JP5316968B2 - 投映レンズ及びこれを搭載する光学機器 - Google Patents
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Description
本発明は、特に画像表示素子などに表示された画像をスクリーンに投映するためのプロ
ジェクタに好適な投映レンズ、及びこれを搭載する光学機器に関する。
ジェクタに好適な投映レンズ、及びこれを搭載する光学機器に関する。
従来から、液晶表示素子やデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ；Digital Mi
cromirror Device、登録商標）などの画像表示素子を用いて、その表示素子に基づく画像
をスクリーンに拡大投映するプロジェクタ装置が広く普及されており、高精細な画像を表
示させることができるプロジェクタ装置用の投映レンズが種々提案されている（例えば、
特許文献１を参照）。
cromirror Device、登録商標）などの画像表示素子を用いて、その表示素子に基づく画像
をスクリーンに拡大投映するプロジェクタ装置が広く普及されており、高精細な画像を表
示させることができるプロジェクタ装置用の投映レンズが種々提案されている（例えば、
特許文献１を参照）。
近年において、プロジェクタ装置の小型軽量化が推進されているが、それにはプロジェ
クタ装置に用いられる投映レンズを小型にする必要がある。また、最近では、プロジェク
タ機能（投映機能）を搭載するデジタルカメラや携帯電話機なども実用化されており、そ
れに応じて投映レンズに対する小型化の要請が非常に高まっている。このような要請に応
えるために、諸収差を補正して性能を維持しつつ、少ない構成枚数で構成されるような投
映レンズが求められている。
クタ装置に用いられる投映レンズを小型にする必要がある。また、最近では、プロジェク
タ機能（投映機能）を搭載するデジタルカメラや携帯電話機なども実用化されており、そ
れに応じて投映レンズに対する小型化の要請が非常に高まっている。このような要請に応
えるために、諸収差を補正して性能を維持しつつ、少ない構成枚数で構成されるような投
映レンズが求められている。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光学系が小型短小でありなが
ら諸収差が良好に補正された投映レンズ及びこれを搭載する光学機器を提供することを目
的とする。
ら諸収差が良好に補正された投映レンズ及びこれを搭載する光学機器を提供することを目
的とする。
このような目的を達成するため、本発明の投映レンズは、光軸に沿って投映側から順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分と、負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分と、正の屈折力を有し投映側に凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分とにより実質的に３個のレンズ成分からなり、前記第１レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面と、前記第２レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面であり、前記第１レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであり、前記第２レンズ成分は、単レンズであり、前記第３レンズ成分は、単レンズであり、以下の条件式を満足する。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７
２１．０ ＜ νｄ２ ≦ ２４．５９
但し、
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：前記投映レンズの焦点距離、
νｄ２：前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７
２１．０ ＜ νｄ２ ≦ ２４．５９
但し、
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：前記投映レンズの焦点距離、
νｄ２：前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数。
なお、前記投映レンズにおいて、前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．５０ ＜ ｎｄ２ ＜ １．６５
１．５０ ＜ ｎｄ２ ＜ １．６５
なお、本発明において「レンズ成分」とは、単レンズ、及び、接合レンズを含む表現と
して用いている。
して用いている。
本発明の投映レンズは、光軸に沿って投映側から順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分と、負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分と、正の屈折力を有し投映側に凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分とにより実質的に３個のレンズ成分からなり、前記第１レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面と、前記第２レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面であり、前記第１レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであり、前記第２レンズ成分は、単レンズであり、前記第３レンズ成分は、単レンズであり、以下の条件式を満足する。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７
１．６１７８７ ≦ ｎｄ２ ＜ １．６５
但し、
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：前記投映レンズの焦点距離、
ｎｄ２：前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７
１．６１７８７ ≦ ｎｄ２ ＜ １．６５
但し、
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：前記投映レンズの焦点距離、
ｎｄ２：前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率。
なお、前記投映レンズにおいて、前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
２１．０ ＜ νｄ２ ＜ ３５．０
２１．０ ＜ νｄ２ ＜ ３５．０
また、本発明の投映レンズは、前記第２レンズ成分における投映側のレンズ面の近軸曲率半径をＲ２１とし、前記第２レンズ成分における物体側のレンズ面の近軸曲率半径をＲ２２としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．０ ＜ （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１） ＜ ５．０
１．０ ＜ （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１） ＜ ５．０
また、本発明の投映レンズは、前記第１レンズ成分は、単レンズであり、前記第１レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
５３．０ ＜ νｄ１ ＜ ６１．０
５３．０ ＜ νｄ１ ＜ ６１．０
また、本発明の投映レンズは、前記第１レンズ成分は、単レンズであり、前記第１レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．４５ ＜ ｎｄ１ ＜ １．６０
１．４５ ＜ ｎｄ１ ＜ １．６０
また、本発明の投映レンズは、前記第１レンズ成分よりも投映側に開口絞りを設けて構
成されることが好ましい。
成されることが好ましい。
また、本発明の光学機器（例えば、本実施形態におけるプロジェクタ１）は、上記いず
れかの投映レンズを搭載している。
れかの投映レンズを搭載している。
本発明によれば、光学系が小型短小でありながら諸収差が良好に補正され、投映面全体
にわたり高い光学性能が得られる投映レンズ及びこれを搭載する光学機器を提供すること
ができる。
にわたり高い光学性能が得られる投映レンズ及びこれを搭載する光学機器を提供すること
ができる。
以下、本実施形態について、図面を用いて説明する。本実施形態に係る投映レンズＰＬ
は、図１に示すように、光軸に沿って投映側から順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形
状の第１レンズ成分Ｌ１と、負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と
、正の屈折力を有し投映側に凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第
１レンズ成分Ｌ１の投映側及び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物
体側のレンズ面とが非球面からなっている。
は、図１に示すように、光軸に沿って投映側から順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形
