(57)【要約】【課題】画角を大きくしたときに、レンズの枚数の増加を抑制しながら投写像面に歪が発生することを抑制できる投写光学系を提供すること。【解決手段】プロジェクター１に搭載可能な投写光学系３は、拡大側に位置するスクリーンＳ（拡大側結像面）と中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側に位置する縮小側結像面とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２と、からなり、第１レンズユニットＬＵ１は、正のパワーを有し、第２レンズユニットＬＵ２は、負のパワーを有し、第２レンズユニットＬＵ２の最も中間像に近い第２レンズユニット中間像側第１レンズＬ１３は、正のパワーを備え、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆＵ１、第２レンズユニットＬＵ２の焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の式を満たす。  −０．３≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０【選択図】図１９
2018097047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側に位置する拡大側結像面と中間像を共役にする第１レンズユニットと、前記中間像と縮小側に位置する縮小側結像面とを共役にする第２レンズユニットと、からなり、
前記第１レンズユニットは、正のパワーを有し、
前記第２レンズユニットは、負のパワーを有し、
前記第２レンズユニットの最も前記中間像に近い第２レンズユニット中間像側第１レンズは、正のパワーを有し、
前記第１レンズユニットの焦点距離をｆＵ１、前記第２レンズユニットの焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする投写光学系。
−０．３≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０
【請求項２】
請求項１において、
前記第２レンズユニット中間像側第１レンズと前記第１レンズユニットの最も前記中間像に近い第１レンズユニット中間像側レンズとの間を通過する軸外の光線の主光線は、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズから前記第１レンズユニット中間像側レンズに向かって光軸に接近することを特徴とする投写光学系。
【請求項３】
請求項１において、
前記中間像における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって前記第２レンズユニット中間像側第１レンズに接近することを特徴とする投写光学系。
【請求項４】
請求項１において、
前記第２レンズユニット中間像側第１レンズは、屈折率が１．７よりも大きく、アッベ数が３５よりも小さいことを特徴とする投写光学系。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１レンズユニットの最も前記拡大側結像面の側に位置する第１レンズユニット拡大側レンズは、樹脂製であり、負のパワーを備える非球面レンズであることを特徴とする投写光学系。
【請求項６】
請求項１または５において、
前記第１レンズユニットは、前記拡大側から前記中間像の側に向かって、第１レンズユニット拡大側レンズ、２枚以上の負のパワーを有するレンズを備える第１レンズ群、および、第２レンズ群を備え、前記拡大側結像面への投写サイズを変える場合には、前記第１レンズユニット拡大側レンズを固定した状態で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とを光軸方向に移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする投写光学系。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１レンズユニットの最も前記中間像に近い第１レンズユニット中間像側レンズ、および、前記第２レンズユニットにおいて前記第２レンズユニット中間像側第１レンズの隣に位置する第２レンズユニット中間像側第２レンズの少なくとも一方は、非球面レンズであることを特徴とする投写光学系。
【請求項８】
請求項１において、
前記第２レンズユニットは、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズと、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズの隣に位置する第２レンズユニット中間像側第２レンズとの間に、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズと前記第２レンズユニット中間像側第２レンズとの間の光路を折り曲げるミラーを備えることを特徴とする投写光学系。
【請求項９】
請求項１において、
前記第２レンズユニットの最も前記縮小側結像面の側に位置する第２レンズユニット縮小側第１レンズおよび当該第２レンズユニット縮小側第１レンズの前記中間像の側の隣に位置する第２レンズユニット縮小側第２レンズは、それぞれ正のパワーを備え、
前記第２レンズユニット縮小側第１レンズおよび第２レンズユニット縮小側第２レンズの少なくとも一方は、屈折率が１．７５より大きく、２．００よりも小さく、かつ、アッベ数が２０より大きく、４５より小さいことを特徴とする投写光学系。
【請求項１０】
請求項１において、
前記第２レンズユニットの最も前記縮小側結像面の側に位置する第２レンズユニット縮小側第１レンズは、正のパワーを備え、
前記第２レンズユニット縮小側第１レンズの前記中間像の側の隣に位置する第２レンズユニット縮小側第２レンズは、負のパワーを備え、
前記第２レンズユニット縮小側第１レンズの屈折率をｎｄｌ１、アッベ数をνｄｌ１とし、前記第２レンズユニット縮小側第２レンズの屈折率をｎｄｌ２、アッベ数をνｄｌ２としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする投写光学系。
１．７５  ＜  ｎｄｌ１  ＜  ２  
２０  ＜  νｄｌ１  ＜  ４５
ｎｄｌ１  −  ｎｄｌ２  ＞  ０．１  
νｄｌ２  −νｄｌ１  ＞  ４０  
【請求項１１】
請求項１において、
最大画角が１２０°以上であることを特徴とする投写光学系。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の投写光学系と、
前記縮小側結像面に画像を表示する画像表示素子と、
を備えることを特徴とする投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示素子の画像を拡大して投影する投写型画像表示装置に組み込むのに適した投写光学系、および、投写光学系を備える投写型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターなどの投写型画像表示装置に組み込むことが可能な光学系は特許文献１に記載されている。同文献の光学系は、投写型画像表示装置に組み込んだときに、画像表示素子の画像の中間像を光学系の内部で形成して、スクリーンに再結像させる。すなわち、同文献の光学系は、スクリーン（拡大側結像面）と中間像を共役にする第１レンズユニットと、中間像と縮小側結像面（画像表示素子の画像）とを共役にする第２レンズユニットとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２９３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光学系では、投写型画像表示装置をスクリーンに近い位置に配置した場合でも画像表示素子の画像を拡大して投写できるように、画角を大きくすることが求められている。
【０００５】
しかし、光学系の画角を大きくすると、スクリーンに投写された投写像面に歪が発生しやすくなる。かかる問題に対しては、光学系を構成するレンズの枚数を増加させれば投写像面の歪みを抑制することが可能である。しかし、レンズの枚数が増加すると、レンズの全長や拡大側レンズのレンズ径が大きくなるとともに、光学系のコストが増大して、投写型画像表示装置の製造コストの増大を招く。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、画角を大きくしたときに、レンズの枚数の増加を抑制しながら投写像面に歪が発生することを抑制できる投写光学系を提供することにある。また、このような投写光学系を組み込んだ投写型画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の投写光学系は、拡大側に位置する拡大側結像面と中間像を共役にする第１レンズユニットと、前記中間像と縮小側に位置する縮小側結像面とを共役にする第２レンズユニットと、からなり、前記第１レンズユニットは、正のパワーを有し、前記第２レンズユニットは、負のパワーを有し、前記第２レンズユニットの最も前記中間像に近い第２レンズユニット中間像側第１レンズは、正のパワーを有し、前記第１レンズユニットの焦点距離をｆＵ１、前記第２レンズユニットの焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。
−０．３≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０
【０００８】
本発明では、第２レンズユニットの最も第１レンズユニットの側に位置する第２レンズユニット中間像側第１レンズが正レンズなので、第２レンズユニット中間像側第１レンズの第１レンズユニットの側に中間像を形成しやすい。また、正レンズによって中間像を形成するので、第１レンズユニットで発生する歪曲収差を、第２レンズユニットで補正しやすい。さらに、本発明は条件式を満たすので、レンズ枚数の増加を抑制しながら、画角を大きくすることが容易である。また、本発明は条件式を満たすので、第２レンズユニットのレンズ系を小さくできる。すなわち、条件式の値が下限を超えると、第１レンズユニットの焦点距離が長くなり、画角を大きくすることが難しくなる。また、条件式の値が下限を超えると、第２レンズユニットと中間像との間の光線の光軸に対する傾きが大きくなり、像面湾曲の悪化を招くとともに、第２レンズユニットの最も中間像側のレンズ（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）の径が大きくなる。一方、条件式の値が上限を超えると、第２レンズユニットが正のパワーを有することとなり、中間像側から第１レンズユニットに入射する光線が略テレセントリックな光線あるいは光線径が広がる光線となる。これにより、第１レンズユニットの負荷が増えるので、収差を補正するために第１レンズユニットのレンズの枚数を増加させる必要がある。
【０００９】
本発明において、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズと前記第１レンズユニットの最も前記中間像に近い第１レンズユニット中間像側レンズとの間を通過する軸外の光線の主光線は、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズから前記第１レンズユニット中間像側レンズに向かって光軸に接近するものとすることができる。このようにすれば、第１レンズユニットで発生する歪曲収差を、第２レンズユニットでより補正しやすい。
【００１０】
本発明において、前記中間像における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって前記第２レンズユニット中間像側第１レンズに接近することが望ましい。このようにすれば、第１レンズユニットの側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットの側でより補正しやすい。
【００１１】
本発明において、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズは、屈折率が１．７よりも大きく、アッベ数が３５よりも小さいことが望ましい。屈折率が１．７よりも大きければ、第２レンズユニット中間像側第１レンズの第１レンズユニットの側に中間像を形成しやすく、各種の収差の補正が容易となる。また、アッベ数が３５よりも小さければ、色収差の補正が容易となる。なお、本明細書において、屈折率はｄ線の屈折率である。
【００１２】
本発明において、前記第１レンズユニットの最も前記拡大側結像面の側に位置する第１レンズユニット拡大側レンズは、樹脂製であり、負のパワーを備える非球面レンズであることが望ましい。第１レンズユニット拡大側レンズを負のパワーを備える非球面レンズとすれば、その径を小さくすることができる。また、第１レンズユニット拡大側レンズを樹脂製とすれば、その加工が容易となる。また、製造コストを抑制できる。
【００１３】
本発明において、前記第１レンズユニットは、前記拡大側から前記中間像の側に向かって、第１レンズユニット拡大側レンズ、２枚以上の負のパワーを有するレンズを備える第１レンズ群、および、第２レンズ群を備え、前記拡大側結像面への投写サイズを変える場合には、前記第１レンズユニット拡大側レンズを固定した状態で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とを光軸方向に移動させてフォーカシングを行うことが望ましい。このようにすれば、投写サイズを変えたときに、フォーカシングを行うことが容易となる。
【００１４】
本発明において、前記第１レンズユニットの最も前記中間像に近い第１レンズユニット中間像側レンズ、および、前記第２レンズユニットにおいて前記第２レンズユニット中間像側第１レンズの隣に位置する第２レンズユニット中間像側第２レンズの少なくとも一方は、非球面レンズであることが望ましい。すなわち、第２レンズユニット中間像側第１レンズの両側に位置する２枚のレンズのうちの少なくとも一方は、非球面レンズであることが望ましい。これらのレンズの少なくとも一方を非球面レンズとすれば、像高の高い位置で像面湾曲を補正できる。従って、像面湾曲を良好に補正できる。
【００１５】
本発明において、前記第２レンズユニットは、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズと、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズの隣に位置する第２レンズユニット中間像側第２レンズとの間に、前記第２レンズユニット中間像側第１レンズと前記第２レンズユニット中間像側第２レンズとの間の光路を折り曲げるミラーを備えるものとすることができる。このようにすれば、投写光学系を折り曲げることができるので、投写光学系をプロジェクターなどの投写型画像表示装置に組み込むことが容易となる。また、第２レンズユニット中間像側第１レンズと第２レンズユニット中間像側第２レンズとの間にミラーを配置すれば中間像をミラーから比較的離れた位置に形成することができるので、ミラーの表面にキズやゴミなどが存在する場合などに、これらが拡大側結像面に映り込むことを抑制できる。
【００１６】
本発明において、前記第２レンズユニットの最も前記縮小側結像面の側に位置する第２レンズユニット縮小側第１レンズおよび当該第２レンズユニット縮小側第１レンズの前記中間像の側の隣に位置する第２レンズユニット縮小側第２レンズは、それぞれ正のパワーを備え、前記第２レンズユニット縮小側第１レンズおよび第２レンズユニット縮小側第２レンズの少なくとも一方は、屈折率が１．７５より大きく、２．００よりも小さく、かつ、アッベ数が２０より大きく、４５より小さいことが望ましい。このようにすれば、像面湾曲の補正および色収差の補正が容易となる。
【００１７】
本発明において、前記第２レンズユニットの最も前記縮小側結像面の側に位置する第２レンズユニット縮小側第１レンズは、正のパワーを備え、前記第２レンズユニット縮小側第１レンズの前記中間像の側の隣に位置する第２レンズユニット縮小側第２レンズは、負のパワーを備え、前記第２レンズユニット縮小側第１レンズの屈折率をｎｄｌ１、アッベ数をνｄｌ１とし、前記第２レンズユニット縮小側第２レンズの屈折率をｎｄｌ２、アッベ数をνｄｌ２としたときに、以下の式を満たすものとすることもできる。
１．７５  ＜  ｎｄｌ１  ＜  ２  
２０  ＜  νｄｌ１  ＜  ４５
ｎｄｌ１  −  ｎｄｌ２  ＞  ０．１  
νｄｌ２  −νｄｌ１  ＞  ４０  
このようにすれば、色収差の補正が容易となる。
【００１８】
ここで、本発明では、投写光学系の画角を１２０°以上の広角とした場合でも、レンズの枚数の増加を抑制しながら、収差の発生を抑制できる。
【００１９】
