(57)【要約】      （修正有）【課題】照明モジュール、光学モジュール及び投影レンズを含む投影装置を提供する。【解決手段】光学モジュールはプリズム１２１とライトバルブ１２２を含む。投影レンズ１３０はスクリーン側及び像形成側の間に配置されている。投影レンズは、スクリーン側と像形成側との間に配置されている第１レンズ群１３１、及び第１レンズ群と像形成側との間に配置されている第２レンズ群１３２を含む。第１レンズ群はスクリーン側から像形成側へ順に配列されている第１レンズＬ１、第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３を含み、かつ第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの屈折力がそれぞれ負、負、正である。第２レンズ群は正の屈折力を有し、かつスクリーン側から像形成側へ順に配列されている第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６を含み、かつ第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズの屈折力がそれぞれ負、正、正である。【選択図】図２
2017032969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影装置であって、
照明光束を提供することに適した照明モジュールと、
前記照明光束の伝達経路上に配置され、かつプリズム及び前記プリズムからの前記照明光束を映像光束に変換するライトバルブを含む光学モジュールと、
前記映像光束の伝達経路上に配置され、かつスクリーン側及び像形成側の間に配置されている投影レンズとを含み、
前記投影レンズは第１レンズ群及び第２レンズ群を含み、
前記第１レンズ群は前記スクリーン側と前記像形成側との間に配置され、前記第１レンズ群は前記スクリーン側から前記像形成側へ順に配列されている第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの屈折力がそれぞれ負、負、正であり、
前記第２レンズ群は前記第１レンズ群と前記像形成側との間に配置され、かつ正の屈折力を有し、前記第２レンズ群は前記スクリーン側から前記像形成側へ順に配列されている第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを含み、前記第４レンズ、前記第５レンズ及び前記第６レンズの屈折力がそれぞれ負、正、正である投影装置。
【請求項２】
前記投影レンズはさらに開口絞りを含み、
前記開口絞りは前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に配置され、前記第６レンズが前記像形成側に近く、かつ前記第１レンズ群と前記開口絞りとの間の距離及び前記第２レンズ群と前記像形成側との間の距離の少なくとも一つが調整可能な値である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記第４レンズと前記第５レンズが接合レンズを構成する、請求項１に記載の投影装置。
【請求項４】
前記第１レンズ及び前記第２レンズが非球面レンズであり、前記第３レンズ、前記第４レンズ及び前記第５レンズが球面レンズである、請求項１に記載の投影装置。
【請求項５】
前記第６レンズと前記ライトバルブとの間の距離がＢＦＬであり、前記投影レンズの有効焦点距離がｆであり、ＢＦＬ／ｆ＞１．５である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項６】
前記投影レンズの合計長さがＴＴであり、前記投影レンズの有効焦点距離がｆであり、５．４＜ＴＴ／ｆ＜１３．５である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項７】
前記第３レンズと前記第４レンズとの間の距離がＤ３４であり、前記第６レンズと前記プリズムとの間の距離がＤ６Ｐであり、３．５＜Ｄ３４／Ｄ６Ｐ＜５．２であり、前記プリズムが前記第６レンズと前記ライトバルブとの間に位置する、請求項１に記載の投影装置。
【請求項８】
前記第１レンズ群の屈折力が負である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項９】
前記第２レンズ群はさらに第７レンズを含み、
前記第７レンズは前記第３レンズと前記第４レンズとの間に設置され、かつ正の屈折力を有し、前記第１レンズ群の屈折力が正である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項１０】
前記第３レンズと前記第７レンズとの間の距離がＤ３７であり、前記第６レンズと前記プリズムとの距離がＤ６Ｐであり、２＜Ｄ３７／Ｄ６Ｐ＜５．２であり、かつ前記プリズムが前記第６レンズと前記ライトバルブとの間に位置する、請求項９に記載の投影装置。
