▶ リコーインダストリアルソリューションズ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-22
(45)【発行日】2022-06-30
(54)【発明の名称】投射用ズームレンズおよび画像投射装置
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20220623BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20220623BHJP
G02B 13/16 20060101ALI20220623BHJP
G03B 21/14 20060101ALI20220623BHJP
【ＦＩ】
G02B15/20
G02B13/18
G02B13/16
G03B21/14 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2017096687
(22)【出願日】2017-05-15
(65)【公開番号】P2018194619
(43)【公開日】2018-12-06
【審査請求日】2020-04-24
(73)【特許権者】
【識別番号】514274487
【氏名又は名称】リコーインダストリアルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100127111
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100090103
【弁理士】
【氏名又は名称】本多 章悟
(72)【発明者】
【氏名】宮 健二
【審査官】堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２１２７５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０９５３９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５８５１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０１７７２５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－０３７１６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０５３６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０１３４６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２６６５７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ９／００－１７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２－２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００－２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
最も拡大側に配置され、負の屈折力を備える第１レンズ群を有する投射用ズームレンズであって、前記第１レンズ群は、拡大共役側から縮小共役側に向かって順に第１サブレンズ群と、
負の屈折力を備える第２サブレンズ群と、正の屈折力を備える第３サブレンズ群と、を有し、
当該第１レンズ群は、ズーミングを行う際には固定され、フォーカシングを行う際には前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群とがそれぞれ独立して光軸上を移動可能であって、
前記第３サブレンズ群が光軸上を移動するとともに前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群の間隔が変化し、
遠距離側から近距離側へフォーカシングを行う際に、前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群の間隔が広がる方向へ変化し、
前記フォーカシングを行う際には、第１サブレンズ群と、第２サブレンズ群とが何れも拡大側へと移動し、第３サブレンズ群は縮小側へと移動するように移動する投射用ズームレンズであって、
前記第２サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｂ と、前記第３サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｃ とが条件式：
（１）－０．５＜ｆ １ｂ ／ｆ １ｃ ＜－０．１
を満たす
ことを特徴とする投射用ズームレンズ。
【請求項2】
請求項１に記載の投射用ズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群の焦点距離：ｆ １G と、前記ズーミングにおける広角端での全系の焦点距離ｆｗとが条件式：
（２）－３．０＜ｆ １G ／ｆｗ＜－１．５
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。
【請求項3】
請求項１または２に記載の投射用ズームレンズにおいて、前記第２サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｂ と、前記第３サブレンズ群の焦点距離ｆ １ｃ と、前記ズーミングにおける広角端での全系の焦点距離ｆｗとが条件式
