JP2013200454A - 投射用ズームレンズおよびプロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高いズーム比、小さいＦナンバを持ち、倍率の色収差が小さく押さえられ、高いＭＴＦ特性、解像力特性を備え、表示デバイス側がテレセントリックである投射用ズームレンズを実現する。
【解決手段】投射用ズームレンズは、拡大側から順に、負の第１レンズ群Ｇ１、正の第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、負の第５レンズ群Ｇ５、正または負の第６レンズ群Ｇ６、正の第７レンズ群Ｇ７を配し、第４、第５レンズ群間に開口絞りＳを配してなり、変倍に際して第２〜第６レンズ群が移動し、広角端から望遠端への変倍時に、第１・第２レンズ群間隔、第１・第３レンズ群間隔、第１・第４レンズ群間隔が、何れも減少するように移動が行なわれ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、第４レンズ群の焦点距離：ｆ４が、条件（１）〜（３）を満足する。
【選択図】図１

Description

この発明は、投射用ズームレンズおよびプロジェクタ装置に関する。

液晶パネルやＤＭＤパネル等の「表示デバイス」に表示された平面画像を拡大投射するプロジェクタ装置は、コンピュータのデータ表示用などに用いられ広く普及している。

プロジェクタ装置に用いられる投射用レンズは、照明システムとの組み合わせにより、大きく２つに分類できる。

即ち、一方は、単板ＤＭＤパネルを用いるプロジェクタ装置によく用いられるタイプで、投射用レンズにおけるＤＭＤパネル側の瞳位置が有限である非テレセントリック系である。
他方は、３板の液晶パネルを用いたプロジェクタ装置や、単板ＤＭＤパネル、あるいは３板ＤＭＤパネルを用いたプロジェクタ装置にも用いられるタイプで、投射用レンズにおけるこれら表示デバイス側の瞳位置がほぼ無限遠であるテレセントリック系である。

前者、即ち「非テレセントリック系」では、照明光を導くための「長めの空間」が必要となり、投射用レンズとしては長いバックフォーカスが必要である。

後者、即ち「テレセントリック系」でも、例えば「３板式」の場合は、３枚の表示デバイスにより強度変調された各光束を色合成するため、ダイクロイックプリズムやダイクロイックミラーといった「色合成手段」を配備するための空間が、表示デバイス側に必要である。
また、「単板式」でも、全反射プリズム等の光路切換手段で「照明光路と投射光路を切り替える構成」の場合は、光路切換手段を挿入するために長い空間が表示デバイス側に必要となる。

従って、上記何れのタイプのものにおいても、投射用レンズは「長めのバックフォーカス」を有することが必要である。

プロジェクタ装置に用いられる投射用レンズは、最適なスクリーンサイズを容易に実現できるように、ズーム機能を有するものが一般的に用いられる。

近来、プロジェクタ装置の「設置位置の自由度」に対する要望が特に強く、よりズーム比の高い投射用レンズが用いられる傾向にある。

さらに、低電力の光源でも明るい画像を表示できるように「光源からの光をなるべく多く取り込めるＦナンバの小さい、明るいレンズ」であることが求められている。

また、スクリーン上で、３色の画像を重ね合わせたときに、色毎の投射像位置が互いにずれると良好なカラー画像を実現できず、投射画像の辺縁部等に「緑、青、赤などの縁」が現れて、像質が損なわれる。このような問題を回避できるように、倍率の色収差が小さく抑えられていることが求められる。

投射された画像の輪郭が歪んで見苦しくならないように、歪曲収差が小さく抑えられていることも重要である。表示された平面画像の忠実な再現のためには、高いＭＴＦ特性、解像力特性を備えていることが必要である。

投射用ズームレンズに関する公知技術としては、特許文献１、２等を挙げることができる。

この発明は上述した事情に鑑みて為されたものであって、高いズーム比、小さいＦナンバを持ち、倍率の色収差が小さく押さえられ、高いＭＴＦ特性、解像力特性を備え、表示デバイス側がテレセントリックである投射用ズームレンズの実現、さらには係る投射用ズームレンズを用いるプロジェクタ装置の実現を課題とする。

