(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の反射方向を変えて画像を生成する複数の素子を備えた光変調器の映像をスクリーンに投写する投写用ズームレンズであって、
スクリーン側から順に、負の屈折力の第１のレンズ群と、正の屈折力の第２のレンズ群とにより構成され、
この第２のレンズ群は、正の屈折力の前群と、前記光変調器により反射された光から無効光を分離する最終レンズであって１枚の正の球面レンズのみからなる後群とにより構成されており、前記後群の１枚の正の球面レンズの外径は、前記前群の前記光変調器の側の最終レンズであって出射瞳側のレンズよりも大きく、かつ、前記後群の１枚の正の球面レンズの外径ＤＩは前記光変調器へ光を照射する光照射系の影響を受けない、以下の式（Ａ）を満たすサイズであり、出射瞳が前記後群の１枚の正の球面レンズのみを隔てて当該投写用ズームレンズの内側にあって、前記前群の最終レンズまたはその近傍のレンズの少なくとも１面が非球面であり、
前記後群の１枚の正の球面レンズの外径ＤＩと、該投写用ズームレンズの広角端におけるバックフォーカスｆｂｗとが満たす前記式（Ａ）は以下である、投写用ズームレンズ。
０．４ ＜ ＤＩ／ｆｂｗ ＜０．５５  ・・・（Ａ）
【請求項２】
請求項１において、前記第１のレンズ群の合成焦点距離ｆ１と、前記第２のレンズ群の合成焦点距離ｆ２が次の式（Ｂ）を満たす投写用ズームレンズ。
０．８ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ １．１  ・・・（Ｂ）
【請求項３】
請求項１または２において、該投写用ズームレンズの広角端におけるバックフォーカスｆｂｗと、該投写用ズームレンズの広角端における全長Ｌｗが次の式（Ｃ）を満たす投写用ズームレンズ。
１．６ ＜ Ｌｗ／ｆｂｗ ＜ ２．３  ・・・（Ｃ）
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の投写用ズームレンズと、前記光変調器と、この光変調器に光を照射する光照射系とを有するプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライトバルブに表示された像をスクリーンに拡大投影するプロジェクタ装置の投写用ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プロジェクタのライトバルブとして液晶パネルが多く用いられてきた。近年、液晶パネルに代わり、マイクロマシン技術を用いて機械的に光の反射方向を変えて画像を形成する複数の素子を備えた装置が実用化されている。微少な鏡面素子（マイクロミラー）を画素に対応させてアレイ状に並べ、それぞれの鏡面の角度を制御することにより画像を表示するＤＭＤ（デジタルミラーデバイス、箔変形デバイスあるいはディスプレイ）はその１つである。このマイクロミラーで画素を構成する光変調器は、液晶パネルより応答速度が速く、明るい画像が得られるので、小型で高輝度、高画質のプロジェクタを実現するのに適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＭＤにおいて、画像を生成する際にマイクロミラーの旋回する角度は±１０度程度であり、これにより有効な反射光と無効な反射光を切替えている。したがって、ＤＭＤをライトバルブとしたプロジェクタにおいては有効な反射光（有効光）を捉える（飲み込む）と共に無効な反射光（無効光）は捉えない（飲み込まない）プロジェクタレンズが必要となる。さらに、イメージサークルを小さくするには、プロジェクタレンズはＤＭＤの法線方向に設置することが望ましい。したがって、ＤＭＤに投映用の光を入力する光源の配置はかぎられてしまい、上記のようにＤＭＤから有効光をプロジェクタレンズに入力するには、光源をプロジェクタレンズとほぼ同じ方向に設置する必要がある。
【０００４】
