JP2000171703A

JP2000171703A - 投射レンズ

Info

Publication number: JP2000171703A
Application number: JP10345828A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Sugano; 靖之菅野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】広角で投射距離が短く、バックフォーカスが
長く、テレセントリック性を有し、色むらや諸収差が少
ない投射レンズを得る。【解決手段】第１Ａレンズ群と第１Ｂレンズ群の軸上
レンズ群間隔を投射倍率に応じて変化させることで、各
投射倍率で最適となるように収差補正が行われるように
したうえで、条件式（１）〜（１０）を満たすことで、
広角、かつ長いバックフォーカスを得、収差補正を行う
ことの容易な投射レンズとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射レンズに関わ
り、例えばプロジェクション表示装置の投影装置等に備
えられる投射レンズに適用して好適なものとされる。

【０００２】

【従来の技術】近年、プロジェクション表示装置が広く
普及している。このようなプロジェクション表示装置の
１つとして、透過型のスクリーンに対してその背面側か
ら画像光を投射することにより表示を行う、いわゆる背
面投射型のプロジェクション表示装置が知られている。

【０００３】上記のような背面投射型のプロジェクショ
ン表示装置としては、いわゆる３板方式といわれる、
赤、緑、青（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３色に対応する２次元画像
表示素子を備えるものが知られている。このような３板
方式によるプロジェクション表示装置では、例えば、白
色光源の光をリフレクタ等によりコリメートした光束が
色分解ミラーで、赤、緑、青の３色の光束に分解され
る。そして、上記３色の光束は、赤、緑、青（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）の映像電気信号に応じて形成される各２次元画像表
示素子（例えばＬＣＤ；Liquid Crystal Display）に入
光される。これら赤、緑、青に対応する各２次元画像表
示素子上に得られた像光は、色合成光学系にて白色に色
合成され、投射レンズを介して透過型のスクリーン上に
拡大投射される。

【０００４】また、３板方式による他のプロジェクショ
ン表示装置として、赤，緑，青の３色に発光する光源
(ＬＥＤ或いはレーザ等)からの光をコリメートした光束
を、それぞれ、赤，緑，青（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の映像電気信
号に応じて形成される各２次元画像表示素子に入光さ
せ、これら赤，緑，青（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する各２次
元画像表示素子上に得られた像光を、色合成光学系にて
白色に合成し、投射レンズを介して透過型のスクリーン
上に拡大投射するようにしたものも知られている。

【０００５】また、１枚の２次元画像表示素子を備え
た、いわゆる単板方式といわれるプロジェクション表示
装置も知られている。この単板方式としては、１つに
は、赤，緑，青の３色の光源を時分割で発光あるいは通
過させ、これら３色の光源の通過タイミングに応じて
赤，緑，青（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各映像電気信号の駆動を１
枚の２次元画像表示素子で行い、投射レンズを介して透
過型のスクリーン上に拡大投射させる方式が知られてい
る。また、パネル上の１画素上毎に赤，緑，青（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）の３色のカラーフイルターを形成したうえで、
白色光を１枚の２次元画像表示素子に入光し、この２次
元画像表示素子を通過した光を投射レンズを介して透過
型のスクリーン上に拡大投射させる方式も知られてい
る。更には、次のような単板方式も知られている。これ
は、微小角度に振り分けた３枚のダイクロイックミラー
に白色光を入光させることで、角度毎に赤，緑，青
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３色に分色した光束を得て、１枚の２
次元画像表示素子に入光させるようにしている。そし
て、２次元画像表示素子上では、赤，緑，青（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）に対応する３画素を１組とした各組に対応する微小
レンズでコリメートするようにし、これら各色毎の画素
は、各位路に対応する映像電気信号により駆動されるよ
うにする。そして、これら各画素に入光した光を投射レ
ンズを介して透過型のスクリーン上に拡大投射させるよ
うにするものである。

【０００６】また、レンズに関していえば、上記各プロ
ジェクション表示装置に備えられる投射レンズと同様な
構成のレンズとして、クイックリターンミラーによる制
限等を考慮して、バックフォーカスの長い一眼レフカメ
ラ用の広角系の写真レンズや、ＣＲＴ(Cathode Ray Tub
e)によるプロジェクションテレビ用の広角投射レンズも
数多く提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプロジェ
クション表示装置の構成では、色合成光学系として、ダ
イクロイックプリズムまたはダイクロイックミラー等の
光学素子を配置する場合がある。また、反射式２次元画
像素子を使用するのに際しては、偏光ビームスプリッタ
ープリズム、又は偏光ビームスプリッターミラー等の光
学素子を配置する場合がある。このような場合、２次元
画像表示素子から投射レンズの最後端までの距離に相当
する、いわゆるバックフォーカスは長めに確保しなけれ
ばならない。

【０００８】また、プロジェクション表示装置として、
１つの投射装置で透過型のスクリーン全体に拡大画像を
形成する場合、プロジェクション表示装置自体のコンパ
クト化のためには、投射距離（例えば投射レンズの出射
端からミラーを介して透過型スクリーンに至る中心光線
長）を短縮する必要がある。そのためには、投射レンズ
を広角化し出射光の発散角を大きくして大画面を得る必
要がある。

【０００９】また、画像光が投射されるスクリーン上の
色ムラを少なくなくするためには、色合成光学系に用い
るダイクロイックプリズム、ダイクロイックミラーをは
じめ、反射式２次元画像素子を使用する際に用いられる
偏光ビームスプリッタープリズム又は偏光ビームスプリ
ッターミラー等としては、これらのコート面に当る光線
角度幅が―定のほうが良い。従って、投射レンズの軸外
の主光線が２次元表示素子に垂直となるようにテレセン
トリック性を有することが必要となるのであるが、ここ
で、投射レンズは２次元表示素子中心を通る光軸に対し
て対称であるのに対し，２次元表示素子自体は、１方向
にのみコントラストの高い方向がある。このため、２次
元表示素子に照射される光束自体に角度を付ける必要が
ある。

【００１０】また、２次元画像表示素子には、通常ＬＣ
Ｄ等のディスプレイデバイスが採用されるが、ＬＣＤは
マトリックス電極を用いて駆動されるため、ＣＲＴを用
いた場合と異なり、投射レンズの歪曲を補正することは
困難である。つまり、ＣＲＴの場合であれば、糸巻き歪
み補正などのラスタ形状の補正機能を利用することで投
射レンズの歪曲を補正することが比較的容易に可能とな
るが、ＬＣＤのようにドットマトリクス表示が行われる
ディスプレイデバイスでは、このようなラスターの歪み
補正は通常行われない。上記のような事情からすれば、
投射レンズの歪曲収差は出来る限り小さいことが望まし
い。しかしながら、このことは、投射レンズの広角化や
長いバックフォーカスを得ることに対して障害となるも
のである。つまり、投射レンズとして、広角化及び長い
バックフォーカスを確保したうえで、テレセントリック
性を与えると、レンズ全長が長くなったり、レンズ径な
どが大きくなる傾向を有してしまうことが分かってい
る。

【００１１】また、一眼レフカメラ用の広角系の写真レ
ンズやＣＲＴによるプロジェクションテレビ用の投射レ
ンズでは、バックフォーカスは不十分であり、軸外光束
の入射角や射出角がきついため、テレセントリック性が
無く、光量も少なくなっているのが現状である。

【００１２】また、近年においては、光源としてのライ
トバルブの高精細化に対応して、高解像のレンズが求め
られているのであるが、レンズの高解像化に伴い、画面
周囲での倍率色収差による画素の色ずれが問題になって
きている。

【００１３】また、プロジェクション表示装置では、ス
クリーンサイズの異なる筐体であっても、投射レンズと
スクリーンとの相対的距離を調整することにより、同じ
投射レンズを使用することができる。このとき、スクリ
ーンに集光する各光線角度の微少な違いにより収差が発
生するため、この収差が出来るだけ小さくなるように調
整してやる必要がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記した
課題を解決するために、投射レンズとして、広画角、短
投射距離で長いバックフォーカスと大きな軸外光量とテ
レセントリック性を有し、かつ、投射画面上での照度む
ら、画歪み等ができるだけ少なくなるようにし、しか
も、倍率色収差についてもできるだけ小さいものが得ら
れるようにすることを目的とする。

【００１５】このため、投射レンズとして、長い共役側
から短い共役側にかけて順に第１レンズ群と絞りの前後
に所要の間隔を有して第２レンズ群とが配置されるもの
とする。そして、第１レンズ群は、長い共役側から短い
共役側にかけて最も長い共役側に在る非球面レンズと少
なくとも１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成
る第１Ａレンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成る
第１Ｂレンズ群とを備えて全体として正の屈折力を有す
るようにされ、第２レンズ群は最も絞りに近い側から両
凹レンズと正レンズから成る貼り合わせレンズと少なく
とも１枚以上の正レンズと非球面レンズを備えて正の屈
折力を有するものとされたうえで、第１Ａレンズ群と第
１Ｂレンズ群の軸上レンズ群間隔は変倍による収差補正
のために変化し、各投射倍率で最適となるように収差補
正が行われるものとして構成することとした。

