JP2008040032A

JP2008040032A - ズームレンズ及び投影装置

Info

Publication number: JP2008040032A
Application number: JP2006212677A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Tejima; 康幸手島; Etsuro Kawakami; 悦郎川上
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21
Also published as: US20080030871A1; CN101361014B; US7423812B2; EP2047311A1; WO2008015986A1; TW200815903A; CN101361014A; TWI366732B

Abstract

【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その他に拡大投射する薄型投影装置及び高性能でレンズ口径が小さくコンパクトなズームレンズを提供する。
【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、全体で負の屈折力を有する第３レンズ群、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４レンズ群は変倍動作中固定されており、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群は広角端から中間域までは拡大側から縮小側方向へ、また中間域から望遠端にかけては縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動し、前記第３レンズ群は広角端から望遠端にかけて縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動することによってレンズ全系の変倍を成していることを特徴とするズームレンズ。
【選択図】図３

Description

本発明は、主に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からの画像をスクリーンその他に拡大投射する投影装置及びレンズ口径が小さくコンパクトなズームレンズに関するものである。

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投影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。

投影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の制約は小型の投影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投影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。また、この様な条件は投射用レンズのライトバルブ側の瞳の位置が一定という条件のもとで成立しているため、ズームレンズなどの瞳位置が移動する場合は、移動した分、光量のロスなどが生ずるため、一般的には明るさが問題となりやすい広角端で瞳位置を最適化するなどの配慮も必要となる。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（拡大側）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。

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を採用する投影装置は、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、利便性の点ではズーム構成による変倍が可能というだけではなく、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レンズのその広角端の画角の大きいもの、さらに変倍比も大きい物が要求されるようになってきた。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、投影装置の厚さ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投影装置において厚さ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投影装置では、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２００４−２７１６６８号公報（特許文献１）に開示されているような投射用レンズのコンパクト化設計方法の一例があるが、この例では０．７インチＤＭＤを使用した場合の前玉有効径は３９ｍｍから４２ｍｍとなり、少なくとも投影装置の厚さを５０ｍｍ以下にすることは出来ない。この厚みは、実際にノート型パーソナルコンピュータなどと共に携帯してみるとまだまだ厚さに不満を感じざるを得ない。ＤＭＤを画像表示素子として使用する場合、画像表示部の寸法よりも基板部の寸法の方が大きく、投影装置の薄型化を制約している要素にもなっている。
特開２００４−２７１６６８号公報

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画像表示素子の寸法に最適な投影レンズの口径を実現し、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に拡大投射する用途において結像性能が高くコンパクトなズームレンズを実現し、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薄型の投影装置を提供することを目的としている。

本発明のズームレンズは、複数のレンズまたは複数のレンズ群から成る光学系であって、最大有効径とイメージサークルの大きさが下記条件式（１）を満足し、画角と明るさが夫々下記条件式（２）、（３）を満足することを特徴とする。（請求項１）
（１）１．００＜φＬ／φＩ＜１．６０
（２）５５＜ＢＷ＜７０
（３）１．８＜ＦＮ＜２．９
ただし、
φＬ：レンズ系の最大有効径
φＩ：縮小側像面上で光軸を中心として画像表示部全体を包括する最小の大きさの円の直径
ＢＷ：φＩの像点に対する全画角
（ズームレンズの場合は広角端で、フォーカス動作が可能の場合は拡大側の第１面から物体距離１７００ｍｍに合焦状態）
ＦＮ：レンズ全系の開放Ｆ値
（ズームレンズの場合は最小値で、フォーカス動作が可能の場合は拡大側の第１面から物体距離１７００ｍｍに合焦状態）