このような条件より、ＤＭＤを採用したプロジェクタ装置の投写用レンズには、ライトバルブ側のレンズ径が小さく、バックフォーカスの長いものが必要となる。一般にバックフォーカスの長いレンズ系では後方のレンズ径が大きくなってしまう。しかしながら、後方のレンズ径が限られているので、投写レンズの最終レンズの付近に射出瞳位置がくるように設計する必要がある。その一方で、投写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写レンズの全長はある程度の長さが必要となる。そして、投写レンズの全長が長くなれば、射出瞳が後方にあるレンズ系では前方のレンズ径が大きくなってしまう。
【０００５】
ＤＭＤを採用したプロジェクタ装置は、小型および薄型化が要求されており、プロジェクタレンズにおいても、全体がコンパクトでレンズ径も小さなものが要望されている。もちろん、投写レンズとして、諸収差の性能が十分に良いものが要求されている。さらに、ＤＭＤに対応した上記のような条件を満たす投写レンズでズームの可能な投写レンズも要求されている。このため、投写レンズシステムのライトバルブ側の最終レンズに非球面を導入して投写レンズを構成するレンズ枚数を削減してコンパクトな投写レンズにすることが検討されている。また、最終レンズは出射瞳の近傍で最もレンズ径が小さくなるために非球面にするコストも低くて済む。
【０００６】
しかしながら、非球面が形成されたレンズは偏芯感度が高く、そのレンズを最終レンズとすると、投写レンズをプロジェクタに組み込む際などに位置ずれが発生し易い。このため、そのような投写レンズは搬送、組立てなどにおいてハンドルリングする際に特別な注意が必要であり、取り扱いや耐久性などを考慮すると、異なる方法で、コンパクトでありながら、諸収差も良好に補正された投写レンズが望ましい。一方、最終レンズ以外のレンズを非球面にするとＤＭＤ用の投写レンズでは、レンズ径が大きくなるのでコストアップになる。
【０００７】
さらに、プロジェクタに用いられる投写用ズームレンズには、常に、コンパクトで明るい画像を投写できるように光学特性を向上することは要望されている。
【０００８】
そこで、本発明においては、ＤＭＤなどの光の反射方向を変えて画像を生成する素子を備えた光変調器を採用したプロジェクタ装置用に適した投写用ズームレンズであって、取り扱いが容易で精度が高く、さらに、明るくコンパクトな投写用レンズあるいはレンズシステムを提供することを目的としている。また、ＤＭＤに適した結像性能の高い投写用ズームレンズを実現し、このタイプの光変調器を採用したコンパクトで明るく綺麗な画像を表示できるプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の、光の反射方向を変えて画像を生成する複数の素子を備えた光変調器の映像をスクリーンの投写する投写用ズームレンズ（投写用ズームレンズシステム）は、光の反射方向を変えて画像を生成する複数の素子を備えた光変調器の映像をスクリーンに投写する投写用ズームレンズであって、スクリーン側から順に、負の屈折力の第１のレンズ群と、正の屈折力の第２のレンズ群とにより構成され、この第２のレンズ群は、正の屈折力の前群と、光変調器により反射された光から無効光を分離する最終レンズであって１枚の正の球面レンズのみからなる後群とにより構成されており、後群の１枚の正レンズの外径ＤＩは、前群の光変調器の側の最終レンズであって出射瞳側のレンズよりも大きく、かつ、後群の１枚の正の球面レンズの外径は光変調器へ光を照射する光照射系の影響を受けない、以下の式（Ａ）を満たすサイズであり、出射瞳が後群の１枚の正の球面レンズのみを隔てて投写用ズームレンズの内側にあって、後群の１枚の正の球面レンズの外径ＤＩと、該投写用ズームレンズの広角端におけるバックフォーカスｆｂｗが以下の式（Ａ）を満たす投写用ズームレンズである。さらに、前群の最終レンズまたはその近傍のレンズの少なくとも１面を非球面にしている。
【００１０】
０．４  ＜  ＤＩ／ｆｂｗ  ＜０．５５・・・（Ａ）
