(57)【要約】【課題】フロントプロジェクションタイプのプロジェクターへの搭載に適したコンパクト性を有し、かつ諸収差を良好に補正することが可能な投写光学系およびこれを用いた投写型表示装置を得る。【解決手段】画像表示面３上の画像を、複数のレンズからなる第１光学系１と、凹面の非球面形状をなす反射ミラー４からなる第２光学系２とにより、スクリーン５に拡大投写する。第１光学系１および第２光学系２を構成する全ての光学面は、該全ての光学面に共通の光軸Ｚを中心とした回転対称面で構成され、第１光学系１の最も拡大側のレンズ（第１４レンズＬ１４）における縮小側の第１レンズ面と拡大側の第２レンズ面とが、それぞれ所定の条件式を満足するように構成されている。【選択図】図１
2011033737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小側の共役面上の原画像を拡大側の共役面上に拡大投写する投写光学系であって、
縮小側から順に、前記原画像と共役な中間像を結像させる第１光学系と、該中間像と共役な最終像を前記拡大側の共役面上に結像させる第２光学系と、を配設してなり、
前記第１光学系は複数のレンズからなり、前記第２光学系は凹面の非球面形状をなす反射ミラーからなり、
前記第１光学系の最も拡大側のレンズにおける縮小側の第１レンズ面と拡大側の第２レンズ面とがそれぞれ下記条件式（１）を満足することを特徴とする投写光学系。
０．１ ＜ Ｚｈ／ｈ  ……  （１）
ただし、０．５ ＜ｈ／ｈmax＜ １
ｈ：前記第１レンズ面または前記第２レンズ面の任意の点までの光軸からの高さ
ｈmax：前記第１レンズ面または前記第２レンズ面の最大有効高さ
Ｚｈ：前記第１レンズ面または前記第２レンズ面における光軸上の点から、該第１レンズ面または該第２レンズ面における高さｈの点までの光軸方向の変位（拡大側への変位を正とする）
【請求項２】
前記第１光学系に非球面を少なくとも１面含むことを特徴とする請求項１記載の投写光学系。
【請求項３】
前記第１光学系の最も拡大側のレンズが非球面レンズであることを特徴とする請求項１または２記載の投写光学系。
【請求項４】
下記条件式（２）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項記載の投写光学系。
２．０ ＜ ｔａｎθmax−ｔａｎθmin  ……  （２）
θmax：前記第２光学系から前記拡大側の共役面に向かう各主光線の方向ベクトルが光軸の方向ベクトルとなす角度のうち最大の角度
θmin：前記第２光学系から前記拡大側の共役面に向かう各主光線の方向ベクトルが光軸の方向ベクトルとなす角度のうち最小の角度
【請求項５】
全系の縮小側がテレセントリック性を有し、下記条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投写光学系。
５．０ ＜ ｜（Ｌ×ｔａｎθmax）／Ｉ｜  ……  （３）
Ｌ：前記縮小側の共役面から前記第１光学系の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の空気換算距離
Ｉ：前記縮小側の共役面と光軸との交点から、該縮小側の共役面上における最も遠い画像位置までの距離
【請求項６】
下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の投写光学系。
Ｆ ＜ ２．０  ……  （４）
Ｆ：縮小側のＦナンバー
【請求項７】
前記第１光学系および前記第２光学系を構成する全ての光学面が、該全ての光学面に共通の回転対称軸を中心とした回転対称面で構成されてなることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の投写光学系。
【請求項８】
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系と、請求項１〜７のうちいずれか１項記載の投写光学系とを備え、該光源からの光束を該ライトバルブで光変調し、該投写光学系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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写光学系および投写型表示装置に関し、特に、画像表示素子に表示された画像を複数枚のレンズからなる第１光学系および凹面ミラーからなる第２光学系を用いてスクリーン上に結像させる投写光学系およびこれを用いた投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターに用いられる投写光学系には一般に、長い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）から見た入射瞳が十分に遠方に位置すること、すなわち縮小側がテレセントリック性を有することが要求される。
【０００３】
また、近年のライトバルブの性能向上を受けて、ライトバルブの解像度に見合った良好な収差補正も必要とされる。さらに、プレゼンテーション用など、比較的明るく狭い室内空間で使用されることを考慮して、より明るく広角な投写光学系が強く要望されるようになっている。
【０００４】
従来、複数枚のレンズからなる屈折系の第１光学系と凹面ミラーからなる反射系の第２光学系とを組み合わせてなる投写光学系が知られている（下記特許文献１〜３参照）。このタイプの投写光学系は、屈折系の第１光学系と反射系の第２光学系との間がリレー系となるので、焦点距離を短くすることができ、広角化するのに適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５８６２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５５１６号公報
【特許文献３】特開２００７−７９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、複数の光学面が光軸に対しシフトまたはチルト配置された複雑な偏心光学系を採用しており、組立てが非常に困難である。
【０００７】
一方、上記特許文献２，３に記載のものは、共軸光学系を採用しているので組立ては容易であるが、主にリアプロジェクションタイプのプロジェクターに搭載することを目的として構成されたものであるため、フロントプロジェクションタイプのものに搭載するには、全系のサイズが大きいという問題がある。
【０００８】