この発明の投射用ズームレンズは、表示デバイスに表示される平面画像を拡大して投射結像させる投射用ズームレンズであって、以下のごとき特徴を有する。
即ち、拡大側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、正の屈折力を持つ第４レンズ群、負の屈折力を持つ第５レンズ群、正または負の屈折力を持つ第６レンズ群、正の屈折力を持つ第７レンズ群を配し、第４レンズ群と第６レンズ群との間に開口絞りを配してなる。
変倍に際しては、第１レンズ群が不動で「第２レンズ群から第６レンズ群までが移動」し、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔、第１レンズ群と第４レンズ群の間隔が、何れも減少するように移動が行なわれる。

さらに、広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、第４レンズ群の焦点距離：ｆ４が、条件：
（１） 1.3 ＜｜f1｜/fw＜ 1.9
（２） 0.6 ＜f2/f3＜ 3.5
（３） 0.4 ＜f4/f3＜ 3.7
を満足する。

なお、「表示デバイス」は、一般に液晶パネル、デジタルミラーデバイス等であり、単板型、３板型の何れでも良い。また、開口絞りは、第４レンズ群と第５レンズ群の間、もしくは第５レンズ群とだい６レンズ群との間に配される。

この発明の投射用ズームレンズは、後述する具体的な実施例に示すように、高いズーム比、小さいＦナンバを持ち、倍率の色収差が小さく押さえられ、高いＭＴＦ特性、解像力特性を備えている。そして、表示デバイス側がテレセントリックであるため、表示デバイス側の空間を有効に小さくできる。

この発明の投射用ズームレンズの構成を説明するための図である。 実施例１の投射用ズームレンズの広角端における断面図である。 実施例１の投射用ズームレンズの望遠端における断面図である。 実施例１の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例１の投射用ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例１の投射用ズームレンズの広角端におけるコマ収差図である。 実施例１の投射用ズームレンズの望遠端におけるコマ収差図である。 実施例２の投射用ズームレンズの広角端における断面図である。 実施例２の投射用ズームレンズの望遠端における断面図である。 実施例２の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例２の投射用ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例２の投射用ズームレンズの広角端におけるコマ収差図である。 実施例２の投射用ズームレンズの望遠端におけるコマ収差図である。 実施例３の投射用ズームレンズの広角端における断面図である。 実施例３の投射用ズームレンズの望遠端における断面図である。 実施例３の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例３の投射用ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例３の投射用ズームレンズの広角端におけるコマ収差図である。 実施例３の投射用ズームレンズの望遠端におけるコマ収差図である。 実施例４の投射用ズームレンズの広角端における断面図である。 実施例４の投射用ズームレンズの望遠端における断面図である。 実施例４の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例４の投射用ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図である。 実施例４の投射用ズームレンズの広角端におけるコマ収差図である。 実施例４の投射用ズームレンズの望遠端におけるコマ収差図である。

具体的な実施例を挙げる前に、図１を参照して投射用ズームレンズのレンズ構成を説明する。図１において左方は拡大側（即ちスクリーン側）であり、右方は縮小側（即ち表示デバイス側）である。

投射用ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５、正または負の屈折力を持つ第６レンズ群Ｇ６、正の屈折力を持つ第７レンズ群Ｇ７を配し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に開口絞りＳを配してなる。

変倍に際しては、第２レンズ群Ｇ２から第６レンズ群Ｇ６までが移動し、広角端から望遠端への変倍は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔、第１レンズ群Ｇ３と第３レンズ群Ｇ３の間隔、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の間隔が、何れも減少するように上記第２〜第６レンズ群を変位させて行なう。

前述のように、プロジェクタ装置用の投射用レンズは、焦点距離に比して長いバックフォーカスを持つことの多く、レンズタイプとしてはレトロフォーカス型の発展型が用いられることが多い。
具体的には、第１レンズ群の屈折力が負の屈折力を持つタイプである。

従来から負の屈折力の第１レンズ群に、複数の後続レンズ群が続く形式のズームレンズが多く用いられてきたが、前述のような要求仕様の高まりにつれて、４レンズ群形式から、５レンズ群形式、６レンズ群形式へと多レンズ群化が進んでいる。

