JP2011154193A - 投写レンズおよびこれを用いた投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縮小側がテレセントリックに構成されるとともに、近年の投写レンズに好適なバックフォーカスを有する構成とされ、広画角で良好な収差補正機能を有する投写レンズおよび投写型表示装置とする。
【解決手段】 拡大側より、前群Ｇ_Ｆと絞り３と後群Ｇ_Ｒとが配列され、縮小側がテレセントリックとされる。前群Ｇ_Ｆは、最も拡大側に、非球面レンズからなる第１レンズＬ_１を配してなる。後群Ｇ_Ｒは、拡大側より、非球面レンズを含む負の後群フロント部Ｇ_Ｒｆと、拡大側から接合レンズおよび２枚の正レンズからなる正の後群リア部Ｇ_Ｒｒと、からなる。また、後群リア部Ｇ_Ｒｒに含まれる正レンズは、それぞれ下記条件式（１）を満たす。
−０．１０＜Ｒ_Ｒｒ２／Ｒ_Ｒｒ１＜０．５０（１）。ここで、Ｒ_Ｒｒ１およびＲ_Ｒｒ２は、後群リア部Ｇ_Ｒｒ中の正レンズの、拡大側面の曲率半径および縮小側面の曲率半径である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示素子等のライトバルブからの表示情報等を拡大投写する投写レンズおよびこれを用いた投写型表示装置に関する。

近年、液晶表示素子やＤＭＤ表示素子等のライトバルブを用いた投写型表示装置が普及しつつある。特に、ライトバルブを３枚用いてＲＧＢ３原色の照明光に各々対応させ、個々のライトバルブで変調された光をプリズム等で合成し、投写レンズを介してスクリーンに画像を表示する構成をとるものが広く利用されている。

このような、３枚のライトバルブからの各変調光を色合成光学系で合成して投写するタイプの投写型表示装置に搭載される投写レンズでは、上述したように、色合成を行なうプリズム等を配置するため、また、熱的な問題を回避するため、大きなバックフォーカスが必要となる。さらに、色合成光学系では入射光の角度によって分光特性が変化するため、投写レンズは縮小側から見た入射瞳が十分遠方に位置するという特性、すなわちテレセントリック性を持つことが必要となる。また、明るいレンズであることと、ライトバルブの解像度に見合った収差補正が必要とされる。

このような要求をある程度満足するようにしたものとしては、例えば下記特許文献１、２に記載のものが知られている。また、本願出願人としても、このような投写レンズを既に特許庁に対して開示している（下記特許文献３参照）。

これらの特許文献に記載のものは、いずれも画角が１００度以上の広角レンズとされている。

特開２００３−０１５０３３号公報 特開２００４−３２６０７９号公報 特願２００７−１５７２４８号明細書

しかしながら、昨今、上述した如き投写型表示装置においては、ライトバルブ等のさらなる高性能化に伴う、より高い光学性能が求められている。すなわち、光学系全体で発生した収差、特に球面収差や倍率色収差をさらに良好に補正することが求められている。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、縮小側がテレセントリックに構成されるとともに、近年の投写レンズに好適なバックフォーカスを有する構成とされ、広画角で良好な収差補正機能を有する投写レンズ、およびこのような投写レンズを用いた投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る投写レンズは、
拡大側から順に、前群と、絞りと、後群とが配列され、縮小側が略テレセントリックに構成されてなる投写レンズであって、
前記前群は最も拡大側に非球面レンズを配してなり、
前記後群は、拡大側から順に、負の屈折力を有する後群フロント部と、正の屈折力を有する後群リア部とからなり、
前記後群フロント部は非球面レンズを含み、
前記後群リア部は、拡大側から順に、正レンズおよび縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる接合レンズと、２枚の正レンズと、により構成され、
前記後群リア部中に含まれる正レンズは、それぞれ下記条件式（１）を満たすことを特徴とするものである。
−０．１０＜Ｒ_Ｒｒ２／Ｒ_Ｒｒ１＜０．５０・・・（１）
ここで、
Ｒ_Ｒｒ１：前記後群リア部中の正レンズの、拡大側の面の曲率半径
Ｒ_Ｒｒ２：前記後群リア部中の正レンズの、縮小側の面の曲率半径