フロントプロジェクションタイプのプロジェクターに搭載するのに適したコンパクトな投写光学系を得るには、光学系の全長を短くすることおよび凹面ミラーのサイズを小さくすることが必要となるが、そのように構成した場合には、歪曲収差等の諸収差の悪化が予想されるため、その対策を講じることが重要な技術課題となる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、フロントプロジェクションタイプのプロジェクターへの搭載に適したコンパクト性を有し、かつ諸収差を良好に補正することが可能な投写光学系およびこれを用いた投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る投写光学系は、縮小側の共役面上の原画像を拡大側の共役面上に拡大投写する投写光学系であって、
縮小側から順に、前記原画像と共役な中間像を結像させる第１光学系と、該中間像と共役な最終像を前記拡大側の共役面上に結像させる第２光学系と、を配設してなり、
前記第１光学系は複数のレンズからなり、前記第２光学系は凹面の非球面形状をなす反射ミラーからなり、
前記第１光学系の最も拡大側のレンズにおける縮小側の第１レンズ面と拡大側の第２レンズ面とがそれぞれ下記条件式（１）を満足することを特徴とする投写光学系。
０．１ ＜ Ｚｈ／ｈ  ……  （１）
ただし、０．５ ＜ｈ／ｈmax＜ １
ｈ：前記第１レンズ面または前記第２レンズ面の任意の点までの光軸からの高さ
ｈmax：前記第１レンズ面または前記第２レンズ面の最大有効高さ
Ｚｈ：前記第１レンズ面または前記第２レンズ面における光軸上の点から、該第１レンズ面または該第２レンズ面における高さｈの点までの光軸方向の変位（拡大側への変位を正とする）
【００１１】
本発明において、前記第１光学系に非球面を少なくとも１面含むことが好ましく、また、前記第１光学系の最も拡大側のレンズが非球面レンズであることが好ましい。
【００１２】
また、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
２．０ ＜ ｔａｎθmax−ｔａｎθmin  ……  （２）
θmax：前記第２光学系から前記拡大側の共役面に向かう各主光線の方向ベクトルが光軸の方向ベクトルとなす角度のうち最大の角度
θmin：前記第２光学系から前記拡大側の共役面に向かう各主光線の方向ベクトルが光軸の方向ベクトルとなす角度のうち最小の角度
【００１３】
また、全系の縮小側がテレセントリック性を有し、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
５．０ ＜ ｜（Ｌ×ｔａｎθmax）／Ｉ｜  ……  （３）
Ｌ：前記縮小側の共役面から前記第１光学系の最も縮小側のレンズ面までの光軸上の空気換算距離
Ｉ：前記縮小側の共役面と光軸との交点から、該縮小側の共役面上における最も遠い画像位置までの距離
【００１４】
また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
Ｆ ＜ ２．０  ……  （４）
Ｆ：縮小側のＦナンバー
【００１５】
また、前記第１光学系および前記第２光学系を構成する全ての光学面が、該全ての光学面に共通の回転対称軸を中心とした回転対称面で構成されてなることが好ましい。
【００１６】
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系と、上述の本発明に係る投写光学系とを備え、該光源からの光束を該ライトバルブで光変調し、該投写光学系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。
【００１７】
なお、上記回転対称面とは、上記回転対称軸を中心とした回転面（一部が欠けたものを含む）で構成された面を意味する。
【００１８】
また、上記「拡大側」とは、被投写側（スクリーン側）を意味し、上記「縮小側」とは、原画像表示領域側（ライトバルブ側）を意味する。
【００１９】
また、上記「第１光学系の最も拡大側のレンズ」における「最も拡大側」とは、光軸上における並び順として最も拡大側という意味であり、距離的にスクリーンに最も近いということを意味するものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の投写光学系および投写型表示装置によれば、縮小側から順に、第１光学系と第２光学系とを配してなり、第１光学系は複数のレンズを有するのに対し、第２光学系は凹面の非球面形状をなす反射ミラーを有するように構成し、かつ第１光学系と第２光学系の間の位置に、中間像を結像するように構成している。したがって、斜め投写する拡大側の共役面への入射角を大きな状態としても、歪みの少ない実像を拡大側の共役面上に形成することができる。また、第２光学系の反射ミラーを１枚とすることも可能であるから組立てが容易となり、さらに、光学系の全長を短くして装置のコンパクト化を促進することができる。
【００２１】
また、第１光学系と第２光学系の間の位置に中間像を結像するように構成したことにより、第２光学系に凸面ミラーを使用するとともに第１光学系と第２光学系の間の位置に中間像を結像しないように構成された系と比較して、第２光学系の反射ミラーのサイズを小さく構成することができる。
【００２２】
また、第１光学系の最も拡大側のレンズにおける縮小側の第１レンズ面と拡大側の第２レンズ面を、それぞれ上記条件式（１）を満足するように構成したことにより、光学系の全長を短くしたり反射ミラーのサイズを小さくしたりした場合に懸念される歪曲収差等の諸収差を、良好に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図３】実施例１に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図４】実施例１に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図５】実施例２に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図６】実施例２に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図７】実施例２に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図８】実施例２に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図９】実施例３に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図１０】実施例３に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１１】実施例３に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図１２】実施例３に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図１３】実施例４に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図１４】実施例４