また、プロジェクタ装置の設置の自由度に対する要求から、ズーム比（変倍比）は、１．２倍から、１．３倍、更に１．５倍等へと大きくなる方向に進んでいる。

この発明の投射用ズームレンズは、このような「より高度な要求」に応ずるべく発明されたものである。

即ち、具体的には、Ｆナンバが２程度と明るく、最大半画角が３５度前後と広角でありながら、ズーム比（変倍比）が２程度と高倍率化を実現している。

特に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１に続く正の屈折力のレンズ群を、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４と「多レンズ群化」することで、「これらの正の屈折力のレンズ群」による収差量を分散させ、それに続く第５レンズ群Ｇ５を負の屈折力とすることで「上記正の屈折力のレンズ群間で補正しきれない収差」の打ち消しを行っている。

更に、第５レンズ群Ｇ５に続く第６レンズ群Ｇ６の屈折力に「正または負」の自由度を与えることにより諸収差の補正を行い、第７レンズ群Ｇ７の正の屈折力により「テレセントリック性を確保」している。

この発明の投射用ズームレンズは、上記の如く条件（１）〜（３）を満足する。

条件（１）は、広画角と高解像力を両立するための条件である。条件（１）の下限を超えた状態では「第１レンズ群の発散の屈折力（負の屈折力）」が強く、比較的短い全長で広い画角に対応できる反面、像面湾曲、非点収差が大きくなり、高い解像力が得られにくくなる。逆に上限を超えると、像面湾曲、非点収差等は小さく抑えられるが、広画角化しにくい屈折力配置となる。

条件（２）、（３）は、開口絞りの拡大側にある「第２〜第４レンズ群の正の屈折力のバランス」が崩れないようにするための条件である。

条件（２）の下限を超えると、第２レンズ群の正の屈折力が過大となって、第２レンズ群での収差量が増大し、上限を超えると第３レンズ群の正の屈折力が過大となって、第３レンズ群での収差量が増大し、いずれの場合も他のレンズ群での補正が困難となる。

条件（３）の下限を超えると、第４レンズ群の正の屈折力が過大となって、第４レンズ群での収差が過大となり、上限を超えると第３レンズ群の正の屈折力が過大となって、第３レンズ群での収差が過大となり、いずれの場合も他のレンズ群での補正が困難となる。

この発明の投射用ズームレンズは、上記の条件（１）〜（３）とともに、第６レンズ群の焦点距離：ｆ６、第７レンズ群の焦点距離：ｆ７が、条件：
（４） 0.9 ＜｜f6｜/f7＜ 3.1
を満足することが好ましい。

条件（４）は、テレセントリック性を保ちつつ、諸収差、特に倍率色収差を抑えるための条件であり、下限を超えると倍率色収差が補正しきれず、色補正を「全ズーム範囲に亘って行なう」のが困難となる。また、上限を超えると、第７レンズ群の「正の屈折力の負担」が大きくなり、他のレンズ群による収差補正が困難となる。

第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各正レンズ群のうち、中間となる第３レンズ群を「負レンズと正レンズの組み合わせ」で構成することで、軸上の色収差、倍率の色収差を「より良好」に補正することができる。

第３レンズ群をこのように「負レンズと正レンズの組み合わせ」で構成する場合、拡大側から負レンズ、正レンズを配し、これら２枚のレンズを「別体もしくは接合体」で構成することができる。

また、第２レンズ群の両面を「開口絞りに対してコンセントリック」に近いメニスカスレンズ形状とすることで非点収差の発生を少なくできる。即ち、第２レンズ群を「拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ１枚」で構成することができる。

第４レンズ群は、拡大側において開口絞りに近く、軸上光線高さ、軸外主光線高さとも低い位置となるため、比較的強い屈折力を持っていても単レンズのみの構成とすることができ、コスト低減に有効である。