（３）－２．０＜ｆ １ｂ ／ｆｗ＜－０．５
（４）３．０＜ｆ １ｃ ／ｆｗ＜９．０
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。
【請求項4】
請求項１乃至３の何れか１つに記載の投射用ズームレンズにおいて、第１レンズ群が少なくとも１つの非球面レンズを有することを特徴とする投射用ズームレンズ。
【請求項5】
請求項１乃至４の何れか１つに記載の投射用ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を備える球面レンズを有し、
負の屈折力を備えた当該球面レンズの屈折率N dave_1G の平均値が条件式
（５）１．５５＜N dave_1G ＜１．７５
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。
【請求項6】
請求項１乃至５の何れか１つに記載の投射用ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を備える球面レンズを有し、
負の屈折力を備えた当該球面レンズのアッベ数の平均値ν ｄ1ave_1G が条件式
（６）４５．０＜ν ｄ1ave_1G
を満たすことを特徴とする投射用ズームレンズ。
【請求項7】
請求項１乃至６の何れか１つに記載の投射用ズームレンズを有する画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、投射用ズームレンズ、画像投射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像をスクリーンなどに向けて投射するプロジェクタ等の画像投射装置が知られている。
【0003】
このような画像投射装置において、表示される画像の大きさを変えるために、広角端から望遠端まで変倍する、所謂ズーミングを行う構成が知られている。
このようなズーミングを行う際には、焦点距離をはじめ様々な光学的パラメータが変化して収差変動が生じることが知られている。
このようなズーミングを行う際には、焦点距離をはじめ様々な光学的パラメータが変化して収差変動が生じることが知られている。
【0004】
画像投射装置に備えられる投射用のズームレンズにおいては、かかる収差変動を抑制し、適切に収差補正を行う構成が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この発明は、新規な投射用ズームレンズの実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明の投射用ズームレンズは、最も拡大側に配置され、負の屈折力を備える第１レンズ群を有する投射用ズームレンズであって、前記第１レンズ群は、拡大共役側から縮小共役側に向かって順に第１サブレンズ群と、負の屈折力を備える第２サブレンズ群と、正の屈折力を備える第３サブレンズ群を有し、当該第１レンズ群は、ズーミングを行う際には固定され、フォーカシングを行う際には前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群とがそれぞれ独立して光軸上を移動可能であって、前記第３サブレンズ群が光軸上を移動するとともに前記第１サブレンズ群と前記第２サブレンズ群の間隔が変化し、遠距離側から近距離側へフォーカシングを行う際に、前記第２サブレンズ群と前記第３サブレンズ群の間隔が広がる方向へ変化し、前記フォーカシングを行う際には、第１サブレンズ群と、第２サブレンズ群とが何れも拡大側へと移動し、第３サブレンズ群は縮小側へと移動するように移動する投射用ズームレンズであって、前記第２サブレンズ群の焦点距離ｆ
１ｂ
と、前記第３サブレンズ群の焦点距離ｆ
１ｃ
とが条件式：（１）－０．５＜ｆ
１ｂ
／ｆ
１ｃ
＜－０．１を満たす。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、適切に収差補正が可能な新規な投射用ズームレンズを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】撮像装置の実施形態の一例を説明するための図である。
【図2】実施例１の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図3】実施例２の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図4】実施例３の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図5】実施例４の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図6】実施例５の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図7】実施例６の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図8】実施例７の投射用ズームレンズを説明するための図である。
【図9】実施例１の投射用ズームレンズのフォーカシング時の動作の一例を表す図である。
