６式（２）において、ｄｎ／ｄｔ［℃−１  ］は、最縮小側樹脂レンズの２５℃を含む特定温度範囲（例えば、少なくとも２４℃以上２６℃以下の範囲を含むいわゆる室温）での温度変化に対するｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の変化量である。
【００１９】
ｄｎ／ｄｔの値が式（２）の下限を下回ると、最縮小側樹脂レンズＰＬのレンズ面内での温度差による屈折率差が大きくなり、投射レンズ全体として正方向のピント変動が大きくなるため好ましくない。また、ｄｎ／ｄｔの値が式（２）の上限を超えると、最縮小側樹脂レンズＰＬのレンズ面内での温度差による屈折率差が小さくなり、投射レンズ全体として負方向のピント変動が大きくなるため、好ましくない。さらには、ｄｎ／ｄｔの値が式（２）の範囲から大きく逸脱すると、屈折率変動のバランスがとりにくくので、好ましくない。
【００２０】
なお、式（２）の条件の範囲を以下の式（２）′のようにすることがより望ましい。
（２）′−１２０×１０−６   ≦ｄｎ／ｄｔ≦−７０×１０−６そして、各実施例の投射レンズＰ１は、最縮小側樹脂レンズＰＬのパワーについて、以下の式（３）で示す条件を満足する。
（３）  −１．０≦ｆｔ／ｆＰＬ≦−０．３
式（３）において、ｆＰＬは最縮小側樹脂レンズＰＬの焦点距離である。
【００２１】
ｆｔ／ｆＰＬが式（３）の下限を下回ると、最縮小側樹脂レンズＰＬが投射レンズ全系のパワーに対して極めて強いパワーを有することとなり、製造誤差による性能変動が大きくなるため好ましくない。また、ｆｔ／ｆＰＬが式（３）の上限を超えると、最縮小側樹脂レンズＰＬが投射レンズ全系のパワーに対して極めて弱いパワーを有することとなり、最縮小側樹脂レンズＰＬの収差補正上の効果が弱まるために好ましくない。
【００２２】
なお、式（３）の条件の範囲を以下の式（３）′、さらには式（３）″のようにすることがより望ましい。
（３）′−０．８０≦ｆｔ／ｆＰＬ≦−０．３０
（３）″−０．７０≦ｆｔ／ｆＰＬ≦−０．３３
各実施例の投射レンズＰ１は、式（３）の条件を満足することに加えて、以下の式（４）の条件を満足する。これにより、最縮小側樹脂レンズＰＬを通過する光束の状態を一定に保つことができる。
（４）−１．０≦１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ≦０．２
式（４）において、Ｌは望遠端での最縮小側樹脂レンズＰＬにおける拡大共役側のレンズ面と拡大共役側の瞳ＥＰとの光軸上での距離であり、図１、図３、図５および図７に示す。ｆｎｏｔは望遠端での投射レンズＰ１のＦナンバーであり、ωｔ［ｄｅｇｒｅｅ］は望遠端での投射レンズＰ１の半画角である。この式（４）の条件を満足することで、強いパワーを有する最縮小側樹脂レンズＰＬの温度変動またはそのレンズ面内での温度差によるピント変動をより低減することが可能な良好な光学性能を有する投射レンズを実現することができる。
【００２３】
１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔが式（４）の下限を下回ると、最縮小側樹脂レンズＰＬの全体の温度がほぼ均等に上昇することで全体の温度上昇が大きくなり、最縮小側樹脂レンズＰＬのパワーの絶対値が小さくなる。これにより、負方向のピント変動が増大するため、好ましくない。１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔが式（４）の上限を超えると、望遠端において最縮小側樹脂レンズＰＬのレンズ面の中心領域を通過する光束がより高密度になる（該中心領域で軸上光束と軸外光束とが重なり合う）。これにより、最縮小側樹脂レンズＰＬのレンズ面内での屈折率差が大きくなり、正方向のピント変動が増大するため、好ましくない。
【００２４】