【請求項１１】
投影レンズであって、ライトバルブからの映像光束の伝達経路上に配置され、かつスクリーン側及び像形成側との間に配置されており、前記投影レンズは第１レンズ群及び第２レンズ群を含み、
前記第１レンズ群は前記スクリーン側と前記像形成側との間に配置され、前記第１レンズ群は前記スクリーン側から前記像形成側へ順に配列されている第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの屈折力がそれぞれ負、負、正であり、
前記第２レンズ群は前記第１レンズ群と前記像形成側との間に配置され、かつ正の屈折力を有し、前記第２レンズ群は前記スクリーン側から前記像形成側へ順に配列されている第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを含み、前記第４レンズ、前記第５レンズ及び前記第６レンズの屈折力がそれぞれ負、正、正である投影レンズ。
【請求項１２】
前記投影レンズはさらに開口絞りを含み、
前記開口絞りは前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に配置され、前記第６レンズが前記像形成側に近く、かつ前記第１レンズ群と前記開口絞りとの間の距離及び前記第２レンズ群と前記像形成側との間の距離の少なくとも一つが調整可能な値である、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１３】
前記第４レンズと前記第５レンズが接合レンズを構成する、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１４】
前記第１レンズ及び前記第２レンズが非球面レンズであり、前記第３レンズ、前記第４レンズ及び前記第５レンズが球面レンズである、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１５】
前記第６レンズと前記ライトバルブとの間の距離がＢＦＬであり、前記投影レンズの有効焦点距離がｆであり、ＢＦＬ／ｆ＞１．５である、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１６】
前記投影レンズの合計長さがＴＴであり、前記投影レンズの有効焦点距離がｆであり、５．４＜ＴＴ／ｆ＜１３．５である、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１７】
前記第３レンズと前記第４レンズとの間の距離がＤ３４であり、前記第６レンズとプリズムとの間の距離がＤ６Ｐであり、３．５＜Ｄ３４／Ｄ６Ｐ＜５．２であり、前記プリズムが前記第６レンズと前記ライトバルブとの間に位置する、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１８】
前記第１レンズ群の屈折力が負である、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項１９】
前記第２レンズ群はさらに第７レンズを含み、
前記第７レンズは前記第３レンズと前記第４レンズとの間に設置され、かつ正の屈折力を有し、前記第１レンズ群の屈折力が正である、請求項１１に記載の投影レンズ。
【請求項２０】
前記第３レンズと前記第７レンズとの間の距離がＤ３７であり、前記第６レンズとプリズムとの間の距離がＤ６Ｐであり、２＜Ｄ３７／Ｄ６Ｐ＜５．２であり、かつ前記プリズムが前記第６レンズと前記ライトバルブとの間に位置する、請求項１９に記載の投影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特に投影装置及びその投影レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の発展に伴い、投影装置の発展目標として一層の小型化及び軽量化が求められている。
【０００３】
しかし、投影レンズの広角が不十分でかつ狭い空間で投影する必要がある場合、空間的制限により、投影映像のサイズを変更するのが難しくなる。また、大きいサイズの投影映像は高い解像度が得られない。従って、投影装置において解決すべき課題は多々存在する。
【０００４】
「背景技術」部分は本発明の内容を理解するうえで助けになるものであり、「背景技術」部分の開示内容に当業者が周知している技術以外のことが含まれている可能性もある。「背景技術」部分の開示内容は、上記内容又は本発明の一つ若しくは複数の実施例において解決しようとする課題が、本発明の出願前に既に当業者に把握又は認識されていることを意味するものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、優れた映像解像度を有する大きいサイズの投影映像を投影できる投影装置を提供する。
【０００６】