【図10】実施例１の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図11】実施例１の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図12】実施例１の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図13】実施例１の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【図14】実施例２の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図15】実施例２の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図16】実施例２の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図17】実施例２の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【図18】実施例３の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図19】実施例３の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図20】実施例３の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図21】実施例３の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【図22】実施例４の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図23】実施例４の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図24】実施例４の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図25】実施例４の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【図26】実施例５の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図27】実施例５の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図28】実施例５の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図29】実施例５の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【図30】実施例６の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図31】実施例６の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図32】実施例６の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図33】実施例６の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【図34】実施例７の投射用ズームレンズの広角端における縦収差図の一例である。
【図35】実施例７の投射用ズームレンズの広角端における横収差図の一例である。
【図36】実施例７の投射用ズームレンズの望遠端における縦収差図の一例である。
【図37】実施例７の投射用ズームレンズの望遠端における横収差図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図１に、本発明の実施形態の一例として、投射用ズームレンズたる投射レンズ群１を備えた画像投射装置１００を示す。
本実施形態における画像投射装置１００は、画像表示素子たる液晶パネル１０１に表示された原画像を投射面たるスクリーン１０４へと拡大して投射するプロジェクタである。
本実施形態における画像投射装置１００は、画像表示素子たる液晶パネル１０１に表示された原画像を投射面たるスクリーン１０４へと拡大して投射するプロジェクタである。
【0010】
原画像の表示を液晶パネル１０１で行うプロジェクタは、３原色（赤・緑・青）に対応した３枚の液晶パネル１０１により変調された３つの光を色合成光学系たるプリズム１０２により合成して投射レンズ１に入射させる。
【0011】
また、本実施形態では原画像の画像表示素子として液晶パネル１０１を用いたが、かかる構成に限定されるものではなく、微小ミラーを並べて構成されたＤＭＤ等の反射型表示素子で行うとしても良い。
かかる反射型表示素子を用いる構成では、反射型表示素子を照明する光路を、反射型表示素子と投射レンズ１との間に確保する必要がある。
かかる反射型表示素子を用いる構成では、反射型表示素子を照明する光路を、反射型表示素子と投射レンズ１との間に確保する必要がある。
【0012】
投射レンズ群１は、一般には小さなサイズで表示された原画像を拡大して投射するレンズ系であり、原画像を倍率可変で拡大して投射可能なズームレンズである。
投射レンズ群１は、図１においては、拡大側から順に、第１レンズ群１Ｇと、第２レンズ群２Ｇと、第３レンズ群３Ｇと、開口絞りＳと、第４レンズ群４Ｇと、第５レンズ群５Ｇと、を有する５群構成の投射光学系である。