なお、式（４）の条件の範囲を以下の式（４）′、さらには式（４）″のようにすることがより望ましい。
（４）′−０．６≦１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ≦０．２
（４）″−０．４≦１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ≦０．２
また、各実施例の投射レンズＰ１において、最縮小側樹脂レンズＰＬは以下の式（５）の条件を満足することが望ましい。
（５）  ０．０５≦ｋ／ｃｐ≦０．３０
ただし、ｋ［Ｊ／ｍＫ］およびｃｐ［Ｊ／ｋｇＫ］はそれぞれ、最縮小側樹脂レンズＰＬの上述した特定温度範囲での熱伝導率および比熱である。
【００２５】
式（５）の条件の範囲を以下の式（５）′のようにすることがより望ましい。
（５）′  ０．０８≦ｋ／ｃｐ≦０．２０
一般に、樹脂レンズはガラスレンズよりも比熱が大きく、熱伝導率が小さいという特性を持つため、樹脂レンズのレンズ面の一部領域にて他の領域より高い密度で光が通過すると、レンズ面内で温度差が発生し易い。式（５）の条件を満足することにより、最縮小側樹脂レンズＰＬにおける面内方向での屈折率差の原因となる温度差を、適切な範囲に抑えることができる。ｋ／ｃｐが式（５）の下限を下回ると、最縮小側樹脂レンズのレンズ面のうち光束が通過する領域の中心部のみが強く熱せられ、該レンズ面内での屈折率差が大きくなり、正方向のピント変動が増大するため、好ましくない。ｋ／ｃｐが式（５）の上限を超えると、熱が最縮小側樹脂レンズＰＬの全体に伝わり易く、該レンズＰＬ内での温度差が小さくなり、レンズ面内での屈折率差も小さくなる。これにより、負方向のピント変動が増大するため、好ましくない。
【００２６】
さらに、最縮小側樹脂レンズＰＬは、レトロフォーカス型レンズにおける最も拡大共役側に位置し、全体として負のパワーを有するレンズ群（以下、第１レンズ群という）に設けることが好ましい。レトロフォーカス型レンズでは最も拡大共役側に強いパワーの負レンズを配置することが一般的であるため、最縮小側樹脂レンズＰＬを第１レンズ群に設けることがレトロフォーカス型レンズを構成する上で有利となる。また、このような構成では、最縮小側樹脂レンズＰＬが絞りＳＴから比較的遠くに配置されるため、画角ごとの光束の通過位置がレンズ面内において大きく異なる。このため、最縮小側樹脂レンズＰＬのレンズ面が非球面形状を有する場合には、該非球面形状の効果を十分に発揮することができる。
【００２７】
具体的には、前述した望遠端での最縮小側樹脂レンズＰＬにおける拡大共役側のレンズ面と拡大共役側の瞳ＥＰとの光軸上の距離をＬとし、望遠端での最も拡大共役側のレンズ面（Ｌ１１の物体側の面）から像面（Ｐ３）までの距離をＬａｌｌとする。このとき、
（６）    ０．１０≦Ｌ／Ｌａｌｌ≦０．３０
なる条件を満足することが望ましい。この式（６）の条件を満足することにより、瞳から非球面レンズまでの距離をある程度遠くすることができるため、収差補正に有利となる。式（６）の範囲を以下の式（６）′のようにするとより好ましい。
（６）′  ０．１４≦Ｌ／Ｌａｌｌ≦０．２５
実施例１〜４の投射レンズＰ１はいずれもレトロフォーカス型レンズであり、拡大共役側から縮小共役側に順に（以下、単に拡大共役側から順にという）配置された負、正、正、負、正、正のパワーをそれぞれ有する６つのレンズ群により構成されている。ただし、本発明の他の実施例には、この構成以外の構成を有する投射レンズも含まれる。例えば、４つまたは５つのレンズ群により構成されてもよいし、７つ以上のレンズ群により構成されてもよい。
【００２８】
また、実施例１〜４の投射レンズＰ１では、樹脂レンズが１つのみ設けられており、最も拡大共役側または拡大共役側から２番目のレンズを最縮小側樹脂レンズＰＬとしている。しかし、樹脂レンズを複数含んでいてもよく、また拡大共役側から３番目以降の位置に最縮小側樹脂レンズを配置してもよい。