【００１６】また、投射レンズとして、長い共役側から
短い共役側にかけて順に、第１レンズ群と、絞りの前後
に所要の間隔を有して第２レンズ群とが配置されるもの
とする。そして、第１レンズ群は長い共役側から短い共
役側にかけて最も長い共役側に在る非球面レンズと少な
くとも１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成る
第１Ａレンズ群と少なくとも正レンズを備えて成る第１
Ｂレンズ群とを備えて全体として正の屈折力を有するよ
うにされ、第２レンズ群は最も絞りに近い側から両凹レ
ンズと正レンズから成る貼り合わせレンズと、少なくと
も１枚以上の正レンズと非球面レンズを備えて、全体と
して正の屈折力を有するものとされたうえで、第１Ａレ
ンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ群間隔は変倍
による収差補正のために変化し、各投射倍率で最適とな
るように収差補正が行われるようにする。そのうえで、
全系の合成焦点距離をＦ、最も投射倍率の大きいときの
第２レンズ群の最終レンズ面から小さい共役点までの空
気換算距離をＢＦ、第１Ａレンズ群の焦点距離をＦ１
Ａ、第１Ｂレンズ群の焦点距離をＦ１Ｂ、第２レンズ群
の焦点距離をＦ２、第１レンズ群の最終レンズ面から絞
りまでの距離をＤＳ１、絞りから第２レンズ群の最初の
レンズ面までの距離をＤＳ２、第２レンズ群の前側主点
位置をＨＦ２として、１．５＜ＢＦ／Ｆ＜３．００．９＜−Ｆ１Ａ／Ｆ＜３．５０．３５＜ＨＦ２／Ｆ２＜０．６５０．６５＜ＤＳ２／Ｆ＜１．３５０．２１＜ＤＳ１／Ｆ１Ｂ＜０．６６なる条件式を満足するように構成することとした。

【００１７】また、投射レンズとして、長い共役側から
短い共役側にかけて順に第１レンズ群と、絞りの前後に
所要の間隔を有して第２レンズ群とが配置されるものと
する。そして、第１レンズ群は、長い共役側から短い共
役側にかけて最も長い共役側に在る非球面レンズと少な
くとも１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成る
第１Ａレンズ群と少なくとも正レンズを備えて成る第１
Ｂレンズ群とを備えて全体として正の屈折力を有するよ
うにされ、第２レンズ群は、最も絞りに近い側から、両
凹レンズと正レンズから成る貼り合わせレンズと少なく
とも１枚以上の正レンズと非球面レンズを備えて、全体
として正の屈折力を有するものとされたうえで上記第１
Ａレンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ群間隔は
変倍による収差補正のために高い投射倍率から低い投射
倍率にかけて短い方向に変化し、各投射倍率で最適とな
るように収差補正が行われるものとして構成することと
した。

【００１８】また、投射レンズとして、長い共役側から
短い共役側にかけて順に第１レンズ群と、絞りの前後に
所要の間隔を有して第２レンズ群とが配置されるものと
する。そして、第１レンズ群は、長い共役側から短い共
役側にかけて、最も長い共役側に在る非球面レンズと、
少なくとも１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて
成る第１Ａレンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成
る第１Ｂレンズ群とを備えて、全体として正の屈折力を
有するようにされ、第２レンズ群は、最も絞りに近い側
から、両凹レンズと正レンズから成る貼り合わせレンズ
と、少なくとも１枚以上の正レンズと、非球面レンズを
備えて、全体として正の屈折力を有するものとされたう
えで、第１Ａレンズ群と第１Ｂレンズ群の軸上レンズ群
間隔は変倍による収差補正のために高い投射倍率から低
い投射倍率にかけて長い方向に変化し、各投射倍率で最
適となるように収差補正が行われるものとして構成する
こととした、

【００１９】また、投射レンズとして、長い共役側から
短い共役側にかけて順に、第１レンズ群と、絞りの前後
に所要の間隔を有して第２レンズ群とが配置されるもの
とする。そして、第１レンズ群は、長い共役側から短い
共役側にかけて、最も長い共役側に在る非球面レンズ
と、長い共役側に凸の負のメニスカスレンズと、両凹レ
ンズ又は長い共役側に凸のメニスカスレンズを備えた３
群３枚から成る第１Ａレンズ群と、少なくとも正レンズ
を備えて成る第１Ｂレンズ群とを備えて、全体として正
の屈折力を有するようにされ、第２レンズ群は、最も絞
りに近い側から、両凹レンズと正レンズから成る貼り合
わせレンズと、少なくとも１枚以上の正レンズと、非球
面レンズを備えて、全体として正の屈折力を有するもの
とされたうえで、上記第１Ａレンズ群と上記第１Ｂレン
ズ群の軸上レンズ群間隔は変倍による収差補正のために
高い投射倍率から低い投射倍率にかけて長い方向に変化
し、各投射倍率で最適となるように収差補正が行われる
ものとして構成することとした。

【００２０】上記構成に依れば、第１Ａレンズ群と第１
Ｂレンズ群の軸上レンズ群間隔を投射倍率に応じて移動
させることで、各投射倍率で最適となるように収差補正
が行われるようにされたうえで、長いバックフォーカス
と短い投射距離が確保され、かつ、テレセントリック性
が保たれる投射レンズを得るための条件が満たされる。
また、レンズ全系の大きさを適度に抑え、諸収差の補正
も容易とすることが可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の投射
レンズについて説明することとする。本実施の形態の投
射レンズは、２次元画像表示素子としてＬＣＤを採用し
た背面投射型のプロジェクション表示装置の投射装置に
備えられるものとして説明する。

【００２２】なお、以降の説明は次の順序で行うことと
する。１．プロジェクション表示装置の構成１−１．全体構成１−２．投射装置の内部構成（第１例）１−３．投射装置の内部構成（第２例）１−４．投射装置の内部構成（第３例）２．投射レンズの構成２−１．レンズの配置構造２−２．条件式２−３．数値実施形態等

【００２３】１．プロジェクション表示装置の構成１−１．全体構成先ず、本実施の形態の投射レンズを備えた投射装置を搭
載して構成され得るプロジェクション表示装置に全体構
成について説明する。

【００２４】図１は、このようなプロジェクション表示
装置の全体構成の一例を示す内部側面図である。この図
に示すプロジェクション表示装置５００では、そのキャ
ビネット５０１の背面において曲折ミラー５０４が設け
られ、また、キャビネット５０１のの前面には、透過型
のスクリーン２１が設けられる。曲折ミラー５０４は、
次に説明する投射装置５０２から投射された画像光を反
射してスクリーン５０４に投射できる角度を有して取り
付けられる。

【００２５】投射装置５０２は、図のようにしてキャビ
ネット５０１内において、その下側に設置される。投射
装置５０２のキャビネット５０３内には、後述する光
源、ダイクロイックミラー、液晶パネルブロック、及び
ダイクロイックプリズム（光合成素子）等の光学部品が
配置されており、これらの動作によって画像光としての
光束を得る。ここで得られた画像光としての光束は投射
レンズ２０により投射されて、投射光６００として出射
される。

【００２６】このような構造のプロジェクション表示装
置５００では、投射光６００は、曲折ミラー５０４に対
して照射されるようにして、上向きに投射レンズ２０か
ら出射される。そして、投射レンズ２０から出射された
投射光６００は曲折ミラー５０４にてその光路が折り曲
げられて、スクリーン２１に対して照射されることにな
る。スクリーン２１には、投射レンズ２０から投射され
た投射光により得られる拡大画像が表示されることにな
る。例えば鑑賞者は、投射レンズ２０が配置されている
のとは反対の方向からスクリーン２１を見ることによっ
て、表示画像を鑑賞するようにされる。

【００２７】なお、本発明が採用され得るプロジェクシ
ョン表示装置としては、上記図１に示す構成に限定され
るものではなく、例えば、プロジェクション表示装置の
キャビネット内における投射装置の設置形態等も、投射
装置の投射レンズにおける光路変換方向等によって適宜
変更されて構わないものである。

【００２８】１−２．投射装置の内部構成（第１例）続いて、上記図１に示した投射装置５０２の内部構成に
ついて、図２を参照して説明する。図２は、本実施の形
態の投射レンズを搭載し得る投射装置５０２として、第
１例としての内部構造を概念的に示している。ここで
は、スクリーン２１以外の部位が投射装置５０２を形成
するものとされる。