状の第１レンズ成分Ｌ１と、負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と
、正の屈折力を有し投映側に凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第
１レンズ成分Ｌ１の投映側及び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物
体側のレンズ面とが非球面からなっている。
このように本実施形態に係る投映レンズＰＬは、第３レンズ成分Ｌ３の投映側のレンズ
面が凸形状であるものの、諸収差を実質的に第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２
の２枚のレンズで補正することで、光学系を小型短小に構成することができる。また、正
の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と負の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２とを組み
合わせることで、色収差（軸上色収差及び倍率色収差）を良好に補正することができる。
面が凸形状であるものの、諸収差を実質的に第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２
の２枚のレンズで補正することで、光学系を小型短小に構成することができる。また、正
の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と負の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２とを組み
合わせることで、色収差（軸上色収差及び倍率色収差）を良好に補正することができる。
上記構成の下、本実施形態に係る投映レンズＰＬは、以下の条件式（１）を満足する。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７ …（１）
但し、
ｆ２：第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：投映レンズの焦点距離。
但し、
ｆ２：第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：投映レンズの焦点距離。
条件式（１）は、第２レンズ成分Ｌ２の焦点距離ｆ２に対する投映レンズＰＬの焦点距
離ｆの適切な比を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、像面湾曲の補
正が困難となるとともに、第２レンズ成分Ｌ２の屈折力が強くなりすぎて製造誤差による
光学性能の劣化が大きくなり好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回るときも
、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
離ｆの適切な比を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、像面湾曲の補
正が困難となるとともに、第２レンズ成分Ｌ２の屈折力が強くなりすぎて製造誤差による
光学性能の劣化が大きくなり好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回るときも
、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．６０
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１
）の下限値を０．２５とすることが好ましい。
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１
）の下限値を０．２５とすることが好ましい。
なお、本実施形態に係る投映レンズＰＬでは、第２レンズ成分Ｌ２における投映側のレ
ンズ面の近軸曲率半径をＲ２１とし、第２レンズ成分Ｌ２における物体側のレンズ面の近
軸曲率半径をＲ２２としたとき、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
ンズ面の近軸曲率半径をＲ２１とし、第２レンズ成分Ｌ２における物体側のレンズ面の近
軸曲率半径をＲ２２としたとき、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
１．０ ＜ （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１） ＜ ５．０ …（２）
条件式（２）は、第２レンズ成分Ｌ２のレンズ面形状を規定するためのものである。条
件式（２）の上限値を上回ると、非点収差を補正することが困難となり、好ましくない。
一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ成分Ｌ２の屈折力が小さくなり非点
収差及び歪曲収差を補正することが困難となり、投映面周辺での結像性能を悪化させるこ
とになるため、好ましくない。
件式（２）の上限値を上回ると、非点収差を補正することが困難となり、好ましくない。
一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ成分Ｌ２の屈折力が小さくなり非点
収差及び歪曲収差を補正することが困難となり、投映面周辺での結像性能を悪化させるこ
とになるため、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を４．５と
することが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）
の下限値を３．０とすることが好ましい。
することが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）
の下限値を３．０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係る投映レンズＰＬでは、第１レンズ成分Ｌ１のｄ線に対するアッ
ベ数をνｄ１としたとき、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
ベ数をνｄ１としたとき、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
５３．０ ＜ νｄ１ ＜ ６１．０ …（３）
条件式（３）は、第１レンズ成分Ｌ１のアッベ数νｄ１の適切な範囲を規定するもので
ある。条件式（３）は、色収差（軸上色収差及び倍率色収差）の補正に対して有効である
。この条件式（３）を満足できない場合、十分な色収差補正ができなくなり、高い光学性
能を実現することが困難となるため、好ましくない。
ある。条件式（３）は、色収差（軸上色収差及び倍率色収差）の補正に対して有効である
。この条件式（３）を満足できない場合、十分な色収差補正ができなくなり、高い光学性
能を実現することが困難となるため、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を５９．０
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３
）の下限値を５５．０とすることが好ましい。
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３
）の下限値を５５．０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係る投映レンズＰＬでは、第１レンズ成分Ｌ１のｄ線に対する屈折
率をｎｄ１としたとき、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
率をｎｄ１としたとき、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．４５ ＜ ｎｄ１ ＜ １．６０ …（４）
条件式（４）は、第１レンズ成分Ｌ１の屈折率ｎｄ１の適切な範囲を規定するものであ
る。条件式（４）の上限値を上回ると、レンズ材料の選択の幅が狭くなると共に、色収差
補正が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、十分な
拡大率及び画角を確保できなくなると共に、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましく
ない。
る。条件式（４）の上限値を上回ると、レンズ材料の選択の幅が狭くなると共に、色収差
補正が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、十分な
拡大率及び画角を確保できなくなると共に、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましく
ない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を１．５５
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４
）の下限値を１．５０とすることが好ましい。
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４
）の下限値を１．５０とすることが好ましい。
ここで、本実施形態においては、第１レンズ成分Ｌ１が少なくとも１枚のプラスチック
レンズからなることが好ましい。プラスチックレンズは、射出成形の如き成形によって作