本発明はさらに広角の利点を有する投影レンズを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のその他の目的及び利点について、本発明が開示する技術的特徴から一層理解できる。
【０００８】
上記一つ又はすべての目的又はその他の目的を達成するため、本発明の一実施例が提供する投影装置は以下を含む。
【０００９】
本発明の一実施例において、上記投影装置は照明モジュール、光学モジュール及び投影レンズを含む。照明モジュールは照明光束を提供することに適している。光学モジュールは照明光束の伝達経路上に配置されている。光学モジュールはプリズムとライトバルブを含み、ライトバルブはプリズムからの照明光束を映像光束に変換する。投影レンズは映像光束の伝達経路上に配置され、かつスクリーン側及び像形成側の間に配置されている。投影レンズは第１レンズ群及び第２レンズ群を含む。第１レンズ群はスクリーン側と像形成側との間に配置され、第１レンズ群はスクリーン側から像形成側へ順に配列されている第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含み、かつ第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの屈折力がそれぞれ負、負、正である。第２レンズ群は第１レンズ群と像形成側との間に配置され、かつ正の屈折力を有する。第２レンズ群はスクリーン側から像形成側へ順に配列されている第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを含み、かつ第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズの屈折力がそれぞれ負、正、正である。
【００１０】
本発明の別の実施例において、上記投影レンズはライトバルブからの映像光束の伝達経路上に配置され、かつスクリーン側及び像形成側との間に配置されている。投影レンズは第１レンズ群及び第２レンズ群を含む。第１レンズ群はスクリーン側と像形成側との間に配置され、第１レンズ群はスクリーン側から像形成側へ順に配列されている第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含み、かつ第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの屈折力がそれぞれ負、負、正である。第２レンズ群は第１レンズ群と像形成側との間に配置され、かつ正の屈折力を有する。第２レンズ群はスクリーン側から像形成側へ順に配列されている第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを含み、かつ第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズの屈折力がそれぞれ負、正、正である。
【００１１】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記投影レンズはさらに開口絞りを含む。開口絞りは第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置され、第６レンズが像形成側に近い。投影レンズの焦点を合わせる時、第１レンズ群と開口絞りとの間の距離及び第２レンズ群と像形成側との間の距離の少なくとも一つが調整可能な値である。
【００１２】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、第４レンズと第５レンズが接合レンズを構成する。
【００１３】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記第１レンズ及び第２レンズが非球面レンズであり、第３レンズ、第４レンズ及び第５レンズが球面レンズである。
【００１４】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記第６レンズとライトバルブとの間の距離がＢＦＬであり、投影レンズの有効焦点距離がｆであり、ＢＦＬ／ｆ＞１．５である。
【００１５】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記投影レンズの合計長さがＴＴであり、投影レンズの有効焦点距離がｆであり、５．４＜ＴＴ／ｆ＜１３．５である。
【００１６】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記第３レンズと第４レンズとの間の距離がＤ３４であり、第６レンズとプリズムとの間の距離がＤ６Ｐであり、３．５＜Ｄ３４／Ｄ６Ｐ＜５．２であり、プリズムが第６レンズとライトバルブとの間に位置する。
【００１７】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記第１レンズ群の屈折力が負である。