【００２９】図２に示す投射装置５０２としては、例え
ばメタルハライドランプ等から成る光源としてのランプ
１が、リフレクタ２（放物面鏡）の焦点位置に配置され
ている。ランプ１から照射された光は、リフレクタ２に
より反射されて光軸にほぼ平行となるようにコリメート
されて、リフレクタ２の開口部から出射される。上記リ
フレクタ２の開口部から出射された光のうち、赤外領域
及び紫外領域の不要光線はＩＲ−ＵＶカットフィルタ３
によって遮断されて、表示に有効な光線のみがその後段
に配されている各種光学素子に導かれることになる。

【００３０】ＩＲ−ＵＶカットフィルタ３の後段には、
マルチレンズアレイ４に続き、マルチレンズアレイ５が
配される。この場合、マルチレンズアレイ４は、後述す
る光変調手段である各液晶パネルブロックの有効開口の
アスペクト比に等しい相似形をした外形を持つ複数の凸
レンズが、その位相を例えば１／２ずらした状態で千鳥
格子状に配列された平型形状を有するようにされてい
る。マルチレンズアレイ５は、上記マルチレンズアレイ
４の凸レンズに対向する側に複数の凸レンズ５ａが形成
されている平凸型とされる。これらマルチレンズアレイ
４及びマルチレンズアレイ５を配置することにより、Ｉ
Ｒ−ＵＶカットフィルタ３を通過した光束が効率よく、
かつ均一に後述する液晶パネルブロックの有効開口に照
射されるようにされる。

【００３１】マルチレンズアレイ５と液晶パネルブロッ
クの有効開口の間には、ランプ１からの光束を赤、緑、
青色に分解するためにダイクロイックミラー６、１０が
配置されている。この図に示す例では、まずダイクロイ
ックミラー６で赤色の光束Ｒを反射し緑色の光束Ｇ及び
青色の光束Ｂを透過させている。このダイクロイックミ
ラー６で反射された赤色の光束Ｒはミラー７により進行
方向を９０゜曲げられて赤色用の液晶パネルブロック９
の前のコンデンサーレンズ８に導かれる。

【００３２】一方、ダイクロイックミラー６を透過した
緑色及び青色の光束Ｇ，Ｂはダイクロイックミラー１０
により分離されることになる。すなわち、緑色の光束Ｇ
は反射されて進行方向を９０゜曲げられて緑色用の液晶
パネル１２前のコンデンサーレンズ１１に導かれる。そ
して青色の光束Ｂはダイクロイックミラー１０を透過し
て直進し、リレーレンズ１３、ミラー１４、反転用リレ
ーレンズ１５、ミラー１６を介して青色用の液晶パネル
１８前のコンデンサーレンズ１７に導かれる。

【００３３】このようにして、赤、緑、青色の各光束
Ｒ，Ｇ，Ｂは各々のコンデンサーレンズ８、１１、１７
を通過して各色用の液晶パネルブロック９、１２、１８
に入射される。これら各色の液晶パネルブロック９、１
２、１８においては、それぞれ、液晶パネルが備えられ
ると共に、液晶パネルの前段に入射した光の偏光方向を
一定方向に揃えるための入射側偏光板が設けられる。ま
た、液晶パネルの後段には出射した光の所定の偏光面を
持つ光のみ透過するいわゆる検光子が配置され、液晶を
駆動する回路の電圧により光の強度を変調するようにさ
れている。

【００３４】一般には、ダイクロイックミラー６、１０
の特性を有効に利用するため、Ｐ偏波面の反射、透過特
性を使用している。従って、各々の液晶パネルブロック
９、１２、１８内の上記入射側偏光板は、図１の紙面内
に平行な偏波面を透過するように配置されている。ま
た、液晶パネルブロック９、１２、１８を構成する各液
晶パネルは例えばＴＮ型が用いられており、かつその動
作はいわゆる例えばノーマリーホワイト型として構成さ
れ、検光子は図１の紙面に垂直な偏波光を透過するよう
に配置されている。

【００３５】そして、液晶パネルブロック９、１２、１
８で光変調された各色の光束は、光合成素子（クロスダ
イクロイックプリズム）１９において図示する各面に対
して入射される。この光合成素子は、所定形状のプリズ
ムに対して反射膜１９ａ，１９ｂが組み合わされて成
る。光合成素子１９における赤色の光束Ｒは反射膜１９
ａで反射され、また青色の光束Ｂは反射膜１９ｂで反射
されて、投射レンズ２０に対して入射される。そして緑
色の光束Ｇは光合成素子１９内を直進して透過するよう
にして投射レンズ２０に対して入射される。これによ
り、各光束Ｒ，Ｇ，Ｂが１つの光束に合成された状態で
投射レンズ２０に入射されることになる。

【００３６】投射レンズ２０では、光合成素子１９から
入射された光束を投射光に変換して、例えば透過型のス
クリーン２１に対して投射することになる。なお、本実
施の形態では、実際には、投射レンズ２０において光路
が９０°変換されて後、プロジェクション表示装置に設
けられる曲折ミラー５０４により反射されてから、スク
リーン２１に対して光束の投射が行われる。

【００３７】１−３．投射装置の内部構成（第２例）図３は本実施の形態の投射レンズ２０を搭載し得る投射
装置５０２の第２例としての内部構造を概念的に示すも
のである。なお、この図において図２と同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。

【００３８】この場合には、マルチレンズアレイ５の後
段のダイクロイックミラー６Ａにより光束Ｂを反射し
て、光束Ｒ、光束Ｇを通過させるようにしている。ダイ
クロイックミラー６Ａにより反射された光束Ｂは、ミラ
ー７Ａにより反射され、更に、コンデンサーレンズ８Ａ
を通過し、青色用の液晶パネルブロック９Ａを介して光
変調された後に、図示する方向から光合成素子１９Ａに
入射される。

【００３９】ダイクロイックミラー６Ａを通過した光束
Ｒ、光束Ｇは、その後段のダイクロイックミラー１０Ａ
に入射される。この場合、ダイクロイックミラー１０Ａ
では光束Ｒを反射して、光束Ｇは通過させるようにされ
ている。ダイクロイックミラー１０Ａにより反射された
光束Ｒは、コンデンサーレンズ１１Ａを通過し、赤色用
の液晶パネルブロック１２Ａを介して光変調された後
に、図示する方向から光合成素子１９Ａに入射される。
ダイクロイックミラー１０Ａを通過した光束Ｇは、リレ
ーレンズ１３Ａ、ミラー１４Ａ、反転用リレーレンズ１
５Ａ、ミラー１６Ａを介してコンデンサーレンズ１７Ａ
に到達する。そして、コンデンサーレンズ１７Ａを通過
して、緑色用の液晶パネルブロック１８Ａを介して光変
調された後に、図示する方向から光合成素子１９Ａに入
射される。

【００４０】光合成素子１９Ａも、所定形状のプリズム
に対して、反射膜１９Ａ−ａ，１９Ａ−ｂが組み合わさ
れて成る。この光合成素子１９Ａに入射された各色の光
束のうち、光束Ｂは反射膜１９Ａ−ｂにて反射されて投
射レンズ２０に入射され、光束Ｇは反射膜１９Ａ−ａに
て反射されて投射レンズ２０に入射される。また、光束
Ｒは光合成素子１９Ａを直進するように通過して投射レ
ンズ２０に入射される。この結果、各光束Ｒ，Ｇ，Ｂが
１つの光束に合成されて投射レンズ２０に入射されるこ
とになる。

【００４１】１−４．投射装置の内部構成（第３例）図４は本実施の形態の投射レンズを搭載し得るプロジェ
クション表示装置の第３例としての内部構造を概念的に
示すものである。なお、この図において図２及び図３と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００４２】この場合には、ダイクロイックミラー６Ｂ
により光束Ｇを反射して、光束Ｒ、光束Ｂを通過させる
ようにしている。ダイクロイックミラー６Ｂにより反射
された光束Ｇは、ミラー７Ｂ、コンデンサーレンズ８
Ｂ、緑色用の液晶パネルブロック９Ｂを介した後、図示
する方向から光合成素子１９Ｂに入射される。

【００４３】ダイクロイックミラー６Ｂを通過した光束
Ｒ、光束Ｂは、ダイクロイックミラー１０Ｂに入射され
ることで、光束Ｒが反射され、光束Ｂは通過するように
されている。このダイクロイックミラー１０Ｂにて反射
した光束Ｒは、コンデンサーレンズ１１Ｂ、赤色用の液
晶パネルブロック１２Ｂを介して、図示する方向から光
合成素子１９Ｂに入射される。ダイクロイックミラー１
０Ｂを通過した光束Ｂは、リレーレンズ１３Ｂ、ミラー
１４Ｂ、反転用リレーレンズ１５Ｂ、ミラー１６Ｂ、コ
ンデンサーレンズ１７Ｂ、及び青色用の液晶パネルブロ
ック１８Ｂを順次介して、図示する方向から光合成素子
１９Ｂに入射される。