次に、本発明の投写型画像表示装置は、上記の投写光学系と、投写光学系と、前記縮小側結像面に画像を表示する画像表示素子と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、投写光学系において、画角を大きくしたときに、レンズ枚数の増加を抑制しながら像面に歪が発生することを抑制できる。従って、投写型画像表示装置は、画像表示素子が縮小側結像面に表示した画像を、大きな画角で、かつ、歪みの抑制された状態で、スクリーン（拡大側結像面）に投影することができる。また、投写光学系において、レンズの枚数の増加を抑制して、製造コストの増大を抑制できるので、投写型画像表示装置の製造コストの増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の投写光学系を備える投写型画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１の投写光学系の構成図である。
【図３】各レンズがポジション１にある場合の投写光学系の収差図である。
【図４】各レンズがポジション２にある場合の投写光学系の収差図である。
【図５】各レンズがポジション３にある場合の投写光学系の収差図である。
【図６】実施例１の投写光学系の光路を折り曲げた場合の構成図である。
【図７】実施例２の投写光学系の構成図である。
【図８】各レンズがポジション１にある場合の投写光学系の収差図である。
【図９】各レンズがポジション２にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１０】各レンズがポジション３にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１１】実施例３の投写光学系の構成図である。
【図１２】各レンズがポジション１にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１３】各レンズがポジション２にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１４】各レンズがポジション３にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１５】実施例４の投写光学系の構成図である。
【図１６】各レンズがポジション１にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１７】各レンズがポジション２にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１８】各レンズがポジション３にある場合の投写光学系の収差図である。
【図１９】実施例５の投写光学系の構成図である。
【図２０】各レンズがポジション１にある場合の投写光学系の収差図である。
【図２１】各レンズがポジション２にある場合の投写光学系の収差図である。
【図２２】各レンズがポジション３にある場合の投写光学系の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係る投写光学系およびこれを備える投写型画像表示装置について詳細に説明する。
【００２３】
（投写型画像表示装置）
図１は本発明の投写光学系を備えるプロジェクターの概略構成図である。図１に示すように、プロジェクター（投写型画像表示装置）１は、スクリーンＳに投写する画像光を生成する画像光生成光学系２と、画像光を拡大して投写する投写光学系３と、画像光生成光学系２の動作を制御する制御部４とを備える。
【００２４】
（画像光生成光学系および制御部）
画像光生成光学系２は、光源１０、第１インテグレーターレンズ１１、第２インテグレーターレンズ１２、偏光変換素子１３、重畳レンズ１４を備える。光源１０は、例えば、超高圧水銀ランプ、固体光源等で構成される。第１インテグレーターレンズ１１および第２インテグレーターレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子をそれぞれ有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子は、光源１０からの光束を第２インテグレーターレンズ１２の各レンズ素子の近傍に集光させる。
【００２５】
偏光変換素子１３は、第２インテグレーターレンズ１２からの光を所定の直線偏光に変換させる。重畳レンズ１４は、第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子の像を、第２インテグレーターレンズ１２を介して、後述する液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、および、液晶パネル１８Ｂの表示領域上で重畳させる。
【００２６】
また、画像光生成光学系２は、第１ダイクロイックミラー１５、反射ミラー１６およびフィールドレンズ１７Ｒ、および、液晶パネル１８Ｒを備える。第１ダイクロイックミラー１５は、重畳レンズ１４から入射した光線の一部であるＲ光を反射させ、重畳レンズ１４から入射した光線の一部であるＧ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１５で反射されたＲ光は、反射ミラー１６およびフィールドレンズ１７Ｒを経て、液晶パネル１８Ｒへ入射する。液晶パネル１８Ｒは画像表示素子である。液晶パネル１８ＲはＲ光を画像信号に応じて変調することにより、赤色の画像を形成する。
【００２７】
さらに、画像光生成光学系２は、第２ダイクロイックミラー２１、フィールドレンズ１７Ｇ、および、液晶パネル１８Ｇを備える。第２ダイクロイックミラー２１は、第１ダイクロイックミラー１５からの光線の一部であるＧ光を反射させ、第１ダイクロイックミラー１５からの光線の一部であるＢ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２１で反射されたＧ光は、フィールドレンズ１７Ｇを経て、液晶パネル１８Ｇへ入射する。液晶パネル１８Ｇは画像表示素子である。液晶パネル１８ＧはＧ光を画像信号に応じて変調することにより、緑色の画像を形成する。
【００２８】
また、画像光生成光学系２は、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂ、および、液晶パネル１８Ｇを備える。第２ダイクロイックミラー２１を透過したＢ光は、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂを経て、液晶パネル１８Ｂへ入射する。液晶パネル１８Ｂは画像表示素子である。液晶パネル１８ＢはＢ光を画像信号に応じて変調することにより、青色の画像を形成する。
【００２９】
液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、および、液晶パネル１８Ｂは、クロスダイクロイックプリズム１９を３方向から囲んでいる。クロスダイクロイックプリズム１９は、光合成用のプリズムであり、各液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂで変調された光を合成して画像光を生成する。
【００３０】
ここで、クロスダイクロイックプリズム１９は投写光学系３の一部分を構成する。投写光学系３は、クロスダイクロイックプリズム１９が合成した画像光（各液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが形成した画像）をスクリーンＳに拡大して投写する。
【００３１】
制御部４は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部６と、画像処理部６から出力される画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｂを駆動する表示駆動部７とを備える。
【００３２】
画像処理部６は、外部の機器から入力された画像信号を各色の諧調等を含む画像信号に変換する。表示駆動部７は、画像処理部６から出力された各色の画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８を動作させる。これにより、画像処理部６は、画像信号に対応した画像を液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｇに表示する。
【００３３】
（投写光学系）
次に、投写光学系３を説明する。以下では、プロジェクター１に搭載される投写光学系３の構成例として実施例１〜４を説明する。
【００３４】
（実施例１）
図２は実施例１の投写光学系の構成図（光線図）である。図２に示すように、本例の投写光学系３Ａは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。第１レンズユニットＬＵ１は正のパワーを有する。第２レンズユニットＬＵ２は負のパワーを有する。
【００３５】
第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、負のパワーを備える第１レンズユニット第１レンズＬ１（第１レンズユニット拡大側レンズ）、負のパワーを備える第１レンズ群ＬＧ１、および、正のパワーを備える第２レンズ群ＬＧ２を備える。第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側に凸のメニスカス形状を備える。
【００３６】
第１レンズ群ＬＧ１は、２枚以上のレンズから構成される。本例では、第１レンズ群ＬＧ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４の３枚のレンズからなる。第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４は、いずれも負のパワーを備える。第２レンズ群ＬＧ２は２枚以上の正のパワーを備えるレンズから構成される。本例では、第２レンズ群ＬＧ２は正のパワーを備える第１レンズユニット第５レンズＬ５と正のパワーを備える第１レンズユニット第６レンズＬ６からなる。
【００３７】
また、第１レンズユニットＬＵ１は、第２レンズ群ＬＧ２から中間像３０の側に向かって第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０、第１レンズユニット第１１レンズＬ１１、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２を備える。従って、第１レンズユニットＬＵ１は１２枚のレンズからなる。本例では、第１レンズユニット第８レンズＬ８は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。また、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２（第１レンズユニット中間像側レンズ）は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。
【００３８】
第２レンズユニットＬＵ２は、中間像３０の側から液晶パネルの側に向かって、第２レンズユニット第１レンズＬ１３、第２レンズユニット第２レンズＬ１４、第２レンズユニット第３レンズＬ１５、第２レンズユニット第４レンズＬ１６、第２レンズユニット第５レンズＬ１７、第２レンズユニット第６レンズＬ１８、第２レンズユニット第７レンズＬ１９、第２レンズユニット第８レンズＬ２０、第２レンズユニット第９レンズＬ２１を備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は９枚のレンズからなる。第２レンズユニット第９レンズＬ２１と液晶パネル１８との間には、クロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。
【００３９】
第２レンズユニット第１レンズＬ１３（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）は、正のパワーを有する。本例では、第２レンズユニット第１レンズＬ１３は両面に凸形状を備える凸レンズである。第２レンズユニット第２レンズＬ１４は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。液晶パネル１８に最も近い第２レンズユニット第９レンズＬ２１（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）と、その隣に位置する第２レンズユニット第８レンズＬ２０（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）は、それぞれ、正のパワーを備える。
【００４０】
図２に示すように、投写光学系３Ａでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。
【００４１】
投写光学系３ＡでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズ群ＬＧ１、第１レンズ群ＬＧ１のうち最も第２レンズ群ＬＧ２に近い第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第２レンズ群ＬＧ２を光軸Ｌ方向に移動させてフォーカシングを行う。
【００４２】
ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、実施例１の投写光学系３Ａのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝７．５ｍｍ
ω＝６８°
ＦＮｏ＝１．９５
φ＝３７ｍｍ
【００４３】
また、投写光学系３Ａのレンズデータは以下のとおりである。レンズの列は、図２の各レンズに付された符号である。面番に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。なお、軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズ群ＬＧ１（第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第２レンズＬ２）との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１レンズユニット第３レンズＬ３と第１レンズユニット第４レンズＬ４との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間の距離である。軸上面間隔Ｅは、第２レンズ群ＬＧ２と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。
【００４４】
レンズ    面番          Ｒ              ｄ        ｎｄ              νｄ
Ｓ                ＩＮＦＩＮＩＴＹ      Ａ
Ｌ１      ＊１      −７５．９８９    ５．５      １．５０９４    ５６．６
＊２      １１２．６６２      Ｂ        
Ｌ２        ３        ６０．２７５    ３．８      １．８３４８１  ４２．７３
４        ３３．１６８  １４．２７８        
Ｌ３        ５        ６８．８９９    ３．２      １．８０４      ４６．５８
６        ２３．５７７      Ｃ        
Ｌ４        ７      −２７．４９７    ３．２      １．８３４８１  ４２．７３
８    −１４８．７９６      Ｄ        
Ｌ５        ９      −８６．９０３  １４．１５    １．８０６１    ３３．２７
１０      −４０．７４４    ０．２        
Ｌ６      １１      １１８．４５３    ９．３９    １．８０４      ４６．５８
１２    −１８７．４３５      Ｅ        
Ｌ７      １３        ３０．３６    １０．０２    １．４９７      ８１．５４
１４    −１２６．０４５    ０．５０９        
Ｌ８    ＊１５      １１６．８５１    ２．５      １．８０６１    ４０．７３
＊１６        ２６．７６４    ３．０６５        
Ｌ９      １７        ４０．７４１  ２１．８３    １．４３７      ９５．１
１８      −２６．１３６    ０．５２８        
Ｌ１０    １９      −２９．１５９    ２．８７    １．９０３６６  ３１．３２
２０        ９３．７９９    １．３８５        
Ｌ１１    ２１        ７０．８０４  １２．９３    １．４３７      ９５．１
２２      −４７．２４    ４５        
Ｌ１２  ＊２３      ３０９．２９７  １０．９６    １．５１６３３  ６４．０６
＊２４      −５８．４２６  ８４．３５９        
Ｌ１３    ２５      １８７．０２６  １２．０３    １．９２２８６  ２０．８８
２６    −３２５．９２１  ７７．６５３        