【００１８】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記第２レンズ群はさらに第７レンズを含む。第７レンズは第３レンズと第４レンズとの間に設置され、かつ正の屈折力を有する。第１レンズ群の屈折力が正である。
【００１９】
本発明の投影装置と投影レンズの一実施例において、上記第３レンズと第７レンズとの間の距離がＤ３７であり、第６レンズとプリズムとの距離がＤ６Ｐであり、２＜Ｄ３７／Ｄ６Ｐ＜５．２であり、かつプリズムが第６レンズとライトバルブとの間に位置する。
【００２０】
以上のように、本発明の実施例の投影レンズは二組のレンズ群構造を有し、スクリーン側から像形成側へ順に配列され、かつ屈折力がそれぞれ負、負、正、負、正、正である第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズにより、より広角の投影レンズを実現できる。また、本発明の実施例において、焦点合わせ又は画面の鮮明さ調整を行う時に、第１レンズ群と開口絞りとの間の距離及び／又は第２レンズ群と像形成側との間の距離を調整することにより、多様な投影ニーズに応じて、大きいサイズ又は小さいサイズの高解像度の鮮明な画面を投影できる。
【００２１】
本発明の上記又はその他の目的、特徴と利点をより解りやすくするため、以下は好ましい実施例を挙げて、図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の投影装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施例の投影レンズの概略図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例の投影レンズの像面湾曲（ｆｉｅｌｄ  ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例の投影レンズの歪み（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施例の投影レンズの横方向の色収差（ｌａｔｅｒａｌ  ｃｏｌｏｒ／ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施例の投影レンズの変調伝達関数（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＭＴＦ）を示す図である。
【図３Ｅ】本発明の一実施例の投影レンズの光線扇形（ｒａｙ  ｆａｎ）を示す図である。
【図４】本発明の別の実施例の投影レンズの概略図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施例の投影レンズの像面湾曲を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の別の実施例の投影レンズの歪みを示す図である。
【図５Ｃ】本発明の別の実施例の投影レンズの横方向の色収差を示す図である。
【図５Ｄ】本発明の別の実施例の投影レンズの変調伝達関数を示す図である。
【図５Ｅ】本発明の別の実施例の投影レンズの光線扇形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の上記及びその他の技術内容、特徴と効果について、以下の図面に基づく好ましい実施例の詳細説明を通して明確にする。以下の実施例における方向用語、例えば上、下、左、右、前又は後などは、図面を参照した方向のみを示すものである。従って、ここで用いられる方向用語は説明のみが目的であり、本発明を制限するものではない。
【００２４】
図１は本発明の一実施例の投影装置の概略図である。図１が示すように、本実施例の投影装置１００は、照明モジュール１１０、光学モジュール１２０及び投影レンズ１３０を有する。照明モジュール１１０は照明光束Ｌを提供することに適している。光学モジュール１２０は照明光束Ｌの伝達経路上に配置されている。光学モジュール１２０はプリズム１２１とライトバルブ１２２を含み、プリズム１２１は照明光束Ｌの伝達経路上に設置されている。図１に示されたプリズム１２１は例示であり、プリズム１２１は一つ又は複数の光学素子によって構成されてもよく、本発明はプリズム１２１の数及び形状について限定しない。ライトバルブ１２２はプリズム１２１からの照明光束Ｌを映像光束Ｍに変換する。投影レンズ１３０は映像光束Ｍの伝達経路上に配置され、かつ投影レンズ１３０はスクリーン側１３０ａ及び像形成側１３０ｂの間に配置されている。本実施例において、スクリーン側１３０ａは光学モジュール１２０から離れている端であり、像形成側１３０ｂは光学モジュール１２０に近い端である。本実施例において、照明モジュール１１０が提供する照明光束Ｌは光学モジュール１２０を経由して像形成側１３０ｂに近いライトバルブ１２２において像を形成し、続いてライトバルブ１２２によって映像光束Ｍに変換された後、再度光学モジュール１２０と投影レンズ１３０を順に経由して、スクリーン側１３０ａまで伝達され、映像を投影する。本実施例において、投影レンズ１３０は例えば固定焦点レンズであるが、本発明はこれに限定されない。