【実施例１】
【００２９】
図１に示す実施例１の投射レンズＰ１について説明する。図１には、前述したように投射レンズＰ１の広角端および望遠端での構成と、軸上光束および軸外光束（最大画角光束）とを示している。また、図２には、実施例１の投射レンズＰ１の投射距離２１００ｍｍにおける縦収差（球面収差、非点収差、歪曲）および倍率色収差を示している。
【００３０】
投射レンズＰ１は、拡大共役側から順に配置された第１レンズ群Ｂ１、第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３、第４レンズ群Ｂ４、第５レンズ群Ｂ５および第６レンズ群（最縮小側レンズ群）Ｂ６により構成されている。第１レンズ群Ｂ１は、負のパワー（屈折力：焦点距離の逆数）を有し、変倍の際には不動（固定）のレンズ群である。第２レンズ群Ｂ２は、正のパワーを有し、変倍の際に光軸方向に移動する可動レンズ群である。第３レンズ群Ｂ３は、正のパワーを有し、変倍の際に光軸方向に移動する可動レンズ群である。第４レンズ群Ｂ４は、負のパワーを有し、変倍の際に光軸方向に移動する可動レンズ群である。第５レンズ群Ｂ５は、正のパワーを有し、変倍の際に光軸方向に移動する可動レンズ群である。第６レンズ群Ｂ６は、正のパワーを有し、変倍の際に不動のレンズ群である。      
【００３１】
第１レンズ群Ｂ１は、拡大共役側から順に配置された負レンズＬ１１、負レンズＬ１２、負レンズＬ１３および負レンズＬ１４により構成されている。負レンズＬ１２が、最縮小側樹脂レンズＰＬである。第２レンズ群Ｂ２は、１つの正レンズＬ１５により構成されている。第３レンズ群Ｂ３は１つの正レンズＬ１６により構成されている。第４レンズ群Ｂ４は、拡大共役側から順に配置された負レンズＬ１７、正レンズＬ１８、負レンズＬ１９および正レンズＬ２０により構成されている。第５レンズ群Ｂ５は負レンズＬ２１と正レンズＬ２２により構成されている。第６レンズ群Ｂ６は、１つの正レンズＬ２３により構成されている。
【００３２】
表１の（Ａ）〜（Ｄ）には本実施例の具体的な数値（数値例１）を示している。（Ａ）に示すレンズ構成において、面番号ｉ（１，２，３，…）は拡大共役側からｉ番目の光学面を示す。ｒｉは曲率半径を、ｄｉはｉ番目の光学面とｉ＋１番目の光学面との間隔を示し、これらの単位はｍｍである。ｎｉとνｉはそれぞれｉ番目の光学面（レンズ面）を有するレンズのｄ線に対する屈折率とアッベ数を示す。
【００３３】
表１の（Ｂ）において、ｆ，Ｆおよびωはそれぞれ、数値例１の投射レンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端での焦点距離（ｍｍ）、開口比および半画角（ｄｅｇｒｅｅ）を示す。像高は、縮小共役側の結像面において面内方向で最大となる結像点の光軸からの距離（ｍｍ）を示す。
【００３４】
表１の（Ｃ）には、（Ａ）に示した光学面間の間隔ｄｉのうち変倍により変化する間隔（ｍｍ）を示す。
【００３５】
表１の（Ａ）において左側に＊が付記された光学面（レンズ面）は、以下の関数に従う非球面形状を有し、表１の（Ｄ）に係数Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１４，Ｃ１６を示す。ｙは径方向の座標であり、ｚは光軸方向の座標である。ｋはコーニック係数を示す。また、Ｅ−Ｘは×１０−Ｘを示す。
【００３６】
ｚ（ｙ）＝（ｙ２／ｒｉ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｙ２／ｒｉ２）｝１／２］＋Ｃ４・ｙ４＋Ｃ６・ｙ６＋Ｃ８・ｙ８＋Ｃ１０・ｙ１０＋Ｃ１２・ｙ１２＋Ｃ１４・ｙ１４
＋Ｃ１６・ｙ１６