られるため、面形状が非球面であっても球面に比べて作製が困難となることがなく、コス
トアップもほとんどない。ゆえに、例えば、両方のレンズ面に非球面を有する第１レンズ
成分Ｌ１をプラスチック化することで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ
、製造コストを抑えることができるとともに、レンズ系全体の軽量化が達成できる。
レンズからなることが好ましい。プラスチックレンズは、射出成形の如き成形によって作
られるため、面形状が非球面であっても球面に比べて作製が困難となることがなく、コス
トアップもほとんどない。ゆえに、例えば、両方のレンズ面に非球面を有する第１レンズ
成分Ｌ１をプラスチック化することで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ
、製造コストを抑えることができるとともに、レンズ系全体の軽量化が達成できる。
また、本実施形態に係る投映レンズＰＬでは、第２レンズ成分Ｌ２のｄ線に対するアッ
ベ数をνｄ２としたとき、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
ベ数をνｄ２としたとき、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
２１．０ ＜ νｄ２ ＜ ３５．０ …（５）
条件式（５）は、第２レンズ成分Ｌ２のアッベ数νｄ２の適切な範囲を規定するもので
ある。条件式（５）は、色収差（軸上色収差及び倍率色収差）の補正に対して有効である
。この条件式（５）を満足できない場合、十分な色収差補正ができなくなり、高い光学性
能を実現することが困難となるため、好ましくない。
ある。条件式（５）は、色収差（軸上色収差及び倍率色収差）の補正に対して有効である
。この条件式（５）を満足できない場合、十分な色収差補正ができなくなり、高い光学性
能を実現することが困難となるため、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を３３．０
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５
）の下限値を２３．０とすることが好ましい。
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５
）の下限値を２３．０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係る投映レンズＰＬでは、第２レンズ成分Ｌ２のｄ線に対する屈折
率をｎｄ２としたとき、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
率をｎｄ２としたとき、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１．５０ ＜ ｎｄ２ ＜ １．６５ …（６）
条件式（６）は、第２レンズ成分Ｌ２の屈折率ｎｄ２の適切な範囲を規定するものであ
る。条件式（６）の上限値を上回ると、レンズ材料の選択の幅が狭くなると共に、色収差
補正が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、十分な
拡大率及び画角を確保できなくなると共に、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましく
ない。
る。条件式（６）の上限値を上回ると、レンズ材料の選択の幅が狭くなると共に、色収差
補正が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、十分な
拡大率及び画角を確保できなくなると共に、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましく
ない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を１．６４
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６
）の下限値を１．５５とすることが好ましい。
とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６
）の下限値を１．５５とすることが好ましい。
ここで、本実施形態においては、第２レンズ成分Ｌ２が少なくとも１枚のプラスチック
レンズからなることが好ましい。プラスチックレンズは、射出成形の如き成形によって作
られるため、面形状が非球面であっても球面に比べて作製が困難となることがなく、コス
トアップもほとんどない。ゆえに、例えば、両方のレンズ面に非球面を有する第２レンズ
成分Ｌ２をプラスチック化することで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ
、製造コストを抑えることができるとともに、レンズ系全体の軽量化が達成できる。
レンズからなることが好ましい。プラスチックレンズは、射出成形の如き成形によって作
られるため、面形状が非球面であっても球面に比べて作製が困難となることがなく、コス
トアップもほとんどない。ゆえに、例えば、両方のレンズ面に非球面を有する第２レンズ
成分Ｌ２をプラスチック化することで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ
、製造コストを抑えることができるとともに、レンズ系全体の軽量化が達成できる。
また、本実施形態に係る投映レンズＰＬでは、第１レンズ成分Ｌ１よりも投映側に開口
絞りＳを設けて構成されることが好ましい。この構成により、余分な光を遮断し、コマ収
差を低減することができるので好ましい。
絞りＳを設けて構成されることが好ましい。この構成により、余分な光を遮断し、コマ収
差を低減することができるので好ましい。
図７に、上記構成の投映レンズＰＬを搭載する光学機器として、ＤＭＤをライトバルブ
として採用したＤＬＰ（Digital Light Projector）方式のプロジェクタの構成を示す。
このプロジェクタ１は、例えば、撮影した画像をスクリーン等に投映可能なプロジェクタ
機能付きのデジタルカメラに搭載される。
として採用したＤＬＰ（Digital Light Projector）方式のプロジェクタの構成を示す。
このプロジェクタ１は、例えば、撮影した画像をスクリーン等に投映可能なプロジェクタ
機能付きのデジタルカメラに搭載される。
プロジェクタ１は、ＤＭＤと、このＤＭＤに投映用の照明光を照射する照明光学系１０
と、ＤＭＤにより反射された投映光をスクリーンに拡大投映する投映レンズＰＬとを有し
ている。照明光学系１０においては、光源として固体発光素子である発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）が用いられており、クロスダイクロイックプリズム１３の周囲三面には、集光レン
ズ１２，１２，１２を介して、赤色の光を発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色の光を発光する
ＬＥＤ１１Ｇと、青色の光を発光するＬＥＤ１１Ｂとが配置されている。
と、ＤＭＤにより反射された投映光をスクリーンに拡大投映する投映レンズＰＬとを有し
ている。照明光学系１０においては、光源として固体発光素子である発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）が用いられており、クロスダイクロイックプリズム１３の周囲三面には、集光レン
ズ１２，１２，１２を介して、赤色の光を発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色の光を発光する
ＬＥＤ１１Ｇと、青色の光を発光するＬＥＤ１１Ｂとが配置されている。
各ＬＥＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから射出された各光束（赤色光、緑色光、青色光）は
、各集光レンズ１２，１２，１２で集光されてクロスダイクロイックプリズム１３に入射
し、このクロスダイクロイックプリズム１３において透過又は反射されて射出され、投映
レンズＰＬの第３レンズ成分Ｌ３へ向かう。なお、各ＬＥＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから
の各色光は、制御部（図示せず）による発光制御に基づいて時分割により順次照射され、
クロスダイクロイックプリズム１３で同一の光軸上に合成されて射出される。
、各集光レンズ１２，１２，１２で集光されてクロスダイクロイックプリズム１３に入射
し、このクロスダイクロイックプリズム１３において透過又は反射されて射出され、投映
レンズＰＬの第３レンズ成分Ｌ３へ向かう。なお、各ＬＥＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから
の各色光は、制御部（図示せず）による発光制御に基づいて時分割により順次照射され、
クロスダイクロイックプリズム１３で同一の光軸上に合成されて射出される。
第３レンズ成分Ｌ３は、第１プリズムＬ３１と第２プリズムＬ３２とを有するプリズム
である。図７において、第３レンズ成分Ｌ３は、第１プリズムＬ３１と第２プリズムＬ３
２とが接合されている構成をとっているが、接合をはがして間に空気間隔を有する構成と
してもよい。クロスダイクロイックプリズム１３から第１プリズムＬ３１に入射した光は
、この第１プリズムＬ３１を透過して進み、第２プリズムＬ３２で反射されたのちガラス
カバーＧを通過し、画像表示素子としてのＤＭＤに入射する。