【００４４】光合成素子１９Ｂも、所定形状のプリズム
に対して、反射膜１９Ｂ−ａ，１９Ｂ−ｂが組み合わさ
れて成るものである。ここでは、光合成素子１９Ｂに入
射された各色の光束のうち、光束Ｇは反射膜１９Ｂ−ａ
にて反射され、光束Ｂは反射膜１９Ｂ−ｂにて反射さ
れ、光束Ｒは光合成素子１９Ｂを直進するように通過す
ることで、１つの光束となって投射レンズ２０に入射さ
れることになる。

【００４５】以上、３例を挙げて、本実施の形態として
の投射装置を説明したが、これらはあくまでも一例であ
って、本実施の形態の投射レンズを搭載し得るプロジェ
クション表示装置の内部構成としては、他にも各種考え
られるものである。例えば、上記３例の投射装置は、２
次元画像表示素子（液晶パネルブロック）を光が透過す
るようにされたいわゆる透過式の構成を採るが、レンズ
と液晶パネルブロック（ライトバルブ）の間に入るプリ
ズム（光合成素子）の長さが同じであれば、本実施の形
態としての投射レンズは、２次元画像表示素子（液晶パ
ネルブロック）で変調された光が反射するようにして投
射レンズに入射する構成を採る、いわゆる反射式の投射
装置に適用することも可能である。

【００４６】２．投射レンズの構成２−１．レンズの配置構造続いて、本実施の形態としての投射レンズのレンズの配
置構造について説明する。以降説明する第１〜第１０の
実施の形態としての投射レンズは、上記図２〜図４に示
したプロジェクション表示装置における投射レンズ２０
として採用されるものである。なお、ここでは、主とし
て、第１〜第１０の各実施の形態としてのレンズの配置
構造についての説明にとどめ、各レンズの形状、レンズ
間の距離等は、後に示す数値実施の形態により表すもの
とする。

【００４７】先ず、第１の実施の形態としての投射レン
ズ２０のレンズの配置構造について説明する。図５は、
第１の実施の形態としての投射レンズ２０のレンズの配
置構造を概念的に示すレンズ断面図である。これらの図
においては、図の左側がスクリーン２１側（大きな共役
側）とされ、右側が液晶パネルブロック及び光合成素子
側（小さな共役側）とされる。また、光合成素子６０
は、例えば図２〜図４に示した各光合成素子（１９，１
９Ａ，１９Ｂ）を概念的に示すもので、ライトバルブ７
０は、図１〜図４に示したＲＧＢ色の液晶表示パネルブ
ロックを概念的に示すものである。

【００４８】第１の実施の形態の投射レンズ２０として
は、図５に示すように大きな共役側から小さな共役側に
かけて、第１レンズ群０、絞り４００、第２レンズ群３
００が順に配列されて成るものである。

【００４９】この場合、第１レンズ群０は、長い（大き
な）共役側から短い（小さな）共役側にかけて順に、第
１Ａレンズ群１００、第１Ｂレンズ群２００を備え、全
体としては、正の屈折力を有する。この場合、第１Ａレ
ンズ群１００は、大きな共役側から小さな共役側にかけ
て順に、非球面レンズ１０１、負のメニスカスレンズ１
０２、両凹レンズ１０３、及び正レンズ１０４が配置さ
れて成る。ここで、最も長い共役側に位置する非球面レ
ンズ１０１の両面は、後に示す数値実施形態における非
球面係数に従った非球面を有する。また、非球面レンズ
１０１，１０２は共に長い共役側に凸の形状を有するも
のとされる。また、第１Ｂレンズ群２００は、１枚の正
レンズ２０１が配置される。

【００５０】また、第２レンズ群３００は、長い共役側
から短い共役側にかけて順に、貼り合わせレンズ３０
１、正レンズ３０４、正レンズ３０５、及び非球面レン
ズ３０６が配置されて成る。貼り合わせレンズ３０１
は、長い共役側から短い共役側にかけて配置した両凹レ
ンズ３０２、正レンズ３０３を互いに貼り合わせて構成
される。このような構成によって、第２レンズ群３００
は全体として正の屈折率を有する。また、以降の各実施
の形態についても言えることであるが、絞り４００の位
置を基準として、長い共役側と短い共役側のそれぞれに
在るとされる最も長い軸上空気間隔は、絞り４００に最
も近い位置に在るようにされる。

【００５１】なお、本明細書においては、１つのレンズ
群におけるレンズ面を特定するのに「最終レンズ面」又
は「最初のレンズ面」という場合がある。「最終レンズ
面」とは、そのレンズ群において、短い共役側に最も近
いレンズ面のことをいい、「最初のレンズ面」とは、そ
のレンズ群において、長い共役側に最も近いレンズ面の
ことをいう。具体例として、上記図５に示す第１Ａレン
ズ群１００の場合であれば、この第１Ａレンズ群１００
の「最終レンズ面」は、正レンズ１０４の短い共役側の
レンズ面（ｒ８）であり、第１Ａレンズ群１００の「最
初のレンズ面」は、メニスカスレンズ１０１の長い共役
側のレンズ面（ｒ１）となる。

【００５２】図６及び図７のレンズ断面図は、それぞれ
第２、第３の実施の形態としての投射レンズ２０のレン
ズ配置構造を示している。これら図６及び図７に示す第
２、第３の実施の形態としての投射レンズ２０の配置構
造については、図５に示した第１の実施の形態と同様で
あり、同一構成部分に同一符号を付して、各部について
の説明はここでは省略する。

【００５３】図８及び図９のレンズ断面図は、それぞれ
第４、第５の実施の形態としての投射レンズ２０のレン
ズ配置構造を示しており、図５〜図７と同一部分につい
ては、同一符号を付して説明を省略する。これら図８及
び図９に示す、第４及び第５の実施の形態の投射レンズ
２０においては、第２レンズ群３００のレンズ配置構造
として、長い共役側から短い共役側にかけて順に、貼り
合わせレンズ３０１、非球面レンズ３０６、正レンズ３
０４、正レンズ３０５が配置される。

【００５４】図１０に示すレンズ断面図は、それぞれ第
６の実施の形態としての投射レンズ２０のレンズ配置構
造を示しており、図５〜図９と同一部分については、同
一符号を付して説明を省略する。この図に示す投射レン
ズ２０では、第１Ａレンズ群１００が、非球面レンズ１
０１、負のメニスカスレンズ１０２、両凹レンズ１０３
の３枚のレンズにより構成される。つまり、これまで図
５〜図９に示した投射レンズ２０の第１Ａレンズ群１０
０を構成していた正レンズ１０４が省略されている。な
お、第２レンズ群３００は、上記第４及び第５の実施の
形態（図８及び図９）と同様に、長い共役側から短い共
役側にかけて順に、貼り合わせレンズ３０１、非球面レ
ンズ３０６、正レンズ３０４、正レンズ３０５が配置さ
れる。

【００５５】図１１及び図１２のレンズ断面図は、それ
ぞれ第７，第８の実施の形態としての投射レンズ２０の
レンズ配置構造を示している。これらの図において、図
５〜図１０と同一部分については、同一符号を付して説
明を省略する。図１１，図１２に示す第７、第８の実施
の形態の投射レンズ２０においては、第２レンズ群３０
０のレンズ配置構造として、長い共役側から短い共役側
にかけて順に、貼り合わせレンズ３０１、正レンズ３０
４、非球面レンズ３０６、正レンズ３０５が配置され
る。つまり、第７、第８の実施の形態においては、第２
レンズ群３００中の非球面レンズ３０６は、正レンズ３
０４と正レンズ３０５の間に配置される。第１Ａレンズ
群１００については、第６の実施の形態（図１０）と同
様に、非球面レンズ１０１、負のメニスカスレンズ１０
２、両凹レンズ１０３の３枚のレンズにより構成され
る。

【００５６】図１３及び図１４のレンズ断面図は、それ
ぞれ第９，第１０の実施の形態としての投射レンズ２０
のレンズ配置構造を示している。これらの図において
も、図５と同一部分については、同一符号を付して説明
を省略する。第９，第１０の実施の形態の投射レンズ２
０としては、図１３及び図１４に示すように、第２レン
ズ群３００中において正レンズ３０７が追加される。こ
のうえで、第２レンズ群３００は、長い共役側から短い
共役側にかけて順に、貼り合わせレンズ３０１、非球面
レンズ３０６、正レンズ３０４、正レンズ３０５、正レ
ンズ３０７が配置されて構成される。この場合も、第１
Ａレンズ群１００については、第６の実施の形態（図１
０）と同様に、非球面レンズ１０１、負のメニスカスレ
ンズ１０２、両凹レンズ１０３の３枚のレンズにより構
成される。

【００５７】なお、上記図６〜図１４に示す第１〜第１
０の実施の形態の投射レンズ２０において、本発明の特
徴となる第２レンズ群３００における非球面レンズ３０
６の形状については、後に数値実施形態により具体的に
示すこととする。