本発明のズームレンズの特徴は、レンズの有効径を小さくすることが可能であるということであるが、その指標として、イメージサークルとの対比を行ったのが条件式（１）である。イメージサークルを要求されたレベルを維持しつつ、小口径化を達成することが出来るということである。下限を超えることは、更なる小型化の要求と言え、軸外の各収差の悪化を招き、ディストーションを含めた周辺性能が悪化し、また開放Ｆ値も大きくなり光線の取り込み角が小さくなり明るさを確保することが困難になる。逆に上限を超えることは有効径が大きくなり、小型化に関して通常設計のレンズと差別化が出来なくなり本発明のレンズ系としての意味はない。また、前玉周辺の有効径に影響の大きいものとして、画角が挙げられる。本発明のズームレンズでは、条件式（２）の範囲で画角を設定する。下限を超えると用途が限られてしまい、商品価値が下がってしまう。また、上限を超えることは、レンズ有効径が大きくなってしまうか、または周辺への性能劣化が避けられない。続く条件式（３）は、レンズ全系の概ね中央部分の有効径に関して大きな影響を与えるものである。最近では、大きなバックフォーカスを要求される光学系が多く、この要求に答えるために全体をレトロフォーカス型に配置することが多い。この場合、軸上光束が、レンズ全系の概ね中央部分で一番太くなる。この大きさは、ほぼ開放Ｆ値で決まってしまうため大きく修正することは困難となる。従って、条件式（３）において下限を超えることは、前玉周辺の寸法やその他の仕様との関係もあるが、通常光学系の中央付近の寸法が大きくなってしまい小型化を損ねる。逆に、上限を超える様なＦ値の場合、仕様として光量不足が問題となり、すなわち力不足の商品となってしまう。

また、画像表示素子の画像表示エリア上端部からパッケージ上端部にかけての寸法と、レンズ系の最大有効径の大きさが下記条件式（４）を満足し、周辺光量比に関して下記条件式（５）を満足することが好ましい。（請求項２）
（４）０．９０＜（φＬ／２）／ＳＰ＜１．５０
（５）５０＜ＶＧ＜７０
ただし、
ＳＰ：画像表示素子中心から画像表示エリア上端部とパッケージ上端部との寸法差
ＶＧ：φＩの像点の周辺光量比（％）
（ズームレンズの場合は広角端で、フォーカス動作が可能の場合は拡大側の第１面から物体距離１７００ｍｍに合焦状態）

投影用レンズでは、通常画像表示素子の中心に光軸を一致させて配置しない。むしろ、画像表示エリアの上端部付近に、光軸を配置することが多く、この場合、条件式（４）における画像表示素子中心から画像表示エリア上端部とパッケージ上端部との寸法差が大きな意味を持つ。投影光学系以外の部品の影響を考えないとすれば、この値を超えなければ、すなわち条件式（４）の値が１より小さければ、投影装置の薄さに関与するのはパッケージということになり、この値を超えると、すなわち条件式（４）の値が１より大きい場合、投影装置の薄さに関与するのはレンズの有効径ということになる。従って、鏡胴などの影響を考慮しても条件式（４）の下限を超えるとは装置全体の薄さには効果がなく、性能劣化を招くのみと成ってしまう。逆に、上限を越えるとレンズの大きさが原因で、投影装置の薄型化が困難となってしまうため、製品形状や機構部品の再配置等の仕様の見直しが必要である。次の条件式（５）は周辺光比に関するものである。投影レンズでは周辺光量比は一般的に多めに設定されるが、このことは、画角とのバランスでもあるものの、通常前玉周辺と、やや像面に近い部分のレンズ有効径を大きくすることを必要とする。下限を超えるようであれば、特に本発明のレンズ系である必要はなく。逆に上限を超えるのは、有効径が大きくなってしまうか、または周辺性能の劣化を招いてしまい、これらの仕様や性能との両立は困難でとなる。

また多くの一般要望を鑑みると、複数のレンズ群が光軸方向に移動することにより変倍可能なズームレンズとすることが望ましく（請求項３）、投影装置に搭載することによって装置全体を薄型化することが可能となり（請求項４）、モバイル機器としての利用範囲を大きく拡大することが出来る。

本発明によれば、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その他に拡大投射するコンパクトなズームレンズ及び薄型投影装置を提供することが出来る。