本発明の実施形態の具体的な構成を図２～図８において例示する。なお、図２～図８においては、図の左方が拡大側（拡大共役側）、図の右方が縮小側（縮小共役側）である。また、繁雑化を避けるため、図２～図８において、符号は共通化する。
投射レンズ群１は、図１においては、拡大側から順に、第１レンズ群１Ｇと、第２レンズ群２Ｇと、第３レンズ群３Ｇと、開口絞りＳと、第４レンズ群４Ｇと、第５レンズ群５Ｇと、を有する５群構成の投射光学系である。
本発明の実施形態の具体的な構成を図２～図８において例示する。なお、図２～図８においては、図の左方が拡大側（拡大共役側）、図の右方が縮小側（縮小共役側）である。また、繁雑化を避けるため、図２～図８において、符号は共通化する。
【0013】
【0014】
第１レンズ群Ｇ１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、拡大側から順に第１サブレンズ群１ａと、負の屈折力を有する第２サブレンズ群１ｂと、正の屈折力を持つ第３サブレンズ群１ｃと、を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すズーミングの際には固定されて、第１レンズ群Ｇ１全体で負の屈折力を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すズーミングの際には固定されて、第１レンズ群Ｇ１全体で負の屈折力を有している。
【0015】
また、第１レンズ群Ｇ１は、後述するフォーカシングの際には、第１サブレンズ群１ａ、第２サブレンズ群１ｂ、第３サブレンズ群１ｃのそれぞれが独立に移動可能なように設置されている。
かかるフォーカシングの際には、第３サブレンズ群１ｃが光軸上を移動するとともに、第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂとの間隔が変化する。
このとき、最も好ましくは、例えば第１サブレンズ群１ａが固定された状態で、第３サブレンズ群１ｃの光軸上の移動に合わせて第２サブレンズ群１ｂが光軸上を移動することで第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂの間隔が変化する。
なお、かかる構成に限定されるものではなく、３つのサブレンズ群が全て動作するとしても良い。
かかるフォーカシングの際には、第３サブレンズ群１ｃが光軸上を移動するとともに、第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂとの間隔が変化する。
このとき、最も好ましくは、例えば第１サブレンズ群１ａが固定された状態で、第３サブレンズ群１ｃの光軸上の移動に合わせて第２サブレンズ群１ｂが光軸上を移動することで第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂの間隔が変化する。
なお、かかる構成に限定されるものではなく、３つのサブレンズ群が全て動作するとしても良い。
【0016】
第１サブレンズ群１ａは、正の屈折力、負の屈折力、どちらでも所望の設計値に合わせて設定すればよいが、第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとを合計すると負の屈折力を備えるように設定することが望ましい。
このように、フォーカシング群内で拡大側から順に負・正となるような構成とすることで、距離変動時に発生する収差を補正する。
また、第３サブレンズ群１ｃが移動するとともに、第１サブレンズ群１ａ、第２サブレンズ群１ｂの間隔も変化することによって、より効果的に収差が補正される。
このように、フォーカシング群内で拡大側から順に負・正となるような構成とすることで、距離変動時に発生する収差を補正する。
また、第３サブレンズ群１ｃが移動するとともに、第１サブレンズ群１ａ、第２サブレンズ群１ｂの間隔も変化することによって、より効果的に収差が補正される。
【0017】
また、第２サブレンズ群１ｂの焦点距離ｆ１ｂと、第３サブレンズ群１ｃの焦点距離ｆ１ｃとは、条件式（１）を満たす。
【0018】
【数1】
【0019】
かかる条件式（１）を満たすことにより、より効果的に収差が補正される。
かかる条件式の上限を超えた場合には、第２サブレンズ群１ｂの負の屈折力が第３サブレンズ群１ｃの正の屈折力に比べて強くなりすぎることを示し、広角化に対して有利に働く一方で歪曲収差の増大や、像面湾曲、非点収差等の収差の補正が困難となるため望ましくない。
また、条件式（１）の下限を超えた場合には、第２サブレンズ群１ｂの負の屈折力が第３サブレンズ群１ｃの正の屈折力に比べて弱くなりすぎることを示し、像面湾曲や非点収差などの収差の補正が容易になる一方で、広角化の達成が難しくなるため望ましくない。
かかる条件式の上限を超えた場合には、第２サブレンズ群１ｂの負の屈折力が第３サブレンズ群１ｃの正の屈折力に比べて強くなりすぎることを示し、広角化に対して有利に働く一方で歪曲収差の増大や、像面湾曲、非点収差等の収差の補正が困難となるため望ましくない。
また、条件式（１）の下限を超えた場合には、第２サブレンズ群１ｂの負の屈折力が第３サブレンズ群１ｃの正の屈折力に比べて弱くなりすぎることを示し、像面湾曲や非点収差などの収差の補正が容易になる一方で、広角化の達成が難しくなるため望ましくない。
【0020】