【００５８】また、上記図６〜図１４に示した第１〜第
１０の実施の形態の投射レンズ２０においては、投射倍
率に応じた収差補正のために、第１Ａレンズ群１００と
第１Ｂレンズ群２００の間の光軸上の距離（軸上レンズ
群間隔）を変化させるものとされている。そして、第１
及び第２の実施の形態としての投射レンズ２０の構成で
は、第１Ａレンズ群１００と上記第１Ｂレンズ群２００
の軸上レンズ群間隔は、高い投射倍率から低い投射倍率
にかけて長い方向に変化することで収差補正が行われ
る。これに対して、残る第３〜第１０の実施の形態とし
ての投射レンズ２０の構成では、第１Ａレンズ群１００
と上記第１Ｂレンズ群２００の軸上レンズ群間隔は、高
い投射倍率から低い投射倍率にかけて短い方向に変化す
ることで収差補正が行われるようになっている。これに
ついては、後に示す数値実施形態により示される。ここ
で、第１Ａレンズ群１００と上記第１Ｂレンズ群２００
の軸上レンズ群間隔を変更する際、第１Ｂレンズ群２０
０については、上記第２レンズ群３００との距離は変動
しないようにされる。

【００５９】２−２．条件式上記構成による第１〜第１０の実施の形態としての投射
レンズ２０においては、次に示す条件式（１）〜（１
０）を満たしている。

【００６０】全系の合成焦点距離をＦ、第２レンズ群３
００の最終レンズ面から小さい共役点までの空気換算距
離をＢＦ、第１Ａレンズ群１００の焦点距離をＦ１Ａ、
第１Ｂレンズ群２００の焦点距離をＦ１Ｂ、第２レンズ
群３００の焦点距離をＦ２、第１レンズ群０の最終レン
ズ面から絞りまでの距離をＤＳ１、絞りから第２レンズ
群３００の最初のレンズ面までの距離をＤＳ２、第２レ
ンズ群３００の前側主点位置をＨＦ２として、１．５＜ＢＦ／Ｆ＜３．０・・・（１）０．９＜−Ｆ１Ａ／Ｆ＜３．５・・・（２）０．３５＜ＨＦ２／Ｆ２＜０．６５・・・（３）０．６５＜ＤＳ２／Ｆ＜１．３５・・・（４）０．２１＜ＤＳ１／Ｆ１Ｂ＜０．６６・・・（５）

【００６１】また２．０＜Ｆ１Ｂ／Ｆ＜６．３・・・（６）

【００６２】また、第２レンズ群３００中の非球面レン
ズ３０６の長い共役側の曲率半径をＲＡ１、第２レンズ
群３００中の非球面レンズ３０６の短い共役側の曲率半
径をＲＡ２として、ＲＡ１＜０．０・・・（７）０．０＜ＲＡ２・・・（８）

【００６３】また、第２レンズ群３００中の正レンズ
（３０４，３０５，３０７）は、そのアッベ数をν２Ｐ
として、６７＜ν２Ｐ・・・（９）

【００６４】また、第２レンズ群３００中に備えられる
正レンズのうち、最も正の屈折力が強いレンズについ
て、その正レンズのアッベ数をν２ＰＭＡＸとして、６７＜ν２ＰＭＡＸ・・・（１０）

【００６５】続いて、上記各条件式について説明する。
例えば、プロジェクション表示装置の投射レンズとして
は、図２〜図５に示した構成からも分かるように、色合
成用のダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム
等の光学素子を用いる必要があるため、長いバックフォ
ーカスが必要である。また、例えばプロジェクション表
示装置の大きさ、つまり筐体サイズを小さくすることを
目的とする場合、短い投射距離で画角を広く取って大画
面を得るようにするためには、投射レンズ全系の焦点距
離を短くすることが必要である。このため、本実施の形
態では条件式（１）を満足させることで、長いバックフ
ォーカスと投射レンズ全系の焦点距離を短くするという
２つの条件を達成するものである。

【００６６】条件式（２）では、レンズ全系の大きさと
バックフォーカス及び光学性能を良好に保つためのもの
である。本実施の形態の投射レンズは、第１Ａレンズ群
１００が負の屈折力を持つレトロフォーカスタイプの前
群を形成し、第１Ｂレンズ群２００及び第２レンズ群３
００が正の屈折力を持つトロフォーカスタイプの後群を
形成する。従って、条件式（２）の上限値を超えると、
レトロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフォー
カスを長く保つのが困難とな。仮にり、条件式（２）の
上限値を超えた条件の下で、敢えてバックフォーカスを
長くするためには、第１Ａレンズ群１００と第１Ｂレン
ズ群２００から第２レンズ群３００までの主点間隔を大
きくする必要があってレンズ全長が長くなり、これに伴
って第１レンズ群０の外径が大きくなったり、第１Ａレ
ンズ群１００を構成するのに必要となるレンズ枚数が多
くなるの好ましくない。また条件式（２）の下限値を超
えると、第１Ａレンズ群１００の負の屈折カが強くなり
すぎるので像面湾曲がオーバーになると共に、短い共役
側において大きな樽型の歪曲収差が発生してくるという
問題が生じる。

【００６７】条件式（３）（４）は、絞り４００と第２
レンズ群３００についての、テレセントリック性に関す
る条件を規定する。―般にレンズの前側焦点を通過する
光線はレンズを通過した後、平行光線となる。本実施の
形態の投射レンズの場合、第２レンズ群３００の前側焦
点付近に絞り４００が位置するように設定すれば、短い
共役側に射出した主光線は平行光線に近くなり、テレセ
ントリック性が実現できる。つまり、ＤＳ２とＨＦ２の
合計がＦ２に―致した場合がテレセントリック性が最も
良好になる。因みに、テレセントリック性が崩れると上
光線と下光線の対象性も崩れるので、色合成や偏光ビー
ムスプリッタのためのプリズムやミラーのコート膜を透
過または反射する際の角度特性に依存して、波長による
光線の強度が異なり、投射画像の画面上に色や強度によ
るムラが発生する原因となる。ここで、条件式（３）の
上限を超えると、第２レンズ群３００の屈折方を弱くし
ないとテレセントリック性が確保できなくなり、条件式
（３）の上限を超えた状態で敢えてテレセントリック性
を保とうとすると、バックフォーカスが短くなってしま
う。逆に、条件式（３）の下限を超えると、第２レンズ
群３００の屈折カが強くなり、それにともなって第１Ａ
レンズ群１００の屈折カも強くしなければならないた
め、軸外収差の補正が困難となったり、レンズの径が大
きくって好ましくない。また、条件式（４）の上限を超
えると、第２レンズ群３００の屈折カが強くなり、それ
にともなって第１Ａレンズ群１００の屈折カも強くしな
ければならないため、軸外収差の補正が困難となった
り、レンズの径が大きくなる。また、条件式（４）の下
限を超えると、第２レンズ群３００の屈折力を弱くしな
いとテレセントリック性が確保できないか、レトロフォ
ーカスタイプの屈折カのバランスが崩れ，バックフォー
カスが短くなってしまう。

【００６８】条件式（５）は、第１Ａレンズ群１００か
ら射出される軸外光線を、良好とされるバランスで第２
レンズ群３００に入射させるための、第１Ｂレンズ群２
００の条件である。条件式（５）の上限を超えるとレン
ズ全長が大きくなり、それにともなって第１Ａレンズ群
１００の外径が大きくなる。また、第１Ｂレンズ群２０
０の焦点距離が小さくなると、第２レンズ群３００に入
射する軸外光線の角度がきつくなるため、収差補正が困
難となる。また、条件式（５）の下限を超えると、第１
Ａレンズ群１００の各レンズの屈折カが強くなるため、
特に周辺を通過する光線の収差が発生し補正困難とる。

【００６９】条件式（６）は、第１Ａレンズ群１００か
ら射出して長い共役側にできる像を短い共役側の遠くに
結像させ、また、軸外光線を良好とされるバランスで第
２レンズ群３００に入射させるための第１Ｂレンズ群２
００の条件である。条件式（６）の上限を超えるとレン
ズ全長が大きくなり、これに伴って第１Ａレンズ群１０
０の外径が大きくなってしまう。また、第１Ｂレンズ群
２００の焦点距離が小さくなると、第２レンズ群３００
に入射する軸外光線の角度がきつくなり、収差補正が困
難となる。また、条件式（６）の下限を超えると、第１
Ａレンズ群１００の各レンズの屈折カが強くなるため、
特に周辺を通過する光線に収差が発生して補正困難とな
る。

【００７０】条件式（７）（８）は、第２レンズ群３０
０中の非球面レンズ３０６の形状を規定するものであ
る。

【００７１】条件式（９）は、第２レンズ群３００を構
成する正レンズについて、レンズ素材のアッべ数を規定
している。この条件式（９）で示される範囲を超える
と、倍率色収差が大きくなり、投射画面の隅に色が付き
易くなる。

