JP5431077B2 - 投写レンズおよび投写型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ装置等に搭載される投写レンズに関し、特に、液晶表示素子や微小ミラーデバイス等のライトバルブにより光変調された光束によって形成される原画像をスクリーン上に拡大投写するのに適した固定焦点の投写レンズおよび投写型表示装置に関する。

装置前方のスクリーン上に画像を投写する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタ装置は、学校教育用や企業研修用、プレゼンテーション用など、種々の用途に対して幅広く用いられるようになっている。

このようなプロジェクタ装置に搭載される投写レンズとしては、光学性能の向上や広角化および高倍率化といった機能面の充実を図ることが期待されるものがある一方で、よりコンパクトで低価格化を図ることが期待されるものもある。

コンパクトで低価格なものを実現するためには、ズーム機能を無くして固定焦点のレンズとしたり、レンズ枚数を少なくしたりすることが一般的である。例えば、下記特許文献１、２には、５枚のレンズで構成された固定焦点の投写レンズが提案されている。

特開平０９−３１８８７６号公報 特開２００１−１２４９８８号公報

近年、光変調素子（ライトバルブ）の高精細化等の影響を受けて、レンズ枚数を少なくして低価格化を指向した投写レンズに対しても、より明るく高性能なものが求められるようになっている。

上記特許文献１に記載のものは、Ｆ値が４とかなり暗い投写レンズであるため、特に明るさの面で問題がある。上記特許文献２に記載のものは、Ｆ値が２．８と明るさは向上しているものの近年の要望レベルまでは達しておらず、また、収差補正の面でも、タンジェンシャル方向の非点収差のバラツキが大きいなどの問題がある。

レンズ枚数を少なく抑えつつ収差補正を良好なものとするための手法として、非球面レンズを用いることが考えられる。しかし、ガラス製の非球面レンズは高価であり、低価格化の要望に反することとなる。一方、プラスチック製の非球面レンズは、ガラス製のものに比べてコスト面での優位性はあるものの、高温の環境下で使用される投写レンズに用いた場合には、温度変化によりプラスチックレンズの焦点距離が変動し、これによりピントずれが生じることが懸念されるため、その対策を十分に考慮する必要がある。

また、近年一般的となっている、透過型または反射型の液晶表示素子やテキサス・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（ＤＭＤ）を、ライトバルブとして用いたプロジェクタ装置に搭載される投写レンズの場合には、色合成手段等を配置するための適正長のバックフォーカスを有することや、縮小側（ライトバルブ側）がテレセントリック性を有していることが必要とされており、少ないレンズ枚数の中でこれらの要求を満足しつつ、コンパクト化を達成することは大きな課題となっている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、少ないレンズ枚数のコンパクトな構成でありがらも、適正長のバックフォーカスと縮小側のテレセントリック性を確保し、かつ明るく諸収差を良好に補正し得る投写レンズおよび投写型表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の投写レンズは、拡大側から順に、１枚の負レンズから構成された第１レンズ群と、３枚の正レンズおよび１枚の負レンズから構成された第２レンズ群とが配列されて、全体が５枚のレンズから構成され、該第１レンズ群と該第２レンズ群との間または該第２レンズ群中に絞りが配置され、縮小側がテレセントリック性を有する投写レンズであって、
前記第１レンズ群の前記１枚の負レンズは、少なくとも１面が非球面で形成され、
前記第２レンズ群は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた第１および第２の正レンズ、負レンズ、正レンズが配列され、該第１および第２の正レンズのうち少なくとも一方は非球面レンズからなり、
以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）を満足することを特徴とする投写レンズ。
１．０ ≦ ｆ２ｈ／ｆ ≦ ５．０ ……（１）
−２．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ −０．８ ……（２）
−１．８ ≦ ｆ１／ｆ２ ≦ −０．２ ……（３）
１．０ ≦ Ｂｆ／ｆ ……（４）
ここで、
ｆ２ｈ：前記第２レンズ群の前記第１および第２の正レンズのうち非球面レンズとされたレンズの焦点距離
ｆ ：全系の焦点距離
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
Ｂｆ：全系のバックフォーカス

本発明において、前記第１レンズ群の前記１枚の負レンズならびに前記第２レンズ群の前記第１および第２の正レンズのうち非球面レンズとされたレンズは、プラスチック製であることが好ましい。

また、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
ν_ｎ ≦ ３０ ……（５）
ここで、
ν_ｎ：前記第２レンズ群の前記１枚の負レンズのアッベ数（ｄ線）

