JP4103143B2 - 投射用ズームレンズおよび画像投射装置 - Google Patents

Description

この発明は、投射用ズームレンズおよび画像投射装置に関し、特に、画像情報を付与された光束をスクリーン上に拡大投射するための投射用ズームレンズおよび画像投射装置に関する。

従来、画像情報を付与された光束をスクリーン上に拡大投射するための投射用ズームレンズが知られている（たとえば、特許文献１〜６参照）。

上記特許文献１には、１０枚のレンズにより構成され、拡大側から縮小側に向かって、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とが配置された投射用ズームレンズが開示されている。

また、上記特許文献２には、９枚のレンズにより構成され、拡大側から縮小側に向かって、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とが配置された投射用ズームレンズが開示されている。

また、上記特許文献３には、１０枚のレンズにより構成され、投影光のみを通過させる出力レンズ群の光変調器の側に配置されるとともに、投影光および照明光を通過させる共有レンズ群を備えた投射用ズームレンズが開示されている。

また、上記特許文献４には、９枚のレンズにより構成され、スクリーン側から順に、負・正・正・負・正の屈折力を有する５つのレンズ群が配置された投射用ズームレンズが開示されている。

また、上記特許文献５には、１２枚のレンズにより構成され、スクリーン側から順に、負・正・正・負・正の屈折力を有する５つのレンズ群が配置された投射用ズームレンズが開示されている。

上記特許文献１〜５に開示された投射用ズームレンズは、９枚以上のレンズにより構成されているので、レンズ枚数が多くなり、その結果、投射用ズームレンズのコンパクト化を図るのが困難であるという不都合がある。

そこで、従来、８枚のレンズにより構成された投射用ズームレンズが提案されている（たとえば、特許文献６参照）。上記特許文献６には、８枚のレンズにより構成され、拡大側から縮小側に向かって、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とが配置され、正の屈折力の第２レンズ群の縮小側に正レンズを配置した投射用ズームレンズが開示されている。
特開２００２−１４８５１５号公報 特開２００１−５１１９５号公報 特開２００２−１６９０９０号公報 特開２００１−３１１８７２号公報 特開２００１−５１１９４号公報 特開２００３−５７５４３号公報

しかしながら、上記特許文献６に開示された投射用ズームレンズでは、８枚のレンズにより構成されているのでコンパクト化を図ることが可能である一方、レンズ枚数が少ないために球面収差および色収差を補正しにくいという不都合がある。このため、特許文献６では、コンパクト化を図ることは可能である反面、光学性能を向上させるのは困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、コンパクト化を図りながら、光学性能を向上させることが可能な投射用ズームレンズを提供することである。

この発明の第１の局面による投射用ズームレンズは、画像情報を付与された光束をスクリーン上に拡大投射するための投射用ズームレンズにおいて、投射用ズームレンズは、８枚のレンズにより構成されているとともに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第２レンズ群の縮小側に設けられた開口絞りを備え、第１レンズ群には、拡大側から順に第１負レンズおよび第２負レンズが配置されており、第１および第２負レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、第２レンズ群には、拡大側から順に第１正レンズおよび第２正レンズが配置されており、第１および第２正レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、第２レンズ群の最も縮小側には、接合レンズが配置されており、第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒと、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２とが以下の式（１）を満たすように設定されており、第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１と、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２とが以下の式（２）を満たすように設定されており、広角端でのバックフォーカスＢｆｗと、望遠端でのレンズバックＢｆｔとが、以下の式（３）を満たすように設定されており、第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの拡大側には、第２正レンズが配置されているとともに、接合レンズと、第２正レンズとの間の距離Ｔｒと、接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（４）を満たすように設定されており、接合レンズの拡大側に配置された第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２と、接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（５）を満たすように設定されている。

０．０３＜ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜＜０．１・・・（１）
０．９＜｜ｆ_１｜／ｆ_２＜１．１・・・（２）
０．０５＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗ＜０．１５・・・（３）
０．８＜Ｔｒ／Ｄｒ＜１．２・・・（４）
０．９＜Ｄｒ_２／Ｄｒ＜１．４・・・（５）
この第１の局面による投射用ズームレンズでは、上記のように、投射用ズームレンズを８枚のレンズにより構成することによって、投射用ズームレンズの全長を短くすることができるので、コンパクトな投射用ズームレンズを実現することができる。また、第１レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の負レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成するとともに、第２レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の正レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成することによって、球面収差およびコマ収差を有効に減少させることができる。これにより、投射用ズームレンズを８枚の少ない構成にした場合にも、球面収差およびコマ収差を十分に減少させることができるので、コンパクトでかつ収差の少ない投射用ズームレンズを得ることができる。また、第２レンズ群の最も縮小側に接合レンズを配置することによって、球面収差および色収差を減少させることができるので、これによっても、収差を減少させることができる。また、投射用ズームレンズに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とを設けることによって、第１レンズ群と第２レンズ群との間の距離を調節
するだけで、第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離を変化させることができる。これにより、スクリーン上に投射される像の結像位置を移動させることができる。