また、前記前群は、拡大側から、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群と、からなり、
前記後群は、正の屈折力を有する第３レンズ群からなり、
前記後群フロント部は第３ａレンズ群からなるとともに、前記後群リア部は第３ｂレンズ群からなるものとすることができる。

また、前記第２レンズ群は拡大側に凸面を向けた１枚の正レンズからなり、
該正レンズが下記条件式（２）を満足することが好ましい。
−０．０３＜Ｒ_２Ｐ１／Ｒ_２Ｐ２＜０．１・・・（２）
ここで、
Ｒ_２Ｐ１：前記第２レンズ群中の正レンズの、拡大側の面の曲率半径
Ｒ_２Ｐ２：前記第２レンズ群中の正レンズの、縮小側の面の曲率半径

また、前記後群リア部を構成するレンズが下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．２＜Ａｖｎ−Ａｖｐ・・・（３）
ここで、
Ａｖｎ：前記後群リア部中の負レンズのｄ線に対する平均屈折率
Ａｖｐ：前記後群リア部中の正レンズのｄ線に対する平均屈折率

また、前記後群リア部中の前記接合レンズを構成する正レンズが、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
８０＜νｄ・・・（４）
ここで、
νｄ：レンズを構成する硝材のアッベ数

また、前記第１レンズ群は、拡大側から順に、非球面レンズと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、負レンズと、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、からなることが好ましい。

また、前記後群フロント部は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正レンズおよび拡大側に凹面を向けた負レンズを接合してなる接合レンズと、非球面レンズと、からなることが好ましい。

また、前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させることでフォーカス調整を行なうことが可能である。

さらに、本発明に係る投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、本発明に係る上記投写レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写レンズによりスクリーンに投写することを特徴とするものである。

なお、上記「拡大側」とは、被投写側（スクリーン側）を意味し、上記「縮小側」とは、原画像表示領域側（ライトバルブ側）を意味する。

本発明の投写レンズおよび投写型表示装置は、上記構成を備えたことにより、近年の投写レンズに好適なバックフォーカスを有しつつ、レンズ系全体としてコンパクト化および広画角化を達成しうる高解像度なものとすることができる。

特に、条件式（１）を満足するように構成したことにより、球面収差や倍率色収差を始めとする諸収差を良好に補正することが可能である。

すなわち、本願発明においては、レンズ系全体で発生した諸収差を打ち消すために、後群リア部を、拡大側から順に、正レンズおよび縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる接合レンズと、２枚の正レンズとにより構成し、かつこの後群リア部に含まれる正レンズは、それぞれ上記条件式（１）を満たすように構成している。これにより、上記接合レンズの接合面は縮小側に凸形状をなし、この接合レンズの拡大側の要素である正レンズは、拡大側の曲率半径に対する、縮小側の曲率半径の比の絶対値が１よりも大幅に小さくなるように構成されている。

これにより、上記接合面において発生する高次の収差が、丁度、上記レンズ系全体で発生した諸収差を打ち消すように作用し、特に、球面収差および倍率色収差を良好なものとすることができる。

本発明の実施例１に係る投写レンズの構成を表す図である。 本発明の実施例２に係る投写レンズの構成を表す図である。 本発明の実施例３に係る投写レンズの構成を表す図である。 本発明の実施例４に係る投写レンズの構成を表す図である。 実施例１に係る投写レンズの諸収差図（球面収差（Ａ−ｉ）、非点収差（Ａ−ｉｉ）、ディストーション（Ａ−ｉｉｉ）および倍率色収差（Ａ−ｉｖ））である。 実施例２に係る投写レンズの諸収差図（球面収差（Ａ−ｉ）、非点収差（Ａ−ｉｉ）、ディストーション（Ａ−ｉｉｉ）および倍率色収差（Ａ−ｉｖ））である。 実施例３に係る投写レンズの諸収差図（球面収差（Ａ−ｉ）、非点収差（Ａ−ｉｉ）、ディストーション（Ａ−ｉｉｉ）および倍率色収差（Ａ−ｉｖ））である。 実施例４に係る投写レンズの諸収差図（球面収差（Ａ−ｉ）、非点収差（Ａ−ｉｉ）、ディストーション（Ａ−ｉｉｉ）および倍率色収差（Ａ−ｉｖ））である。 本発明の投写型表示装置の概略構成を表す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態に係る投写レンズを示すものであり、後述する実施例１のレンズ構成図である。このレンズを本実施形態の代表として、以下に説明する。なお、図中Ｚは光軸を表している。