Ｌ１４  ＊２７      １３５．８９５    ３．８      １．５１６３３  ６４．０６
＊２８        ６１．５４２  ３５．９４５        
Ｌ１５    ２９    −５６６．９９２    ５．７９    １．８４６６６  ２３．７８
３０    −１０８．６１１  ５０．１５９        
Ｌ１６    ３１        ４８．２３７６  ８．７６    １．４３８７５  ９４．９３
３２      −９４．９２      ０．７８６        
Ｌ１７    ３３        ８２．１０４    ４．２４    １．４９７      ８１．５４
３４  −１６６１．３６３    ２．３７６        
Ｌ１８    ３５    −１０８．１６      １．７      １．８０５１８  ２５．４２
３６        ４１．８８５    ２．８２９        
Ｌ１９    ３７      ２７９．１０８    ３．６５    １．４９７      ８１．５４
３８      −９０．５８９  ５２．５５５        
Ｌ２０    ３９    −１８８．４８７    ５．７７    １．９２２８６  ２０．８２
４０      −６０．０９６    ０．２        
Ｌ２１    ４１        ４７．６３９    ４．６７    １．６２２９９  ５８．１６
４２        ６９．９９７  １０        
１９      ４３    ＩＮＦＩＮＩＴＹ  ４５        
ＩＮＦＩＮＩＴＹ  １３．３１２
【００４５】
投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、焦点距離｜ｆ｜および半画角ωは以下のとおりである。なお、第１レンズユニット第１レンズとスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを９００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを６００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを６０００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション３とする。
ポジション１    ポジション２    ポジション３
Ａ          ９００          ６００        ３０００
Ｂ            １０．１３１    １０．５０２      ９．６１２
Ｃ            ３０．７５３    ３０．９０６    ３０．５２１
Ｄ              ６．７９９      ６．７９２      ６．８１
Ｅ            ４６．４９８    ４５．９８１    ４７．２３８
焦点距離｜ｆ｜      ８．０５        ８．０１        ８．１
最大画角ω        ６８．６°      ６８．４６°    ６８．９°
【００４６】
次に、各非球面の非球面データは以下の表１、表２のとおりである。表１は非球面とされた面番１、２の非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。表２は非球面とされた面番１５、１６、２３、３４、２７、２８の非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。
【表１】
2018097047.tif 000003
【表２】
2018097047.tif 000004
【００４７】
本例の投写光学系３Ａによれば、第２レンズユニット第１レンズＬ１３が正レンズなので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、正レンズによって中間像３０を形成するので、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。さらに、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線が第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近し、中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。
【００４８】
ここで、投写光学系３Ａは、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆＵ１、第２レンズユニットＬＵ２の焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす。
−０．３  ≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０・・（１）
すなわち、
ｆＵ１＝１６．９４６２
ｆＵ２＝−２４８．７９
であり、
ｆＵ１／ｆＵ２＝−０．０６８
である。
【００４９】
投写光学系３Ａは、条件式（１）を満たすので、レンズ枚数の増加を抑制しながら最大画角を１２０°以上（半画角ωを６０°以上）の広角にすることが容易である。また、第２レンズユニットＬＵ２のレンズ系を小さくできる。すなわち、条件式（１）の値が下限を超えると、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離が長くなり、画角を広角にすることが容易ではなくなる。また、条件式（１）の値が下限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２と中間像３０との間の光線の光軸Ｌに対する傾きが大きくなり、像面湾曲の悪化を招くとともに、第２レンズユニットＬＵ２の最も中間像３０の側のレンズ（第２レンズユニット第１レンズＬ１３）の径が大きくなる。一方、条件式（１）の値が上限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２が正のパワーを有することとなり、中間像３０の側から第１レンズユニットＬＵ１に入射する光線が略テレセントリックな光線あるいは光線径が広がる光線となる。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側の負荷が増えるので、収差を補正するために第１レンズユニットＬＵ１のレンズの枚数を増加させる必要がある。さらに、本例の投写光学系３Ａは、条件式（１）を満たすので、第１レンズユニット第１レンズＬ１が大きくなることを抑制できる。
【００５０】
また、投写光学系３Ａは、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率をｎｄ１３、アッベ数をνｄ１３としたときに、
ｎｄ１３＝１．９２２８６
νｄ１３＝２０．８８
であり、以下の条件式（２）、および、条件式（３）を満たす。
ｎｄ１  ＞  １．７    ・・（２）
νｄ１  ＜  ３５      ・・（３）
【００５１】
本例の投写光学系３Ａでは、正のパワーを有する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率が条件式（２）を満たす（屈折率が１．７よりも大きい）ので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３のアッベ数が条件式（３）を満たす（アッベ数が３５よりも小さい）ので、色収差を良好に補正できる。
【００５２】
さらに、投写光学系３Ａは、第２レンズユニット第８レンズＬ２０（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）の屈折率をｎｄ２０、アッベ数をνｄ２０としたときに、
ｎｄ２０＝１．９２２８６
νｄ２０＝２０．８２であり、
であり、以下の条件式（４）および条件式（５）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄ２０  ＜  ２．００      ・・（４）
２０  ＜  νｄ２０  ＜  ４５          ・・（５）
【００５３】
すなわち、投写光学系３Ａでは、第２レンズユニットＬＵ２のうちの液晶パネルに近い２枚のレンズ（第２レンズユニット第８レンズＬ２０および第２レンズユニット第９レンズＬ２１）がそれぞれ正のパワーを備え、これら２枚のレンズのうちの少なくとも一方のレンズ（第２レンズユニット第８レンズＬ２０）の屈折率が１．７５より大きく、かつ、２．００よりも小さい。また、この条件式（４）を満たす第２レンズユニット第８レンズＬ２０のアッベ数が２０より大きく、かつ、４５より小さい。従って、像面湾曲の補正および色収差の補正を良好に行うことができる。
【００５４】
また、投写光学系３Ａでは、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４は、いずれも非球面レンズである。これらのレンズが非球面レンズとされているので、像高の高い位置で像面湾曲を補正できる。従って、像面湾曲を良好に補正できる。
【００５５】
ここで、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２の屈折率をｎｄ１２、アッベ数をνｄ１２としたときに、
ｎｄ１２＝１．５１６３３
νｄ１２＝６４．０６
であり、以下の条件式（６）、および、条件式（７）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１２  ＜１．８・・（６）
３５  ＜νｄ１２  ＜８５      ・・（７）
また、第２レンズユニット第２レンズＬ１４の屈折率をｎｄ１４、アッベ数をνｄ１４としたときに、
ｎｄ１４＝１．５１６３３
νｄ１４＝６４．０６
であり、以下の条件式（６´）、および、条件式（７´）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１４  ＜  １．８・・（６´）
３５  ＜νｄ１４  ＜８５      ・・（７´）
【００５６】
投写光学系３Ａでは、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（６）、条件式（６´）を満たすので、像面湾曲を良好に補正できる。また、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（７）、条件式（７´）を満たすので、色収差を良好に補正できる。
【００５７】
図３は投写光学系３Ａの各レンズがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図４は投写光学系３Ａの各レンズがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図５は投写光学系３Ａの各レンズがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図３乃至図５に示すように、投写光学系３Ａでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。
【００５８】
また、投写光学系３Ａでは、第１レンズユニット第１レンズＬ１は、樹脂製なので、その加工が容易となる。従って、投写光学系３Ａの製造コストを抑制できる。よって、プロジェクター１の製造コストを抑制できる。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は非球面レンズなので、その径を小さくすることが容易である。
【００５９】
ここで、投写光学系３Ａをプロジェクター１に組み込む際には、図６に示すように、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と、第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。また、第１レンズユニット第６レンズＬ６と、第１レンズユニット第７レンズＬ７との間に第２ミラー３２を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。
【００６０】
投写光学系３Ａに第１ミラー３１および第２ミラー３２を配置すれば、光軸Ｌを所望の方向に向けることができるので、投写光学系３Ａをプロジェクター１に組み込むことが容易となる。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間、および、第１レンズユニット第６レンズＬ６と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間は、軸上面間隔が広いので、これらの間にミラーを配置することが容易である。さらに、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置すれば、中間像３０を第１ミラー３１から比較的離れた位置に形成できる。これにより、第１ミラー３１の表面にキズやゴミなどが存在する場合などに、これらがスクリーンＳ（拡大側結像面）に映り込むことを抑制できる。
【００６１】
（実施例２）
図７は実施例２の投写光学系の構成図（光線図）である。図７に示すように、本例の投写光学系３Ｂは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。第１レンズユニットＬＵ１は正のパワーを有する。第２レンズユニットＬＵ２は負のパワーを有する。
【００６２】
第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、負のパワーを備える第１レンズユニット第１レンズＬ１（第１レンズユニット拡大側レンズ）、負のパワーを備える第１レンズ群ＬＧ１、および、正のパワーを備える第２レンズ群ＬＧ２を備える。第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側に凸のメニスカス形状を備える。
【００６３】
第１レンズ群ＬＧ１は、２枚以上のレンズから構成される。本例では、第１レンズ群ＬＧ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４の３枚のレンズからなる。第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４は、いずれも負のパワーを備える。第２レンズ群ＬＧ２は２枚以上の正のパワーを備えるレンズから構成される。本例では、第２レンズ群ＬＧ２は正のパワーを備える第１レンズユニット第５レンズＬ５と正のパワーを備える第１レンズユニット第６レンズＬ６からなる。
【００６４】
また、第１レンズユニットＬＵ１は、第２レンズ群ＬＧ２から中間像３０の側に向かって第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０、第１レンズユニット第１１レンズＬ１１、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２を備える。従って、第１レンズユニットＬＵ１は１２枚のレンズからなる。本例では、第２レンズ群ＬＧ２と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間には絞りＳＴ１が配置されている。第１レンズユニット第８レンズＬ８は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。また、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２（第１レンズユニット中間像側レンズ）は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。
【００６５】
第２レンズユニットＬＵ２は、中間像３０の側から液晶パネルの側に向かって、第２レンズユニット第１レンズＬ１３、第２レンズユニット第２レンズＬ１４、第２レンズユニット第３レンズＬ１５、第２レンズユニット第４レンズＬ１６、第２レンズユニット第５レンズＬ１７、第２レンズユニット第６レンズＬ１８、第２レンズユニット第７レンズＬ１９を備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は７枚のレンズからなる。第２レンズユニット第７レンズＬ１９と液晶パネル１８との間には、クロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。
【００６６】
第２レンズユニット第１レンズＬ１３（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）は、正のパワーを有する。本例では、第２レンズユニット第１レンズＬ１３は両面に凸形状を備える凸レンズである。第２レンズユニット第２レンズＬ１４は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。液晶パネル１８に最も近い第２レンズユニット第７レンズＬ１９（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）と、その隣に位置する第２レンズユニット第６レンズＬ１８（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）は、それぞれ、正のパワーを備える。