また、第１の局面では、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２と接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒとを、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜が０．１よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２を一定とした場合に、接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜が０．１以上になることに起因して接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが小さくなりすぎる場合と異なり、接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが小さくなりすぎたことを補うために、第１および第２正レンズの屈折力を増加する必要がない。このため、第１および第２正レンズの屈折力の増加に起因して球面収差およびコマ収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。また、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜を０．０３よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２を一定とした場合に、接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜が０．０３以下になることに起因して接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが大きくなりすぎる場合と異なり、接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが大きくなりすぎたことを補うために、第１および第２正レンズの屈折力を減少させる必要がない。このため、第１および第２正レンズの屈折力の減少に起因して接合レンズと第２正レンズとの間の距離を大きくする必要があるという不都合が生じないとともに、接合レンズと第２正レンズとの間の距離を大きくする場合に、第１および第２正レンズの外径を大きくする必要があるという不都合も生じない。これにより、投射用ズームレンズの全長を短くすることができるとともに、投射用ズームレンズの外径を小さくすることができるので、投射用ズームレンズのコンパクト化を図ることができる。

また、第１の局面では、｜ｆ_１｜／ｆ_２を１．１よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して、第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が大きくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群の屈折力が過少になるのを抑制することができるので、投射用ズームレンズの全長が大きくなるとともに第１レンズ群の拡大側のレンズの外径が大きくなるという不都合も生じない。これにより、投射用ズームレンズのコンパクト化を図ることができる。また、｜ｆ_１｜／ｆ_２を０．９よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して、第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が小さくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群の屈折力が過大になるのを抑制することができるので、球面収差およびコマ収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。

また、第１の局面では、望遠端でのレンズバックＢｆｔと広角端でのバックフォーカスとを、Ｂｆｗ（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗが０．１５よりも小さくなるように構成することによって、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが大きくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群および第２レンズ群をズーミングさせる際の第２レンズ群の移動量が大きくなるという不都合が生じない。このため、第２レンズ群の移動量が大きくなることに伴って第２レンズ群の縮小側に設けられた開口絞りの移動量が大きくなることに起因して、開口絞りが捉える光の量が大きく減少するために照度が低下するという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。また、（Ｂｆｔ−Ｂ
ｆｗ）／Ｂｆｗを０．０５より大きくなるように構成することによって、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが小さくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群および第２レンズ群をズーミングさせる際の第１レンズ群の移動量が大きくなるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの全長を短くすることができる。また、上記のように、第１レンズ群および第２レンズ群をズーミングさせる際の第１レンズ群の移動量が大きくなるという不都合が生じないので、球面収差、コマ収差および非点収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。

また、第１の局面では、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒと、接合レンズの最大有効径Ｄｒとを、Ｔｒ／Ｄｒが１．２よりも小さくなるように構成することによって、接合レンズの最大有効径Ｄｒを一定とした場合に、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒを小さくすることができる。これにより、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒが大きい場合と異なり、第２レンズ群の全長が長くなるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの全長を短くすることができるので、投射用ズームレンズのコンパクト化を図ることができる。また、Ｔｒ／Ｄｒを０．８よりも大きくなるように構成することによって、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒを一定とした場合に、接合レンズの最大有効径Ｄｒを小さくすることができる。これにより、接合レンズを含む第２レンズ群の外径が大きくなるという不都合が生じない。これにより、第２レンズ群の外径が大きくなることに起因して、第２レンズ群の下方に配置される照明用光学系を適切な位置に配置するのが困難になるという不都合が発生するのを防止することができる。

また、第１の局面では、第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２と接合レンズの最大有効径Ｄｒとを、Ｄｒ_２／Ｄｒを１．４よりも小さくなるように構成することによって、接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して、第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群の外径が大きくなることに起因して、第２レンズ群の下方に配置される照明用光学系を適切な位置に配置するのが困難になるという不都合が発生するのを防止することができる。また、Ｄｒ_２／Ｄｒを０．９よりも大きくなるように構成することによって、接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２が小さくなりすぎる場合と異なり、投射用ズームレンズから投影される像の周辺の照度が著しく低下するという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。

この発明の第２の局面による投射用ズームレンズは、画像情報を付与された光束をスクリーン上に拡大投射するための投射用ズームレンズであって、投射用ズームレンズは、８枚のレンズにより構成されているとともに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第１レンズ群には、拡大側から順に第１負レンズおよび第２負レンズが配置されており、第１および第２負レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、第２レンズ群には、拡大側から順に第１正レンズおよび第２正レンズが配置されており、第１および第２正レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、第２レンズ群の最も縮小側には、接合レンズが配置されており、第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ と、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ _２ とが以下の式（１）を満たすように設定されている。
０．０３＜ｆ _２ ／｜ｆ _２Ｒ ｜＜０．１・・・（１）