本実施形態の投写レンズは、拡大側から順に、前群Ｇ_Ｆと、絞り（マスクとすることも可能）３と、後群Ｇ_Ｒとが配列されてなり、縮小側が略テレセントリックとされている。

この前群Ｇ_Ｆは、最も拡大側に、非球面レンズからなる第１のレンズ（第１レンズＬ_１）を配してなる。

一方、後群Ｇ_Ｒは、拡大側より、非球面レンズを含み負の屈折力を有する後群フロント部Ｇ_Ｒｆと、拡大側より、接合レンズおよび２枚の正レンズからなる、正の屈折力を有する後群リア部Ｇ_Ｒｒと、からなる。後群リア部Ｇ_Ｒｒの上記接合レンズは、拡大側から順に、正レンズおよび縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズを配設してなる。

また、本実施形態の投写レンズにおいては、前記後群リア部Ｇ_Ｒｒ中に含まれる正レンズ（以下に示す各実施例のものでは、各レンズＬ_１０、Ｌ_１２、Ｌ_１３）は、それぞれ下記条件式（１）を満たすように構成されている。
−０．１０＜Ｒ_Ｒｒ２／Ｒ_Ｒｒ１＜０．５０・・・（１）
ここで、
Ｒ_Ｒｒ１：後群リア部Ｇ_Ｒｒ中の正レンズの、拡大側の面の曲率半径
Ｒ_Ｒｒ２：後群リア部Ｇ_Ｒｒ中の正レンズの、縮小側の面の曲率半径

本実施形態の投写レンズにおいては、このように条件式（１）を満足していることから、上記接合レンズの接合面は縮小側に凸形状をなし、この接合面の拡大側の要素である正レンズは、拡大側の曲率半径に対する、縮小側の曲率半径の比の絶対値が１よりも大幅に小さくなる、-0.1から0.5の数値範囲となるように構成されている。

これにより、レンズ系全体で発生した諸収差が、丁度、上記接合面において発生する高次の収差により打ち消されることとなり、特に、球面収差および倍率色収差を良好に改善しうる。

逆に、この条件式（１）の上限、下限のいずれが満足されなくとも、球面収差と倍率色収差の補正が困難となる。

このような観点から、条件式（１）に替えて、下記条件式（１´）を満足することがより好ましく、下記条件式（１´´）を満足することがさらに好ましい。
−０．０７＜Ｒ_Ｒｒ２／Ｒ_Ｒｒ１＜０．４０・・・（１´）
−０．０５＜Ｒ_Ｒｒ２／Ｒ_Ｒｒ１＜０．４０・・・（１´´）

また、上記前群Ｇ_Ｆは、拡大側から、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とからなることが好ましい。一方、上記後群Ｇ_Ｒは、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３からなることが好ましく、この場合、上記後群フロント部Ｇ_Ｒｆは第３ａレンズ群Ｇ_３ａを構成し、前記後群リア部Ｇ_Ｒｒは第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂを構成する。

図１および後述する図２〜４には、各レンズ群における上記関係が示されている。

また、第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側から順に、非球面レンズ（第１レンズＬ_１）と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（第２レンズＬ_２）と、負レンズ（第３レンズＬ_３）と、負レンズ（第４レンズＬ_４）および正レンズ（第５レンズＬ_５）を接合してなる接合レンズと、からなることが好ましい。