本発明の投写用ズームレンズは、バックフォーカスを長くするのに有利なレトロフォーカスタイプのズームレンズであり、バックフォーカスｆｂｗと最終レンズ径ＤＩの関係を示す式（Ａ）の条件を加えることによりＤＭＤなどの光の反射方向を変えて画像を形成する光変調器に適した投写レンズとなっている。
【００１１】
そして、このような光変調器用の投写用ズームレンズでは、最終レンズの近傍に出射瞳の位置が設定されるのに対し、本発明においては、若干スクリーン側にずれた、レンズシステムの内側の位置に出射瞳を設定し、第２のレンズ群の最終レンズではなく、第２のレンズ群を前群と後群とに分けたときに前群の最終レンズの近傍に出射瞳が位置するようにしている。このため、本発明の投写用ズームレンズでは、第２のレンズ群が、正の屈折力の前群と、この前群の光変調器の側の最終レンズよりも径の大きな正のレンズを具備する後群とを備えており、前群の最終レンズまたはその近傍のレンズが最も小径のレンズとなる。したがって、前群の最終レンズまたはその近傍のレンズの少なくとも１面を非球面にすることにより、最も低コストで非球面をレンズシステムに導入することが可能となる。そして、投写レンズを構成するレンズの枚数を低減して全長を短くすると共に、スクリーン側のレンズが大きくなることを防止することができる。
【００１２】
さらに、この投写用ズームレンズでは、非球面化されていない後群のレンズが該投写用ズームレンズの最終レンズとなり、非球面化された偏芯感度の高いレンズは投写用ズームレンズの内部に位置することになる。したがって、輸送や保管、さらには、プロジェクタを組み立てる際の投写用ズームレンズの取り扱いが簡単になり、本発明の投写用ズームレンズと、ＤＭＤなどの光変調器と、この光変調器に光を照射する光照射系とを有するプロジェクタ装置により、コンパクトで、より光学的な性質が安定したプロジェクタ装置を提供できる。
【００１３】
さらに、本発明の投写用ズームレンズは、正のパワーの後群が設けられるので、光変調器に面した最終レンズのレンズ径を大きくでき、最終レンズ付近に出射瞳がある投写用レンズに比べてさらに明るくＦ値の小さな投写用ズームレンズを提供することができる。そして、正のパワーの後群を設けることにより第２のレンズ群のパワーが後群にも配分できるので、収差補正がさらに良好でコンパクトな投写用ズームレンズを提供することができる。したがって、本発明の投写用ズームレンズを採用することにより、ＤＭＤの特性を生かした高解像度で明るい画像を投写できるコンパクトなプロジェクタ装置を提供できる。
【００１４】
本発明の投写用ズームレンズにおいては、式（Ａ）の上限を超えると、最終レンズの径が大きくなって光変調器の無効光を飲み込んでしまうことになりＤＭＤ用レンズに適さなくなる。一方、式（Ａ）の下限を超えると、バックフォーカスｆｂｗを長くなりすぎるためにレンズ長も大きくなりコンパクトな投写レンズを実現できない。あるいは、最終のレンズ径が小さくなりすぎるので、Ｆナンバーの大きな暗いレンズとなってしまい、Ｆナンバーの小さな明るい投写レンズを提供できない。
【００１５】
さらに、本発明の投写用ズームレンズにおいて、コンパクトで結像性能のより良い投写用ズームレンズを提供するためには、まず、第１のレンズ群の合成焦点距離ｆ１と、第２のレンズ群の合成焦点距離ｆ２が次の式を満たすことが望ましい。
【００１６】
０．８  ＜  ｜ｆ２／ｆ１｜  ＜  １．１・・・（Ｂ）
この式（Ｂ）の範囲を超えるとコマ収差が増大してしまい、特に、下限を超えると、広角端におけるコマ収差が増大し、その影響であるコマフレアが現れてしまう。また、式（Ｂ）の上限を超えると、望遠端におけるコマ収差が増大し、また、倍率色収差も大きくなる。
【００１７】
また、投写用ズームレンズの広角端におけるバックフォーカスｆｂｗと、投写用ズームレンズの広角端における全長Ｌｗが次の式を満たすことが望ましい。
【００１８】
１．６  ＜  Ｌｗ／ｆｂｗ  ＜  ２．３・・・（Ｃ）