さらに、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．２ ≦ Ｄ_Ｓ／Ｄ ≦ ０．５ ……（６）
ここで、
Ｄ_Ｓ：前記第１レンズ群の前記１枚の負レンズの縮小側の面から前記絞りまでの光軸上の距離
Ｄ ：当該投写レンズの全長

また、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、上述の本発明に係る投写レンズとを備え、該光源からの光束を該ライトバルブで光変調し、該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、縮小投影する場合も、便宜的にスクリーン側を拡大側と称するものとする。一方、上記「縮小側」とは、原画像表示領域側（ライトバルブ側）を意味し、縮小投影する場合も、便宜的にライトバルブ側を縮小側と称するものとする。

また、非球面レンズの屈折力の正負は、光軸上における屈折力の正負を意味する。

本発明の投写レンズによれば、第１レンズ群を１枚の負の非球面レンズにより構成することにより、第１レンズ群において良好に歪曲収差を補正することができ、第２レンズ群に配された、縮小側に凸面を向けた第１および第２の正レンズのうち少なくとも一方を非球面レンズとすることにより、球面収差を良好に補正することが可能となる。また、このような非球面レンズの配置により、全体のレンズ枚数が５枚とコンパクトな構成としつつも、明るく良好な光学性能を得ることが可能となる。

さらに、上記条件式（１）、（２）を満足するように構成したことにより、第１レンズ群を構成する負の非球面レンズと、第２レンズ群を構成する正の非球面レンズとの屈折力のバランスを良好なものとすることができるので、これらの非球面レンズをプラスチック製とした場合でも、温度変化による屈折力の変動を正負で相殺することが可能となってピントずれを低減することができるとともに、適正なバックフォーカスの確保とコンパクト化を達成しつつ、球面収差、非点収差および像面湾曲等の諸収差が良好に補正された明るい投写レンズおよび投写型表示装置を得ることができる。

実施例１に係る投写レンズの詳細な構成図（同図Ａ）および光線軌跡を示す図（同図Ｂ）である。 実施例２に係る投写レンズの詳細な構成図（同図Ａ）および光線軌跡を示す図（同図Ｂ）である。 実施例３に係る投写レンズの詳細な構成図（同図Ａ）および光線軌跡を示す図（同図Ｂ）である。 実施例４に係る投写レンズの詳細な構成図（同図Ａ）および光線軌跡を示す図（同図Ｂ）である。 実施例１に係る投写レンズの諸収差図である。 実施例２に係る投写レンズの諸収差図である。 実施例３に係る投写レンズの諸収差図である。 実施例４に係る投写レンズの諸収差図である。 一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について、上述の図面を用いて説明する。以下では、後述する実施例１のレンズ構成図である図１を参照しながら、この投写レンズを本実施形態の代表として説明する。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、図１に示すように、拡大側（スクリーン側）から順に、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とが配され、全体が５枚のレンズ（第１レンズＬ_１〜第５レンズＬ_５）で構成された固定焦点レンズであり、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に絞り３が配置され、縮小側がテレセントリック性を有するように構成されている。

なお、フォーカシングは、通常、レンズ群全体を光軸Ｚに沿って移動させることにより行う（全体繰出し方式）が、一部のレンズ群を光軸Ｚに沿って移動させてフォーカシングを行うことも可能である。

また、本実施形態の投写レンズでは、図１の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、ガラスブロック２（フィルタ部を含む）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のスクリーン上に拡大投写されるようになっている。図１では、見易さのため１枚のライトバルブの画像表示面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可能とするものがある（図９参照）。この場合、ガラスブロック２の位置にクロスダイクロイックプリズム等の色合成手段を配設することによりこの３原色光を合成することができる。

また、本実施形態では、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に絞り３が配置されているが、絞り３を、第２レンズ群Ｇ_２中（例えば、図４に示す実施例４のように、第２レンズＬ_２と第３レンズＬ_３との間）に配置することもできる。

上記第１レンズ群Ｇ_１は、１枚の負レンズからなる第１レンズＬ_１のみにより構成されており、この第１レンズＬ_１は、少なくとも一方の面（本実施形態では両面）が非球面とされたプラスチック製のレンズとされている。

上記第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に配列された、縮小側に凸面を向けた第１および第２の正レンズ（第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３）を含む３枚の正レンズ（第２レンズＬ_２、第３レンズＬ_３および第５レンズＬ_５）と１枚の負レンズ（第４レンズＬ_４）とから構成されており、第１および第２の正レンズのうち少なくとも一方（本実施形態では第１の正レンズ（第２レンズＬ_２））が、少なくとも一方の面（本実施形態では両面）が非球面とされたプラスチック製のレンズとされている。また、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５は、互いに接合されて接合レンズを構成している。なお、非球面形状は下記非球面式により表わされる。