即ち、第４レンズ群は「正レンズ１枚」で構成することが好ましい。

上記の何れの構成においても、第１レンズ群には、種々の構成が可能である。

例えば、第１レンズ群を「負の屈折力を持つレンズ３枚」で構成することで、近距離投射、即ち、広画角化への対応が可能となる。

また、第１レンズ群を「拡大側から順に、負の屈折力を持つレンズ、正の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズ」を配して構成するか、あるいは「拡大側から順に、負の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズ、正の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズ」を配して構成することにより「レンズ径の大型化を招かずに歪曲収差等を更に良好なものとすることができる。

また、投射用ズームレンズは、上述した各場合において「広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群の移動量：ＭＶ２、第３レンズ群の移動量：ＭＶ３、第４レンズ群の移動量：ＭＶ４が、条件：
（５） 0.3 ＜MV2/MV3＜ 0.6
（６） 0.7 ＜MV4/MV3＜ 1.1
を満足する」ことが好ましい。

条件（５）、（６）は、正の屈折力を持つ「第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群」相互の「相対的な移動量」に関するものであり、これらレンズ群の「変倍に対する負担」を適正化する条件である。
条件（５）の下限を超えると、第３レンズ群の負担が大きくなることで、広角端付近、または望遠端付近で大きな非点収差、コマ収差が発生する。
条件（５）の上限を超えると、第２レンズ群の負担が増加することにより非点収差が大きくなる。

条件（６）の下限を超える場合も、第３レンズ群の負担が大きくなることでズーム全域での非点収差、コマ収差の発生を抑えることが困難になり、上限を超えると第４レンズ群の負担増により非点収差が大きくなり、いずれも場合も他のレンズ群での補正が困難となる。

上記条件を満足することにより、プロジェクタ装置の投射用ズームレンズとして要求される像性能を十分に満足するレンズを実現できる。

以下、投射用ズームレンズの具体的な実施例を４例挙げる。
以下にあげる実施例１〜４において、各記号の意味は以下の通りである。

ｉ :拡大側から数えて第ｉ番目の面（絞りの面を含む）
IMG :液晶パネル、DMDパネル等の表示デバイスの画像表示面
ＰＲ ：色合成用のプリズム
Ｒｉ :拡大側から数えて第ｉ番目の面の曲率半径
Ｄｉ :拡大側から数えて第ｉ番目の面から第ｉ＋１番目の面までの軸上面間隔
Ｄｏ ：スクリーンから第１レンズ面までの距離
j ：拡大側から数えて第ｊ番目のレンズ
Ｎj ：拡大側から数えて第ｊ番目のレンズの材質のｄ線に対する屈折率
νｊ 拡大側から数えて第ｊ番目のレンズの材質のアッべ数 。

非球面の表示は主知の以下の式による。

Ｚ＝（１／Ｒｉ）・ｈ²／［１＋√｛１−（Ｋ＋１）・（１／Ｒｉ）²・ｈ²｝］
＋Ａ・ｈ⁴＋Ｂ・ｈ⁶＋Ｃ・ｈ⁸＋Ｄ・ｈ¹⁰＋Ｅ・ｈ¹²＋F・ｈ¹⁴
Ｚは光軸方向の座標、ｈを光軸直行方向の座標とし、軸上曲率半径：Ｒｉ、円錐定数：Ｋ、４次以降の係数：Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを与えて特定する。

計算基準波長は ５５０ｎｍ（緑色）である。
「実施例１」
図２、図３に実施例１のレンズ配置を示す。図２は広角端、図３は望遠端における配置である。

実施例１の投射用ズームレンズのデータを以下に示す。
i R Ｄ j Ｎ ν
0 ∞ 2300.000
1 126.814 2.000 1 1.834805 42.7
2 49.004 11.203
3 459.884 7.058 2 1.841683 29.2
4 -127.063 0.300
5 204.265 3.000 3 1.487490 70.4
6 33.918 10.909
7 -203.549 2.000 4 1.487490 70.4
8 54.182 可変
9 59.541 4.525 5 1.839529 32.3
10 125.009 可変
11 118.468 2.000 6 1.708767 28.0
12 35.530 10.445 7 1.818782 43.5
13 -120.695 可変
14 22.124 5.377 8 1.789035 39.4
15 22.472 可変
16(絞り) ∞ 2.598
17 749.769 1.200 9 1.612870 33.6
18 56.011 可変
19 63.396 4.270 10 1.487490 70.4
20 -20.783 1.200 11 1.743769 26.6
21 -88.699 3.752
22 -19.740 2.000 12 1.805091 26.6
23 64.176 6.280 13 1.487490 70.4
24 -23.904 1.390
25 250.830 5.429 14 1.846663 23.8
26 -43.052 可変
27 111.200 5.000 15 1.834805 42.7
28 -182.983 10.000
29 ∞ 27.0 PR 1.516800 64.2
30 ∞ 2.4026
IMG ∞ 。