に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１５】実施例４に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図１６】実施例４に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図１７】実施例５に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図１８】実施例５に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１９】実施例５に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図２０】実施例５に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図２１】実施例６に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図２２】実施例６に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図２３】実施例６に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図２４】実施例６に係る投写光学系のスクリーン上でのＤ線、Ｃ線およびＦ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図２５】実施例７に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図２６】実施例７に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図２７】実施例７に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図２８】実施例７に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図２９】実施例８に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図３０】実施例８に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図３１】実施例８に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図３２】実施例８に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図３３】実施例９に係る投写型表示装置の主要部の構成を示す図である。
【図３４】実施例９に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図３５】実施例９に係る第１光学系の構成を詳細に示す図である。
【図３６】実施例９に係る投写光学系のスクリーン上でのｄ線、Ｆ線およびＣ線の各光束に対するスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）を示す図である。
【図３７】実施例１に係る投写型表示装置の照明光学系の構成を示す図である。
【図３８】条件式（１）の説明図（同図Ａは正面図、同図Ｂは断面図）である。
【図３９】条件式（３）の説明図である。
【図４０】条件式（２），（３）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る投写光学系および投写型表示装置の実施形態を詳細に説明する。以下の説明では、実施例１に係る投写光学系および投写型表示装置を代表例とし、上述の図１，２，３７〜４０を参照しながら、本発明の一実施形態に係る投写光学系および投写型表示装置について説明する。
【００２５】
図１，２に示すように本実施形態の投写光学系１０は、縮小側の共役面である画像表示面３上の原画像を拡大側の共役面であるスクリーン５上に拡大投写する、フロントプロジェクションタイプの投写型表示装置２０に搭載されるものであって、複数のレンズからなる第１光学系１と、凹面の非球面形状をなす反射ミラー４からなる第２光学系２とから構成され、第１光学系１により、前記原画像の中間像を第１光学系１と第２光学系２との間に結像させるとともに、第２光学系２により、該中間像の拡大像をスクリーン５上に結像させるようになっている。なお、画像表示面３の拡大側には、カバーガラス、色合成プリズムおよび光偏向プリズム等からなるガラスブロック６が配されており、第１光学系１の中間部には絞り７が配されている。
【００２６】
また、この投写光学系１０は、第１光学系１の最も拡大側のレンズ（第１５レンズＬ１５）における縮小側の第１レンズ面（図３ではＲ３０）と拡大側の第２レンズ面（図３ではＲ３１）とがそれぞれ、光軸Ｚを中心とする回転面により構成された、拡大側に凹となる回転対称な非球面とされ、かつ下記条件式（１）を満足するように構成されている。
０．１ ＜ Ｚｈ／ｈ  ……  （１）
ただし、０．５ ＜ｈ／ｈmax＜ １
ｈ：第１レンズ面または第２レンズ面の任意の点までの光軸Ｚからの高さ
ｈmax：第１レンズ面または第２レンズ面の最大有効高さ
Ｚｈ：第１レンズ面または第２レンズ面における光軸Ｚ上の点から、第１レンズ面または第２レンズ面における高さｈの点までの光軸Ｚ方向の変位（拡大側への変位を正とする）
【００２７】
ここで、図３８を参照して条件式（１）について補足説明する。まず、図３８に示すように、回転対称なレンズ面Ｓ（上記第１レンズ面または上記第２レンズ面に相当する）に対して、光軸Ｚと一致する座標軸Ｚ１を設定する（拡大側を正の向きとする）。すなわち、座標軸Ｚ１はレンズ面Ｓの回転対称軸と一致するように設定され、また、その原点Ｏはレンズ面Ｓの中心点と一致するように設定される。
【００２８】
このとき、レンズ面Ｓにおける有効領域の外縁を示す境界線Ｂ１までの光軸Ｚ（座標軸Ｚ１）からの距離を、レンズ面Ｓの最大有効高さｈmaxとする。また、レンズ面Ｓにおいて、光軸Ｚ（座標軸Ｚ１）からの距離が最大有効高さｈmaxの１／２となる各点を結んでできる境界線Ｂ２と、上記境界線Ｂ１とで挟まれた輪帯状の領域（境界線Ｂ１，Ｂ２は含まない）が、上述の０．５＜ｈ／ｈmax＜１で示される領域となる。
【００２９】
さらに、この領域内の任意の点（一例として点Ｑを図示）までの光軸Ｚ（座標軸Ｚ１）からの距離をｈとしたときに、この点Ｑまでの原点Ｏからの光軸Ｚ（座標軸Ｚ１）方向の変位をＺｈとするものである（便宜的に図３８では、同図（Ａ）に示す点Ｑの位置と同図（Ｂ）に示す点Ｑの位置とを変えている）。
【００３０】