【００６７】
図７に示すように、投写光学系３Ｂでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。
【００６８】
投写光学系３ＢでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズ群ＬＧ１、第１レンズ群ＬＧ１のうち最も第２レンズ群ＬＧ２に近い第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第２レンズ群ＬＧ２を光軸Ｌ方向に移動させてフォーカシングを行う。
【００６９】
ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、実施例１の投写光学系３Ｂのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝７．７３ｍｍ
ω＝６３．５９°
ＦＮｏ＝１．８５
φ＝３１ｍｍ
【００７０】
また、投写光学系３Ｂのレンズデータは以下のとおりである。レンズの列は、図７の各レンズに付された符号である。面番に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。なお、軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズ群ＬＧ１（第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第２レンズＬ２）との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１レンズ群ＬＧ１における第１レンズユニット第３レンズＬ３と第１レンズユニット第４レンズＬ４との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間の距離である。軸上面間隔Ｅは、第２レンズ群ＬＧ２と絞りＳＴ１との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。
【００７１】
レンズ    面番          Ｒ              ｄ        ｎｄ              νｄ
Ｓ                ＩＮＦＩＮＩＴＹ      Ａ
Ｌ１      ＊１      −８７．３５５    ５．４８６  １．５０９４    ５６．６
＊２      １０４．２７        Ｂ            
Ｌ２        ３        ５９．７４      ３．５      １．８３４８１  ４２．７３
４        ２８．１４３  １５．６１７            
Ｌ３        ５        ６８．２４３    ３．３７    １．８３４８１  ４２．７３
６        ２５．１６１      Ｃ            
Ｌ４        ７      −２９．１３５    ３．２      １．８３４８１  ４２．７３
８    −２３３．３３７      Ｄ            
Ｌ５        ９    −１０２．２４４  １１．８８    １．８５４７８  ２４．８
１０      −４６．０８６    １．４２４            
Ｌ６      １１      ２３６．８４８  １０．２９    １．７７２５    ４９．６
１２      −９２．５４        Ｅ            
ＳＴ１    １３    ＩＮＦＩＮＩＴＹ  ３０            
Ｌ７      １４        ２８．５２１  １０．２４    １．４９７      ８１．５４
１５    −１４０．５９７    １．２６３            
Ｌ８    ＊１６      １１５．５９３    ２．５      １．８０６１    ４０．７３
＊１７        ２５．３６      ２．９１４            
Ｌ９      １８      ３４．４４８    ２４．５２    １．４３７      ９５．１
１９    −２５．２７６      １．７３３            
Ｌ１０    ２０    −２６．８８７      １．７      １．９０３６６  ３１．３２
２１      ７５．０５９      ０．６９２            
Ｌ１１    ２２      ６６．４７７    １２．１８    １．４３７      ９５．１
２３    −３４．２６６    ４３．０４７            
Ｌ１２  ＊２４    ２４１．５４６      ９．６６    １．５８５７３  ５９．７
＊２５    −７５．０８      ８８．６９６            
Ｌ１３    ２６    ２２３．３０５      ７．６４    １．９２２８６  ２０．８８
２７  −２３３．１９４    ７９．４９５            
Ｌ１４  ＊２８      ４８．８５        ３．８      １．５１６３３  ６４．０６
＊２９      ３３．７１３    ４４．９１６            
Ｌ１５    ３０      ５４．３８１      ８．３３    １．４３８７５  ９４．９３
３１    −９０．１１８    １９．１０４            
Ｌ１６    ３２      ９０．４          ６          １．４３８７５  ９４．９３
３３    −７０．２６９      ０．５４２            
Ｌ１７    ３４    −６１．３８３      １．７      １．７２８２５  ２８．４６
３５      ４６．９１５      ２．０６            
Ｌ１８    ３６      ９７．５０３      ４．３２    １．８０６１    ４０．７３
３７  −１６６．０３９    ５２．７６７            
Ｌ１９    ３８    １３８．２０２      ５．４４    １．９２２８６  ２０．８８
３９  −１０７．５２４    １０            
１９      ４０    ＩＮＦＩＮＩＴＹ  ４０          １．５１６３３  ６４．１４
４１    ＩＮＦＩＮＩＴＹ  １１．２７６          
【００７２】
投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、焦点距離｜ｆ｜および半画角ωは以下のとおりである。なお、第１レンズユニット第１レンズとスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを９００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを６００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを６０００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション３とする。
ポジション１    ポジション２    ポジション３
Ａ          ９００          ６００        ３０００
Ｂ            １４．４０６    １４．９１１    １３．７２７
Ｃ            ２６．０２５    ２６．１８１    ２５．７９１
Ｄ              ７．１８５      ７．１７        ７．２０６
Ｅ            ２６．０６      ２５．４１４    ２６．９５２
焦点距離｜ｆ｜      ７．７３        ７．６９        ７．７９
最大画角ω        ６３．５９      ６３．４３      ６３．７９
【００７３】
次に、各非球面の非球面データは以下の表３、表４のとおりである。表３は非球面とされた面番１、２の非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。表４は非球面とされた面番１６、１７、２４、２５、２８、２９の非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。
【表３】
2018097047.tif 000005
【表４】
2018097047.tif 000006
【００７４】
本例の投写光学系３Ｂによれば、第２レンズユニット第１レンズＬ１３が正レンズなので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、正レンズによって中間像３０を形成するので、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。さらに、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線が第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近し、中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。
【００７５】
ここで、投写光学系３Ｂは、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆＵ１、第２レンズユニットＬＵ２の焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす。
−０．３  ≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０・・（１）
すなわち、
ｆＵ１＝１５．０６６
ｆＵ２＝−４４１．４９３
であり、
ｆＵ１／ｆＵ２＝−０．０３４
である。
【００７６】
投写光学系３Ｂは、条件式（１）を満たすので、レンズ枚数の増加を抑制しながら最大画角を１２０°以上（半画角ωを６０°以上）の広角にすることが容易である。また、第２レンズユニットＬＵ２のレンズ系を小さくできる。すなわち、条件式（１）の値が下限を超えると、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離が長くなり、画角を広角にすることが容易ではなくなる。また、条件式（１）の値が下限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２と中間像３０との間の光線の光軸Ｌに対する傾きが大きくなり、像面湾曲の悪化を招くとともに、第２レンズユニットＬＵ２の最も中間像３０の側のレンズ（第２レンズユニット第１レンズＬ１３）の径が大きくなる。一方、条件式（１）の値が上限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２が正のパワーを有することとなり、中間像３０の側から第１レンズユニットＬＵ１に入射する光線が略テレセントリックな光線あるいは光線径が広がる光線となる。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側の負荷が増えるので、収差を補正するために第１レンズユニットＬＵ１のレンズの枚数を増加させる必要がある。さらに、本例の投写光学系３Ｂは、条件式（１）を満たすので、第１レンズユニット第１レンズＬ１が大きくなることを抑制できる。
【００７７】
また、投写光学系３Ｂは、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率をｎｄ１３、アッベ数をνｄ１３としたときに、
ｎｄ１３＝１．９２２８６
νｄ１３＝２０．８８
であり、以下の条件式（２）、および、条件式（３）を満たす。
ｎｄ１  ＞  １．７    ・・（２）
νｄ１  ＜  ３５      ・・（３）
【００７８】
本例の投写光学系３Ｂでは、正のパワーを有する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率が条件式（２）を満たす（屈折率が１．７よりも大きい）ので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３のアッベ数が条件式（３）を満たす（アッベ数が３５よりも小さい）ので、色収差を良好に補正できる。
【００７９】
さらに、投写光学系３Ｂは、第２レンズユニット第６レンズＬ１８（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）の屈折率をｎｄ１８、アッベ数をνｄ１８としたときに、
ｎｄ１８＝１．８０６１
νｄ１８＝４０．７３
であり、以下の条件式（４）および条件式（５）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄ１８  ＜  ２．００      ・・（４）
２０  ＜  νｄ１８  ＜  ４５          ・・（５）
【００８０】
また、投写光学系３Ｂは、第２レンズユニット第７レンズＬ１９（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）の屈折率をｎｄ１９、アッベ数をνｄ１９としたときに、
ｎｄ１９＝１．９２２８６
νｄ１９＝２０．８８
であり、以下の条件式（４´）および条件式（５´）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄ１９  ＜  ２．００      ・・（４´）
２０  ＜  νｄ１９  ＜  ４５          ・・（５´）
【００８１】
すなわち、投写光学系３Ｂでは、第２レンズユニットＬＵ２のうちの液晶パネルに近い２枚のレンズ（第２レンズユニット第６レンズＬ１８および第２レンズユニット第７レンズＬ１９）がそれぞれ正のパワーを備え、これら２枚のレンズの屈折率がそれぞれ１．７５より大きく、かつ、２．００よりも小さい。また、これら２枚のレンズのアッベ数がそれぞれ２０より大きく、かつ、４５より小さい。従って、像面湾曲の補正および色収差の補正を良好に行うことができる。
【００８２】
また、投写光学系３Ｂでは、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４は、いずれも非球面レンズである。これらのレンズが非球面レンズとされているので、像高の高い位置で像面湾曲を補正できる。従って、像面湾曲を良好に補正できる。
【００８３】
ここで、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２の屈折率をｎｄ１２、アッベ数をνｄ１２としたときに、
ｎｄ１２＝１．５８５７３
νｄ１２＝５９．７
であり、以下の条件式（６）、および、条件式（７）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１２  ＜１．８・・（６）
３５  ＜νｄ１２  ＜８５      ・・（７）
また、第２レンズユニット第２レンズＬ１４の屈折率をｎｄ１４、アッベ数をνｄ１４としたときに、
ｎｄ１４＝１．５１６３３
νｄ１４＝６４．０６
であり、以下の条件式（６´）、および、条件式（７´）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１４  ＜  １．８・・（６´）
３５  ＜νｄ１４  ＜８５      ・・（７´）
【００８４】
投写光学系３Ｂでは、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（６）、条件式（６´）を満たすので、像面湾曲を良好に補正できる。また、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（７）、条件式（７´）を満たすので、色収差を良好に補正できる。
【００８５】
図８は投写光学系３Ｂの各レンズがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図９は投写光学系３Ｂの各レンズがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１０は投写光学系３Ｂの各レンズがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図８乃至図１０に示すように、投写光学系３Ｂでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。
【００８６】
また、投写光学系３Ｂでは、第１レンズユニット第１レンズＬ１は、樹脂製なので、その加工が容易となる。従って、投写光学系３Ｂの製造コストを抑制できる。よって、プロジェクター１の製造コストを抑制できる。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は非球面レンズなので、その径を小さくすることが容易である。
【００８７】