「可変量」
可変量のデータを以下に示す。

広角端 望遠端
焦点距離 20.353 40.7670
可変レンズ群間隔
D8 21.912 7.760
D10 31.529 1.884
D13 0.700 11.142
D15 4.743 13.780
D18 9.068 2.128
D26 0.700 31.959 。

「条件のパラメータの値」
条件（１）の値 1.67
条件（２）の値 2.02
条件（３）の値 3.56
条件（４）の値 1.02
条件（５）の値 0.32
条件（６）の値 0.76 。

図４に、実施例１の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示し、図５に、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示す。

図６には、広角端におけるコマ収差、図７には望遠端におけるコマ収差図を示す。
収差図において、「Ｇ」は、波長５５０．０ｎｍでの収差、「Ｒ」は、波長６３０．０ｎｍでの収差、「Ｂ」は、波長４６０．０ｎｍでの収差を意味し、「Ｓ」は、波長５５０．０ｎｍでのサジタル像面、「Ｔ」は、波長５５０．０ｎｍでのタンジェンシャル像面を意味する。以下に挙げる他の実施例の収差図に老いても同様である。

「実施例２」
図８、図９に実施例２のレンズ配置を示す。図８は広角端、図９は望遠端における配置である。

実施例２の投射用ズームレンズのデータを以下に示す。
i R D j Ｎ ν
0 ∞ 2300.000
1 71.669 8.000 1 1.834805 42.7
2 37.240 6.658
3 103.166 2.000 2 1.813391 43.8
4 40.336 10.385
5 -79.879 6.042 3 1.487490 70.4
6 -40.365 0.302
7 -79.074 2.000 4 1.487490 70.4
8 60.959 可変
9 57.718 5.706 5 1.838689 26.0
10 228.187 可変
11 -2785.507 1.967 6 1.659273 30.4
12 36.537 10.626 7 1.744857 48.1
13 -81.499 可変
14 27.359 5.399 8 1.751203 34.6
15 52.915 可変
16(絞り) ∞ 1.930
17 -426.193 1.200 9 1.600582 38.3
18 45.253 可変
19 62.501 1.200 10 1.805250 25.4
20 17.500 4.519 11 1.497000 81.6
21 -73.416 4.010
22 -16.679 3.611 12 1.781845 26.2
23 123.831 6.575 13 1.497000 81.6
24 -22.056 0.696
25 2258.921 5.019 14 1.922860 20.9
26 -49.666 可変
27 639.308 5.000 15 1.708159 51.2
28 -59.287 10.000
29 ∞ 26.600 PR 1.516800 64.2
30 ∞ 2.4026
IMG ∞ 。

「可変量」
可変量のデータを以下に示す。

広角端 望遠端
焦点距離 20.553 41.526
可変レンズ群間隔
D8 24.908 3.412
D10 23.239 2.956
D13 0.700 10.536
D15 3.363 14.636
D18 10.233 3.318
D26 0.700 28.284 。

「条件のパラメータの値」
条件（１）の値 1.47
条件（２）の値 1.00
条件（３）の値 0.77
条件（４）の値 1.70
条件（５）の値 0.51
条件（６）の値 0.70 。

図１０に、実施例２の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示し、図１１に、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示す。