さらに、本実施形態の投写レンズは、上述の条件式（１）、（２）（以下に再掲）を満足するように構成されている。
１．０ ≦ ｆ_２ｈ／ｆ ≦ ５．０ ……（１）
−２．５ ≦ ｆ_１／ｆ ≦ −０．８ ……（２）
ここで、
ｆ_２ｈ：第２レンズ群Ｇ_２の第１および第２の正レンズ（第２レンズＬ_２および第３レンズＬ_３）のうち非球面レンズとされたレンズの焦点距離
ｆ ：全系の焦点距離
ｆ_１ ：第１レンズ群Ｇ_１の焦点距離

上記条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ_２中の非球面レンズの屈折力を規定するためのものであり、この条件式（１）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ_２中の非球面レンズの正の屈折力が強くなり過ぎて、温度変化によるピントずれの発生を抑制することが困難となり、上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ_２中の非球面レンズの正の屈折力が弱くなり、球面収差や非点収差を良好に補正することが困難となり、これらの収差補正を良好なものとするためにレンズ枚数を増やさざるを得なくなる。

上記条件式（２）は、収差補正を良好なものとし、適正長のバックフォーカスを確保するためのものであり、この条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ_１中の非球面レンズ（第１レンズＬ_１）の負の屈折力が弱くなり過ぎてバックフォーカスが短くなり、投写レンズとライトバルブとの間に色合成手段等を配置することが困難となり、上限を上回ると、第１レンズＬ_１の負の屈折力が強くなり過ぎて、像面湾曲等の軸外収差を良好に補正することが困難となるとともに、バックフォーカスも長大となり全系をコンパクトに構成することが困難となる。

上記条件式（１），（２）を共に満足することにより、温度変化による屈折力の変動を正負で相殺することができので、プラスチック製の非球面レンズを用いた場合でも、ピントずれの発生を抑制することが可能となり、また、Ｆ値が２．２程度の明るさを確保した場合でも諸収差を良好に補正することが可能となる。

また、本実施形態の投写レンズは、上述の条件式（３）〜（６）（以下に再掲）を満足するように構成されていることが好ましい。
−１．８ ≦ｆ_１／ｆ_２ ≦ −０．２ ……（３）
１．０ ≦ Ｂｆ／ｆ ……（４）
ν_ｎ ≦ ３０ ……（５）
０．２ ≦ Ｄ_Ｓ／Ｄ ≦ ０．５ ……（６）
ここで、
ｆ_２：第２レンズ群Ｇ_２の焦点距離
Ｂｆ：全系のバックフォーカス
ν_ｎ：第２レンズ群Ｇ_２の１枚の負レンズ（第４レンズＬ_４）のアッベ数（ｄ線）
Ｄ_Ｓ：第１レンズ群Ｇ_１の１枚の負レンズ（第１レンズＬ_１）の縮小側の面から絞り３までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ ：投写レンズの全長

上記条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の各屈折力の比を規定するものであり、この条件式（３）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間隔を長くしなければならなくなるとともに、第１レンズＬ_１の径が過大となり、上限を上回ると、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。

上記条件式（４）は、適正長のバックフォーカスを確保するためのものであり、この条件式（４）の下限を下回ると、バックフォーカスが短くなって、投写レンズとライトバルブとの間に色合成手段等を配置することが困難となる。

上記条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ_２中の１枚の負レンズ（本実施形態では第４レンズＬ_４）のアッベ数を規定するものであり、この条件式（３）の上限を上回ると、倍率色収差を良好に補正することが困難となる。

上記条件式（６）は、絞り３の位置を規定するものであり、この条件式（６）の下限を下回ると、全系をコンパクトに構成することが困難となり、上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ_１に絞り３が近づき過ぎて、倍率色収差の補正が困難となるとともに、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。

なお、上記条件式（１）〜（６）に替えて、下記条件式（１Ａ）〜（６Ａ）を満足するように構成すれば、より好ましい。特に、下記条件式（４Ａ）の上限を下回るように設定することにより、光学系の長さを短くすることが可能となり、コンパクト化を促進することができる。
１．６ ≦ ｆ_２ｈ／ｆ ≦ ３．５ ……（１Ａ）
−２．２ ≦ ｆ_１／ｆ ≦ −１．０ ……（２Ａ）
−１．５ ≦ ｆ_１／ｆ_２ ≦ −０．４ ……（３Ａ）
１．１ ≦ Ｂｆ／ｆ ≦ １．８ ……（４Ａ）
ν_ｎ ≦ ２７ ……（５Ａ）
０．２５ ≦ Ｄ_Ｓ／Ｄ ≦ ０．４５ ……（６Ａ）