この第２の局面による投射用ズームレンズでは、上記のように、投射用ズームレンズを８枚のレンズにより構成することによって、投射用ズームレンズの全長を短くすることが
できるので、コンパクトな投射用ズームレンズを実現することができる。また、第１レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の負レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成するとともに、第２レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の正レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成することによって、球面収差およびコマ収差を有効に減少させることができる。これにより、投射用ズームレンズを８枚の少ない構成にした場合にも、球面収差およびコマ収差を十分に減少させることができるので、コンパクトでかつ収差の少ない投射用ズームレンズを得ることができる。また、第２レンズ群の最も縮小側に接合レンズを配置することによって、球面収差および色収差を減少させることができるので、これによっても、収差を減少させることができる。また、投射用ズームレンズに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とを設けることによって、第１レンズ群と第２レンズ群との間の距離を調節するだけで、第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離を変化させることができる。これにより、スクリーン上に投射される像の結像位置を移動させることができる。また、ｆ _２ ／｜ｆ _２Ｒ ｜を０．１よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ _２ を一定とした場合に、接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、ｆ _２ ／｜ｆ _２Ｒ ｜が０．１以上になることに起因して接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ が小さくなりすぎる場合と異なり、接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ が小さくなりすぎたことを補うために、第１および第２正レンズの屈折力を増加する必要がない。このため、第１および第２正レンズの屈折力の増加に起因して球面収差およびコマ収差の補正が困難になるという不都合が生じないとともに、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。また、ｆ _２ ／｜ｆ _２Ｒ ｜を０．０３よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ _２ を一定とした場合に、接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、ｆ _２ ／｜ｆ _２Ｒ ｜が０．０３以下になることに起因して接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ が大きくなりすぎる場合と異なり、接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ が大きくなりすぎたことを補うために、第１および第２正レンズの屈折力を減少させる必要がない。このため、第１および第２正レンズの屈折力の減少に起因して接合レンズと第２正レンズとの間の距離を大きくする必要があるという不都合が生じないとともに、接合レンズと第２正レンズとの間の距離を大きくする場合に、第１および第２正レンズの外径を大きくする必要があるという不都合も生じない。これにより、投射用ズームレンズの全長を短くすることができるとともに、投射用ズームレンズの外径を小さくすることができるので、投射用ズームレンズのコンパクト化を図ることができる。

上記第２の局面による投射用ズームレンズにおいて、好ましくは、第１レンズ群の拡大側から２番目に配置された第２負レンズの両面が、非球面に形成されており、第２レンズ群の拡大側から１番目に配置された第１正レンズの両面が、非球面に形成されている。このように構成すれば、第１レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の第１および第２負レンズのうち、２面を非球面に形成することができるとともに、第２レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の第１および第２正レンズのうち、２面を非球面に形成することができるので、より有効に球面収差およびコマ収差を減少させることができる。これにより、光学性能をより向上させることができる。

上記第２の局面による投射用ズームレンズにおいて、好ましくは、第１レンズ群の合成
焦点距離ｆ_１と、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２とが以下の式（２）を満たすように設定されている。

０．９＜｜ｆ_１｜／ｆ_２＜１．１・・・（２）
このように、｜ｆ_１｜／ｆ_２を１．１よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して、第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が大きくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群の屈折力が過少になるのを抑制することができるので、投射用ズームレンズの全長が大きくなるとともに第１レンズ群の拡大側のレンズの外径が大きくなるという不都合も生じない。これにより、投射用ズームレンズのコンパクト化を図ることができる。また、｜ｆ_１｜／ｆ_２を０．９よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して、第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２に対して第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１が小さくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群の屈折力が過大になるのを抑制することができるので、球面収差およびコマ収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。

上記第２の局面による投射用ズームレンズにおいて、好ましくは、第２レンズ群の縮小側に設けられた開口絞りを備え、広角端でのバックフォーカスＢｆｗと、望遠端でのレンズバックＢｆｔとが、以下の式（３）を満たすように設定されている。

０．０５＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗ＜０．１５・・・（３）
このように、（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗを０．１５よりも小さくなるように構成することによって、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが大きくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群および第２レンズ群をズーミングさせる際の第２レンズ群の移動量が大きくなるという不都合が生じない。このため、第２レンズ群の移動量が大きくなることに伴って第２レンズ群の縮小側に設けられた開口絞りの移動量が大きくなることに起因して、開口絞りが捉える光の量が大きく減少するために照度が低下するという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。また、（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗを０．０５より大きくなるように構成することによって、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが小さくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群および第２レンズ群をズーミングさせる際の第１レンズ群の移動量が大きくなるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの全長を短くすることができる。また、上記のように、第１レンズ群および第２レンズ群をズーミングさせる際の第１レンズ群の移動量が大きくなるという不都合が生じないので、球面収差、コマ収差および非点収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。

上記第２の局面による投射用ズームレンズにおいて、好ましくは、第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの拡大側には、第２正レンズが配置されており、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒと、接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（４）を満たすように設定されている。

