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公開番号2025153289
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055681
出願日2024-03-29
発明の名称投写レンズ及び投写装置
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 13/00 20060101AFI20251002BHJP(光学)
要約【課題】投写レンズをより小型化すること。
【解決手段】投写レンズ40は、拡大側から順に、正又は負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなり、第1レンズ群G1は、拡大側から順に負の屈折率を有する第1サブレンズ群G1mと、正の屈折率を有する第2サブレンズ群G1pとからなり、以下の条件式を満たす。
0.1<1/fg1p-1/fg1m<0.25
ω>50
2.5<(DL1×LL)×F/IH²<6.5
3.0<BF/F<5.0
ここで、fg1pは第1サブレンズ群G1mの合成焦点距離、fg1mは第2サブレンズ群G1pの合成焦点距離、ωは投写レンズの最大半画角、IHはイメージサークル、DL1は最もスクリーン側にあるレンズの有効半径、LLはレンズ全長、Fは全レンズの合成焦点距離、BFは空気換算長のバックフォーカス距離である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
拡大側から順に、正又は負の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、拡大側から順に負の屈折率を有する第１サブレンズ群と、正の屈折率を有する第２サブレンズ群とからなり、
以下の条件式を満たす、投写レンズ。
０．１＜１／ｆｇ１ｐ－１／ｆｇ１ｍ＜０．２５ … （１）
ω＞５０ … （２）
２．５＜（ＤＬ１×ＬＬ）×Ｆ／ＩＨ
２
＜６．５ … （３）
３．０＜ＢＦ／Ｆ＜５．０ … （４）
ここで、
ｆｇ１ｐ：前記第１サブレンズ群の合成焦点距離
ｆｇ１ｍ：前記第２サブレンズ群の合成焦点距離
ω：前記投写レンズの最大半画角
ＩＨ：イメージサークル
ＤＬ１：最もスクリーン側にあるレンズの有効半径
ＬＬ：レンズ全長
Ｆ：全レンズの合成焦点距離
ＢＦ：空気換算長のバックフォーカス距離
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１レンズ群において、最も縮小側に正のレンズが配置され、
前記第２レンズ群において、最も拡大側に負の屈折力を有するレンズが配置され、前記最も拡大側の負の屈折力を有するレンズの縮小側に正のレンズを有する、
請求項１に記載の投写レンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群は、少なくとも３枚の正のレンズを有し、前記３枚の正のレンズのうちの一枚は、前記第２レンズ群の最も縮小側に配置されている、
請求項１に記載の投写レンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群は、負の屈折力を有する非球面レンズを少なくとも１枚含む、
請求項１に記載の投写レンズ。
【請求項５】
以下の条件式を満たす、
請求項１に記載の投写レンズ。
３．１＜ｎＬ２ｇ１×ｎＬ３ｇ１ … （５）
０．５９＜Ｌ２θｇｆ又はＬ３θｇｆ … （６）
ここで、
ｎＬ２ｇ１：前記第１レンズ群のうち拡大側から２番目のレンズのｄ線に対する屈折率
Ｌ２θｇｆ：前記２番目のレンズの部分分散値
ｎＬ３ｇ１：前記第１レンズ群のうち拡大側から３番目のレンズのｄ線に対する屈折率
Ｌ３θｇｆ：前記３番目のレンズの部分分散値
【請求項６】
以下の条件式を満たす、
請求項１に記載の投写レンズ。
－１．２＜ｆｇ１ｍ／Ｆ＜－１．０ … （７）
【請求項７】
前記第１レンズ群において、拡大側から順に、負負負正正の屈折力を有する単レンズ又は接合レンズが配置され、
最も縮小側にある負レンズ及び２つの正レンズのうち少なくとも一つは、接合レンズである、
請求項１に記載の投写レンズ。
【請求項８】
フォーカシングの際に、前記第１レンズ群において少なくとも２つ以上のフォーカスレンズ群が光軸上で同じ方向に移動する、
請求項１に記載の投写レンズ。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載された投写レンズと、
前記投写レンズの縮小側共役面に投写画像を形成する画像形成部とを備え、
前記画像形成部は、光源装置と、前記光源装置からの光を変調させる光変調素子とを有する、
投写装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を拡大投写するための投写レンズ、及びこれを組み込んだ投写装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