ここで、投写光学系３Ｂをプロジェクター１に組み込む際には、投写光学系３Ａと同様に、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と、第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。また、第１レンズユニット第６レンズＬ６と、第１レンズユニット第７レンズＬ７との間に第２ミラー３２を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる（図６参照）。
【００８８】
投写光学系３Ｂに第１ミラー３１および第２ミラー３２を配置すれば、光軸Ｌを所望の方向に向けることができるので、投写光学系３Ｂをプロジェクター１に組み込むことが容易となる。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間、および、第１レンズユニット第６レンズＬ６と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間は、軸上面間隔が広いので、これらの間にミラーを配置することが容易である。さらに、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置すれば、中間像３０を第１ミラー３１から比較的離れた位置に形成できる。これにより、第１ミラー３１の表面にキズやゴミなどが存在する場合などに、これらがスクリーンＳ（拡大側結像面）に映り込むことを抑制できる。
【００８９】
（実施例３）
図１１は実施例３の投写光学系の構成図（光線図）である。図１１に示すように、本例の投写光学系３Ｃは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。第１レンズユニットＬＵ１は正のパワーを有する。第２レンズユニットＬＵ２は負のパワーを有する。
【００９０】
第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、負のパワーを備える第１レンズユニット第１レンズＬ１（第１レンズユニット拡大側レンズ）、負のパワーを備える第１レンズ群ＬＧ１、および、正のパワーを備える第２レンズ群ＬＧ２を備える。第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側に凸のメニスカス形状を備える。
【００９１】
第１レンズ群ＬＧ１は、２枚以上のレンズから構成される。本例では、第１レンズ群ＬＧ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４の３枚のレンズからなる。第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４は、いずれも負のパワーを備える。第２レンズ群ＬＧ２は２枚以上の正のパワーを備えるレンズから構成される。本例では、第２レンズ群ＬＧ２は正のパワーを備える第１レンズユニット第５レンズＬ５と正のパワーを備える第１レンズユニット第６レンズＬ６からなる。
【００９２】
また、第１レンズユニットＬＵ１は、第２レンズ群ＬＧ２から中間像３０の側に向かって第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０、第１レンズユニット第１１レンズＬ１１、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２を備える。従って、第１レンズユニットＬＵ１は１２枚のレンズからなる。本例では、第１レンズユニット第８レンズＬ８は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。また、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２（第１レンズユニット中間像側レンズ）は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。
【００９３】
第２レンズユニットＬＵ２は、中間像３０の側から液晶パネルの側に向かって、第２レンズユニット第１レンズＬ１３、第２レンズユニット第２レンズＬ１４、第２レンズユニット第３レンズＬ１５、第２レンズユニット第４レンズＬ１６、第２レンズユニット第５レンズＬ１７、第２レンズユニット第６レンズＬ１８、第２レンズユニット第７レンズＬ１９、第２レンズユニット第８レンズＬ２０を備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は８枚のレンズからなる。第２レンズユニット第８レンズＬ２０と液晶パネル１８との間には、クロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。
【００９４】
第２レンズユニット第１レンズＬ１３（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）は、正のパワーを有する。本例では、第２レンズユニット第１レンズＬ１３は両面に凸形状を備える凸レンズである。第２レンズユニット第２レンズＬ１４は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。液晶パネル１８に最も近い第２レンズユニット第８レンズＬ２０（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）と、その隣に位置する第２レンズユニット第７レンズＬ１９（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）は、それぞれ、正のパワーを備える。
【００９５】
図１１に示すように、投写光学系３Ｃでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。
【００９６】
投写光学系３ＣでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズ群ＬＧ１、第１レンズ群ＬＧ１のうち最も第２レンズ群ＬＧ２に近い第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第２レンズ群ＬＧ２を光軸Ｌ方向に移動させてフォーカシングを行う。
【００９７】
ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、実施例１の投写光学系３Ｃのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝８．０５ｍｍ
ω＝６８°
ＦＮｏ＝１．９
φ＝４０ｍｍ
【００９８】
また、投写光学系３Ｃのレンズデータは以下のとおりである。レンズの列は、図１１の各レンズに付された符号である。面番に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。なお、軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズ群ＬＧ１（第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第２レンズＬ３）との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１レンズ群ＬＧ１における第１レンズユニット第３レンズＬ３と第１レンズユニット第４レンズＬ４との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間の距離である。軸上面間隔Ｅは、第２レンズ群ＬＧ２と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。
【００９９】
レンズ    面番          Ｒ              ｄ        ｎｄ              νｄ
Ｓ                ＩＮＦＩＮＩＴＹ      Ａ
Ｌ１      ＊１      −７５．２７５５  ５．３      １．５０９４    ５６．６
＊２      １１６．６１１      Ｂ            
Ｌ２        ３        ６０．３０８    ３．５      １．８３４８１  ４２．７３
４        ２９．７４８  １５．９３３            
Ｌ３        ５        ５６．９８６    ３．２      １．８３４８１  ４２．７３
６        ２３．３７７      Ｃ            
Ｌ４        ７      −２８．０２３    ３．２      １．８３４８１  ４２．７３
８    −２７４．３４        Ｄ            
Ｌ５        ９    −１２０．４３９  １４．２７    １．８０６１    ３３．２７
１０      −４３．４７２    ０．２            
Ｌ６      １１      １３３．０２    １０．０２    １．８０４      ４６．５８
１２    −１３２．６１３      Ｅ            
Ｌ７      １３        ３０．０９８    ９．３７    １．４９７      ８１．５４
１４    −１３３．２３７    ０．７５７            
Ｌ８    ＊１５      １１３．１３６    ２．４７    １．８０６１    ４０．７３
＊１６        ２５．３９２    ４．３９３            
Ｌ９      １７        ４３．６４５  １６．０６    １．４３７      ９５．１
１８      −２４．７１５    ０．２            
Ｌ１０    １９      −２７．４３３３  １．７      １．９０３６６  ３１．３２
２０      １１０．９７      ０．２            
Ｌ１１    ２１        ７５．１９８  １２．３      １．４３７      ９５．１
２２      −３８．２０５  ５３            
Ｌ１２  ＊２３      ３９０．２５７  １１．０７    １．５８３１３  ５９．３８
＊２４      −６３．９８２  ７０．５７３            
Ｌ１３    ２５      １１５．３９９    ９．６６    １．９２２８６  ２０．８８
２６  −２４５０．８５７  ７５            
Ｌ１４  ＊２７        ７１．２８６    ３．８      １．５８３１３  ５９．３８
＊２８        ４０．３５      ９．２１５            
Ｌ１５    ２９      ８２１．０３２    ４．４９    １．８５５４８  ２４．８
３０    −１１６．４９４  ５２．４３３            
Ｌ１６    ３１        ８７．４７      ７．４４    １．４３８７５  ９４．９３
３２      −５４．６５９    ０．２            
Ｌ１７    ３３        ９０．４７      ４．４６    １．４３８７５  ９４．９３
３４    −１５７．９０５    １．３４４            
Ｌ１８    ３５      −７２．５８      １．７      １．７１７３６  ２９．５２
３６        ４６．５３８    ２．０９４            
Ｌ１９    ３７      １２０．９９５    ３．９８    １．５９２８２  ６８．６３
３８    −１１８．５７    ４１．６４２            
Ｌ２０    ３９      ７４４．０４４    ６．６２    １．９２２８６  ２０．８８
４０      −７４．３３４    ８            
１９      ４１  ＩＮＦＩＮＩＴＹ    ４４．７４７  １．５１６３３  ６４．１４
４２  ＩＮＦＩＮＩＴＹ      ７．８２９            
【０１００】
投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、焦点距離｜ｆ｜および半画角ωは以下のとおりである。なお、第１レンズユニット第１レンズとスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを９００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを６００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを６０００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション３とする。
ポジション１    ポジション２    ポジション３
Ａ          ９００          ６００        ３０００
Ｂ            １４．４８６  １４．９６        １３．８６７
Ｃ            ３０．０２１  ３０．２０７      ２９．７７４
Ｄ              ７．１０９    ７．０９５        ７．１２４
Ｅ            ４６          ４５．３５４      ４６．８５１
焦点距離｜ｆ｜      ８．０５      ８                ８．１２１
最大画角ω        ６８°        ６７．８°        ６８．２６°
【０１０１】
次に、各非球面の非球面データは以下の表５、表６のとおりである。表５は非球面とされた面番１、２の非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。表６は非球面とされた面番１５、１６、２３、２４、２７、２８の非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。
【表５】
2018097047.tif 000007
【表６】
2018097047.tif 000008
【０１０２】
本例の投写光学系３Ｃによれば、第２レンズユニット第１レンズＬ１３が正レンズなので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、正レンズによって中間像３０を形成するので、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。さらに、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線が第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近し、中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。
【０１０３】
ここで、投写光学系３Ｃは、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆＵ１、第２レンズユニットＬＵ２の焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす。
−０．３  ≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０・・（１）
すなわち、
ｆＵ１＝１４．９８６９
ｆＵ２＝−５７０．０６
であり、
ｆＵ１／ｆＵ２＝−０．０２６
である。
【０１０４】
投写光学系３Ｃは、条件式（１）を満たすので、レンズ枚数の増加を抑制しながら最大画角を１２０°以上（半画角ωを６０°以上）の広角にすることが容易である。また、第２レンズユニットＬＵ２のレンズ系を小さくできる。すなわち、条件式（１）の値が下限を超えると、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離が長くなり、画角を広角にすることが容易ではなくなる。また、条件式（１）の値が下限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２と中間像３０との間の光線の光軸Ｌに対する傾きが大きくなり、像面湾曲の悪化を招くとともに、第２レンズユニットＬＵ２の最も中間像３０の側のレンズ（第２レンズユニット第１レンズＬ１３）の径が大きくなる。一方、条件式（１）の値が上限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２が正のパワーを有することとなり、中間像３０の側から第１レンズユニットＬＵ１に入射する光線が略テレセントリックな光線あるいは光線径が広がる光線となる。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側の負荷が増えるので、収差を補正するために第１レンズユニットＬＵ１のレンズの枚数を増加させる必要がある。さらに、本例の投写光学系３Ｃは、条件式（１）を満たすので、第１レンズユニット第１レンズＬ１が大きくなることを抑制できる。
【０１０５】
また、投写光学系３Ｃは、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率をｎｄ１３、アッベ数をνｄ１３としたときに、
ｎｄ１３＝１．９２２８６
νｄ１３＝２０．８８
であり、以下の条件式（２）、および、条件式（３）を満たす。
ｎｄ１  ＞  １．７    ・・（２）