また、第２レンズ群Ｇ_２は拡大側に凸面を向けた１枚の正レンズ（第６レンズＬ_６）からなり、かつこの正レンズが、下記条件式（２）を満足するように構成されている。
−０．０３＜Ｒ_２Ｐ１／Ｒ_２Ｐ２＜０．１０・・・（２）
ここで、
Ｒ_２Ｐ１：第２レンズ群Ｇ_２を構成する正レンズの、拡大側の面の曲率半径
Ｒ_２Ｐ２：第２レンズ群Ｇ_２を構成する正レンズの、縮小側の面の曲率半径

すなわち、上記正レンズにおいて、縮小側の曲率の絶対値よりも拡大側の曲率の絶対値が大きくなるように、かつ縮小側の面の曲率半径に対する、拡大側の面の曲率半径の比の絶対値が１よりも大幅に小さくなる、-0.03から0.1の数値範囲となるように構成されている。

これにより、球面収差とコマ収差を良好なものとすることができ、特に、中間画角における収差を大幅に改善することができる。

逆に、この条件式（２）の上限、下限のいずれが満足されなくとも、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。

このような観点から、条件式（２）に替えて、下記条件式（２´）を満足することがより好ましく、下記条件式（２´´）を満足することがさらに好ましい。
−０．０２＜Ｒ_２Ｐ１／Ｒ_２Ｐ２＜０．０８・・・（２´）
−０．０２＜Ｒ_２Ｐ１／Ｒ_２Ｐ２＜０．０７・・・（２´´）

また、上記後群リア部Ｇ_Ｒｒである第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂを構成するレンズが下記条件式（３）を満足することが好ましい。
０．２０＜Ａｖｎ−Ａｖｐ・・・（３）
ここで、
Ａｖｎ：後群リア部Ｇ_Ｒｒ（第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂ）の負レンズのｄ線に対する平均屈折率
Ａｖｐ：後群リア部Ｇ_Ｒｒ（第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂ）の正レンズのｄ線に対する平均屈折率

上記条件式（３）を満足することにより、色収差を良好なものとすることができる。
逆に、この条件式（３）の下限が満足されないと、色収差の良好な補正が困難となる。

このような観点から、条件式（３）に替えて、下記条件式（３´）を満足することがより好ましい。
０．２２＜Ａｖｎ−Ａｖｐ＜０．４０・・・（３´）

また、上記後群リア部Ｇ_Ｒｒである第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂ中の接合レンズを構成する正レンズが、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
８０＜νｄ・・・（４）
ここで、
νｄ：レンズを構成する硝材のアッベ数

上記条件式（４）を満足することにより、色収差を良好なものとすることができる。
逆に、この条件式（４）の下限が満足されないと、色収差の良好な補正が困難となる。

また、上記後群フロント部Ｇ_Ｒｆである第３ａレンズ群Ｇ_３ａは、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正レンズ（以下の実施例においては第７レンズＬ_７）および拡大側に凹面を向けた負レンズ（以下の実施例においては第８レンズＬ_８）を接合してなる接合レンズと、非球面レンズ（以下の実施例においては第９レンズＬ_９）と、を配設してなることが好ましい。この接合レンズにおいては、拡大側に正レンズ、縮小側に負レンズ、を配設すると、球面収差と軸上色収差をバランス良く補正することができるので好ましいが、正レンズと負レンズの配設位置を入れ替えることも可能である。

また、上記後群リア部Ｇ_Ｒｒである第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂは、拡大側から順に、正レンズ（以下の実施例においては第１０レンズＬ_１０）および縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（以下の実施例においては第１１レンズＬ_１１）からなる接合レンズと、２枚の正レンズ（以下の実施例においては第１２レンズＬ_１２、第１３レンズＬ_１３）と、により構成されている。