投写レンズとして、レンズ系中で最も大きな空気間隔を隔てて拡大側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｉと、正の屈折力の第２レンズ群ＩＩとを配してなり、縮小側に略テレセントリックであり、半画角６０度以上を達成しているものが公知となっている（特許文献１）。この投写レンズにおいて、第１レンズ群は、１Ａ群、１Ｂ群、１Ｃ群を配してなる。１Ａ群は、両面が非球面であるレンズを１枚含み、１Ｂ群は、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、縮小側に大きな曲率を持つ負レンズ、及び両凹レンズを配してなり、１Ｃ群は、少なくとも１枚の正レンズを含む。第２レンズ群ＩＩは、非球面を有する１枚のレンズと、２組の３枚組レンズとを含み、かつ最も拡大側のレンズの近傍に開口絞りが配置される。３枚組レンズは、３枚のレンズを近接させ、もしくは２以上のレンズを接合してなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１９０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記投写レンズは、レンズ径やレンズ長が大きいため、これを組み込んだ投写装置のサイズや重量に影響し、また外観デザインの自由度や、投写装置等に適用した場合におけるスペース確保の設計自由度にも影響する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面における投写レンズは、拡大側から順に、正又は負の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
第１レンズ群は、拡大側から順に負の屈折率を有する第１サブレンズ群と、正の屈折率を有する第２サブレンズ群とからなり、
以下の条件式を満たす。
０．１＜１／ｆｇ１ｐ－１／ｆｇ１ｍ＜０．２５ … （１）
ω＞５０ … （２）
２．５＜（ＤＬ１×ＬＬ）×Ｆ／ＩＨ
２
＜６．５ … （３）
３．０＜ＢＦ／Ｆ＜５．０ … （４）
ここで、値ｆｇ１ｐは第１サブレンズ群の合成焦点距離であり、値ｆｇ１ｍは第２サブレンズ群の合成焦点距離であり、値ωは投写レンズの最大半画角であり、値ＩＨはイメージサークルであり、値ＤＬ１は最もスクリーン側にあるレンズの有効半径であり、値ＬＬはレンズ全長であり、値Ｆは全レンズの合成焦点距離であり、値ＢＦは空気換算長のバックフォーカス距離である。
【０００６】
本発明の一側面における投写装置は、上述の投写レンズと、投写レンズの縮小側共役面に投写画像を形成する画像形成部とを備え、画像形成部は、光源装置と、光源装置からの光を変調させる光変調素子とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態の投写レンズを含む投写装置を説明する図である。
実施形態の投写レンズの構成及び光線図である。
実施形態の投写レンズの合焦又はフォーカシングを説明する図である。
実施例１の投写レンズを説明する図である。
実施例１の投写レンズの縦収差特性を示す図である。
実施例１の投写レンズの横収差特性を示す図である。
実施例２の投写レンズを説明する図である。
実施例２の投写レンズの縦収差特性を示す図である。
実施例２の投写レンズの横収差特性を示す図である。
実施例３の投写レンズを説明する図である。
実施例３の投写レンズの縦収差特性を示す図である。
実施例３の投写レンズの横収差特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔第１実施形態〕
以下に図面を参照して、本発明の一実施形態に係る投写レンズや、これを組み込んだ投写装置について説明する。
【０００９】
図１に示すように、実施形態に係る投写レンズ４０を組み込んだ投写装置２は、画像光を投射する光学系部分５０と、光学系部分５０の動作を制御する回路装置８０とを備える。
【００１０】
光学系部分５０において、光源装置１０は、Ｒ光、Ｇ光、及びＢ光を含む光を均一化した状態で射出する。光源装置１０は、例えば超高圧水銀等である光源ランプと、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する２段のインテグレーターレンズと、２段のインテグレーターレンズを経た光を所定の直線偏光に変換する偏光変換素子と、後段のインテグレーターレンズから射出された照明光を液晶パネル２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂの表示領域上で重畳させる重畳レンズとを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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