【００２５】
なお、図１が示す投影装置１００は例示であり、本発明の投影装置１００は図１のものに限定されない。例を挙げると、本実施例において、ライトバルブ１２２と投影レンズ１３０は例えばそれぞれプリズム１２１に隣接する両側に位置するが、その他の実施例では、映像光束Ｍの伝達経路において、プリズム１２１は例えばライトバルブ１２２と投影レンズ１３０の間に位置し、本発明はこれらに限定されない。
【００２６】
図２は本発明の一実施例の投影レンズの概略図である。図２が示すように、本実施例において、投影レンズ１３０は第１レンズ群１３１及び第２レンズ群１３２を含む。第１レンズ群１３１と第２レンズ群１３２は光軸１４０に沿って、スクリーン側１３０ａから像形成側１３０ｂまで配列され、かつ第１レンズ群１３１がスクリーン側１３０ａと像形成側１３０ｂとの間に配置され、第２レンズ群１３２が第１レンズ群１３１と像形成側１３０ｂとの間に配置されている。本実施例の第１レンズ群１３１は負の屈折力を有する。第１レンズ群１３１は、スクリーン側１３０ａから像形成側１３０ｂへ順に配列された第１レンズＬ１、第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３を含み、かつ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３の屈折力がそれぞれ負、負、正である。第２レンズ群１３２は正の屈折力を有する。第２レンズ群１３２はスクリーン側１３０ａから像形成側１３０ｂへ順に配列された第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６を含み、かつ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６の屈折力はそれぞれ負、正、正である。本実施例において、第４レンズＬ４は第３レンズＬ３と第５レンズＬ５の間に位置し、第６レンズＬ６は像形成側１３０ｂに近い。
【００２７】
本実施例の投影レンズ１３０において、図２が示すように、第１レンズＬ１は例えば凸面がスクリーン側１３０ａに向いている凸凹レンズであり、第２レンズＬ２は例えば両凹レンズであり、第３レンズＬ３は例えば両凸レンズであり、第４レンズＬ４は例えば凸面がスクリーン側１３０ａに向いている凸凹レンズであり、第５レンズＬ５は例えば両凸レンズであり、第６レンズＬ６も例えば両凸レンズである。
【００２８】
本実施例において、プリズム１２１は例えば第６レンズＬ６とライトバルブ１２２との間に位置し、投影レンズ１３０は例えばさらに開口絞り１３３を含み、開口絞り１３３は第１レンズ群１３１と第２レンズ群１３２との間に配置されている。本実施例の投影レンズ１３０は焦点合わせの時に、第１レンズ群１３１と開口絞り１３３との間の距離Ｄ１（例えば、第１レンズ群１３１のなか像形成側１３０ｂに最も近いレンズと開口絞り１３３との間の距離、例えば本実施例において第３レンズＬ３から開口絞り１３３までの距離）、及び第２レンズ群１３２とプリズム１２１との間の距離Ｄ２（例えば、第２レンズ群１３２のなか像形成側１３０ｂに最も近いレンズと開口絞り１３３との間の距離、例えば本実施例において第６レンズＬ６からプリズム１２１までの距離）の中の少なくとも一つが調整可能な数値である。本実施例において、ライトバルブ１２２とプリズム１２１は光学モジュール１２０に設置され、ライトバルブ１２２とプリズム１２１の相対位置が固定されているため、ライトバルブ１２２とプリズム１２１との間の距離は不変であり、即ち、第２レンズ群１３２とプリズム１２１との間の距離Ｄ２が調整可能な数値である。つまり、第２レンズ群１３２と像形成側１３０ｂとの間の距離が調整可能な数値であり、また、第２レンズ群１３２とライトバルブ１２２との間の距離が調整可能な数値である。例を挙げると、一実施例において、投影レンズ１３０を用いて焦点合わせ又は画面の鮮明さ調整を行う時に、第１レンズ群１３１と開口絞り１３３との間の距離Ｄ１を調整し、第２レンズ群１３２とプリズム１２１との間の距離Ｄ２が例えば不変又は可変であり、鮮明な投影映像を投影できる。また、別の実施例において、投影レンズ１３０を用いて焦点合わせ又は画面の鮮明さ調整を行う時に、第２レンズ群１３２とプリズム１２１との間の距離Ｄ２を調整し、第１レンズ群１３１と開口絞り１３３との間の距離Ｄ１が例えば不変又は可変であり、鮮明な投影映像を投影できる。
【００２９】
本実施例において、第２レンズ群１３２は例えば少なくとも一つの接合レンズを含む。例を挙げると、本実施例の投影レンズ１３０において、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５が接合レンズであるが、本発明はこれに限定されない。