また、上記第２レンズ群Ｇ_２の上記正レンズを光軸Ｚ方向に移動させてフォーカシングを行なうことが好ましい。

なお、図１の投写レンズでは、紙面右側より入射されライトバルブの画像表示面１において画像情報を与えられた光束が、各種フィルタ２ｂおよび色合成プリズム２ａを介してこの投写レンズに入射され、この投写レンズにより紙面左側方向に拡大投写されるようになっている。図１には、見易さのため１枚の画像表示面１のみを記載しているが、投写型表示装置において、光源からの光束を色分離光学系により３原色光に分離し、各原色光用に３つのライトバルブを配設して、フルカラー画像を表示することが可能である。

また、第１レンズ群Ｇ_１と第３レンズ群Ｇ_２に含まれる各非球面の形状は、下記に示す非球面式により規定される。これらの非球面レンズにおいては、いずれか一方の面が非球面とされた場合であっても効果を得ることができるが、両面が非球面とされたレンズであることがより好ましい。

次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について説明する。図９は本発明の一実施形態に係る投写型表示装置を示す概略図である。

図９に示すように上記照明光学系１０は、ライトバルブとしての透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃと、色分解のためのダイクロイックミラー１２，１３と、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４と、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃと、全反射ミラー１８ａ〜１８ｃとを備えている。ダイクロイックミラー１２の前段は図示を省略しているが白色光源が配されており、この光源からの白色光は照明光学部を介して、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する液晶パネル１１ａ〜１１ｃに入射されて光変調され、投写レンズによりスクリーン７に投写される。

以下、本発明に係る投写レンズの具体的な実施例について説明する。なお、各実施例において、互いに同様の構成を有し、同様の作用効果をなす部材については同一の符号を付している。

＜実施例１＞
図１に示すように、実施例１に係る投写レンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ_Ｆと、絞り３と、正の屈折力を有する後群Ｇ_Ｒとが配列されてなり、縮小側が略テレセントリックとされている。また、この前群Ｇ_Ｆは、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなる。また、後群Ｇ_Ｒは第３レンズ群Ｇ_３を構成し、拡大側より、負の屈折力を有する第３ａレンズ群Ｇ_３ａ（後群フロント部Ｇ_Ｒｆ）と、正の屈折力を有する第３ｂレンズ群Ｇ_３ｂ（後群リア部Ｇ_Ｒｒ）と、からなる。

すなわち、上記第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側から順に、両面非球面とされた屈折力の小さい非球面レンズ（光軸Ｚ上において、負の屈折力を有する）よりなる第１レンズＬ_１と、縮小側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３と、両凹レンズからなる第４レンズＬ_４と、両凸レンズからなる第５レンズＬ_５が配列されてなり、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５は互いに接合してなる２枚接合レンズを構成してなる。

また、上記第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズよりなる第６レンズＬ_６からなる。

また、上記第３レンズ群Ｇ_３において、第３レンズ群フロント部Ｇ_３ｆは、拡大側から順に、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７と、拡大側に凹面を向けた負メニスカスレンズよりなる第８レンズＬ_８と、両面非球面とされた屈折力の小さい非球面レンズ（光軸Ｚ上において、正の屈折力を有する）からなる第９レンズＬ_９と、が配列されてなり、第７レンズＬ_７および第８レンズＬ_８は互いに接合してなる２枚接合レンズを構成してなる。一方、上記第３レンズ群リア部Ｇ_３ｒは、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１０レンズＬ_１０と、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第１１レンズＬ_１１と、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１２レンズＬ_１２および第１３レンズＬ_１３が配列されてなる。

実施例１に係る投写レンズは、上記条件式（１）〜（４）、（１´）〜（３´）、（１´´）、（２´´）を全て満足するように構成されている。

また、図１には、ライトバルブの画像表示面１、および色合成プリズム２ａおよび各種フィルタ２ｂが示されている。

実施例１における全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）、ＦナンバＦｎｏ．、画角２ωの各数値を表１の最上段に示す。

また、実施例１に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下「軸上面間隔」と称す）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表１の上段に示す。なお、表１および以下の表において面番号の数字は拡大側からの順番を表すものであり、面番号の左側に＊印が付された面は非球面とされている。実施例１および以下の実施例２〜４において、これらの非球面の曲率半径Ｒは、各表において光軸Ｚ上での曲率半径Ｒの値として示しているが、対応するレンズ構成図においては図面を見やすくするため、引出線は必ずしも光軸Ｚとの交点から引き出されていないものがある。