また、本実施形態では、図９に示すように、遠距離側から近距離側へフォーカシングするときに、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃの間隔が広くなるように変動する。なお、図９では特に移動の様子を明らかとする目的で、移動距離について誇張して記載しているが、実際の移動量は後述する数値例の通りである。
遠距離側から近距離側へと物点が変動した場合には、画角は狭くなる方向へ変化し、像面はオーバー方向に湾曲し易い。そこで、物点変動による像面湾曲を補正するために、第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとの間隔を広げる必要がある。
遠距離側から近距離側へと物点が変動した場合には、画角は狭くなる方向へ変化し、像面はオーバー方向に湾曲し易い。そこで、物点変動による像面湾曲を補正するために、第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとの間隔を広げる必要がある。
【0021】
第１サブレンズ群１ａと、第２サブレンズ群１ｂとの間隔を広げることで、像面湾曲を補正することができるが、単に第１サブレンズ群１ａと第２サブレンズ群１ｂとの間隔が広がるのみでは、合焦位置が変化してしまうため、第３サブレンズ群１ｃを移動させて、かかる合焦位置の補正を行う。
そのとき、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１において、数式（１）から明らかなように、第３サブレンズ群１ｃは全体が強い負パワー支配下の第１レンズ群Ｇ１中では屈折力が比較的弱いため、移動量を大きくする必要がある。
結果として、像面補正のための第２サブレンズ群１ｂの移動量よりも、合焦位置補正のための第３サブレンズ群１ｃの移動量が大きくなり、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃとの間隔が広がる方向に変化する。
そのとき、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１において、数式（１）から明らかなように、第３サブレンズ群１ｃは全体が強い負パワー支配下の第１レンズ群Ｇ１中では屈折力が比較的弱いため、移動量を大きくする必要がある。
結果として、像面補正のための第２サブレンズ群１ｂの移動量よりも、合焦位置補正のための第３サブレンズ群１ｃの移動量が大きくなり、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃとの間隔が広がる方向に変化する。
【0022】
したがって、本実施形態では、遠距離側から近距離側へフォーカシングするときには、第２サブレンズ群１ｂと第３サブレンズ群１ｃの間隔が広くなるように変動することが望ましい。
かかる構成により、遠距離側から近距離側への物点の変動により生じる像面湾曲を補正しながらも、合焦位置の変動を抑制して、適切に収差補正が可能となる。
かかる構成により、遠距離側から近距離側への物点の変動により生じる像面湾曲を補正しながらも、合焦位置の変動を抑制して、適切に収差補正が可能となる。
【0023】
また、本実施形態では、第１レンズ群１Ｇの焦点距離ｆ１Ｇと、広角端における全系の焦点距離ｆｗとが条件式（２）を満たしている。
【0024】
【数2】
【0025】
かかる条件式（２）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの負の屈折力が強くなり、広角化達成に有利に働くが歪曲収差が大きくなり補正が難しい。
条件式（２）の下限値を超えると、第１レンズ群の負の屈折力が弱くなり、歪曲収差などの収差が補正しやすくなる一方で広角化の達成が難しい。
第１レンズ群１Ｇの焦点距離ｆ１Ｇと、広角端における全系の焦点距離ｆｗとをかかる条件式（２）の範囲内に収めることにより、レンズ系の広角化を図りながらも、収差を適切に補正することができる。
条件式（２）の下限値を超えると、第１レンズ群の負の屈折力が弱くなり、歪曲収差などの収差が補正しやすくなる一方で広角化の達成が難しい。
第１レンズ群１Ｇの焦点距離ｆ１Ｇと、広角端における全系の焦点距離ｆｗとをかかる条件式（２）の範囲内に収めることにより、レンズ系の広角化を図りながらも、収差を適切に補正することができる。
【0026】
また、本実施形態では、第１レンズ群１Ｇに含まれる第２サブレンズ群の焦点距離ｆ１ｂと、第３サブレンズ群の焦点距離ｆ１ｃとは、広角端における全系の焦点距離ｆｗに対して、下記の条件式（３）、（４）を満たす。
【0027】
【数3】
【0028】
【数4】
【0029】
かかる条件式（３）は第１レンズ群１Ｇの中で、負の屈折力を備えた第２サブレンズ群１ｂの焦点距離と、全系の焦点距離との関係を示している。
条件式（３）の上限値を超えた場合、第１レンズ群１Ｇの負の屈折力が弱くなり、像面湾曲・非点収差等は有利になるが、広角化が困難となる。
下限値を超えた場合には、第１レンズ群１Ｇ全体の負の屈折力が強くなり、広角化へは有利に働くが、歪曲収差の補正が難しい。
条件式（３）の上限値を超えた場合、第１レンズ群１Ｇの負の屈折力が弱くなり、像面湾曲・非点収差等は有利になるが、広角化が困難となる。
下限値を超えた場合には、第１レンズ群１Ｇ全体の負の屈折力が強くなり、広角化へは有利に働くが、歪曲収差の補正が難しい。
【0030】
条件式（４）は、第１レンズ群１Ｇの中で、正の屈折力を備える第３サブレンズ群１ｃの焦点距離と、全系の焦点距離との関係を示している。