０．８＜Ｔｒ／Ｄｒ＜１．２・・・（４）
このように、Ｔｒ／Ｄｒを１．２よりも小さくなるように構成することによって、接合
レンズの最大有効径Ｄｒを一定とした場合に、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒを小さくすることができる。これにより、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒが大きい場合と異なり、第２レンズ群の全長が長くなるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの全長を短くすることができるので、投射用ズームレンズのコンパクト化を図ることができる。また、Ｔｒ／Ｄｒを０．８よりも大きくなるように構成することによって、接合レンズと第２正レンズとの間の距離Ｔｒを一定とした場合に、接合レンズの最大有効径Ｄｒを小さくすることができる。これにより、接合レンズを含む第２レンズ群の外径が大きくなるという不都合が生じない。これにより、第２レンズ群の外径が大きくなることに起因して、第２レンズ群の下方に配置される照明用光学系を適切な位置に配置するのが困難になるという不都合が発生するのを防止することができる。

この場合、好ましくは、接合レンズの拡大側に配置された第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２と、接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（５）を満たすように設定されている。

０．９＜Ｄｒ_２／Ｄｒ＜１．４・・・（５）
このように、Ｄｒ_２／Ｄｒを１．４よりも小さくなるように構成することによって、接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群の外径が大きくなることに起因して、第２レンズ群の下方に配置される照明用光学系を適切な位置に配置するのが困難になるという不都合が発生するのを防止することができる。また、Ｄｒ_２／Ｄｒを０．９よりも大きくなるように構成することによって、接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２が小さくなりすぎる場合と異なり、投射用ズームレンズから投影される像の周辺の照度が著しく低下するという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズの光学性能を向上させることができる。

この発明の第２の局面による画像投射装置は、上記したいずれかの構成の投射用ズームレンズと、投射用ズームレンズに画像情報を付与する光変調器と、光変調器に光を照射する照明用レンズとを備える。

この第２の局面による画像投射装置では、上記のように、投射用ズームレンズを８枚のレンズにより構成することによって、投射用ズームレンズの全長を短くすることができるので、コンパクトな投射用ズームレンズを実現することができる。また、投射用ズームレンズに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とを設けることによって、第１レンズ群と第２レンズ群との間の距離を調節するだけで、第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離を変化させることができる。これにより、スクリーン上に投射される像の結像位置を移動させることができる。また、第１レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の負レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成するとともに、第２レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の正レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成することによって、球面収差およびコマ収差を有効に減少させることができる。これにより、投射用ズームレンズを８枚の少ない構成にした場合にも、球面収差およびコマ収差を十分に減少させることができるので、コンパクトでかつ収差の少ない投射用ズームレンズを得ることができる。また、第２レンズ群の最も縮小側に接合レンズを配置することによって、球面収差および色収差を減少させることができるので、これによっても、収差を減少させることができる。また、投射用ズームレンズに画像情報を付与する光変調器を設けるとともに、光変調器に光を照射する照明用光学系を設けることによって、照明用光学系により光変調器に光を照射することができるとともに、光変調器により画像情報を投射用ズームレンズに入射される光束に付与
することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるプロジェクタの全体構成を示した概略図である。図２は、図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズを示す図である。図３〜図１２は、図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの各収差を示した特性図である。図１〜図１２を参照して、本発明の一実施形態によるプロジェクタの構造について説明する。なお、本実施形態では、本発明の画像投射装置の一例としてプロジェクタについて説明する。

本発明の一実施形態によるプロジェクタは、図１に示すように、光源１と、光源１から入射される光に色を付与する色分割フィルタ２と、色分割フィルタ２の光を集光するためのリレーレンズ３と、リレーレンズ３により集光された光を反射するためのミラー４と、と、ミラー４によって反射された光束に画像情報を付与するＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）などからなる光変調器５と、光変調器５から入射される光束をスクリーン１００に拡大投射するための投射用ズームレンズ６とを含んでいる。また、光源１、色分割フィルタ２、リレーレンズ３およびミラー４により、投射用ズームレンズ６の下方に配置される照明用光学系１０が構成されている。

ここで、本実施形態では、投射用ズームレンズ６は、図２に示すように、負レンズＬ１１、負レンズＬ１２、レンズＬ１３、レンズＬ１４、正レンズＬ２１、正レンズＬ２２、レンズＬ２３およびレンズＬ２４からなる８枚のレンズにより構成されている。また、投射用ズームレンズ６は、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを含んでいる。なお、負レンズＬ１１は、本発明の「第１負レンズ」の一例であり、負レンズＬ１２は、本発明の「第２負レンズ」の一例である。また、正レンズＬ２１は、本発明の「第１正レンズ」の一例であり、正レンズＬ２２は、本発明の「第２正レンズの」一例である。