以上のように構成された本実施形態の投写レンズによれば、５枚という少ないレンズ枚数でコンパクトな構成としながらも、適正長のバックフォーカスと縮小側のテレセントリック性を確保しつつ、明るくかつ優れた光学性能を得ることが可能となる。

次に、上述した投写レンズを搭載した投写型表示装置の一例を、図９により説明する。図９に示す投写型表示装置は、ライトバルブとして透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃを備え、拡大像を投写するためのレンズとして上述した実施形態に係る投写レンズを用いている。また、光源とダイクロイックミラー１２の間には、フライアイ等のインテグレータ（図示を省略）が配されており、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、クロスダイクロイックプリズム１４により色合成され、投写型可変焦点レンズ１０により図示されないスクリーン上に投写される。この装置は、色分解のためのダイクロイックミラー１２、１３、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃ、全反射ミラー１８ａ〜１８ｃを備えている。本実施形態の投写型表示装置は、上述した実施形態に係る投写レンズを用いていることにより、小型化、軽量化および低廉化を図ることができ、また、高い光学性能を維持することができる。

なお、本発明の投写レンズは透過型の液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投写レンズとしての使用態様に限られるものではなく、反射型の液晶表示パネルあるいはＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投写レンズ等として用いることも可能である。

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、実施例２〜４の構成を示す図２〜４において、実施例１と同様の作用効果をなす部材には図１で用いたものと同一の符号を付している。

この実施例１に係る投写レンズは、図１に示す如き構成とされている。すなわち、この投写レンズは、前述したように、拡大側から順に、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とが配され、全体が５枚のレンズ（第１レンズＬ_１〜第５レンズＬ_５）で構成された固定焦点レンズであり、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２との間に絞り３が配置され、縮小側がテレセントリック性を有するように構成されている。また、その縮小側には、色合成プリズムを主とするガラスブロック２および画像表示面１が配設されている。

上記第１レンズ群Ｇ_１は、縮小側に凹面を向けた両面非球面のプラスチック製の負のメニスカスレンズ（光軸Ｚ上での形状に基づく）からなる第１レンズＬ_１のみにより構成されている。

上記第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた両面非球面のプラスチック製の正のメニスカスレンズ（光軸Ｚ上での形状に基づく）からなる第２レンズＬ_２（第１の正レンズ）と、両凸レンズからなる第３レンズＬ_３（第２の正レンズ）と、縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第４レンズＬ_４（１枚の負レンズ）と、両凸レンズからなる第５レンズＬ_５とが配列され、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５は、互いに接合されて接合レンズを構成している。

この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（レンズ全系の焦点距離を1.00として規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（上記曲率半径Ｒと同様に規格化されている；以下の各表において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表１の上段に示す。なお、この表１および後述する表２〜４において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎｄ、νｄに対応させた数字は拡大側から順次増加するようになっており、面番号の右側に＊印が付された面は非球面とされている。また、表１の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、後掲の表５に、実施例１における上記各条件式に対応する数値を示す。表５に示すように実施例１の投写レンズによれば、条件式（１）〜（６）、（１Ａ）〜（６Ａ）が全て満足されている。

図５は実施例１の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。なお、図５および以下の図６〜８において、各球面収差図にはｄ線、Ｆ線、Ｃ線の光に対する収差が示されており、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面についての収差が示されており、各倍率色収差図にはｄ線の光に対するＦ線およびＣ線の光についての収差が示されている。

この図５から明らかなように、実施例１の投写レンズによれば、半画角ωが２９．３度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

この実施例２に係る投写レンズは、図２に示す如き構成とされている。すなわち、この投写レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第１レンズ群Ｇ_１を構成する第１レンズＬ_１が光軸Ｚ上において両凹形状とされている点と、第２レンズ群Ｇ_２において、第４レンズＬ_４が両凸レンズからなり、第５レンズＬ_５が両凹レンズ（第２レンズ群Ｇ_２中の１枚の負レンズを構成する）からなる点において相違している（第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５が互いに接合されている点は実施例１と同じ）。

この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表２の上段に示す。また、表２の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、後掲の表５に、実施例２における上記各条件式に対応する数値を示す。表５に示すように実施例２の投写レンズによれば、条件式（１）〜（６）、（１Ａ）〜（６Ａ）が全て満足されている。