以下、具体的な数値実施例について本発明を説明する。また正の屈折力を有するレンズを正レンズ、負の屈折力を有するレンズを負レンズと表記する。第１実施例は、図１に示す０．７インチのＤＭＤ画像表示素子を使用する用途に最適なコンパクトな投影用ズームレンズで、投影レンズの最大有効径が２９．０ｍｍで、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ＬＧ１、全体で正の屈折力を有する第２レンズ群ＬＧ２、全体で負の屈折力を有する第３レンズ群ＬＧ３、全体で正の屈折力を有する第４レンズ群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Ｌ１０１、拡大側面の名称を１０１、縮小面側の名称を１０２とする）、拡大側に凸の負レンズ（レンズ名称Ｌ１０２、拡大側面１０３、縮小側面１０４）、負レンズ（レンズ名称Ｌ１０３、拡大側面１０５、縮小側面１０６）、正レンズ（レンズ名称Ｌ１０４、拡大側面１０６、縮小側面１０７、Ｌ１０３と接合）及び負レンズ（レンズ名称Ｌ１０４、拡大側面１０８、縮小側面１０９）を配して構成され、続く前記第２レンズ群ＬＧ２は、正レンズ（レンズ名称Ｌ２０１、拡大側面２０１、縮小側面２０２）１枚を配して構成され、前記第３レンズ群ＬＧ３は正レンズ（レンズ名称Ｌ３０１、拡大側面３０１、縮小側面３０２）、負レンズ（レンズ名称Ｌ３０２、拡大側面３０３、縮小側面３０４）、正レンズ（レンズ名称Ｌ３０３、拡大側面３０４、縮小側面３０５、Ｌ３０２と接合）、負レンズ（レンズ名称Ｌ３０４、拡大側面３０６、縮小側面３０７）、正レンズ（レンズ名称Ｌ３０５、拡大側面３０７、縮小側面３０８、Ｌ３０４と接合）、前記第４レンズ群ＬＧ４は、正レンズ（レンズ名称Ｌ４０１、拡大側面４０１、縮小側面４０２）１枚を配して構成される。また、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（拡大側面をＣ０１、縮小側面をＣ０２）が配されている。前記第４レンズ群ＬＧ４は変倍動作中固定されており、前記第１レンズ群ＬＧ１及び前記第２レンズ群ＬＧ２は広角端から中間域までは拡大側から縮小側方向へ、また中間域から望遠端にかけては縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動し、前記第３レンズ群ＬＧ３は広角端から望遠端にかけて縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動することによってレンズ全系の変倍を成している。

第２実施例は、図２に示す０．５インチのＤＭＤ画像表示素子を使用する用途に最適なコンパクトな投影用ズームレンズで、投影レンズの最大有効径が２４．６８ｍｍで、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ＬＧ１、全体で負の屈折力を有する第２レンズ群ＬＧ２、全体で正の屈折力を有する第３レンズ群ＬＧ３、全体で正の屈折力を有する第４レンズ群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Ｌ１０１、拡大側面１０１、縮小面側１０２）、負レンズ（レンズ名称Ｌ１０２、拡大側面１０３、縮小側面１０４）、正レンズ（レンズ名称Ｌ１０３、拡大側面１０４、縮小側面１０５、Ｌ１０２と接合）、負レンズ（レンズ名称Ｌ１０４、拡大側面１０６、縮小側面１０７）及び正レンズ（レンズ名称Ｌ１０５、拡大側面１０８、縮小側面１０９）を配して構成され、続く前記第レンズ群ＬＧ２は、負レンズ（レンズ名称Ｌ２０１、拡大側面２０１、縮小側面２０２）及び正レンズ（レンズ名称Ｌ２０２、拡大側面２０２、縮小側面２０３）を配して構成され、前記第３レンズ群ＬＧ３は正レンズ（レンズ名称Ｌ３０１、拡大側面３０１、縮小側面３０２）、負レンズ（レンズ名称Ｌ３０２、拡大側面３０３、縮小側面３０４）、正レンズ（レンズ名称Ｌ３０３、拡大側面３０５、縮小側面３０６）、負レンズ（レンズ名称Ｌ３０４、拡大側面３０７、縮小側面３０８）、及び正レンズ（レンズ名称Ｌ３０５、拡大側面３０８、縮小側面３０９、Ｌ３０４と接合）を配して構成され、前記第４レンズ群ＬＧ４は、正レンズ（レンズ名称Ｌ４０１、拡大側面４０１、縮小側面４０２）１枚を配して構成される。また、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（拡大側面をＣ０１、縮小側面をＣ０２）が配されている。前記第４レンズ群ＬＧ４は変倍動作中固定されており、前記第１レンズ群ＬＧ１及び前記第２レンズ群ＬＧ２は広角端から中間域までは拡大側から縮小側方向へ、また中間域から望遠端にかけては縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動し、前記第３レンズ群ＬＧ３は広角端から望遠端にかけて縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動することによってレンズ全系の変倍を成している。