また、本実施形態では、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、面Ｓ１および面Ｓ２を有する負レンズＬ１１と、面Ｓ３および面Ｓ４を有する負レンズＬ１２と、面Ｓ５および面Ｓ６を有するレンズＬ１３と、面Ｓ６および面Ｓ７を有するレンズＬ１４との４枚のレンズにより構成されている。最も拡大側に配置された負レンズＬ１１は、負の屈折力を有する。また、拡大側から２番目に配置された負レンズＬ１２は、負の屈折力を有し、面Ｓ３およびＳ４の両面が球面収差およびコマ収差を減少させる機能を有する非球面に形成されている。また、拡大側から３番目に配置されたレンズＬ１３は、負の屈折力を有する。また、拡大側から４番目に配置されたレンズＬ１４は、正の屈折力を有する。また、レンズＬ１３およびレンズＬ１４は接合され、負の屈折力を有する接合レンズを構成している。

また、本実施形態では、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２は、拡大側から順に、面Ｓ８および面Ｓ９を有する正レンズＬ２１と、面Ｓ１０および面Ｓ１１を有する正レンズＬ２２と、面Ｓ１２および面Ｓ１３を有するレンズＬ２３と、面Ｓ１３および面Ｓ１４を有するレンズＬ２４との４枚のレンズにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も拡大側に配置された正レンズＬ２１は、正の屈折力を有し、面Ｓ８およびＳ９の両面が球面収差およびコマ収差を減少させる機能を有する非球面に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２の拡大側から２番目に配置された正レンズＬ２２は、正の屈折力を有する。また、第２レンズ群Ｇ２の拡大側から３番目に配置されたレンズＬ２３は、負の屈折力を有する。また、第２レンズ群Ｇ２の拡大側から４番目（最も縮小側）に配置されたレンズＬ２
４は、正の屈折力を有する。また、レンズＬ２３およびレンズＬ２４は接合され、負の屈折力を有する接合レンズを構成している。また、レンズＬ２４の縮小側には、投射用ズームレンズ６に入射される光を捉える開口絞りＳＴが設けられている。また、光変調器６の面Ｓ１７を保護するとともに、面Ｓ１５および面Ｓ１６を有するカバーガラスＣが設けられている。

また、本実施形態による投射用ズームレンズ６は、以下の表１に示すようなレンズデータを有する。

上記表１におけるＳｉは、図２に示した各レンズ、カバーガラスＣの各面Ｓ１〜Ｓ１７を示す。また、Ｒｉは、各レンズ、カバーガラスＣおよび光変調器５の各面Ｓ１〜Ｓ１７の曲率半径（ｍｍ）を示す。また、Ｄｉは、各レンズ、カバーガラスＣおよび光変調器５の各面Ｓ１〜Ｓ１７間の距離（ｍｍ）を示す。また、Ｎｄは、各レンズの屈折率を示す。また、ｉｄは、各レンズおよびカバーガラスＣのアッベ数を示す。なお、面Ｓ１５〜Ｓ１７のＲｉ＝∞は、面が水平に形成されていることを示す。

また、本実施形態による投射用ズームレンズ６は、以下の表２に示すような、ズームデータを有する。すなわち、以下の表２には、投射用ズームレンズ６の各数値の広角端から望遠端までの変化を示すズームデータが示されている。

上記表２におけるＤ７は、図２に示すように、第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１４の面Ｓ７と、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２１の面Ｓ８との間の距離（ｍｍ）を示す。また、Ｌｂは、レンズＬ２４の面Ｓ１４からカバーガラスＣの面Ｓ１５までの距離（ｍｍ）を示す。また、焦点距離は、投射用ズームレンズ６の焦点距離（ｍｍ）を示す。また、Ｆ Ｎｏ．は、像の明るさを示す。

また、本実施形態による投射用ズームレンズ６の非球面に形成されたレンズＬ１２の面
Ｓ３および面Ｓ４と、レンズＬ２１の面Ｓ８および面Ｓ９との非球面係数が、以下の表３に示される。

上記表３のＡ〜ＤおよびＫの数値を下記の非球面式に代入することにより、本実施形態による投射用ズームレンズ６の面Ｓ３、Ｓ４、Ｓ８およびＳ９の形状が特定される。

ｘ＝（ｙ^２／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ^２／ｒ^２）｝^１／２]+Ａｙ^４＋Ｂｙ^６
＋Ｃｙ^８＋Ｄｙ^１０
また、本実施形態では、第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側に配置された接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒ、および、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２が、それぞれ、ｆ_２Ｒ＝−５５６．２９０ｍｍおよびｆ_２＝２８．４３４ｍｍに設定されている。これにより、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜＝０．０５１となり、以下の式（１）を満たす。