図６は実施例２の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。この図６から明らかなように、実施例２の投写レンズによれば、半画角ωが２８．８度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

この実施例３に係る投写レンズは、図３に示す如き構成とされている。すなわち、この投写レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第２レンズ群Ｇ_２において、第２レンズＬ_２が光軸Ｚ上において両凸形状とされ、第４レンズＬ_４が両凹レンズからなり、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５が共に単レンズからなる（互いに接合されていない）点において相違している。

この実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表３の上段に示す。また、表３の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、後掲の表５に、実施例３における上記各条件式に対応する数値を示す。表５に示すように実施例３の投写レンズによれば、条件式（１）〜（６）、（１Ａ）〜（６Ａ）が全て満足されている。

図７は実施例３の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。この図７から明らかなように、実施例３の投写レンズによれば、半画角ωが２９．２度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

この実施例４に係る投写レンズは、図４に示す如き構成とされている。すなわち、この投写レンズは、上記実施例１と略同様の構成とされているが、第１レンズ群Ｇ_１を構成する第１レンズＬ_１が光軸Ｚ上において両凹形状とされている点と、第２レンズ群Ｇ_２において、第２レンズＬ_２が縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ（球面レンズ）からなり、第３レンズＬ_３が両面非球面のプラスチック製の両凸レンズ（光軸Ｚ上での形状に基づく）からなり、第４レンズＬ_４が両凹レンズからなる点と、絞り３が第２レンズ群Ｇ_２中の第２レンズＬ_２と第３レンズＬ_３との間（第２レンズＬ_２の縮小側近傍）に配置されている点において相違している。

この実施例４における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを表４の上段に示す。また、表４の下段には各非球面に対応する各定数Ｋ、Ａ_３〜Ａ_１６の値が示されている。

また、後掲の表５に、実施例４における上記各条件式に対応する数値を示す。表５に示すように実施例４の投写レンズによれば、条件式（１）〜（６）、（１Ａ）〜（６Ａ）が全て満足されている。

図８は実施例４の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。この図８から明らかなように、実施例４の投写レンズによれば、半画角ωが２９．０度と広角で、Ｆ値が２．２０と明るく、各収差が良好に補正されている。

Ｇ_１，Ｇ_２ レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_５ レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_１３ レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_１２ レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｚ 光軸
１ 画像表示面
２ ガラスブロック（フィルタ部を含む）
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

Claims (5)

1. 拡大側から順に、１枚の負レンズから構成された第１レンズ群と、３枚の正レンズおよび１枚の負レンズから構成された第２レンズ群とが配列されて、全体が５枚のレンズから構成され、該第１レンズ群と該第２レンズ群との間または該第２レンズ群中に絞りが配置され、縮小側がテレセントリック性を有する投写レンズであって、
   前記第１レンズ群の前記１枚の負レンズは、少なくとも１面が非球面で形成され、
   前記第２レンズ群は、拡大側から順に、縮小側に凸面を向けた第１および第２の正レンズ、負レンズ、正レンズが配列され、該第１および第２の正レンズのうち少なくとも一方は非球面レンズからなり、
   以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）を満足することを特徴とする投写レンズ。
   １．０ ≦ ｆ２ｈ／ｆ ≦ ５．０ ……（１）
   −２．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ −０．８ ……（２）
   −１．８ ≦ ｆ１／ｆ２ ≦ −０．２ ……（３）
   １．０ ≦ Ｂｆ／ｆ ……（４）
   ここで、
   ｆ２ｈ：前記第２レンズ群の前記第１および第２の正レンズのうち非球面レンズとされたレンズの焦点距離
   ｆ ：全系の焦点距離
   ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
   Ｂｆ：全系のバックフォーカス
2. 前記第１レンズ群の前記１枚の負レンズならびに前記第２レンズ群の前記第１および第２の正レンズのうち非球面レンズとされたレンズは、プラスチック製であることを特徴とする請求項１記載の投写レンズ。
3. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜２のうちいずれか１項記載の投写レンズ。
   νｎ ≦ ３０ ……（５）
   ここで、
   νｎ：前記第２レンズ群の前記１枚の負レンズのアッベ数（ｄ線）
4. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の投写レンズ。
   ０．２ ≦ ＤＳ／Ｄ ≦ ０．５ ……（６）
   ここで、
   ＤＳ：前記第１レンズ群の前記１枚の負レンズの縮小側の面から前記絞りまでの光軸上の距離
   Ｄ ：当該投写レンズの全長
5. 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１〜４のうちいずれか１項記載の投写レンズとを備え、該光源からの光束を該ライトバルブで光変調し、該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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