第３実施例は、図２に示す０．５インチのＤＭＤ画像表示素子を使用する用途に最適なコンパクトな投影用ズームレンズ、投影レンズの最大有効径が３０．１６ｍｍで、拡大側から順に、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群ＬＧ１、全体で負の屈折力を有する第２レンズ群ＬＧ２、全体で正または負の屈折力を有する第３レンズ群ＬＧ３、全体で正の屈折力を有する第４レンズ群ＬＧ４及び全体で正の屈折力を有する第５レンズ群ＬＧ５から構成され、前記第１レンズ群ＬＧ１は、正の屈折力を有するレンズを１枚配して構成され（レンズ名称Ｌ１０１、拡大側面１０１、縮小側面１０２）、前記第２レンズ群ＬＧ２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Ｌ２０１、拡大側面２０１、縮小側面２０２）、負レンズ（レンズ名称Ｌ２０２、拡大側面２０３、縮小側面２０４）、正レンズ（レンズ名称Ｌ２０３、拡大側面２０４、縮小側面２０５、Ｌ２０２と接合）、負レンズ（レンズ名称Ｌ２０４、拡大側面２０６、縮小側面２０７）及び正レンズ（レンズ名称Ｌ２０５、拡大側面２０８、縮小側面２０９）を配して構成され、前記第３レンズ群ＬＧ３は正レンズ（レンズ名称Ｌ３０１、拡大側面３０１、縮小側面３０２）１枚を配して構成され、前記第４レンズ群ＬＧ４は、正レンズ（レンズ名称Ｌ４０１、拡大側面４０１、縮小側面４０２）、正レンズ（レンズ名称Ｌ４０２、拡大側面４０３、縮小側面４０４）、負レンズ（レンズ名称Ｌ４０３、拡大側面４０５、縮小側面４０６）、正レンズ（レンズ名称Ｌ４０４、拡大側面４０７、縮小側面４０８）、負レンズ（レンズ名称Ｌ４０５、拡大側面４０９、縮小側面４１０）及び正レンズ（レンズ名称Ｌ４０６、拡大側面４１０、縮小側面４１１、Ｌ４０５と接合）を配して構成され、前記第５レンズ群ＬＧ５は、正レンズ１枚を配して構成される（レンズ名称Ｌ５０１、拡大側面５０１、縮小側面５０２）。また、前記第５レンズ群ＬＧ５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（拡大側面をＣ０１、縮小側面をＣ０２）が配されている。前記第１レンズ群ＬＧ１及び前記第５レンズ群ＬＧ５は変倍動作中固定されており、前記第２レンズ群ＬＧ２及び前記第３レンズ群ＬＧ３は広角端から中間域までは拡大側から縮小側方向へ、また中間域から望遠端にかけては縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動し、前記第４レンズ群ＬＧ４は広角端から望遠端にかけて縮小側から拡大側方向へ光軸上を移動することによってレンズ全系の変倍を成している。

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｝〕
＋Ａ・Ｙ⁴＋Ｂ・Ｙ⁶＋Ｃ・Ｙ⁸＋Ｄ・Ｙ¹⁰＋‥‥
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：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ‥‥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。