νｄ１  ＜  ３５      ・・（３）
【０１０６】
本例の投写光学系３Ｃでは、正のパワーを有する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率が条件式（２）を満たす（屈折率が１．７よりも大きい）ので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３のアッベ数が条件式（３）を満たす（アッベ数が３５よりも小さい）ので、色収差を良好に補正できる。
【０１０７】
さらに、投写光学系３Ｃは、第２レンズユニット第８レンズＬ２０（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）の屈折率をｎｄ２０、アッベ数をνｄ２０としたときに、
ｎｄ２０＝１．９２２８６
νｄ２０＝２０．８８
であり、以下の条件式（４）および条件式（５）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄ２０  ＜  ２．００      ・・（４）
２０  ＜  νｄ２０  ＜  ４５          ・・（５）
【０１０８】
すなわち、投写光学系３Ｃでは、第２レンズユニットＬＵ２のうちの液晶パネルに近い２枚のレンズ（第２レンズユニット第７レンズＬ１９および第２レンズユニット第８レンズＬ２０）がそれぞれ正のパワーを備え、これら２枚のレンズのうちの少なくとも一方のレンズ（第２レンズユニット第８レンズＬ２０）の屈折率が１．７５より大きく、かつ、２．００よりも小さい。また、この条件式（４）を満たす第２レンズユニット第８レンズＬ２０のアッベ数が２０より大きく、かつ、４５より小さい。従って、像面湾曲の補正および色収差の補正を良好に行うことができる。
【０１０９】
また、投写光学系３Ｃでは、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４は、いずれも非球面レンズである。これらのレンズが非球面レンズとされているので、像高の高い位置で像面湾曲を補正できる。従って、像面湾曲を良好に補正できる。
【０１１０】
ここで、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２の屈折率をｎｄ１２、アッベ数をνｄ１２としたときに、
ｎｄ１２＝１．５８３１３
νｄ１２＝５９．３８
であり、以下の条件式（６）、および、条件式（７）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１２  ＜１．８・・（６）
３５  ＜νｄ１２  ＜８５      ・・（７）
また、第２レンズユニット第２レンズＬ１４の屈折率をｎｄ１４、アッベ数をνｄ１４としたときに、
ｎｄ１４＝１．５８３１３
νｄ１４＝５９．３８
であり、以下の条件式（６´）、および、条件式（７´）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１４  ＜  １．８・・（６´）
３５  ＜νｄ１４  ＜８５      ・・（７´）
【０１１１】
投写光学系３Ｃでは、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（６）、条件式（６´）を満たすので、像面湾曲を良好に補正できる。また、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（７）、条件式（７´）を満たすので、色収差を良好に補正できる。
【０１１２】
図１２は投写光学系３Ｃの各レンズがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１３は投写光学系３Ｃの各レンズがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１４は投写光学系３Ｃの各レンズがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１２乃至図１４に示すように、投写光学系３Ｃでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。
【０１１３】
また、投写光学系３Ｃでは、第１レンズユニット第１レンズＬ１は、樹脂製なので、その加工が容易となる。従って、投写光学系３Ｃの製造コストを抑制できる。よって、プロジェクター１の製造コストを抑制できる。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は非球面レンズなので、その径を小さくすることが容易である。
【０１１４】
ここで、投写光学系３Ｃをプロジェクター１に組み込む際には、投写光学系３Ａと同様に、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と、第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。また、第１レンズユニット第６レンズＬ６と、第１レンズユニット第７レンズＬ７との間に第２ミラー３２を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる（図６参照）。
【０１１５】
投写光学系３Ｃに第１ミラー３１および第２ミラー３２を配置すれば、光軸Ｌを所望の方向に向けることができるので、投写光学系３Ｃをプロジェクター１に組み込むことが容易となる。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間、および、第１レンズユニット第６レンズＬ６と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間は、軸上面間隔が広いので、これらの間にミラーを配置することが容易である。さらに、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置すれば、中間像３０を第１ミラー３１から比較的離れた位置に形成できる。これにより、第１ミラー３１の表面にキズやゴミなどが存在する場合などに、これらがスクリーンＳ（拡大側結像面）に映り込むことを抑制できる。
【０１１６】
（実施例４）
図１５は実施例４の投写光学系の構成図（光線図）である。図１５に示すように、本例の投写光学系３Ｄは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。第１レンズユニットＬＵ１は正のパワーを有する。第２レンズユニットＬＵ２は負のパワーを有する。
【０１１７】
第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、負のパワーを備える第１レンズユニット第１レンズＬ１（第１レンズユニット拡大側レンズ）、負のパワーを備える第１レンズ群ＬＧ１、および、正のパワーを備える第２レンズ群ＬＧ２を備える。第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側に凸のメニスカス形状を備える。
【０１１８】
第１レンズ群ＬＧ１は、２枚以上のレンズから構成される。本例では、第１レンズ群ＬＧ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４の３枚のレンズからなる。第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４は、いずれも負のパワーを備える。第２レンズ群ＬＧ２は２枚以上の正のパワーを備えるレンズから構成される。本例では、第２レンズ群ＬＧ２は正のパワーを備える第１レンズユニット第５レンズＬ５と正のパワーを備える第１レンズユニット第６レンズＬ６からなる。
【０１１９】
また、第１レンズユニットＬＵ１は、第２レンズ群ＬＧ２から中間像３０の側に向かって第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０、第１レンズユニット第１１レンズＬ１１、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２を備える。従って、第１レンズユニットＬＵ１は１２枚のレンズからなる。第２レンズ群ＬＧ２と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間には第１絞りＳＴ１が配置されている。第１レンズユニット第１１レンズＬ１１と第１レンズユニット第１２レンズＬ１２との間には第２絞りＳＴ２が配置されている。本例では、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２（第１レンズユニット中間像側レンズ）は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。
【０１２０】
第２レンズユニットＬＵ２は、中間像３０の側から液晶パネルの側に向かって、第２レンズユニット第１レンズＬ１３、第２レンズユニット第２レンズＬ１４、第２レンズユニット第３レンズＬ１５、第２レンズユニット第４レンズＬ１６、第２レンズユニット第５レンズＬ１７、第２レンズユニット第６レンズＬ１８、第２レンズユニット第７レンズＬ１９を備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は７枚のレンズからなる。第２レンズユニット第７レンズＬ１９と液晶パネル１８との間には、クロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。
【０１２１】
第２レンズユニット第１レンズＬ１３（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）は、正のパワーを有する。本例では、第２レンズユニット第１レンズＬ１３は両面に凸形状を備える凸レンズである。第２レンズユニット第２レンズＬ１４は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。液晶パネル１８に最も近い第２レンズユニット第７レンズＬ１９（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）と、その隣に位置する第２レンズユニット第６レンズＬ１８（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）は、それぞれ、正のパワーを備える。
【０１２２】
図１５に示すように、投写光学系３Ｄでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。
【０１２３】
投写光学系３ＤでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズ群ＬＧ１、第１レンズ群ＬＧ１のうち最も第２レンズ群ＬＧ２に近い第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第２レンズ群ＬＧ２を光軸Ｌ方向に移動させてフォーカシングを行う。なお、本例では、フォーカシングに際して、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２との間の間隔は変化させず、第１レンズユニット第４レンズＬ４と第２レンズ群ＬＧ２とを光軸Ｌ方向に一緒に移動させる。
【０１２４】
ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、実施例１の投写光学系３Ｄのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝７．５ｍｍ
ω＝６８°
ＦＮｏ＝１．９５
φ＝３７ｍｍ
【０１２５】
また、投写光学系３Ｄのレンズデータは以下のとおりである。レンズの列は、図１の各レンズに付された符号である。面番に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。なお、軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズ群ＬＧ１との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１レンズ群ＬＧ１における第１レンズユニット第３レンズＬ３と第１レンズユニット第４レンズＬ４との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第２レンズ群ＬＧ２と絞りＳＴ１との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。
【０１２６】
レンズ    面番          Ｒ              ｄ        ｎｄ              νｄ
Ｓ                ＩＮＦＩＮＩＴＹ    Ａ
Ｌ１      ＊１    −８９．１６１    ５．５      １．５０９４    ５６．６
＊２    １０９．７３３      Ｂ    
Ｌ２        ３      ７９．９４      ３．５      １．８３４８１  ４２．７３
４      ２５．７３６  １２．０１９
Ｌ３        ５      ４９．６４３    ３．２      １．８３４８１  ４２．７３
６      ２６．２６４      Ｃ    
Ｌ４        ７    −２７．５２６    ３．２      １．８３４８１  ４２．７３
８  −１２６．８９５    ７．１８２
Ｌ５        ９    −７８．５０５  １０．７２    １．８５４７８  ２４．８
１０    −４０．７９２    ０．２    
Ｌ６      １１    １３８．５６７    ９．２８    １．７７２５    ４９．６
１２  −１０４．９３５      Ｄ    
ＳＴ１    １３  ＩＮＦＩＮＩＴＹ  ３０．０５    
Ｌ７      １４      ３８．２６２    ９．２２    １．４９７      ８１．５４
１５  −１７６．３８４    ３．６１６
Ｌ８      １６      ７４．０８５    １．８３    １．８０５１８  ２５．４２
１７      ２８．７６４    １．２６８    
Ｌ９      １８      ３０．４２３  １３．９５    １．４３７      ９５．１
Ｌ１０    １９    −３０．８６９    １．４      １．９０３６６  ３１．３２
Ｌ１１    ２０      ４４．６７４  ２３．１４６  １．４３７      ９５．１
２１    −４０．６９４  １５．３７１    
ＳＴ２    ２２  ＩＮＦＩＮＩＴＹ    ５．４５４    
Ｌ１２  ＊２３    ２６３．０３５  １２          １．５８５７３  ５９．７
＊２４    −６２．４５    ７８．１１    
Ｌ１３    ２５    ２１８．２        ８．５３    １．９２２８６  ２０．８８
２６  −２１３．８７    ６９．７７    
Ｌ１４  ＊２７      ３６．４９８    ３．８      １．５０９４    ５６．６
＊２８      ２６．５６９  ４０．９３８    
Ｌ１５    ２９      ４９．７５      ８．２８    １．４３８７５  ９４．９３
３０    −７７．０５      ８．８０６    
Ｌ１６    ３１      ７１．２８      ４．５６    １．４３８７５  ９４．９３
３２  −１８１．８１６    １．５    
Ｌ１７    ３３    −７４．６６５    １．７      １．７２８２５  ２８．４６
３４      ４７．８０５    １．８９２    
Ｌ１８    ３５    １１５．７２９    ４．０８    １．８３４      ３７．３４
３６  −１１１．９２２  ５４．８０８    
Ｌ１９    ３７    １３０．７１７    ５．９８    １．９２２８６  ２０．８８
３８  −１１１．９１２  １０    
１９      ３９  ＩＮＦＩＮＩＴＹ  ４０          １．５１６３３  ６４．１４
４０  ＩＮＦＩＮＩＴＹ    ８．７９３    
【０１２７】
投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、焦点距離｜ｆ｜および半画角ωは以下のとおりである。なお、第１レンズユニット第１レンズとスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを９００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを６００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを６０００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション３とする。
ポジション１    ポジション２    ポジション３
Ａ          ９００          ６００        ３０００  
Ｂ            １４．１４１    １４．４３７    １３．７７８