上限を超えるとレンズ長が長くなりすぎて、コンパクトなプロジェクタに適さないものになり、また、レンズの明るさにも問題が生ずる。また、下限を超えるとコマ収差の補正が困難になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係るＤＭＤをライトバルブとして採用したプロジェクタの概略構成を示してある。このプロジェクタ１は、光変調器であるＤＭＤ２と、このＤＭＤに投写用の光を照射するシステム３と、ＤＭＤ２により反射された有効光をスクリーン９に投写する投写用レンズ５とを備えている。図１に示したプロジェクタ１は、単板式のビデオプロジェクタであり、光照射システム３は、ハロゲンランプなどの白色光源６と、円盤型の回転色分割フィルタ７とを備えている。このため、ＤＭＤ２には、赤、緑、青の３原色が時分割で照射される。そして、それぞれの色の光が照射されるタイミングで個々の画素に対応する素子を制御することによりカラー画像が表示される。
【００２０】
光照射システム３は、さらに、種々のプロジェクタの配置あるいは構成に対応して、光源６の光を集光あるいは平行光にするためのコンデンサレンズ８あるいはミラー４などの光学素子が必要に応じて配置される。ＤＭＤ２の法線と投写レンズ５の光軸とが一致しているとイメージサークルが小さくなり、投写レンズの径を小さくできる、それと共に、有効光および無効光の分離が容易となることは上述した通りである。したがって、光照射システム３からＤＭＤ２に対する入射角度はかぎられており、光照射システム３の光軸と、投写レンズ５の光軸とがほとんど同一方向になる。このため、光照射システム３の影響を受けないようにするには投写レンズ５のバックフォーカスはある程度長くする必要がある。また、投写レンズ５のＤＭＤ２の側に位置する最終レンズの径は十分に小さくする必要がある。
【００２１】
図２に、本発明に係る投写用ズームレンズ５の一例を示してある。図２（ａ）は、拡大表示する状態である広角端における各レンズの配置を示し、図２（ｃ）は、標準状態である望遠端における各レンズの配置を示し、さらに、図２（ｂ）は、それらの中間の状態を示してある。本例の投写用ズームレンズ５は、スクリーン９の側から２つのレンズ群Ｇ１およびＧ２にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ２６により構成されている。それぞれのレンズの詳細なデータは以下に示した通りである。
【００２２】
まず、スクリーン側の第１のレンズ群Ｇ１は全体が負の屈折力を備えたレンズ群であり、さらに、スクリーン側に位置する負のパワー（屈折力）の前群Ｇ１１と、この前群Ｇ１１から距離をおいて、投写用ズームレンズ５のほぼ中央に位置する正のパワーの後群Ｇ１２とで構成されている。前群Ｇ１１は、最もスクリーン側（前方）に位置するスクリーン９の側に凸の正のメニスカスレンズＬ１１と、スクリーン９の側に凸の負のメニスカスレンズＬ１２と、同じくスクリーン９の側に凸の負のメニスカスレンズＬ１３によって構成されている。また、後群Ｇ１２は、スクリーン９の側に凸の正のメニスカスレンズＬ１４の一枚構成となっている。
【００２３】
ＤＭＤ２の側に位置する第２のレンズ群Ｇ２は、全体が正の屈折力を備えたレンズ群であり、さらに、スクリーン側に位置する正のパワー（屈折力）の前群Ｇ２１と、この前群Ｇ２１の後方、すなわち、ＤＭＤ２の側に配置された正のパワーの後群Ｇ２２とで構成されている。前群Ｇ２１は、スクリーン９の側から、ダブレットをなす両凸の正レンズＬ２１および両凹の負レンズＬ２２と、スクリーン９の側に凸の負のメニスカスレンズＬ２３と、両凹の負レンズＬ２４と、ＤＭＤ２の側に凸の正レンズＬ２５が順番に並んで構成されている。前群Ｇ２１の最もＤＭＤ２の側のレンズ（前群Ｇ２の最終レンズ）Ｌ２５のＤＭＤ２の側の面ｓ１７は非球面になっている。また、後群Ｇ２２は、両凸の正レンズＬ２６の一枚構成となっている。
【００２４】