条件式（４）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が弱まり、歪曲収差の補正が難しくなったり、フォーカシングの際の移動量が増大して構造上の自由度が小さくなるという問題が生じうる。一方で、正レンズの曲率の条件が緩くなり、コマ収差を抑制することが容易になる。
また、条件式（４）の下限値を超える場合、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が強くなり、像面湾曲や非点収差の補正は行いやすくなるが、広角化が難しい。
条件式（４）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が弱まり、歪曲収差の補正が難しくなったり、フォーカシングの際の移動量が増大して構造上の自由度が小さくなるという問題が生じうる。一方で、正レンズの曲率の条件が緩くなり、コマ収差を抑制することが容易になる。
また、条件式（４）の下限値を超える場合、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が強くなり、像面湾曲や非点収差の補正は行いやすくなるが、広角化が難しい。
【0031】
また、本実施形態では、第１レンズ群１Ｇは、少なくとも１枚の非球面レンズを有している。
かかる構成により、広角化によって生じる歪曲収差やコマ収差がより精度良く補正される。
かかる構成により、広角化によって生じる歪曲収差やコマ収差がより精度良く補正される。
【0032】
また、本実施形態では、ズーミングの際に第１サブレンズ群１ａが固定された状態で、各レンズの位置が調整される。すなわち、第１レンズ群１Ｇに含まれる複数のレンズ群のうち、少なくとも１つの固定となるサブレンズ群を有している。
【0033】
かかる構成により、鏡筒の構造が容易となり、自由度が向上する。
【0034】
また本実施形態では、第１レンズ群１Ｇを構成する負の屈折力を有する球面レンズの屈折率の平均値Ｎdave1Gが、条件式（５）を満たしている。
【0035】
【数5】
【0036】
かかる条件式（５）は、負レンズの屈折率の関係を表しており、広角化とペッツバール和に関係する。
条件式（５）の上限を超えたとき、負レンズの屈折率が高くなり広角化に有利であり、曲率半径も抑えることができてコマ収差の発生も抑えられるが、ペッツバール和は不利となる。
また、条件式（５）の下限を超えた場合には、ペッツバール和は所定の範囲内に抑えられて像面湾曲や非点収差を小さく抑えることができるが、広角化達成のためには曲率半径がきつくなるのでコマ収差などの収差の補正が困難となる。
負の屈折力を有する球面レンズの屈折率の平均値Ｎdave1Gが、かかる条件式（５）の範囲内に収まるように設計されることで、広角化によって生じる歪曲収差やコマ収差がより精度良く補正される。
条件式（５）の上限を超えたとき、負レンズの屈折率が高くなり広角化に有利であり、曲率半径も抑えることができてコマ収差の発生も抑えられるが、ペッツバール和は不利となる。
また、条件式（５）の下限を超えた場合には、ペッツバール和は所定の範囲内に抑えられて像面湾曲や非点収差を小さく抑えることができるが、広角化達成のためには曲率半径がきつくなるのでコマ収差などの収差の補正が困難となる。
負の屈折力を有する球面レンズの屈折率の平均値Ｎdave1Gが、かかる条件式（５）の範囲内に収まるように設計されることで、広角化によって生じる歪曲収差やコマ収差がより精度良く補正される。
【0037】
また本実施形態では、第１レンズ群１Ｇを構成する負の屈折力を持つ球面レンズのアッベ数の平均値νｄ１Ｇが、条件式（６）を満たしている。
【0038】
【数6】
【0039】
かかる条件式（６）は、フォーカシングによる倍率色収差の変動を抑えるための条件であり、下限値を超えた場合には、第１レンズ群１Ｇにおける全体のアッベ数が小さくなるため、フォーカシングによる変動分を押さえることが難しくなり、倍率色収差が増大してしまう。
【0040】
以上に述べたような投射レンズ１の具体的な構成例を、実施例１～７に数値として表１～表３５に示す。また、実施例１～７におけるそれぞれの収差図を、図１０～３７にそれぞれ示す。
【0041】
なお、実施例１～７は、何れも既に述べた条件式（１）を満足する数値実施例である。なお、条件式（１）に加えて条件式（２）～（６）の何れかあるいはすべてを満たしているが、かかる構成に限定されるものではない。
また、実施例１～７において、以下の符号を用いている。
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
また、実施例１～７において、以下の符号を用いている。
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
【0042】
[数値実施例１]
実施例１のレンズ構成について表１～表５に示す。
実施例１のレンズ構成について表１～表５に示す。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】
【表5】
【0048】
また、表５に記載した各非球面の面変位は、下記の数式に従う。
【0049】
【数7】
【0050】
［数値実施例２］
実施例２のレンズ構成について表６～表１０に示す。
実施例２のレンズ構成について表６～表１０に示す。
【0051】
【表6】
【0052】
【表7】
【0053】
【表8】