表１の（Ｅ）には、（１）ｆｔ／ｆｗ、（２）ｄｎ／ｄｔ、（３）ｆｔ／ｆＰＬ、（４）１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ、（５）ｋ／ｃｐおよび（６）Ｌ／Ｌａｌｌの値を示している。本実施例（数値例１）の投射レンズＰ１は、式（１）〜（６）の条件を満足している。これにより、強いパワーの樹脂レンズを使用し、高いズーム倍率を有しつつ温度変動によるピント変動を十分に低減することができる投射レンズとなっている。
【実施例２】
【００３７】
図３に示す実施例２の投射レンズＰ１について説明する。図３にも、投射レンズＰ１の広角端および望遠端での構成と、軸上光束および軸外光束（最大画角光束）とを示している。また、図４には、実施例２の投射レンズＰ１の投射距離２１００ｍｍにおける縦収差（球面収差、非点収差、歪曲）および倍率色収差を示している。
【００３８】
本実施例の投射レンズＰ１は、実施例１と同様に第１〜第６レンズ群Ｂ１〜Ｂ６により構成され、レンズＬ１１〜Ｌ２３の正負は実施例と同じである。本実施例の投射レンズＰ１は、実施例１に比べて最縮小側樹脂レンズＰＬ（Ｌ１２）における光束の拡がりをより強めた例である。
【００３９】
表２中の（Ａ）〜（Ｄ）には本実施例の具体的な数値（数値例２）を示している。（Ａ）〜（Ｄ）における記号や用語の意味は、表１の（Ａ）〜（Ｄ）と同じである。
【００４０】
表２の（Ｅ）には、（１）ｆｔ／ｆｗ、（２）ｄｎ／ｄｔ、（３）ｆｔ／ｆＰＬ、（４）１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔおよび（５）ｋ／ｃｐおよび（６）Ｌ／Ｌａｌｌの値を示している。本実施例（数値例２）の投射レンズＰ１も、式（１）〜（６）の条件を満足している。これにより、強いパワーの樹脂レンズを使用し、高いズーム倍率を有しつつ温度変動によるピント変動を十分に低減することができる投射レンズとなっている。
【実施例３】
【００４１】
図５に示す実施例３の投射レンズＰ１について説明する。図５にも、投射レンズＰ１の広角端および望遠端での構成と、軸上光束および軸外光束（最大画角光束）とを示している。また、図６には、実施例３の投射レンズＰ１の投射距離２１００ｍｍにおける縦収差（球面収差、非点収差、歪曲）および倍率色収差を示している。
【００４２】
本実施例の投射レンズＰ１は、実施例１と同様に第１〜第６レンズ群Ｂ１〜Ｂ６により構成され、レンズＬ１１〜Ｌ２３の正負は実施例と同じである。本実施例の投射レンズＰ１は、実施例１，２に対して、最縮小側樹脂レンズＰＬを投射レンズ中で最も拡大共役側に位置する負レンズＬ１１とした点で異なる。第１レンズ群Ｂ１群の負レンズＬ１２としては、拡大共役側に凸のガラス非球面レンズを用いている。
【００４３】
表３の（Ａ）〜（Ｄ）には、本実施例の具体的な数値（数値例３）を示している。（Ａ）〜（Ｄ）における記号や用語の意味は、表１の（Ａ）〜（Ｄ）と同じである。
【００４４】
表３の（Ｅ）には、（１）ｆｔ／ｆｗ、（２）ｄｎ／ｄｔ、（３）ｆｔ／ｆＰＬ、（４）１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ、（５）ｋ／ｃｐおよび（６）Ｌ／Ｌａｌｌの値を示している。本実施例（数値例３）の投射レンズＰ１も、式（１）〜（６）の条件を満足している。これにより、強いパワーの樹脂レンズを使用し、高いズーム倍率を有しつつ温度変動によるピント変動を十分に低減することができる投射レンズとなっている。
【実施例４】
【００４５】
図７に示す実施例４の投射レンズＰ１について説明する。図７にも、投射レンズＰ１の広角端および望遠端での構成と、軸上光束および軸外光束（最大画角光束）とを示している。また、図８には、実施例４の投射レンズＰ１の投射距離２１００ｍｍにおける縦収差（球面収差、非点収差、歪曲）および倍率色収差を示している。
【００４６】