上記第１レンズ面および上記第２レンズ面が上記条件式（１）を満足することにより、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。なお、上記第１レンズ面および上記第２レンズ面を非球面とすることにより、歪曲収差をより良好に補正することができる。
【００３１】
また、より好ましい態様として、この投写光学系１０では、上記第１レンズ面および上記第２レンズ面が、下記条件式（１Ａ）を満足するように構成されている。この条件式（１Ａ）を満足することにより、歪曲収差の補正をより良好なものとすることができる。この条件式（１Ａ）の上限値を上回ると、レンズの深さが過大となり、加工が困難となる。
０．２ ＜ Ｚｈ／ｈ ＜ ０．６  ……  （１Ａ）
【００３２】
また、この投写光学系１０は、下記条件式（２）を満足するように構成されており、これにより十分な投写画角が確保されている。
２．０ ＜ ｔａｎθmax−ｔａｎθmin  ……  （２）
θmax：第２光学系２から拡大側の共役面（スクリーン５）に向かう各主光線の方向ベクトルが光軸Ｚの方向ベクトルとなす角度のうち最大の角度（投写の半画角に相当する。例えば、図４０において、主光線Ｍ１と光軸Ｚとのなす角度がθmaxとなる。）
θmin：第２光学系２から拡大側の共役面（スクリーン５）に向かう各主光線の方向ベクトルが光軸Ｚの方向ベクトルとなす角度のうち最小の角度（例えば、図４０において、主光線Ｍ２と光軸Ｚのとのなす角度がθminとなる。なお、図４０では、共軸系のため、主光線Ｍ１，Ｍ２が光軸Ｚと交差しているが、偏心系の場合には、主光線Ｍ１，Ｍ２を含め、各主光線が光軸Ｚと交差するとは限らない。このため、上述のように方向ベクトル同士のなす角度でθmax，θminを定義している。）
【００３３】
この条件式（２）の下限値を下回ると必要な投写画角を確保することが困難となる。また、より好ましい態様として、この投写光学系１０では、下記条件式（２Ａ）を満足するように構成されている。この条件式（２Ａ）の上限値を上回ると、設計が困難となり良好な光学性能を確保することが困難となる。
２．３ ＜ ｔａｎθmax−ｔａｎθmin ＜ ４．０  ……  （２Ａ）
【００３４】
なお、この条件式（２Ａ）を満足する態様のうち、特に、下記条件式（２Ｂ）を満足する態様のものにおいては、第１光学系１の最も拡大側のレンズのみを非球面レンズとした場合においても、上記条件式（１）を満足するように構成することにより、良好な光学性能を確保することが可能となる（下記実施例７〜９参照）。
【００３５】
一方、この条件式（２Ａ）を満足する態様のうち、特に、下記条件式（２Ｃ）を満足する態様のものにおいては、第１光学系１において、さらに１枚の非球面レンズを加えることが好ましい（下記実施例１〜６参照）。
２．３ ＜ ｔａｎθmax−ｔａｎθmin ≦ ３．０  ……  （２Ｂ）
３．０ ＜ ｔａｎθmax−ｔａｎθmin ＜ ４．０  ……  （２Ｃ）
【００３６】
また、この投写光学系１０は、全系の縮小側がテレセントリック性を有し、かつ下記条件式（３）を満足するように構成されており、これにより適切なバックフォーカスが確保されている。
５．０ ＜ ｜（Ｌ×ｔａｎθmax）／Ｉ｜  ……  （３）
Ｌ：縮小側の共役面（画像表示面３）から第１光学系１の最も縮小側のレンズ面までの光軸Ｚ上の空気換算距離（図４０参照）
Ｉ：縮小側の共役面（画像表示面３）と光軸Ｚとの交点から、該縮小側の共役面（画像表示面３）上における最も遠い画像位置までの距離
【００３７】
ここで、図３９,４０を参照して条件式（３）について補足説明する。まず、図３９に示すように、画像表示面３と同一平面上において、光軸Ｚと互いに直交する２つの座標軸Ｘ，Ｙを設定する。座標軸Ｘは画像表示面３の横方向（図中左右方向）と平行に、座標軸Ｙは画像表示面３の縦方向（図中上下方向）と平行に、それぞれ設定される。このとき、座標軸Ｘ，Ｙと光軸Ｚとの交点から、画像表示面３上の最も遠い画像位置（画像表示面３が図示するように長方形であり、かつ座標軸Ｙに対し左右対称である場合には、画像表示面３の４隅の点Ａ〜Ｄのうち、光軸Ｚから遠い点Ａまたは点Ｂ。図４０では点Ｂを選択して表記している）までの距離が上記Ｉとなる。
【００３８】
なお、より好ましい態様として、この投写光学系１０では、下記条件式（３Ａ）を満足するように構成されている。この条件式（３Ａ）の上限値を上回ると、バックフォーカスを確保するためにレンズ径が大きくなり、コンパクト化が困難となる。
５．０ ＜ ｜（Ｌ×ｔａｎθmax）／Ｉ｜ ＜ １５．０  ……  （３Ａ）
【００３９】
また、この投写光学系１０は、下記条件式（４）を満足するように構成され、明るい投写光学系となっている。
Ｆ ＜ ２．０  ……  （４）
Ｆ：縮小側のＦナンバー
【００４０】
また、この投写光学系１０は、第１光学系１および第２光学系２を構成する全ての光学面が、該全ての光学面に共通の回転対称軸（光軸Ｚ）を中心とした回転対称面で構成されている。このような構成とすることにより、投写光学系１０の組立精度を高めることができ、組立作業も容易となる。
【００４１】
一方、本実施形態の投写型表示装置２０は、上述した投写光学系１０を搭載したフロントプロジェクションタイプのものであり、図３７に示すように、光源１５と、ライトバルブとしての透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃと、光源１５からの光束を透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃへ導く照明光学系３０と、上述の投写光学系１０とを備え、光源１５からの光束を透過型液晶パネル１１ａ〜１１ｃで光変調し、投写光学系１０により図１に示すスクリーン５に投写するように構成されている。
【００４２】
上記照明光学系３０は、色分解のためのダイクロイックミラー１２，１３と、色合成のためのクロスダイクロイックプリズム１４と、コンデンサレンズ１６ａ〜１６ｃと、全反射ミラー１８ａ〜１８ｃとを備えている。光源１５とダイクロイックミラー１２の間は図示を省略しているが、光源１５からの白色光は照明光学系３０において、３つの色光光束（Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光）にそれぞれ対応する透過型液晶パネル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により色合成された後、投写光学系１０に入射される。
【００４３】
なお、上記照明光学系３０の構成は、以下に示す実施例１〜９に共通のものとされており、以下では説明を省略する。また、本発明の投写光学系は、液晶表示パネルを用いた投写型表示装置の投写光学系としての使用態様に限られるものではなく、ＤＭＤ等の他の光変調手段を用いた装置の投写光学系として用いることも可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明に係る投写光学系の具体的な実施例１〜９について説明する。