Ｃ            ２７．０２４    ２７．１３３    ２６．８８１
Ｄ            ３０．２        ２９．７９５    ３０．７０６
焦点距離｜ｆ｜      ７．５          ７．４７        ７．５４
最大画角ω          ６８°        ６７．８°      ６８．２３°
【０１２８】
次に、各非球面の非球面データは以下の表７、表８のとおりである。表７は非球面とされた面番１、２の非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。表８は非球面とされた面番２３、２４、２７、２８の非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。
【表７】
2018097047.tif 000009
【表８】
2018097047.tif 000010
【０１２９】
本例の投写光学系３Ｄによれば、第２レンズユニット第１レンズＬ１３が正レンズなので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、正レンズによって中間像３０を形成するので、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。さらに、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線が第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近し、中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。
【０１３０】
ここで、投写光学系３Ｄは、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆＵ１、第２レンズユニットＬＵ２の焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす。
−０．３  ≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０・・（１）
すなわち、
ｆＵ１＝１４．０７
ｆＵ２＝−１２５０．４４
であり、
ｆＵ１／ｆＵ２＝−０．０１１
である。
【０１３１】
投写光学系３Ｄは、条件式（１）を満たすので、レンズ枚数の増加を抑制しながら最大画角を１２０°以上（半画角ωを６０°以上）の広角にすることが容易である。また、第２レンズユニットＬＵ２のレンズ系を小さくできる。すなわち、条件式（１）の値が下限を超えると、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離が長くなり、画角を広角にすることが容易ではなくなる。また、条件式（１）の値が下限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２と中間像３０との間の光線の光軸Ｌに対する傾きが大きくなり、像面湾曲の悪化を招くとともに、第２レンズユニットＬＵ２の最も中間像３０の側のレンズ（第２レンズユニット第１レンズＬ１３）の径が大きくなる。一方、条件式（１）の値が上限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２が正のパワーを有することとなり、中間像３０の側から第１レンズユニットＬＵ１に入射する光線が略テレセントリックな光線あるいは光線径が広がる光線となる。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側の負荷が増えるので、収差を補正するために第１レンズユニットＬＵ１のレンズの枚数を増加させる必要がある。さらに、本例の投写光学系３Ｄは、条件式（１）を満たすので、第１レンズユニット第１レンズＬ１が大きくなることを抑制できる。
【０１３２】
また、投写光学系３Ｄは、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率をｎｄ１３、アッベ数をνｄ１３としたときに、
ｎｄ１３＝１．９２２８６
νｄ１３＝２０．８８
であり、以下の条件式（２）、および、条件式（３）を満たす。
ｎｄ１  ＞  １．７    ・・（２）
νｄ１  ＜  ３５      ・・（３）
【０１３３】
本例の投写光学系３Ｄでは、正のパワーを有する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率が条件式（２）を満たす（屈折率が１．７よりも大きい）ので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３のアッベ数が条件式（３）を満たす（アッベ数が３５よりも小さい）ので、色収差を良好に補正できる。
【０１３４】
さらに、投写光学系３Ｄは、第２レンズユニット第６レンズＬ１８（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）の屈折率をｎｄ１８、アッベ数をνｄ１８としたときに、
ｎｄ１８＝１．８３４
νｄ１８＝３７．３４
であり、以下の条件式（４）および条件式（５）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄ１８  ＜  ２．００      ・・（４）
２０  ＜  νｄ１８  ＜  ４５          ・・（５）
【０１３５】
また、投写光学系３Ｂは、第２レンズユニット第７レンズＬ１９（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）の屈折率をｎｄ１９、アッベ数をνｄ１９としたときに、
ｎｄ１９＝１．９２２８６
νｄ１９＝２０．８８
であり、以下の条件式（４´）および条件式（５´）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄ１９  ＜  ２．００      ・・（４´）
２０  ＜  νｄ１９  ＜  ４５          ・・（５´）
【０１３６】
すなわち、投写光学系３Ｂでは、第２レンズユニットＬＵ２のうちの液晶パネルに近い２枚のレンズ（第２レンズユニット第８レンズＬ１８および第２レンズユニット第９レンズＬ１９）がそれぞれ正のパワーを備え、これら２枚のレンズの屈折率がそれぞれ１．７５より大きく、かつ、２．００よりも小さい。また、これら２枚のレンズのアッベ数がそれぞれ２０より大きく、かつ、４５より小さい。従って、像面湾曲の補正および色収差の補正を良好に行うことができる。
【０１３７】
また、投写光学系３Ｄでは、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４は、いずれも非球面レンズである。これらのレンズが非球面レンズとされているので、像高の高い位置で像面湾曲を補正できる。従って、像面湾曲を良好に補正できる。
【０１３８】
ここで、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２の屈折率をｎｄ１２、アッベ数をνｄ１２としたときに、
ｎｄ１２＝１．５８５７３
νｄ１２＝５９．７
であり、以下の条件式（６）、および、条件式（７）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１２  ＜１．８・・（６）
３５  ＜νｄ１２  ＜８５      ・・（７）
また、第２レンズユニット第２レンズＬ１４の屈折率をｎｄ１４、アッベ数をνｄ１４としたときに、
ｎｄ１４＝１．５０９４
νｄ１４＝５６．６
であり、以下の条件式（６´）、および、条件式（７´）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１４  ＜  １．８・・（６´）
３５  ＜νｄ１４  ＜８５      ・・（７´）
【０１３９】
投写光学系３Ｄでは、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（６）、条件式（６´）を満たすので、像面湾曲を良好に補正できる。また、中間像３０を形成する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２および第２レンズユニット第２レンズＬ１４が、条件式（７）、条件式（７´）を満たすので、色収差を良好に補正できる。
【０１４０】
図１６は投写光学系３Ｄの各レンズがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１７は投写光学系３Ｄの各レンズがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１８は投写光学系３Ｄの各レンズがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１６乃至図１８に示すように、投写光学系３Ｄでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。
【０１４１】
また、投写光学系３Ｄでは、第１レンズユニット第１レンズＬ１は、樹脂製なので、その加工が容易となる。従って、投写光学系３Ｄの製造コストを抑制できる。よって、プロジェクター１の製造コストを抑制できる。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は非球面レンズなので、その径を小さくすることが容易である。
【０１４２】
ここで、投写光学系３Ｄをプロジェクター１に組み込む際には、投写光学系３Ａと同様に、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と、第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。また、第１レンズユニット第６レンズＬ６と、第１レンズユニット第７レンズＬ７との間に第２ミラー３２を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる（図６参照）。
【０１４３】
投写光学系３Ｄに第１ミラー３１および第２ミラー３２を配置すれば、光軸Ｌを所望の方向に向けることができるので、投写光学系３Ｄをプロジェクター１に組み込むことが容易となる。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間、および、第１レンズユニット第６レンズＬ６と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間は、軸上面間隔が広いので、これらの間にミラーを配置することが容易である。さらに、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置すれば、中間像３０を第１ミラー３１から比較的離れた位置に形成できる。これにより、第１ミラー３１の表面にキズやゴミなどが存在する場合などに、これらがスクリーンＳ（拡大側結像面）に映り込むことを抑制できる。
【０１４４】
（実施例５）
図１９は実施例５の投写光学系の構成図（光線図）である。図１９に示すように、本例の投写光学系３Ｅは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。第１レンズユニットＬＵ１は正のパワーを有する。第２レンズユニットＬＵ２は負のパワーを有する。
【０１４５】
第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、負のパワーを備える第１レンズユニット第１レンズＬ１（第１レンズユニット拡大側レンズ）、負のパワーを備える第１レンズ群ＬＧ１、および、正のパワーを備える第２レンズ群ＬＧ２を備える。第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側に凸のメニスカス形状を備える。
【０１４６】
第１レンズ群ＬＧ１は、２枚以上のレンズから構成される。本例では、第１レンズ群ＬＧ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第１レンズユニット第５レンズＬ５の４枚のレンズからなる。第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、および、第１レンズユニット第４レンズＬ４は、いずれも負のパワーを備える。第１レンズユニット第５レンズＬ５は正のパワーを備える。第２レンズ群ＬＧ２は正のパワーを備える第１レンズユニット第６レンズＬ６を備える。本例では、第２レンズ群ＬＧ２は１枚のレンズからなる。
【０１４７】
また、第１レンズユニットＬＵ１は、第２レンズ群ＬＧ２から中間像３０の側に向かって第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０、第１レンズユニット第１１レンズＬ１１、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２を備える。従って、第１レンズユニットＬＵ１は１２枚のレンズからなる。本例では、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２（第１レンズユニット中間像側レンズ）は両面に非球面形状を備える非球面レンズである。
【０１４８】
第２レンズユニットＬＵ２は、中間像３０の側から液晶パネルの側に向かって、第２レンズユニット第１レンズＬ１３、第２レンズユニット第２レンズＬ１４、第２レンズユニット第３レンズＬ１５、第２レンズユニット第４レンズＬ１６、第２レンズユニット第５レンズＬ１７、第２レンズユニット第６レンズＬ１８、第２レンズユニット第７レンズＬ１９、第２レンズユニット第８レンズＬ２０、第２レンズユニット第９レンズＬ２１を備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は９枚のレンズからなる。第２レンズユニット第９レンズＬ２１と液晶パネル１８との間には、クロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。
【０１４９】
第２レンズユニット第１レンズＬ１３（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）は、正のパワーを有する。本例では、第２レンズユニット第１レンズＬ１３は両面に凸形状を備える凸レンズである。液晶パネル１８に最も近い第２レンズユニット第９レンズＬ２１（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）は正のパワーを有する。第２レンズユニット第９レンズＬ２１の中間像３０の側の隣に位置する第２レンズユニット第８レンズＬ２０（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）は負のパワーを備える。
【０１５０】
図１９に示すように、投写光学系３Ｅでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。
【０１５１】
投写光学系３ＥでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２とを光軸Ｌ方向に移動させてフォーカシングを行う。
【０１５２】
ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、実施例５の投写光学系３Ｅのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝８．１３ｍｍ
ω＝６８．４°
ＦＮｏ＝１．９２
φ＝４１．２
【０１５３】
また、投写光学系３Ｅのレンズデータは以下のとおりである。レンズの列は、図１９の各レンズに付された符号である。面番に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。なお、軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズ群ＬＧ１（第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第２レンズＬ２）との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２（第１レンズユニット第６レンズ６）の間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第２レンズ群ＬＧ２（第１レンズユニット第６レンズ６）と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。
【０１５４】
レンズ    面番          Ｒ              ｄ        ｎｄ              νｄ
Ｓ                ＩＮＦＩＮＩＴＹ      Ａ
Ｌ１      ＊１      −７８．２１５    ６．０００  １．５０９４    ５６．６
＊２      １２０．７７５      Ｂ              
Ｌ２        ３        ６６．３５０    ３．４００  １．８５１５    ４０．７８