である。図７において、第３レンズ成分Ｌ３は、第１プリズムＬ３１と第２プリズムＬ３
２とが接合されている構成をとっているが、接合をはがして間に空気間隔を有する構成と
してもよい。クロスダイクロイックプリズム１３から第１プリズムＬ３１に入射した光は
、この第１プリズムＬ３１を透過して進み、第２プリズムＬ３２で反射されたのちガラス
カバーＧを通過し、画像表示素子としてのＤＭＤに入射する。
ＤＭＤは、反射角度変更可能な多数のマイクロミラー（例えば、ミクロンサイズの微小
なミラー）を有しており、制御部（図示せず）による駆動制御（電源ＯＮ／ＯＦＦ制御）
に基づいて各マイクロミラーを独立的に駆動して傾き角度を変えるようになっている。Ｄ
ＭＤに入射した光は、マイクロミラーの傾き角度に応じて変調されて反射され、ガラスカ
バーＧを介して投映レンズＰＬに入射する。ここで、照明光学系１０から各色光が順次Ｄ
ＭＤに入射されることで各色の画像が生成され、該画像が順次切り換えられながら投映レ
ンズＰＬを介してスクリーンに拡大投映されて、カラー画像が表示される。
なミラー）を有しており、制御部（図示せず）による駆動制御（電源ＯＮ／ＯＦＦ制御）
に基づいて各マイクロミラーを独立的に駆動して傾き角度を変えるようになっている。Ｄ
ＭＤに入射した光は、マイクロミラーの傾き角度に応じて変調されて反射され、ガラスカ
バーＧを介して投映レンズＰＬに入射する。ここで、照明光学系１０から各色光が順次Ｄ
ＭＤに入射されることで各色の画像が生成され、該画像が順次切り換えられながら投映レ
ンズＰＬを介してスクリーンに拡大投映されて、カラー画像が表示される。
なお、本実施形態では、プロジェクタに搭載される画像表示素子（ライトバルブ）とし
て、ＤＭＤを例示して説明したが、例えば、透過型又は反射型の液晶表示素子を採用して
もよく、単板式又は三板式のどちらでもよい。なお、液晶表示素子を利用する場合には、
光源からの光を第３レンズ成分を介して液晶表示素子に入射させる必要がないため、第３
レンズ成分に自由曲面を形成する必要はなく、また、第３レンズ成分を単レンズのみで構
成することができる。
て、ＤＭＤを例示して説明したが、例えば、透過型又は反射型の液晶表示素子を採用して
もよく、単板式又は三板式のどちらでもよい。なお、液晶表示素子を利用する場合には、
光源からの光を第３レンズ成分を介して液晶表示素子に入射させる必要がないため、第３
レンズ成分に自由曲面を形成する必要はなく、また、第３レンズ成分を単レンズのみで構
成することができる。
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜
表３を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。
表３を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。
表中の［レンズデータ］においては、面番号は投映側からのレンズ面の順序（不図示の
面番号０は投映面に対応）を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学
面（又は物体面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対
する屈折率を、νｄはｄ線を基準とするアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である
場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半
径の「0.0000」は平面又は開口を示している。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は
省略している。
面番号０は投映面に対応）を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学
面（又は物体面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対
する屈折率を、νｄはｄ線を基準とするアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である
場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半
径の「0.0000」は平面又は開口を示している。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は
省略している。
また、表中の［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その
形状を次式（ａ）で示す。ここで、ｙは光軸に垂直な方向の高さを、Ｘ（ｙ）は高さｙに
おける光軸方向の変位量（サグ量）を、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κ
は円錐定数を、Ａｎは第ｎ次の非球面係数を示す。なお、「Ｅ-n」は「×１０-n」を示し
、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。
形状を次式（ａ）で示す。ここで、ｙは光軸に垂直な方向の高さを、Ｘ（ｙ）は高さｙに
おける光軸方向の変位量（サグ量）を、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κ
は円錐定数を、Ａｎは第ｎ次の非球面係数を示す。なお、「Ｅ-n」は「×１０-n」を示し
、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｙ2／ｒ2）｝1/2］
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8 …（ａ）
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8 …（ａ）
また、表中の［各種データ］において、ｆは投映レンズＰＬの焦点距離を、ＦＮｏはＦ
ナンバーを、ωは半画角（単位：度）を、ｆ１は第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離を、ｆ２
は第２レンズ成分Ｌ２の焦点距離を示す。
ナンバーを、ωは半画角（単位：度）を、ｆ１は第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離を、ｆ２
は第２レンズ成分Ｌ２の焦点距離を示す。
また、表中の［条件式］において、上記の条件式（１）〜（６）に対応する値を示す。
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、そ
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
（第１実施例）
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係る投映レ
ンズＰＬ（ＰＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って投映側から物体側（画像表示素
子の側）へ向かって順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分Ｌ１と、
負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と、正の屈折力を有し投映側に
凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第１レンズ成分Ｌ１の投映側及
び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面か
らなっている。
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係る投映レ
ンズＰＬ（ＰＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って投映側から物体側（画像表示素
子の側）へ向かって順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分Ｌ１と、
負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と、正の屈折力を有し投映側に
凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第１レンズ成分Ｌ１の投映側及
び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面か
らなっている。
第１レンズ成分Ｌ１は、投映側及び物体側のレンズ面に非球面を形成した両凸形状の正
レンズである。第２レンズ成分Ｌ２は、投映側に凹面を向けた負メニスカスレンズである
。第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸面を向けて物体側に平面を向けたプリズムである。
なお、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２は、プラスチック非球面レンズである
ことが好ましい。また、第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸形状のレンズ面（面番号６）
以外において、特に物体側のレンズ面（面番号７）において、平面（傾斜面を含む）で構
成されることが好ましい。
レンズである。第２レンズ成分Ｌ２は、投映側に凹面を向けた負メニスカスレンズである