また、表１の中段には、所定の投写距離（837.5ｍｍ、無限遠）においてフォーカシングされた際の面間隔Ｄ_１、Ｄ_２の数値を示す。

なお、表１の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されている。

なお、実施例１においては、後述する表５に示すとおり、条件式（１）〜（４）、（１´）〜（３´）、（１´´）、（２´´）が全て満足されている。

＜実施例２＞
実施例２に係る投写レンズの構成は、図２に示すとおりであり、基本的に実施例１に係る投写レンズと同様である。

実施例２における全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）、ＦナンバＦｎｏ．、画角２ωの各数値を表２の最上段に示す。

また、実施例２に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表２の上段に示す。

また、表２の中段には、所定の投写距離（837.5ｍｍ、無限遠）においてフォーカシングされた際の面間隔Ｄ_１、Ｄ_２の数値を示す。

なお、表２の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されている。

なお、実施例２においては、後述する表５に示すとおり、条件式（１）〜（４）、（１´）〜（３´）、（１´´）、（２´´）が全て満足されている。

＜実施例３＞
実施例３に係る投写レンズの構成は、図３に示すとおりであり、基本的に実施例１に係る投写レンズと同様であるが、第６レンズＬ_６が両凸レンズとされている点において相違する。

実施例３における全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）、ＦナンバＦｎｏ．、画角２ωの各数値を表３の最上段に示す。

また、実施例３に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表３の上段に示す。

また、表３の中段には、所定の投写距離（837.5ｍｍ、無限遠）においてフォーカシングされた際の面間隔Ｄ_１、Ｄ_２の数値を示す。

なお、表３の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されている。

なお、実施例４においては、後述する表５に示すとおり、条件式（１）〜（４）、（１´）〜（３´）、（１´´）、（２´´）が全て満足されている。

＜実施例４＞
実施例４に係る投写レンズの構成は、図４に示すとおりであり、基本的に実施例１に係る投写レンズと同様であるが、第１３レンズＬ_１３が両凸レンズとされている点において相違する。

実施例４における全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）、ＦナンバＦｎｏ．、画角２ωの各数値を表４の最上段に示す。

また、実施例４に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数ν_ｄの値を、表４の上段に示す。

また、表４の中段には、所定の投写距離（837.5ｍｍ、無限遠）においてフォーカシングされた際の面間隔Ｄ_１、Ｄ_２の数値を示す。

なお、表４の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ，Ａ_３〜Ａ_１２の値が示されている。

なお、実施例４においては、後述する表５に示すとおり、条件式（１）〜（４）、（１´）〜（３´）、（２´´）が満足されている。

また、図５〜８は、実施例１〜４に係る投写レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。これらの収差図において、ωは半画角を示し、球面収差の収差図には波長が550nm、460nmおよび620nmの光に対する収差曲線を示し、倍率色収差の収差図には波長が550nmの光に対する、460nmおよび620nmの光における収差曲線を示している。図５〜８に示すように、実施例１〜４に係る投写レンズは、球面収差や倍率色収差をはじめ各収差が良好に補正され、半画角５５．６度以上、Ｆナンバ２．２程度と、広角で明るい投写レンズとされている。また、２６．５ｍｍ以上の十分なバックフォーカスを有する。さらに、各条件式が満足されており、コンパクトで高性能な投写レンズとされている。

なお、本発明の投写レンズとしては、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半径Ｒおよびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄを適宜変更することが可能である。

また、本発明の投写型表示装置としても、上記構成のものに限られるものではなく、本発明の投写レンズを備えた種々の装置構成が可能である。ライトバルブとしては、例えば、透過型または反射型の液晶表示素子や、傾きを変えることができる微小な鏡が略平面上に多数形成された微小ミラー素子（例えば、テキサス・インスツルメント社製のデジタルマイクロミラーデバイス）を用いることができる。また、照明光学系としても、ライトバルブの種類に対応した適切な構成を採用することができる。