０．０３＜ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜＜０．１・・・（１）
ここで、本実施形態では、上記式（１）のように、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜を０．１よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２を一定とした場合に、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜が０．１以上になることに起因して第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが小さくなりすぎる場合と異なり、接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが小さくなりすぎたことを補うために、正レンズＬ２１およびＬ２２の屈折力を増加する必要がない。このため、正レンズＬ２１およびＬ２２の屈折力の増加に起因して球面収差およびコマ収差の補正が困難になるという不都合が生じないとともに、投射用ズームレンズ６の光学性能を向上させることができる。また、本実施形態では、上記式（１）のように、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜を０．０３よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２を一定とした場合に、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜が０．０３以下になることに起因して第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが大きくなりすぎる場合と異なり、接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒが大きくなりすぎたことを補うために、正レンズＬ２１およびＬ２２の屈折力を減少させる必要がない。このため、正レンズＬ２１およびＬ２２の屈折力の減少に起因して第２レンズ群Ｇ２の接合レンズと正レンズＬ２２との間の距離を大きくする必要があるという不都合が生じないとともに、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズと正レンズＬ２２との間の距離を大きくする場合に、正レンズＬ２１およびＬ２２の外径を大きくする必要があるという不都合も生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の全長を短くすることができるとともに、投射用ズームレンズ６の外径を小さくすることができるので、投射用ズームレンズ６のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態では、第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離ｆ_１および第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２が、それぞれ、ｆ_１＝−２７．８０４ｍｍおよびｆ_２＝２８．４３４ｍｍに設定されている。これにより、｜ｆ_１｜／ｆ_２＝０．９７８となり、以下の式（２）を満たす。

０．９＜｜ｆ_１｜／ｆ_２＜１．１・・・（２）
本実施形態では、上記式（２）のように、｜ｆ_１｜／ｆ_２を１．１よりも小さくなるよ
うに構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２に対して、第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離ｆ_１が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２に対して第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離ｆ_１が大きくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が過少になるのを抑制することができるので、投射用ズームレンズ６の全長が大きくなるとともに第１レンズ群Ｇ１の拡大側のレンズの外径が大きくなるという不都合も生じない。これにより、投射用ズームレンズ６のコンパクト化を図ることができる。また、本実施形態では、上記式（２）のように、｜ｆ_１｜／ｆ_２を０．９よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２に対して、第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離ｆ_１が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆ_２に対して第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離ｆ_１が小さくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が過大になるのを抑制することができるので、球面収差およびコマ収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の光学性能を向上させることができる。

また、本実施形態では、広角端でのバックフォーカスＢｆｗ（図２参照）および望遠端でのレンズバックＢｆｔ（図２参照）とが、それぞれ、Ｂｆｗ＝３６．４８３ｍｍおよびＢｆｔ＝４０．９０４ｍｍに設定されている。これにより、（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗ＝０．１２１となり、以下の式（３）を満たす。

０．０５＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗ＜０．１５・・・（３）
本実施形態では、上記式（３）のように、（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗを０．１５よりも小さくなるように構成することによって、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが大きくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２をズーミングさせる際の第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなるという不都合が生じない。このため、第２レンズ群の移動量が大きくなることに伴って、開口絞りＳＴが捉える光の量が大きく減少するために照度が低下するという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の光学性能を向上させることができる。また、本実施形態では、上記式（３）のように、（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗを０．０５より大きくなるように構成することによって、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、広角端でのバックフォーカスＢｆｗに対して望遠端でのレンズバックＢｆｔが小さくなりすぎる場合と異なり、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２をズーミングさせる際の第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の全長を短くすることができる。また、上記のように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２をズーミングさせる際の第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなるという不都合が生じないので、球面収差、コマ収差および非点収差の補正が困難になるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の光学性能を向上させることができる。

また、本実施形態では、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズと正レンズＬ２２との間の距離Ｔｒ、および、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒが、Ｔｒ＝１５．１ｍｍおよびＤｒ＝１５ｍｍに設定されている。これにより、Ｔｒ／Ｄｒ＝１．００７となり、以下の式（４）を満たす。

０．８＜Ｔｒ／Ｄｒ＜１．２・・・（４）
本実施形態では、上記式（４）のように、Ｔｒ／Ｄｒを１．２よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒを一定とした場合に、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズと正レンズＬ２２との間の距離Ｔｒを小さくするこ
とができる。これにより、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズと正レンズＬ２２との間の距離Ｔｒが大きい場合と異なり、第２レンズ群Ｇ２の全長が長くなるという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の全長を短くすることができるので、投射用ズームレンズ６のコンパクト化を図ることができる。また、本実施形態では、上記式（４）のように、Ｔｒ／Ｄｒを０．８よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズと正レンズＬ２２との間の距離Ｔｒを一定とした場合に、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒを小さくすることができる。これにより、接合レンズを含む第２レンズ群Ｇ２の外径が大きくなるという不都合が生じない。これにより、第２レンズ群Ｇ２の外径が大きくなることに起因して、第２レンズ群Ｇ２の下方に配置される照明用光学系１０を適切な位置に配置するのが困難になるという不都合が発生するのを防止することができる。

また、本実施形態では、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの拡大側に配置されたレンズＬ２２の最大有効径Ｄｒ_２、および、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒが、それぞれ、Ｄｒ_２＝１８およびＤｒ＝１５に設置されている。これにより、Ｄｒ_２／Ｄｒ＝１．２００となり、以下の式（５）を満たす。