【００７２】条件式（１０）は、特に影響力のある、第
２レンズ群３００を構成する正レンズのうちで、最も強
い屈折力を有する正レンズアッべ数について限定を行う
ものである。この条件式（１０）で示される範囲を超え
ると、やはり倍率色収差が大きくなり、投射画面の隅に
色が付き易くなる。

【００７３】２−３．数値実施形態等上記第１〜第１０の実施の形態の投射レンズ２０として
の数値実施形態は、それぞれ図１５〜図２４により示さ
れる。図１５〜図２４の各図（ａ）において、ｉは長い
共役側から数えたレンズ面の面番号（レンズ面番号）で
あり、これは図５〜図１４において、ｒ１〜ｒ２２とし
て示したレンズ面に対応する。また、Ｒは、各レンズ面
番号ｉに対応するレンズ面の曲率半径を示す。また、Ｄ
は各レンズ面番号ｉに対応するレンズ面間隔、ＮＤは各
レンズ面番号ｍに対応する、波長５８７．５６ｍｍのレ
ンズの屈折率、ＶＤは各レンズ面番号ｉに対応するレン
ズのアッベ数を示す。また、図１５〜図２４の各図
（ａ）の欄外のＦは当該投射レンズの焦点距離を示し、
ＦｎｏはＦナンバーを示す。

【００７４】また、図１５〜図２４の各図（ｂ）に示
す、非球面としての面形状は、面の中心を原点とし、光
軸方向をＺとした直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、
ｒを中心曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，
Ａ１０をそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係
数とするとき、

【数１】で示される式により表されるものとする。

【００７５】また、図１５〜図２４の各図（ｃ）には、
３段階の所定の投射倍率に応じたレンズ面間隔が示され
る。Ｄ１は、第１Ａレンズ群１００の最終レンズ面と、
第１Ｂレンズ群２００の最初のレンズ面間のレンズ面間
隔であり、Ｄ２は、光合成素子６０の短い共役側と、ラ
イトバルブ７０の入射面との面間隔を示す。各実施の形
態における具体的なＤ１とＤ２の位置は、それぞれ図５
〜図１４に示されている。

【００７６】また、図２５に、第１〜第１０の実施の形
態において、先に説明した条件式（１）〜（１１）を満
たす数値例を示す。

【００７７】また、図２６〜図５５の各々により、第１
〜第１０の実施の形態の投射レンズ２０についての球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。ここでは、第１
〜第１０の各実施の形態ごとに、図１５〜図２４の各図
（ｃ）に対応する各投射倍率に応じた球面収差、非点収
差、及び歪曲収差が示されている。なお、これら各図に
示す諸収差図に示す結果を得るのにあたっては、数値実
施形態には示していないが、色合成のためのプリズムで
ある、図２〜図４に示した光合成素子１９（１９Ａ，１
９Ｂ）として、中心面間隔３６ｍｍ（屈折率ｎ＝１．５
１６３３、アッベ数ν＝６４．０）の平行平面板を入れ
て計算を行っている。但し、このような色合成プリズム
に関する数値は、本発明としての投射レンズの構成に影
響を与えるものではない。

【００７８】また、上記第１〜第１０の実施の形態とし
ての投射レンズの実際の構造は、図５〜図１４に示した
ものに限定されるものではなく、これまで説明した焦点
調整方法や条件式が満たされる限り、各レンズ群を形成
するレンズ枚数等の変更があっても構わないものであ
る。また、本発明による収差の調整は、投射レンズの製
造誤差によって発生した諸収差の補正にも用いることが
出来る。また、上記実施の形態においては、本発明の投
射レンズは、背面投写型のプロジェクション表示装置に
おいて、液晶パネルを二次元画像表示素子として利用し
た投射装置に備えられるものとして説明したが、これに
限定されるものではなく、例えば、一眼レフカメラ用、
工業用カメラ、電子写真用等の広角系の写真レンズや、
ＣＲＴを利用したプロジェクションテレビ用の投射レン
ズなどにも適用が可能とされる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の投射レンズ
としては、以下の効果を得ることができる。先ず、請求
項１、請求項１２、請求項２３、請求項２８、及び請求
項３９に記載の発明により、第１Ａレンズ群と第１Ｂレ
ンズ群の軸上レンズ群間隔を投射倍率に応じて移動させ
ることで、各投射倍率で最適となるように収差補正が行
われるようにされたうえで、長いバックフォーカスが得
られ、また投射レンズ全系の焦点距離（レンズ系の全
長）を短くすることができる。また、レンズ枚数の増加
やレンズ系が大きくなることを避け、像面湾曲や短い共
役側における樽型の歪曲収差を抑えることが可能にな
る。また、絞りと第２レンズ群間のテレセントリック性
を確保して、投射画像の画面上に現れる色むらや強度む
らを防ぐことができる。更には、第１Ａレンズ群から射
出される軸外光線を良好なバランスで第２レンズ群に入
射させるように第１Ｂレンズ群が構成されるので、第２
レンズ群３００に入射する軸外光線の角度がきつくなら
ずに、容易に収差補正を行うことができるようになる。
これは、例えばライトバルブ（液晶パネル）の高解像度
化に伴ってレンズが高解像度化されたとしても、画面周
囲での色ずれを抑えることが出来るという効果につなが
る。

【００８０】また、請求項２、請求項１３、請求項２
４、請求項２９、及び請求項４０に記載の発明によっ
て、第１Ａレンズ群から射出して長い共役側にできる像
を短い共役側の遠くに結像させ、また、軸外光線を良好
なバランスで第２レンズ群に入射させることが可能にな
り、それだけ収差補正を容易とする。

【００８１】また、請求項７、請求項１８、請求項３
４、請求項４５に記載の発明によって、本発明としての
効果を妨げないようにされた、第２レンズ群中の非球面
レンズの形状を規定することができる。

【００８２】また、請求項１０，１１、請求項２１，２
２、請求項２６，２７、請求項３７，３８、及び請求項
４８，４９に記載の発明のようにして、第２レンズ群を
構成する正レンズについて、レンズ素材のアッべ数を規
定することで倍率色収差を抑え、投射画面の隅に色が付
きにくいようにされる。

【００８３】そして、請求項３，４，５，６，８，９、
請求項１４，１５，１６，１７，１９，２０、請求項２
５、請求項３０，３１，３２，３３，３５，３６、請求
項４１，４２，４３，４４，４６，４７に記載の発明の
ようにして、レンズ配置或いはレンズ形状を規定するこ
とで、本発明の投射レンズとしては各種バリエーション
が得られ、実際の使用条件等に適合したレンズ構造を選
択できる自由度が相応に得られると共に、上記した投射
レンズの光学的特性の向上を強化補助することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の全体構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成（第１例）を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成（第２例）を示す図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の投射レンズを備えたプロ
ジェクション表示装置の構成（第３例）を示す図であ
る。

【図５】第１の実施の形態としての投射レンズの構造例
を示すレンズ断面図である。

【図６】第２の実施の形態としての投射レンズの構造例
を示すレンズ断面図である。

【図７】第３の実施の形態としての投射レンズの構造例
を示すレンズ断面図である。

【図８】第４の実施の形態としての投射レンズの構造例
を示すレンズ断面図である。

【図９】第５の実施の形態としての投射レンズの構造例
を示すレンズ断面図である。

【図１０】第６の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。

【図１１】第７の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。

【図１２】第８の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。

【図１３】第９の実施の形態としての投射レンズの構造
例を示すレンズ断面図である。

【図１４】第１０の実施の形態としての投射レンズの構
造例を示すレンズ断面図である。

【図１５】第１の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図１６】第２の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図１７】第３の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図１８】第４の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図１９】第５の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図２０】第６の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図２１】第７の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図２２】第８の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図２３】第９の実施の形態としての投射レンズの数値
実施形態を示す図である。

【図２４】第１０の実施の形態としての投射レンズの数
値実施形態を示す図である。

【図２５】第１〜第１０の各実施の形態において条件式
（１）〜（１０）に対応する数値を示す図である。

【図２６】第１の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図２７】第１の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図２８】第１の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図２９】第２の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３０】第２の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３１】第２の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３２】第３の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３３】第３の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３４】第３の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３５】第４の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３６】第４の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３７】第４の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３８】第５の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図３９】第５の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４０】第５の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４１】第６の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４２】第６の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４３】第６の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４４】第７の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４５】第７の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４６】第７の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４７】第８の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４８】第８の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図４９】第８の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図５０】第９の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図５１】第９の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図５２】第９の実施の形態としての投射レンズの球面
収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図５３】第１０の実施の形態としての投射レンズの球
面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図５４】第１０の実施の形態としての投射レンズの球
面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【図５５】第１０の実施の形態としての投射レンズの球
面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。