【0054】
【表9】
【0055】
【表10】
【0056】
［数値実施例３］
実施例３のレンズ構成について表１１～表１５に示す。
実施例３のレンズ構成について表１１～表１５に示す。
【0057】
【表11】
【0058】
【表12】
【0059】
【表13】
【0060】
【表14】
【0061】
【表15】
【0062】
［数値実施例４］
実施例４のレンズ構成について表１６～表２０に示す。
実施例４のレンズ構成について表１６～表２０に示す。
【0063】
【表16】
【0064】
【表17】
【0065】
【表18】
【0066】
【表19】
【0067】
【表20】
【0068】
［数値実施例５］
実施例５のレンズ構成について表２１～表２５に示す。
実施例５のレンズ構成について表２１～表２５に示す。
【0069】
【表21】
【0070】
【表22】
【0071】
【表23】
【0072】
【表24】
【0073】
【表25】
【0074】
［数値実施例６］
実施例６のレンズ構成について表２６～表３０に示す。
なお、本実施形態においては、表２６から明らかなように、第１サブレンズ群１ａ、第３サブレンズ群１ｃはフォーカシングの際にレンズ光軸上を動作し、第２サブレンズ群１ｂは固定される。
実施例６のレンズ構成について表２６～表３０に示す。
なお、本実施形態においては、表２６から明らかなように、第１サブレンズ群１ａ、第３サブレンズ群１ｃはフォーカシングの際にレンズ光軸上を動作し、第２サブレンズ群１ｂは固定される。
【0075】
【表26】
【0076】
【表27】
【0077】
【表28】
【0078】
【表29】
【0079】
【表30】
【0080】
［数値実施例７］
実施例７のレンズ構成について表３１～表３５に示す。
実施例７のレンズ構成について表３１～表３５に示す。
【0081】
【表31】
【0082】
【表32】
【0083】
【表33】
【0084】
【表34】
【0085】
【表35】
【0086】
図１０～３７には、実施例として示した７つの投射レンズ１の収差図を示す。
なお、実施例１に関する図１０～図１３において、図１０は広角端での縦収差図を示し、図１１は広角端での横収差図を示している。また、図１２は望遠端での縦収差図を示し、図１３は望遠端での横収差図を示している。
また、球面収差図におけるＲ、Ｇ、Ｂの符号はそれぞれの対応する波長（Ｒ＝６２０ｎｍ、Ｇ＝５５０ｎｍ、Ｂ＝４６０ｎｍ）ごとの収差曲線を表している。
なお、実施例１に関する図１０～図１３において、図１０は広角端での縦収差図を示し、図１１は広角端での横収差図を示している。また、図１２は望遠端での縦収差図を示し、図１３は望遠端での横収差図を示している。
また、球面収差図におけるＲ、Ｇ、Ｂの符号はそれぞれの対応する波長（Ｒ＝６２０ｎｍ、Ｇ＝５５０ｎｍ、Ｂ＝４６０ｎｍ）ごとの収差曲線を表している。
【0087】
【0088】
【0089】
【0090】
【0091】
【0092】
【0093】
各実施例の収差図に示されたように、各実施例とも収差は高いレベルで補正され、フォーカシングによる像面湾曲の変化も抑制されている。
球面収差は、フォーカシングに伴って変化するが、変化量は絶対値としては十分に小さい。
球面収差は、フォーカシングに伴って変化するが、変化量は絶対値としては十分に小さい。
【0094】
軸上色収差・倍率色収差も小さく、コマ収差やその色差の乱れも最周辺部まで良く抑えられている他、歪曲収差も十分に小さく補正されている。
【0095】
即ち、実施例１ないし７の投射レンズ１は何れも、各種収差が十分に低減され、フォーカシングに伴う性能の変化が少ない高性能の投射用ズームレンズとなっている。
【0096】
この発明によれば、新規な投射用ズームレンズと、これを用いる画像投影装置を実現できる。
【0097】
以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、この発明は上述した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において種々の構成をとることが可能である。
【0098】
この発明の実施形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は、「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0099】
１G 第１レンズ群
１ａ 第１サブレンズ群
１ｂ 第２サブレンズ群
１ｃ 第３サブレンズ群
Ｓ 絞り
２G 第２レンズ群
３G 第３レンズ群
４G 第４レンズ群
５G 第５レンズ群
６G 第６レンズ群
１ 投射レンズ（投射用ズームレンズ）
１００ 撮像装置
１０４ スクリーン（投射面）
１ａ 第１サブレンズ群
１ｂ 第２サブレンズ群
１ｃ 第３サブレンズ群
Ｓ 絞り
２G 第２レンズ群
３G 第３レンズ群
４G 第４レンズ群
５G 第５レンズ群
６G 第６レンズ群
１ 投射レンズ（投射用ズームレンズ）
１００ 撮像装置
１０４ スクリーン（投射面）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0100】
【文献】特許第６０２７４５３号公報
【文献】特許第５０２６９２９号公報
【文献】特許第５６３７１１０号公報
【文献】特許第５００６１１３号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】