そして、本例の投写ズームレンズ（レンズシステム）５は、第２のレンズ群Ｇ２と第１のレンズ群Ｇ１と距離ｄ８は調整できるようになっており、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２の双方を動かして距離ｄ８を縮めることにより広角から望遠にわたる結像特性を得ることができる。
【００２５】
以下に示すレンズデータにおいて、ｒｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズの曲率半径（ｍｍ）、ｄｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズ面の間の距離（ｍｍ）、ｎｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズの屈折率（ｄ線）、νｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズのアッベ数（ｄ線）を示す。また、ｆは投写レンズの合成焦点距離、ｆｂはバックフォーカス（ｆｂｗは広角端を示す）、ＦＮｏはＦナンバー、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の合成焦点距離、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の合成焦点距離、Ｌｗは投写レンズ５の広角端における全長、ＤＩは最終レンズＬ２６のレンズ径を示す。また、INFINITYは水平な面を示しており、本例では、ＤＭＤ２の出射側に設置されたカバーガラスＣも含めてレンズの詳細設計がなされている。
0004344081.tif 000002
なお、レンズ間隔ｄ８は、レンズ先端から３ｍの位置に結像したときの数値を示してある。
【００２６】
また、レンズＬ２５の面ｓ１７は非球面でありその非球面係数は以下の通りである。
Ｋ＝０．００００
Ａ＝  ０．１８９２５３×１０-4、   Ｂ＝０．１７７１００×１０-6
Ｃ＝−０．１６９２８１×１０-8、   Ｄ＝０．７９８７９７×１０-11
ただし、非球面式は次の通りである。
【００２７】
ｘ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ2／ｒ2）｝1/2］
＋Ａｙ4＋Ｂｙ6＋Ｃｙ8＋Ｄｙ10
本例の投写ズームレンズの諸数値（ｍｍ）は以下の通りである。
ｆ１＝  −３８．９２２、    ｆ２＝    ３５．８８２
ｆｂｗ＝  ４２．４０
Ｌｗ＝    ７２．６１
ＤＩ＝    ２０．３
したがって、上記の式（Ａ）〜（Ｃ）に定義したパラメータは以下のようになる。
式（Ａ）  ＤＩ／ｆｂｗ  ＝    ０．４８
式（Ｂ）  ｜ｆ２／ｆ１｜＝    ０．９２２
式（Ｃ）  Ｌｗ／ｆｂｗ  ＝    １．７１
【００２８】
本例の投写用ズームレンズ５は、負のパワーの第１のレンズ群Ｇ１と、正のパワーの第２のレンズ群が組み合わされたレトロフォーカス型のズームレンズであり、バックフォーカスを長くしやすい構成である。このため、広角端で４０ｍｍ以上という十分なバックフォーカスが確保されている。そして、ＤＭＤ２からの無効光を飲み込まないために最終レンズの径ＤＩは２０ｍｍ程度と十分に小さくなっている。すなわち、この投写用ズームレンズ５は、式（Ａ）に定義した条件を満たすものであり、バックフォーカスｆｂｗに対して最終レンズ径ＤＩが十分に小さな投写ズームレンズとなっている。このような投写レンズは、全長が長くなると前方のレンズ径が比較的大きくなりやすい。しかしながら、本例のレンズは、第２のレンズ群Ｇ２の前群Ｇ２１の最終レンズＬ２５に非球面を採用し、全体が１０枚構成で後述するように良好な収差性能を得ている。このため、以下に説明するように、本例の投写用ズームレンズ５は、Ｆナンバーが小さく明るいのに加えてコンパクトであり、全長が広角端で７２ｍｍ程度と非常に短く、前方のレンズＬ１１のレンズ径も４０ｍｍ程度に抑えられている収差補正の難しいレンズシステムであるにも関わらず、１０枚構成と非球面を採用することにより、全体にわたり収差補正が良好に行われた結像性能の良い投写レンズとなっている。
【００２９】