【００３０】
以下は投影レンズ１３０の各パラメータを示す実施例である。なお、以下の各実施例の各表に示される数値データは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明を参照して、そのパラメータ又は設定を適宜変更することが可能であり、これらの変更も本発明の範囲内に属する。
【００３１】
【表１】
2017032969.tif 000003
表１中、本実施例の投影レンズ１３０において、表面Ｓ１、Ｓ２が第１レンズＬ１の両表面であり、表面Ｓ３、Ｓ４が第２レンズＬ２の両表面であり、表面Ｓ５、Ｓ６が第３レンズＬ３の両表面であり、表面ＳＴＯが開口絞りであり、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５が例えば接合レンズであり、表面Ｓ８が第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の接合表面であり、表面Ｓ７が第４レンズＬ４のもう一つの表面であり、表面Ｓ９が第５レンズのもう一つの表面であり、表面Ｓ１０、Ｓ１１が第６レンズ両表面である。表１中の間隔は一つのレンズの隣接する二つの表面が光軸１４０における直線距離である。例を挙げると、表面Ｓ１の間隔は、第１レンズＬ１の表面Ｓ１と表面Ｓ２が光軸１４０における直線距離であり、その他も同じ。
【００３２】
本実施例において、第１レンズ群１３１は例えば少なくとも一つの非球面レンズを有する。例を挙げると、本実施例の第１レンズ群１３１において、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は例えば非球面レンズであり、第３レンズＬ３は例えば球面レンズであるが、本発明はこれに限定されない。また、本実施例の第２レンズ群１３２も例えば少なくとも一つの非球面レンズを有する。例を挙げると、第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５は例えば球面レンズであり、第６レンズＬ６は例えばは非球面レンズであるが、本発明はこれに限定されない。本実施例の投影レンズ１３０において、第１レンズＬ１の表面Ｓ１、Ｓ２、第２レンズＬ２の表面Ｓ３、Ｓ４及び第６レンズＬ６の表面Ｓ１０、Ｓ１１の形状は以下の非球面方程式を満たす。
【００３３】
【数１】
2017032969.tif 000004
上記の方程式において、Ｚは光軸１４０方向のシフト量（ｓａｇ）であり、ｒは光軸１４０近くの曲率半径（表１中の表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１０及びＳ１１の曲率半径）である。ｋは二次曲面常数（円錐定数、ｃｏｎｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）であり、ｃは非球面高度、即、レンズの中心からレンズの縁までの高度である。Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは非球面係数（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）である。また、本実施例の投影レンズ１３０について、非球面レンズのその他の詳細数値は表２が示すとおりである。
【００３４】
【表２】
2017032969.tif 000005
また、本実施例において、第６レンズＬ６とライトバルブ１２２との間の距離がＢＦＬであり、投影レンズ１３０の有効焦点距離がｆであり、投影レンズ１３０は式ＢＦＬ／ｆ＞１．５を満たす。投影レンズ１３０の合計長さがＴＴであり、本実施例の投影レンズ１３０は式５．４＜ＴＴ／ｆ＜１３．５を満たす。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の距離がＤ３４であり、第６レンズＬ６とプリズム１２１との間の距離がＤ６Ｐであり、かつ式３．５＜Ｄ３４／Ｄ６Ｐ＜５．２を満たす。
【００３５】
本実施例の投影レンズ１３０は二組のレンズ群構造を有するため、スクリーン側１３０ａから像形成側１３０ｂへ順に配列され、かつ屈折力がそれぞれ負、負、正である第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、及び屈折力がそれぞれ負、正、正である第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６により、より広角の投影レンズ１３０が得られ、かつスローレシオが０．７に達することが可能である。また、本実施例の投影装置１００に投影レンズ１３０が搭載されているため、本実施例の投影レンズ１３０を備えた投影装置１００は、その投影できる鮮明な投影映像サイズの範囲が７インチから５００インチまでとなり、つまり、本実施例の投影装置１００及びその投影レンズ１３０は、大きいサイズ（例えば５００インチ）の画面又は小さいサイズ（例えば7インチ）の画面いずれの投影においても高い解像度の鮮明な画面が得られる。