１ 画像表示面
２ａ 色合成プリズム
２ｂ フィルタ
３ 絞り
１１ａ〜１１ｃ 透過型液晶パネル
１２、１３ ダイクロイックミラー
１４ クロスダイクロイックプリズム
１６ａ〜１６ｃ コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ 全反射ミラー
Ｇ_Ｆ 前群
Ｇ_Ｒ 後群
Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３ 第１〜３レンズ群
Ｇ_３ａ 第３ａレンズ群
Ｇ_３ｂ 第３ｂレンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１３ レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_２８ レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_２７ レンズの中心厚およびレンズ間の空気間隔（軸上面間隔）
Ｚ 光軸

Claims (9)

1. 拡大側から順に、前群と、絞りと、後群とが配列され、縮小側が略テレセントリックに構成されてなる投写レンズであって、
   前記前群は最も拡大側に非球面レンズを配してなり、
   前記後群は、拡大側から順に、負の屈折力を有する後群フロント部と、正の屈折力を有する後群リア部とからなり、
   前記後群フロント部は非球面レンズを含み、
   前記後群リア部は、拡大側から順に、正レンズおよび縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる接合レンズと、２枚の正レンズと、により構成され、
   前記後群リア部中に含まれる正レンズは、それぞれ下記条件式（１）を満たすことを特徴とする投写レンズ。
   −０．１０＜Ｒ_Ｒｒ２／Ｒ_Ｒｒ１＜０．５０・・・（１）
   ここで、
   Ｒ_Ｒｒ１：前記後群リア部中の正レンズの、拡大側の面の曲率半径
   Ｒ_Ｒｒ２：前記後群リア部中の正レンズの、縮小側の面の曲率半径
2. 前記前群は、拡大側から、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群と、からなり、
   前記後群は、正の屈折力を有する第３レンズ群からなり、
   前記後群フロント部は第３ａレンズ群からなるとともに、前記後群リア部は第３ｂレンズ群からなることを特徴とする請求項１記載の投写レンズ。
3. 前記第２レンズ群は拡大側に凸面を向けた１枚の正レンズからなり、
   該正レンズが下記条件式（２）を満足することを特徴とする請求項２記載の投写レンズ。
   −０．０３＜Ｒ_２Ｐ１／Ｒ_２Ｐ２＜０．１０・・・（２）
   ここで、
   Ｒ_２Ｐ１：第２レンズ群Ｇ_２を構成する正レンズの、拡大側の面の曲率半径
   Ｒ_２Ｐ２：第２レンズ群Ｇ_２を構成する正レンズの、縮小側の面の曲率半径
4. 前記後群リア部を構成するレンズが下記条件式（３）を満足することを特徴とする請求項２または３記載の投写レンズ。
   ０．２＜Ａｖｎ−Ａｖｐ・・・（３）
   ここで、
   Ａｖｎ：前記後群リア部中の負レンズのｄ線に対する平均屈折率
   Ａｖｐ：前記後群リア部中の正レンズのｄ線に対する平均屈折率
5. 前記後群リア部中の前記接合レンズを構成する正レンズが、下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか１項記載の投写レンズ。
   ８０＜νｄ・・・（４）
   ここで、
   νｄ：レンズを構成する硝材のアッベ数
6. 前記第１レンズ群は、拡大側から順に、非球面レンズと、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、負レンズと、負レンズおよび正レンズを接合してなる接合レンズと、からなることを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか１項記載の投写レンズ。
7. 前記後群フロント部は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた正レンズおよび拡大側に凹面を向けた負レンズを接合してなる接合レンズと、非球面レンズと、からなることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の投写レンズ。
8. 前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させることでフォーカス調整を行なうことを特徴とする請求項２〜７のうちいずれか１項記載の投写レンズ。
9. 光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、請求項１〜８のうちいずれか１項記載の投写レンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、前記投写レンズによりスクリーンに投写することを特徴とする投写型表示装置。
   

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