さらに、本例の投写用ズームレンズ５は、コンパクトでありながら、倍率１．２のズームが可能であり、焦点距離が２８．６から３４．２ｍｍと短い。そして、出射瞳を第２のレンズ群Ｇ２の前群Ｇ２１の最終レンズＬ２５の付近に設定しているので、後群Ｇ２２を設けて最もＤＭＤ側のズームレンズ５の最終レンズＬ２６の径を出射瞳のレンズＬ２５より大きくすることができる。したがって、Ｆナンバーを小さくすることができ、本例ではＦナンバーが２．４から２．７と非常にコンパクトで明るい投写ズームレンズとなっている。ＤＭＤ２からの無効光を飲み込まないように設計される本例のような投写レンズにおいては、最もＤＭＤ２の側に出射瞳の位置を設定して、レンズシステムの最終レンズの径が最も小さくなるようにデザインされることが多い。これに対し、本例の投写ズームレンズ５においては、出射瞳の位置を最終レンズの位置にしないでレンズシステム５の内部に配置し、出射瞳のＤＭＤ側にさらにレンズを配置することにより、ＤＭＤ２からの無効光を飲み込まないようにしながらＤＭＤ２の側のレンズ径を大きくして非常に明るい投写ズームレンズ５を得ている。また、出射瞳のＤＭＤ側にさらに正レンズを設置することにより１０枚構成となっているが、レンズの全体長は非常に短くなっており、コンパクトで明るい投写ズームレンズを提供することができる。
【００３０】
さらに、本例の投写用ズームレンズ５では、第２のレンズ群Ｇ２に後群Ｇ２２を設けて非球面のレンズＬ２５を後群Ｇ２２のレンズＬ２６でカバーするようなレンズ配置となっている。したがって、非球面レンズＬ２５は、レンズカバーあるいはレンズケース内に完全に収まり、保管、搬送さらにはプロジェクタに組み立てられる際に衝撃などによって位置がずれる可能性が小さく耐久性が優れている。すなわち、非球面レンズは偏芯感度が大きく、微小な位置のずれが収差性能に及ぼす影響が大きく最終レンズを非球面化すると取り扱いを慎重にする必要があるのに対し、本例の投写用ズームレンズ５は、非球面レンズが最終レンズではなく、安定したレンズシステムの内部に配置されるので、レンズ取付けなどの際に位置ずれ（芯ずれ）などが発生する可能性が非常に小さい。したがって、本例の投写用ズームレンズ５を採用することにより、取り扱いが簡単で耐久性が高く、光学性能の良いプロジェクタ１を提供することができる。
【００３１】
さらに、本例の投写用ズームレンズ５は、先に説明した式（Ｂ）および式（Ｃ）の条件も満足するように設計されている。加えて、第１のレンズ群Ｇ１を前群Ｇ１１と後群Ｇ１２に分けて、後群Ｇ１２のレンズＬ１４を前群Ｇ１１から距離を置いて配置して前群Ｇ１１の収差を後群Ｇ１２で緩和するようにしている。このため、１０枚構成のレンズであるにも関わらず収差性能も以下の各図に示すように投写用レンズとして非常に性能の良いものとなっている。
【００３２】
図３に、この投写用ズームレンズの広角端（ａ）、望遠端（ｃ）および中間（ｂ）における球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。さらに、図４ないし図６に広角端（図４）、望遠端（図６）および中間（図５）における球面収差（単位はｍｍ）を横収差図により示してある。球面収差は、６２０．０ｎｍ（破線）、５５０．０ｎｍ（実線）および４６０．０ｎｍ（一点鎖線）の各波長における値を示している。また、非点収差および横収差図においては、タンジェンシャル光線（Ｔ）およびサジタル光線（Ｓ）の収差をそれぞれ示してある。
【００３３】
これらの図に示してあるように、本例の投写用ズームレンズ５の縦収差は、広角端から望遠端にわたり、ほぼ±０．４ｍｍ程度の範囲に入る。この収差性能は液晶パネルをライトバルブとして採用したプロジェクタのテレセントリックタイプで、１０数枚構成の高性能なズームレンズと同等あるいはそれ以上であり、本例の投写用ズームレンズの収差性能が非常に優れていることが判る。また、横収差は広角端から望遠端にわたり、ほぼ±０．０４ｍｍ程度の範囲に入る。したがって、横収差性能も非常に良く、コマ収差の影響によるフレア（コマフレア）がほとんど表れない性能の良い投写用ズームレンズとなっている。