本実施例の投射レンズＰ１は、実施例１と同様に第１〜第６レンズ群Ｂ１〜Ｂ６により構成され、レンズＬ１１〜Ｌ２３の正負は実施例と同じである。本実施例の投射レンズＰ１は、実施例３に比べて最縮小側樹脂レンズＰＬ（Ｌ１１）における光束の拡がりをより強めた例である。第１レンズ群Ｂ１の負レンズＬ１２として、両凹のガラス非球面レンズを用いている点で実施例３と異なる。
【００４７】
表４の（Ａ）〜（Ｄ）には、本実施例の具体的な数値（数値例４）を示している。（Ａ）〜（Ｄ）における記号や用語の意味は、表１の（Ａ）〜（Ｄ）と同じである。
【００４８】
表４の（Ｅ）には、（１）ｆｔ／ｆｗ、（２）ｄｎ／ｄｔ、（３）ｆｔ／ｆＰＬ、（４）１−（ｆｎｏｔ×Ｌ×ｔａｎ（ωｔ））／ｆｔ、（５）ｋ／ｃｐおよび（６）Ｌ／Ｌａｌｌの値を示している。本実施例（数値例４）の投射レンズＰ１も、式（１）〜（６）の条件を満足している。これにより、強いパワーの樹脂レンズを使用し、高いズーム倍率を有しつつ温度変動によるピント変動を十分に低減することができる投射レンズとなっている。
【実施例５】
【００４９】
図９には、実施例１〜４の投射レンズと反射型液晶パネルを用いた画像投射装置の構成を示す。図中の破線は光軸を示す。
【００５０】
光源１１からの光は照明光学系１２に入射し、ここで所定方向の偏光方向を有する偏光光に変換される。照明光学系１２からの光（白色光）は、色分離ミラー１３および偏光ビームスプリッタ１７からなる色分解光学系によってＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分解される。該３つの色光のうち１つの色光は、偏光ビームスプリッタ１８を介して反射型液晶パネル１４に導かれて変調および反射される。偏光ビームスプリッタ１７によって分解された他の２つの色光はそれぞれ、反射型液晶パネル１５，１６に導かれて変調および反射される。
【００５１】
反射型液晶パネル１４，１５，１６から出射した３つの色光は、偏光ビームスプリッタ１７，１８および色合成プリズム１９により構成される色合成光学系により合成されて実施例１〜４のいずれかの投射レンズ２０に導かれる。そして、該投射レンズ２０によって被投射面２１に投射される。
【００５２】
本実施例によれば、実施例１〜４の投射レンズを用いることで、良好に収差補正がなされ、投射画像の画角の選択の幅が広く、かつ温度変化による投射画像のピントの変化が少ない画像投射装置を実現することができる。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
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【００５５】
【表２】
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【００５６】
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【００５７】
【表３】
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【００５８】
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【００５９】
【表４】
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【００６０】
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【００６１】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
Ｐ１  ズーム投射レンズ
Ｂ１〜Ｂ６  レンズ群
Ｌ１１〜Ｌ２３  レンズ
ＰＬ  最縮小側樹脂レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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