各実施例を説明する表及び図面中、特に記述のない長さ寸法の単位はｍｍとする。また、記号のｆはズームレンズ全系の焦点距離、Ｆ_noはＦナンバー、２ωはズームレンズの全画角を表す。さらに、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎ_dはｄ線に対する屈折率、ν_dはｄ線のアッベ数、Ｙは像高を示し、ＹＭＡＸは最大像高を示す（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１７００ｍｍとした合焦状態での数値）。したがって、イメージサークルの直径はＹＭＡＸの２倍の値になる。また、ΦＭＡＸは、各レンズ面を光線が通過する際の入射あるいは射出する点の光軸からの寸法を半径とする円の直径の最大値を示し、例えば、ΦＭＡＸ（１０１）は、１０１面のΦＭＡＸであることを示す。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＝４３５．８ｎｍ、ＣＡ３＝６４０．０ｎｍの波長における収差曲線であり、Ｓ．Ｃ．は正弦条件である。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である。

［実施例１］
本発明のズームレンズの第１実施例について数値例を表１に示す。また図３は、そのレンズ構成図、図４は、その光線図とレンズ有効径図、図５は、その諸収差図である。

［実施例２］
本発明のズームレンズの第２実施例について数値例を表２に示す。また図６は、そのレンズ構成図、図７は、その光線図とレンズ有効径図、図８は、その諸収差図である。

［実施例３］
本発明のズームレンズの第３実施例について数値例を表３に示す。また図９は、そのレンズ構成図、図１０は、その光線図とレンズ有効径図、図１１は、その諸収差図である。

次に第１実施例から第３実施例に関して条件式（１）から条件式（５）に対応する値を、まとめて表４に示す。

表４から明らかなように、第１実施例から第３実施例の各実施例に関する数値は条件式（１）から（５）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、各レンズの有効径を小さく抑えたにもかかわらず各収差とも良好に補正されおり、高性能で薄型投影装置に問題なく使用可能であることを示している。

０．７インチ画像表示素子の寸法図０．５５インチ画像表示素子の寸法図本発明によるズームレンズの第１実施例のレンズ構成図第１実施例の光路図とレンズ有効径図第１実施例の諸収差図本発明によるズームレンズの第２実施例のレンズ構成図第２実施例の光路図とレンズ有効径図第２実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第３実施例のレンズ構成図第３実施例の光路図とレンズ有効径図第３実施例のレンズの諸収差図

Claims

複数のレンズまたは複数のレンズ群から成る光学系であって、最大有効径とイメージサークルの大きさが下記条件式（１）を満足し、画角と明るさが夫々下記条件式（２）、（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）１．００＜φＬ／φＩ＜１．６０
（２）５５＜ＢＷ＜７０
（３）１．８＜ＦＮ＜２．９
ただし、
φＬ：レンズ系の最大有効径
φＩ：縮小側像面上で光軸を中心として画像表示部全体を包括する最小の大きさの円の直径
ＢＷ：φＩの像点に対する全画角
（ズームレンズの場合は広角端で、フォーカス動作が可能の場合は拡大側の第１面から物体距離１７００ｍｍに合焦状態）
ＦＮ：レンズ全系の開放Ｆ値
（ズームレンズの場合は最小値で、フォーカス動作が可能の場合は拡大側の第１面から物体距離１７００ｍｍに合焦状態）
画像表示素子の画像表示エリア上端部からパッケージ上端部にかけての寸法と、レンズ系の最大有効径の大きさが下記条件式（４）を満足し、周辺光量比に関して下記条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（４）０．９０＜（φＬ／２）／ＳＰ＜１．５０
（５）５０＜ＶＧ＜７０
ただし、
ＳＰ：画像表示素子中心から画像表示エリア上端部とパッケージ上端部との寸法差
ＶＧ：φＩの像点の周辺光量比（％）
（ズームレンズの場合は広角端で、フォーカス動作が可能の場合は拡大側の第１面から物体距離１７００ｍｍに合焦状態）
複数のレンズ群が光軸方向に移動することにより変倍可能なズームレンズであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のズームレンズ。
前記請求項１乃至前記請求項３の少なくともいずれかの１項に記載されるズームレンズを搭載していることを特徴とした投影装置。