０．９＜Ｄｒ_２／Ｄｒ＜１．４・・・（５）
本実施形態では、上記式（５）のように、Ｄｒ_２／Ｄｒを１．４よりも小さくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して、正レンズＬ２２の最大有効径Ｄｒ_２が大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群Ｇ２の外径が大きくなることに起因して、第２レンズ群Ｇ２の下方に配置される照明用光学系１０を適切な位置に配置するのが困難になるという不都合が発生するのを防止することができる。また、本実施形態では、上記式（５）のように、Ｄｒ_２／Ｄｒを０．９よりも大きくなるように構成することによって、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して正レンズＬ２２の最大有効径Ｄｒ_２が小さくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最大有効径Ｄｒに対して正レンズＬ２２の最大有効径Ｄｒ_２が小さくなりすぎる場合と異なり、投射用ズームレンズ６から投影される像の周辺の照度が著しく低下するという不都合が生じない。これにより、投射用ズームレンズ６の光学性能を向上させることができる。

また、図３〜図５は、図２および表１〜３に示した本実施形態による投射用ズームレンズの広角端、中間および望遠端における横収差を示す特性図である。この図３〜図５には、像の中心位置、その中心から垂直方向に４．４０００ｍｍ、６．６０００ｍｍ、８．８０００ｍｍおよび１１．０００ｍｍずれた位置の横収差が示されている。また、図６〜図８は、投射用ズームレンズの広角端、中間および望遠端における縦収差を示す特性図である。また、図９〜図１１は、投射用ズームレンズの広角端、中間および望遠端における非点収差を示す特性図である。図１２は、投射用ズームレンズの広角端、中間および望遠端における歪曲収差を示す特性図である。図３〜図１２に示すように、本実施形態による投射用ズームレンズ６は、収差の少ない良好な光学性能を有することがわかる。

本実施形態では、上記のように、投射用ズームレンズ６を８枚のレンズにより構成することによって、投射用ズームレンズ６の全長を短くすることができるので、コンパクトな投射用ズームレンズ６を実現することができる。また、第１レンズ群Ｇ１の拡大側から２番目に配置された負レンズＬ１２の両面Ｓ３およびＳ４を非球面に形成するとともに、第２レンズ群Ｇ２の拡大側から１番目に配置された正レンズＬ２１の両面Ｓ８およびＳ９を非球面に形成することによって、第１レンズ群Ｇ１に拡大側から順に配置された２枚の負レンズＬ１１およびＬ１２のうち、２面を非球面に形成することができるとともに、第２レンズ群Ｇ２に拡大側から順に配置された２枚の正レンズＬ２１およびＬ２２のうち、２面を非球面に形成することができるので、有効に球面収差およびコマ収差を減少させるこ
とができる。これにより、投射用ズームレンズ６を８枚の少ない構成にした場合にも、球面収差およびコマ収差を十分に減少させることができるので、コンパクトでかつ収差の少ない投射用ズームレンズ６を得ることができる。また、第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側に接合レンズを配置することによって、球面収差および色収差を減少させることができるので、これによっても、収差を減少させることができる。また、投射用ズームレンズ６に、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを設けることによって、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の距離を調節するだけで、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成焦点距離を変化させることができる。これにより、スクリーン２０上に投射される像の結像位置を移動させることができる。

また、本実施形態では、投射用ズームレンズ６に画像情報を付与する光変調器６を設けるとともに、光変調器６に光を照射する照明用光学系１０を設けることによって、照明用光学系１０により光変調器６に光を照射することができるとともに、光変調器６により画像情報を投射用ズームレンズ６に入射される光束に付与することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、画像投射装置の一例としてプロジェクタを示したが、本発明はこれに限らず、プロジェクタ以外の映写機などの他の画像投射装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、第１レンズ群の拡大側から２番目に配置された負レンズの両面を非球面に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第１レンズ群の拡大側から２番目に配置された負レンズの片面のみを非球面に形成してもよいし、第１レンズ群の拡大側から２番目に配置された負レンズではなく、第１レンズ群の拡大側から１番目に配置された負レンズの両面または片面を非球面に形成してもよい。すなわち、第１レンズ群の拡大側から１番目に配置された負レンズおよび２番目に配置された負レンズの少なくとも一面が非球面に形成されていればよい。また、上記実施形態では、第２レンズ群の拡大側から１番目に配置された正レンズの両面を非球面に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第２レンズ群の拡大側から１番目に配置された正レンズの片面のみを非球面に形成してもよいし、第２レンズ群の拡大側から１番目に配置された正レンズではなく、第２レンズ群の拡大側から２番目に配置された正レンズの両面または片面を非球面に形成してもよい。すなわち、本発明は、第２レンズ群の拡大側から１番目に配置された正レンズおよび２番目に配置された正レンズの少なくとも一面が非球面に形成されていればよい。上記のように、第１レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の負レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成するとともに、第２レンズ群に拡大側から順に配置された２枚の正レンズのうち、少なくとも１面を非球面に形成すれば、上記実施形態と同様、球面収差およびコマ収差を有効に減少させることができる。

本発明の一実施形態によるプロジェクタの全体構成を示した概略図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズを示す図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの広角端における横収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの中間における横収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの望遠端における横収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの広角端における縦収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの中間における縦収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの望遠端における縦収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの広角端における非点収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの中間における非点収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの望遠端における非点収差を示す特性図である。 図１に示した一実施形態によるプロジェクタの投射用ズームレンズの歪曲収差を示す特性図である。