【００３６】
図３Ａと図３Ｂは本発明の一実施例の投影レンズの像面湾曲（ｆｉｅｌｄ  ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を示す図及び歪み（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を示す図である。図３Ｃは本発明の一実施例の投影レンズの横方向の色収差（ｌａｔｅｒａｌ  ｃｏｌｏｒ／ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）を示す図である。図３Ｄは本発明の一実施例の投影レンズの変調伝達関数（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＭＴＦ）を示す図であり、横軸が焦点シフト量（ｆｏｃｕｓ  ｓｈｉｆｔ）を示し、縦軸が光学伝達関数の係数（ｍｏｄｕｌｕｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＯＴＦ）を示す。図３Ｅは本発明の一実施例の投影レンズの光線扇形（ｒａｙ  ｆａｎ）を示す図である。図３Ａないし図３Ｅが示す図形はいずれも標準範囲内にあるため、本実施例の投影レンズ１３０は優れた像形成品質を維持できる。
【００３７】
図４は本発明の別の実施例の投影レンズの概略図である。図４が示すように、本実施例の投影レンズ２３０と上記投影レンズ１３０の構造及び利点が類似するため、本実施例において投影レンズ１３０、２３０両者に共通する部分を省略する。本実施例の投影レンズ２３０と上記投影レンズ１３０の主な相違点は、本実施例の投影レンズ２３０において、第１レンズ群２３１の屈折力が例えば正であり、第２レンズ群２３２が例えばさらに第７レンズＬ７を含み、この第７レンズＬ７が第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に設置され、かつ開口絞り１３３と第４レンズＬ４との間に設置され、第７レンズＬ７が正の屈折力を有する。
【００３８】
また、本実施例の投影レンズ２３０において、図４が示すように、第１レンズＬ１は例えば凸面がスクリーン側に向いている凸凹レンズであり、第２レンズＬ２は例えば凸面がスクリーン側に向いている凸凹レンズであり、第３レンズＬ３は例えば両凸レンズであり、第４レンズＬ４は例えば両凹レンズであり、第５レンズＬ５は例えば両凸レンズであり、第６レンズＬ６は例えば両凸レンズであり、第７レンズＬ７は例えば凹面がスクリーン側に向いている凹凸レンズである。
【００３９】
本実施例において、第２レンズ群２３２は例えば少なくとも一つの接合レンズを含む。例を挙げると、本実施例の投影レンズ２３０において、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５が接合レンズであるが、本発明はこれに限定されない。本実施例において、投影レンズ２３０は例えば固定焦点レンズであるが、本発明はこれに限定されない。
【００４０】
以下の表３及び表４は投影レンズ２３０の各パラメータを示す実施例である。なお、以下の各実施例の各表に示された数値データは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明を参照して、そのパラメータ又は設定を適宜変更、修正することが可能であり、これらの変更、修正も本発明の範囲内に属する。
【００４１】
【表３】
2017032969.tif 000006
表３中、本実施例の投影レンズ２３０において、表面Ｓ１、Ｓ２が第１レンズＬ１の両表面であり、表面Ｓ３、Ｓ４が第２レンズＬ２の両表面であり、表面Ｓ５、Ｓ６が第３レンズＬ３の両表面であり、表面ＳＴＯが開口絞りであり、表面Ｓ７、Ｓ８が第７レンズＬ７の両表面であり、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５が例えば接合レンズであり、表面Ｓ１０が第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の接合表面であり、表面Ｓ９が第４レンズＬ４のもう一つの表面であり、表面Ｓ１１が第５レンズのもう一つの表面であり、表面Ｓ１２、Ｓ１３が第６レンズの両表面である。表３における間隔は一つのレンズの隣接する二つの表面が光軸１４０における直線距離を意味する。例を挙げると、表面Ｓ１の間隔は、第１レンズＬ１の表面Ｓ１と表面Ｓ２が光軸１４０における直線距離であり、その他も同じ。
【００４２】