【００４５】
なお、以下に示す実施例１〜５に係る投写光学系１０は、第１光学系１が４つのレンズ群（第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４）から構成されており、実施例６〜９に係る投写光学系１０は、第１光学系１が３つのレンズ群（第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３）から構成されている。また、以下の実施例１〜９に係る投写光学系では、第１光学系１を構成する複数の光学面のうちの２乃至４つの面と、第２光学系２を構成する凹面の反射ミラー４が非球面とされている。この非球面形状は下記非球面式（Ａ）により表される。
【００４６】
【数１】
2011033737.tif 000003
【００４７】
＜実施例１＞
実施例１に係る投写光学系１０の構成は図２に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図２に示すとおりである。また、実施例１に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図１に示すとおりである。
【００４８】
図１，２に示すように本実施例の投写光学系１０は、縮小側の共役面である画像表示面３上の原画像を拡大側の共役面であるスクリーン５上に拡大投写するものであって、複数のレンズからなる第１光学系１と、凹面の非球面形状をなす反射ミラー４からなる第２光学系２とから構成され、第１光学系１により、上記原画像と共役な中間像を第１光学系１と第２光学系２との間に結像させるとともに、第２光学系２により、該中間像と共役な最終像をスクリーン５上に結像させるようになっている。
【００４９】
図３に示すように上記第１光学系１は、投写距離を変更した際にフォーカシングのために互いの間隔を変えながら光軸Ｚ方向に移動する４つのレンズ群（第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４）から構成されている。
【００５０】
また、この投写光学系１０は、全系の縮小側がテレセントリック性を有し、かつ第１光学系１および第２光学系２を構成する全ての光学面が、該全ての光学面に共通の回転対称軸（光軸Ｚ）を中心とした回転対称面で構成されている。
【００５１】
上記第１レンズ群Ｇ１は、縮小側から順に、両凸レンズからなる第１レンズＬ１および第２レンズＬ２と、両凹レンズからなる第３レンズＬ３と、両面が共に非球面形状とされた非球面レンズからなる第４レンズＬ４と、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第５レンズＬ５と、両凸レンズからなる第６レンズＬ６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７レンズＬ７と、両凸レンズからなる第８レンズＬ８および第９レンズＬ９と、両凹レンズからなる第１０レンズＬ１０とを配列してなり、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３、および第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は、それぞれ互いに接合されて接合レンズを構成している。また、第８レンズＬ８と第９レンズＬ９との間に、絞り７が配置されている。
【００５２】
上記第２レンズ群Ｇ２は、縮小側から順に、両凸レンズからなる第１１レンズＬ１１と、両凹レンズからなる第１２レンズＬ１２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１３レンズＬ１３とを配列してなる。
【００５３】
上記第３レンズ群Ｇ３は、拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１４レンズＬ１４のみからなり、上記第４レンズ群Ｇ４は、両面が共に非球面形状とされた非球面レンズからなる第１５レンズＬ１５のみからなる。
【００５４】
下記表１の上段に、実施例１の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ（各部材間の空気間隔および各部材の中心厚：光軸Ｚ上に存在しない面においては各面位置（上記反射ミラー４の面では設計上の面頂点位置、上記スクリーン５の面では該面頂点位置からの光軸Ｚ方向の距離が最小となる位置）から光軸Ｚ上に垂線を下ろした位置を基準とする。実施例２〜９において同じ）、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。また、面番号の左側に＊を付した面は非球面であることを表している（表２〜９において同じ）。
【００５５】
また、下記表１の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ２１，Ｄ２７，Ｄ２９，Ｄ３１，Ｄ３２（可変１〜５）を示す。なお、反射ミラー４とスクリーン５との間隔Ｄ３２（可変５）については、負の値として示している。
【００５６】
【表１】
2011033737.tif 000004
【００５７】
さらに、下記表２に、実施例１の第４レンズＬ４、第１５レンズＬ１５および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【００５８】
【表２】
2011033737.tif 000005
【００５９】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｃ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【００６０】
また、図４に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（Distortion Grid：同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。なお、各スポットダイヤグラムの図の右側に記載された数値は、画像表示面３上での座標値（上段がＸ座標値、下段がＹ座標値：座標軸の設定は図３９に示すものと同じ）である（実施例２〜９に係る図８（Ａ），１２（Ａ），１６（Ａ），２０（Ａ），２４（Ａ），２８（Ａ），３２（Ａ），３６（Ａ）において同じ）。また、画像表示面３のアスペクト比は１６：９とされている（実施例２〜６に係る図８（Ｂ），１２（Ｂ），１６（Ｂ），２０（Ｂ）において同じ）。
【００６１】
＜実施例２＞
実施例２に係る投写光学系１０の構成は図６に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図７に示すとおりである。また、実施例２に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図５に示すとおりである。なお、図５〜図７において、実施例１のものと同様の作用効果をなす部材には同一の符号を付し、その説明は省略する（他の実施例３〜９の構成を示す各図において同じ）。