図１２には、広角端におけるコマ収差、図１３には望遠端におけるコマ収差図を示す。

「実施例３」
図１４、図１５に実施例２のレンズ配置を示す。図１４は広角端、図１５は望遠端における配置である。

実施例３の投射用ズームレンズのデータを以下に示す。
i R D j Ｎ ν
0 ∞ 2300.000
1 122.296 2.000 1 1.834805 42.7
2 48.985 9.511
3 182.475 7.629 2 1.841211 29.8
4 -173.795 0.300
5 163.307 3.000 3 1.487490 70.4
6 34.592 11.226
7 -127.748 2.000 4 1.487490 70.4
8 56.127 可変
9 53.753 2.994 5 1.845068 25.3
10 66.479 可変
11 -2009.288 4.312 6 1.658386 30.5
12 39.123 10.291 7 1.753903 46.2
13 -86.426 可変
14 32.200 5.966 8 1.775504 46.0
15 133.821 可変
16(絞り) ∞ 0.545
17 -1205.429 1.200 9 1.493902 65.5
18 42.962 可変
19 96.133 1.200 10 1.757244 27.6
20 17.592 4.340 11 1.497000 81.6
21 -109.000 4.194
22 -17.164 2.000 12 1.805027 27.4
23 123.000 6.489 13 1.516800 64.2
24 -21.523 0.300
25 167.180 4.956 14 1.846663 23.8
26 -56.048 可変
27 390.111 5.000 15 1.834805 42.7
28 -72.017 10.000
29 ∞ 27.0 PR 1.516800 64.2
31 ∞ 2.4026
IMG ∞ 。

「可変量」
可変量のデータを以下に示す。

広角端 望遠端
焦点距離 20.188 40.440
可変レンズ群間隔
D8 20.570 3.617
D10 25.973 4.736
D13 0.700 8.907
D15 5.410 17.767
D18 12.784 4.081
D26 0.700 27.027 。

「条件のパラメータの値」
条件（１）の値 1.79
条件（２）の値 3.20
条件（３）の値 0.57
条件（４）の値 2.48
条件（５）の値 0.44
条件（６）の値 0.79 。

図１６に、実施例３の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示し、図１７に、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示す。

図１８には、広角端におけるコマ収差、図１９には望遠端におけるコマ収差図を示す。

「実施例４」
図２０、図２１に実施例４のレンズ配置を示す。図２０は広角端、図２１は望遠端における配置である。

実施例４の投射用ズームレンズのデータを以下に示す。
i R Ｄ j Ｎ ν
0 ∞ 2285.000
1 -1176.794(非球面) 3.500 1 1.531592 55.6
2 117.492(非球面) 5.548
3 93.423 8.000 2 1.617998 63.4
4 31.265 14.139
5 -65.474 2.000 3 1.456500 90.3
6 61.279 可変
7 122.413 7.338 4 1.903660 42.7
8 -167.584 可変
9 280.987 2.000 5 1.605901 34.1
10 37.340 8.653 6 1.834810 42.7
11 -504.833 可変
12 32.934 7.802 7 1.497000 81.6
13 616.712 可変
14 521.947 2.000 8 1.588904 35.8
15 53.557 1.442
16(絞り) ∞ 可変
17 135.225 2.000 9 1.697703 28.4
18 18.686 4.419 10 1.497000 81.6
19 -115.460 2.732
20 -17.728 2.000 11 1.843136 27.3
21 125.000 6.589 12 1.59282 68.6
22 -22.185 0.300
23 125.452 4.593 13 1.846660 23.8
24 -79.164 可変
25 176.824 4.140 14 1.834810 42.7
26 -101.321 10.000
27 ∞ 26.600 PR 1.516800 64.2
28 ∞ 2.403
IMG ∞ 0.000 。

第１面、第2面は非球面である。非球面のデータを以下に挙げる。

「第１面」
K = -100.000000
A=0.101063E-04 B=-0.861312E-08 C=0.390272E-11 D=0.739370E-15
E=-0.742287E-18 F=-0.183167E-22
「第２面」
K= 11.673047
A=0.821040E-05 B=-0.627757E-08 C=-0.167986E-11 D=0.171370E-14
E=0.686960E-17 F=-0.597447E-20
上の表記において、例えば「-0.597447E-20」は「-0.597447×10^-20」を表す。