【符号の説明】

１ランプ、２リフレクタ、３ＩＲ−ＵＶカットフ
ィルタ、４，５マルチレンズアレイ、６，６Ａ、６Ｂ
ダイクロイックミラー、７，７Ａ，７Ｂミラー、
８，８Ａ，８Ｂコンデンサーレンズ、９，９Ａ，９Ｂ
液晶パネルブロック、１０，１０Ａ，１０Ｂダイク
ロイックミラー、１１，１１Ａ，１１Ｂコンデンサーレ
ンズ、１２，１２Ａ，１２Ｂ液晶パネルブロック、１
３，１３Ａ，１３Ｂリレーレンズ、１４，１４Ａ，１
４Ｂミラー、１５，１５Ａ，１５Ｂ反転用リレーレ
ンズ、１６，１６Ａ，１６Ｂミラー、１７，１７Ａ，
１７Ｂコンデンサーレンズ、１８，１８Ａ、１８Ｂ
液晶パネルブロック、１９，１９Ａ，１９Ｂ光合成素
子、１９ａ，１９ｂ，１９Ａ−ａ，１９Ａ−ｂ，１９Ｂ
−ａ，１９Ｂ−ｂ反射膜２０投射レンズ、２１
スクリーン、６０光合成素子、７０ライトバルブ、０
第１レンズ群、１００第１Ａレンズ群、１０１非
球面レンズ、１０２メニスカスレンズ、１０３両凹
レンズ、１０４正レンズ、２００第２Ａレンズ群、
２０１正レンズ、３００第２レンズ群、３０１貼
り合わせレンズ、３０２両凹レンズ、３０３正レン
ズ、３０４正レンズ、正レンズ３０５、非球面レンズ
３０６、正レンズ３０７、４００絞り、５００プロ
ジェクション表示装置、５０１キャビネット、５０２
投射装置、５０３キャビネット、５０４スクリー
ン、５０４曲折ミラー、６００投射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA06 LA24 NA02 PA08 PA09 PA18 PB09 PB10 QA02 QA03 QA07 QA17 QA19 QA22 QA26 QA34 QA41 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA26 RA32 RA41 RA43 RA48 SA07 SA09 SA62 SA63 SB04 SB05 SB11 SB17 TA01 TA02 TA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第１レンズ群と、絞りの前後に所要の間隔を有して
第２レンズ群とが配置され、上記第１レンズ群は、長い共役側から短い共役側にかけ
て、最も長い共役側に在る非球面レンズと、少なくとも
１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成る第１Ａ
レンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成る第１Ｂレ
ンズ群とを備えて、全体として正の屈折力を有するよう
にされ、上記第２レンズ群は、最も絞りに近い側から、両凹レン
ズと正レンズから成る貼り合わせレンズと、少なくとも
１枚以上の正レンズと、非球面レンズを備えて、正の屈
折力を有するものとされたうえで、上記第１Ａレンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ
群間隔は変倍による収差補正のために変化し、各投射倍
率で最適となるように収差補正が行われる、ことを特徴
とする投射レンズ。
【請求項２】上記第１Ｂレンズ群は、２．０＜Ｆ１Ｂ／Ｆ＜６．３なる条件式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】上記絞りより長い共役側にかけて、最も
長い軸上空気間隔は絞りに最も近い位置に存在し、ま
た、絞りより短い共役側にかけて最も長い軸上空気間隔
は絞りに最も近い位置に存在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４】上記第２レンズ群中の非球面レンズは、
短い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸から
周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされることを
特徴とする請求項１に記載の投射レンズ。
【請求項５】上記第２レンズ群中の非球面レンズは、
長い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸から
周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされることを
特徴とする請求項１に記載の投射レンズ。
【請求項６】上記第２レンズ群中の非球面レンズは、
両凹の形状を有することで、光軸から周辺にかけて負の
屈折力の強くなるようにされ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７】上記第２レンズ群中の非球面レンズは、
光軸から周辺にかけて負の屈折力の強くなる形状を有す
ると共に、第２レンズ群中の非球面レンズの長い共役側の曲率半径
をＲＡ１、第２レンズ群中の非球面レンズの短い共役側
の曲率半径をＲＡ２として、ＲＡ１＜０．００．０＜ＲＡ２なる条件式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８】上記第２レンズ群中の非球面レンズは、
当該第２レンズ群中の貼り合わせレンズよりも短い共役
側に配置されたうえで、光軸から周辺にかけて負の屈折
力の強くなる形状を有するようにされていることを特徴
とする請求項１に記載の投射レンズ。
【請求項９】上記第２レンズ群中において正レンズが
少なくとも２枚備えられ、当該第２レンズ群中の非球面
レンズは、これら２枚の正レンズの間に配置されること
を特徴とする請求項１に記載の投射レンズ。
【請求項１０】上記第２レンズ群中の正レンズは、該正レンズのアッベ数をν２Ｐとして、６７＜ν２Ｐなる条件式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１１】上記第２レンズ群中に備えられる正レ
ンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズは、該最も正の屈折力の強い正レンズのアッベ数をν２ＰＭ
ＡＸとして、６７＜ν２ＰＭＡＸなる条件式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１２】長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第１レンズ群と、絞りの前後に所要の間隔を有して
第２レンズ群とが配置され、上記第１レンズ群は、長い共役側から短い共役側にかけ
て、最も長い共役側に在る非球面レンズと、少なくとも
１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成る第１Ａ
レンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成る第１Ｂレ
ンズ群とを備えて、全体として正の屈折力を有するよう
にされ、上記第２レンズ群は、最も絞りに近い側から、両凹レン
ズと正レンズから成る貼り合わせレンズと、少なくとも
１枚以上の正レンズと、非球面レンズを備えて、全体と
して正の屈折力を有するものとされたうえで、上記第１Ａレンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ
群間隔は変倍による収差補正のために変化し、各投射倍
率で最適となるように収差補正が行われると共に、全系の合成焦点距離をＦ、最も投射倍率の大きいときの
第２レンズ群の最終レンズ面から小さい共役点までの空
気換算距離をＢＦ、第１Ａレンズ群の焦点距離をＦ１
Ａ、第１Ｂレンズ群の焦点距離をＦ１Ｂ、第２レンズ群
の焦点距離をＦ２、第１レンズ群の最終レンズ面から絞
りまでの距離をＤＳ１、絞りから第２レンズ群の最初の
レンズ面までの距離をＤＳ２、第２レンズ群の前側主点
位置をＨＦ２として、１．５＜ＢＦ／Ｆ＜３．００．９＜−Ｆ１Ａ／Ｆ＜３．５０．３５＜ＨＦ２／Ｆ２＜０．６５０．６５＜ＤＳ２／Ｆ＜１．３５０．２１＜ＤＳ１／Ｆ１Ｂ＜０．６６なる条件式を満足することを特徴とする投射レンズ。
【請求項１３】上記第１Ｂレンズ群は、２．０＜Ｆ１Ｂ／Ｆ＜６．３なる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記
載の投射レンズ。
【請求項１４】上記絞りより長い共役側にかけて、最
も長い軸上空気間隔は絞りに最も近い位置に存在し、ま
た、絞りより短い共役側にかけて最も長い軸上空気間隔
は絞りに最も近い位置に存在することを特徴とする請求
項１２に記載の投射レンズ。
【請求項１５】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、短い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸
から周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の投射レンズ。
【請求項１６】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、長い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸
から周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の投射レンズ。
【請求項１７】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、両凹の形状を有することで、光軸から周辺にかけて
負の屈折力の強くなるようにされることを特徴とする請
求項１２に記載の投射レンズ。
【請求項１８】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、光軸から周辺にかけて負の屈折力の強くなる形状を
有すると共に、第２レンズ群中の非球面レンズの長い共役側の曲率半径
をＲＡ１、第２レンズ群中の非球面レンズの短い共役側
の曲率半径をＲＡ２として、ＲＡ１＜０．００．０＜ＲＡ２なる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記
載の投射レンズ。
【請求項１９】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、当該第２レンズ群中の貼り合わせレンズよりも短い
共役側に配置されたうえで、光軸から周辺にかけて負の
屈折力の強くなる形状を有するようにされていることを
特徴とする請求項１２に記載の投射レンズ。
【請求項２０】上記第２レンズ群中において正レンズ
が少なくとも２枚備えられ、当該第２レンズ群中の非球
面レンズは、これら２枚の正レンズの間に配置されるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の投射レンズ。
【請求項２１】上記第２レンズ群中の正レンズは、該正レンズのアッベ数をν２Ｐとして、６７＜ν２Ｐなる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記