符号の説明

６ 投射用ズームレンズ
Ｇ１ レンズ群（第１レンズ群）
Ｇ２ レンズ群（第２レンズ群）
Ｌ１１ 負レンズ（第１負レンズ）
Ｌ１２ 負レンズ（第２負レンズ）
Ｌ２１ 正レンズ（第１正レンズ）
Ｌ２２ 正レンズ（第２正レンズ）

Claims (8)

1. 画像情報を付与された光束をスクリーン上に拡大投射するための投射用ズームレンズにおいて、
   前記投射用ズームレンズは、８枚のレンズにより構成されているとともに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
   前記第２レンズ群の縮小側に設けられた開口絞りを備え、
   前記第１レンズ群には、拡大側から順に第１負レンズおよび第２負レンズが配置されており、
   前記第１および第２負レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、
   前記第２レンズ群には、拡大側から順に第１正レンズおよび第２正レンズが配置されており、
   前記第１および第２正レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、
   前記第２レンズ群の最も縮小側には、接合レンズが配置されており、
   前記第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの合成焦点距離ｆ_２Ｒと、前記第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２とが以下の式（１）を満たすように設定されており、
   前記第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１と、前記第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２とが以下の式（２）を満たすように設定されており、
   広角端でのバックフォーカスＢｆｗと、望遠端でのレンズバックＢｆｔとが、以下の式（３）を満たすように設定されており、
   前記第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの拡大側には、前記第２正レンズが配置されているとともに、前記接合レンズと、前記第２正レンズとの間の距離Ｔｒと、前記接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（４）を満たすように設定されており、
   前記接合レンズの拡大側に配置された第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２と、前記接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（５）を満たすように設定されている、投射用ズームレンズ。
   ０．０３＜ｆ_２／｜ｆ_２Ｒ｜＜０．１・・・（１）
   ０．９＜｜ｆ_１｜／ｆ_２＜１．１・・・（２）
   ０．０５＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗ＜０．１５・・・（３）
   ０．８＜Ｔｒ／Ｄｒ＜１．２・・・（４）
   ０．９＜Ｄｒ_２／Ｄｒ＜１．４・・・（５）
2. 画像情報を付与された光束をスクリーン上に拡大投射するための投射用ズームレンズであって、
   前記投射用ズームレンズは、８枚のレンズにより構成されているとともに、拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、縮小側に配置された正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群には、拡大側から順に第１負レンズおよび第２負レンズが配置されており、
   前記第１および第２負レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、
   前記第２レンズ群には、拡大側から順に第１正レンズおよび第２正レンズが配置されており、
   前記第１および第２正レンズのうち、少なくとも１面は非球面に形成されており、
   前記第２レンズ群の最も縮小側には、接合レンズが配置されており、
   前記第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの合成焦点距離ｆ _２Ｒ と、前記第２レンズ群の合成焦点距離ｆ _２ とが以下の式（１）を満たすように設定されている、投射用ズームレンズ。
   ０．０３＜ｆ _２ ／｜ｆ _２Ｒ ｜＜０．１・・・（１）
3. 前記第１レンズ群の拡大側から２番目に配置された第２負レンズの両面が、非球面に形成されており、
   前記第２レンズ群の拡大側から１番目に配置された第１正レンズの両面が、非球面に形成されている、請求項２に記載の投射用ズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群の合成焦点距離ｆ_１と、前記第２レンズ群の合成焦点距離ｆ_２とが以下の式（２）を満たすように設定されている、請求項２または３に記載の投射用ズームレンズ。
   ０．９＜｜ｆ_１｜／ｆ_２＜１．１・・・（２）
5. 前記第２レンズ群の縮小側に設けられた開口絞りを備え、
   広角端でのバックフォーカスＢｆｗと、望遠端でのレンズバックＢｆｔとが、以下の式（３）を満たすように設定されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の投射用ズームレンズ。
   ０．０５＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／Ｂｆｗ＜０．１５・・・（３）
6. 前記第２レンズ群の最も縮小側に配置された接合レンズの拡大側には、前記第２正レンズが配置されており、
   前記接合レンズと、前記第２正レンズとの間の距離Ｔｒと、前記接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（４）を満たすように設定されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載の投射用ズームレンズ。
   ０．８＜Ｔｒ／Ｄｒ＜１．２・・・（４）
7. 前記接合レンズの拡大側に配置された第２正レンズの最大有効径Ｄｒ_２と、前記接合レンズの最大有効径Ｄｒとが、以下の式（５）を満たすように設定されている、請求項６に記載の投射用ズームレンズ。
   ０．９＜Ｄｒ_２／Ｄｒ＜１．４・・・（５）
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の投射用ズームレンズと、
   前記投射用ズームレンズに画像情報を付与する光変調器と、
   前記光変調器に光を照射する照明用光学系とを備える、画像投射装置。

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