「可変量」
可変量のデータを以下に示す。

広角端 望遠端
焦点距離 20.038 40.1915
可変レンズ群間隔
D6 16.912 4.386
D8 27.014 0.700
D11 0.700 5.088
D13 2.009 19.135
D16 13.462 3.717
D24 0.700 27.770 。

「条件のパラメータの値」
条件（１）の値 1.34
条件（２）の値 0.78
条件（３）の値 0.69
条件（４）の値 2.98
条件（５）の値 0.37
条件（６）の値 1.02 。

図２２に、実施例４の投射用ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示し、図２３に、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差の図を示す。

図２４には、広角端におけるコマ収差、図２５には望遠端におけるコマ収差図を示す。

各収差図に示す如く、実施例１〜４とも、性能良好である。
即ち、実施例１〜４に示す投射用ズームレンズは、ズーム比：２倍強と投射用ズームレンズとして高変倍率を持ち、Ｆナンバ：０．２と明るく、諸収差とも良好で「倍率の色収差」が小さく、高いＭＴＦ特性と解像力特性を備え、表示デバイス側（縮小側）がテレセントリックである。

従って、これら実施例１〜４の投射用ズームレンズを、公知のプロジェクタ装置に投射用ズームレンズとして搭載することにより、性能良好なプロジェクタ装置を実現できる。

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｇ７ 第７レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＰＲ 色合成プリズム

特開２００６−１８４７２３号公報 特開２００９−２５８１８４号公報

Claims (10)

1. 表示デバイスに表示される平面画像を拡大して投射結像させる投射用ズームレンズであって、
   拡大側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、正の屈折力を持つ第４レンズ群、負の屈折力を持つ第５レンズ群、正または負の屈折力を持つ第６レンズ群、正の屈折力を持つ第７レンズ群を配し、第４レンズ群と第６レンズ群との間に開口絞りを配してなり、変倍に際して第２レンズ群から第６レンズ群までが移動し、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔、第１レンズ群と第４レンズ群の間隔が、何れも減少するように移動が行なわれ、
   広角端における全系の焦点距離：ｆｗ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、第４レンズ群の焦点距離：ｆ４が、条件：
   （１） 1.3 ＜｜f1｜/fw＜ 1.9
   （２） 0.6 ＜f2/f3＜ 3.5
   （３） 0.4 ＜f4/f3＜ 3.7
   を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
2. 請求項１記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第６レンズ群の焦点距離：ｆ６、第７レンズ群の焦点距離：ｆ７が、条件：
   （４） 0.9 ＜｜f6｜/f7＜ 3.1
   を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
3. 請求項１または２記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第３レンズ群が、拡大側から負レンズ、正レンズを配し、これら２枚のレンズが別体もしくは接合体で構成されていることを特徴とする投射用ズームレンズ。
4. 請求項１〜３の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第２レンズ群が、拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ１枚からなることを特徴とする投射用ズームレンズ。
5. 請求項１〜４の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第４レンズ群が、正レンズ１枚からなることを特徴とする投射用ズームレンズ。
6. 請求項１〜５の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第１レンズ群が、負の屈折力を持つレンズ３枚から構成されていることを特徴とする投射用ズームレンズ。
7. 請求項１〜５の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第１レンズ群が、拡大側から順に、負の屈折力を持つレンズ、正の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズを配してなることを特徴とする請求項１ないし請求項５記載のズームレンズ。
8. 請求項１〜５の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
   第１レンズ群が、拡大側から順に、負の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズ、正の屈折力を持つレンズ、負の屈折力を持つレンズを配してなることを特徴とする投射用ズームレンズ。
9. 請求項１〜８の任意の１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
   広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群の移動量：ＭＶ２、第３レンズ群の移動量：ＭＶ３、第４レンズ群の移動量：ＭＶ４が、条件：
   （５） 0.3 ＜MV2/MV3＜ 0.6
   （６） 0.7 ＜MV4/MV3＜ 1.1
   を満足することを特徴とする投射用ズームレンズ。
10. 請求項１〜９の任意の１に記載の投射用ズームレンズを搭載したプロジェクタ装置。

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