【００６２】
実施例２に係る投写光学系１０の構成は実施例１のものと略同様とされているが、図７に示すように、第１光学系１の第１レンズ群Ｇ１が非球面レンズを含まない９枚のレンズ（第１レンズＬ１〜第９レンズＬ９）から構成されている点と、第２レンズ群Ｇ２の最も縮小側のレンズ（第１０レンズＬ１０）が、両凸形状の複合非球面レンズ（ガラスレンズｇｌの拡大側の面に樹脂膜Ｐを付設したものであり、最も拡大側の面が非球面とされている）からなる点と、全体が１４枚のレンズ（第１レンズＬ１〜第１４レンズＬ１４）からなる点とにおいて相違している。
【００６３】
すなわち、本実施例では、第１レンズ群Ｇ１は、縮小側から順に、両凸レンズからなる第１レンズＬ１および第２レンズＬ２と、両凹レンズからなる第３レンズＬ３と、拡大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Ｌ４と、両凸レンズからなる第５レンズＬ５と、両凹レンズからなる第６レンズＬ６と、両凸レンズからなる第７レンズＬ７および第８レンズＬ８と、両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配列してなり、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５、および第６レンズＬ４と第７レンズＬ７は、それぞれ互いに接合されて接合レンズを構成している。また、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８との間に、絞り７が配置されている。
【００６４】
また、本実施例では、第２レンズ群Ｇ２は、縮小側から順に、最も拡大側の面が非球面とされている複合非球面レンズからなる第１０レンズＬ１０と、両凹レンズからなる第１１レンズＬ１１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１２レンズＬ１２とを配列してなる。第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４は、レンズ番号が異なるものの、各々の構成は実施例１のものと同様である。
【００６５】
下記表３の上段に、実施例２の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表１の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１７，Ｄ２４，Ｄ２６，Ｄ２８，Ｄ２９（可変１〜５）を示す。
【００６６】
【表３】
2011033737.tif 000006
【００６７】
さらに、下記表４に、実施例２の第１０レンズＬ１０、第１４レンズＬ１４および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【００６８】
【表４】
2011033737.tif 000007
【００６９】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｃ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【００７０】
また、図８に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【００７１】
＜実施例３＞
実施例３に係る投写光学系１０の構成は図１０に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図１１に示すとおりである。また、実施例３に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図９に示すとおりである。
【００７２】
実施例３に係る投写光学系１０の構成は実施例２のものと略同様とされているが、第１光学系１の第１レンズ群Ｇ１の最も拡大側のレンズ（第９レンズＬ９）が、縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる点において相違している。
【００７３】
下記表５の上段に、実施例３の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表５の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１７，Ｄ２４，Ｄ２６，Ｄ２８，Ｄ２９（可変１〜５）を示す。
【００７４】
【表５】
2011033737.tif 000008
【００７５】
さらに、下記表６に、実施例３の第１０レンズＬ１０、第１４レンズＬ１４および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【００７６】
【表６】
2011033737.tif 000009
【００７７】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｃ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【００７８】
また、図１２に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【００７９】
＜実施例４＞
実施例４に係る投写光学系１０の構成は図１４に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図１５に示すとおりである。また、実施例４に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図１３に示すとおりである。
【００８０】
実施例４に係る投写光学系１０の構成は実施例２のものと略同様とされているが、第１光学系１の第１レンズ群Ｇ１において、第６レンズＬ６および第７レンズＬ７がそれぞれ単レンズからなり、第９レンズＬ９が縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる点と、第２レンズ群Ｇ２が２枚の単レンズ（両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０および両凹レンズからなる第１１レンズＬ１１）からなる点と、第３レンズ群Ｇ３が２枚の単レンズ（両面が共に非球面形状とされた非球面レンズからなる第１２レンズＬ１２および拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１３レンズＬ１３）からなる点とにおいて相違している。
【００８１】