。第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸面を向けて物体側に平面を向けたプリズムである。
なお、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２は、プラスチック非球面レンズである
ことが好ましい。また、第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸形状のレンズ面（面番号６）
以外において、特に物体側のレンズ面（面番号７）において、平面（傾斜面を含む）で構
成されることが好ましい。
また、第１レンズ成分Ｌ１よりも投映側には、有害光をカットするための開口絞りＳが
配置されている。一方、第３レンズ成分Ｌ３よりも物体側には、画像表示素子（ライトバ
ルブ）としてのＤＭＤが配置され、このＤＭＤの直前には平行平板のカバーガラスＧが配
置されている。
配置されている。一方、第３レンズ成分Ｌ３よりも物体側には、画像表示素子（ライトバ
ルブ）としてのＤＭＤが配置され、このＤＭＤの直前には平行平板のカバーガラスＧが配
置されている。
下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。なお、表１における面番号１〜
９は、図１に示す面１〜９に対応している。なお、第１実施例では、第２面、第３面、第
４面及び第５面が、非球面形状に形成されている。
９は、図１に示す面１〜９に対応している。なお、第１実施例では、第２面、第３面、第
４面及び第５面が、非球面形状に形成されている。
（表１）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 0.00000 11.12000 （開口絞り）
＊2 13.49904 4.34000 1.528600 55.88
＊3 -5.27552 1.15000
＊4 -3.09327 3.50000 1.617870 24.59
＊5 -5.67922 0.81550
6 27.96885 10.78000 1.528600 55.88
7 0.00000 1.00000
8 0.00000 0.65000 1.506872 65.11
9 0.00000 0.72790
［非球面データ］
第２面
κ=-5.0935,A4=2.48850E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00
第３面
κ=-2.4376,A4=-9.41740E-04,A6=1.45600E-05,A8=0.00000E+00
第４面
κ=-1.0232,A4=-6.63520E-04,A6=1.31510E-05,A8=0.00000E+00
第５面
κ=-1.5717,A4=-3.70320E-05,A6=-1.81930E-07,A8=0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝12.61476
Ｆｎｏ＝2.5
ω＝13.93578
ｆ１＝7.80005
ｆ２＝-22.75861
ｆ３＝52.91119
［条件式］
条件式（１） ｆ／（−ｆ２）＝0.55428
条件式（２） （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝3.39236
条件式（３） νｄ１＝55.88
条件式（４） ｎｄ１＝1.52860
条件式（５） νｄ２＝24.59
条件式（６） ｎｄ２＝1.61787
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 0.00000 11.12000 （開口絞り）
＊2 13.49904 4.34000 1.528600 55.88
＊3 -5.27552 1.15000
＊4 -3.09327 3.50000 1.617870 24.59
＊5 -5.67922 0.81550
6 27.96885 10.78000 1.528600 55.88
7 0.00000 1.00000
8 0.00000 0.65000 1.506872 65.11
9 0.00000 0.72790
［非球面データ］
第２面
κ=-5.0935,A4=2.48850E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00
第３面
κ=-2.4376,A4=-9.41740E-04,A6=1.45600E-05,A8=0.00000E+00
第４面
κ=-1.0232,A4=-6.63520E-04,A6=1.31510E-05,A8=0.00000E+00
第５面
κ=-1.5717,A4=-3.70320E-05,A6=-1.81930E-07,A8=0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝12.61476
Ｆｎｏ＝2.5
ω＝13.93578
ｆ１＝7.80005
ｆ２＝-22.75861
ｆ３＝52.91119
［条件式］
条件式（１） ｆ／（−ｆ２）＝0.55428
条件式（２） （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝3.39236
条件式（３） νｄ１＝55.88
条件式（４） ｎｄ１＝1.52860
条件式（５） νｄ２＝24.59
条件式（６） ｎｄ２＝1.61787
表１に示す諸元の表から、本実施例に係る投映レンズＰＬ１では、上記条件式（１）〜
（６）を全て満たすことが分かる。
（６）を全て満たすことが分かる。
図２は、第１実施例に係る投映レンズＰＬ１の諸収差図（具体的には、球面収差図、非
点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。各収差図において、ＦＮ
ＯはＦナンバーを、Ｙは物体高（画像表示素子の像高）を示す。また、ｄはｄ線（波長58
7.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）、ＣはＣ線（波長656.3nm）、ＦはＦ線（波長486.1nm
）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。なお、非点
収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差
図は、各入射光において、実線はｄ線、Ｃ線、ｇ線、及びＦ線に対するメリジオナルコマ
収差を表している。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を
省略する。
点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。各収差図において、ＦＮ
ＯはＦナンバーを、Ｙは物体高（画像表示素子の像高）を示す。また、ｄはｄ線（波長58
7.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）、ＣはＣ線（波長656.3nm）、ＦはＦ線（波長486.1nm
）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。なお、非点
収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差
図は、各入射光において、実線はｄ線、Ｃ線、ｇ線、及びＦ線に対するメリジオナルコマ
収差を表している。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を
省略する。
各収差図から明らかなように、第１実施例は、光学系が小型短小ながら、諸収差が良好
に補正され、結像性能をはじめとする優れた光学性能を有することが分かる。
に補正され、結像性能をはじめとする優れた光学性能を有することが分かる。
（第２実施例）
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係る投映レ
ンズＰＬ（ＰＬ２）は、図３に示すように、光軸に沿って投映側から物体側（画像表示素
子の側）へ向かって順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分Ｌ１と、
負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と、正の屈折力を有し投映側に
凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第１レンズ成分Ｌ１の投映側及
び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面か
らなっている。
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係る投映レ
ンズＰＬ（ＰＬ２）は、図３に示すように、光軸に沿って投映側から物体側（画像表示素
子の側）へ向かって順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分Ｌ１と、
負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と、正の屈折力を有し投映側に
凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第１レンズ成分Ｌ１の投映側及
び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面か
らなっている。
第１レンズ成分Ｌ１は、投映側及び物体側のレンズ面に非球面を形成した両凸形状の正