載の投射レンズ。
【請求項２２】上記第２レンズ群中に備えられる正レ
ンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズは、該最も正の屈折力の強い正レンズのアッベ数をν２ＰＭ
ＡＸとして、６７＜ν２ＰＭＡＸなる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記
載の投射レンズ。
【請求項２３】長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第１レンズ群と、絞りの前後に所要の間隔を有して
第２レンズ群とが配置され、上記第１レンズ群は、長い共役側から短い共役側にかけ
て、最も長い共役側に在る非球面レンズと、少なくとも
１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成る第１Ａ
レンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成る第１Ｂレ
ンズ群とを備えて、全体として正の屈折力を有するよう
にされ、上記第２レンズ群は、最も絞りに近い側から、両凹レン
ズと正レンズから成る貼り合わせレンズと、少なくとも
１枚以上の正レンズと、非球面レンズを備えて、全体と
して正の屈折力を有するものとされたうえで、上記第１Ａレンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ
群間隔は変倍による収差補正のために高い投射倍率から
低い投射倍率にかけて短い方向に変化し、各投射倍率で
最適となるように収差補正が行われることを特徴とする
投射レンズ。
【請求項２４】上記第１Ｂレンズ群は、２．０＜Ｆ１Ｂ／Ｆ＜６．３なる条件式を満足することを特徴とする請求項２３に記
載の投射レンズ。
【請求項２５】上記絞りより長い共役側にかけて、最
も長い軸上空気間隔は絞りに最も近い位置に存在し、ま
た、絞りより短い共役側にかけて最も長い軸上空気間隔
は絞りに最も近い位置に存在することを特徴とする請求
項２３に記載の投射レンズ。
【請求項２６】上記第２レンズ群中の正レンズは、該正レンズのアッベ数をν２Ｐとして、６７＜ν２Ｐなる条件式を満足することを特徴とする請求項２３に記
載の投射レンズ。
【請求項２７】上記第２レンズ群中に備えられる正レ
ンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズは、該最も正の屈折力の強い正レンズのアッベ数をν２ＰＭ
ＡＸとして、６７＜ν２ＰＭＡＸなる条件式を満足することを特徴とする請求項２３に記
載の投射レンズ。
【請求項２８】長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第１レンズ群と、絞りの前後に所要の間隔を有して
第２レンズ群とが配置され、上記第１レンズ群は、長い共役側から短い共役側にかけ
て、最も長い共役側に在る非球面レンズと、少なくとも
１枚以上の負のメニスカスレンズとを備えて成る第１Ａ
レンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成る第１Ｂレ
ンズ群とを備えて、全体として正の屈折力を有するよう
にされ、上記第２レンズ群は、最も絞りに近い側から、両凹レン
ズと正レンズから成る貼り合わせレンズと、少なくとも
１枚以上の正レンズと、非球面レンズを備えて、全体と
して正の屈折力を有するものとされたうえで、上記第１Ａレンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ
群間隔は変倍による収差補正のために高い投射倍率から
低い投射倍率にかけて長い方向に変化し、各投射倍率で
最適となるように収差補正が行われることを特徴とする
投射レンズ。
【請求項２９】上記第１Ｂレンズ群は、２．０＜Ｆ１Ｂ／Ｆ＜６．３なる条件式を満足することを特徴とする請求項２８に記
載の投射レンズ。
【請求項３０】上記絞りより長い共役側にかけて、最
も長い軸上空気間隔は絞りに最も近い位置に存在し、ま
た、絞りより短い共役側にかけて最も長い軸上空気間隔
は絞りに最も近い位置に存在することを特徴とする請求
項２８に記載の投射レンズ。
【請求項３１】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、短い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸
から周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされるこ
とを特徴とする請求項２８に記載の投射レンズ。
【請求項３２】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、長い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸
から周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされるこ
とを特徴とする請求項２８に記載の投射レンズ。
【請求項３３】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、両凹の形状を有することで、光軸から周辺にかけて
負の屈折力の強くなるようにされることを特徴とする請
求項２８に記載の投射レンズ。
【請求項３４】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、光軸から周辺にかけて負の屈折力の強くなる形状を
有すると共に、第２レンズ群中の非球面レンズの長い共役側の曲率半径
をＲＡ１、第２レンズ群中の非球面レンズの短い共役側
の曲率半径をＲＡ２として、ＲＡ１＜０．００．０＜ＲＡ２なる条件式を満足することを特徴とする請求項２８に記
載の投射レンズ。
【請求項３５】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、当該第２レンズ群中の貼り合わせレンズよりも短い
共役側に配置されたうえで、光軸から周辺にかけて負の
屈折力の強くなる形状を有するようにされていることを
特徴とする請求項２８に記載の投射レンズ。
【請求項３６】上記第２レンズ群中において正レンズ
が少なくとも２枚備えられ、当該第２レンズ群中の非球
面レンズは、これら２枚の正レンズの間に配置されるこ
とを特徴とする請求項２８に記載の投射レンズ。
【請求項３７】上記第２レンズ群中の正レンズは、該正レンズのアッベ数をν２Ｐとして、６７＜ν２Ｐなる条件式を満足することを特徴とする請求項２８に記
載の投射レンズ。
【請求項３８】上記第２レンズ群中に備えられる正レ
ンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズは、該最も正の屈折力の強い正レンズのアッベ数をν２ＰＭ
ＡＸとして、６７＜ν２ＰＭＡＸなる条件式を満足することを特徴とする請求項２８に記
載の投射レンズ。
【請求項３９】長い共役側から短い共役側にかけて順
に、第１レンズ群と、絞りの前後に所要の間隔を有して
第２レンズ群とが配置され、上記第１レンズ群は、長い共役側から短い共役側にかけ
て、最も長い共役側に在る非球面レンズと、長い共役側
に凸の負のメニスカスレンズと、両凹レンズ又は長い共
役側に凸のメニスカスレンズを備えた３群３枚から成る
第１Ａレンズ群と、少なくとも正レンズを備えて成る第
１Ｂレンズ群とを備えて、全体として正の屈折力を有す
るようにされ、上記第２レンズ群は、最も絞りに近い側から、両凹レン
ズと正レンズから成る貼り合わせレンズと、少なくとも
１枚以上の正レンズと、非球面レンズを備えて、全体と
して正の屈折力を有するものとされたうえで、上記第１Ａレンズ群と上記第１Ｂレンズ群の軸上レンズ
群間隔は変倍による収差補正のために高い投射倍率から
低い投射倍率にかけて長い方向に変化し、各投射倍率で
最適となるように収差補正が行われることを特徴とする
投射レンズ。
【請求項４０】上記第１Ｂレンズ群は、２．０＜Ｆ１Ｂ／Ｆ＜６．３なる条件式を満足することを特徴とする請求項３９に記
載の投射レンズ。
【請求項４１】上記絞りより長い共役側にかけて、最
も長い軸上空気間隔は絞りに最も近い位置に存在し、ま
た、絞りより短い共役側にかけて最も長い軸上空気間隔
は絞りに最も近い位置に存在することを特徴とする請求
項３９に記載の投射レンズ。
【請求項４２】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、短い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸
から周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされるこ
とを特徴とする請求項３９に記載の投射レンズ。
【請求項４３】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、長い共役側に凸とされる形状を有することで、光軸
から周辺にかけて負の屈折力の強くなるようにされるこ
とを特徴とする請求項３９に記載の投射レンズ。
【請求項４４】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、両凹の形状を有することで、光軸から周辺にかけて
負の屈折力の強くなるようにされることを特徴とする請
求項３９に記載の投射レンズ。
【請求項４５】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、光軸から周辺にかけて負の屈折力の強くなる形状を
有すると共に、第２レンズ群中の非球面レンズの長い共役側の曲率半径
をＲＡ１、第２レンズ群中の非球面レンズの短い共役側
の曲率半径をＲＡ２として、ＲＡ１＜０．００．０＜ＲＡ２なる条件式を満足することを特徴とする請求項３９に記
載の投射レンズ。
【請求項４６】上記第２レンズ群中の非球面レンズ
は、当該第２レンズ群中の貼り合わせレンズよりも短い
共役側に配置されたうえで、光軸から周辺にかけて負の
屈折力の強くなる形状を有するようにされていることを
特徴とする請求項３９に記載の投射レンズ。
【請求項４７】上記第２レンズ群中において正レンズ
が少なくとも２枚備えられ、当該第２レンズ群中の非球
面レンズは、これら２枚の正レンズの間に配置されるこ
とを特徴とする請求項３９に記載の投射レンズ。
【請求項４８】上記第２レンズ群中の正レンズは、該正レンズのアッベ数をν２Ｐとして、６７＜ν２Ｐなる条件式を満足することを特徴とする請求項３９に記
載の投射レンズ。
【請求項４９】上記第２レンズ群中に備えられる正レ
ンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズは、該最も正の屈折力の強い正レンズのアッベ数をν２ＰＭ
ＡＸとして、６７＜ν２ＰＭＡＸなる条件式を満足することを特徴とする請求項３９に記
載の投射レンズ。