４        ３４．２００  １８．５７４            
Ｌ３        ５      ２２３．６００    ２．４００  １．８５１５    ４０．７８
６        ３２．２００  １５．９３２            
Ｌ４        ７      −６２．５００    ２．２００  １．４９７      ８１．５４
８        ８２．２５０  ３４．５１６            
Ｌ５        ９      ６１７．０００    ６．９００  １．８５４７８  ２４．８
１０    −１４９．８００      Ｃ              
Ｌ６      １１      ５８２．０００    ６．６２０  １．８５１５    ４０．７８
１２    −１２８．１５０        Ｄ              
Ｌ７      １３        ７６．３５０    ８．９００  １．６９６８    ５５．５３
１４    −１０７．０００    １．７５４              
Ｌ８      １５    −１４８．１５０    １．８００  １．８０５１８  ２５．４６
１６        ５４．３００    １．３２１              
Ｌ９      １７        ７１．３００  １３．３００  １．４３７      ９５．１
１８      −４４．７００    １．３９０              
Ｌ１０    １９      −３８．４５０    １．９００  １．８０５１８  ２５．４６
２０    −１０７．９００    ０．３００              
Ｌ１１    ２１  ＩＮＦＩＮＩＴＹ    １０．２９    １．４８７４９  ７０．２３
２２      −５２．４００  ４６．２１１            
Ｌ１２  ＊２３        ７３．２８０    ９．０００  １．６９３      ５３．１８
＊２４    １４８２．０００  ６９．５２７            
Ｌ１３    ２５      １４４．０００    ７．２８０  １．９０３６６  ３１．３２
２６  −１１５２．０００  ７０．５０７            
Ｌ１４    ２７      ２１０．８００    ２．６００  １．８０６１    ３３．２７
２８        ７０．０５０    ５．６１３              
Ｌ１５    ２９      ３０６．０００    ８．９２０  １．９１０８２  ３５．２５
３０      −９０．９００  ３６．９１７            
Ｌ１６    ３１      −５９．８５０    ４．９７０  １．４９７      ８１．５４
３２      −４６．３５０  ５５．０２１            
Ｌ１７    ３３        ４０．７００    ９．０４０  １．４３７      ９５．１
３４      −５６．１００    ２．２１３              
Ｌ１８    ３５      −５２．８５０    １．６００  １．７８４７２  ２５．６８
３６        ４３．４５０    １．３６３              
Ｌ１９    ３７        ４７．６５０    ６．６２０  １．５３７７５  ７４．７
３８    −１６３．２００  ２６．６５２            
Ｌ２０    ３９    ２５３２．０００    ２．２００  １．４９７      ８１．５４
４０        ６６．５５０    ０．８８０              
Ｌ２１    ４１        ７６．５５０  １０．４００  １．９２２８６  ２０．８８
４２      −９６．３５０    ５．０００              
１９      ４３  ＩＮＦＩＮＩＴＹ    ４５．０００  １．５１６３３  ６４．１４
４４  ＩＮＦＩＮＩＴＹ    １６．３８０            
【０１５５】
投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、焦点距離｜ｆ｜および半画角ωは以下のとおりである。なお、第１レンズユニット第１レンズとスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを１０５０ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを７３０ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを２５００ｍｍとしたときの各レンズの位置をポジション３とする。
ポジション１    ポジション２    ポジション３
Ａ        １０５０          ７３０        ２５００
Ｂ            １０．００７    １０．３２２      ９．５３
Ｃ              １．５５５      １．６９７      １．３６７
Ｄ            ７０．６０８    ７０．１５１    ７１．２７２
焦点距離｜ｆ｜      ８．１３        ８．１１        ８．１７
最大画角ω        ６８．４４°      ６８．３０°    ６８．６６°
【０１５６】
次に、各非球面の非球面データは以下の表９、表１０のとおりである。表９は非球面とされた面番１、２の非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。表１０は非球面とされた面番２３、２４の非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。
【表９】
2018097047.tif 000011
【表１０】
2018097047.tif 000012
【０１５７】
本例の投写光学系３Ｅによれば、第２レンズユニット第１レンズＬ１３が正レンズなので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、正レンズによって中間像３０を形成するので、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。さらに、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２と第２レンズユニット第１レンズＬ１３との間を通過する軸外の光線の主光線が第２レンズユニット第１レンズＬ１３から第１レンズユニット第１２レンズＬ１２に向かって光軸Ｌに接近し、中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１３に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。
【０１５８】
ここで、投写光学系３Ｅは、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆＵ１、第２レンズユニットＬＵ２の焦点距離をｆＵ２としたときに、以下の条件式（１）を満たす。
−０．３  ≦  ｆＵ１／ｆＵ２  ＜  ０・・（１）
すなわち、
ｆＵ１＝１２．１３
ｆＵ２＝−３３３．１４
であり、
ｆＵ１／ｆＵ２＝−０．０３６
である。
【０１５９】
投写光学系３Ｅは、条件式（１）を満たすので、レンズ枚数の増加を抑制しながら最大画角を１２０°以上（半画角ωを６０°以上）の広角にすることが容易である。また、第２レンズユニットＬＵ２のレンズ系を小さくできる。すなわち、条件式（１）の値が下限を超えると、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離が長くなり、画角を広角にすることが容易ではなくなる。また、条件式（１）の値が下限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２と中間像３０との間の光線の光軸Ｌに対する傾きが大きくなり、像面湾曲の悪化を招くとともに、第２レンズユニットＬＵ２の最も中間像３０の側のレンズ（第２レンズユニット第１レンズＬ１３）の径が大きくなる。一方、条件式（１）の値が上限を超えると、第２レンズユニットＬＵ２が正のパワーを有することとなり、中間像３０の側から第１レンズユニットＬＵ１に入射する光線が略テレセントリックな光線あるいは光線径が広がる光線となる。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側の負荷が増えるので、収差を補正するために第１レンズユニットＬＵ１のレンズの枚数を増加させる必要がある。さらに、本例の投写光学系３Ｅは、条件式（１）を満たすので、第１レンズユニット第１レンズＬ１が大きくなることを抑制できる。
【０１６０】
また、投写光学系３Ｅは、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率をｎｄ１３、アッベ数をνｄ１３としたときに、
ｎｄ１３＝１．９０３６６
νｄ１３＝３１．３２
であり、以下の条件式（２）、および、条件式（３）を満たす。
ｎｄ１  ＞  １．７    ・・（２）
νｄ１  ＜  ３５      ・・（３）
【０１６１】
本例の投写光学系３Ｅでは、正のパワーを有する第２レンズユニット第１レンズＬ１３の屈折率が条件式（２）を満たす（屈折率が１．７よりも大きい）ので、第２レンズユニット第１レンズＬ１３の第１レンズユニットＬＵ１の側に中間像３０を形成しやすい。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３のアッベ数が条件式（３）を満たす（アッベ数が３５よりも小さい）ので、色収差を良好に補正できる。
【０１６２】
さらに、投写光学系３Ｅは、第２レンズユニット第９レンズＬ２１（第２レンズユニット縮小側第１レンズ）の屈折率をｎｄｌ１、アッベ数をνｄｌ１、第２レンズユニット第８レンズＬ２０（第２レンズユニット縮小側第２レンズ）の屈折率をｎｄｌ２、アッベ数をνｄｌ２としたときに、
ｎｄｌ１＝１．９２２８６
νｄｌ１＝２０．８８
ｎｄｌ２＝１．４９７
νｄｌ２＝８１．５４
であり、以下の条件式（８）〜（１１）を満たす。
１．７５  ＜  ｎｄｌ１  ＜  ２        ・・・（８）
２０  ＜  νｄｌ１  ＜  ４５          ・・・（９）
ｎｄｌ１  −  ｎｄｌ２  ＞  ０．１  ・・・（１０）
νｄｌ２  −  νｄｌ１  ＞  ４０    ・・・（１１）
【０１６３】
すなわち、条件式（１０）および条件式（１１）の値は以下のとおりである。
ｎｄｌ１−ｎｄｌ２＝１．９２２８６−１．４９７＝０．４２５８６
νｄｌ２−νｄｌ１＝８１．５４−２０．８８＝６０．６６
【０１６４】
ここで、投写光学系３Ｅでは、第２レンズユニットＬＵ２のうちの液晶パネルに最も近い第２レンズユニット第９レンズＬ２１が正のパワーを備え、第２レンズユニット第９レンズＬ２１の中間像３０の側の隣に位置する第２レンズユニット第８レンズＬ２０が負のパワーを備えるメニスカスレンズであり、第２レンズユニット第９レンズＬ２１および第２レンズユニット第８レンズＬ２０の屈折率およびアッベ数が条件式（８）〜（１１）を満たす。これにより、色収差の補正を良好に行うことができる。
【０１６５】
また、投写光学系３Ｅでは、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２は非球面レンズである。当該レンズが非球面レンズとされているので、像高の高い位置で像面湾曲を補正できる。従って、像面湾曲を良好に補正できる。
【０１６６】
ここで、第１レンズユニット第１２レンズＬ１２の屈折率をｎｄ１２、アッベ数をνｄ１２としたときに、
ｎｄ１２＝１．６９３
νｄ１２＝５３．１８
であり、以下の条件式（６）、および、条件式（７）を満たす。
１．５  ＜  ｎｄ１２  ＜１．８・・（６）
３５  ＜νｄ１２  ＜８５      ・・（７）
【０１６７】
投写光学系３Ｅでは、中間像３０の拡大側（スクリーンＳの側）に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２が条件式（６）を満たすので、像面湾曲を良好に補正できる。また、中間像３０の拡大側（スクリーンＳの側）に位置する第１レンズユニット第１２レンズＬ１２が条件式（７）を満たすので、色収差を良好に補正できる。
【０１６８】
図２０は投写光学系３Ｅの各レンズがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図２１は投写光学系３Ｅの各レンズがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図２２は投写光学系３Ｅの各レンズがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図２０乃至図２２に示すように、投写光学系３Ｅでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。
【０１６９】
また、投写光学系３Ｅでは、第１レンズユニット第１レンズＬ１は、樹脂製なので、その加工が容易となる。従って、投写光学系３Ｅの製造コストを抑制できる。よって、プロジェクター１の製造コストを抑制できる。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は非球面レンズなので、その径を小さくすることが容易である。
【０１７０】
ここで、投写光学系３Ｅをプロジェクター１に組み込む際には、実施例１の投写光学系３Ａをプロジェクター１に組み込む場合と同様に（図４参照）、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と、第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。また、第１レンズユニット第６レンズＬ６と、第１レンズユニット第７レンズＬ７との間に第２ミラー３２を配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げる。
【０１７１】
投写光学系３Ｅに第１ミラー３１および第２ミラー３２を配置すれば、光軸Ｌを所望の方向に向けることができるので、投写光学系３Ｅをプロジェクター１に組み込むことが容易となる。また、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間、および、第１レンズユニット第６レンズＬ６と第１レンズユニット第７レンズＬ７との間は、軸上面間隔が広いので、これらの間にミラーを配置することが容易である。さらに、第２レンズユニット第１レンズＬ１３と第２レンズユニット第２レンズＬ１４との間に第１ミラー３１を配置すれば、中間像３０を第１ミラー３１から比較的離れた位置に形成できる。これにより、第１ミラー３１の表面にキズやゴミなどが存在する場合などに、これらがスクリーンＳ（拡大側結像面）に映り込むことを抑制できる。
【符号の説明】
【０１７２】
１…プロジェクター（投写型画像表示装置）、２…画像光生成光学系、３・３Ａ〜３Ｅ…投写光学系、４…制御部、６…画像処理部、７…表示駆動部、１０…光源、１１…第１インテグレーターレンズ、１２…第２インテグレーターレンズ、１３…偏光変換素子、１４…重畳レンズ、１５…ダイクロイックミラー、１６…反射ミラー、１７Ｒ・１７Ｇ・１７Ｂ…フィールドレンズ、１８Ｒ・１８Ｇ・１８Ｂ…液晶パネル（縮小側像面）、１９…クロスダイクロイックプリズム、２１…ダイクロイックミラー、２２…リレーレンズ、２３…反射ミラー、２４…リレーレンズ、２５…反射ミラー、３０…中間像、３１…第１ミラー（ミラー）、３２…第２ミラー、Ｌ…光軸、Ｌ１…第１レンズユニット第１レンズ（第１レンズユニット拡大側レンズ）、Ｌ２…第１レンズユニット第２レンズ、Ｌ３…第１レンズユニット第３レンズ、Ｌ４…第１レンズユニット第４レンズ、Ｌ５…第１レンズユニット第５レンズ、Ｌ６…第１レンズユニット第６レンズ、Ｌ７…第１レンズユニット第７レンズ、Ｌ８…第１レンズユニット第８レンズ、Ｌ９…第１レンズユニット第９レンズ、Ｌ１０…第１レンズユニット第１０レンズ、Ｌ１１…第１レンズユニット第１１レンズ、Ｌ１２…第１レンズユニット第１２レンズ（第１レンズユニット中間像側レンズ）、Ｌ１３…第２レンズユニット第１レンズ（第２レンズユニット中間像側第１レンズ）、Ｌ１４…第２レンズユニット第２レンズ（第２レンズユニット中間像側第２レンズ）、Ｌ１５…第２レンズユニット第３レンズ、Ｌ１６…第２レンズユニット第４レンズ、Ｌ１７…第２レンズユニット第５レンズ、Ｌ１８…第２レンズユニット第６レンズ、Ｌ１９…第２レンズユニット第７レンズ、Ｌ２０…第２レンズユニット第８レンズ、Ｌ２１…第２レンズユニット第９レンズ、ＬＧ１…第１レンズ群、ＬＧ２…第２レンズ群、ＬＵ１…第１レンズユニット、ＬＵ２…第２レンズユニット、Ｐ…合焦位置、Ｓ…スクリーン（拡大側結像面）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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