下記表７の上段に、実施例４の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表７の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１８，Ｄ２２，Ｄ２６，Ｄ２９（可変１〜４）を示す。
【００８２】
【表７】
2011033737.tif 000010
【００８３】
さらに、下記表８に、実施例４の第１２レンズＬ１２、第１４レンズＬ１４および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【００８４】
【表８】
2011033737.tif 000011
【００８５】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｃ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【００８６】
また、図１６に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【００８７】
＜実施例５＞
実施例５に係る投写光学系１０の構成は図１８に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図１９に示すとおりである。また、実施例５に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図１７に示すとおりである。
【００８８】
実施例５に係る投写光学系１０の構成は実施例２のものと略同様とされているが、第１光学系１の第１レンズ群Ｇ１において、第９レンズＬ９が縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる点と、第２レンズ群Ｇ２が２枚の単レンズ（両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０および両凹レンズからなる第１１レンズＬ１１）からなる点と、第３レンズ群Ｇ３が１枚の単レンズ（両面が共に非球面形状とされた非球面レンズからなる第１２レンズＬ１２）からなる点と、全体が１３枚のレンズ（第１レンズＬ１〜第１３レンズＬ１３）からなる点とにおいて相違している。
【００８９】
下記表９の上段に、実施例５の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表９の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１７，Ｄ２１，Ｄ２５，Ｄ２６（可変１〜４）を示す。
【００９０】
【表９】
2011033737.tif 000012
【００９１】
さらに、下記表１０に、実施例５の第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【００９２】
【表１０】
2011033737.tif 000013
【００９３】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｃ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【００９４】
また、図２０に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【００９５】
＜実施例６＞
実施例６に係る投写光学系１０の構成は図２２に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図２３に示すとおりである。また、実施例６に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図２１に示すとおりである。
【００９６】
実施例６に係る投写光学系１０の構成は実施例５のものと略同様とされているが、図２３に示すように第１光学系１が、３つのレンズ群（第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３）から構成されている点において相違している。すなわち、本実施例では、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３との間隔Ｄ２３が投写距離の変化によらず一定とされ、これら２枚のレンズにより第３レンズ群Ｇ３が構成されている。
【００９７】
下記表１１の上段に、実施例６の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表１１の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１７，Ｄ２１，Ｄ２５，Ｄ２６（可変１〜４）を示す。
【００９８】
【表１１】
2011033737.tif 000014
【００９９】
さらに、下記表１２に、実施例６の第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【０１００】
【表１２】
2011033737.tif 000015
【０１０１】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｃ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【０１０２】
また、図２４に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【０１０３】
＜実施例７＞
実施例７に係る投写光学系１０の構成は図２６に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図２７に示すとおりである。また、実施例７に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図２５に示すとおりである。
【０１０４】
実施例７に係る投写光学系１０の構成は実施例６のものと略同様とされているが、第１光学系１の第１レンズ群Ｇ１の最も拡大側のレンズ（第９レンズＬ９）が、両凹レンズからなる点において相違している。
【０１０５】
下記表１３の上段に、実施例７の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表１３の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１７，Ｄ２１，Ｄ２５，Ｄ２６（可変１〜４）を示す。
【０１０６】
【表１３】
2011033737.tif 000016
【０１０７】
さらに、下記表１４に、実施例７の第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【０１０８】
【表１４】
2011033737.tif 000017