また、本実施例において、第１レンズ群２３１と第２レンズ群２３２は例えばいずれも少なくとも一つの非球面レンズを有する。例を挙げると、本実施例の第１レンズ群２３１と第２レンズ群２３２において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２と第７レンズＬ７が例えば非球面レンズであり、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６が例えば球面レンズである。本実施例の投影レンズ２３０において、第１レンズＬ１の表面Ｓ１、Ｓ２、第２レンズＬ２の表面Ｓ３、Ｓ４及び第７レンズＬ７の表面Ｓ７、Ｓ８の形状が上記非球面方程式を満たす。
【００４３】
【数２】
2017032969.tif 000007
なお、曲率半径は表３が示すとおりである。本実施例の投影レンズ２３０、非球面レンズのその他の詳細数値は表４が示すとおりである。
【００４４】
【表４】
2017032969.tif 000008
また、本実施例において、第６レンズＬ６とライトバルブ１２２との間の距離がＢＦＬであり、投影レンズ２３０の有効焦点距離がｆであり、投影レンズ２３０は式ＢＦＬ／ｆ＞１．５を満たす。投影レンズ２３０の合計長さがＴＴであり、本実施例の投影レンズ２３０は式５．４＜ＴＴ／ｆ＜１３．５を満たす。第３レンズＬ３と第７レンズＬ７との間の距離がＤ３７であり、第６レンズＬ６とプリズム１２１との間の距離がＤ６Ｐであり、かつ式２＜Ｄ３７／Ｄ６Ｐ＜５．２を満たす。
【００４５】
図５Ａと図５Ｂは本発明の別の実施例の投影レンズの像面湾曲を示す図及び歪みを示す図であり、図５Ｃは本発明の別の実施例の投影レンズの横方向の色収差を示す図であり、図５Ｄは本発明の別の実施例の投影レンズの変調伝達関数を示す図であり、図５Ｅは本発明の別の実施例の投影レンズの光線扇形を示す図である。図５Ａないし図５Ｅが示す図形はいずれも標準範囲内にあるため、本実施例の投影レンズ２３０は優れた像形成品質を維持できる。
【００４６】
以上により、本発明の実施例の投影レンズは二組のレンズ群構造を有し、スクリーン側から像形成側へ順に配列され、かつ屈折力がそれぞれ負、負、正、負、正、正である第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズにより、より広角の投影レンズを実現できる。また、本発明の実施例において、焦点合わせ又は画面の鮮明さ調整を行う時に、第１レンズ群と開口絞りとの間の距離及び／又は第２レンズ群と像形成側との間の距離を調整することにより、多様な投影ニーズに応じて、大きいサイズ又は小さいサイズの高解像度の鮮明な画面を投影できる。本発明の実施例の投影装置及びその投影レンズは優れた像形成品質が得られるため、異なる環境ニーズに応じて異なるサイズの鮮明な画面を投影できる。
【００４７】
以上に説明したのは本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施の範囲はこれに限定されない。即ち、本発明の請求の範囲及び明細書の記載内容に基づいて簡単に実現できる、かつ同効果が得られる変更と修正はすべて本発明の特許請求の範囲内に属する。また、本発明の任意の実施例又は請求の範囲は本発明が開示する全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。その他、要約部分と題名は特許文献検索の用に供するものであり、本発明の権利範囲を制限するものではない。また、明細書における第１、第２…等は素子の名称を示すことのみが目的であり、素子の数量の上限又は下限を限定するものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１００    投影装置
１１０    照明モジュール
１２０    光学モジュール
１２１    プリズム
１２２    ライトバルブ
１３０、２３０    投影レンズ
１３０ａ    スクリーン側
１３０ｂ    像形成側
１３１、２３１    第１レンズ群
１３２、２３２    第２レンズ群
１３３    開口絞り
１４０    光軸
Ｄ１、Ｄ２    距離
Ｌ    照明光束
Ｌ１    第１レンズ
Ｌ２    第２レンズ
Ｌ３    第３レンズ
Ｌ４    第４レンズ
Ｌ５    第５レンズ
Ｌ６    第６レンズ
Ｌ７    第７レンズ
Ｍ    映像光束
【図１】
2017032969.tif 000009
【図２】
2017032969.tif 000010
【図３Ａ】
2017032969.tif 000011
【図３Ｂ】
2017032969.tif 000012
【図３Ｃ】
2017032969.tif 000013
【図３Ｄ】
2017032969.tif 000014
【図３Ｅ】
2017032969.tif 000015
【図４】
2017032969.tif 000016
【図５Ａ】
2017032969.tif 000017
【図５Ｂ】
2017032969.tif 000018
【図５Ｃ】
2017032969.tif 000019
【図５Ｄ】
2017032969.tif 000020
【図５Ｅ】
2017032969.tif 000021