レンズである。第２レンズ成分Ｌ２は、投映側に凹面を向けた負メニスカスレンズである
。第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸面を向けて物体側に平面を向けたプリズムである。
なお、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２は、プラスチック非球面レンズである
ことが好ましい。また、第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸形状のレンズ面（面番号６）
以外においては、特に物体側のレンズ面（面番号７）において、平面（傾斜面を含む）で
構成されることが好ましい。
レンズである。第２レンズ成分Ｌ２は、投映側に凹面を向けた負メニスカスレンズである
。第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸面を向けて物体側に平面を向けたプリズムである。
なお、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２は、プラスチック非球面レンズである
ことが好ましい。また、第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸形状のレンズ面（面番号６）
以外においては、特に物体側のレンズ面（面番号７）において、平面（傾斜面を含む）で
構成されることが好ましい。
また、第１レンズ成分Ｌ１よりも投映側には、有害光をカットするための開口絞りＳが
配置されている。一方、第３レンズ成分Ｌ３よりも物体側には、画像表示素子（ライトバ
ルブ）としてのＤＭＤが配置され、このＤＭＤの直前には平行平板のカバーガラスＧが配
置されている。
配置されている。一方、第３レンズ成分Ｌ３よりも物体側には、画像表示素子（ライトバ
ルブ）としてのＤＭＤが配置され、このＤＭＤの直前には平行平板のカバーガラスＧが配
置されている。
下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。なお、表２における面番号１〜
９は、図３に示す面１〜９に対応している。なお、第２実施例では、第２面、第３面、第
４面及び第５面が、非球面形状に形成されている。
９は、図３に示す面１〜９に対応している。なお、第２実施例では、第２面、第３面、第
４面及び第５面が、非球面形状に形成されている。
（表２）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 0.00000 11.03000 （開口絞り）
＊2 14.67555 4.34000 1.528600 55.88
＊3 -6.70508 1.15000
＊4 -4.29812 3.50000 1.617870 24.59
＊5 -6.92149 0.81550
6 27.96885 10.78000 1.528600 55.88
7 0.00000 1.00000
8 0.00000 0.65000 1.506872 65.11
9 0.00000 0.73343
［非球面データ］
第２面
κ=-22.3724,A4=5.91251E-04,A6=-2.05070E-05,A8=2.35364E-07
第３面
κ=-2.4210,A4=-2.73382E-05,A6=-6.68879E-06,A8=1.18518E-07
第４面
κ=-3.3882,A4=-1.47853E-03,A6=5.43977E-05,A8=-8.01390E-07
第５面
κ=-6.4934,A4=-1.01339E-03,A6=-2.94836E-05,A8=-3.70690E-07
［各種データ］
ｆ＝12.61393
Ｆｎｏ＝2.60618
ω＝13.90518
ｆ１＝9.36475
ｆ２＝-37.42004
ｆ３＝52.91119
［条件式］
条件式（１） ｆ／（−ｆ２）＝0.3370902
条件式（２） （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝4.27679
条件式（３） νｄ１＝55.88
条件式（４） ｎｄ１＝1.52860
条件式（５） νｄ２＝24.59
条件式（６） ｎｄ２＝1.61787
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 0.00000 11.03000 （開口絞り）
＊2 14.67555 4.34000 1.528600 55.88
＊3 -6.70508 1.15000
＊4 -4.29812 3.50000 1.617870 24.59
＊5 -6.92149 0.81550
6 27.96885 10.78000 1.528600 55.88
7 0.00000 1.00000
8 0.00000 0.65000 1.506872 65.11
9 0.00000 0.73343
［非球面データ］
第２面
κ=-22.3724,A4=5.91251E-04,A6=-2.05070E-05,A8=2.35364E-07
第３面
κ=-2.4210,A4=-2.73382E-05,A6=-6.68879E-06,A8=1.18518E-07
第４面
κ=-3.3882,A4=-1.47853E-03,A6=5.43977E-05,A8=-8.01390E-07
第５面
κ=-6.4934,A4=-1.01339E-03,A6=-2.94836E-05,A8=-3.70690E-07
［各種データ］
ｆ＝12.61393
Ｆｎｏ＝2.60618
ω＝13.90518
ｆ１＝9.36475
ｆ２＝-37.42004
ｆ３＝52.91119
［条件式］
条件式（１） ｆ／（−ｆ２）＝0.3370902
条件式（２） （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝4.27679
条件式（３） νｄ１＝55.88
条件式（４） ｎｄ１＝1.52860
条件式（５） νｄ２＝24.59
条件式（６） ｎｄ２＝1.61787
表２に示す諸元の表から、本実施例に係る投映レンズＰＬ２では、上記条件式（１）〜
（６）を全て満たすことが分かる。
（６）を全て満たすことが分かる。
図４は、第２実施例に係る投映レンズＰＬ２の諸収差図（具体的には、球面収差図、非
点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。
点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。
各収差図から明らかなように、第２実施例は、光学系が小型短小ながら、諸収差が良好
に補正され、結像性能をはじめとする優れた光学性能を有することが分かる。
に補正され、結像性能をはじめとする優れた光学性能を有することが分かる。
（第３実施例）
第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係る投映レ
ンズＰＬ（ＰＬ３）は、図５に示すように、光軸に沿って投映側から物体側（画像表示素
子の側）へ向かって順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分Ｌ１と、
負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と、正の屈折力を有し投映側に
凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第１レンズ成分Ｌ１の投映側及
び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面か
らなっている。
第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係る投映レ
ンズＰＬ（ＰＬ３）は、図５に示すように、光軸に沿って投映側から物体側（画像表示素
子の側）へ向かって順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分Ｌ１と、
負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分Ｌ２と、正の屈折力を有し投映側に
凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分Ｌ３とを備え、第１レンズ成分Ｌ１の投映側及
び物体側のレンズ面と、第２レンズ成分Ｌ２の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面か
らなっている。
第１レンズ成分Ｌ１は、投映側及び物体側のレンズ面に非球面を形成した両凸形状の正
レンズである。第２レンズ成分Ｌ２は、投映側に凹面を向けた負メニスカスレンズである
。第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸面を向けて物体側に平面を向けたプリズムである。
なお、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２は、プラスチック非球面レンズである
ことが好ましい。また、第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸形状のレンズ面（面番号６）
以外においては、特に物体側のレンズ面（面番号７）において、平面（傾斜面を含む）で
構成されることが好ましい。
レンズである。第２レンズ成分Ｌ２は、投映側に凹面を向けた負メニスカスレンズである
。第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸面を向けて物体側に平面を向けたプリズムである。