【０１０９】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｂ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【０１１０】
また、図２８に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。なお、画像表示面３のアスペクト比は４：３とされている（実施例８，９に係る図３２（Ｂ），３６（Ｂ）において同じ）。
【０１１１】
＜実施例８＞
実施例８に係る投写光学系１０の構成は図３０に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図３１に示すとおりである。また、実施例８に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図２９に示すとおりである。
【０１１２】
実施例８に係る投写光学系１０の構成は実施例６のものと略同様とされているが、第１光学系１の第２レンズ群Ｇ２が、非球面レンズを含まない３枚の単レンズ（両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０、両凹レンズからなる第１１レンズＬ１１および拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第１２レンズＬ１２）からなる点と、第３レンズ群Ｇ３が１枚の単レンズ（両面が共に非球面形状とされた非球面レンズからなる第１３レンズＬ１３）からなる点とにおいて相違している。
【０１１３】
下記表１５の上段に、実施例８の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表１５の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１７，Ｄ２３，Ｄ２５，Ｄ２６（可変１〜４）を示す。
【０１１４】
【表１５】
2011033737.tif 000018
【０１１５】
さらに、下記表１６に、実施例８の第１３レンズＬ１３および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【０１１６】
【表１６】
2011033737.tif 000019
【０１１７】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｂ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【０１１８】
また、図３２に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【０１１９】
＜実施例９＞
実施例９に係る投写光学系１０の構成は図３４に示すとおりであり、その投写光学系１０を形成する第１光学系１の詳細構成は図３５に示すとおりである。また、実施例９に係る投写光学系１０を搭載した投写型表示装置２０の主要部の構成は図３３に示すとおりである。なお、図３３，３４においては、反射ミラー４からスクリーン５に向かう光束の一部が、第１光学系１の最も拡大側のレンズ（第１３レンズＬ１３）の上部に懸かるように図示されているが、実際の製造の際には、光線の妨げとならないように第１３レンズＬ１３の上部はカットされる。
【０１２０】
実施例９に係る投写光学系１０の構成は実施例８のものと略同様とされているが、第１光学系１の第１レンズ群Ｇ１において、第６レンズＬ６および第７レンズＬ７がそれぞれ単レンズからなる点と、第２レンズ群Ｇ２の第１０レンズＬ１０および第１２レンズＬ１２が、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる点とにおいて相違している。
【０１２１】
下記表１７の上段に、実施例９の投写光学系１０の各部材面の曲率半径Ｒ、各部材の光軸Ｚ上における間隔Ｄ、各部材のｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄを示す。
また、下記表１７の下段に、投写距離に応じてフォーカシングのために変化する間隔Ｄ１８，Ｄ２４，Ｄ２６，Ｄ２７（可変１〜４）を示す。
【０１２２】
【表１７】
2011033737.tif 000020
【０１２３】
さらに、下記表１８に、実施例９の第１３レンズＬ１３および反射ミラー４の非球面形状を表す上記非球面式（Ａ）における各非球面係数を示す。
【０１２４】
【表１８】
2011033737.tif 000021
【０１２５】
また、本実施例に係る投写光学系１０では、上記条件式（１）〜（４）に対応する値は後掲の表１９に示すとおりとなっている。この投写光学系１０は条件式（１）〜（４）を全て満足しており、かつ上記条件式（１Ａ），（２Ａ），（２Ｂ），（３Ａ），（４Ａ）を満足している。
【０１２６】
また、図３６に示すスクリーン上でのスポットダイヤグラム（同図Ａ）および歪曲格子（同図Ｂ）から明らかなように、この投写光学系１０は、色収差および歪曲収差を良好に補正し得る高性能な投写光学系とされている。
【０１２７】
【表１９】
2011033737.tif 000022
【０１２８】
なお、上述した実施例１〜９のものは、第１光学系１および第２光学系２を構成する全ての光学面が、該全ての光学面に共通の回転対称軸（光軸Ｚ）を中心とした回転対称面で構成された共軸回転対称光学系とされているが、一部の光学面を偏心またはチルトさせたり、回転非対称面（回転面では構成し得ない面）で構成したりすることも可能である。この場合において、光軸とは、全系の全ての光学面のうち最多数の光学面に共通の回転対称軸を意味する。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｇ１〜Ｇ４    レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１５    レンズ
Ｒ１〜Ｒ３１    各部材面の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ３１    各部材面の間隔
ｇｌ    ガラスレンズ
Ｐ      樹脂膜
Ｚ      光軸
Ｍ１，Ｍ２    主光線
１      投写レンズ系
２      投写光学系
３      画像表示面
４      反射ミラー
５      スクリーン
６      ガラスブロック
７      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
１５    光源
１６ａ〜１６ｃ    コンデンサレンズ
１８ａ〜１８ｃ    全反射ミラー
２０    投写型表示装置
３０    照明光学系
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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