【００３４】
このように、本例の投写用ズームレンズ５は、ＤＭＤ２により形成された映像をスクリーンに投写する条件を満たしたコンパクトなズームレンズであり、さらに、ＦＮｏが２．５程度と非常に明るく、諸収差も良好に補正された結像性能の高い投写用ズームレンズである。したがって、本例の投写用ズームレンズ５を搭載することにより、ＤＭＤ２の特性を生かした高解像度で明るい画像を投影できるコンパクトなプロジェクタ１を実現することができる。また、本例のズームレンズは１０枚構成とレンズ数が少なく、さらに、非球面化しているレンズは径の小さな出射瞳の近傍のレンズＬ２５であり、低コストで供給できる。そして、正レンズＬ２６が最終レンズとして配置されているので、非球面レンズが芯ずれするなどの恐れが少なくなっており、プロジェクタ１などに組み立てたときに所望の光学性能を引き出しやすく、低コストで光学性能の良いコンパクトなプロジェクタ１を提供することができる投写ズームレンズとなっている。
【００３５】
【発明の効果】
このように、本発明は、ＤＭＤなどの光を反射して画像を形成する光変調器を用いたプロジェクタに適した、バックフォーカスが長く、最終レンズの径が十分に小さな投写用ズームレンズであり、さらに、出射瞳の位置を最終レンズから前方に若干移動することによって、非球面化するレンズの径を大きくせずに、最終レンズではなく投写用ズームレンズの内部のレンズを非球面にしてコンパクトで良好な収差性能を備えた投写用ズームレンズを提供している。したがって、本発明の投写用ズームレンズにおいては、非球面レンズの光変調器の側にさらに正レンズを配置しており、偏芯感度の高い非球面レンズをレンズケース内に配置することで非球面レンズが芯ずれを起こすことを未然に防止できる。このため、使い勝手が良く、組立てが容易で、さらに、耐久性も高い投写用ズームレンズを提供することができる。また、最終レンズとして非球面化した出射瞳の近傍のレンズよりも径の大きな正レンズを光変調器の側に配置できるので、Ｆナンバーの小さなコンパクトで耐久性が高く、さらに明るい投写用ズームレンズを提供できる。
【００３６】
さらに、本発明の投写用ズームレンズは、出射瞳近傍の最も径の小さなレンズの少なくとも１面を非球面にしているので、低コストで結像性能の高いズームレンズである。そして、式（Ｂ）および式（Ｃ）により本明細書で開示した条件を満たすことにより、収差がいっそう良好に補正され、焦点距離が短く広角なズームレンズであって、歪曲収差および倍率色収差が共に小さく、コマフレアも小さなズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプロジェクタ装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る投写用ズームレンズの構成を示す図であり、広角端（ａ）、望遠端（ｃ）および中間（ｂ）の各状態におけるレンズの配置を示す図である。
【図３】実施例のレンズの縦収差図であり、広角端（ａ）、望遠端（ｃ）および中間（ｂ）の各状態の収差を示す図である。
【図４】実施例のレンズの横収差図であり、広角端における収差を示す図である。
【図５】実施例のレンズの横収差図であり、中間における収差を示す図である。
【図６】実施例のレンズの横収差図であり、望遠端における収差を示す図である。
【符号の説明】
１    プロジェクタ
２    ＤＭＤ
３    光照射システム（光源システム）
５    投写用ズームレンズシステム
７    色分割フィルタ
９    スクリーン
【図１】
0004344081.tif 000003
【図２】
0004344081.tif 000004
【図３】
0004344081.tif 000005
【図４】
0004344081.tif 000006
【図５】
0004344081.tif 000007
【図６】
0004344081.tif 000008