なお、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２は、プラスチック非球面レンズである
ことが好ましい。また、第３レンズ成分Ｌ３は、投映側に凸形状のレンズ面（面番号６）
以外においては、特に物体側のレンズ面（面番号７）において、平面（傾斜面を含む）で
構成されることが好ましい。
また、第１レンズ成分Ｌ１よりも投映側には、有害光をカットするための開口絞りＳが
配置されている。一方、第３レンズ成分Ｌ３よりも物体側には、画像表示素子（ライトバ
ルブ）としてのＤＭＤが配置され、このＤＭＤの直前には平行平板のカバーガラスＧが配
置されている。
配置されている。一方、第３レンズ成分Ｌ３よりも物体側には、画像表示素子（ライトバ
ルブ）としてのＤＭＤが配置され、このＤＭＤの直前には平行平板のカバーガラスＧが配
置されている。
下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。なお、表３における面番号１〜
９は、図５に示す面１〜９に対応している。なお、第３実施例では、第２面、第３面、第
４面及び第５面が、非球面形状に形成されている。
９は、図５に示す面１〜９に対応している。なお、第３実施例では、第２面、第３面、第
４面及び第５面が、非球面形状に形成されている。
（表３）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 0.00000 11.11000 （開口絞り）
＊2 14.37595 4.34500 1.528600 55.88
＊3 -5.37045 1.17000
＊4 -3.04891 3.50000 1.617870 24.59
＊5 -5.36181 1.28915
6 27.96885 10.78000 1.528600 55.88
7 0.00000 1.00000
8 0.00000 0.65000 1.506872 65.11
9 0.00000 0.73316
［非球面データ］
第２面
κ=-5.0000,A4=-4.41060E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00
第３面
κ=-3.0447,A4=-7.52120E-04,A6=9.72130E-06,A8=0.00000E+00
第４面
κ=-1.6946,A4=-2.28350E-04,A6=4.31050E-06,A8=0.00000E+00
第５面
κ=-0.9727,A4=-7.31470E-04,A6=-5.62900E-06,A8=0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝12.61674
Ｆｎｏ＝2.60618
ω＝13.90518
ｆ１＝8.00576
ｆ２＝-26.98640
ｆ３＝52.91119
［条件式］
条件式（１） ｆ／（−ｆ２）＝0.46752
条件式（２） （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝3.636439
条件式（３） νｄ１＝55.88
条件式（４） ｎｄ１＝1.52860
条件式（５） νｄ２＝23.77
条件式（６） ｎｄ２＝1.63710
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 0.00000 11.11000 （開口絞り）
＊2 14.37595 4.34500 1.528600 55.88
＊3 -5.37045 1.17000
＊4 -3.04891 3.50000 1.617870 24.59
＊5 -5.36181 1.28915
6 27.96885 10.78000 1.528600 55.88
7 0.00000 1.00000
8 0.00000 0.65000 1.506872 65.11
9 0.00000 0.73316
［非球面データ］
第２面
κ=-5.0000,A4=-4.41060E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00
第３面
κ=-3.0447,A4=-7.52120E-04,A6=9.72130E-06,A8=0.00000E+00
第４面
κ=-1.6946,A4=-2.28350E-04,A6=4.31050E-06,A8=0.00000E+00
第５面
κ=-0.9727,A4=-7.31470E-04,A6=-5.62900E-06,A8=0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝12.61674
Ｆｎｏ＝2.60618
ω＝13.90518
ｆ１＝8.00576
ｆ２＝-26.98640
ｆ３＝52.91119
［条件式］
条件式（１） ｆ／（−ｆ２）＝0.46752
条件式（２） （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝3.636439
条件式（３） νｄ１＝55.88
条件式（４） ｎｄ１＝1.52860
条件式（５） νｄ２＝23.77
条件式（６） ｎｄ２＝1.63710
表３に示す諸元の表から、本実施例に係る投映レンズＰＬ３では、上記条件式（１）〜
（６）を全て満たすことが分かる。
（６）を全て満たすことが分かる。
図６は、第３実施例に係る投映レンズＰＬ３の諸収差図（具体的には、球面収差図、非
点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。
点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図）である。
各収差図から明らかなように、第３実施例は、光学系が小型短小ながら、諸収差が良好
に補正され、結像性能をはじめとする優れた光学性能を有することが分かる。
に補正され、結像性能をはじめとする優れた光学性能を有することが分かる。
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適
宜採用可能である。
宜採用可能である。
各実施例では、投映レンズとして実質３枚の３成分構成を示したが、４成分、５成分等
の他のレンズ成分構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズ成分またはレンズ
群を追加した構成や、最も像側にレンズ成分またはレンズ群を追加した構成でも構わない
。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレン
ズを有する部分をいう。
の他のレンズ成分構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズ成分またはレンズ
群を追加した構成や、最も像側にレンズ成分またはレンズ群を追加した構成でも構わない
。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレン
ズを有する部分をいう。
また、本実施形態においては、単独または複数のレンズ成分、部分レンズ成分、又はレ
ンズ系全体を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レン
ズとしてもよい。この合焦レンズは、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス
用の（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも適している。特に、レンズ系全体を合焦
レンズとするのが好ましい。
ンズ系全体を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レン
ズとしてもよい。この合焦レンズは、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス
用の（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも適している。特に、レンズ系全体を合焦
レンズとするのが好ましい。
また、本実施形態において、レンズ成分または部分レンズ成分を光軸に垂直な方向に振
動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像
ブレを補正する防振レンズ成分としてもよい。
動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像
ブレを補正する防振レンズ成分としてもよい。
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形
成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易
になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像
面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。一方、レンズ面が非球面の場
合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモール
ド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面で
も構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲ
ＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易
になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像
面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。一方、レンズ面が非球面の場
合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモール
ド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面で
も構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲ
ＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本実施形態において、第１レンズ成分及び第２レンズ成分は、プラスチックレン
ズであることが好ましいが、その一方又は両方をガラスレンズで構成してもよい。
ズであることが好ましいが、その一方又は両方をガラスレンズで構成してもよい。
また、本実施形態において、開口絞りは、第１レンズ成分よりも投映側に配置されるの
が好ましいが、画像表示素子から出射される光が一定の角度範囲に収束して投映レンズに
入射するときには、開口絞りを省略、又は第１レンズ成分側にずらしてもよく、この場合
には光学系がさらに短小となるので好ましい。
が好ましいが、画像表示素子から出射される光が一定の角度範囲に収束して投映レンズに
入射するときには、開口絞りを省略、又は第１レンズ成分側にずらしてもよく、この場合
には光学系がさらに短小となるので好ましい。
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラス
トの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施し
てもよい。
トの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施し
てもよい。
また、本実施形態において、第１レンズ成分は単レンズの例を示しているが、複数のレ
ンズを貼り合わせた接合レンズで構成しても構わない。
ンズを貼り合わせた接合レンズで構成しても構わない。
また、本実施形態において、第２レンズ成分は単レンズの例を示しているが、複数のレ
ンズを貼り合わせた接合レンズで構成しても構わない。
ンズを貼り合わせた接合レンズで構成しても構わない。
ここまで、本発明を分かりやすくするために実施形態の構成要件を付して説明したが、
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、光学系が小型短小でありながら諸収差が良好に
補正され、投映面全体にわたり高い光学性能を達成した、プロジェクタに好適な投映レン
ズを提供することができる。
補正され、投映面全体にわたり高い光学性能を達成した、プロジェクタに好適な投映レン
ズを提供することができる。
ＰＬ 投映レンズ
１ プロジェクタ（光学機器）
Ｌ１ 第１レンズ成分
Ｌ２ 第２レンズ成分
Ｌ３ 第３レンズ成分
Ｌ３１ 第１プリズム
Ｌ３２ 第２プリズム
Ｓ 開口絞り
Ｇ カバーガラス
ＤＭＤ 画像表示素子
１ プロジェクタ（光学機器）
Ｌ１ 第１レンズ成分
Ｌ２ 第２レンズ成分
Ｌ３ 第３レンズ成分
Ｌ３１ 第１プリズム
Ｌ３２ 第２プリズム
Ｓ 開口絞り
Ｇ カバーガラス
ＤＭＤ 画像表示素子
Claims (9)
- 光軸に沿って投映側から順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分と、負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分と、正の屈折力を有し投映側に凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分とにより実質的に３個のレンズ成分からなり、
前記第１レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面と、前記第２レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面であり、
前記第１レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであり、
前記第２レンズ成分は、単レンズであり、
前記第３レンズ成分は、単レンズであり、
以下の条件式を満足することを特徴とする投映レンズ。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７
２１．０ ＜ νｄ２ ≦ ２４．５９
但し、
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：前記投映レンズの焦点距離、
νｄ２：前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数。 - 前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の投映レンズ。
１．５０ ＜ ｎｄ２ ＜ １．６５ - 光軸に沿って投映側から順に並んだ、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ成分と、負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ成分と、正の屈折力を有し投映側に凸形状のレンズ面を有する第３レンズ成分とにより実質的に３個のレンズ成分からなり、
前記第１レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面と、前記第２レンズ成分の投映側及び物体側のレンズ面とが非球面であり、
前記第１レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであり、
前記第２レンズ成分は、単レンズであり、
前記第３レンズ成分は、単レンズであり、
以下の条件式を満足することを特徴とする投映レンズ。
０．２ ＜ ｆ／（−ｆ２） ＜ ０．７
１．６１７８７ ≦ ｎｄ２ ＜ １．６５
但し、
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離、
ｆ：前記投映レンズの焦点距離、
ｎｄ２：前記第２レンズ成分のｄ線に対する屈折率。 - 前記第２レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の投映レンズ。
２１．０ ＜ νｄ２ ＜ ３５．０ - 前記第２レンズ成分における投映側のレンズ面の近軸曲率半径をＲ２１とし、前記第２レンズ成分における物体側のレンズ面の近軸曲率半径をＲ２２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の投映レンズ。
１．０ ＜ （Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１） ＜ ５．０ - 前記第１レンズ成分は、単レンズであり、
前記第１レンズ成分のｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の投映レンズ。
５３．０ ＜ νｄ１ ＜ ６１．０ - 前記第１レンズ成分は、単レンズであり、
前記第１レンズ成分のｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の投映レンズ。
１．４５ ＜ ｎｄ１ ＜ １．６０ - 前記第１レンズ成分よりも投映側に開口絞りを設けて構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の投映レンズ。
- 請求項１〜８のいずれか一項に記載の投映レンズを搭載することを特徴とする光学機器。
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|---|---|---|---|
| JP2011069320A JP5316968B2 (ja) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | 投映レンズ及びこれを搭載する光学機器 |
| US13/430,665 US8810930B2 (en) | 2011-03-28 | 2012-03-26 | Projection lens, optical apparatus including projection lens, and method for manufacturing projection lens |
| EP12161529A EP2506058A1 (en) | 2011-03-28 | 2012-03-27 | Projection lens, optical apparatus including projection lens, and method for manufacturing projection lens |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011069320A JP5316968B2 (ja) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | 投映レンズ及びこれを搭載する光学機器 |
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ID=46044332
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